Kaip pasirinkti kabelio sekciją - dizainerio patarimai

Straipsnyje nagrinėjami pagrindiniai kabelio sekcijos pasirinkimo kriterijai, pateikiami skaičiavimų pavyzdžiai.

Turguose dažnai galite pamatyti ranka parašytų ženklų, nurodančių, kuriuos kabelis turi nusipirkti pirkėjas, priklausomai nuo numatomos apkrovos srovės. Netikėkite šiais ženklais, nes jie jus klaidina. Kabelio skerspjūvis parenkamas ne tik pagal veikimo srovę, bet ir pagal kelis parametrus.

Visų pirma, reikia nepamiršti, kad naudojant kabelį, esant jo galimybių ribai, kabelio šerdys įkaista keliomis dešimtimis laipsnių. 1 paveiksle pavaizduotos dabartinės vertės rodo, kad kabelio šerdys įkaista 65 laipsnių temperatūroje iki 65 laipsnių. Jei viename vamzdyje ar dėkle yra nutiesti keli kabeliai, tada dėl jų tarpusavio kaitinimo (kiekvienas kabelis šildo visus kitus laidus) maksimali leistina srovė sumažėja 10–30 procentų.

Taip pat maksimali galima srovė mažėja esant aukštesnei aplinkos temperatūrai. Todėl grupiniame tinkle (tinkle nuo skydų iki armatūros, kištukinio lizdo ir kitų elektrinių imtuvų) kabeliai paprastai naudojami esant srovei, neviršijančiai 0,6–0,7, palyginti su 1 paveiksle pavaizduotomis vertėmis.

Fig. 1. Kabelių su variniais laidininkais leistina nuolatinė srovė

Tuo remiantis plačiai naudojami 25A vardinės srovės grandinės pertraukikliai, skirti apsaugoti išvesties tinklus, nutiestus kabeliais su variniais laidininkais, kurių skerspjūvis yra 2,5 mm2. Mažėjančių koeficientų lenteles, priklausomai nuo temperatūros ir laidų skaičiaus viename dėkle, galite rasti Elektros instaliavimo taisyklėse (PUE).

Papildomi apribojimai atsiranda, kai kabelis ilgas. Tuo pačiu metu įtampos nuostoliai kabelyje gali pasiekti nepriimtinas vertes. Paprastai, skaičiuojant laidus, maksimalūs nuostoliai linijoje yra ne daugiau kaip 5%. Nuostolius nėra sunku apskaičiuoti, jei žinote kabelio šerdžių varžos vertę ir numatomą apkrovos srovę. Bet paprastai nuostoliams skaičiuoti naudojamos nuostolių priklausomybės nuo pakrovimo momento lentelės. Apkrovos momentas apskaičiuojamas kaip kabelio ilgio metrais ir galia kilovatų sandauga.

Duomenys nuostoliams apskaičiuoti esant vienfazei 220 V įtampai pateikti 1 lentelėje. Pavyzdžiui, kabeliui su variniais laidininkais, kurių skerspjūvis yra 2,5 mm2, kurio laido ilgis yra 30 metrų, o apkrovos galia yra 3 kW, apkrovos momentas yra 30x3 = 90, o nuostoliai bus 3%. Jei apskaičiuota nuostolių vertė viršija 5%, tuomet reikia pasirinkti didesnio skerspjūvio kabelį.

1 lentelė. Vario laidininkų apkrovos momentas, kW x m, esant dviejų laidų linijai, esant 220 V įtampai tam tikroje laidininko atkarpoje

Pagal 2 lentelę nuostolius galite nustatyti trifazėje linijoje. Palyginus 1 ir 2 lenteles, galima pastebėti, kad trifazėje linijoje su vario laidininkais, kurių skerspjūvis yra 2,5 mm2, 3% nuostoliai atitinka šešis kartus didesnį apkrovos momentą.

Trigubas apkrovos momento padidėjimas atsiranda dėl apkrovos galios pasiskirstymo trijose fazėse, o dvigubas padidėjimas dėl to, kad srovė neutraliame laidininke yra lygi nuliui trifaziame tinkle su simetrine apkrova (identiškos srovės fazių laidininkuose). Esant nesubalansuotai apkrovai, padidėja kabelio nuostoliai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis kabelio sekciją.

2 lentelė. Vario laidininkų apkrovos momentas, kW x m, trifazėje keturių laidų linijoje, kurios nulio 380/220 V įtampa yra tam tikroje laidininko atkarpoje (jei norite padidinti lentelę, spustelėkite paveikslėlį).

Kabelio nuostoliams didelę įtaką daro žemos įtampos, pavyzdžiui, halogeninės lempos. Tai suprantama: jei ant fazių ir neutralių laidininkų nukrenta 3 V, tada esant 220 V įtampai greičiausiai to nepastebėsime, o esant 12 V įtampai lempos lemputė sumažės per pusę iki 6 V.Štai kodėl transformatoriai, skirti maitinti halogenines lempas, turi būti kuo arčiau lempų. Pavyzdžiui, kai kabelio ilgis yra 4,5 metro, jo skerspjūvis yra 2,5 mm2, o apkrova yra 0,1 kW (dvi lempos po 50 W kiekviena), apkrovos momentas yra 0,45, o tai atitinka 5% nuostolį (3 lentelė).

3 lentelė. Vario laidininkų apkrovos momentas, kW x m, esant dviejų laidų linijai, esant 12 V įtampai tam tikroje laidininko atkarpoje

Aukščiau pateiktose lentelėse neatsižvelgta į padidėjusį laidininkų atsparumą kaitinant dėl ​​srovės srauto per juos. Todėl, jei kabelis naudojamas esant ne mažesnei kaip 0,5 didžiausiai leistinai tam tikros sekcijos kabelio srovei, srovė turi būti pakeista. Paprasčiausiu atveju, jei tikitės gauti ne daugiau kaip 5% nuostolių, tada apskaičiuokite skerspjūvį pagal 4% nuostolius. Taip pat nuostoliai gali padidėti dėl daugybės laidų laidininkų jungčių.

Kabelių su aliuminio laidininkais varža, atitinkamai, yra 1,7 karto didesnė, palyginti su kabeliais su vario laidininkais, ir nuostoliai juose yra 1,7 karto didesni.

Antrasis ribojantis didelių kabelių ilgių faktorius yra nulinės fazės varžos leistinosios vertės viršijimas. Norėdami apsaugoti laidus nuo perkrovų ir trumpojo jungimo, paprastai naudokite jungiklius su kombinuotu atleidimu. Tokie jungikliai turi šiluminius ir elektromagnetinius išleidimus.

Elektromagnetinis išleidimas akimirksniu (dešimtosiomis ir net šimtosiomis sekundės dalimis) akimirksniu išjungia avarinę tinklo dalį trumpojo jungimo metu. Pavyzdžiui, grandinės pertraukiklio, pažymėto C25, šiluminis išmetimas yra 25 A, o elektromagnetinis - 250A. „C“ grupės grandinės pertraukikliai turi daugybę elektromagnetinio išleidimo srovių, kurios šiluminę nuo 5 iki 10 gali nutraukti. Bet trumpojo jungimo srovės linijos apskaičiavimas imama didžiausia vertė.

Į bendrą fazės-nulio grandinės varžą įeina: transformatorinės pastotės žemyn nusileidžiančio transformatoriaus varža, kabelio nuo pastotės iki pastato įėjimo skirstomųjų įrenginių varža, kabelio, nutiesto nuo skirstomojo įrenginio iki skirstomojo įrenginio, ir pačios grupės linijos laido, kurio skerspjūvis yra būtinas, atsparumas. nustatyti.

Jei linijoje yra daug kabelių laidininkų jungčių, pavyzdžiui, daugybė armatūros, sujungtos kilpa, grupės linija, tada taip pat reikia atsižvelgti į kontaktinių jungčių atsparumą. Norint atlikti labai tikslius skaičiavimus, atsižvelgiama į lanko atsparumą gedimo vietoje.

