Gutdver.ru

Отделка и ремонт
16 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Длительно-допустимые токи нагрузки для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией

Длительно-допустимые токи нагрузки для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией

Полученное значение сравнивается с допустимым, равным 5 % и делается вывод – прошел ли выбранный кабель или провод проверку. Если получают более 5 %, то выбирают кабель или провод большего сечения и вновь делают проверочный расчет.

Проверка на термическую стойкость

Проверку на термическую стойкость проводят только для кабелей.

Для проверки аппаратов и токоведущих частей на термическую стойкость при коротких замыканиях

1.Необходимо определить величину теплового импульса КЗ – Вк, пропорционального количеству выделяемого при этом тепла.

где Iп.о — сверхпереходной ток короткого замыкания (максимальное значение);

tотк — действительное время протекания тока КЗ, выбирается студентом. Обычно значение tотк = 0,2 – 1 с.

Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания. Для напряжения 6…10 кВ Та = 0,01с; для напряжения 35…110 кВ Та = 0,02с.

2. Определить значение минимального допустимого сечения, которое сможет отвести данный тепловой импульс

Здесь С – термический коэффициент, принимаемый

-для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией на 6 кВ – 98; на 10 кВ – 100;

-для кабелей с алюминиевыми жилами и полиэтиленовой изоляцией на 6 кВ – 62 и 10 кВ – 65;

-для алюминиевых шин – 95

Sвыбр – стандартное сечение кабеля.

Значение Вк берется в

Выбор сечения шин.

Сечения шин РУ выбирают по условию нагрева длительным рабочим током. Для РУ 6 и 10 кВ обычно применяют алюминиевые шины прямоугольного сечения.

Условия выбора сечения шин – Iдл.доп

Выбранные шины проверяются по условиям термической и динамической стойкости.

Выбор сечения шинопровода

Размеры шин, ммСечение одной полосы,Допустимый ток одной полосы, А
медьалюминий
15*3
20*3
25*3
30*4
40*4
40*5
50*5
50*6
60*6
60*8
60*10
80*6
80*8
80*10
100*6
100*8
100*10
120*8
120*10

Проверка шин на термическую стойкость.

Определяется минимально допустимое сечение по нагреву током короткого замыкания

Здесь Вк – расчетная величина теплового импульса;

С – термический коэффициент;

Sвыбр – сечение шин, например, для шин сечением 60*6мм Sвыбр= 60*6=360

Проверка шин на динамическую стойкость

Определяем силу, действующую на шину средней фазы при трехфазном КЗ

где iу – максимальный ударный ток на шинах низшего напряжения;

Читайте так же:
Выключатель света багажника джили ск

а – расстояние между осями фаз, определяется непосредственно для

принятого к установке типа ячейки РУ 6 или 10 кВ; при отсутствии таких данных для ячеек КРУ можно принимать, а = 260 мм;

— расстояние между соседними опорными изоляторами, равное размеру ячейки КРУ по фасаду, для КРУ типа КМ-1Ф = 1125 мм, для остальных типов КРУ = 900мм;

Кф — коэффициент формы шин, для шин прямоугольной формы Кф =1.

Так как шину можно рассматривать как многопролетную балку, свободно лежащую на опорах, изгибающий момент шин

Определяем момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия. Для однополосных шин, расположенных в одной плоскости плашмя, момент сопротивления равен

Где b и h – размеры шин, b – меньшая сторона; h – большая сторона

Напряжение в материале шин, возникающее при воздействии изгибающего момента, равно

Сравниваем значения расчетного напряжения и допустимого напряжения

Допустимое напряжение в зависимости от типа сплава шин меняется от 41 до 82 МПА. Если значение расчетного напряжения менее допустимого, шины прошли проверку на динамическую стойкость.

Выбор оборудования подстанции

В качестве высоковольтного оборудования подстанции выбираем разъединитель и выключатель нагрузки. Выбор осуществляем в табличной форме в зависимости от значения напряжения и рабочего тока.

Допустимый длительный ток для алюминиевого кабеля с бумажной изоляцией

дополненное с исправлениями

Глава 1.3

ВЫБОР ПРОВОДНИКОВ ПО НАГРЕВУ, ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ТОКА И ПО УСЛОВИЯМ КОРОНЫ

Область применения

1.3.1. Настоящая глава Правил распространяется на выбор сечений электрических проводников (неизолированные и изолированные провода, кабели и шины) по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны. Если сечение проводника, определенное по этим условиям, получается меньше сечения, требуемого по другим условиям (термическая и электродинамическая стойкость при токах КЗ, потери и отклонения напряжения, механическая прочность, защита от перегрузки), то должно приниматься наибольшее сечение, требуемое этими условиями.

Выбор сечений проводников по нагреву

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.

Читайте так же:
Как зачистить провода кабеля

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 мм, а для алюминиевых проводников до 10 мм ток принимается как для установок с длительным режимом работы;

2) для медных проводников сечением более 6 мм, а для алюминиевых проводников более 10 мм ток определяется умножением допустимого длительного тока на коэффициент , где — 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.

Таблица 1.3.1


Допустимая кратковременная перегрузка для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией

Допустимый ток кабеля

Чтобы правильно провести проектирование электрической проводки, изучается длительно-допустимый ток кабеля. От правильности сделанных расчетов зависит уровень безопасности жилища. Чтобы разобраться в вопросе, стоит определиться с терминологией, проанализировать факты нагрева и свериться с таблицей расчета показателя отдельно для алюминиевых и медных проводов.

Что такое длительно-допустимый ток кабеля

Если взять стандартный кабель с хорошей проводимостью и подключить его в сеть, он не проведет высокий ток, поскольку есть связь с характеристиками. Так к большим агрегатам подключаются толстые провода, а для игрушечного моторчика хватит тоненькой жилы. Электроустановка может быть запитана при учете следующих параметров:

  • величина тока;
  • показатель сопротивления.

Проводник во время эксплуатации сталкивается с одной проблемой — это нагрев. Допустимый ток — это величина, при которой кабель способен выдерживать нагрузку длительное время. Когда правило не соблюдается, следуют последствия:

  • искрение;
  • нарушение изоляции;

Важно! Также не стоит забывать про вероятность короткого замыкания.

Читайте так же:
Гост токи кабелей бронированных

Факторы нагрева

По ПУЭ длительно-допустимые токовые нагрузки кабелей не приводят к повышению температур. К основным причинам нагрева проводников относят следующее:

  • неправильный монтаж проводки;
  • неверный подбор кабеля;
  • не учтена подключаемая нагрузка.

Также стоит учитывать природу электрического тока. Когда оборудование подключится к сети, по нему быстро двигаются электроны. Вокруг образуется электрическое поле, поэтому процесс является контролируемым. В то же время на пути электронов стоит небольшая преграда — кристаллическая решетка металлов. Даже начинающие электрики догадаются, что она отличается высокой прочностью.

К сведению! Если посмотреть в микроскоп, молекулы расположены близко друг к другу. Когда частицы проходят соединения, наблюдается выделение тепла.

Какой максимальный и минимальный длительно-допустимый ток

Прежде чем устанавливать оборудование дома либо на работе, стоит узнать максимально-допустимый ток для медных проводов. Рассматривая варианты с резиновой изоляцией, показатель максимума доходит до 830 А. В случае использования медных жил показатель сокращается до 645 А. У некоторой продукции применяется металлическая защитная оболочка. По данной категории показатель равен 605 А.

Допустимая длительная токовая нагрузка вводного провода со свинцовой изоляцией 465 А. Когда электрик берет медный провод с оболочкой из полиэтилена, параметр увеличивается и равняемся 704 А.

Как правильно рассчитать

Допустимая нагрузка на кабель рассчитывается после определения сопротивления по формуле: R = Рот * L / S.

Если детально рассматривать каждый показатель, то сопротивление можно высчитать, если взять удельное сопротивление, умножить его на длину провода и разделить на сеченые. Общее сопротивление, естественно, измеряется в Омах. Удельное сопротивление вносится в формулу: Ом * мм ^ 2 / м. Длина проводников должна быть в метрах, а сечение в квадратных метрах.

Чтобы разобраться, лучше перейти к практике. Допустим, к компрессору надо подключить провод, на столе имеется только алюминиевая заготовка. Параметры:

  • сечение 10 мм²;
  • длина 100 мм.

Для расчета сопротивления 0,028 умножают на 100 и делят на 10, выходит 0,18 Ом. Далее остается узнать коэффициент потери напряжения. Для этого применяется формула: Duo = I * R.

Обратите внимание! Потерю напряжения получится найти, если перемножить ток на сопротивление.

Таблицы допустимых токов

Таблица токовых нагрузок для разных типов кабелей отображена ниже. В первую очередь стоит взглянуть на распространённые варианты с медными жилами, которые используются с резиновой изоляцией.

Верхний предел жил из меди

В случае с алюминиевыми жилами данные несколько ниже, хотя используется все та же резиновая изоляция.

Читайте так же:
Кабель для пусковых проводов своими руками

Показатели жил из алюминия

В строительной сфере активно применяются гибкие кабели с резиновой изоляцией. Данные о длительном допустимом токе отображены в таблице.

Верхний предел у гибких проводов

Если рассматривается электрифицированный транспорт, применяются только провода с медными жилами. Показатель тока зависит от сечения.

Номинальные показатели по электрифицированному транспорту

В земле принято прокладывать кабеля с бумажной изоляцией. У них очень высокий показатель допустимого тока, данные видны ниже.

Допустимая нагрузка при бумажной изоляции

Бумажная изоляция также встречается у проводов, которые прокладываются в воздухе. Показатель предельного тока несколько ниже. Подобранные данные занесены в таблицу.

Показатели проводов в бумажной изоляции

В земляных траншеях алюминиевый кабель готов к серьёзным нагрузкам. Параметр допустимого тока отображен в таблице.

Расчеты перегрузки для алюминиевого кабеля

Если взять тот же алюминиевый кабель и повесить в воздухе, ожидаемый параметр допустимого тока снижается.

Таблица перегрузки алюминиевого провода в воздухе

Пластмассовая изоляция делает продукцию доступной, но не стоит надеяться на большие параметры сопротивления.

Пластмассовая изоляция

Если в пластиковую изоляцию поместить алюминиевые жилы, то предельный ток максимум составит 515 А.

Параметры нагрузки с пластиковой изоляцией

При напряжении 6 кВ вышеуказанный алюминиевый провод не готов к большим нагрузкам.

Перегрузки при напряжении 6 кВ

Выше рассмотрены таблицы предельно допустимых токов по нагреву кабеля и формулы расчета. Приведены варианты с разными жилами и изоляцией. По этим данным легко вычислить искомое, чтобы не допустить КЗ.

Выбор проводников по нагреву, допустимый длительный ток для кабелей и проводов

При выборе проводников по нагреву перед проектировщиком встает сложная и трудоемкая задача — определение температуры проводника с учетом всех переходных процессов, происходящих в нем, и условий окружающей среды (условий охлаждения). Эта работа по большей своей части была проведена заранее и ее результаты (при стандартных начальных условиях) сведены в соответствующие таблицы раздела 1.3 Правил устройств электроустановок.

Следует лишь провести корректировку начальных условий по температуре окружающей среды или допустимому перегреву изоляции. При этом каждому сечению проводника сопоставлен длительно допустимый ток, при протекании которого по проводнику при стандартных внешних условиях (учитывается расположение проводника и сопоставленная расположению нормированная расчетная температура окружающей среды: +15 °C в земле и +25 °C на воздухе), устанавливается длительно допустимая температура жил.

Читайте так же:
Контакты выключателя света уаз

Эта температура определяется типом изоляции проводника и указывается в соответствующих пунктах раздела 1.3 Правил устройств электроустановок. По таблицам, на которые ссылаются соответствующие пункты данного раздела правил, производится выбор сечения проводника с ближайшим большим по отношению к расчетному току значением длительно допустимого тока.

Электрический кабель

Если провода и кабели прокладываются в лотках и располагаются рядом друг с другом, следует учитывать их взаимное влияние. В этом случае длительно допустимый ток каждого выбираемого кабеля умножается на соответствующий понижающий коэффициент, который можно определить с учетом требований п. 1.3.11 Правил устройства электроустановок.

Для последующих расчетов важно определить температуру токопроводящих жил при протекании по ним расчетного тока нагрузки. Расчет производится по следующей формуле:

Определение температуры токопроводящих жил при протекании по ним расчетного тока нагрузки

В формуле учитывается температура окружающей среды (принимается равной 25 °C при прокладке в воздухе и 10 °C при прокладке проводников в земле), температура жил при нагреве длительно допустимым током и температура жил при нагреве расчетным током.

Допустимый длительный ток для кабелей (таблицы из ПУЭ)

Таблица 1.3.3. Поправочные коэффициенты на токи для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха

Поправочные коэффициенты на токи для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха

Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Таблица 1.3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных

Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках

Таблица 1.3.7. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией

Таблица 1.3.8. Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами

Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей

Таблица 1.3.12. Снижающий коэффициент для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах

Снижающий коэффициент для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector