Выбор сечения провода – Статьи
Проектирование каких либо электросетей бытового или промышленного назначения необходимо начинать с расчета подходящего сечения для электропровода, от этого параметра зависит очень многое, и в первую очередь – надежность и работоспособность вашей электросети. Насколько хорошо просчитана электросеть и насколько правильно подобранно сечение провода по данным расчетам, зависят потери мощности в проектируемой сети, которые бывают достаточно значительны если неправильно выбрать сечение для провода. Помимо этого, существует вероятность перегрева проводов и их разрушения если сечение подобрано не правильно.
Главными критериями, которые учитываются во время проектирования и подбора сечения, это величина токовой нагрузки, напряжение сети, мощность потребителя электроэнергии. Проектирование электросети и выбор проводов всегда начинается с определения свойств электрооборудования, которое будет находиться в этой сети и потреблять электроэнергию.
После просчета токовой нагрузки и определения ее длительности , необходимо выяснить условия, при которых будет использоваться электросеть, температура и способ прокладки электрической сети (открытый или закрытый).
После того, как допустимый ток и время нагрузки просчитаны, учтены условия эксплуатации и прокладки электросети, можно начать выбор сечения проводов. Выбор кабелей и проводов электросети осуществляется по таблицам длительного допустимого тока нагрузки, где принимается во внимание и способ прокладки кабелей, проводов сети.
Для заинтересованных в повышении теоретических знаний по электромонтажным работам мы предоставляем таблицу выбора сечения провода в зависимости от токовых и мощностных характеристик оборудования, с которой начинается проектирование и электромонтаж.Сечение провода определяется из допустимых длительных токовых нагрузок, а токовые нагрузки, в свою очередь, определяются по упрощенной формуле:
I = P ⁄ U × √3,
где I – переменный ток, A; P – мощность потребителя электроэнергии, Вт; U – напряжение, В.
Выбор сечения кабеля с медными жилами по мощности подключаемой нагрузки
|
Допустимый ток для кабелей с МЕДНЫМИ жилами в полихлорвиниловой изоляции марок:ВБВ, ВВГ, ПВ-1, ПВ-3, ППВ, ПУГНП, ПБППГ и др. при прокладке по ВОЗДУХУ |
|||||
|
Сечение жилы, мм2 |
Допустимый ток, А, по условиям нагрева для кабелей и проводов |
||||
|
1-жильные |
2-жильные |
3-жильные |
4-жильные |
5-жильные |
|
|
1,5 |
23 |
19 |
19 |
17 |
16 |
|
2,5 |
30 |
27 |
25 |
23 |
20 |
|
4 |
41 |
38 |
35 |
32 |
27 |
|
|
50 |
50 |
42 |
39 |
34 |
|
10 |
80 |
70 |
55 |
50 |
47 |
|
16 |
100 |
90 |
75 |
69 |
62 |
|
25 |
140 |
115 |
95 |
87 |
82 |
|
35 |
170 |
140 |
120 |
110 |
101 |
|
50 |
215 |
175 |
145 |
133 |
126 |
|
70 |
270 |
|
180 |
165 |
155 |
|
95 |
325 |
260 |
220 |
202 |
190 |
|
120 |
385 |
300 |
260 |
239 |
219 |
|
150 |
440 |
350 |
305 |
280 |
254 |
|
185 |
510 |
405 |
350 |
322 |
291 |
|
240 |
605 |
– |
– |
– |
343 |
|
Допустимый ток для кабелей с МЕДНЫМИ жилами в полихлорвиниловой 
при прокладке в ЗЕМЛЕ |
||||
|
Сечение жилы, мм2 |
Допустимый ток, А, по условиям нагрева для кабелей и проводов |
|||
|
2-жильные |
3-жильные |
4-жильные |
5-жильные |
|
|
1,5 |
33 |
27 |
24 |
– |
| 2,5 |
44 |
38 |
34 |
26 |
|
4 |
55 |
49 |
45 |
34 |
|
6 |
70 |
60 |
55 |
41 |
|
10 |
105 |
90 |
82 |
|
|
16 |
135 |
115 |
105 |
72 |
|
25 |
175 |
150 |
138 |
93 |
|
35 |
210 |
180 |
165 |
113 |
|
50 |
265 |
225 |
207 |
137 |
|
70 |
320 |
275 |
253 |
166 |
|
95 |
385 |
330 |
303 |
197 |
|
120 |
445 |
385 |
354 |
224 |
|
150 |
505 |
435 |
400 |
255 |
|
185 |
570 |
500 |
460 |
286 |
|
240 |
– |
– |
– |
330 |
Электрические проводки должны отвечать требованиям безопасности, надежности и экономичности.
Поэтому важно правильно рассчитать длину и сечение необходимых для монтажа электрической проводки проводов.
Длину провода рассчитывают по монтажной схеме. Для этого на схеме измеряют расстояния между сосед ними местами расположения щитков, штепсельных розеток, выключателей, ответвительных коробок и т. п. Затем, пользуясь масштабом, в котором вычерчена схема, вычисляют длину отрезков проводов; к длине каждого отрезка прибавляют не менее 100 мм(учиты вается необходимость присоединения проводов). Длину провода можно рассчитать также, измеряя непосредст венно на щитках, панелях, стенах, потолках и т. п. от резки линий, вдоль которых должны быть проложены провода.
Сечение провода рассчитывают по потере напряже ния и допустимой длительной токовой нагрузке. Если рассчитанные сечения окажутся неодинаковыми, то за окончательный результат принимают величину больше го сечения.
Потеря напряжения обусловлена падением напряжения в проводах, соединяющих источник тока с электроприемником.
Она не должна превышать 2— 5% номинального напряжения источника электропита ния. Сечение проводов по потере напряжения рассчиты вают при проектировании электрических сетей, от кото рых питаются электроприемники промышленных предприятий, транспорта, крупных жилых и общественных зданий и т. п.
При проектировании небольших электро установок, например электроустановок отдельных по мещений, самодельных приборов и т. п., потерей напря жения в проводах можно пренебречь, так как она очень мала.
Для расчета сечения проводов по допустимой дли тельной токовой нагрузке необходимо знать номиналь ный ток, который должен проходить по проектируемой электрической проводке. Зная номинальный ток, сечение провода находят по таблице.
|
Сечение токо проводящей жилы, мм2 |
Ток, для проводов и кабелей с медными жилами, А |
Ток, для проводов и кабелей с алюминиевыми жилами, А |
||||||||
|
Одно- |
Двухжильных |
Трехжильных |
Одно- |
Двухжильных |
Трехжильных |
|||||
|
При прокладке |
||||||||||
|
воздух |
воздух |
земля |
воздух |
земля |
воздух |
воздух |
земля |
воздух |
земля |
|
|
1,5 |
23 |
19 |
33 |
19 |
27 |
– |
– |
– |
– |
– |
|
2,5 |
30 |
27 |
44 |
25 |
38 |
23 |
21 |
34 |
19 |
29 |
|
4 |
41 |
38 |
55 |
35 |
49 |
31 |
29 |
42 |
27 |
38 |
|
6 |
50 |
50 |
70 |
42 |
60 |
38 |
38 |
55 |
32 |
46 |
|
10 |
80 |
70 |
105 |
55 |
90 |
60 |
55 |
80 |
42 |
70 |
|
16 |
100 |
90 |
135 |
75 |
115 |
75 |
70 |
105 |
60 |
90 |
|
25 |
140 |
115 |
175 |
95 |
150 |
105 |
90 |
135 |
75 |
115 |
|
35 |
170 |
140 |
210 |
120 |
180 |
130 |
105 |
160 |
90 |
140 |
|
50 |
215 |
175 |
265 |
145 |
225 |
165 |
135 |
205 |
110 |
175 |
|
70 |
270 |
215 |
320 |
180 |
275 |
210 |
165 |
245 |
140 |
210 |
|
95 |
325 |
260 |
385 |
220 |
330 |
250 |
200 |
295 |
170 |
255 |
|
120 |
385 |
300 |
445 |
260 |
385 |
295 |
230 |
340 |
200 |
295 |
|
150 |
440 |
350 |
505 |
305 |
435 |
340 |
270 |
390 |
235 |
335 |
|
185 |
510 |
405 |
570 |
350 |
500 |
390 |
310 |
440 |
270 |
385 |
|
240 |
605 |
– |
– |
– |
– |
465 |
– |
– |
– |
– |
ПУЭ 7.
Выбор сечений проводников по нагреву | Библиотека- 13 декабря 2006 г. в 18:44
- 2973096
Поделиться
Пожаловаться
Раздел 1. Общие правила
Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны
Выбор сечений проводников по нагреву
1.3.2. Проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и послеаварийных режимов, а также режимов в период ремонта и возможных неравномерностей распределения токов между линиями, секциями шин и т. п. При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока, наибольший из средних получасовых токов данного элемента сети.
1.3.3. При повторно-кратковременном и кратковременном режимах работы электроприемников (с общей длительностью цикла до 10 мин и длительностью рабочего периода не более 4 мин) в качестве расчетного тока для проверки сечения проводников по нагреву следует принимать ток, приведенный к длительному режиму.
При этом:
1) для медных проводников сечением до 6 мм2, а для алюминиевых проводников до 10 мм2 ток принимается как для установок с длительным режимом работы;
2) для медных проводников сечением более 6 мм2, а для алюминиевых проводников более 10 мм2 ток определяется умножением допустимого длительного тока на коэффициент
, где ТПЕ — выраженная в относительных единицах длительность рабочего периода (продолжительность включения по отношению к продолжительности цикла).
1.3.4. Для кратковременного режима работы с длительностью включения не более 4 мин и перерывами между включениями, достаточными для охлаждения проводников до температуры окружающей среды, наибольшие допустимые токи следует определять по нормам повторно – кратковременного режима (см. 1.3.3). При длительности включения более 4 мин, а также при перерывах недостаточной длительности между включениями наибольшие допустимые токи следует определять как для установок с длительным режимом работы.
1.3.5. Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, может допускаться кратковременная перегрузка, указанная в табл. 1.3.1.
1.3.6. На период ликвидации послеаварийного режима для кабелей с полиэтиленовой изоляцией допускается перегрузка до 10%, а для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией до 15% номинальной на время максимумов нагрузки продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 сут., если нагрузка в остальные периоды времени этих суток не превышает номинальной.
На период ликвидации послеаварийного режима для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией допускаются перегрузки в течение 5 сут. в пределах, указанных в табл. 1.3.2.
Таблица 1.3.1. Допустимая кратковременная перегрузка для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией
Коэффициент предварительной нагрузки | Вид прокладки | Допустимая перегрузка по отношению к номинальной в течение, ч | ||
|---|---|---|---|---|
0,5 | 1,0 | 3,0 | ||
0,6 | В земле | 1,35 | 1,30 | 1,15 |
В воздухе | 1,25 | 1,15 | 1,10 | |
В трубах (в земле) | 1,20 | 1,0 | 1,0 | |
0,8 | В земле | 1,20 | 1,15 | 1,10 |
В воздухе | 1,15 | 1,10 | 1,05 | |
В трубах (в земле) | 1,10 | 1,05 | 1,00 | |
Таблица 1.
3.2. Допустимая на период ликвидации послеаварийного режима перегрузка для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией
Коэффициент предварительной нагрузки | Вид прокладки | Допустимая перегрузка по отношению к номинальной при длительности максимума, ч | ||
|---|---|---|---|---|
1 | 3 | 6 | ||
0,6 | В земле | 1,5 | 1,35 | 1,25 |
В воздухе | 1,35 | 1,25 | 1,25 | |
В трубах (в земле) | 1,30 | 1,20 | 1,15 | |
0,8 | В земле | 1,35 | 1,25 | 1,20 |
В воздухе | 1,30 | 1,25 | 1,25 | |
В трубах (в земле) | 1,20 | 1,15 | 1,10 | |
Для кабельных линий, находящихся в эксплуатации более 15 лет, перегрузки должны быть понижены на 10%.
Перегрузка кабельных линий напряжением 20-35 кВ не допускается.
1.3.7. Требования к нормальным нагрузкам и послеаварийным перегрузкам относятся к кабелям и установленным на них соединительным и концевым муфтам и концевым заделкам.
1.3.8. Нулевые рабочие проводники в четырехпроводной системе трехфазного тока должны иметь проводимость не менее 50% проводимости фазных проводников; в необходимых случаях она должна быть увеличена до 100% проводимости фазных проводников.
1.3.9. При определении допустимых длительных токов для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин, а также для жестких и гибких токопроводов, проложенных в среде, температура которой существенно отличается от приведенной в 1.3.12-1.3.15 и 1.3.22, следует применять коэффициенты, приведенные в табл. 1.3.3.
Таблица 1.3.3. Поправочные коэффициенты на токи для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха
Условная температура среды, °С | Нормированная температура жил, °С | Поправочные коэффициенты на токи при расчетной температуре среды, °С | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
-5 и ниже | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | +45 | +50 | ||
15 | 80 | 1,14 | 1,11 | 1,08 | 1,04 | 1,00 | 0,96 | 0,92 | 0,88 | 0,83 | 0,78 | 0,73 | 0,68 |
25 | 80 | 1,24 | 1,20 | 1,17 | 1,13 | 1,09 | 1,04 | 1,00 | 0,95 | 0,90 | 0,85 | 0,80 | 0,74 |
25 | 70 | 1,29 | 1,24 | 1,20 | 1,15 | 1,11 | 1,05 | 1,00 | 0,94 | 0,88 | 0,81 | 0,74 | 0,67 |
15 | 65 | 1,18 | 1,14 | 1,10 | 1,05 | 1,00 | 0,95 | 0,89 | 0,84 | 0,77 | 0,71 | 0,63 | 0,55 |
25 | 65 | 1,32 | 1,27 | 1,22 | 1,17 | 1,12 | 1,06 | 1,00 | 0,94 | 0,87 | 0,79 | 0,71 | 0,61 |
15 | 60 | 1,20 | 1,15 | 1,12 | 1,06 | 1,00 | 0,94 | 0,88 | 0,82 | 0,75 | 0,67 | 0,57 | 0,47 |
25 | 60 | 1,36 | 1,31 | 1,25 | 1,20 | 1,13 | 1,07 | 1,00 | 0,93 | 0,85 | 0,76 | 0,66 | 0,54 |
15 | 55 | 1,22 | 1,17 | 1,12 | 1,07 | 1,00 | 0,93 | 0,86 | 0,79 | 0,71 | 0,61 | 0,50 | 0,36 |
25 | 55 | 1,41 | 1,35 | 1,29 | 1,23 | 1,15 | 1,08 | 1,00 | 0,91 | 0,82 | 0,71 | 0,58 | 0,41 |
15 | 50 | 1,25 | 1,20 | 1,14 | 1,07 | 1,00 | 0,93 | 0,84 | 0,76 | 0,66 | 0,54 | 0,37 | – |
25 | 50 | 1,48 | 1,41 | 1,34 | 1,26 | 1,18 | 1,09 | 1,00 | 0,89 | 0,78 | 0,63 | 0,45 | – |
Elec.
ru в любимой социальной сети ВКонтакте
Актуальные новости, мероприятия, публикации и обзоры в удобном формате.
Подписаться
Выбор размера проводника в системе распределения электроэнергии
В системе распределения электроэнергии обычно используются как алюминий, так и ACSR. В распределительной сети в основном используются алюминиевые проводники из-за более дешевой стоимости. Некоторые из факторов, которые определяют размер проводников, предназначенных для распределительной системы, приведены ниже:
- Допустимая нагрузка по току проводника или распределительной линии
- Допустимое падение напряжения или регулирование линии
- Прочность проводника на пробой
Допустимая токовая нагрузка линии:
Допустимая токовая нагрузка проводника определяется максимальным повышением температуры проводника или рабочей температурой. Рабочая температура ограничена механическими аспектами, такими как допустимый пролет, провисание в середине пролета, соединения, проскальзывание проводников и долгосрочные механические усилия.
Обычно используется максимальная рабочая температура 85 o C (AAAC), 75 o C, 70 o C, 65 o C или 60 o C (ACSR). Более низкая температура используется для длинных точечных линий, особенно в сельской распределительной системе. где перемычки могут вызвать проблемы при более высокой нагрузке.
Допустимая рабочая температура воздушных проводов зависит от соблюдения соответствующих зазоров и ограничения потери прочности при отжиге. Как правило, максимальный ток, на который рассчитан воздушный провод, не должен вызывать его нагрев, который может привести к отжигу металла проводника или уменьшению указанных зазоров. Обычно для нормальной дневной нагрузки допускается максимальная рабочая температура 75 o C, которая может достигать 100 или C для аварийной загрузки.
Падение напряжения и регулирование напряжения:
Допустимое падение напряжения считается критическим фактором при определении размера проводника для 11 кВ и распределительной линии низкого напряжения (LT) с тепловой нагрузкой (амперной нагрузкой) около 80 процентов от нормальной тепловой нагрузки.
Рейтинг основан на максимальной рабочей температуре. Большой размер проводника (сечение), используемый в распределительных линиях, снижает сопротивление линии и, следовательно, I 2 Р потери и падения напряжения в линии; и, следовательно, улучшается регулирование напряжения в линии. Но использование проводника большого сечения увеличит стоимость, так как требуется больше материала.
Следовательно, необходимо выбрать оптимальное значение между стоимостью и улучшением регулирования напряжения при проектировании размера проводника для системы распределения электроэнергии.
Механические характеристики проводников:
Выбор размера проводника с механической точки зрения зависит от:
Внешняя нагрузка: Скорость ветра, ледовая нагрузка и температура окружающей среды
Внутренние характеристики: Скручивание, электрический модуль, тепловое расширение ползучести. Например, учитывая ползучесть и экономичность, AAC используется в низковольтных распределительных линиях.
Характеристики линии включают регулирование напряжения, на которое влияют параметры распределительной линии и частота системы, пропускная способность по току оценивается по тепловому балансу (количество генерируемого и рассеиваемого тепла).
Факторами, которые необходимо учитывать при оценке пригодности кабеля для конкретного применения, являются нагрузка, напряжение сети, изоляция кабеля, номинал короткого замыкания, условия окружающей среды, оболочка и защитные покрытия, рассеивание тепла. потери, экономические соображения и т. д. Важны следующие моменты.
Максимальный номинальный постоянный ток:
При выборе размера проводника для непрерывного номинального тока необходимо учитывать все номинальные факторы в зависимости от фактических условий установки. Как и при выборе любого другого оборудования, номинальный ток кабеля определяется допустимым повышением температуры кабеля, которое должна выдерживать изоляция кабеля.
Это зависит от количества выделяемого тепла и окружающей температуры почвы. Номинальный ток кабеля, помимо вышеперечисленных факторов, также зависит от большого количества факторов, таких как применяемый способ прокладки кабеля, расстояние между кабелями, количество жил кабеля и теплопроводность грунта.
Заземление системы:
Тип системы: Заземленная или незаземленная? Является ли заземление сплошным сопротивлением/реактивным сопротивлением? Незаземленная система потребует полной изоляции от жилы до земли, а кабель будет дороже по сравнению с заземленной системой. Для незаземленных кабелей предусмотрена более изоляция, чтобы выдерживать более высокие нагрузки напряжения во время коротких замыканий
Падение напряжения:
Кабель следует выбирать таким образом, чтобы при полной нагрузке падение напряжения было в допустимых пределах.
Условия укладки:
Способ укладки, расчетное тепловое сопротивление грунта, тип покрытия, тип армирования, необходимость дополнительной защиты от коррозии.
Ожидаемый уровень короткого замыкания системы:
На основе ожидаемого тока короткого замыкания и времени зазора можно выбрать соответствующий размер проводника для кабеля. Кабели следует выбирать таким образом, чтобы они выдерживали нагрузки и повышение температуры в случае короткого замыкания
Повышение температуры:
Во время короткого замыкания повышение температуры кабелей должно быть в состоянии выдерживать повышение температуры в течение заданного времени без повреждения. Он должен пропускать непрерывный ток при нормальной работе без повышения температуры и должен находиться в желаемых пределах
Экономическая оценка:
Одним из важных факторов, который следует учитывать при выборе кабеля, является оценка стоимости
Будьте первыми, кто получит эксклюзивный контент прямо на вашу электронную почту.
Обещаем не спамить. Вы можете отписаться в любое время.
Недействительный адрес электронной почты
Важность выбора проводников для воздушной линии электропередач
Перейти к основному содержанию
Ганеш КумарГанеш Кумар
Управляющий директор Sleepwalkers Engineering Solutions Pvt.
LtdОпубликовано 21 ноября 2018 г.
+ Подписаться
Выбор воздушной линии для эффективной, экономичной и надежной линии электропередачи
Часть I
Проектирование линии электропередачи с учетом количества мощности, которое необходимо передать, требует высокого инженерного уровня. Энергия должна быть доставлена из одного места (генерация) в другое место (потребность) с использованием воздушных проводов, опорных конструкций (столбов/башен), изоляторов и соответствующего оборудования и аксессуаров. Все компоненты линии электропередач должны быть выбраны с учетом настоящих и будущих требований к передаче электроэнергии, безопасности, энергоэффективности и рентабельности.
Выбор материала для каждого компонента играет жизненно важную роль при проектировании линии электропередачи. В этом посте основное внимание будет уделено выбору воздушной проводки и ее материала, который может удовлетворить все требования к линиям электропередачи (мощность, безопасность, энергоэффективность и экономичность).
История воздушных проводов:
В 1882 году была построена первая длинная линия электропередачи от Мисбаха в Германии до Мюнхена 2,4 кВ постоянного тока (DC) длиной около 50 км, медь была выбрана в качестве материала для воздушных проводов. .
В 1884 году первая междугородная линия переменного тока представляла собой однофазный провод на 3 кВ с использованием бронзы в качестве материала для воздушных линий на выставке Turin Expo.
В конце 1890-х годов медь была заменена алюминием, первый многожильный полностью алюминиевый проводник был изготовлен в 1899 году и оставался в эксплуатации более 50 лет. Затем алюминий приобрел популярность и стал выбором инженеров-конструкторов трансмиссии.
Почему алюминий?
Воздушные проводники подвешиваются на столбах, поэтому нижняя точка проводника, представляющая собой параболу между конструкциями (провес), из соображений безопасности должна находиться на безопасном расстоянии от уровня земли.
Таким образом, вес материала должен быть как можно меньше, и он должен выдерживать растяжение при монтаже и наихудшие погодные условия. Но наиболее важным применением воздушных проводов является передача тока, поэтому при выборе подходящего материала для воздушных проводов также необходимо учитывать электрическую проводимость материала. Чтобы обеспечить электроэнергией все места нагрузки по всему миру, линии передачи и распределения будут построены огромной длины, что потребует огромного количества материалов, поэтому следует также учитывать стоимость и доступность.
Таким образом, при выборе материала для воздушных проводов важны три основных параметра: 1) Электропроводность 2) Плотность и 3) Прочность на растяжение.
Формула SAG представлена ниже:
W– вес
л- расстояние длины пролета между двумя структурой
T- натяжение
С. ключевой фактор механических требований. Отношение электропроводности к весу для электрических требований воздушных проводников.
