Длительно допустимые нагрузки проводов и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией

Подробности

Категория: Кабели

Длительно допустимые токовые нагрузки проводов и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией*, А

Сечение жилы, мм2	Вид прокладки, материал и число жил
	В земле				В воздухе
	Медь		Алюминий		Медь			Алюминий
	две	три	две	три	одна	две	три	одна	две	три
2,5	44	38	34	29	30	27	25	23	21	19
4	55	49	42	38	41	38	35	31	29	27
6	70	60	55	46	50	50	42	38	38	32
10	105	90	80	70	80	70	55	60	55	42
16	135	115	105	90	100	90	75	75	70	60
25	175	150	135	115	140	115	95	105	90	75
35	210	180	160	140	170	140	120	130	105	90
50	265	225	205	175	215	175	145	165	135	110
70	320	275	245	210	270	215	180	210	165	140
95	385	330	395	255	325	260	220	250	200	170
120	445	385	340	295	385	300	260	295	230	200.
150	505	435	390	335	440	350	305	340	270	235
185	570	500	440	385	510	405	350	390	310	270

* Провода с медными жилами в металлических защитных оболочках, кабели с медными н алюминиевыми жилами в свинцовой, поливинилхлоридной, полиэтиленовой, резиновой оболочках, бронированные н небронированные.

Таблицы токовых нагрузок

Длительно допустимый ток регламентируют Правилами устройства электроустановок.
Значения этих нагрузок приведены в таблицах из расчета нагрева жил до температуры +65°С при температуре окружающего воздуха +25°С.

Провода с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм²	Сила тока, А, для проводов, проложенных
	открыто	в одной трубе
		два одножильных	три одножильных	четыре одножильных	один двухжильный	один трехжильный
0.5	11	—	—	—	—	—
0.75	15	—	—	—	—	—
1	17	16	15	14	15	14
1. 5	23	19	17	16	18	15
2.5	30	27	25	25	25	21
4	41	38	35	30	32	27
6	50	46	42	40	40	34
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135

Провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм²	Сила тока, А, для проводов, проложенных
	открыто	в одной трубе
		два одножильных	три одножильных	четыре одножильных	один двухжильный	один трехжильный
2. 5	24	20	19	19	19	16
4	32	28	28	23	25	21
6	39	36	32	30	31	26
10	60	50	47	39	42	38
16	76	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105

Провода с медными жилами с резиновой изоляцией, в металлических защитных оболочках и кабели с медными жилами с резиновой изоляцией в поливинилхлоридной наиритовой или резиновой оболочках, бронированные и небронированные

Сечение токопроводящей жилы, мм²	Сила тока, А, на кабели
	одножильные	двухжильные		трехжильные
	при прокладке
	в воэдухе	в воэдухе	в земле	в воэдухе	в земле
1. 5	23	19	33	19	27
2.5	30	27	44	25	38
4	41	38	55	35	49
6	50	50	70	42	60
10	80	70	105	55	90
16	100	90	135	75	115
25	140	115	175	95	150
35	170	140	210	120	180
50	215	175	265	145	225

Кабели с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированные и небронированные.

Сечение токопроводящей жилы, мм²	Сила тока, А, на кабели
	одножильные	двухжильные		трехжильные
	при прокладке
	в воэдухе	в воэдухе	в земле	в воэдухе	в земле
2.5	23	21	34	19	29
4	31	29	42	27	38
6	38	38	55	32	46
10	60	55	80	42	70
16	75	70	105	60	90
25	105	90	135	75	115
35	130	105	160	90	140
50	165	135	205	110	175

Шнуры переносные шланговые легкие и средние, кабели переносные шланговые

сечение токопроводящей жилы, мм²	Сила тока, А, на шнуры, провода и кабели
	одножильные	двухжильные	трехжильные
0. 5	—	12	—
0.75	—	16	14
1	—	18	16
1.5	—	23	20
2.5	40	33	28
4	50	43	36
5	65	55	45
10	90	75	60
16	120	95	80
25	160	125	105
35	190	150	130
50	235	185	160

Длительно допустимые токовые нагрузки для проводов и кабелей

Если электрический ток будет протекать по проводнику в течение длительного времени, в этом случае установится определенная стабильная температура данного проводника, при условии неизменной внешней среды. Величины токов, при которых температура достигает максимального значения, в электротехнике известны как длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей и проводов. Данные величины соответствуют определенным маркам проводов и кабелей. Они зависят от изоляционного материала, внешних факторов и способов прокладки. Большое значение имеет материал и сечение кабельно-проводниковой продукции, а также режим и условия эксплуатации.

Причины нагрева кабеля

Причины повышения температуры проводников тесно связаны с самой природой электрического тока. Всем известно, что по проводнику под действием электрического поля упорядоченно перемещаются заряженные частицы – электроны. Однако для кристаллической решетки металлов характерны высокие внутренние молекулярные связи, которые электроны вынуждены преодолевать в процессе движения. Это приводит к высвобождению большого количества теплоты, то есть, электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Данное явление похоже на выделение теплоты под действием трения, с той разницей, что в рассматриваемом варианте электроны соприкасаются с кристаллической решеткой металла. В результате, происходит выделение тепла.

Такое свойство металлических проводников имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Эффект нагрева используется на производстве и в быту, как основное качество различных устройств, например, электрических печей или электрочайников, утюгов и другой техники. Отрицательными качествами являются возможные разрушения изоляции при перегреве, что может привести к возгоранию, а также выходу из строя электротехники и оборудования. Это означает, что длительные токовые нагрузки для проводов и кабелей превысили установленную норму.

Существует множество причин чрезмерного нагрева проводников:

• Основной причиной часто становится неправильно выбранное сечение кабеля. Каждый проводник обладает собственной максимальной пропускной способностью тока, измеряемого в амперах. Прежде чем подключать тот или иной прибор, необходимо установить его мощность и только потом выбирать сечение. Выбор следует делать с запасом мощности от 30 до 40%.
• Другой, не менее распространенной причиной, считаются слабые контакты в местах соединений – в распределительных коробках, щитках, автоматических выключателях и т.д. При плохом контакте провода будут нагреваться, вплоть до их полного перегорания. Во многих случаях достаточно проверить и подтянуть контакты, и чрезмерный нагрев исчезнет.
• Довольно часто контакт нарушается из-за неправильного соединения медных и алюминиевых проводов. Чтобы избежать окисления в местах соединений этих металлов, необходимо использовать клеммники.

Для правильного расчета сечения кабеля нужно вначале определить максимальные токовые нагрузки. С этой целью сумма всех номинальных мощностей у используемых потребителей, должна быть поделена на значение напряжения. Затем, с помощью таблиц можно легко подобрать нужное сечение кабеля.

Расчет допустимой силы тока по нагреву жил

Правильно выбранное сечение проводника не допускает падений напряжения, а также излишних перегревов под воздействием проходящего электротока. То есть, сечение должно обеспечивать наиболее оптимальный режим работы, экономичность и минимальный расход цветных металлов.

Сечение проводника выбирается по двум основным критериям, как допустимый нагрев и допустимая потеря напряжения. Из двух значений сечения, полученных при расчетах, выбирается большая величина, округляемая до стандартного уровня. Потеря напряжения оказывает серьезное влияние преимущественно на состояние воздушных линий, а величина допустимого нагрева оказывает серьезное влияние на переносные шланговые и подземные кабельные линии. Поэтому сечение для каждого вида проводников определяется в соответствии с этими факторами.

Понятие допустимой силы тока по нагреву (Iд) представляет собой протекающую по проводнику силу тока в течение длительного времени, в процессе которого появляется значение длительно допустимой температуры нагрева. При выборе сечения необходимо соблюдение обязательного условия, чтобы расчетная сила тока Iр соответствовала допустимой силе тока по нагреву Iд. Значение Iр определяется по следующей формуле: Iр

, в которой Рн является номинальной мощностью в кВт; Кз – коэффициент загрузки устройства, составляющий 0,8-0,9; Uн – номинальное напряжение устройства; hд – КПД устройства; cos j – коэффициент мощности устройства 0,8-0,9.

Таким образом, любому току, протекающему через проводник в течение длительного времени, будет соответствовать определенное значение установившейся температуры проводника. При этом, внешние условия, окружающие проводник, остаются неизменными. Величина тока, при которой температура данного кабеля считается максимально допустимой, известна в электротехнике, как длительно допустимый ток кабеля. Этот параметр зависит от материала изоляции и способа прокладки кабеля, его сечения и материала жил.

Когда рассчитываются длительно допустимые токи кабелей, обязательно используется значение максимальной положительной температуры окружающей среды. Это связано с тем, что при одинаковых токах теплоотдача происходит значительно эффективнее в условиях низких температур.

В разных регионах страны и в разное время года температурные показатели будут отличаться. Поэтому в ПУЭ имеются таблицы с допустимыми токовыми нагрузками для расчетных температур. Если же температурные условия значительно отличаются от расчетных, существуют поправки с помощью коэффициентов, позволяющих рассчитать нагрузку для конкретных условий. Базовое значение температуры воздуха внутри и вне помещений устанавливается в пределах 250С, а для кабелей, проложенных в земле на глубине 70-80 см – 150С.

Расчеты с помощью формул достаточно сложные, поэтому на практике чаще всего используется таблица допустимых значений тока для кабелей и проводов. Это позволяет быстро определить, способен ли данный кабель выдержать нагрузку на данном участке при существующих условиях.

