Расчет кабеля по нагреву и потерям напряжения: Программа по выбору сечения провода по нагреву и потерям напряжения, расчету нагрузочной способности проводника заданного сечения, расчету потерь и максимальных параметров линии

Содержание

Расчет проводов — Знаешь как

Содержание статьи

Расчет проводовЭлектрические провода и сети должны; 1) обеспечить безопасность в пожарном отношении и в отношении жизни людей; 2) быть надежными в отношении бесперебойного снабжения электроэнергией; 3) обеспечить высокое качество энергии, определяемое малым отклонением подводимого к приемникам напряжения от номинального напряжения приемника; 4) быть дешевыми. Выполнение первого условия обеспечивается правильным выбором сечения проводов по условию допустимого нагревания их, правильным выбором плавких предохранителей, а также выбором изоляции проводов, определяемой его маркой.

Рис. 19-31. Линия с тремя нагрузками.

Второе условие выполняется достаточной механической прочностью проводов неправильным выбором плавкого предохранителя.

Выполнение третьего условия обеспечивается выбором сечения проводов по условию допустимой потери напряжения.

Расчет проводов имеет цель правильного выбора проводов.

Определение сечения проводов по допустимому  нагреву

Для определен и я сечения проводов необходимо знать длины участков проводов и нагрузки на этих участках.

Нагрузка определяется мощностью или при неизменном номинальном напряжении соответствующим током.

При расчете проводов пользуются понятиями: 1) номинальная мощность Рн — указанная на приемнике 2) установленная мощность Ру — сумма номинальных мощностей установленных приемников; 3) р а -счетная мощность Рр — Мощность, по которой производится расчет.

Перечисленным мощностям соответствуют токи: IнIуIр, которым присваиваются те же дополнительные названия.

Практически никогда не включаются одновременно все приемники энергии, а двигатели, кроме того, не все время загружены полностью, поэтому при расчете исходят не из установленной, мощности, а из той части ее Рр которая может одновременно использоваться потребителем.

Отношение расчетной мощности к установленной принято называть коэффициентом спроса

Ʀс = Рр/Ру

или

Ʀс = (Iр

Ucosφ)/(IуUcosφ) = Iр/Iу

При осветительной нагрузке: а) для сетей наружного освещения Ʀс = 1; б) для сетей бытового освещения Ʀс = 0,7 ÷ 0,8; в) для сетей промышленных предприятий Ʀс = 0,7 ÷ 0,9.

При осветительной нагрузке расчетный ток для цепей однофазного переменного тока и для постоянного тока, а для цепей трехфазного тока

Iр = (ƦсРу)/√3U = Рр/√3U

При силовой нагрузке для цехов холодной обработки Металлов в зависимости от числа установленных электродвигателей коэффициент спроса имеет ориентировочные значения, указанные в табл. 19-2.

Таблица 19-2

Коэффициент спроса в зависимости от числа двигателей

Число установленных двигателей234568102030
Коэффициент спроса для цехов холодной обработки

металла

10,90,80,70,6
0,5
0,450,30,25

Номинальный ток двигателя постоянного тока

Iн = Рн/U•η

а двигателя трехфазного тока

Iн = Рн/√3U•η cosφ

где η — к.п.д. В электродвигателя.

Значения η и cosφ для двигателей берутся из справочников или каталогов. При ориентировочных расчетах для двигателей небольшой мощности до 10—12 квт величину произведения η cosφ можно считать равной 0,7—0,8. Расчетный ток двигателей

Iр = ƦсIн = ƦcIу

Определение сечения проводов по допустимому нагреву их производится обычно по таблице, в которой для стандартных сечений различных марок проводов даются предельные длительные допустимые токи (Iл).

Допустимый ток провода должен быть не меньше расчетного, т.е.

Iд ≥ Iр

Таким образом, выбирается провод того сечения, допустимый ток которого равен расчетному или несколько больше.

Выбранное сечение провода необходимо проверить по току плавкой вставки и по допустимой относительной потере напряжения.

Выбор плавких вставок предохранителей

Плавкие вставки предохранителей предназначены для защиты проводов от токов короткого замыкания и больших перегрузок.

I При прохождении токов выше расчетного плавкая вставка должна перегореть.

При выборе плавкой вставки исходят из трех условий: 1. Номинальный ток плавкой вставки Iвст должен быть равен или больше расчетного тока защищаемого участка линии, т. е.

Iвст ≥ Iр

Например, если Iр = 30 а, то по шкале номинальных токов плавких вставок (табл. 19-4) выбираем ближайший номинальный ток вставки Iвст = 35 а.

2. Номинальный ток плавкой вставки Iвст должен быть равен или больше величины пускового тока, уменьшенного в 2,5 раза для защищаемого участка линии, к которой присоединен один короткозамкнутый электродвигатель, т. е.

Например, если; Iпуск = 200а, то

Iвст ≥ 200/2,5 = 80 а.

Ближайший номинальный ток плавкой вставки

Iвст

 = 80 а.

Номинальный ток плавкой вставки для линии, к которой присоединено несколько короткозамкнутых электродвигателей, производится, по формуле

Iвст ≥ Iмакс/2,5 = (Iпуск + I’р)/2,5

где Iпуск — пусковой ток того двигателя, который имеет больший пусковой ток; Iр — расчетный ток линии без учета того двигателя, который имеет больший пусковой ток. Выбирают плавкую вставку с большим током Iвст, найденным из условий 1 и 2.

Плавкая вставка, найденная по пусковому току, защищает линию от недопустимо больших кратковременных пусковых токов; для того чтобы плавкая вставка защищала линию и от длительных перегрузок, должно быть выполнено условие .

3Iд ≥ Iвст

3. При выборе плавких вставок предохранителей, последовательно установленных в сети, каждую следующую вставку, считая от приемника, следует выбирать на одну ступень выше по шкале стандартных токов плавких вставок. В этом случае обеспечивается селективная (избирательная) работа предохранителей, т. е. предохранитель будет отключать только тот участок на котором произойдет короткое. Предохранитель должен устанавливаться в начале участка (считая по направлению движения энергии), так как только в этом случае он может защищать свой участок.

Выбор сечения проводов по допустимой потере напряжения

Потерей напряжения называется арифметическая разность напряжений в начале и конце линии

U=U1 — U2

Часто потерю напряжения выражают в процентах от напряжения в начале линии, называя ее относительной потерей напряжения

ε =∆U/U 100%.

Допустимая относительная потеря напряжения на участке от подстанции до потребителя для осветительной нагрузки составляет 2—3%, а для силовой 4—6%.

Формула для определения сечения проводов

S = 2Il/γ∆U

Заменив ∆U относительной потерей напряжения, получим

S = (2 • 100Il)/γεU

или, умножив и разделив на U, придадим формуле другой вид

S = (2 • 100Рl)/γεU2

Из последнего выражения следует, что

ε = (2 • 100Рl)/γSU2

По формулам определяют сечение проводов линии с нагрузкой на конце ее по заданной относительной потере напряжения или соответственно определяют относительную потерю напряжения в линиях по заданному сечению проводов.

Эти формулы можно применять для постоянного тока, для однофазного переменного и для трехфазного тока, в этом последнем случае напряжение является линейным напряжением, т. е. Uл, а мощность Р — активной мощностью трехфазной нагрузки.

Если линий, получающая энергию от питательного пункта А (рис. 19-31), имеет несколько нагрузок в разных точках ее, то при одинаковом сечении и материале всех участков линии определение сечения проводов производится по формуле

S = (2 • 100(P1l1 + P2l2 + P3l3 + …))/γεU2 = (2 • 100ΣPl)/γεU2

а относительная потеря напряжения

ε = (2 • 100(P1l1 + P2l2 + P3l3 + …))/γSU

2 = (2 • 100ΣPl)/γSU2

Две последние формулы отличаются от предыдущих тем, что выражение Рl — произведения нагрузки Р и длины линии l, называемое моментом нагрузки, заменено суммой моментов нагрузок (рис. 19-31).Сечения проводов, найденные из условий допустимого нагрева удовлетворяющие требованиям в отношении допустимой потери напряжения, проверяются по условия механической прочности по табл. 19-5.

Наименьшие сечения проводов, допустимые по механической прочности
Наименование проводов и способы их прокладкисечение, мм2
медных проводовалюминиевых проводов
Провода для зарядки светильников внутри и вне зданий

Шнуры и легкие шланговые провода для подвесных, настольных и других светильников

Провода в среднем и тяжелом шланге для

Скрученные много проволочные двухжильные провода на изолирующих опорах при расстоянии между опорами 1 м

0,5;1,0

0,75

1 и 2,5

1,0

Наименование проводов и способы их прокладки

Изолированные провода в зданиях на изолирующих опорах, расположенных друг от друга на расстоянии, м:

медных проводовалюминиевых проводов
до 11,02,5
21,52,5
> 62,54
> 12410
более чем на 12616
Голые провода в зданиях2,54
Изолированные и голые защищенные провода в наружных проводках:
по стенам2,54
во всех других случаях410
Изолированные провода в трубах12,5
Воздушные линии до 1 000 в616
Воздушные вводы при расстоянии до опоры410

Статья на тему Расчет проводов

Расчет сечения кабеля | Таблицы, формулы и примеры

Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.

кабель

Для чего необходим расчет кабеля

В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:

формула

где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.

Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:

R = ρ · L/S (2),

где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.

Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.

Что будет, если неправильно рассчитать сечение

Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:

  • Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
  • Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.

проводка

Что еще влияет на нагрев проводов

Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:

  • Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
  • Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.

Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3x1,5 и ABБбШв 4x16

Трехжильный кабель BBГнг 3x1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3x1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.

BBГнг 3x1,5

Кабель ABБбШв 4x16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.

ABБбШв 4x16

Порядок расчета сечения по мощности

В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:

  • Суммарная мощность всех приборов.
  • Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
  • ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
  • Материал проводника: медь или алюминий.
  • Тип проводки: открытая или закрытая.

Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:

ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Рₙ) · Кс · Кз,

где P1, P2 и т. д. – мощность подключаемых приборов, Кс – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, Кз – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. Кс определяется так:

  • для двух одновременно включенных приборов – 1;
  • для 3-4 – 0,8;
  • для 5-6 – 0,75;
  • для большего количества – 0,7.

Кз в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.

Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм2.

таблица

Правила расчета по длине

Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:

  • L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
  • ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм2·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
  • I – номинальная сила тока, А.

Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,

где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, Кс – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.

Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):

R = ρ · L/S.

Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:

dU = 0,05 · 220 В = 11 В.

Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:

S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм2.

В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм2. Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3x1,5 удовлетворяет этому условию.

Как рассчитать сечение по току

Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1.3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ).

Для трехфазной сети используется другая формула:

I=P/(U√3cos φ),

где U будет равно уже 380 В.

Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.

BBГнг 3x1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм2. У кабеля BBГнг 3x1,5 одна жила имеет сечение S = π · r2 = 3,14 · (1,5/2)2 = 1,8 мм2, что полностью соответствует указанному требованию.

таблица

Если рассматривать кабель ABБбШв 4x16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.

таблица

С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм2. У кабеля ABБбШв 4x16 сечение одной жилы равно:

S = π · r2 = 3,14 · (4,5/2)2 = 15,89 мм2.

Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).

Онлайн расчет сечения кабеля по нагреву и по допустимой потере нарпяжения с учетом индуктивности линии.


5. Выберите (провод, кабель или шина). 1.Провода, шнуры и кабели с резиновой или пластмассовой изоляцией. 2.Кабели с бумажной пропитанной изоляцией. 3.Неизолированные провода и шины. 4.Провода с изоляцией из сшитого полиэтилена.


Выберите тип провода или кабеля. 1.Медные с резиновой и ПВХ изоляцией. 2.Алюмин. с резиновой и ПВХ изоляцией. 3.Медные с резин. и ПВХ изол. в метал. защ. оболоч. 4.Алюмин. с резин. и ПВХ изол. в метал. защ. оболоч. 5.Медные шлангов., перенос. кабели, шахтные гибк., прожектор. кабели 6.Медные шланговые с резиновой изоляцией для торфопредприятий. 7.Медные шланговые с резин. изол. для передв. электроприемников. 8.Медные с резин. изоляц. для электрифиц. транспорта 1, 3 и 4 кВ.


Выберите условия прокладки. Открыто. В трубе ( два одножильных). В трубе ( три одножильных). В трубе ( четыре одножильных). В трубе ( один двухжильный). В трубе ( один трехжильный).


Выберите условия прокладки. Открыто. В трубе ( два одножильных). В трубе ( три одножильных). В трубе ( четыре одножильных). В трубе ( один двухжильный). В трубе ( один трехжильный).


Выберите условия прокладки. Одножильные открыто Двухжильные проложенные в воздухе. Двухжильные провода проложенные в земле. Трехжильные проложенные в воздухе. Трехжильные проложенные в земле. Четырехжильные проложенные в воздухе. Четырехжильные проложенные в земле.


Выберите условия прокладки. Одножильные открыто Двухжильные проложенные в воздухе. Двухжильные провода проложенные в земле. Трехжильные проложенные в воздухе. Трехжильные проложенные в земле. Четырехжильные проложенные в воздухе. Четырехжильные проложенные в земле.


Выберите условия прокладки. Одножильные. Двухжильные. Трехжильные.


Выберите величину нарпяжения. Напряжение 0,5кВ. Напряжение 3кВ. Напряжение 6кВ.


Выберите величину нарпяжения. Напряжение 3кВ. Напряжение 6кВ.


Выберите условия прокладки. Провода под напряжением 1,3,4 кВ


Выберите тип провода или кабеля. 1.Медные с бумажной маслоканифольной в свинцовой оболочке, в земле. 2.Медные с бумажной маслоканифольной в свинцовой оболочке, в воде. 3.Медные с бумажной маслоканифольной в свинцовой оболочке, в воздухе. 4.Алюм. с бумажной маслоканифольной в свинцовой оболочке, в земле. 5.Алюм. с бумажной маслоканифольной в свинцовой оболочке, в воде. 6.Алюм. с бумажной маслоканифольной в свинцовой оболочке, в воздухе. 7.Медные трехжильные напр. 6 кВ в общей свинц. обол, в земле и воздухе. 8.Алюм. трехжильные напр. 6 кВ алюмин. в общей свинц. обол, в земле и воздухе. 9.Медные отдельно освинцов. с бум. изол., в земле, воде, воздухе. 10.Алюм. отдельно освинцов. с бум .изол., в земле, воде, воздухе.


Выберите условия прокладки. Одножильные до 1 кВ в земле. Двухжильные до 1 кВ в земле. Трехжильные до 3 кВ в земле. Трехжильные 6 кВ в земле. Трехжильные 10 кВ в земле. Четырехжильные до 1 кВ в земле.


Выберите условия прокладки. Ттрехжильные до 3 кВ в воде. Трехжильные до 6 кВ в воде. Трехжильных до 10 кВ в воде. Четырехжильные до 1 кВ в воде.


Выберите условия прокладки. Одножильные до 1 кВ в воздухе. Двухжильные до 1 кВ в воздухе. Трехжильные до 3 кВ в воздухе. Трехжильные 6 кВ в воздухе. Четырехжильные 1 кВ в воздухе.


Выберите условия прокладки. Одножильные до 1 кВ в земле. Двухжильные до 1 кВ в земле. Трехжильные до 3 кВ в земле. Трехжильные 6 кВ в земле. Четырехжильные до 1 кВ в земле.


Выберите условия прокладки. Трехжильные до 3 кВ в воде. Трехжильные 6 кВ в воде. Трехжильные 10 кВ в воде Четырехжильные до 1 кВ в воде.


Выберите условия прокладки. Одножильные до 1 кВ в воздухе. Двухжильные до 1 кВ в воздухе. Трехжильные до 3 кВ в воздухе. Трехжильные 6 кВ в воздухе. Трехжильные 10 кВ в воздухе. Четырехжильные 1 кВ в воздухе.


Выберите условия прокладки. Трехжильные 6 кВ в земле Двухжильные 6 кВ в воздухе


Выберите условия прокладки. Трехжильные 6 кВ в земле. Двухжильные 6 кВ в воздухе.


Выберите условия прокладки. Трехжильные 20 кВ в земле. Трехжильные 20 кВ в воде. Трехжильные 20 кВ в воздухе. Трехжильные 35 кВ в земле. Трехжильные 35 кВ в воде Трехжильные 35 кВ в воздухе


Выберите условия прокладки. Трехжильные 20 кВ в земле. Трехжильные 20 кВ в воде. Двухжильные 20 кВ в воздухе. Трехжильные 35 кВ в земле. Трехжильные 35 кВ в воде. Двухжильные 35 кВ в воздухе.


Выберите тип провода или шины. Неизолированные провода по ГОСТ 839-80 Шины прямоугольного сечения.


Выберите условия прокладки. Вне помещений АС, АСКС, АСК, АСКП. Внутри помещений АС, АСКС, АСК, АСКП. Вне помещений М. Вне помещений А, АКП. Внутри помещений М. Внутри помещений А и АКП.


Выберите материал и количество шин. Медные шины 1 шт на фазу или полюс. Медные шины 2 шт на фазу или полюс. Медные шины 3 шт на фазу или полюс. Медные шины 4 шт на фазу или полюс. Алюминиевые шины 1 шт на фазу или полюс. Алюминиевые шины 2 шт на фазу или полюс. Алюминиевые шины 3 шт на фазу или полюс. Алюминиевые шины 4 шт на фазу или полюс.


Выберите марку провода. СИП-3 СИП-4


Выберите условия прокладки. Открыто.


Выберите условия прокладки. Открыто.

Расчёт потерь напряжения в кабеле

 

Потеря напряжения в кабеле — величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения (по ГОСТ 23875-88). Этот параметр необходимо знать при производстве любых электромонтажных работ — начиная от видеонаблюдения и ОПС и заканчивая системами электроснабжения промышленных объектов.

 

Потери напряжения в трёхфазной линии Потери напряжения в однофазной линии
Рис.1 Рис.2

При равенстве сопротивлений Zп1=Zп2=Zп3 и Zн1=Zн2=Zн3 ток в нулевом проводе отсутствует (Рис.1), поэтому для трёхфазных линий потери напряжения рассчитываются для одного проводника.

В двух- и однофазных линиях, а также в цепи постоянного тока, ток идёт по двум проводникам (Рис.2), поэтому вводится коэффициент 2 (при условии равенства Zп1=Zп2).

Доступна Windows-версия программы расчёта потерь напряжения

Пояснения к расчёту

Расчёт потерь линейного (между фазами) напряжения в кабеле при трёхфазном переменном токе производится по формулам:

 

Для расчёта потерь фазного напряжения U=220 В; 1 фаза.

 

P - активная мощность передаваемая по линии, Вт;
Q - реактивная мощность передаваемая по линии, ВАр;
R - удельное активное сопротивление кабельной линии, Ом/м;
X - удельное индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом/м;
L - длина кабельной линии, м;
- линейное напряжение сети, В;
- фазное напряжение сети, В.

 

Пожелания, замечания, рекомендации по улучшению раздела расчётов на нашем сайте просьба присылать по электронной почте [email protected]

Разрешается копирование java-скриптов при условии ссылки на источник.

 

ВСЕ РАСЧЁТЫВСЕ РАСЧЁТЫ

Выбор сечений проводников по нагреву / ПУЭ 7 / Библиотека / Элек.ру

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

расчет и подбор сечения жилы провода

При ремонте и проектировании электрооборудования появляется необходимость правильно выбирать провода. Можно воспользоваться специальным калькулятором или справочником. Но для этого необходимо знать параметры нагрузки и особенности прокладки кабеля.

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

  • безопасность;
  • надежность;
  • экономичность.

Если выбранная площадь поперечного сечения провода окажется маленькой, то токовые нагрузки на кабели и провода будут большими, что приведет к перегреву. В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая нанесет вред всему электрооборудованию и станет опасной для жизни и здоровья людей.

Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?

Если же монтировать провода с большой площадью поперечного сечения, то безопасное применение обеспечено. Но с финансовой точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода — это залог длительной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.

Правильному подбору проводника посвящёна отдельная глава в ПУЭ: «Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны».

Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( «Правила устройства электроустановок«). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:

  1. Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
  2. Материал проводника.
  3. Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность — в киловаттах (кВт).
  4. Месторасположение кабеля.

В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину — 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.

В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно «Правилам устройства электроустановок«, при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на порядок больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением.

Например, для алюминиевого провода и напряжения 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение — 10 мм²; для 380 В мощность составит 12 кВт, а сечение — 4 мм².

Выбираем по мощности

Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем потребуется сложить мощности всего оборудования и получится суммарная.

Если же выбирается кабель для подключения одного прибора, то достаточно информации только о его энергопотреблении. Можно подобрать сечения провода по мощности в таблицах ПУЭ.

Таблица 1. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами

Таблица 2. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами

Кроме того, надо знать напряжение сети: трехфазной соответствует 380 В, а однофазной — 220 В.

В ПУЭ дана информация и для алюминиевых, и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:

  • высокая прочность;
  • упругость;
  • стойкость к окислению;
  • электропроводность больше, чем у алюминия.

Недостаток медных проводников — высокая стоимость. В советских домах использовалась при постройке алюминиевая электропроводка. Поэтому если происходит частичная замена, то целесообразно поставить алюминиевые провода. Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до распределительного щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл применять медь. Недопустимо, чтобы медь с алюминием контактировали напрямую, т. к. это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используют третий металл.

Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?

Можно самостоятельно произвести расчет сечения провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого надо воспользоваться формулой: I=P/(U*1.73), где P — мощность, Вт; U — напряжение, В; I — ток, А. Затем из справочной таблицы выбирается сечение кабеля в зависимости от рассчитанного тока. Если же там не будет необходимого значение, тогда выбирается ближайшее, которое превышает расчетное.

Как рассчитать по току

Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. Справочная информация указывается для комнатной температуры (18°С). Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ (ПУЭ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ).

Таблица 3. Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.

Таблица 4. Электрический ток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией


Кроме электрического тока, понадобится выбрать материал проводника и напряжение.

Для примерного расчета сечения кабеля по току его надо разделить на 10. Если в таблице не будет полученного сечения, тогда необходимо взять ближайшую большую величину. Это правило подходит только для тех случаев, когда максимально допустимый ток для медных проводов не превышает 40 А. Для диапазона от 40 до 80 А ток надо делить на 8. Если устанавливают алюминиевые кабели, то надо делить на 6. Это объясняется тем, что для обеспечения одинаковых нагрузок толщина алюминиевого проводника больше, чем медного.

Расчет сечения кабеля по мощности и длине

Длина кабеля влияет на потерю напряжения. Таким образом, на конце проводника напряжение может уменьшиться и оказаться недостаточным для работы электроприбора. Для бытовых электросетей этими потерями можно пренебречь. Достаточно будет взять кабель на 10-15 см длиннее. Этот запас израсходуется на коммутацию и подключение. Если концы провода подсоединяются к щитку, то запасная длина должна быть еще больше, т. к. будут подключаться защитные автоматы.

При укладке кабеля на большие расстояния приходиться учитывать падение напряжения. Каждый проводник характеризуется электрическим сопротивлением. На данный параметр влияют:

  1. Длина провода, единица измерения — м. При её увеличении растут потери.
  2. Площадь поперечного сечения, измеряется в мм². При её увеличении падение напряжения уменьшается.
  3. Удельное сопротивление материала (справочное значение). Показывает сопротивление провода, размеры которого 1 квадратный миллиметр на 1 метр.

Падение напряжения численно равняется произведению сопротивления и тока. Допустимо, чтобы указанная величина не превышала 5%. В противном случае надо брать кабель большего сечения. Алгоритм расчета сечения провода по максимальной мощности и длине:

  1. В зависимости от мощности P, напряжения U и коэффициента cosф находим ток по формуле: I=P/(U*cosф). Для электросетей, которые используются в быту, cosф = 1. В промышленности cosф рассчитывают как отношение активной мощности к полной. Последняя состоит из активной и реактивной мощностей.
  2. С помощью таблиц ПУЭ определяют сечение провода по току.
  3. Рассчитываем сопротивление проводника по формуле: Rо=ρ*l/S, где ρ — удельное сопротивление материала, l — длина проводника, S — площадь поперечного сечения. Необходимо учесть ток факт, что ток идет по кабелю не только в одну сторону, но и обратно. Поэтому общее сопротивление: R = Rо*2.
  4. Находим падение напряжения из соотношения: ΔU=I*R.
  5. Определяем падение напряжения в процентах: ΔU/U. Если полученное значение превышает 5%, тогда выбираем из справочника ближайшее большее поперечное сечение проводника.

Открытая и закрытая прокладка проводов

В зависимости от размещения проводка делится на 2 вида:

  • закрытая;
  • открытая.

Сегодня в квартирах монтируют скрытую проводку. В стенах и потолках создаются специальные углубления, предназначенные для размещения кабеля. После установки проводников углубления штукатурят. В качестве проводов используют медные. Заранее всё планируется, т. к. со временем для наращивания электропроводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Для скрытой отделки чаще используют провода и кабели, у которых плоская форма.

При открытой прокладке провода устанавливают вдоль поверхности помещения. Преимущества отдают гибким проводникам, у которых круглая форма. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить сквозь гофру. Когда рассчитывают нагрузку на кабель, то учитывают способ укладки проводки.

Влияние длины и сечения кабеля на потери по напряжению

Влияние длины и сечения кабеля на потери по напряжению

Потери электроэнергии – неизбежная плата за ее транспортировку по проводам, вне зависимости от длины передающей линии. Существуют они и на воздушных линиях электропередач длиною в сотни километров и на отрезках электропроводки в несколько десятков метров домашней электрической сети. Происходят они, прежде всего потому, что любые провода имеют конечное сопротивление электрическому току. Закон Ома, с которым каждый из нас имел возможность познакомиться на школьных уроках физики, гласит, что напряжение (U) связано с током (I) и сопротивлением (R) следующим выражением:

U = I·R,

из него следует что чем выше сопротивление проводника, тем больше на нем падение (потери) напряжения при постоянных значениях тока. Это напряжение приводит к нагреву проводников, который может грозить плавлением изоляции, коротким замыканием и возгоранием электропроводки.

При передаче электроэнергии на большие расстояния потерь удается избегать за счет снижения силы передаваемого тока, достигается это многократным повышением напряжения до сотен киловольт. В случае низковольтных сетей, напряжением 220 (380) В, потери можно минимизировать только выбором правильного сечения кабеля.

Почему падает напряжение и как это зависит от длины и сечения проводников

Для начала остановимся на простом житейском примере частного сектора в черте города или большого поселка, в центре которого находится трансформаторная подстанция. Жильцы домов, расположенных в непосредственной близости к ней жалуются на постоянную замену быстро перегорающих лампочек, что вполне закономерно, ведь напряжение в их сети достигает 250 В и выше. В то время как на окраине села при максимальных нагрузках на сеть оно может опускаться до 150 вольт. Вывод в таком случае напрашивается один, падение напряжение зависит от длины проводников, представленных линейными проводами.

Конкретизируем, от чего зависит величина сопротивления проводника на примере медных проводов, которым сегодня отдается предпочтение. Для этого опять вернемся к школьному курсу физики, из которого известно, что сопротивление проводника зависит от трех величин:

  • удельного сопротивления материала – ρ;
  • длины отрезка проводника – l;
  • площади поперечного сечения (при условии, что по всей длине оно одинаковое) – S.

Все четыре параметра связывает следующее соотношение:

R = ρ·l/S,

очевидно, что сопротивление растет по мере увеличения длины проводника и падает по мере увеличения сечения жилы.

Для медных проводников удельное сопротивление составляет 0.0175 Ом·мм²/м, это значит, что километр медного провода сечением 1 мм² будет иметь сопротивление 17.5 Ом, в реальной ситуации оно может отличаться, например, из-за чистоты металла (наличия в сплаве примесей).

Для алюминиевых проводников величина сопротивления еще выше, поскольку удельное сопротивление алюминиевых проводов составляет 0.028 Ом·мм²/м.

Теперь вернемся к нашему примеру. Пусть от подстанции до самого крайнего дома расстояние составляет 1 км и электропитание напряжения 220 вольт до него проложено алюминиевым проводом марки А, с минимальным сечением 10 мм². Расстояние, которое необходимо пройти электрическому току складывается из длины нулевых и фазных проводов, то есть в нашем примере необходимо применить коэффициент 2, таким образом максимальная длина составит 2000 м. Подставляя наши значения в последнюю формулу, получим величину сопротивления равную 5.6 Ом.

Много это или мало, понятно из упомянутого выше закона Ома, так для потребителя с номинальным током всего 10 ампер, в приведенном примере падение напряжения составит 56 В, которые уйдут на обогрев улицы.

Конечно же, если нельзя уменьшить расстояние, следует выбрать сечение проводов большей площади, это касается и внутренних проводок, однако это ведет к увеличению затрат на кабельно-проводниковую продукцию. Оптимальным решением будет правильно рассчитать сечения проводов, учитывая максимальную допустимую нагрузку.

Смотрите также другие статьи :

Классификация помещений по степени опасности

К помещениям первой категории относятся сухие помещения с нормальными климатическими условиями, в которых отсутствуют любые из приведенных выше факторов. Такая характеристика может соответствовать, например складскому помещению.

Подробнее…

Что такое гармоники в электричестве

На практике синусоидальные напряжения электрических сетей подвержены искажениям и вместо идеальной синусоиды на экране осциллографа мы видим искаженный, испещренный провалами, зазубринами и всплесками сигнал. Эти искажения следствие влияния гармоник – паразитных колебаний кратных основной частоте сигнала, вызванных включением в сеть нелинейных нагрузок.

Подробнее…

курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. PDH Engineering.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

"Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам.

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации."

Стивен Дедак, P.E.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

.

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова . Спасибо. "

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

"Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе "

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком с

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт."

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

- лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал "

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

"Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент, оставивший отзыв на курс

материалов до оплаты и

получает викторину "

Арвин Свангер, P.E.

Вирджиния

"Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие ».

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

в режиме онлайн

курса."

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

"Этот материал во многом оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

.

обсуждаемых тем »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь."

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

"Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам.

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании каких-то неясных раздел

законов, которые не применяются

- «нормальная» практика."

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать свой медицинский прибор

.

организация.

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

"Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

доступный и простой

использовать. Большое спасибо ».

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

"Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата."

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь печатный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев предоставлено.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

"Очень полезен документ" Общие ошибки ADA при проектировании объектов ".

испытание потребовало исследований в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Э.

Массачусетс

"Я эффективно использовал свое время. Спасибо за то, что у вас есть широкий выбор.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ."

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курса со скидкой."

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

"Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курса. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены путешествовать ".

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

"Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать где на

получить мои кредиты от.

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теории.

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу."

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

"Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. "

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники."

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%.

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

"Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правила. "

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

"Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

.

при необходимости дополнительных

аттестат. "

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

"У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил - много

оценено! "

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

"Курс был по разумной цене, а материал был кратким, а

,

Калькулятор размеров электрических проводов и кабелей (медь и алюминий)

Калькулятор размеров медных и алюминиевых проводов и кабелей

Сегодня мы предлагаем еще один комплексный калькулятор размеров медных и алюминиевых проводов.

Как мы уже подробно обсуждали в теме «Как рассчитать правильный размер провода для электропроводки». Теперь вы можете воспользоваться этим калькулятором для выполнения этой работы.

Wire Cable Size Calculator-Copper-Aluminum-AWG Wire Cable Size Calculator-Copper-Aluminum-AWG

Расчет размера провода / кабеля по формуле для однофазных цепей

Круглый мил провода = 2 x ρ x I x L / (% допустимого падения напряжения источника)

Расчет формулы размера провода / кабеля для трехфазных цепей

Круглый провод, мил = √3 x 2 x ρ x I x L / (% допустимого падения напряжения источника)

Где;

  • ρ = Удельное сопротивление или удельное сопротивление проводника
  • D = Расстояние в футах (в одну сторону) i.е. ½ общей длины цепи
  • I = Ток нагрузки

Примечание. Значение ρ = Удельное сопротивление или удельное сопротивление проводника, используемое здесь для меди и алюминия, составляет 11,2 и 17,4 соответственно при 53 ° C (127 ° F)

  • Также проверьте раздел «Полезно знать» после калькулятора.

Введите значения и нажмите «Рассчитать». Результат покажет необходимое количество.

Полезно знать:

Если размер провода больше, чем все калибры (т.е.e 0000 - это самый большой провод одного размера в), то инженер-электрик измеряет его в см, кСм или мкМ, а не в дюймах, потому что дюйм - это небольшая единица измерения этих типов проводов. Куда;

A круговых мил (CM) - это единица измерения площади круга диаметром в одну мил (одну тысячную дюйма). Это соответствует 5,067 × 10 -4 мм².

Где:

1000 CM (круговые милы) = 1 MCM или 1 kcmil = 0,5067 мм², поэтому 2 kcmil.

Это единица измерения площади провода с круглым поперечным сечением.

Вы также можете прочитать:

.

Рабочий пример расчета кабеля

Рабочий пример расчета кабеля

(см. , рис. G69)

Питание установки осуществляется через трансформатор 630 кВА. Процесс требует высокой степени бесперебойности подачи электроэнергии, и часть установки может питаться от резервного генератора мощностью 250 кВА. Глобальная система заземления - TN-S, за исключением наиболее критических нагрузок, питаемых изолирующим трансформатором с конфигурацией IT ниже по потоку.

Однолинейная схема показана на Рисунок G69 ниже.Результаты компьютерного исследования цепи от трансформатора T1 до кабеля C7 воспроизведены на Рисунке G70. Это исследование было выполнено с помощью Ecodial (программное обеспечение Schneider Electric).

Далее следуют те же расчеты, которые выполняются упрощенным методом, описанным в этом руководстве.

Рис. G69 - Пример однолинейной схемы

Расчет с помощью программы Ecodial

Рис. G70 - Частичные результаты расчетов, выполненных с помощью программного обеспечения Ecodial (Schneider Electric).Расчет выполняется в соответствии с Cenelec TR50480 и IEC 60909

.
Общие характеристики сети Кабель C3
Система заземления TN-S Длина 20
Нейтрально распределено Нет Максимальный ток нагрузки (A) 518
Напряжение (В) 400 Тип изоляции ПВХ
Частота (Гц) 50 Температура окружающей среды (° C) 30
Уровень неисправности восходящего потока (MVA) 500 Материал проводника Медь
Сопротивление сети СН (мОм) 0.035 Одножильный или многожильный кабель Одноместный
Реактивное сопротивление сети СН (мОм) 0,351 Способ установки F31
Трансформатор Т1 Выбранный фазный провод csa (мм2) 2 х 120
Рейтинг (кВА) 630 Выбран нейтральный провод csa (мм2) 2 х 120
Напряжение полного сопротивления короткого замыкания (%) 4 PE-провод выбран csa (мм2) 1 х 120
Потери нагрузки (PkrT) (Вт) 7100 Падение напряжения на кабеле ΔU (%) 0.459
Напряжение холостого хода (В) 420 Общее падение напряжения ΔU (%) 0,583
Номинальное напряжение (В) 400 Трехфазный ток короткого замыкания Ik3 (кА) 21,5
Кабель C1 Ток однофазного замыкания на землю Ief (кА) 18
Длина (м) 5 Распределительный щит B6
Максимальный ток нагрузки (A) 909 ссылку Prisma Plus G
Тип изоляции ПВХ Номинальный ток (A) 630
Температура окружающей среды (° C) 30 Автоматический выключатель Q7
Материал проводника Медь Ток нагрузки (A) 238
Одножильный или многожильный кабель Одноместный Тип Компактный
Способ установки 31F ссылку NSX250B
Количество слоев 1 Номинальный ток (A) 250
Выбранный фазный провод csa (мм²) 2 х 240 Количество полюсов и защищенных полюсов 3П3д
Выбран нейтральный провод csa (мм²) 2 х 240 Расцепитель Micrologic 5.2 E
PE-провод выбран csa (мм²) 1 х 240 Отключение по перегрузке Ir (A) 238
Падение напряжения ΔU (%) 0,124 Кратковременное отключение Im / Isd (A) 2380
Трехфазный ток короткого замыкания Ik3 (кА) 21,5 Кабель C7
Ток замыкания на землю Ief (кА) 18 Длина 5
Автоматический выключатель Q1 Максимальный ток нагрузки (A) 238
Ток нагрузки (A) 909 Тип изоляции ПВХ
Тип Masterpact Температура окружающей среды (° C) 30
ссылку МТЗ2 10Н1 Материал проводника Медь
Номинальный ток (A) 1000 Одножильный или многожильный кабель Одноместный
Количество полюсов и защищенных полюсов 4П4д Способ установки F31
Расцепитель Micrologic 5.0X Выбранный фазный провод csa (мм²) 1 х 95
Отключение по перегрузке Ir (A) 920 Выбран нейтральный провод csa (мм²) 1 х 95
Кратковременное отключение Im / Isd (A) 9200 PE-провод выбран csa (мм²) 1 х 95
Время отключения tm (мс) 50 Падение напряжения на кабеле ΔU (%) 0,131
Коммутатор B1 Общее падение напряжения ΔU (%) 0.714
ссылку Prisma Plus P Трехфазный ток короткого замыкания Ik3 (кА) 18,0
Номинальный ток (A) 1000 Ток однофазного замыкания на землю Ief (кА) 14,2
Автоматический выключатель Q3
Ток нагрузки (A) 518
Тип Компактный
ссылку NSX630F
Номинальный ток (A) 630
Количество полюсов и защищенных полюсов 4П4д
Расцепитель Micrologic 5.3 E
Отключение по перегрузке Ir (A) 518
Кратковременное отключение Im / Isd (A) 1036

Тот же расчет с использованием упрощенного метода, рекомендованного в данном руководстве

Расчетная схема C1

Трансформатор среднего / низкого напряжения 630 кВА имеет номинальное напряжение 400 В. Цепь C1 должна быть рассчитана на ток:

я б знак равно 630 × 10 3 3 × 400 знак равно 909 {\ displaystyle I_ {b} = {\ frac {630 \ times 10 ^ {3}} {{\ sqrt {3}} \ times 400}} = 909 \, A} на фазу

Два одножильных медных кабеля с ПВХ изоляцией, включенные параллельно, будут использоваться для каждой фазы.Эти кабели будут проложены по кабельным лоткам в соответствии с методом 31F.

Таким образом, каждый проводник будет выдерживать 455 А. Рисунок G21 показывает, что для 3 нагруженных проводов с изоляцией из ПВХ требуется с.с. составляет 240 мм².

Сопротивление и индуктивное реактивное сопротивление для двух параллельно соединенных проводов на длине 5 метров составляют:

р знак равно 18,51 × 5 240 × 2 знак равно 0.19 м Ω {\ displaystyle R = {\ frac {18,51 \ times 5} {240 \ times 2}} = 0,19 \, м \ Omega} (сопротивление кабеля: 18,51 мОм · мм 2 / м при 20 ° C)

Икс знак равно 0,08 / 2 × 5 знак равно 0.2 м Ω {\ Displaystyle X = 0,08 / 2 \ раз 5 = 0,2 \, м \ Omega} (реактивное сопротивление кабеля: 0,08 мОм / м, 2 кабеля параллельно)

Расчетная схема C3

Контур C3 питает две нагрузки, всего 310 кВт с cos φ = 0.85, поэтому общий ток нагрузки составляет:

я б знак равно 310 × 10 3 3 × 400 × 0,85 знак равно 526 {\ displaystyle I_ {b} = {\ frac {310 \ times 10 ^ {3}} {{\ sqrt {3}} \ times 400 \ times 0.85}} = 526 \, А}

Два одножильных медных кабеля с ПВХ изоляцией, включенные параллельно, будут использоваться для каждой фазы. Эти кабели будут проложены по кабельным лоткам по методу F.

Таким образом, каждый проводник будет выдерживать ток 263 А. На рисунке G21 показано, что для 3 нагруженных проводов с изоляцией из ПВХ требуется требуемая с.з. составляет 120 мм².

Сопротивление и индуктивное реактивное сопротивление для двух параллельно соединенных проводов на длине 20 метров составляют:

р знак равно 18.51 × 20 120 × 2 знак равно 1,54 м Ω {\ displaystyle R = {\ frac {18,51 \ times 20} {120 \ times 2}} = 1,54 \, м \ Omega} (сопротивление кабеля: 18,51 мОм · мм 2 / м при 20 ° C)

Икс знак равно 0,08 / 2 × 20 знак равно 1,6 м Ω {\ Displaystyle Х = 0.08/2 \ раз 20 = 1,6 \, м \ Омега} (реактивное сопротивление кабеля: 0,08 мОм / м, 2 кабеля параллельно)

Расчетная схема C7

Цепь C7 обеспечивает одну нагрузку 140 кВт с cos φ = 0,85, поэтому общий ток нагрузки составляет:

я б знак равно 140 × 10 3 3 × 400 × 0.{3}} {{\ sqrt {3}} \ times 400 \ times 0.85}} = 238 \, A}

Для каждой фазы будет использоваться один одножильный медный кабель с ПВХ изоляцией.

Кабели укладываются в кабельные лотки согласно методу F.

Таким образом, каждый проводник будет выдерживать 238 А. Рисунок G21 показывает, что для 3 нагруженных проводов с изоляцией из ПВХ требуется требуемая с.з. составляет 95 мм².

Сопротивление и индуктивное сопротивление для длины 5 метров составляют:

р знак равно 18.51 × 5 95 знак равно 0,97 м Ω {\ Displaystyle R = {\ frac {18,51 \ times 5} {95}} = 0,97 \, м \ Omega} (сопротивление кабеля: 18,51 мОм · мм 2 / м)

Икс знак равно 0,08 × 5 знак равно 0,4 м Ω {\ Displaystyle Х = 0,08 \ раз 5 = 0,4 \, м \ Omega} (реактивное сопротивление кабеля: 0,08 мОм / м)

Расчет токов короткого замыкания для выбора автоматических выключателей Q1, Q3, Q7

(см. рис. G71)

Рис. G71 - Пример оценки тока короткого замыкания

Компоненты схемы R (мОм) X (мОм) Z (мОм) Ikmax (кА)
Восходящая сеть среднего напряжения, уровень неисправности 500 МВА (см. , рис. G36) 0,035 0,351
Трансформатор 630 кВА, 4% (см. , рис. G37) 2.90 10,8
Кабель C1 0,19 0,20
Итого 3,13 11,4 11,8 21
Кабель C3 1,54 0,80
Итого 4.67 12,15 13,0 19
Кабель C7 0,97 0,40
Итого 5,64 12,55 13,8 18

Защитный провод

Обычно для цепей с фазным проводом c.Южная Австралия Sph ≥ 50 мм², минимальный сечение заземляющего провода PE. будет Sph / 2.

Предлагаемый c.s.a. Таким образом, длина защитного провода PE составит 1x240 мм² для цепи C1, 1x120 мм² для C3 и 1x50 мм² для C7.

Минимальный c.s.a. для проводника защитного заземления (PE) можно рассчитать адиабатическим методом (формула, приведенная в рис. G59):

S п Е знак равно я 2 ,{2} .t}} {к}}}

Для контура C1 I = 21 кА и k = 143.

t - максимальное время срабатывания защиты СН, например 0,5 с

Это дает:

S п Е знак равно я 2 , T К знак равно 21000 × 0.{2}}

Таким образом, достаточно одного провода сечением 120 мм², при условии, что он также удовлетворяет требованиям защиты от короткого замыкания (косвенный контакт), то есть его полное сопротивление достаточно низкое.

Защита от неисправностей (защита от косвенного прикосновения)

Для системы заземления TN минимальное значение Lmax определяется фазой замыкания на землю (наивысший импеданс). Традиционный метод детализирует расчет типичного замыкания фазы на землю и расчет максимальной длины цепи.

В этом примере (3-фазная 4-проводная схема) максимально допустимая длина цепи определяется формулой:

L м Икс знак равно 0.8 × U 0 × S п час ρ × ( 1 + м ) × я {\ Displaystyle L_ {макс} = {\ гидроразрыва {0.8 \ times U_ {0} \ times S_ {ph}} {\ rho \ times \ left (1 + m \ right) \ times I_ {a}}}}

где m = Sph / SPE

Для контура C3 это дает:

L м Икс знак равно 0.8 × 230 × 2 × 120 23,7 × 10 - 3 × ( 1 + 2 ) × 630 × 11 знак равно 90 м {\ Displaystyle L_ {макс} = {\ гидроразрыва {0.{-3} \ times \ left (1 + 2 \ right) \ times 630 \ times 11}} = 90 \, m}

(значение в знаменателе 630 x 11 - это максимальный уровень тока, при котором срабатывает мгновенное магнитное расцепление короткого замыкания выключателя на 630 А).

Таким образом, длина 20 метров полностью защищена устройствами «мгновенного» перегрузки по току.

Падение напряжения

Падение напряжения рассчитывается с использованием данных, приведенных на рисунке Рисунок G30, для симметричных трехфазных цепей, мощность двигателя при нормальной работе (cos φ = 0.8).

Результаты представлены на Рис. G72:

Тогда полное падение напряжения на конце кабеля C7 составляет: 0,73% .

Рис. G72 - Падение напряжения, вызванное различными кабелями

C1 C3 C7
н.э. 2 x 240 мм 2 2 x 120 мм 2 1 x 95 мм 2
∆U на провод (В / А / км)
см. Рис. G30
0,22 0,36 0,43
Ток нагрузки (A) 909 526 238
Длина (м) 5 20 5
Падение напряжения (В) 0,50 1,89 0,51
Падение напряжения (%) 0,12 0,47 0,13
,

Расчет размера кабеля для двигателей LT и HT

Как рассчитать размер кабеля для двигателей LT и HT?

Выбор правильного размера кабеля для двигателя является важным параметром для промышленности, будь то во время установки и ввода в эксплуатацию или во время работы. Это очень важный аспект для безопасности, минимизации затрат и уменьшения нежелательных потерь. Кабель недостаточного размера может загореться во время работы двигателя, что приведет к риску для жизни людей, оборудования, инфраструктуры, производственным потерям и стоимости замены.

Принимая во внимание, что слишком большой проводник повлечет за собой ненужные расходы не только на длинные кабели, но и на материалы для заделки кабелей, используемые вместе с ними, то есть наконечники, сальники, соединительный комплект (на случай возникновения какой-либо неисправности в будущем) и кабельный лоток увеличенного размера. Стоимость работ по прокладке кабеля большего сечения также будет выше по сравнению с соответствующим кабелем меньшего сечения. Учитывая все эти важные моменты, важно правильно рассчитать размер кабеля для нашего двигателя .

Cable Size Calculation for LT & HT Motors Cable Size Calculation for LT & HT Motors

Прежде чем перейти к деталям, давайте проясним основное различие между LT и HT Motors.

В чем разница между LT и HT Motors?

Ну, поскольку слова LT (низкое напряжение, т.е. низкое напряжение) и HT (высокое напряжение, т.е. высокое напряжение) или низкий крутящий момент и высокий крутящий момент соответственно описывают всю историю.

это также зависит от наличия напряжения питания, т.е. в США и ЕС:

LT Motors, диапазоны = 230V - 415V

HT Motors, диапазоны = 3.3 кВ, 6,6 кВ - 11 кВ

при этом имейте в виду, что для двигателей LT требуется на больше тока , чем для двигателей HT.

в других регионах они классифицировали двигатели LT до 1 кВ и двигатели HT более 1 кВ.

Теперь мы должны обсудить главную тему: , как рассчитать сечение кабеля для двигателей?

Расчет сечения кабеля двигателя LT мощностью 125 кВт

Двигатель кВт = 125

Pf = 0.8, КПД = 94%

Напряжение системы, В 1 = 415

Длина кабеля = 200 м

Ток нагрузки = P / (1,732 x V x Pf x Eff) -> (P = √3 x Vx I CosΦ = для трехфазных цепей)

= 125000 / (1,732 x 415 x 0,8 x 0,94)

~ 230 A

Это кабель тока полной нагрузки, необходимый для работы в идеальном состоянии. Но на практике следует учитывать несколько факторов снижения номинальных характеристик.

Номинальный ток, указанный для кабелей, определен для температуры окружающей среды 40 * C. Если температура окружающей среды выше, допустимая нагрузка кабеля снижается.

Предположим, что наш кабель находится в воздухе, проложенном по кабельному лотку,

Температура воздуха в градусах. 20 ° 25 ° 30 ° 35 ° 40 ° 45 ° 50 ° 55 °
Обычный ПВХ 1,32 1.25 1,16 1,09 1,00 0,90 0,80 0,80
Коэффициенты снижения номинальных характеристик HR PVC 1,22 1,17 1,12 1,06 1,00 0,94 0,87 0,80
XLPE 1,20 1,16 1,11 1,06 1,00 0,95 0,88 0.82

Коэффициенты номинальной мощности, связанные с колебаниями температуры окружающего воздуха

Коэффициент температурной коррекции, K 1 , когда кабель находится в воздухе = 0,88 (для кабеля 50 * Температура окружающей среды и кабеля из сшитого полиэтилена)

Группирование кабелей также снижает допустимую нагрузку на кабель. Если несколько кабелей соединить вместе, они все нагреются. Тепло не сможет должным образом рассеиваться, поэтому оно нагреет сам кабель и те, кто находится в его контакте. Это еще больше повысит температуру.Следовательно, мы должны снизить допустимую нагрузку по току кабеля в соответствии с коэффициентом группирования.

Давайте рассмотрим наихудший сценарий, т.е. 3 лотка, параллельные друг другу, по 9 кабелей, каждый из которых соприкасается друг с другом. Grouping factor for cable size for motor Grouping factor for cable size for motor

1 0,6

Кол-во стоек Кол-во кабелей на стойку Кол-во кабелей на стойку
1 2 3 6 9 1 2 3 6 9
1 1.00 0,98 0,96 0,93 0,92 1,00 0,84 0,80 0,75 0,73
2 1,00 0,95 0,93 0,90 0,89 1,00 0,80 0,76 0,71 0,69
3 1,00 0,94 0,92 0,89 0,88 1.00 0,78 0,74 0,70 0,68
6 1,00 0,93 0,90 0,87 0,86 1,00 0,76 0,72 0,65

Таблица: коэффициент группирования кабелей (коэффициент количества лотков), K2 = 0,68 (для 3 лотков по 9 кабелей в каждом)

Общий коэффициент снижения номинальных характеристик = K 1 x K 2

= 0 ,88 × 0,68 = 0,5984

Давайте выберем 1,1 кВ, 3-жильный, 240 кв. Мм, алюминий, сшитый полиэтилен, армированный кабель для одиночной трассы

Щелкните, чтобы увеличить таблицу

Cable Size Calculation of 125 KW LT Motor table chart Cable Size Calculation of 125 KW LT Motor table chart

Технические детали для 1,1 кВ , 3-жильный, алюминий / медный проводник, с изоляцией из сшитого полиэтилена, армированные кабели

Пропускная способность по току 240 кв. Мм из сшитого полиэтилена армированный алюминиевый кабель в воздухе составляет 402 А

Суммарный ток снижения номинальных характеристик 240 кв. Мм Кабель = 402 × 0,5984 = 240,55 Усилитель

Сопротивление = 0.162 Ом / км и
Реактивное сопротивление = 0,072 Ом / км

Расчетное падение напряжения в алюминиевых кабелях из ПВХ / СПЭ для системы переменного тока
(Падение напряжения - В / км / А)
Номинальная площадь жилы (кв. Мм) ПВХ Кабель Кабель XLPE
Однофазный Трехфазный Однофазный Трехсистемный
1.5 43,44 37,62 46,34 40,13
2,5 29,04 25,15 30,98 26,83
4 17,78 15,40 18,98 6 11,06 9,58 11,80 10,22
10 7,40 6,41 7,88 6,82
16 4.58 3,97 4,90 4,24
25 2,89 2,50 3,08 2,67
35 2,10 1,80 2,23 1,94
1,55 1,30 1,65 1,44
70 1,10 0,94 1,15 1,00
95 0.79 0,68 0,83 0,70
120 0,63 0,55 0,66 0,56
150 0,52 0,46 0,55 0,48
0,42 0,37 0,44 0,40
240 0,34 0,30 0,35 0,30
300 0.28 0,26 0,30 0,26
400 0,24 0,22 0,24 0,22
500 0,23 0,20 0,23 0,20
6 0,20 0,18 0,21 0,18
800 0,19 - 0,20 -
1000 0.18 - 0,18 -

Падение напряжения, В 2 = 0,3 В / км / ампер (согласно брошюре Havell)

= 0,3 x 230 x (200/1000)

= 13 В

Напряжение на клеммах двигателя, В 2 = 415-13 = 402 В

% Падение = (В 2 - В 1 ) / (В 1 )

= (415-402 ) х 100 / (415)

= 3.13%

Для определения кабеля площадью 240 кв. Мм необходимо проверить условия выбора кабеля

  1. Снижение номинальных характеристик кабеля Усилитель (240,55 А) выше, чем ток полной нагрузки (230 А) = ОК
  2. Падение напряжения на кабеле ( 3,13%) меньше заданного падения напряжения (10%) = OK
  3. Емкость кабеля при коротком замыкании (22,56 кА) выше, чем емкость короткого замыкания системы в этой точке (X KA) = OK

Соответствующий пост: Серводвигатель - Типы, строительство, работа, управление и применение

240 кв.Кабель диаметром мм удовлетворяет всем трем условиям, поэтому рекомендуется использовать трехжильный кабель 240 кв. мм.

How to calculate the Cable size for LT & HT Motors How to calculate the Cable size for LT & HT Motors

Расчет размера кабеля для высокотемпературного двигателя мощностью 350 кВт

В случае системного кабеля низкого напряжения можно выбрать кабель на основе его допустимой нагрузки по току и падения напряжения, но в случае системного кабеля среднего / высокого напряжения Мощность короткого замыкания является важным / решающим фактором. Таким образом, в случае двигателя HT одной мощности короткого замыкания кабеля достаточно для определения сечения кабеля, так как остальные два параметра будут следовать автоматически.

Рассмотрим следующий пример:

Двигатель, кВт = 350

Pf = 0,8, КПД = 94%

Напряжение системы, В 1 = 6,6 кВ

Длина кабеля = 200 м

Ток нагрузки = P / ( 1,732 x V x Pf x Eff)

= 350000 / (1,732 x 6600 x 0,8 x 0,94)

= 41 A

Предположим, уровень короткого замыкания / уровень неисправности для HT система, I sh (на время t = 1 сек) = 26,2 KA

С алюминиевым проводником, кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена = Cable Size Calculation for 350 KW HT Motor Cable Size Calculation for 350 KW HT Motor

= 278.72 кв. Мм

Следовательно, требуется ближайший больший размер 300 кв. Мм .

Из приведенной ниже таблицы также видно, что мощность короткого замыкания кабеля площадью 300 кв. Мм составляет 28 кА, что больше, чем наш уровень неисправности.

Щелкните изображение, чтобы увеличить

(БЕЗ ЗАЗЕМЛЕНИЯ 6,6 кВ / ЗАЗЕМЛЕНИЕ 11 кВ) Cable Size Calculation for 350 KW HT Motor chart and table Cable Size Calculation for 350 KW HT Motor chart and table

Технические детали для 6,6 кВ, 3-жильный, алюминиевый / медный проводник, с изоляцией из сшитого полиэтилена, армированные кабели

убедитесь, что это автоматически удовлетворяет и двум другим условиям.

Давайте выберем 6,6 кВ, 3-жильный, 300 кв. Мм, алюминий, сшитый полиэтилен, армированный кабель для одиночной трассы

Температурный поправочный коэффициент, K 1 , когда кабель находится в воздухе = 0,88 (для 50 * Температура окружающей среды И кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена)

Фактор группировки кабелей (фактор количества лотков), K 2 = 0,68 (для 3 лотков, каждый из которых состоит из 9 кабелей)

Общий коэффициент снижения номинальных характеристик = K 1 x K 2 = 0,88 х 0,68 = 0,5984

Текущая пропускная способность 300 кв.Армированный алюминиевый кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена в воздухе составляет 450 А

Общий ток снижения номинальных значений 300 кв. мм Кабель = 450 × 0,5984 = 269,28 А

Сопротивление = 0,130 Ом / км и

Реактивное сопротивление = 0,0999 Ом / км

Напряжение падение = 0,26 В / км / А (согласно брошюре Havell)

= 0,26 x 200 x 41/1000

= 2,132 В

Напряжение на клеммах двигателя, В 2 = 6600 - 2,132 = 6597,868 В

% Капля = (V 1 - V 2 ) / (V 1 )

= (6600-6597.8) x 100 / (6600)

= 0,032%

Чтобы выбрать кабель 300 кв. Мм, необходимо проверить условия выбора кабеля

  1. Снижение номинальных характеристик кабеля Усилитель (269,28 Amp ) выше полной нагрузки ток нагрузки ( 41 A ) = OK
  2. Падение напряжения на кабеле ( 0,032% ) меньше заданного падения напряжения ( 5% ) = OK
  3. Допустимая нагрузка при коротком замыкании кабеля ( 28,20 KA ) выше чем мощность короткого замыкания системы в этой точке ( 26.2 KA ) = OK

Кабель 300 кв. Мм удовлетворяет всем трем условиям , поэтому рекомендуется использовать 3-жильный кабель 300 кв. Мм.

Вы также можете прочитать:

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о