Keturių laidų kabelių fazinio nulio grandinės varža parodyta 4 lentelėje. Lentelėje atsižvelgiama tiek į fazinių, tiek į neutraliųjų laidininkų varžą. Atsparumo vertės pateikiamos, kai kabelio šerdies temperatūra yra 65 laipsniai. Lentelė taip pat galioja dviejų laidų linijoms.

4 lentelė. Bendras 4 gyslų kabelių fazės nulio grandinės pasipriešinimas, omai / km, kai šerdies temperatūra yra 65^apieSu

Miesto transformatorių pastotėse paprastai įrengiami 630 kV galios transformatoriai. Ir dar daugiau, kai išėjimo varža Rtp yra mažesnė kaip 0,1 omo. Kaimo vietovėse gali būti naudojami 160–250 kV transformatoriai. Ir kurių išėjimo varža yra maždaug 0,15 omo, o net transformatorių esant 40–100 kV. Išėjimo varža 0,65–0,25 omai.

Maitinimo kabeliai nuo miesto transformatorių pastočių iki namų ASG dažniausiai naudojami su aliuminio laidininkais, kurių fazių laidininkų skerspjūvis yra ne mažesnis kaip 70 - 120 mm2. Kai šių linijų ilgis yra mažesnis nei 200 metrų, tiekimo laido fazės nulio grandinės (Rpc) varžą galima laikyti lygi 0,3 omui. Norėdami tiksliau apskaičiuoti, turite žinoti laido ilgį ir skerspjūvį arba išmatuoti šį pasipriešinimą. Vienas iš tokių matavimų instrumentų (vektorinis instrumentas) parodytas fig. 2.

Fig. 2. Įtaisas, skirtas matuoti fazės nulio grandinės „Vektorius“ varžą

Linijos varža turi būti tokia, kad užtikrinant trumpąjį jungimą srovė grandinėje viršytų elektromagnetinio išleidimo darbinę srovę.Atitinkamai, grandinės pertraukiklio C25 trumpojo jungimo srovė linijoje turėtų viršyti 1,15 × 10 × 25 = 287 A, čia 1,15 yra saugos koeficientas. Todėl C25 grandinės pertraukiklio fazės nulio grandinės varža turėtų būti ne didesnė kaip 220V / 287A = 0,76 omo. Atitinkamai, C16 grandinės pertraukiklio grandinės varža neturi būti didesnė kaip 220 V / 1,15x160A = 1,19 omų, o C10 jungiklio - ne daugiau kaip 220 V / 1,15x100 = 1,91 omų.

Taigi miesto daugiabučio namo Rtp = 0,1 omo; Rpc = 0,3 omo, kai išvesties tinkle naudojate kabelį su vario laidininkais, kurių skerspjūvis yra 2,5 mm2, apsaugotu C16 grandinės pertraukikliu, kabelio Rgr (fazių ir neutralių laidininkų) varža neturi viršyti Rgr = 1,19 omų - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 omai. Pagal 4 lentelę randame jo ilgį - 0,79 / 17,46 = 0,045 km, arba 45 metrai. Daugeliui butų šio ilgio pakanka.

Kai naudojate jungiklį C25, kad apsaugotumėte 2,5 mm2 skerspjūvio kabelį, grandinės varža turėtų būti mažesnė kaip 0,76 - 0,4 = 0,36 omo, o tai atitinka maksimalų laido ilgį 0,36 / 17,46 = 0,02 km, arba 20 metrų.

Kai naudojate jungiklį C10, kad apsaugotumėte grupės apšvietimo liniją, padarytą kabeliu su 1,5 mm2 vario laidininkais, gauname maksimalų leistiną laido atsparumą 1,91 - 0,4 = 1,51 omą, kuris atitinka maksimalų laido ilgį 1,51 / 29, 1 = 0,052 km, arba 52 metrai. Jei tokią liniją apsaugosite C16 jungikliu, maksimalus linijos ilgis bus 0,79 / 29,1 = 0,027 km arba 27 metrai.

Taip pat žiūrėkite:Kodėl nulinės fazės varžos matavimus atlieka profesionalai, o ne įsilaužėliai

Viktoras Ch