Условия теплоотдачи

Наиболее эффективными условиями для теплоотдачи является нахождение кабеля во влажной среде. В случае прокладки в грунте, отведение тепла зависит от структуры и состава грунта и количества влаги, содержащейся в нем.

Для того чтобы получить более точные данные, необходимо определить состав почвы, влияющий на изменение сопротивления. Далее с помощью таблиц находится удельное сопротивление конкретного грунта. Данный параметр может быть уменьшен, если выполнить тщательную трамбовку, а также изменить состав засыпки траншеи. Например, теплопроводность пористого песка и гравия ниже, чем у глины, поэтому кабель рекомендуется засыпать глиной или суглинком, в которых отсутствуют шлаки, камни и строительный мусор.

Воздушные кабельные линии обладают плохой теплоотдачей. Она ухудшается еще больше, когда проводники прокладываются в кабель-каналах с дополнительными воздушными прослойками. Кроме того, кабели, расположенные рядом, подогревают друг друга. В таких ситуациях выбираются минимальные значения нагрузок по току. Чтобы обеспечить благоприятные условия эксплуатации кабелей, значение допустимых токов рассчитывается в двух вариантах: для работы в аварийном и длительном режиме. Отдельно рассчитывается допустимая температура на случай короткого замыкания. Для кабелей в бумажной изоляции она составит 2000С, а для ПВХ – 1200С.

Значение длительно допустимого тока и допустимая нагрузка на кабель представляет собой обратно пропорциональную зависимость температурного сопротивления кабеля и теплоемкости внешней среды. Необходимо учитывать, что охлаждение изолированных и неизолированных проводов происходит в совершенно разных условиях. Тепловые потоки, исходящие от кабельных жил, должны преодолеть дополнительное тепловое сопротивление изоляции. На кабели и провода, проложенные в земле и трубах, существенно влияет теплопроводность окружающей среды.

Если в одной траншее прокладывается сразу несколько кабелей, в этом случае условия их охлаждения значительно ухудшаются. В связи с этим длительно допустимые токовые нагрузки на провода и кабели снижаются на каждой отдельной линии. Данный фактор нужно обязательно учитывать при расчетах. На определенное количество рабочих кабелей, проложенных рядом, существуют специальные поправочные коэффициенты, сведенные в общую таблицу.

Таблица нагрузок по сечению кабеля

Передача и распределение электрической энергии совершенно невозможно без проводов и кабелей. Именно с их помощью электрический ток подводится к потребителям. В этих условиях большое значение приобретает токовая нагрузка по сечению кабеля, рассчитываемая по формулам или определяемая с помощью таблиц. В связи с этим, сечения кабелей подбираются в соответствии с нагрузкой, создаваемой всеми электроприборами.

Предварительные расчеты и выбор сечения обеспечивают бесперебойное прохождение электрического тока. Для этих целей существуют таблицы с широким спектром взаимных связей сечения с мощностью и силой тока. Они используются еще на стадии разработки и проектирования электрических сетей, что позволяет в дальнейшем исключить аварийные ситуации, влекущие за собой значительные затраты на ремонт и восстановление кабелей, проводов и оборудования.

Существующая таблица токовых нагрузок кабелей, приведенная в ПУЭ показывает, что постепенный рост сечения проводника вызывает снижение плотности тока (А/мм2). В некоторых случаях вместо одного кабеля с большой площадью сечения, более рациональным будет использование нескольких кабелей с меньшим сечением. Однако, данный вариант требует экономических расчетов, поскольку при заметной экономии цветного металла жил, возрастают затраты на устройство дополнительных кабельных линий.

Выбирая наиболее оптимальное сечение проводников с помощью таблицы, необходимо учитывать несколько важных факторов. Во время проверки на нагрев, токовые нагрузки на провода и кабели принимаются из расчета их получасового максимума. То есть, учитывается средняя максимальная получасовая токовая нагрузка для конкретного элемента сети – трансформатора, электродвигателя, магистралей и т.д.

Кабели, рассчитанные на напряжение до 10 кВ, имеющие пропитанную бумажную изоляцию и работающие с нагрузкой, не превышающей 80% от номинала, допускается краткосрочная перегрузка в пределах 130% на максимальный период 5 суток, не более 6 часов в сутки.

Когда нагрузка кабеля по сечению определяется для линий, проложенных в коробах и лотках, ее допустимое значение принимается как для проводов, уложенных открытым способом в лотке в одном горизонтальном ряду. Если провода прокладываются в трубах, то это значение рассчитывается, как для проводов, уложенных пучками в коробах и лотках.

Если в коробах, лотках и трубах прокладываются пучки проводов в количестве более четырех, в этом случае допустимая токовая нагрузка определяется следующим образом:

• Для 5-6 проводов, нагруженных одновременно, считается как при открытой прокладке с коэффициентом поправки 0,68.
• Для 7-9 проводников при одновременной нагрузке – так же как при открытой прокладке с коэффициентом 0,63.
• Для 10-12 проводников при одновременной нагрузке – так же как при открытой прокладке с коэффициентом 0,6.

Таблица для определения допустимого тока

Расчеты, выполняемые вручную, не всегда позволяют определить длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей и проводов. В ПУЭ содержится множество разных таблиц, в том числе и таблица токовых нагрузок, содержащая готовые значения, применительно к различным условиям эксплуатации.

Характеристики проводов и кабелей, приведенные в таблицах, дают возможность нормальной передачи и распределения электроэнергии в сетях с постоянным и переменным напряжением. Технические параметры кабельно-проводниковой продукции находятся в очень широком диапазоне. Они различаются собственной маркировкой, количеством жил и другими показателями.

Таким образом, перегрев проводников при постоянной нагрузке можно исключить путем правильного подбора длительно допустимого тока и расчетов отведения тепла в окружающую среду.

Длительно-допустимый ток кабеля и провода: таблица токовых нагрузок

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.

Допустимый параметр при подключении проводки

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.

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. 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.

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.

Длительно допустимая токовая нагрузка — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Длительно допустимая токовая нагрузка

Cтраница 2

Длительно допустимые токовые нагрузки на силовые кабели 6 — 35 кв с пластмассовой изоляцией в пластмассовой оболочке соответствуют нагрузкам кабелей с бумажной изоляцией. Длительно допустимые нагрузки на провода, шнуры и кабели с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, полихлорвиниловой или резиновой оболочке ( табл. 196 — 202) приняты из расчета допустимой температуры нагрева жил 65 С при температуре воздуха 25 С и земли 15 С.  [16]

Длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей, проложенных в блоках, определяют по специальным таблицам и формулам, в зависимости от сечения кабеля и количества и расположения каналов в блоках, занятых кабелями. Допустимая нагрузка на кабели, проложенные в воде, несколько выше нагрузки на кабели, проложенные в земле.  [17]

Длительно допустимые токовые нагрузки для маслонаполненных кабелей приведены в § 1 — 15 Справочника.  [18]

Длительно допустимые токовые нагрузки на шины РУ определяются допустимой температурой нагрева шин и температурой окружающего-воздуха. Длительно допускаемая предельная температура нагрева голых шин принята равной 70 С, так как при большей температуре процесс окисления контактов резко усиливается, а переходное сопротивление их значительно возрастает.  [19]

Длительно допустимые токовые нагрузки проводов и кабелей определяются со снижающим коэффициентом ( см. § 2 — 7 и табл. 2 — 32), обусловленным способом их размещения на лотках.  [20]

Длительно допустимая токовая нагрузка проводников ответвлений к короткозамкнутым электродвигателям должна быть не менее: 100 % номинального тока электродвигателя в невзрывоопасных зонах; 125 % номинального тока электродвигателя во взрывоопасных зонах.  [21]

Длительно допустимая токовая нагрузка проводников ответвлений к короткозамкнутым электродвигателям должна быть не менее: 100 % номинального тока электродвигателя в невзрывоопасных зонах; 125 % номинального тока электродвигателя во взрывоопасных зонах.  [22]

Если длительно допустимая токовая нагрузка, найденная по формулам (4.9) и (4.11), не совпадает с данными таблиц допустимых нагрузок ПУЭ, разрешается за исходный брать ближайший проводник меньшего сечения.  [23]

Если длительно допустимая токовая нагрузка, найденная по (5.9) и (5.11), не совпадает с данными таблиц допустимых нагрузок ПУЭ, разрешается за исходный брать ближайший проводник меньшего сечения.  [24]

Если длительно допустимая токовая нагрузка, найденная по (2.8) и (2.9), не совпадает с данными таблиц допустимых нагрузок ПУЭ, разрешается за исходный брать ближайший проводник меньшего сечения.  [25]

Если длительно допустимая токовая нагрузка, найденная по (5.9) и (5.11), не совпадает с данными таблиц допустимых нагрузок ПУЭ, разрешается за исходный брать ближайший проводник меньшего сечения.  [26]

Наибольшие длительно допустимые токовые нагрузки на провода с алюминиевыми жилами принимаются равными 77 % от приведенных в таблице нагрузок на провода с медными жилами. Цифры, приведенные в скобках, означают допустимые, но нерекомендуемые нагрузки.  [27]

Наибольшие длительно допустимые токовые нагрузки для проводов и кабелей при одинаковых изоляции, геометрическом сечении и периметре следует принимать для проводников с медными жилами равными 130 — % нагрузок для соответствующих алюминиевых проводников.  [28]

Расчетная длительно допустимая токовая нагрузка линии определяется суммой токов всех электродвигателей, за исключением тока одного из электродвигателей ( 1 или 2): / дл 73 1 69 10 5 2 — 7 7 168 А.  [29]

Значения длительно допустимых токовых нагрузок для проводов с алюминиевыми и медными жилами приведены в табл. 10.5, для кабелей с алюминиевыми жилами — в табл. 10.6, для кабелей с медными жилами — в табл. 10.7. При этом температура воздуха окружающей среды принята равной 25 С; температура почвы при прокладке кабеля на глубине 0 7 м — 15 С.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Определение допустимой длительной токовой нагрузки на кабельную линию | Испытание и проверка силовых кабелей | Архивы

Страница 18 из 23

Согласно ПУЭ для каждой кабельной линии при вводе ее в эксплуатацию устанавливаются допустимые длительные токовые нагрузки, определяемые по участку трассы с наихудшими тепловыми условиями, если длина участка составляет не менее 10 м. Это требование определяется тем, что недопустимая перегрузка кабельной линии может вызвать перегрев изоляции, ее преждевременное старение, а затем и повреждение в результате электрического пробоя.
Поэтому токовые нагрузки на кабельные линии устанавливаются такими, чтобы нагрев токопроводящих жил не превышал определенных значений и, следовательно, возможность перегрева изоляции была бы исключена.
Действующим ГОСТ установлены следующие допустимые температуры нагрева жил кабелей с изоляцией из пропитанной кабельной бумаги в свинцовой, алюминиевой или полихлорвиниловой оболочке в зависимости от их номинальных напряжений: до 3 ке + 80°С; до 6 кВ+65° С; до 20 и 35 /се+50° С.
При проверке на нагрев принимают получасовой максимум токовой нагрузки, который представляет собой наибольшую из средних получасовых токовых нагрузок данного элемента сети.
На время ликвидации аварийного режима для кабельных линий с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кВ включительно допускается перегрузка на 30% на время максимума нагрузки продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 суток.
Эта перегрузка разрешается лишь в случае, если до этого максимальная нагрузка линии не превышала 80% длительно допустимого по нагреву тока.
Кабельные линии напряжением 20—35 кВ перегружать против номинальных значений не допускается.
Для маслонаполненных кабельных линий 110 кВ разрешается перегрузка с доведением температуры жил до 80° С.
Общая длительность перегрузок не должна превышать 100 ч в год.

Мощность Р, переходящая в тепло Q, которое выделяется в токопроводящих жилах 3-фазного тока, составляет:
где 1 —  ток, а;
R — сопротивление жилы, Ом.
Из приведенной формулы следует, что с повышением токовой нагрузки кабеля поднимается температура токопроводящих жил. Однако с повышением температуры кабеля повышается разность температур между кабелем и средой, в которой он проложен. Чем выше эта разность, тем интенсивнее будет происходить отдача тепла в окружающую среду.
В какой-то момент разность этих температур достигнет такой величины, при которой все выделяемое тепло будет переходить в окружающую среду и температура токопроводящих жил больше повышаться ие будет.
Существует тепловой закон Ома, который выражается следующим равенством:

Разность температур жилы и среды Гщ— tср в нем соответствует разности потенциалов, количество тепла О — току, а тепловое сопротивление кабеля и окружающей среды S — сопротивлению электрического тока.
Общее тепловое сопротивление кабеля S складывается из сопротивлений тепловому потоку изоляции и защитных покровов кабеля S и внешней среды, окружающей кабель (земли, воздуха) 5ВП.
Чем меньше сопротивления оказывается тепловому потоку, тем интенсивнее будет происходить отдача тепла во внешнюю среду, тем ниже будет температура токопроводящей жилы и тем большую нагрузку можно допустить на кабель. Поэтому кабель, проложенный в проточной воде, находится в наиболее благоприятных в отношении теплового режима условиях работы. Вода обеспечивает наилучшие условия отвода тепла с поверхности кабеля во внешнюю среду, и сопротивление тепловому излучению в этом случае практически равно нулю. —число жил кабеля; 5Каб+5вп — общее сопротивление тепловому излучению, тепловых Ом.
Тепловое сопротивление принимается равным одному тепловому ому, если при прохождении в течение 1 сек через 1 см какого-либо вещества мощности теплового потока, равной 1 вт, между стенками, расположенного перпендикулярно потоку, получается падение температуры, равное 1°С.
Из вышеприведенного выражения следует, что допустимая на кабель нагрузка обратно пропорциональна т. е. тепловому сопротивлению кабеля и тепловому сопротивлению внешней среды (земли или воздуха).
Тепловое сопротивление кабеля не является величиной постоянной и возрастает в процессе эксплуатации кабеля в связи с высыханием изоляции и наружных покровов. Тепловое сопротивление земли зависит от состава грунта и его влажности. Опытные данные показывают, что для средних и больших сечений тепловое сопротивление изоляции и покровов кабеля составляет 30—35% общего теплового сопротивления кабеля и внешней среды. Теплоотдача в землю или в воздух является поэтому решающей при определении допустимой нагрузки на кабель.
В Правилах устройства электроустановок (изд. 1966 г., стр. 22—34) приведены допустимые токовые нагрузки в зависимости от типа изоляции (резиновая, пластмассовая, бумажная пропитанная), сечения, напряжения и условий прокладки, подсчитанные для предельно допустимых температур токопроводящих жил (см. стр. 80) и расчетных температур среды: +15° С — при прокладке кабеля в земле тта глубине 0,7—1 м; 25° С —для условий прокладки в воздухе, как то: в трубах, каналах, туннелях; +15° С — для прокладки в воде.

Кабель АСБ допустимый ток — таблица

Согласно ГОСТ 18410-73 кабель АСБ имеет следующую пропускную способность или длительно допустимые токовые нагрузки (представлены в таблице 1. Значения указаны в Амперах (А).

Таблица 1 АСБ длительно допустимый ток (А) при монтаже кабеля в земле и по воздуху.

Сечение жилы, мм2	в земле					на воздухе
	1 кВ	6 кВ	10 кВ	20 кВ	35 кВ	1 кВ	6 кВ	10 кВ	20 кВ	35 кВ
3х6	45					40
3х10	60	59				55	55
3х16	79	77	74			72	73	67
3х25	102	100	91	100		95	95	87	95
3х35	126	121	110	115		118	117	106	110
3х50	153	149	134	140		146	146	132	135
3х70	184	180	162	170		180	178	161	170
3х95	219	213	192	205		218	214	194	205
3х120	248	243	218	235	225	261	248	234	240	235
3х150	281	275	246	265	250	300	285	264	270	265
3х185	314	307	275	300		342	333	298	315
3х240	359	351	314			402	389	347

Примечания:

1. Для кабелей с 4-мя жилами с нулевой жилой меньшего сечения, (например, АСБ 3х120+1х70) ток соответствует указанным в таблице. Для определения тока кабеля АСБ с 4-мя жилами одинакового сечения (например, АСБ 4х120) необходимо умножить табличные значения на коэффициент 0,93.
2. Токи при прокладке АСБ в землю до 0,7 м глубиной указан для почв с удельным тепловым сопротивлением 1,2 °С·м/Вт.
   Длительно допустимый ток АСБ указан для переменного тока.
3. Значения тока в таблице 1 указаны для температуры воздуха +25 С и земли +15 С. При прокладке кабеля АСБ при других температурах необходимо учитывать поправочные коэффициенты (см. таблицу 2)

Таблица 2

Загрузка непрерывного контура, Правило 8-104

Время чтения: 3 минуты

В этой статье дается определение непрерывных нагрузок, объясняется, почему это определение важно, и демонстрируется, как методы подключения влияют на номинальные характеристики непрерывно работающего электрического оборудования. Мы начинаем с Правил 8-302 (2) Канадского электротехнического кодекса, в котором указывается следующее: «Нагрузка циклического или прерывистого характера должна классифицироваться как непрерывная, если она не соответствует требованиям правила 8-104 (3).

Это приводит нас к Правилу 8-104 (3), которое требует, чтобы расчетная нагрузка считалась непрерывной, когда:

Почему нужно обращать внимание на эти правила? Возвращаясь к циклическим нагрузкам, упомянутым в Правиле 8-302 (2), они считаются непрерывными, если их включенная часть циклов нагрузки соответствует критериям, указанным в Правиле 8-104 (3).Очевидно, что, как определено выше, электрические нагрузки должны считаться непрерывными не только тогда, когда они непрерывны, но также когда они циклические и включены более 50% времени. Правила 8-104 (4) и (5) содержат дополнительные сведения о применении этого правила.

Правило 8-104 (4) говорит нам, что электрическому оборудованию, такому как щитовые панели или распределительные щиты, если они помечены как пригодные для непрерывной работы при 100% их номинальных ампер, разрешается непрерывно работать до 100% номинальных ампер, когда оборудование соединены с помощью Таблицы 2, медные проводники или Таблицы 4, алюминиевые проводники (до 3-х токонесущих проводов в кабеле или кабельной канавке).

Но если мы примем решение подключать оборудование с помощью проводки, размер которой соответствует допустимым силам тока одиночных проводов на открытом воздухе, основанным на Таблице 1 или Таблице 3, то это же оборудование, рассчитанное на непрерывную работу до 100% от его номинального тока. , не должны постоянно загружаться более чем на 85%.

Почему ЦИК таким образом ограничивает работу электрооборудования? Сертифицированное электрическое оборудование одобрено на основании результатов испытаний, полученных при соединении с проводами сечений с допустимыми токовыми нагрузками, указанными в таблицах 2 или 4 (до 3 проводов в кабеле или кабельной канавке).Но Канадский электротехнический кодекс позволяет нам подключать то же оборудование, используя провода меньшего размера, указанные в таблицах 1 или 3 для одиночных проводов на открытом воздухе. Меньшие размеры проводки приводят к более высоким температурам подключения и эксплуатации. По этой причине непрерывная работа подключенного таким образом оборудования должна быть ограничена до 85% от его номинального тока.

Мы находим идентичное требование в Правиле 8-104 (5), когда электрическое оборудование проверяется, утверждается и маркируется для непрерывной работы до 80% от его номинального тока.Или оборудование может быть немаркировано, когда мы также должны предположить, что оборудование пригодно для непрерывной работы только до 80% от своей продолжительной мощности. Правило
8-104 (5) говорит нам, что когда электрическое оборудование, такое как щиты или распределительные щиты, помечено как пригодное для непрерывной нагрузки до 80%, или они немаркированы, оборудование может непрерывно работать до 80% от своего номинала в амперах. используя размеры проводов, указанные в таблицах 2 или 4.

Однако, если мы решим использовать одиночные проводники с размерами, соответствующими номинальным параметрам свободного воздуха, указанным в таблицах 1 или 3, то продолжительность непрерывной работы оборудования должна быть снижена до 70% от его номинальной силы тока по тем же причинам, которые обсуждались выше.

Еще один важный момент, о котором следует помнить — сечения одножильных проводов, указанные в таблицах 1 или 3, нельзя уменьшить для соответствия уменьшенным нагрузкам. Во всех вышеперечисленных обстоятельствах сечения проводов должны соответствовать номинальным характеристикам оборудования.

Электрические нагрузки часто представляют собой комбинацию непрерывных и прерывистых расчетных нагрузок.

Пример: распределительный щит на 2000 ампер предназначен для непрерывной работы до 80% от его номинального тока. Выбранный метод подключения — одножильный медный провод, а размеры проводов указаны в таблице 1.Разрешит ли Канадский электротехнический кодекс это оборудование питать нагрузку 1600 ампер, половина которой соответствует определению непрерывной, а другая половина — прерывистой?

Поскольку была выбрана одножильная проводка на основе таблицы 1, непрерывная часть общей расчетной нагрузки должна быть снижена до 70% от номинальной мощности оборудования.

Следовательно:
Расчетная длительная часть общей нагрузки составляет 800 / 0,70 = 1143 ампер;
Непрерывная часть общей нагрузки составляет 800 ампер
Общая расчетная нагрузка составляет 1943 ампер

Ответ: В этом примере распределительный щит может обеспечивать расчетную нагрузку 1943 А, используя проводники, основанные на Таблице 1, так как сумма пониженной продолжительной нагрузки плюс непостоянная нагрузка составляет не более 2000 ампер.

Как и в случае с предыдущими статьями, вы всегда должны консультироваться с органом по надзору за электрооборудованием в каждой юрисдикции, если это применимо, для точной интерпретации любого из вышеперечисленных.

% PDF-1.6 % 1 0 объект > / Метаданные 4 0 R / Страницы 2 0 R / StructTreeRoot 42 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 4 0 obj > поток 2008-07-31T12: 26-04: 002008-07-31T12: 26-04: 002008-07-31T12: 26-04: 00 Приложение Adobe InDesign CS3 (5.0.2) / pdfuuid: 3a9cebd4-eed5-42a7-b00b- Библиотека Adobe PDF 8. 0 конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 129 0 объект > эндобдж 130 0 объект > эндобдж 131 0 объект > эндобдж 132 0 объект > эндобдж 134 0 объект > эндобдж 133 0 объект > эндобдж 135 0 объект > эндобдж 136 0 объект > эндобдж 137 0 объект > эндобдж 138 0 объект > эндобдж 139 0 объект > эндобдж 140 0 объект > эндобдж 141 0 объект > эндобдж 142 0 объект > эндобдж 143 0 объект > эндобдж 144 0 объект > эндобдж 145 0 объект > эндобдж 146 0 объект > эндобдж 147 0 объект > эндобдж 148 0 объект > эндобдж 149 0 объект > эндобдж 150 0 объект > эндобдж 151 0 объект > эндобдж 152 0 объект > эндобдж 153 0 объект > эндобдж 154 0 объект > эндобдж 155 0 объект > эндобдж 156 0 объект > эндобдж 157 0 объект > эндобдж 158 0 объект > эндобдж 159 0 объект > эндобдж 160 0 объект > эндобдж 161 0 объект > эндобдж 162 0 объект > эндобдж 163 0 объект > эндобдж 164 0 объект > эндобдж 165 0 объект > эндобдж 166 0 объект > эндобдж 167 0 объект > эндобдж 168 0 объект > эндобдж 170 0 объект > эндобдж 169 0 объект > эндобдж 171 0 объект > эндобдж 172 0 объект > эндобдж 173 0 объект > эндобдж 174 0 объект > эндобдж 175 0 объект > эндобдж 176 0 объект > эндобдж 177 0 объект > эндобдж 178 0 объект > эндобдж 179 0 объект > эндобдж 180 0 объект > эндобдж 181 0 объект > эндобдж 182 0 объект > эндобдж 183 0 объект > эндобдж 184 0 объект > эндобдж 186 0 объект > эндобдж 185 0 объект > эндобдж 188 0 объект > эндобдж 187 0 объект > эндобдж 190 0 объект > эндобдж 189 0 объект > эндобдж 192 0 объект > эндобдж 191 0 объект > эндобдж 193 0 объект > эндобдж 194 0 объект > эндобдж 195 0 объект > эндобдж 196 0 объект > эндобдж 198 0 объект > эндобдж 197 0 объект > эндобдж 199 0 объект > эндобдж 200 0 объект > эндобдж 201 0 объект > эндобдж 202 0 объект > эндобдж 203 0 объект > эндобдж 204 0 объект > эндобдж 205 0 объект > эндобдж 206 0 объект > эндобдж 207 0 объект > эндобдж 208 0 объект > эндобдж 209 0 объект > эндобдж 210 0 объект > эндобдж 211 0 объект > эндобдж 212 0 объект > эндобдж 213 0 объект > эндобдж 214 0 объект > эндобдж 113 0 объект > эндобдж 114 0 объект > эндобдж 115 0 объект > эндобдж 116 0 объект > эндобдж 69 0 объект > эндобдж 48 0 объект > эндобдж 51 0 объект > эндобдж 118 0 объект > эндобдж 119 0 объект > эндобдж 120 0 объект > эндобдж 121 0 объект > эндобдж 122 0 объект > эндобдж 123 0 объект > эндобдж 124 0 объект > эндобдж 125 0 объект > эндобдж 59 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 61 0 объект > эндобдж 62 0 объект > эндобдж 63 0 объект > эндобдж 64 0 объект > эндобдж 65 0 объект > эндобдж 66 0 объект > эндобдж 67 0 объект > эндобдж 68 0 объект > эндобдж 56 0 объект > эндобдж 72 0 объект > эндобдж 75 0 объект > эндобдж 76 0 объект > эндобдж 80 0 объект > эндобдж 83 0 объект > эндобдж 89 0 объект > эндобдж 92 0 объект > эндобдж 93 0 объект > эндобдж 97 0 объект > эндобдж 100 0 объект > эндобдж 106 0 объект > эндобдж 109 0 объект > эндобдж 110 0 объект

Как выбрать непрерывный гибкий или торсионный кабель для удовлетворения ваших потребностей в движении

При проектировании роботизированной или автоматизированной системы с непрерывным повторяющимся движением вы хотите, чтобы ваши кабели имели максимально возможный срок службы.Ранний износ или замена кабеля приводит к нежелательному простою машины, снижению производительности и может нанести ущерб вашей чистой прибыли.

Один из способов избежать этого простоя — использовать гибкий кабель, который может выдерживать требования приложения к движению. Например, непрерывные гибкие и торсионные кабели представляют собой гибкие варианты, которые имеют различные элементы конструкции, что позволяет им надежно работать в кабельных трассах или роботизированных установках. В SAB есть полноценная испытательная лаборатория для проверки их работоспособности.

Почему важны терминология и тестирование гибких кабелей

Гибкие кабели иногда классифицируются по-разному у разных производителей.Вот как мы классифицируем непрерывные гибкие и торсионные кабели:

• Непрерывные гибкие кабели предназначены для катания или изгиба вперед и назад при линейном движении. Эти кабели предназначены для предотвращения закручивания, которое может привести к обрыву проводов, разрыву оболочки и, в конечном итоге, к отказу кабеля. Эти кабели используются в C-образных направляющих, где радиус изгиба рассчитан на 10-кратный диаметр кабеля или меньше. Этот кабель также проходит испытания от одного до 20 миллионов циклов изгиба.
• Торсионные кабели можно скручивать вдоль своей оси без повреждений и использовать там, где невозможно прокладывать кабельные трассы.Они хорошо подходят для средних механических нагрузок.

В SAB North America мы рекомендуем выбирать гибкие кабели на ранних этапах процесса проектирования. Это включает в себя оценку кабелей, которые были протестированы на соответствие изгибу, изгибу, циклам и суровым условиям, которым они будут подвергаться при предполагаемом применении. Чтобы облегчить выбор, ознакомьтесь с обзором наших гибких и торсионных кабелей непрерывного действия:

• Непрерывный изгиб: Кабели для кабельных коробов из ПВХ. Эти кабели предназначены для передачи сигналов управления и данных на машины и роботизированные устройства, которые движутся без остановки.Одно из таких семейств кабелей, S 960, с радиусом изгиба в 7,5 раз превышающим его внешний диаметр, показало более 10 миллионов изгибов в ходе испытаний на срок службы в направленном цикле.
• Непрерывный изгиб: кабели для кабельных коробов из полиуретана. Эти кабели подходят для постоянного использования с миллионами циклов изгиба при многосменной работе. Их устойчивая к порезам и низкоадгезионная полиуретановая оболочка гарантирует более длительный срок службы и высокую эффективность. Тип S 980 CP имеет признание UL и сертификат CSA. Тип S 200 прошел более 20 миллионов циклов изгиба в приложениях.
• Торсион: кабели передачи данных и управления. Эти кабели устойчивы к истиранию и истиранию, а также к постоянным скручивающим и линейным напряжениям в условиях свободного движения без растягивающей нагрузки. Семейство RT 123 показало от 4 до 6 миллионов скручиваний в нашем тесте на скручивание.
• Торсион: кабели для чистых помещений. Обладая высококачественной изоляцией, специальной оболочкой из ТПЭ и скользящей оберткой, обеспечивающими исключительный срок службы в условиях экстремального скручивания и изгиба, наши чистые кабели соответствуют требованиям ISO 14644-1 и Федерального стандарта США 209 E.

Ранняя оценка возможностей гибкого кабеля
В мире массового автоматизированного производства простой оборудования из-за ранней замены кабеля может стоить вам. Выбор правильного гибкого кабеля имеет решающее значение для доступности машины, поэтому обязательно продумайте свои кабели на ранних этапах процесса проектирования. Надлежащая осмотрительность может повлиять на производительность вашей системы.

Для получения дополнительной информации о наших гибких и торсионных кабелях, загрузите нашу брошюру непрерывно гибких кабелей или брошюру о торсионных кабелях .

Брошюра по непрерывному гибкому кабелю Брошюра по торсионным кабелям

Влияние емкости кабеля среднего и высокого напряжения на эксплуатационные пределы

3 августа 2018 г., Опубликовано в статьях: Energize, Рекомендуемые: Energize

Майка Райкрофта, EE Publishers

Часто задается вопрос, почему все электрические цепи передачи и распределения нельзя прокладывать под землей, чтобы избежать визуальных и других эффектов.Главный аргумент против строительства подземных систем обычно финансовый. Но затраты — не единственное ограничение. Основные законы электричества ограничивают физическую длину подземного кабеля.

Эти ограничения относительно не важны для воздушных линий, но серьезно ограничивают длину подземных кабельных систем, особенно систем высокого напряжения. Ограничивающим фактором здесь является емкость кабеля, которая намного выше, чем у воздушных линий, и имеет гораздо большее влияние на производительность.

Рис. 1: Изменение тока нагрузки в зависимости от длины кабеля.

Существует два основных ограничивающих эффекта емкости кабеля: эффект Ферранти и зарядный ток. Эффект Ферранти приводит к тому, что напряжение на дальнем конце кабеля превышает напряжение на входном конце в ненагруженных или слабо нагруженных условиях. Эффект зарядки кабеля приводит к возникновению емкостного тока, протекающего по кабелю в условиях нагрузки и без нагрузки. При достаточно высоком значении емкости зарядный ток может превышать номинальный.В подземных линиях зарядный ток во много раз больше, чем в воздушных линиях, в зависимости от линейного напряжения. Если линия достаточно длинная, зарядный ток может быть равен общему количеству тока, который линия может нести. Это сильно ограничит его способность передавать мощность. Зарядный ток также может влиять на работу защитных устройств и должен учитываться при расчете настроек таких устройств.

Зарядный ток

Емкость системы передачи будет вызывать непрерывный ток, даже если нагрузка не подключена.Это называется зарядным током. Подземные кабели имеют в 20–75 раз больший зарядный ток, чем у воздушных линий [1]. Емкость кабеля увеличивается с увеличением длины кабеля, а с увеличением емкости также увеличивается потребляемый зарядный ток. Предел длины кабеля (отрезка) достигается, когда зарядный ток равен номинальному току кабеля.

Пренебрегая сопротивлением линии и распределенным характером емкости, зарядный ток будет равен:

I _c = V / X _c = V × 2πfC

где:

f = частота

C = емкость

Рис.2: Емкость подземных кабелей.

Ток, протекающий по кабелю, не может превышать допустимую нагрузку кабеля, и, таким образом, зарядный ток снижает величину тока и, следовательно, мощность, которая может подаваться на нагрузку, или, наоборот, нагрузку, которая может обслуживаться кабелем. Ток, протекающий по кабелю в условиях нагрузки, будет зависеть от характера и коэффициента мощности нагрузки. Для чисто резистивной нагрузки с коэффициентом мощности (PF), равным единице (т. Е. 1), и без учета индуктивности кабеля переносимая нагрузка будет уменьшаться с расстоянием, как показано на рис.1.График представляет Ic как зарядный ток, Il — ток нагрузки, Im — допустимую нагрузку кабеля, Lm — длину отсечки и L — длину кабеля.

Аналогичный график применим для коэффициента мощности, близкого к 1.

График на рис. 1 показывает, что допустимая нагрузка резко падает после длины приблизительно 0,75 отрезанной длины, и очень небольшое уменьшение допустимой нагрузки для кабелей длиной менее 0,4 отрезанной длины. длина. Увеличение допустимого тока нагрузки с 92% до 98% от Im потребует уменьшения вдвое длины кабеля.

Для доставки значительной части Im к нагрузке потребуется любой практичный кабель. Длина кабеля часто определяется системными требованиями, и выбор кабеля и рабочего напряжения будет определять часть Im, которая может быть доставлена ​​в нагрузку.

Рабочее напряжение и зарядный ток

Зарядный ток кабеля увеличивается с увеличением рабочего напряжения, при условии, что емкость кабеля остается прежней. Кабели с более высоким напряжением имеют более толстую изоляцию и, следовательно, большее расстояние между проводниками, а также меньшую емкость, но связь между напряжением кабеля и емкостью не является прямой.Для кабелей с той же допустимой нагрузкой кабель с более высоким номинальным напряжением будет иметь более высокий зарядный ток и, следовательно, более короткую длину отсечки.

Рис. 3: Модель подземного кабеля с сосредоточенными π сечениями.

Емкостное реактивное сопротивление не зависит от напряжения. Передача высокого напряжения обычно осуществляется при более низких токах, но зарядный ток будет увеличиваться с увеличением напряжения, тем самым ограничивая длину высоковольтных кабелей. Более низкое напряжение приведет к более низкому зарядному току и, следовательно, к увеличению расстояния.

В Таблице 1 приведены примеры отрезанной длины кабеля высокого напряжения (HV) из одножильного сшитого полиэтилена (XLPE), рассчитанного на разные напряжения и примерно одинаковую допустимую нагрузку.

В Таблице 2 приведены примеры отрезанной длины кабеля для одножильного кабеля высокого напряжения из сшитого полиэтилена, рассчитанного на разные напряжения, для примерно одинаковой мощности передачи.

Ограничивающие эффекты зарядного тока

В условиях нагрузки по кабелю проходит реактивный ток для зарядки линии, активный ток для потерь в линии и полезный активный и реактивный токи для нагрузки.Это накладывает

ограничивает допустимую токовую нагрузку кабеля. Для выбранного расстояния передачи текущий запас, оставшийся после зарядки линии, соответствует полезному току для нагрузки. Существует расстояние отсечки, при котором кабель полностью загружается линейным зарядным током. В этом случае питание на нагрузку не может быть передано. Это расстояние отсечки соответствует пределу передачи кабеля, основанному на ограничении тока.

Таблица 1: Длина обрезки из-за зарядной емкости для высоковольтного кабеля из сшитого полиэтилена.

Номинальное напряжение (кВ)	Номинальный ток (A)	Емкость (мкФ / км)	Обрезанная длина (км)
500	1076	0,12	48,9
400	1098	0,15	58,2
345	980	0,13	69,5
220	1001	0,15	96,5
132	1020	0,18	136,6

Расчет емкости кабеля

Емкость существует между жилами кабеля и между жилами и оболочкой.Емкость трехжильного кабеля показана на рис. 2.

Рассмотрим трехжильный симметричный подземный кабель, показанный на рис. 2.

Пусть C _S будет емкостью между любым сердечником и оболочкой, а C _C будет емкостью между сердечниками (т. Е. Емкостью между любыми двумя проводниками). На рис. 2 три C _C соединены треугольником, а емкость между сердечником и оболочкой C _S соединены звездой из-за того, что оболочка образует единую точку N .Схема на рис. 2 (ii) может быть упрощена, как показано на рис. 2 (iii). Внешние точки A, B и C представляют собой жилы кабеля, а точка N представляет оболочку (показана посередине для упрощения схемы). Следовательно, весь трехжильный кабель эквивалентен трем конденсаторам, соединенным звездой, каждый C емкостью C _S + 3C _C , как показано на рис. 2 (iii).

Емкость кабеля зависит от диаметра жил, расстояния между жилами, а также между жилами и оболочкой.Для данной конструкции кабеля и диаметра жилы это будет определяться толщиной изоляции, которая определяется рабочим напряжением кабеля. При том же размере жилы кабели с более высоким напряжением имеют меньшую емкость. При одинаковом рабочем напряжении кабели с большей допустимой нагрузкой, т. Е. С большим диаметром жилы, имеют более высокую емкость. Зарядный ток можно рассчитать как:

I = 2πf (C _S + 3C _C ) В Амперы

Эффект Ферранти и рост напряжения

Эффект Ферранти приводит к повышению напряжения на приемном конце по сравнению с напряжением на передающем конце в слабо загруженных или ненагруженных цепях передачи энергии.В крайних случаях напряжение может превышать номинальное значение линии. Эффект обусловлен совместным действием емкости и индуктивности линии. Это происходит на очень длинных линиях передачи, но поскольку емкость кабелей намного выше, это происходит на гораздо более коротких длинах и более распространено.

В электротехнике эффект Ферранти — это повышение напряжения на приемном конце длинной линии передачи, которое намного больше, чем напряжение на передающем конце.Это происходит, когда линия находится под напряжением, но это происходит в случае очень небольшой нагрузки или когда нагрузка отключена. Емкостной зарядный ток линии отвечает за дисбаланс напряжений, который вызывает падение напряжения на индуктивности линии, которое совпадает по фазе с выходными конечными напряжениями, при этом сопротивление линии считается незначительным.

Таблица 2: Длина обрезки из-за зарядной емкости для высоковольтного кабеля из сшитого полиэтилена.

Номинальное напряжение (кВ)	Номинальный ток (A)	Емкость (мкФ / км)	Обрезанная длина (км)
400	853	0,12	56,6
345	980	0,13	69,5
220	1561	0,18	125,5

Следовательно, индуктивность и емкость линии в основном ответственны за это явление.Относительное повышение напряжения пропорционально квадрату длины линии передачи. Эффект Ферранти имеет гораздо более выраженный эффект в подземных кабелях, возможно даже на коротких длинах, из-за их высокой емкости. Степень повышения напряжения можно оценить с помощью упрощенной модели кабеля. Подземный кабель обычно моделируется как сосредоточенные T- или π-участки (рис. 3).

Упрощенное объяснение эффекта Ферранти на приблизительной основе может быть получено путем объединения параметров индуктивности и емкости линии в один участок π, как показано на рис.4.

где:

C = Емкость на единицу длины (мкФ / км).

L = индуктивность на единицу длины (Мч / км).

От π модели кабеля [3]

где:

Z = Последовательный импеданс (R + jwLl)

Y = Полная проводимость шунта (jwCl)

l = Длина кабеля (км)

В условиях холостого хода I _r = 0, но в условиях низкой нагрузки им можно пренебречь.

Сопротивление без пренебрежения:

Это уравнение показывает, что (V _s — V _r ) отрицательно. То есть V _r > V _s . Это уравнение также показывает, что эффект Ферранти зависит от частоты и электрической длины линии. Коэффициент увеличения напряжения на основе эффекта Ферранти — это отношение напряжения на приемном конце к напряжению на передающем конце.

Из уравнения видно, что коэффициент повышения напряжения пропорционален квадрату длины линии.Увеличение длины линии вдвое увеличит коэффициент нарастания напряжения в четыре раза.

Смягчение

Есть несколько способов ослабить влияние зарядного тока, некоторые из них практичны, а другие немного более креативны.

Шунтовая компенсация реактивной мощности

Индуктивность может быть добавлена ​​на концах кабеля или в промежуточных точках, чтобы противодействовать влиянию емкости. Если на концах задействованы трансформаторы, могут быть предусмотрены дополнительные обмотки для обеспечения необходимого реактивного сопротивления.Эффект шунтирующего реактивного сопротивления заключается в уменьшении реактивного тока, протекающего в цепи, и, таким образом, позволяет течь более высокому току нагрузки. В идеале была бы полезна полная компенсация, но этого следует избегать из-за возможного резонанса.

Рис. 4: Упрощенная модель кабеля.

Системы передачи постоянного тока

Перемещение по прокладке подземных кабелей передачи может потребовать преобразования с передачи переменного тока в постоянный. Возможны протяженные подземные системы передачи постоянного тока.Передача постоянного тока не имеет тех же проблем, что и переменный ток. Передача постоянного тока имеет свои дополнительные затраты, в первую очередь преобразовательные подстанции. Требования к изоляции для кабелей постоянного тока ниже, чем для кабелей переменного тока, и, следовательно, ниже затраты.

Системы передачи HVDC обычно связаны с воздушными линиями, но были разработаны кабельные системы. Кабельные системы постоянного тока не имеют проблем с зарядкой емкости кабеля. Воздушные системы среднего и низкого постоянного тока используются в распределительных сетях и могут быть расширены до подземных кабельных сетей в тех случаях, когда рассматриваются кабельные системы переменного тока.

кабельных систем постоянного тока были установлены в ряде стран, и для обслуживания сектора распределения были разработаны системы постоянного тока малой мощности, такие как лампы постоянного тока. По-прежнему необходимы исследования, чтобы определить влияние на энергосистему NE широко распространенного перехода на передачу постоянного тока.

Оптимизация напряжения кабеля

Инновационное решение предложено Дебом [3]. Поскольку зарядный ток зависит от напряжения, использование кабеля при напряжении ниже номинального снижает зарядный ток.Используя метод, предложенный в [3], можно определить оптимальное рабочее напряжение. Напряжение передачи считается оптимальным, когда оно обеспечивает максимальную мощность передачи. Этот подход исходит из того, что номинальное напряжение не является рабочим напряжением, а является верхней границей рабочего напряжения. Исследование с использованием этого подхода показало, что снижение напряжения между 130 и 184 км увеличивает пропускную способность, а снижение напряжения на высоте более 184 км неизбежно [4].

Список литературы

[1] NEI: « Underground vs.Надземная передача и распределение », www.puc.nh.gov/2008IceStorm/ST&E%20Presentations/NEI%20Underground%20Presentation%2006-09-09.pdf
[2] K Daware: « Емкость подземных кабели », Electricaleasy.com, 2017/04.
[3] G Deb: « Эффект Ферранти в линиях передачи », IJECE Vol. 2, № 4, август 2012 г.
[4] T Vrana: « Оптимальное напряжение передачи для очень длинных кабелей HVAC» , Energy Procedure Vol. 94, сентябрь 2016.

Отправляйте свои комментарии на адрес [email protected]

Статьи по теме

Портал ресурсов правительства ЮАР по коронавирусу COVID-19

Постановлениями министерства предлагается 13813 МВт нового строительства на ГЭС, без Eskom

Настало время для южноафриканской национальной ядерной компании Necsa

Разбираясь со слоном в комнате, это Эском…

Интервью с министром полезных ископаемых и энергетики Гведе Манташе

Полное руководство покупателя по тросу: какой тип лучше всего подходит для вашего проекта?

А количество различных типов тросов (также известных как авиационные тросы) в настоящее время на рынке, что может затруднить вам выбор вариант, который лучше всего подходит для вашего строительного проекта.Использование троса включает оригинальные применения в аэрокосмической промышленности для подъемных кранов. Это заставили инженеров разрабатывать множество размеров и стилей, что, в свою очередь, помогло еще больше усложнять вещи.

К счастью, вы будете в лучшем положении, чтобы сделать правильный выбор, когда узнаете несколько фрагменты инсайдерской информации. Возможно, самое важное, что нужно знать раньше принятие решения о покупке — это оценка различных типов канатов по их классификация.

Сравнение конструкций канатов 1×19, 7×7 и 7×19

Проволока В спецификациях каната кусок авиационного кабеля обычно классифицируется по количеству количество проволок в каждой пряди, а также количество прядей во всей веревке. Этот привело к системе, в которой кабели обозначаются парой цифр, например 7×19. Первое число, в данном случае 7, представляет общее количество прядей. в веревке. Если вы распутаете кабель 7×19, то увидите в нем 19 проводов. каждую прядь в отдельности.

Пока второе число технически представляет количество проводов в каждом из эти нити, было бы точнее сказать, что он идентифицирует класс или диапазон значений и не является точным измерением.

Даже хотя это может показаться запутанным, вам не так уж много нужно помнить при покупке троса. Все кабели одинакового размера, класса и жилы. аналогичные характеристики прочности на разрыв. Они также демонстрируют похожие вес на каждый фут кабеля.

Три из наиболее распространенных классификаций, с которыми вы, вероятно, столкнетесь, являются 1×19, 7×7 и 7×19. Конструкция 1×19 дает инженерам свободу проектирования жесткий кабель, который не сгибается и не сгибается, так что вы можете найти его где угодно проложите канаты по прямой линии, например, при установке растяжек.

Строительство бригады, которые имеют дело с такелажем или хотят буксировать и маневрировать тяжелыми объектами часто обращаются к кабелям 7х7.Для тяжелых работ может потребоваться веревка 7×19, которая может выдержать здоровую силу, прежде чем сломается. В целом используется 7×7 когда требуются гибкие детали, и используется 7×19, когда еще больше уровень гибкости является предпочтительным. Если приходится делать небольшие изгибы, то 7х7 веревки могут быть предпочтительнее. Механические узлы, требующие шкивов и шкивов хорошо работают с 7х19 штук.

Строительство и Жесткость

Поскольку жесткость так важна При выборе отрезка троса технические специалисты разработали более чем один способ его измерения.В большинстве случаев вы увидите, как люди говорят о осевая и изгибная жесткость.

Осевая жесткость измеряет эластичность деформация отрезка каната под нагрузкой. Обычно это выражается как отношение нагрузки к прогибу. Поскольку отношения между этими двумя вещами не линейны, большинство производителей могут применять только рекомендации значения. Однако, как правило, плотно намотанные многожильные провода не работают. испытывают такое же осевое вращение, как и более слабые веревки.

Жесткость на изгиб, возможно, больше не требует пояснений. Эта метрика отслеживает, насколько вероятно, что конкретный тип троса начинает провисать под нагрузкой. В большинстве прядей, которые имеют несколько слоев проводов, внутренние слои начнут поддерживать внешние слои, как только нагрузка прилагается. Это позволяет всем проводам свободно скользить и регулировать обеспечивают дополнительную поддержку против этих изгибающих сил.

Есть общее практическое правило: вы может захотеть следовать, пытаясь выбрать между разными типами провода веревка.Те, которые имеют жилы, состоящие из нескольких больших проводов, как правило, более устойчивы к истиранию, но менее устойчивы к усталости. Кусочки троса, используйте жилы, состоящие из множества более мелких проволок, которые, как правило, больше страдают от истирания, но хорошо противостоят переутомлению.

Трос и Применение авиационного кабеля

Учитывая, что разные приложения требуются разные типы кабеля, вам нужно хорошо подумать о своем конкретный вариант использования компании.Хотя беспроводная технология позволила многим пилоты используют электронное управление, небольшие самолеты часто по-прежнему полагаются на хорошие прочные канаты.

Использование троса в мореплавании включает в себя крепление грузы на палубу судов и закрепление лодок у причалов. Парусное судно такелаж и лески, идущие к рыболовным судам и от них, часто изготавливаются из троса. также. Большинство морских компаний предпочитают использовать трос, который не подвержен коррозии. при воздействии соленой воды.

Даже если вы привыкли видеть трос на рабочем месте есть ряд приложений, которые у вас могут не быть подумал о. Например, в большинстве концертных залов есть декорации, которые двигаться. В этих случаях подходит оцинкованный кабель. Рекреационные зиплайны обычно также делается из троса, потому что он достаточно прочен, чтобы выдерживать элементы.

Обратите особое внимание в следующий раз, когда вы тренируетесь в тренажерном зале, потому что там вы тоже увидите канаты.Они часто используется для установки весовых машин. Некоторые компании даже разработали новые конструкции, которые используйте тросы с прочным покрытием, чтобы обеспечить сопротивление воинам тренировок.

Инженеры постоянно ищут новые решения проблем, поэтому вы можете ожидать увидеть дополнительное использование троса в будущее. Однако в зависимости от того, как вы собираетесь их использовать, вам может потребоваться канаты из определенного материала.

Оцинкованный vs.Трос из нержавеющей стали

Многие Применение троса подвергает металл суровым условиям. Трос из оцинкованной стали Характеристики слой прессованного цинка для снижения риска коррозии. Пока они все еще не подходят для морского использования, они должны выдерживать довольно много злоупотреблять.

Если вы планируете проложить кабель в любом месте, где он может подвергнуться воздействию брызг соленой воды или других форм влаги, тогда вам понадобится проволока из нержавеющей стали. веревки, такие как эти .Хотя они стоят дороже, они сделаны из подлинной стали 304, 305 или 316. Это помогает им противостоять коррозионное воздействие морской воды.

Нейлоновые, виниловые и неизолированные тросы

Нейлон канаты с покрытием могут хорошо работать в приложениях с высоким трением, которые создают изрядное количество тепла. Поскольку внешнее покрытие защищает внутренний кабель от изнашиваясь, эти конструкции идеально подходят для конвейерных лент и управления нажатием-толканием приводы.Небольшие нейлоновые веревки потребительского класса часто используются при упражнениях. машины по этой причине.

Винил покрытия часто наносят в виде оболочки из ПВХ. Самолет с покрытием из ПВХ кабель более устойчив к повреждениям, вызванным солнечным светом и водой. Строительные площадки и шахты часто выбирают яркие виниловые покрытия для увеличения видимость из соображений безопасности.

Некоторые Применение троса не требует ничего особенного снаружи.Техники, которые заботятся о затратах, часто используют неизолированный авиационный кабель, если это безопасно. сделать это, чтобы сэкономить немного денег. Ты можешь найти хороший выбор качественных тросов с покрытием и без покрытия здесь .

Прочность, нагрузки и допустимые пределы троса

Ты будешь Вероятно, вы увидите два разных способа измерения прочности каната на разрыв. Минимальная прочность на разрыв относится к наименьшей нагрузке, которая будет тянуть кусок трос отдельно.Суммарная прочность относится к коллективной прочности на разрыв. всех проводов в одном кабеле, когда производитель тестирует их индивидуально.

An подавляющее большинство поставщиков несколько иначе определяют разрушение при растяжении чем пользователи. Когда поставщики проводят испытания на пропускную способность троса, они учитывают малейшая проблема будет провалом и, следовательно, будет оценивать веревку на все значение, которое они нашли, вызвало проблему. На рабочем месте технические специалисты не могут обычно считают небольшую проблему неудачей.

Тот как говорится, не испытывайте удачу и не перегружайте свои кабели. Аппаратное обеспечение поставщики осторожны не без причины. Вы всегда должны оставаться в пределах рабочей нагрузки предел. Рассчитать грузоподъемность троса несложно, так что вы никогда не останетесь без руководящие указания.

К рассчитайте предел рабочей нагрузки (WLL), разделите предел прочности на разрыв на проектный коэффициент (обычно 5, но определяется инженером, проектирующим использование трос).

В полученное вами число — это максимальная рабочая нагрузка, которую вы можете применить, не рискуя разрушение при растяжении или усталость металла. Это значение часто выражается в обычном короткие тонны, по крайней мере, инженерами, работающими в США.

Ты будешь часто видят это выраженным так:

Окончательный Разрывная нагрузка / 5 = WLL (предел рабочей нагрузки)

Консультации с направляющей для троса

Пока канат отличается высокой прочностью на разрыв, вы не хотите непрерывно загружайте кусок, близкий к емкости.Как правило, вы не должны когда-либо превышать предел рабочей нагрузки (WLL). Это в конечном итоге изнашивает его даже если вы не превышаете какие-либо ограничения, указанные производителем. Простой Диаграмма прочности троса может помочь вам внимательно следить за прочностью троса, если считают это проблемой:

Все канаты одного размера, сорта и сердечника имеют примерно одинаковый минимальный разрыв силовые характеристики и вес на фут, хотя они различаются в зависимости от тип конструкции и используемые материалы.Это делает направляющую для троса полезной даже если вам известен только диаметр авиационного кабеля, с которым вы работаете.

Находка максимальная нагрузка на трос для некоторых эзотерических приложений чрезвычайно высока. важно, поэтому вы найдете специальные руководства, созданные именно по этой причине. Если вы обнаружите, что имеете дело с с любой установкой, которая может быть немного необычной:

Выбор правильного кабеля для вашего рабочего места

Трос — сложное устройство.Мало кто когда-либо останавливается, чтобы Подумайте, как каждый кусок троса представляет собой машину сам по себе. Запомни подумайте, насколько прочным и гибким должен быть ваш новый кабель, и подумайте подвергнется ли он суровым условиям или придется выдерживать погодные условия. Вы будете вознаграждены своим исследованием куском кабеля, который работает как ты сделаешь.

В U.S Rigging Supply мы предлагаем множество различные виды троса. Вся наша продукция известна своим высоким качеством. и очень конкурентоспособные цены.Более 40 лет нам доверяют надежность, безопасность, инновации и непревзойденная поддержка клиентов.

Типоразмер проводов

, Часть III | Журнал электрического подрядчика

Независимо от того, подают ли проводники питание в ответвленные цепи, фидеры или службы, допустимая токовая нагрузка не должна быть меньше нагрузки. Нагрузка может быть реальной или рассчитанной в соответствии с требованиями статьи 220 Национального электротехнического кодекса (NEC).

Требования к ответвленным цепям указаны в статье 210, требования к фидерам — в статье 215, а требования к услугам — в статье 230.Общее условие для всех этих проводников состоит в том, что допустимая нагрузка на проводники должна равняться нагрузке или превышать ее. Проводники ответвленной цепи должны иметь допустимую нагрузку не менее максимальной обслуживаемой нагрузки [210,19 (A) (1)]. Фидерные проводники должны иметь допустимую токовую нагрузку не менее, чем требуется для питания нагрузки, рассчитанной в частях III, IV и V Статьи 220 [215.2 (A) (1)]. Подводящие провода (воздушные и подземные) должны иметь достаточную допустимую силу тока, чтобы выдерживать ток для нагрузки, рассчитанной в соответствии со Статьей 220, и иметь соответствующую механическую прочность [230.23 (А) и 230,31 (А)].

Таблица 310.15 (B) (16), ранее Таблица 310.16, содержит допустимые значения силы тока для изолированных проводов. При подборе размеров проводников требуется нечто большее, чем просто определение нагрузки и выбор проводника из таблицы 310.15 (B) (16). Размер выбранного проводника должен быть достаточно большим, чтобы соответствовать требованиям по ограничению температуры, постоянной нагрузке, поправочным коэффициентам для температуры окружающей среды и поправочным коэффициентам для более чем трех токоведущих проводов.

Столбец прошлого месяца завершился требованиями ограничения температуры прекращения в 110,14 (C). В этом месяце обсуждение размеров проводов продолжается при длительных нагрузках.

Поскольку термин «непрерывная нагрузка» встречается более чем в одной статье NEC, определение дано в статье 100. Это нагрузка, при которой ожидается, что максимальный ток будет продолжаться в течение трех часов или более.

Обеспечение постоянной нагрузки относится к ответвленным цепям, фидерам и услугам. Если ответвленная цепь обеспечивает постоянную нагрузку, минимальный размер проводника ответвленной цепи до применения любых поправочных или поправочных коэффициентов должен иметь допустимую допустимую токовую нагрузку не менее 125 процентов от продолжительной нагрузки [210.19 (А) (1)]. В других помещениях, помимо жилых, световые нагрузки обычно считаются непрерывными. Например, ответвленная цепь будет обеспечивать питание светильников с высокоинтенсивным разрядом (HID) на складе. Эти светильники будут включены не менее 10 часов в день. Светильники будут потреблять ток 13,6 ампер (A). Поскольку нагрузка будет продолжаться в течение трех часов или более, эта параллельная цепь считается непрерывной нагрузкой. Следовательно, умножьте нагрузку на 125 процентов (13,6 × 125% = 17). Токопроводы должны иметь допустимую силу тока не менее 17 А (см. Рисунок 1).

Если параллельная цепь питает как постоянные, так и прерывистые нагрузки, минимальный размер проводника ответвленной цепи до применения любых поправочных коэффициентов должен иметь допустимую допустимую токовую нагрузку не менее, чем периодическая нагрузка плюс 125 процентов от продолжительной нагрузки. нагрузка [210,19 (A) (1)].

Длительные нагрузки также являются важным фактором при выборе размеров проводов фидера. Минимальный размер проводника фидерной цепи до применения каких-либо поправочных или поправочных коэффициентов должен иметь допустимую допустимую токовую нагрузку не менее, чем при прерывистой нагрузке плюс 125 процентов от продолжительной нагрузки [215.2 (А) (1)]. После выполнения расчета нагрузки в соответствии со статьей 220 разделите нагрузки на две категории: непрерывные и прерывистые. Умножьте продолжительные нагрузки на 125 процентов и добавьте к этому числу непостоянные нагрузки. Например, статья 220 использовалась для расчета нагрузок на питатель в коммерческом здании. В то время как результаты расчета для непрерывных нагрузок были 92A, результаты для прерывистых нагрузок были 74A. Начните с умножения продолжительных нагрузок на 125 процентов.Минимальная допустимая нагрузка при длительной нагрузке составляет 115 А (92 × 125% = 115). Теперь добавьте к этому числу прерывистые нагрузки (115 + 74 = 189). Минимальная допустимая токовая нагрузка для этих фидерных проводов составляет 189 А (см. Рисунок 2).

После того, как продолжительные и прерывистые нагрузки были снова сложены, можно выбрать щиток и проводники. Фидер на Рисунке 2 должен иметь номинал не менее 189А. Стандартные значения силы тока для предохранителей и автоматических выключателей с обратнозависимой выдержкой времени можно найти в 240.6 (А). Поскольку результат расчета в последнем примере был 189A, минимальный размер автоматического выключателя, который может быть установлен для этого фидера, составляет 200A. В соответствии с таблицей 310.15 (B) (16) минимальный размер медного проводника при 75 ° C (167 ° F) составляет 3/0 AWG. Допустимая допустимая токовая нагрузка медного проводника 3/0 AWG составляет 200 А (см. Рисунок 3).

Поскольку результат расчета на Рисунке 2 был 189А, выбранный проводник должен иметь допустимую нагрузку не менее 189А. Минимальный размер алюминиевого проводника при 75 ° C (167 ° F) составляет 250 тыс. Куб. М.Алюминиевый провод 250 kcmil имеет допустимую токовую нагрузку 205A. В некоторых установках устанавливаются алюминиевые проводники 4/0 AWG для питания щита на 200 А. Если результат расчета был 180 А (или меньше) и установка соответствовала требованиям 240.4 (B), было бы допустимо использовать алюминиевые проводники 4/0 AWG. Алюминиевый провод 4/0 имеет допустимую токовую нагрузку 180 А. Помните, что допустимая токовая нагрузка проводника не должна быть меньше нагрузки.

Подобно проводникам ответвленной цепи и фидерам, служебные входные проводники предъявляют те же требования к длительным нагрузкам.Допустимая токовая нагрузка вводных проводов до применения любых регулировочных или поправочных коэффициентов не должна быть меньше суммы непостоянных нагрузок плюс 125 процентов постоянных нагрузок [230,42 (A)]. Например, статья 220 использовалась для расчета нагрузки на услугу в розничном магазине. В то время как результаты расчета для непрерывных нагрузок составляли 160 А, результаты для периодических нагрузок составили 165 А. Минимальная допустимая нагрузка при длительной нагрузке составляет 200 А (160 × 125% = 200). Теперь добавьте к этому числу непостоянные нагрузки (200 + 165 = 365).Минимальная допустимая токовая нагрузка служебных вводов — 365 А. В соответствии с 240,6 (A) следующий номинальный размер стандартного размера выше 365 — 400A. В соответствии с Таблицей 310.15 (B) (16) минимальный размер медного проводника при 75 ° C (167 ° F) составляет 500 км / мил. Допустимая допустимая токовая нагрузка медного проводника 500 тыс. Куб. М составляет 380 А. Поскольку 380A не является стандартным номиналом, а установка соответствует положениям 240.4 (B), разрешается устанавливать проводники 500 тыс. Милливольт на сети 400A (см. Рисунок 4).

Для всех трех типов проводов существует положение, касающееся использования устройства максимального тока, указанного для работы на 100% от его номинала.Если сборка, включая устройства максимального тока, защищающие проводники (параллельная цепь, фидер или сервис), указана для работы при 100% номинальной мощности, допустимая допустимая токовая нагрузка проводов должна быть не менее суммы непрерывная нагрузка плюс прерывистая нагрузка [210,19 (A) (1) исключение, 215,2 (A) (1) исключение № 1 и 230,42 (A) (2)]. Это означает, что, если устройство максимального тока указано для работы на 100 процентов от своего номинала, нет необходимости умножать длительные нагрузки на 125 процентов.

Исключение составляет фидерные и служебные вводы; это исключение относится к заземленным проводам. Заземленные проводники, которые не подключены к устройству максимального тока, разрешается рассчитывать на 100 процентов длительной и прерывистой нагрузки [215,2 (A) (1) Исключение № 2 и 230,42 (A) (1) Исключение]. Пока заземленный провод не подключен к устройству максимального тока, нет необходимости увеличивать длительную нагрузку на 125 процентов.

В колонке следующего месяца будет продолжено обсуждение размеров проводников.

---

МИЛЛЕР , владелец Lighthouse Educational Services, ведет занятия и семинары по электротехнике. Он является автором «Иллюстрированного руководства к национальным электротехническим нормам и правилам» и «Руководства по подготовке к экзаменам электрика». С ним можно связаться по телефонам 615.333.3336, [email protected] и www.charlesRmiller.com.

Как обезопасить подстанции и обеспечить непрерывное электроснабжение

Электрические подстанции подвержены риску проникновения в конструкцию.Грызуны могут повредить оборудование, а вода и пыль могут вызвать частичный разряд и последующий сбой в системе распределения электроэнергии. Для обеспечения непрерывности операторы должны решать такие проблемы, как оседание грунта, большая нагрузка на кабель и проточная вода.

Традиционные герметики для прокладки кабелей, такие как мастика и компаунды, выходят из строя, если не напрямую, со временем. Они не могут удерживать тяжелые движущиеся кабели, и их часто выдергивают из стен. Кроме того, установщикам редко удается изолировать несколько кабелей.Результатом является попадание воды и пыли, влажность, конденсация, частичный разряд и дорогостоящие отключения электроэнергии.

3 способа защитить вашу подстанцию ​​

Выражение «Мы всегда так делали» больше не годится. Это то, что вы можете сделать, чтобы эффективно защитить свою подстанцию ​​и ваше оборудование и тем самым обеспечить стабильное электроснабжение:

1. Укажите раствор для подземной герметизации, который можно установить даже в проточной воде. Нельзя использовать мастику или составы, так как в проточной воде невозможно отверждение и высыхание.
2. Убедитесь, что вы выбрали кабельный уплотнитель, который можно быстро и легко установить с одной стороны стены.
3. Используйте уплотнение, достаточно прочное, чтобы удерживать большие силовые кабели, которые входят один за другим через каналы в стене или в виде трилистника через канал большего размера. Он должен обеспечивать герметичность независимо от осадки грунта на проложенных прямо под землей кабелей или от того, как кабели натянуты, согнуты или скручены. Истинная эффективность удержания кабеля означает, что уплотнения могут выдерживать нагрузки, которые можно ожидать в нормальных условиях установки.

Белая книга: «Влияние влажности на подстанциях»

Хотите узнать больше о том, как избежать частичного разряда и поддерживать оптимальные условия эксплуатации распределительного устройства и другого высоковольтного оборудования? Прочтите информационный документ EA Technology «Влияние влажности на подстанции».