Ivalt.ru

И-Вольт
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Допускаемый ток по сечению кабеля

Выбор сечения кабеля на напряжение до 1000 В

Выбор сечения кабеля на напряжение до 1000 В независимо это электродвигатель или другая нагрузка. Сводится к определению длительно допустимых токов, то есть подбирается такое сечение кабеля, которое позволяет выдерживать длительно расчетные токи для заданного участка, без нанесения ущерба кабелю. Значения допустимых длительных токов для кабелей и проводов указаны в ПУЭ таблицы 1.3.4 – 1.3.30, ГОСТ 31996-2012, либо использовать каталожные данные завода-изготовителя.

Длительно допустимый ток:

  • для электроприемников:

  • для электродвигателя:

При выборе сечения кабеля нужно учитывать поправочные коэффициенты на землю и воздух при прокладке кабеля, см ПУЭ таблицы 1.3.3, 1.3.23, 1.3.26.

Определение фактического длительно допустимого тока с учетом поправочных коэффициентов в соответствии с ПУЭ определяется по формуле:

  • Iд.т. – длительно допустимый ток для выбранного сечения кабеля, выбирается по ГОСТ 31996-2012 или определяется по каталогам завода-изготовителя.
  • k1 – поправочный коэффициент учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбирается по таблице 1.3.3 ПУЭ.

  • k2 – поправочный коэффициент, который учитывает удельное сопротивление почвы (с учетом геологических изысканий), выбирается по ПУЭ таблица 1.3.23.

  • k3 – поправочный коэффициент, учитывающий снижение токовой нагрузки при числе работающих кабелей в одной траншее (в трубах или без труб), выбирается по ПУЭ таблица 1.3.26.

При этом должно выполняться условие:

Проверка сечения по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите:

Сечение кабеля (провода), по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите, определяется по формуле:

  • Iзащ. – ток уставки при котором срабатывает защитный аппарат;
  • kзащ. – коэффициент кратности длительно допустимого тока кабеля (провода) к току срабатывания защитного аппарата.

Данные значения Iзащ. и kзащ. Можно определить по таблице 8.7 [Л5. с. 207].

Проверка сечения на механическую прочность

Выбранное сечение кабеля (провода) должно быть не менее приведенного в ПУЭ таблица 2.1.1.

Проверка сечения по потере напряжения

После того как Вы выбрали сечение кабеля по длительно допустимому току, нужно проверить кабель на допустимые потери напряжения. То есть отклонение напряжения присоединенного к этой сети токоприемников не выходило за пределы допустимого.

Согласно нормам допускаются следующие пределы отклонений напряжения на зажимах токоприемников [Л1. с 144].

Потеря напряжения ∆U для трехфазной линии определяется по формулам [Л1. с 144]:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

  • Iрасч. – расчетный ток, А;
  • L – длина участка, км;
  • cosφ – коэффициент мощности;
  • r0 и x0 — значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5 [Л2.с 48].

Потерю напряжения ∆U для трехфазной линии, можно определить по упрощенным формулам:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

  • Р –расчетный мощность, Вт;
  • L – длина участка, м;
  • U – напряжение, В;
  • γ – удельная электрическая проводимость провода, м/Ом*мм2;
  • для меди γ = 57 м/Ом*мм2;
  • для алюминия γ = 31,7 м/Ом*мм2;

Потерю напряжения ∆U для постоянного и однофазного переменного тока, можно определить по упрощенным формулам:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

где:
s – сечение кабеля, мм2;

1. Справочная книга электрика. Под общей редакцией В.И. Григорьева. 2004 г.
2. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г.
3. ГОСТ 31996-2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ.
4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.
5. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок. Издательство ТПУ. Томск 2006 г.

Расчет сечения кабеля

Содержание

  • Токовые нагрузки в сетях с постоянным током
  • Удельное электрическое сопротивление некоторых металлов, применяемых в электротехнике

Выбор электроинструмента

Электроинструмент — как выбрать. Разница между аматорским и профессиональным инструментом

Заземление частного дома, дачи

Два типа заземления: контур и шитырь

Ремонт электрики: электропроводка в доме, квартире

Электропроводка в доме, квартире, на даче. Правила, нормы, схемы

Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

Величины сечения во всех странах стандартизированы, причем стандарты бывшего СНГ и Европы в этой части полностью совпадают. В нашей стране документом, которым регулируется этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или кратко — ПУЭ.

Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5мм², а на освещение — 1,0-1,5мм². Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0мм². Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.

Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0мм².

Ниже дана сокращенная таблица выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовых нагрузок. Там же для Вашего удобства приведена суммарная мощность электрооборудования при 1-фазном (220В) и 3-фазном (380В) потреблении. Обратите внимание, что при прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах, как например, в стене) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

Читать еще:  Как выбрать кабели по току

Важно Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на одну жилу (или фазу).

Сечение кабеля, мм²Проложенные открытоПроложенные в трубе
медьалюминиймедьалюминий
ток, АкВтток, АкВтток, АкВтток, АкВт
220В380В220В380В220В380В220В380В
0,5112,4
0,75153,3
1,0173,76,4143,05,3
1,5235,08,7153,35,7
2,5306,611,0245,29,1214,67,916,03,56,0
4,0419,015,0327,012,0275,910,021,04,67,9
6,05011,019,0398,514,0347,412,026,05,79,8
10,08017,030,06013,022,05011,019,038,08,314,0
16,010022,038,07516,028,08017,030,055,012,020,0
25,014030,053,010523,039,010022,038,065,014,024,0
35,017037,064,013028,049,013529,051,075,016,028,0

Если Вы внимательно изучили приведенную таблицу и таки желаете самостоятельно определить необходимое Вам сечение кабеля, например, для ввода в дом, то Вам также необходимо знать следующее. Настоящая таблица касается кабелей и проводов в резиновой и пластмассовой изоляции. Это такие широко распространенные марки как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. На кабеля в бумажной изоляции есть своя таблица, на не изолированные провода и шины — своя. При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т.п. Кроме того, величины из таблиц о допустимых токовых нагрузках должны быть откорректированы следующими снижающими коэффициентами:

    поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;

    поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;

    поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;

    поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.

    Если и это Вас не останавливает — то открывайте справочник под ред.Белоруссова на стр.503, а мы снимаем шляпу.

    Если деньги для Вас не проблема, тогда смело увеличивайте справочное сечение жилы на 50%, и спите спокойно: так как даже все поправочные коэффициенты в сумме не дадут больше.

    При расчете необходимого сечения кабеля основной критерий — это количество тепла, выделяемого кабелем при прохождении через него электрического тока и температура окружающей среды. Вообще-то, любой электропроводник может пропустить через себя очень много тока, вплоть до температуры своего плавления, а это в десятки раз больше, чем указано в справочниках. Обратите внимание, что в справочниках приведены величины для длительных токовых нагрузок на кабель. А кратковременные нагрузки могут быть гораздо выше. Т.е. запас всегда есть. Но при условии, что Вы приобрели кабель, произведенный по ГОСТу. Если же Вам вместо медного кабеля продали нечто, сделанное из какого-то сплава и покрытое пластиком из вторичного полиэтилена (из использованных кульков и ПЭТ-бутылок), то зачем Вам все эти таблицы: см. статью «Как выбрать кабель»

    Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

    В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают). Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую строону допустимы). Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:
    U — напряжение постоянного тока, В
    p — удельное сопротивление провода, Ом*мм 2 /м
    l — длина провода, м
    S — площадь поперечного сечения, мм 2
    I — сила тока, А
    Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подставновки, или с помощью простйеших арифметических действий над данным уравнением.

    Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице. Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

    Удельное электрическое сопротивление некоторых металлов, применяемых в электротехнике

    МеталлСопротивление, Ом·мм 2 /м
    Серебро0,015. 0,0162
    Медь0,01724. 0,018
    Золото0,023
    Алюминий0,0262. 0,0295
    Вольфрам0,053. 0,055
    Цинк0,059
    Никель0,087
    Железо0,098
    Платина0,107
    Олово0,12
    Свинец0,217. 0,227

    Внимание: это авторская статья, поэтому при использовании материала просьба делать ссылку на первоисточник.

    Допустимые токовые нагрузки кабелей

    Практически каждая тема на блоге имеет свою предысторию. Вот и сегодняшняя тема появилась благодаря моему новому проекту. Несмотря на то, что здесь ничего не будет нового, я все равно советую добавить данную статью в свои закладки и в случае необходимости быстро найти нужную информацию.

    Дома, на работе и в моей сумке всегда лежит файл, в котором находятся распечатанные таблицы с допустимыми токовыми нагрузками кабелей по ГОСТ 31996-2012.

    Но, так получилось, что по каким-то причинам я выложил данный файл из свой сумки, и когда я был на объекте он мне понадобился. Начал вспоминать, а есть ли у меня данная информация на блоге, чтобы зайти через телефон и посмотреть допустимый ток для кабеля нужного сечения? Оказалось – нету. А это очень важная информация при выполнении проектов электроснабжения, также позволяет быстро оценить примерное сечение кабельной линии.

    Лично я всегда длительно допустимые токовые нагрузки кабелей выбираю по ГОСТ 31996-2012.

    Я считаю, таблицы длительно допустимых токов должны всегда находиться под рукой проектировщика или энергетика, т.к. их можно сравнить с таблицами умножения в математике. Это основа проектирования электроснабжения и эксплуатации электроустановок.

    Если вы уже изучаете кокой-либо мой курс, то данные таблицы можно найти в дополнительных материалах. Для пользователей 220soft в следующей рассылке в качестве бонуса добавлю готовые таблицы для распечатки, которые мелькают в моих видео.

    Отличительная особенность моих таблиц в том, что там для выбора четырехжильных и пятижильных кабелей токи не нужно умножать на кф. 0,93. Такие таблицы может сделать каждый, потратив пару часов времени =)

    Таблица 19 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов:

    Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов

    Таблица 21 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов:

    Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов

    Таблица 20 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена:

    Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена

    Таблица 22 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена:

    Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена

    В этом документе имеется и другая полезная информация, советую изучить.

    P.S. Для трехжильных кабелей допустимые токи здесь занижены, т.к. учтен кф. 0,93, но, считаю, такой запас сделает однофазные сети более надежными.

    По теме:

    Трансформаторные подстанции высочайшего качества

    с нами приходит энергия

    develop@websor.ru

    Допустимые токовые нагрузки на провода и кабели

    Допустимая токовая нагрузка на провод, кабель или шину определяется из соотношения

    где I нд — допустимая длительная токовая нагрузка на провод, кабель или шину при нормальных условиях прокладки (см. табл.);
    Кп — поправочный коэффициент, учитывающий изменения условий прокладки проводов и кабелей и равный произведению отдельных поправочных коэффициентов:

    Поправочные коэффициенты учитывают:
    К 1 — фактическую температуру окружающей среды;
    К 2 — число проложенных в траншее рабочих кабелей;
    К 3 — условия кратковременного или повторно-кратковременного режима работы электроприемников;
    К 4 — сечение кабеля и его месторасположение при прокладке в блоке;
    К 5 — напряжение кабеля при прокладке в блоке;
    К 6 — общую среднесуточную нагрузку кабелей при прокладке в блоке;
    K 7 — прокладку кабелей ,в двух параллельных блоках одинаковой конфигурации;
    К 8 — прокладку проводов в коробах и лотках;
    К 9 — увеличение допустимой нагрузки на кабели до 10 кв при аварийном режиме;
    К 10 — расположение шин на изоляторах.
    Допустимые длительные токовые нагрузки на провода и кабели приведены в таблицах для условий нагревания при получасовом максимуме токовой нагрузки, который представляет собой наибольшую из средних получасовых токовых нагрузок данного элемента сети.

    Поправка на температуру окружающей среды.
    Нормальной температурой окружающей среды при прокладке проводов и кабелей на воздухе считается +25°С и при прокладке кабелей в земле или воде +15° С. При фактической температуре воздуха или земли, отличной от указанных выше значений, вводится поправочный коэффициент К 1 , определяемый из табл. 4-32 в зависимости от нормированной температуры проводов, шин или жил кабелей, указанной в табл. 4-33. Этот коэффициент рекомендуется применять только в случаях значительного отклонения температуры от нормальной (районы Крайнего Севера, вечной мерзлоты, тропики и т. п.).
    Для голых проводов воздушных линий электропередачи напряжением выше 1000 В поправочный коэффициент на температуру воздуха не применяется.

    Таблица 4-32 Поправочный коэффициент К1 на температуры земли и воздуха для токовых нагрузок на кабели, неизолированные и изолированные провода и шины
    Расчетная температура среды °СНормированная температура жил °СПоправочный коэффициент при фактической температуре среды °С
    -5+5+10+15+20+25+30+35+40+45+50
    15
    25
    25
    15
    25
    15
    25
    15
    25
    15
    25
    80
    80
    70
    65
    65
    60
    60
    55
    55
    50
    50
    1,14
    1,24
    1,29
    1,18
    1,32
    1,20
    1,36
    1,22
    1,41
    1,25
    1,48
    1,11
    1,20
    1,24
    1,14
    1,27
    1,15
    1,31
    1,17
    1,35
    1,20
    1,41
    1,08
    1,17
    1,20
    1,10
    1,22
    1,12
    1,25
    1,12
    1,29
    1,14
    1,34
    1,04
    1,13
    1,15
    1,05
    1,17
    1,06
    1,20
    1,07
    1,23
    1,07
    1,26
    1,00
    1,09
    1,11
    1,00
    1,12
    1,00
    1 ,13
    1,00
    3,15
    1,00
    1,18
    0,96
    1,04
    1,95
    0,95
    1,06
    0,94
    1,07
    0,93
    1,08
    0,93
    1,09
    0,92
    1,00
    1,00
    0,89
    1,00
    0,88
    1,00
    0,86
    1,00
    0,84
    1,00
    0,88
    0,95
    0,94
    0,84
    0,94
    0,82
    0,93
    0,79
    0,91
    0,76
    0,89
    0,83
    0,90
    0,88
    0,77
    0,87
    0,75
    0,85
    0,71
    0,82
    0,66
    0,78
    0,78
    0,85
    0,81
    0,71
    0,79
    0,67
    0,76
    0,61
    0,71
    0,54
    0,63
    0,73
    0,80
    0,74
    0,63
    0,71
    0,57
    0,66
    0,50
    0,58
    0,37
    0,45
    0,68
    0,74
    0,67
    0,55
    0,61
    0,47
    0,54
    0,36
    0,41

    Таблица 4-33 Допустимые температуры нагревания проводов, кабелей и шин
    НаименованиеНаибольшая допустимая температура проводов, кабелей и шин при нагревании длительной токовой нагрузкой, °С
    Голые провода и шины+70
    Провода и кабели с резиновой или пластмассовой (полихлорвиниловой или полиэтиленовой) изоляцией на:
    напряжение до 6 кв+65
    Кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение 10 кв+60
    Кабели с бумажной изоляцией, пропитанной маслоканифольной или нестекающей массой на напряжение, кв:
    до 3+80
    6+65
    10+60

    Поправка на количество кабелей, проложенных в общей траншее.
    При прокладке в общей траншее более одного кабеля вводится поправочный коэффициент К2, определяемый по табл. 4-21. Ненагруженные резервные кабели при этом не учитываются.
    Если часть кабелей, проложенных в общей траншее, загружена полностью, а другая часть — только на 50%, то при определении нагрузки, допустимой для полностью загруженных кабелей, принимаются коэффициенты согласно табл. 4-35.
    Поправка на повторно-кратковременный и кратковременный режимы работы.
    При повторно-кратковременном или кратковременном режиме работы электроприемников вводится поправочный коэффициент, равный:

    где ПВ — относительная продолжительность рабочего периода, равная отношению времени tр включения электроприемника к общему времени длительности цикла повторно-кратковременного режима tц:

    Коэффициент Кз, учитывающий повторно-кратковременный режим работы электроприемников, вводится для медных проводников сечением не меньше 10 мм2 и алюминиевых сечением не меньше 16 мм2 при условии, что продолжительность рабочего периода не превышает 4 мин, а продолжительность последующей паузы не менее 6 мин.

    Поправка для кабелей, проложенных в блоках.
    Допустимые длительные токовые нагрузки для прокладываемых в блоках медных трехжильных кабелей сечением 95 мм2 на напряжение 10 кв в зависимости от конфигурации блока и месторасположения кабеля в блоке. Для других условий прокладки медных кабелей в блоке вводятся поправочные коэффициенты: на сечение кабеля — К 4 , на напряжение — К 5 по табл. 4-24, на среднесуточную нагрузку кабелей, проложенных в блоке, — К 6 по табл. 4-25 и на условие прокладки в двух блоках одинаковой конфигурации — К 7 по табл. 4-26.

    Поправка на прокладку проводников в коробах и лотках.
    При прокладке проводников в коробах, а также лотках пучками допустимые длительные токовые нагрузки принимаются при числе проводов до 4 по табл., как для проводников, проложенных в трубах.
    При числе одновременно нагруженных проводников более 4, проложенных в трубах, коробах, а также лотках пучками, нагрузки на проводники должны приниматься для открытой прокладки (в воздухе) с введением поправочного коэффициента K 8 , равного для пяти-шести проводников 0,68, для семи — девяти проводников 0,63 и для 10-12 проводников 0,6.
    Токовые нагрузки на провода, проложенные в лотках при однорядной прокладке (не в пучках), следует принимать, как для проводов, проложенных в воздухе.

    Поправка для кабелей с бумажной изоляцией, работающих в аварийных условиях.
    Для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кв включительно, работающих в нормальном длительном режиме с нагрузкой, не превышающей 80% допустимого длительного тока по нагреванию, на время ликвидации аварии (не более 5 суток) допускается в часы максимума (длительностью не более б ч) перегрузка до 130%, что учитывается введением коэффициента К 9 =1,3.

    Поправка для шин при их креплении на изоляторах плашмя.
    Допустимые токовые нагрузки для шин прямоугольного сечения при вертикальном расположении их на изоляторах приведены в табл. 4-30. При расположении шин на изоляторах плашмя к допустимой нагрузке вводится поправочный коэффициент К 10 , равный для шин с шириной полос до 60 мм 0,95 и для шин с шириной полос более 60 мм 0,92.
    Для кабелей, проложенных на воздухе, допустимые длительные токовые нагрузки приняты для расстояний в свету между кабелями при прокладке их внутри и вне зданий и в туннелях не менее 35 мм и при прокладке в каналах не менее 50 мм при любом числе проложенных кабелей. Допустимые длительные токовые нагрузки на одиночные кабели, прокладываемые в земле в трубах без искусственной вентиляции, должны приниматься, как для тех же кабелей, прокладываемых в воздухе.
    При смешанной прокладке кабелей допустимые длительные токовые нагрузки принимаются для участка трассы с наихудшими тепловыми условиями, если длина этого участка более 10 м. В указанном случае при большой общей протяженности кабельной трассы рекомендуется применять кабельную вставку большего сечения, чтобы не увеличивать сечение кабеля на всем протяжении.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector