kategorier: Utvalgte artikler » Elektrikerhemmeligheter
Antall visninger: 390289
Kommentarer til artikkelen: 29
Hvordan velge en kabelseksjon - designertips
Artikkelen vurderer hovedkriteriene for valg av kabelseksjon, gir eksempler på beregninger.
I markeder kan du ofte se håndskrevne skilt som indikerer hvilke kabel må kjøpes av kjøper avhengig av forventet belastningsstrøm. Tro ikke på disse tegnene, da de villeder deg. Kabeltverrsnittet velges ikke bare ved å bruke strøm, men også av flere parametere.
Først av alt må det tas i betraktning at når kablene brukes på grensen av dens evner, blir kabelkjernene varme opp flere titalls grader. De gjeldende verdiene vist på figur 1 foreslår oppvarming av kabelkjernene til 65 grader ved en omgivelsestemperatur på 25 grader. Hvis flere kabler legges i ett rør eller brett, reduseres den maksimalt tillatte strømmen på grunn av gjensidig oppvarming (hver kabel oppvarmer alle andre kabler) med 10 - 30 prosent.
Også den maksimale mulige strømmen synker ved høye omgivelsestemperaturer. Derfor brukes kabler vanligvis i et gruppennettverk (et nettverk fra skjold til inventar, stikkontakter og andre strømforbrukere) ved strømmer som ikke overstiger 0,6 - 0,7 fra verdiene vist i figur 1.
Fig. 1. Tillatt kontinuerlig strøm av kabler med kobberledere
På dette grunnlaget er den utbredte bruken av effektbrytere med en nominell strøm på 25A for å beskytte utløpsnettet lagt av kabler med kobberledere med et tverrsnitt på 2,5 mm2, en fare. Tabeller for å redusere koeffisienter, avhengig av temperatur og antall kabler i ett brett, finner du i Elektriske installasjonsregler (PUE).
Ytterligere begrensninger oppstår når kabelen er lang. Samtidig kan spenningstap i kabelen nå uakseptable verdier. Som regel, når kablene beregnes, er maksimale tap i linjen ikke mer enn 5%. Tap er ikke vanskelig å beregne hvis du kjenner motstandsverdien til kabelkjernene og den estimerte laststrømmen. Men vanligvis brukes for beregning av tap tabeller med avhengighet av tap på lastetidspunktet. Lastmomentet beregnes som produktet av kabellengden i meter og effekten i kilowatt.
Dataene for beregning av tap ved enfasespenning på 220 V er vist i tabell1. For eksempel, for en kabel med kobberledere med et tverrsnitt på 2,5 mm2 med en kabellengde på 30 meter og en lastekraft på 3 kW, er lastmomentet 30x3 = 90, og tapet vil være 3%. Hvis den beregnede verdien av tap overstiger 5%, er det nødvendig å velge en kabel med et større tverrsnitt.
Tabell 1. Lastmomentet, kW x m, for kobberledere i en to-ledningsledning ved en spenning på 220 V for en gitt seksjon av lederen
I følge tabell 2 kan du bestemme tapet i en trefaselinje. Sammenlignet tabell 1 og 2 kan det bemerkes at i en trefaselinje med kobberledere med et tverrsnitt på 2,5 mm2 tilsvarer et tap på 3% et seks ganger større belastningsmoment.
En trippel økning i lastmomentet oppstår på grunn av fordelingen av lastkraften i tre faser, og en dobbel økning på grunn av det faktum at strømmen i den nøytrale lederen er null i et trefaset nettverk med en symmetrisk belastning (identiske strømmer i faseledere). Med en ubalansert belastning øker kabeltapene, noe som må tas med i betraktningen når du velger kabelseksjonen.
Tabell 2. Lastmomentet, kW x m, for kobberledere i en trefaset firetrådsledning med null spenning på 380/220 V for en gitt seksjon av lederen (for å forstørre tabellen, klikk på figuren)
Tap i kabelen påvirkes sterkt ved bruk av lavspenning, for eksempel halogenlamper. Dette er forståelig: hvis 3 volt synker på fase og nøytrale ledere, vil vi ved en spenning på 220 V mest sannsynlig ikke legge merke til dette, og ved en spenning på 12 V vil spenningen på lampen synke med halvparten til 6 V.Det er grunnen til at transformatorer for drift av halogenlamper må bringes så nær lampene som mulig. For eksempel, med en kabellengde på 4,5 meter med et tverrsnitt på 2,5 mm2 og en belastning på 0,1 kW (to lamper på 50 W hver), er lastmomentet 0,45, noe som tilsvarer et tap på 5% (tabell 3).
Tabell 3. Lastmomentet, kW x m, for kobberledere i en to-ledningsledning ved en spenning på 12 V for en gitt seksjon av lederen
Tabellene ovenfor tar ikke hensyn til økningen i motstanden til ledere fra oppvarming på grunn av strømmen gjennom dem. Derfor, hvis kabelen brukes ved strømmer på 0,5 eller mer av den maksimalt tillatte kabelstrømmen til en gitt seksjon, må en endring gjøres. I det enkleste tilfellet, hvis du forventer å motta tap på ikke mer enn 5%, beregner du tverrsnittet basert på tapet på 4%. Dessuten kan tap øke med et stort antall kabellederforbindelser.
Kabler med aluminiumsledere har en motstand på 1,7 ganger større sammenlignet med kabler med henholdsvis kobberledere, og tapene i dem er 1,7 ganger større.
Den andre begrensende faktoren for store kabellengder er overskuddet av den tillatte verdien av fase-null kretsmotstanden. For å beskytte kabler mot overbelastning og kortslutning, bruk som regel strømbrytere med kombinert utløsning. Slike brytere har termiske og elektromagnetiske utgivelser.
Den elektromagnetiske frigjøringen gir øyeblikkelig (tideler og til og med hundredeler av et sekund) avstengning av nødseksjonen til nettverket under en kortslutning. For eksempel har en effektbryter merket C25 en termisk frigjøring på 25 A og en elektromagnetisk frigjøring på 250A. Strømbrytere av gruppe "C" har en mangfoldighet av bruddstrøm for den elektromagnetiske frigjøringen til termisk fra 5 til 10. Men ved beregning av linjen for kortslutningsstrøm maksimalverdien tas.
Den generelle motstanden til fase-null-kretsen inkluderer: motstanden til nedtrappingstransformatoren til transformatorstasjonen, kabelenes motstand fra transformatorstasjonen til inngangsfordelingsenheten (ASU) til bygningen, motstanden til kabelen lagt fra ASU til bryterutstyret (RU) og kabelmotstanden til selve gruppelinjen, hvis tverrsnitt er nødvendig å bestemme.
Hvis linjen har et stort antall kabellederforbindelser, for eksempel en gruppelinje med et stort antall inventar koblet med en sløyfe, må også kontakttilkoblingens motstand tas med i betraktningen. For veldig nøyaktige beregninger tas lysbue-motstanden på feilstedet med i betraktningen.
Impedansen til fase-null-kretsen for fir-ledningskabler er vist i tabell 4. Tabellen tar hensyn til motstandene til både fase- og nøytrale ledere. Motstandsverdier er gitt ved en kabeltemperatur på 65 grader. Tabellen er også gyldig for to-ledningslinjer.
Tabell 4. Total motstand for fase-null-kretsen for 4-kjernekabler, Ohm / km ved en kjernetemperatur på 65omtrentC
I urbane transformatorstasjoner er det som regel installert transformatorer med en kapasitet på 630 kV. Og mer, med en utgangsimpedans Rtp på mindre enn 0,1 Ohm. På landsbygda kan transformatorer på 160 - 250 kV brukes. Og har en utgangsmotstand i størrelsesorden 0,15 Ohm, og til og med transformatorer ved 40 - 100 kV. Og har en utgangsimpedans på 0,65 - 0,25 ohm.
Strømforsyningskabler fra urbane transformatorstasjoner til ASG av hus brukes vanligvis med aluminiumsledere med et tverrsnitt av faseledere på minst 70 - 120 mm2. Når lengden på disse linjene er mindre enn 200 meter, kan motstanden til fase-null-kretsen på forsyningskabelen (Rpc) tas lik 0,3 Ohm. For en mer nøyaktig beregning, må du vite lengden og tverrsnittet på kabelen, eller måle denne motstanden. Et av instrumentene for slike målinger (Vector-instrumentet) er vist på fig. 2.
Fig. 2. Enheten for å måle motstanden til fase-null-kretsen "Vector"
Motstanden til linjen må være slik at med en kortslutning garanteres strømmen i kretsen å overskride driftsstrømmen for den elektromagnetiske frigjøringen.Følgelig for kortslutningsstrømmen C25, bør kortslutningsstrømmen i ledningen overstige 1,15 × 10 × 25 = 287 A, her er 1.15 sikkerhetsfaktoren. Derfor bør fase-null-kretsmotstanden for C25-effektbryteren ikke være mer enn 220V / 287A = 0,76 Ohm. Følgelig, for en effektbryter C16, skal kretsmotstanden ikke overstige 220V / 1.15x160A = 1.19 Ohms og for en effektbryter C10 - ikke mer enn 220V / 1.15x100 = 1,91 Ohms.
Således, for en urban bygård, tar Rtp = 0,1 Ohm; Rpc = 0,3 Ohm når du bruker en kabel med kobberledere med et tverrsnitt på 2,5 mm2 beskyttet av en C16 effektbryter i utløpsnettet, skal motstanden til kabelen Rgr (fase og nøytrale ledere) ikke overstige Rgr = 1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 ohm. I følge tabell 4 finner vi dens lengde - 0,79 / 17,46 = 0,045 km, eller 45 meter. For de fleste leilighetene er denne lengden nok.
Når du bruker en C25 effektbryter for å beskytte en kabel med et tverrsnitt på 2,5 mm2, skal kretsmotstanden være mindre enn 0,76 - 0,4 = 0,36 Ohm, noe som tilsvarer en maksimal kabellengde på 0,36 / 17,46 = 0,02 km, eller 20 meter.
Når vi bruker en C10 effektbryter for å beskytte en gruppebelysningslinje laget av en kabel med 1,5 mm2 kobberledere, får vi den maksimale tillatte kabelmotstanden på 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, som tilsvarer en maksimal kabellengde på 1,51 / 29, 1 = 0,052 km, eller 52 meter. Hvis du beskytter en slik linje med en C16 effektbryter, vil den maksimale linjelengden være 0,79 / 29,1 = 0,027 km, eller 27 meter.
Se også:Hvorfor blir målinger av fase-null-sløyfemotstand utført av profesjonelle og ikke hackere
Victor Ch
Se også på elektrohomepro.com
: