Tpo-gefest.ru

ТПО Гефест
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Учитываем определяющие факторы для выбора сечения кабеля по току

Учитываем определяющие факторы для выбора сечения кабеля по току

расчёт сечения кабеля по току

При прокладывании электропроводки в новой квартире или при проведении ремонта в доме важным вопросом является правильный выбор сечения токоведущих кабелей. Если кабель будет иметь сечение, меньшее необходимого, то он будет перегреваться. Это может привести к оплавлению изоляции и даже к пожару. Если же расчет сечения кабеля постоянного тока будет сделан с очень большим запасом, то это приведет к излишним финансовым потерям. На практике сечение кабеля в электропроводке обычно выбирается по плотности тока.

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:

Длительно допустимый ток для электроприемников

  • для электродвигателя:

Длительно допустимый ток 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:

фактически допустимый ток

  • 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.

ПУЭ таблица 1.3.3 выбирается коэффициент k1

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

ПУЭ таблица 1.3.23 выбирается коэффициент k2

  • 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.

ПУЭ таблица 1.3.26 выбирается коэффициент k3

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:

Проверка сечения по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите

  • 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].

Читайте так же:
Выключатель с подсветкой для приборов

Таблица 8.7 определения Iзащ. и kзащ.

Проверка сечения на механическую прочность

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

ПУЭ таблица 2.1.1 выбирается сечение кабеля по механической прочности

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].

Пределы отклонений напряжения на зажимах токоприемников

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

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

Пределы отклонений напряжения в конце линии

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

Пределы отклонений напряжения по длине линии

  • 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].

Значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5

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

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

Потеря напряжения по упрощенной формуле в конце линии

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

Потеря напряжения по упрощенной формуле по длине линии

  • 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:

Потеря напряжения для постоянного и однофазного переменного тока в конце линии

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

Потеря напряжения для постоянного и однофазного переменного тока по всей длине линии

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.

От чего зависит длительно допустимый ток кабеля

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна

Для того чтобы определить, какие параметры оказывают влияние на длительно допустимый ток кабеля, следует для начала рассмотреть происходящие в условиях протекания электрического тока переходные тепловые процессы. Как известно, после включения тока происходит постепенное повышение температуры проводника, причем, в определенный момент времени нарастание тепловых показателей прекращается. В результате температура стабилизируется. Но как только ток будет отключен, температура начнет спадать до исходных значений.

Читайте так же:
Драйвер тока для светодиода с управлением

Как этот процесс проистекает и какие факторы оказывают на его влияние? Прежде всего, выделяющееся в проводнике тепло при включении тока направлено непосредственно на нагрев самого проводника. Это и является первопричиной роста температуры, что, в свою очередь, связанно с теплоемкостью материала.

В процессе роста температуры между проводником и окружающей средой увеличивается разность температурных показателей. В связи с этим в определенный момент часть выделяемого тепла тратится на нагрев окружающей среды. В момент достижения температуры проводника установившегося стабильного значения окружающей среде начинает передаваться уже все выделяющееся тепло. Вместе с этим проводник перестает нагреваться.

Длительно допустимый ток

Итак, какое же значение следует присвоить длительно допустимому току для проводника или кабеля? Очевидно, каждый проводник или кабель обладает собственной нормальной длительной температурой, в соответствии с указанными в документации данными. При этой температуре кабель или провод может функционировать непрерывно долго, без риска нанести вред себе или окружающей среде.

Известно, что значению такой температуры соответствует определенное значение тока, который и называют длительно допустимым током проводника. При прохождении по проводнику силы тока с таким значением он будет нагреваться не выше рабочей температуры, т. е. такой, что является безопасной, как дл самого кабеля, так и для окружающей среды.

Если же возникает короткое замыкание, через проводник протекает ток короткого замыкания, под воздействием которого температура достигает критических значений. Поэтому при выборе проводника необходимо рассчитывать его сечение таким образом, чтобы он был способен выдержать кратковременное превышение нормальной температуры.

Влияние сечения кабеля на длительно допустимый ток

Изменение значений длительно допустимого тока вовсе не прямо пропорционально изменениям сечения проводника. Напротив, по сравнению с площадью поперченного сечения кабеля его длительно допустимый ток возрастает гораздо медленнее. Что касается остальных констант, которые должны быть известны при расчете длительно допустимого тока (удельное сопротивление, коэффициент теплопередачи и допустимая температура), то они индивидуальны для каждого проводника.

Практика лишь подтверждает вышеприведенное суждение: зависимость длительно допустимого тока от сечения проводника не может быть прямой. Ведь с увеличением сечения условия охлаждения внутренних слоев материала только ухудшаются. В связи с этим для достижения допустимой температуры приходится прикладывать ток меньшей плотности.

Учитывая сказанное, применение проводников увеличенного сечения с целью предотвращения перегрева крайне не рационально, поскольку такое решение приведет к значительному перерасходу материала. Более целесообразно использовать сочетание определенного количества параллельно уложенных проводников небольшого сечения. Именно в таком исполнении представлены многожильные провода.

Читайте так же:
Выключатель подсветки приборов ваз 21214

Изменение длительно допустимого тока при отличии внешних и расчетных условий

В процессе прокладки в различных условиях (место и температура прокладки) может возникнуть необходимость в корректировке предельно допустимого тока. В этом случае принято использовать поправочный коэффициент, на который домножается длительно допустимый ток в соответствии с известными условиями.

Если несколько проводников прокладываются параллельно и располагаются очень близко друг к другу, возникнет эффект взаимного подогрева. Однако это возможно только в том случае, когда внешняя среда неподвижна. В реальных же условиях воздух или вода находятся в процессе постоянного движения, за счет чего, проводники постоянно охлаждаются.

При создании условий с действительно неподвижной внешней средой, к примеру, когда кабель прокладывают в трубе под землей, из-за взаимного подогрева значение длительно допустимого тока снижается. В данном случае также потребуется коррекция с использованием поправочного коэффициента, данные о котором содержатся в документации к проводам и кабелям.

Форум АСУТП

hardwareprojectspro завсегдатай
завсегдатайСообщения: 514 Зарегистрирован: 14 дек 2012, 17:53 Имя: Александр Благодарил (а): 7 раз Поблагодарили: 6 раз

Рекомендации по кабелю для тормозного резистора привода

  • Цитата

Добры день,
подскажите есть ли какие-то рекомендации по выбору кабеля для тормозного резистора (который подключается к приводу),
сечение кабеля, тип изоляции и т.п.
Например, есть привод по подъем крана
Altivar 930 (ATV930D90N4) ND/HD, 380. 480V/90/75kW, 173/145A (Normal duty/Heavy duty ),
согласно рекомендациям на этот привод производитель (Schneider Electric) рекомендуют использовать два (параллельно) тормозных резистора VW3A7754 10Ω/19kW
вопрос какой кабель (сечение, тип изоляции) «лучше/можно» использовать для каждого резистора (длина кабеля от привода до резистора 10 м.).
Какой максимальный ток будет на резисторе?

Какое максимальное DC напряжение будет на резисторе?

Можно ли просто взять DC напряжение (напр., 400V) и поделить на сопротивление резистора 10 Ом 400/10 = 40A,
кабель 4×6 достаточно для такого резистора?

можно ли использовать стандартный кабель NYY-J (Lapp)
Стандартный кабель для прокладки в землю для многостороннего
применения 0,6/1,0 кВ альтернатива монтажному ПВХ кабелю NYM

На сайте Schneider Electric есть такая рекомендация.
What would the recommended cable size be
for connecting the dynamic braking resistor?
When sizing the cable to be connected between the drive and the braking resistor is it simply a
matter of taking the drives Max DC bus level and dividing it by the brake resistor value to
determine the current through the resistor .
The bus voltage divided by the ohm rating of the resistor will give you the maximum current draw.
Also , when the circuit is very noisy , it is best to use shielded cable if you have noise concerns.

Jackson администратор
администраторСообщения: 13208 Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01 Имя: Евгений свет Брониславович Страна: Россия город/регион: Санкт-Петербург Благодарил (а): 342 раза Поблагодарили: 620 раз

Читайте так же:
Кабель канал для проводов коричневый

Рекомендации по кабелю для тормозного резистора привода

  • Цитата

Сообщение Jackson » 05 апр 2021, 10:43

Ryzhij почётный участник форума
почётный участник форумаСообщения: 4860 Зарегистрирован: 07 окт 2011, 08:12 Имя: Гаско Вячеслав Эриевич Страна: Россия город/регион: Рязань Благодарил (а): 289 раз Поблагодарили: 449 раз

Рекомендации по кабелю для тормозного резистора привода

  • Цитата

Сообщение Ryzhij » 05 апр 2021, 11:47

Какое максимальное DC напряжение будет на резисторе?

Можно ли просто взять DC напряжение (напр., 400V) и поделить на сопротивление резистора 10 Ом 400/10 = 40A,
кабель 4×6 достаточно для такого резистора?

OlegM здесь недавно
здесь недавноСообщения: 31 Зарегистрирован: 21 авг 2017, 23:44 Имя: Олег Страна: Россия Благодарил (а): 1 раз

Рекомендации по кабелю для тормозного резистора привода

  • Цитата

Сообщение OlegM » 05 апр 2021, 17:17

Jackson администратор
администраторСообщения: 13208 Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01 Имя: Евгений свет Брониславович Страна: Россия город/регион: Санкт-Петербург Благодарил (а): 342 раза Поблагодарили: 620 раз

Рекомендации по кабелю для тормозного резистора привода

  • Цитата

Сообщение Jackson » 05 апр 2021, 17:42

OlegM здесь недавно
здесь недавноСообщения: 31 Зарегистрирован: 21 авг 2017, 23:44 Имя: Олег Страна: Россия Благодарил (а): 1 раз

Рекомендации по кабелю для тормозного резистора привода

  • Цитата

Сообщение OlegM » 05 апр 2021, 18:28

Михайло почётный участник форума
почётный участник форумаСообщения: 3119 Зарегистрирован: 10 ноя 2009, 04:58 Имя: Толмачев Михаил Алексеевич город/регион: г. Чехов, МО Благодарил (а): 3 раза Поблагодарили: 157 раз

Рекомендации по кабелю для тормозного резистора привода

  • Цитата

Сообщение Михайло » 05 апр 2021, 20:37

Не может быть никаких рекомендаций от производителя для привода. Нужно знать свою задачу и в ней высчитать мощность торможения, длительность режима и т.п. В большинстве случаев тормозные резисторы не нужны.
Однако производители, действительно, немного «знают» о наших типовых задачах и уже подобрали типовые резисторные сборки, которые можно соединять последовательно/параллельно — удваивая, учетверяя мощность; удваивая, уменьшая вдвое сопротивление. Единственное, что реально могут советовать производители для абстрактной задачи — это Rmin — минимальное общее сопротивление резисторной сборки.
Вы можете удовлетворить требованию Rmin, но при этом у вас резистор сгорит вместе со всем шкафом (если вы еще проигнорируете требование контроля перегрева и отключения ПЧ при перегреве резистора). Даже если резистор не сгорит, но тогда будет срабатывать защита по перегреву. Либо у вас будет стоять целая группа резисторов в шкафу, но она не будет использоваться по мощности. Короче, никакой производитель не знает, сколько энергии у вас рекуперируется и как длительно, мощность рекуперации не всегда связана с мощностью ПЧ. Одно известно только, что, как правило, ПЧ может рекуперировать максимум свою мощность.
Короче, расчет мощности привода и расчет мощности рекуперации не всегда одинаковы, вы может получить разные значения и вполне вероятно, что какой-то электропоезд будет разгоняться медленно — мощность привода будет невысокая, но тормозить надо быстро, это значит, мощность рекуперации потребуется выше, чем мощность привода, но тут надо смотреть, режим S1, S2, S3 или еще какой-то.

Читайте так же:
Выключатель провод подсоединить свет

Одним словом, попробуйте вычислить мощность резисторов для вашей задачи. Учитывайте, что после торможения какой-нибудь тележки на горизонтальной поверхности происходит торможение, нагрев небольших резисторов, а затем они могут остывать несколько минут. А если у вас лифт или скиповый подъемник, то при спуске резисторы могут греться несколько минут, т.е. почти длительно. Типовые резисторы рассчитаны обычно на 25% или 50%, это значит их параллельно/последовательные соединения позволяют достичь 100% мощности ПЧ.

Кабели — это тот же кусок металла, что и тормозной резистор, но хуже греется и лучше охлаждается. Если резистор держит перегрузки по току 10-20 крат, то и кабель справится. Только подберите кабель на 1000 В постоянного тока, а то там напряжение до 900 В доходит.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector