Соотношение мощности и сечения провода: Зависимость мощности от сечения кабеля

Содержание

расчёт и пользование матрицей при выборе диаметра проводника

Безопасности электрических сетей уделяется повышенное внимание, существует ряд типоразмеров проводников для различных условий работы. Чтобы правильно подобрать нужный размер, вычисляют сечение кабеля по мощности и таблицам. Это позволяет обеспечить токопроводимость на оптимальном уровне, не допуская перегрева и разрушения изоляции жил. Расчёт диаметра проводов можно выполнить и по токовой нагрузке с помощью математических формул и табличных матриц.

Срез провода и жилы кабеля

Неправильный выбор сечения проводов опасен возможностью возгорания изоляции при недостаточной площади среза. Обратная ситуация — избыточный диаметр приводит к удорожанию электросети и чрезмерному весу конструкции. Форма сечения проводника обычно круглая, но бывает и прямоугольной, площадь, соответственно, определяется по формулам круга S=(3,14*D2)/4=0,785*D2 и четырёхугольника S=a*b, где:

  • S — сечение провода, мм2;
  • D — Ø проволоки, мм;
  • a и b — стороны квадрата в миллиметрах.

Чтобы рассчитать площадь многопроволочного проводника, определяют квадратуру единичного электропровода и умножают на их количество. Измерить диаметр можно штангенциркулем или обычной линейкой. Есть и упрощённый способ: снять размер всего пучка свитых проволок и определить площадь по той же формуле, но с введением поправочного коэффициента 0,91 на неплотность прилегания проводников. Для удобства пользования существуют таблицы зависимости площади среза от диаметра проводника.

Ø одной проволоки или пучка, мм 1,0 1,6 2,5 3,2 4,5
Площадь сеч. провода/свивки, мм2 0,7/0,6 2,0/1,8 5,0/4,5 8,0/7,3 16,0/14,5

Толщину тонкой проволочки определяют микрометром, а при его отсутствии — линейкой. Сначала снимается изоляция, металлическая нить вплотную наматывается на участок карандаша. Затем замеряется длина покрытого отрезка и делится на количество витков — получится искомый диаметр. Чем больше оборотов сделано вокруг стержня, тем точнее замер.

В электротехнике применяются чаще медные проводники — они имеют меньший диаметр при равной токовой пропускной способности, удобны в монтаже и долговечны. Регламент ПУЭ предписывает использовать в жилых зданиях кабели с жилами из меди. Преимущества перед алюминиевыми проводами сохраняются на малых диаметрах: при возрастании площади масса и стоимость изделий увеличивается. При токовой нагрузке I ≥50 А явное превосходство меди исчезает, и электрики переходят на использование кабелей с жилами из алюминия.

Для обустройства ЛЭП применяются самонесущие изолированные провода — СИП электро. В отличие от ранее применявшихся оголённых с креплением на изоляторах и разнесённых в пространстве, новые изделия представляют собой пучок покрытых диэлектриком (светостойкий полиэтилен) алюминиевых проводов с проложенным внутри стальным сердечником или без него. Такая конструкция позволяет ставить опоры на большем расстоянии и без изоляторов передавать напряжение до 35 тысяч вольт.

Значение протяжённости и факторы нагрева

Обстоятельства, влияющие на подсчёт сеч. кабеля по киловаттам и токовой нагрузке, можно условно разделить на 2 группы: факторы, касающиеся нагрева проводников, и показатели, относящиеся к протяжённости электросети. От правильности подбора характеристик кабелей и проводов зависит безопасность жилых и производственных помещений, здоровье и жизнь людей, в них находящихся.

Причины роста температуры провода

Движение электронов по проводнику вызывает его нагревание. Считается, что допустимый ток не должен поднимать температуру жил кабельного шланга больше, чем на 60ºС. Когда провод горячий, нужно немедленно принимать меры к устранению нарушений.

Причиной нагрева могут быть следующие факторы:

  1. Площадь сечения проводника не соответствует приложенной нагрузке: сила тока превышает допустимый ампераж. Необходимо пересчитать подключённую мощность потребителей и заменить проводку новой.
  2. Материал проводника — в квартире должны быть проложены электросети из медных кабельных жил, они имеют меньшее сопротивление по сравнению с алюминием. Участки, не соответствующие требованиям правил, следует заменить.
  3. Тип проводника — одиночная проволока или свивка из нескольких нитей. Многожильная конструкция более гибкая, но при одинаковом диаметре токовая пропускная способность монопроводника выше, нагревается он меньше.

Способ прокладки кабеля также влияет на температурный режим: плотно уложенные в трубу силовые магистрали греются сильнее, чем рассредоточенные на открытом пространстве. Поэтому скрытая в стене проводка принимается несколько большего сечения против расчетной величины. Изоляционное покрытие — ещё один параметр: низкое качество диэлектрика приводит к скорому его разрушению от нагрева.

Зависимость потерь от протяжённости линии

На подсчёт сеч. кабеля воздействует удалённость источника тока от потребителя. Если напряжение на токоприёмнике меньше исходного на 5% и больше, длина магистрали учитывается при определении размера проводника.

Существуют таблицы сечения проводов по току и мощности, учитывающие потери от сопротивления движению электронов на дальние расстояния. Вот пример: значения длин указаны в десятках метров, а сеч. жил кабельного рукава (верхняя строка) — в мм2.

Передаваемая мощность, кВт Сила тока, А 4 10 16 25 35 50 70 95
1 4,6 13,5 33,5 53          
5 23 3 7 10,5 17 23,5
31,5
46,0 63
10 45   3,4 5,4 8,4 12 15,5 23,0 32
16 73       5,3 7,4 9,9 14,5 20
18 82       4,7 6,5 8,8 12,5 17,5
20 91         5,9 7,9 11,5 16

Чтобы правильно выбрать сечение проводника, нужно учесть весь комплекс факторов, обозначенных в п. 1.3 ПУЭ. Некоторые поправки к расчётам вводятся через коэффициенты.

Обязательно обращают внимание на такие характеристики:

  • температура окружающей среды, в какой будет эксплуатироваться кабель; обычно это +25ºС, при отклонении пользуются таблицами ПУЭ;
  • комплектация электрощита: не стоит все провода подключать к одному автомату, иначе клеммы будут перегружены и сработает защита;
  • количество токоприёмников, находящихся в помещении, их мощность суммируется.

Основным фактором для выбора кабеля и его сечения остаётся нагрузка на электросеть или ток. Все иные обстоятельства также учитываются в расчётах, а результат увеличивается на 20-30% для создания резерва пропускной способности проводника.

Расчёт диаметра проводника по мощности

Прежде чем определять соотношение сечения кабеля и нагрузки на него, необходимо сделать подготовку. Каждый провод способен выдержать только ту мощность, которая не превысит разрешённых значений. Последовательность расчёта:

  1. Переписываются все электроприборы, которые будут подключены посредством планируемого кабеля, с указанием данных шильдика — бирки токоприёмника или технического паспорта о мощности.
  2. Собираются сведения о времени работы каждого потребителя для определения коэффициента одновременности включения нагрузки.
  3. Суммированные показатели мощности с учётом коэф. использования во времени дают расчётную нагруженность сети.
  4. Сверяются с таблицей сечения провода и нагрузки для определения диаметра жил кабельного изделия. Найденная по матрице из правил цифра увеличивается на 10―15% и принимается за рассчитанное сеч.

В соответствии с изложенным порядком, расчётную мощность сети определяют по формуле Роб=(Р1+Р2+Р3+…+Рn)*Ко, где Ко — коэффициент одновременности. Если подключаются электроплита 2,9 кВт, чайник 0,8 и утюг мощностью 1,7 киловатта, то при Ко=0,8: Роб=(2,9+0,8+1,7)*0,8=4,3. С поправкой на 15% — 5,0 кВт. Дальше смотреть таблицу сечения медного провода по мощности.

Сеч. провода, мм2 Рассчитанная Роб для сети 220 V, кВт То же, в сети 380 В
1,5 4,1 10,5
2,5 5,9 16,5
6,0 10,1 26,4
10,0 15,4 33,0

Поскольку бытовая сеть 220 вольт, а ближайшая величина нагрузки 5,9 кВт, то пл. сеч. медного провода принимается 2,5 мм². Соотношения мощности и толщины провода из алюминия будут иными.

Формула определения сечения по току

Аналогичным образом высчитывается сечение провода из таблицы по току и мощности. Используется формула общей силы тока Iоб=(Р1+Р2+Р3+…+Р n)/220 для 220 V. Для 380 вольт Iоб=(Р1+Р2+Р3+…+Рn)/(√3*380), ампер. В качестве примера приводится расчёт алюминиевого проводника для сети 220 В: общая нагрузка Р=10 кВт; Iоб=10000/220=45,5 А. По таблице сечения кабеля по мощности и току подбирается ближайший типоразмер.

Размер провода, жилы из Al, мм2 Ток, А: потенциалы 220/380 В Потребление в сети, кВт: значения 220/380 вольт
2,5 20/19 4,4/12,5
4 28/23 6,1/15,1
6 36/30 7,9/19,8
10 50/39 11,0/25,7

Из матрицы видно, что искомым параметром является пл. сеч. 10 мм². Если те же 10 кВт подключаются в сети 380 V, будет достаточно жилы 2,5 мм². Матрицы ПУЭ составлены для различных условий подсчётов, ими удобно пользоваться.

Как узнать сечение кабеля по мощности. Если покупаете провод и замеряете его диаметр, то не забудьте, что площадь рассчитывается по формуле

Онлайн калькулятор считает сечение провода по току и мощности, так же по длине. Считает как алюминиевую проводку, так и силовые медные проводники. Делает подбор сечения (диаметра жилы) в зависимости от нагрузки. Не считает для 12в. Чтобы рассчитать, заполните все поля и сделайте выбор нужных параметров во всех выпадающих списках. Важно! Обращаем ваше внимание — расчеты данной программы по подбору кабелей, не являются прямым руководством к применению электрических проводников, с рассчитанной тут величиной площади сечения. Они являются лишь предварительным ориентиром к выбору сечения. Окончательный точный расчет по подбору сечения должен делать квалифицированный специалист, который сделает правильный выбор в каждом конкретном случае. Помните, при правильных расчетах вы получите результат для минимального сечения силовых кабелей. Превышать этот результат для расчетной электрической проводки, допускается.

ПУЭ таблица расчета сечения кабеля по мощности и току

Позволяет выбрать сечение по максимальному току и максимальной нагрузке.

для медных проводов:

для алюминиевых проводов:


Формула расчета сечения кабеля по мощности

Позволяет подобрать сечение по потребляемой мощности и напряжению.

Для однофазных электрических сетей (220 В):

I = (P × K и) / (U × cos(φ))

  • cos(φ) — для бытовых приборов, равняется 1
  • U — фазовое напряжение, может колебаться в пределах от 210 V до 240 V
  • I — сила тока
  • P — суммарная мощность всех электрических приборов
  • K и — коэффициент одновременности, для расчетов принимается значение 0,75

Для 380 в трехфазных сетях:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

  • Cos φ — угол сдвига фаз
  • P — сумма мощности всех электроприборов
  • I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения провода
  • U — фазное напряжение, 220V

Расчет автомата по мощности и току

В таблице ниже указаны токи автомата по способу подключения в зависимости от напряжения.


Прежде всего при решении какого либо примера для определения сечения проводов с учитываемой расчетной нагрузкой и длиной проводки \кабеля, шнура\, — необходимо знать стандартные их сечения. Особенно при проведении линий, или для розеток и освещения.

Расчет сечения провода-по нагрузке

Стандартные сечения:

0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0;

25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400.

Как определить и применять на практике?

Допустим нам необходимо определить сечение алюминиевых проводов линии трехфазного тока при напряжении 380\220В. Линия питает групповой осветительный щиток, щиток непосредственно питает свои линии на различные помещения, \кабинеты, подвальное помещение\. Предполагаемая нагрузка будет составлять 20 кВт. Длина прокладки линии до группового осветительного щитка к примеру 120 метров.

В начале нам необходимо определить момент нагрузки. Момент нагрузки рассчитывается как произведение длины на саму нагрузку. М=2400.

Сечение проводов определяем по формуле: g=M\C Е; где С- коэффициент материала проводника, зависящий от напряжения; Е- процент потери напряжения. Чтобы Вам не тратить время на поиск таблицы, значения данных цифр для каждого примера необходимо просто записать допустим в свой рабочий журнал. Для данного примера принимаем значения: С=46; Е=1,5. Отсюда: g=M\C E=2400\46 *1,5=34,7. Принимаем во внимание стандартное сечение проводов, устанавливаем близкое по своему значению сечение провода- 35\миллиметров в квадрате\.

В приведенном примере линия была трехфазной с нулем.

Сечение медных проводов и кабелей — ток:

Для определения сечения медных проводов при линии трехфазного тока без нуля напряжением 220В., значения С и Е принимаются другие: С=25,6; Е=2.

К примеру необходимо рассчитать момент нагрузки линии с тремя различными длинами и с тремя расчетными нагрузками. Первому отрезку линии в 15 метров соответствует нагрузка 4 кВт., второму отрезку линии в 20 метров соответствует нагрузка 5 кВт., третьему отрезку линии в 10 метров линия будет нагружена в 2 кВт.

М=15\4+5+2\+20\5+2\+10*2=165+140+20=325.

Отсюда определяем сечение проводов:

g=М\С*Е=325\25,6*2=325 \51,2=6,3.

Принимаем ближайшее стандартное сечение проводов в 10 \миллиметров в квадрате\.

Для определения сечения алюминиевых проводов в линии при однофазном токе и напряжении в 220В., математические расчеты проводятся аналогично, в расчетах принимаются следующие значения: Е=2,5; С=7,7.

Система распределения сети бывает различной, соответственно для медных и алюминиевых проводов будет приниматься свое значение коэффициента С.

Для медных проводов при напряжении сети 380\220В., трехфазной линии с нулем, С=77.

При напряжении 380\220В., двухфазной с нулем, С=34.

При напряжении 220В., однофазной линии, С=12,8.

При напряжении 220\127В., трехфазной с нулем, С=25,6.

При напряжении 220В., трехфазной, С=25,6.

При напряжении 220\127В., двухфазной с нулем, С=11,4.

Сечение алюминиевых проводов

Для алюминиевых проводов:

380\220В., трехфазная с нулем, С=46.

380\220В., двухфазная с нулем, С=20.

220В., однофазная, С=7,7.

220\127В., трехфазная с нулем, С=15,5.

220\127В., двухфазная с нулем, С=6,9.

Процентное значение- Е в расчетах можно принимать средним: от 1,5 до 2,5.

Расхождения в решениях будет не существенным, так как принимается близкое по своему значению стандартное сечение провода.

Сечение кабеля и мощность при нагрузке в таблице (отдельно)

Смотрите также, дополнительная таблица по сечению кабеля от мощности, по току:

или для удобства другая формула))

Таблица сечения кабеля или провода, и ток при нагрузке:

Требуется определить сечения кабеля в сети 0,4 кВ для питания электродвигателя типа АИР200М2 мощностью 37 кВт. Длина кабельной линии составляет 150 м. Кабель прокладывается в грунте (траншее) с двумя другими кабелями по территории предприятия для питания двигателей насосной станции. Расстояние между кабелями составляет 100 мм. Расчетная температура грунта 20 °С. Глубина прокладки в земле 0,7 м.

Технические характеристики электродвигателей типа АИР приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Технические характеристики электродвигателей типа АИР

Согласно ГОСТ 31996-2012 по таблице 21 выбираем номинальное сечение кабеля 16 мм2, где для данного сечения допустимая токовая нагрузка проложенного в земле равна Iд.т. = 77 А, при этом должно выполняться условие Iд.т.=77 А > Iрасч. = 70 A (условие выполняется).

Если же у Вас четырехжильный или пятижильный кабель с жилами равного сечения, например АВВГзнг 4х16, то значение приведенной в таблице следует умножить на 0,93.

Предварительно выбираем кабель марки АВВГзнг 3х16+1х10.

Определяем коэффициент k1, учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбираем по таблице 2.9 [Л1. с 55] и по таблице 1.3.3 ПУЭ. По таблице 2-9 температура среды по нормам составляет +15 °С, учитывая, что кабель будет прокладываться в земле в траншее.

Температура жил кабеля составляет +80°С в соответствии с ПУЭ изд.7 пунктом 1.3.12. Так как расчетная температура земли отличается от принятых в ПУЭ. Принимаем коэффициент k1=0,96 с учетом, что расчетная температура земли +20 °С.

Определяем коэффициент k2 , который учитывает удельное сопротивление почвы (с учетом геологических изысканий), выбирается по ПУЭ 7 изд. таблица 1.3.23. В моем случае поправочный коэффициент для песчано-глинистой почвы с удельным сопротивлением 80 К/Вт составит k2=1,05.

Определяем коэффициент k3 по ПУЭ таблица 1.3.26 учитывающий снижение токовой нагрузки при числе работающих кабелей в одной траншее (в трубах или без труб). В моем случае кабель прокладывается в траншее с двумя другими кабелями, расстояние между кабелями составляет 100 мм с учетом выше изложенного принимаем k3 = 0,85.

3. После того как мы определили все поправочные коэффициенты, можно определить фактически длительно допустимый ток для сечения 16 мм2:

4. Определяем длительно допустимой ток для сечения 25 мм2:

5. Определяем допустимую потерю напряжения для двигателя в вольтах, с учетом что ∆U = 5%:

  • Iрасч. – расчетный ток, А;
  • L – длина участка, км;
  • cosφ – коэффициент мощности;

Зная cosφ, можно определить sinφ по известной геометрической формуле:

  • r0 и x0 — значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5 [Л2.с 48].

  • Р – расчетный мощность, Вт;
  • L – длина участка, м;
  • U – напряжение, В;
  • γ – удельная электрическая проводимость провода, м/Ом*мм2;
  • для меди γ = 57 м/Ом*мм2;
  • для алюминия γ = 31,7 м/Ом*мм2;

Как мы видим при определении сечения кабеля по упрощенной формуле, есть вероятность занизить сечение кабеля, поэтому я рекомендую при определении потери напряжения, использовать формулу с учетом активных и реактивных сопротивлений.

  • cosφ = 0,3 и sinφ = 0,95 средние значения коэффициентов мощности при пуске двигателя, принимаются при отсутствии технических данных, согласно [Л6. с. 16].
  • kпуск =7,5 – кратность пускового тока двигателя, согласно технических характеристик двигателя.

Согласно [Л7, с. 61, 62] условие пуска двигателя определяется остаточным напряжением на зажимах электродвигателя Uост.

Считается, что пуск электродвигателей механизмов с вентиляторным моментом сопротивления и легкими условиями пуска (длительность пуска 0,5 — 2c) обеспечивается при:

Uост.≥0,7*Uн.дв.

Пуск электродвигателей механизмов с постоянным моментом сопротивления или тяжелыми условиями пуска (длительность пуска 5 – 10 с) обеспечивается при:

Uост.≥0,8*Uн.дв.

В данном примере длительность пуска электродвигателя составляет 10 с. Исходя из тяжелого пуска электродвигателя, определяем допустимое остаточное напряжение:

Uост.≥0,8*Uн.дв. = 0,8*380В = 304 В

10.1 Определяем остаточное напряжение на зажимах электродвигателя с учетом потери напряжения при пуске.

Uост.≥ 380 – 44,71 = 335,29 В ≥ 304 В (условие выполняется)

Выбираем трехполюсный автоматический выключатель типа C120N, кр.С, Iн=100А.

11. Проверяем сечение кабеля по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите, где Iд.т. для сечения 95 мм2 равен 214 А:

  • Iзащ. = 100 А – ток уставки при котором срабатывает защитный аппарат;
  • kзащ.= 1 – коэффициент кратности длительно допустимого тока кабеля (провода) к току срабатывания защитного аппарата.

Данные значения Iзащ. и kзащ. определяем по таблице 8.7 [Л5. с. 207].

Исходя из всего выше изложенного, принимаем кабель марки АВВГзнг 3х35+1х25.

Литература:

  1. Справочная книга электрика. Под общей редакцией В.И. Григорьева. 2004 г.
  2. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г.
  3. ГОСТ 31996-2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ.
  4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.
  5. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок. Издательство ТПУ. Томск 2006 г.
  6. Как проверить возможность подключения к электрической сети двигателей с короткозамкнутым ротором. Карпов Ф.Ф. 1964 г.
  7. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ. А.В.Беляев. 2008 г.
Содержание:

Большое значение в электротехнике имеет такая величина, как поперечное сечение провода и нагрузка. Без этого параметра невозможно проведение каких-либо расчетов, особенно, связанных с прокладкой кабельных линий. Ускорить необходимые вычисления помогает таблица зависимости мощности от сечения провода, применяемая при проектировании электротехнического оборудования. Правильные расчеты обеспечивают нормальную работу приборов и установок, способствуют надежной и долговременной эксплуатации проводов и кабелей.

Правила расчетов площади сечения

На практике расчеты сечения любого провода не представляют какой-либо сложности. Достаточно всего лишь с помощью штангенциркуля, а затем полученное значение использовать в формуле: S = π (D/2)2, в которой S является площадью сечения, число π составляет 3,14, а D представляет собой измеренный диаметр жилы.

В настоящее время используются преимущественно медные провода. По сравнению с алюминиевыми, они более удобны в монтаже, долговечны, имеют значительно меньшую толщину, при одинаковой силе тока. Однако, при увеличении площади сечения стоимость медных проводов начинает возрастать, и все преимущества постепенно теряются. Поэтому при значении силы тока более 50-ти ампер практикуется применение кабелей с алюминиевыми жилами. Для измерения сечения проводов используются квадратные миллиметры. Наиболее распространенными показателями, применяемыми на практике, являются площади 0,75; 1,5; 2,5; 4,0 мм2.

Таблица сечения кабеля по диаметру жилы

Основным принципом расчетов служит достаточность площади сечения, для нормального протекания через него электрического тока. То есть, допустимый ток не должен нагревать проводник до температуры свыше 60 градусов. Падение напряжения не должно превышать допустимого значения. Этот принцип особенно актуален для ЛЭП большой протяженности и высокой силы тока. Обеспечение механической прочности и надежности провода осуществляется за счет оптимальной толщины провода и защитной изоляции.

Сечение провода по току и мощности

Прежде чем рассматривать соотношение сечения и мощности, следует остановиться на показателе, известном, как максимальная рабочая температура. Данный параметр обязательно учитывается при выборе толщины кабеля. Если этот показатель превышает свое допустимое значение, то из-за сильного нагрева металл жилы и изоляция расплавятся и разрушатся. Таким образом, происходит ограничение рабочего тока для конкретного провода его максимальной рабочей температурой. Важным фактором является время, в течение которого кабель сможет функционировать в подобных условиях.

Основное влияние на устойчивую и долговечную работу провода оказывает потребляемая мощность и . Для быстроты и удобства расчетов были разработаны специальные таблицы, позволяющие подобрать необходимое сечение в соответствии с предполагаемыми условиями эксплуатации. Например, при мощности 5 кВт и силе тока в 27,3 А, площадь сечения проводника составит 4.0 мм2. Точно так же подбирается сечение кабелей и проводов при наличии других показателей.

Необходимо учитывать и влияние окружающей среды. При температуре воздуха, на 20 градусов превышающей нормативную, рекомендуется выбор большего сечения, следующего по порядку. То же самое касается наличия нескольких кабелей, содержащихся в одном жгуте или значения рабочего тока, приближающегося к максимальному. В конечном итоге, таблица зависимости мощности от сечения провода позволит выбрать подходящие параметры на случай возможного увеличения нагрузки в перспективе, а также при наличии больших пусковых токов и существенных перепадов температур.

Формулы для расчета сечения кабеля

Как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме? Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.

Основные правила

При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.

После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.

Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.

За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.

Важность правильного выбора сечения

Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.

Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:

P=UI cos φ=I²*R

R – активное сопротивление.

Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.

Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.

R=ρ*l/S

ρ – удельное сопротивление;

l – длина проводника;

S – площадь поперечного сечения.

Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.

Если покупаете провод и замеряете его диаметр, то не забудьте, что площадь рассчитывается по формуле:

S=π*d²/4

d – диаметр.

Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.

Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет сечения кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.

Расчет сечения провода по мощности и току

Расчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.

Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:

I=(PK)/(U cos φ)

P – мощность в ваттах

U =220 Вольт

K =0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:

I=P/(U√3 cos φ)

U =380 Вольт

Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.

Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.

Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).

Влияние длины проводки на выбор кабеля

Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм кв. это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.

Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.

Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.

Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.

Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

– номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).

L — длинна линии, м.

Ну а если попроще для бытовых условий:

R – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S ;

I – сила тока, находят из закона Ома;

Допустим, у нас получилось, что I =4000 Вт/220 В =18,2 А.

Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R =0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.

Тогда ΔU =18,2*0,46=8,37 В

В процентном соотношении

8,37*100/220=3,8%

На длинных линиях от перегрузок и коротких замыканий устанавливают с тепловыми и электромагнитными расцепителями.

Выбор сечения кабеля и провода по мощности

Автор Alexey На чтение 7 мин. Просмотров 1.6k. Опубликовано Обновлено

Понимание всех параметров и процессов происходящих с электричеством, является залогом правильного выбора кабеля  . Данная статья поэтапно объясняет взаимосвязи физических величин, влияющих на надёжную работу энергосети, её безопасную эксплуатацию.

Известно, что все металлы имеют свободные электроны, которые двигаются при наличии приложенного электрического напряжения, создавая электрический ток. Ударяясь об атомы, они теряют энергию, которая переходит в тепловую. Чем больше ток, — тем гуще поток частиц, и чем меньше поперечный разрез проводника, через который они проходят, тем им «тесней», — столкновения чаще, теряется полезная энергия, увеличивается выделение бесполезного, а зачастую опасного тепла.

 Лавина тепла

Важно!  При росте температуры, растёт удельное сопротивление,  увеличивается выделение тепла, что приводит к лавинообразному процессу быстрого разогрева с катастрофическими последствиями.

Существуют сложные формулы, рассчитывающие тепловой баланс, использующие коэффициент плавления и термический коэффициент сопротивления проводника, для определения площади сечения токопроводящей жилы .

Но, в быту применяются уже готовые таблицы, в которых учтена возможность перегрева кабеля в скрытой проводке — в этом случае для одинаковых значений по току и мощности, сечение предписывается большим для кабеля в плохо вентилируемых и термоизолированных местах, чтобы нагрев не был больше допустимого.

Решение на практике

Осуществляется использованием специальных таблиц, стандартов ПУЭ, по которым происходит выбор сечения кабеля. Значение поперечного сечения проводника  выбирают несколькими способами:

  1. Расчет сечения провода по мощности;
  2. Выбор провода  по току;
  3. Если провод уже есть, но  неизвестного сечения.

Выбор по мощности

На каждом электроприборе указывается его номинальная мощность. Суммируя мощности электроприборов, которые планируется подключать к проектируемой электросети одновременно — получить некоторое число, и по таблице подобрать соответствующее сечение медного или алюминиевого кабеля, выбирая подходящее значение мощности.

Прежде всего необходимо учитывать какая предполагается нагрузка на электропроводку, которую мы собираемся прокладывать. В случае когда на одном участке электросети будет находиться несколько электроприборов, то для подсчета предполагаемой нагрузки мы складываем все их мощности. После подсчета этого показателя мы анализируем способ, каким будем прокладывать электросети (открытый или закрытый), а также воздействие какого температурного режима будет оказываться на провода.

Также рассчитать правильную величину сечения кабеля очень важно по той причине, что ошибки в подсчетах приведут к потерям мощности в проводах. Если для бытовых приборов это не столь существенно, то в промышленных масштабах это может привести к достаточно серьезным растратам.

Итак , берем листок и ручку выписываем все электроприборы находящиеся у Вас в квартире и складываем их мощности :

P=P1+P2+P3+…Pn (Вт),

где P1- это мощность, например, чайника в 1,5 кВт, P2-мощность пылесоса в 1,6 кВт и т.д.

После того как все мощности сложили необходимо суммарную мощность умножить на коэффициент одновременности K=0.8 . Этот коэффициент показывает что в определенный период времени все электроприборы в квартире будут работать , но не продолжительное время , а короткий  промежуток времени , это нужно обязательно учитывать , т.к. если вы будете выбирать сечение провода только по мощности вы выберете сечение провода больше , а это может оказаться существенно дороже .

Итак , у нас получается :

Pобщ.=P*K (Вт)

После подсчета общей мощности выбираем сечение провода (медный или алюминиевый)  в таблице 1 :

Таблица 1 — Выбор сечения провода по мощности

Важно ! Если в будущем вы собираетесь увеличивать нагрузку , то необходимо заранее увеличить сечение провода это замечание применяется для всех способов определения сечения провода.

Выбор по току

В таблице 2 можно найти соответствия сечений к номинальному току. Подбор по этому параметру считается более точным. Необходимо посмотреть в паспорта и на бирки электроприборов, обычно  указывается номинальная мощность, и далее проделать те же процедуры что и в выше описанном способе.

Далее по формуле мы определяем ток , который максимально действует в линии и на основании  этого выбираем сечение провода (формула применима для однофазной сети 220 В):

где Pобщ. — общая мощность электроприборов (Вт).

Есть возможность измерить амперметром ток для каждого потребителя в отдельности своими руками и далее просто просуммировать ток .

Для этого тестер подключают в разрыв цепи — на практике можно взять кусок сетевого провода с вилкой, подключить одну жилу к клемме розетки, другую подать на измерительный прибор. Другой щуп амперметра подсоединить к свободной клемме розетки, и в неё поочерёдно включать имеющуюся бытовую технику, в разных режимах работы, сверяясь с параметрами, заявленными производителями.

Если у Вас трехфазная сеть , необходимо ток найти по этой формуле :

После того как просуммировали  токи электроприборов, выбираем по таблице сечение проводника:

Таблица 2 Соотношение силы тока и сечения проводника

Еще один момент , если в вашей  трехфазной  сети присутствуют электрические двигатели , то ток этого двигателя определяется по формуле:

где — P это мощность двигателя , n- КПД двигателя (есть на бирке двигателя), COS f- коэффициент мощности (также смотрим на бирку) .

И последнее , в трехфазной сети суммируем рассчитанные токи двигателей и рассчитанные токи электроприборов и выбираем из таблицы 2  сечение проводника.

Нужно учитывать еще один момент — это прокладка кабеля.  Она может быть открытого типа или закрытого , соответственно и токовые нагрузки будут различаться, поэтому при выборе сечения провода обратите на это внимание. В таблице 2 вы можете проанализировать этот момент

Провод уже есть

В обратной ситуации, когда имеется кабель, но не видно маркировки, необходимо узнать его номинальный ток и мощность, для этого измеряем диаметр провода штангенциркулем, или микрометром. Можно обойтись линейкой, если жила достаточно гибкая, намотать её на тонкий прут, измерить длину получившейся спирали, разделить на количество витков — результат будет соответствовать диаметру.

По формуле вычисляем площадь поперечного сечения проводника:

S=πD²/4 (мм²) ,

 где π- 3,14 , D — диаметр проводника, можно взять штангенциркуль и померить диаметр (мм)

Методом подбора по сечению из таблицы 1 , можно узнать, для какой мощности сгодится имеющийся кабель.

Важно:

Выбирать сечение кабеля лучше с запасом.
Запрещается эксплуатация кабеля, смотанного в бухту(катушку), ввиду её индуктивного сопротивления.

Монтаж алюминиевого кабеля проводить с особой осторожностью — частое сгибание и разгибание продуцирует невидимые трещины, которые уменьшают сечение, в этом месте растёт сопротивление и происходит точечный перегрев.

Проверка по длине

Фактор длины проводника l также увеличивает сопротивление в сети . Им можно пренебречь на небольшом расстоянии, но по мере его увеличения, падение напряжения на нагрузке будет всё ощутимым, и оно может стать ниже номинального значения — 5 %.

Разберем подробнее , во избежание этого, рассчитывают площадь поперечного сечения всего кабеля, допуская некоторое его значение и используя его в формуле определения сопротивления:

R= ϱ*l/S,

где l — длина провода (м), ϱ — удельное сопротивление проводника (Ом*мм²/м) (см. в таблице 2 ), S — площадь поперечного сечения проводника, определяется из вышеописанного способа (мм²)

Таблица 3- удельное сопротивления металлов:


Далее , по закону Ома находим падение напряжения:

U=I²*R (В),

где I — это суммарная сила тока в вашей сети (А), R — рассчитанное  сопротивление (Ом).

И последнее , определяем потери в сети . Рассчитанное падение напряжения делим на напряжение в сети и умножаем на 100 %.

Если полученное значение превышает 5% от напряжения сети — сечение кабеля необходимо увеличить по в таблице 1.

Калибровка электрических кабелей/проводов — Центр электротехники

На этот раз я хочу рассказать о о том, как подобрать размер электрического кабеля . Эта тема важна, потому что она связана с вопросами безопасности, стоимостью и сроками для проекта электроустановки.

Размер кабеля или провода уже давно обсуждался, и это горячая тема для электриков и инженеров. Поэтому я надеюсь, что из этого поста он может дать четкое представление и понять, как выбрать номинал тока для провода, номинал кабеля, напряжение. падение и размеры проводов для заявки на проект электропроводки

.Из расчета размера кабеля / провода мы можем оценить правильный размер кабеля для нашего проекта установки проводки. Прежде чем выбрать размер кабеля или провода, нам необходимо подготовить несколько данных или информации о проекте проводки, включая:

Как подобрать размер электрического кабеля/провода?

1) Тип нагрузки: для фидера, панели управления, распределительного щита (DB) или двигателя

2) Источник питания: питание переменного/постоянного тока для трехфазного или однофазного

3) Ток полной нагрузки (Ампер)

4) Автоматический выключатель типоразмера

5) Типы кабеля (ПВХ, сшитый полиэтилен, огнеупорный)

6) Условия установки (подземный, трилистник, желоб, лоток или кабелепровод)

7) Расстояние/длина кабеля от источника до нагрузки

 

Расчет размеров электрического кабеля/провода

Ib ≤ In ≤ Iz

Ib = ток нагрузки

In = Автоматический выключатель типоразмера

Iz = номинальный ток кабеля/провода

 

Пример:

Планируем установить 1 шт. асинхронный двигатель 75 л.с. для работы водяного насоса.Значение коэффициента мощности составляет 0,8, а эффективность двигателя составляет 0,85. Источник питания для этого двигателя составляет 415 вольт, 3 фазы, 50 Гц. Расстояние от панели до двигателя составляет 75 метров. Эта панель и насос расположены за пределами завода. Пожалуйста, выберите подходящий автоматический выключатель, электрический кабель, а также тип кабеля для этого приложения.

Расчет

Ib ≤ In ≤ Iz

Ib = ( л.с. x 746) / (√3 x Вольт x Мощность x КПД)

фунт = (75 х 746) / (√3 х 415 х 0,8 х 0,85)

фунт = 114.5 Ампер

 

In = Ib ≤ типоразмера выключателя

In = 114 ≤ 150 ампер

In = 150 ампер (мы решили использовать 3-полюсный автоматический выключатель на 150 ампер)

 

Iz = In ≤ Iz

Из = 150 ≤ Из

Iz = 187 ампер (пропускная способность для кабеля сечением 50 мм²)

Таким образом, мы решили использовать кабель сечением = 50 мм² с 4-жильным кабелем, закрепленным непосредственно на кабельном лотке. Чтобы подтвердить этот размер кабеля, нам необходимо рассчитать падение напряжения.

* Для получения полной таблицы размеров кабелей, пожалуйста, загрузите диаграмму / таблицу размеров кабелей ниже. Нажмите на ссылку, чтобы загрузить PDF-файл для таблицы номинальных токов кабелей

Расчет падения напряжения

Ниже приведен расчет падения напряжения, который я сделал для кабеля питания от панели к асинхронному двигателю.

От панели до асинхронного двигателя = 75 метров

мВ = 0,87 (см. таблицу ниже)

Формула падения напряжения: Vd = Ib x длина (метр) x мВ / 1000 

Вд = (114.5 х 75 х 0,87) / 1000

Vd = 7,47 (приемлемо, см. 17-е издание IEE)

* Допустимое значение падения напряжения составляет 4% x 415 В = 16,6 В

Заключение

Исходя из этого расчета, мы полностью уверены в прокладке кабеля размером 50 мм² с 150 ампер MCCB, используя многожильный армированный ПВХ кабель (из-за применения наружной проводки), а также прокладку кабеля с кабельным лотком.

Вот почему все электрики и инженеры-электрики должны знать о расчете сечения кабеля, чтобы убедиться, что проект установки проводки успешен и соответствует требованиям электробезопасности и правил без каких-либо аварий.

Как тестирование эффективности провод-вода может продлить срок службы ваших насосных систем

В этом IQ&A серия бесед Гарвера с ведущими экспертами, приносящими пользу сообществам по всей стране, руководителем практики водоснабжения и энергетики Эриком Доулом, PE, PSAP, обсуждается роль насоса в системах водоснабжения, сточных вод и производства электроэнергии, важность эффективности «провод-вода» и меры, которые клиенты могут предпринять для продления срока службы насосной системы.

Что такое испытание провод-вода и как вы используете его для разработки мер по повышению энергоэффективности?

Проверка эффективности провод-вода – это отношение выходной мощности водяного насоса в лошадиных силах (числитель) к киловаттам, подводимым к двигателю (знаменатель), после преобразования единиц, чтобы они были одинаковыми.Например, это способ определить, сколько электроэнергии (знаменатель) используется для перемещения воды при определенном расходе и общем напоре (числитель). Насосы, приводимые в действие частотно-регулируемыми приводами (ЧРП), используют то же соотношение, но знаменатель представляет собой мощность в киловаттах, подводимую к ЧРП, а не к двигателю. Эффективность «провод-вода» является отличным суррогатом для определения электромеханической пригодности насоса и построения проверенной на месте кривой системы. Однако, если это не будет выполнено правильно с надлежащими проверками ОК/КК, это может привести к ошибочным результатам.Результаты теста «провод-вода» показывают форму кривой насоса, кривой системы и эффективность «провод-вода» в зависимости от расхода. Понимание того, где кривая насоса пересекается с кривой системы, может определить, что происходит в насосной системе и как повысить эффективность насоса.

Почему так важна оптимизация насоса?

Насосы являются сердцем систем водоснабжения, водоотведения и производства электроэнергии. Кроме того, оптимизированная перекачка — это самый простой способ снизить затраты на электроэнергию и техническое обслуживание при одновременном повышении надежности.

Как ключевой показатель эффективности (KPI) определяет пригодность оборудования?

Энергетическая панель

KPI предоставляет полезные данные в режиме реального времени для оценки работоспособности насосной системы. Это работает только при нормализации к метрике процесса, такой как суммарный расход или эффективность провод-вода. Если приборная панель KPI не спроектирована и не установлена ​​должным образом, а инструменты, на которые она опирается, не часто калибруются, она не даст вам надежных и точных данных для принятия решений.Это следует из поговорки «мусор на входе равен мусору на выходе». Тем не менее, при правильном проектировании, установке и надлежащей калибровке приборов, приборная панель KPI для коэффициента полезного действия провод-вода (%) или энергоемкости (кВтч/МГ) может предоставить оператору насоса бесценные данные. Это делает невидимое видимым и позволяет оператору насоса корректировать любые действия до того, как они станут необратимыми повреждениями, потребляя при этом избыточные данные.

В одном примере оба насоса мощностью 300 л.с. перекачивали 5 MGD сточных вод из мокрого колодца в расположенный ниже по течению люк в трех милях и на 110 футов выше по высоте через 16-дюймовую силовую магистраль.Насос 1 был намного эффективнее и потреблял меньше кВтч/МГ, чем Насос 2, но оба насоса работали в одинаковых условиях. Приборная панель KPI встревожила и уведомила оператора о низкой эффективности «провод-вода» за ночь. Аварийный сигнал блокировал насос, когда такое падение эффективности провод-вода происходило в течение короткого периода времени. Оператор немедленно вытащил Насос 2 и заметил, что улитка Насоса 2 забита мусором. Благодаря приборной панели KPI удалось избежать катастрофического отказа насоса.

Как лучше всего подобрать размер и оптимизировать насосы, чтобы клиенты могли максимально эффективно использовать свою систему?

Кривая насоса должна пересекать кривую системы в предпочтительной рабочей области (POR) насоса, чтобы оптимизировать откачку.Эксплуатация насоса вне POR приведет к чрезмерному потреблению энергии, увеличению объема технического обслуживания и снижению надежности.

Могут ли клиенты что-то сделать, чтобы сохранить долгосрочную работу своих насосов, чтобы они могли максимизировать свои инвестиции?

Клиенты могут сделать пять основных действий, чтобы увеличить срок службы насосной системы:

  1. Правильно спроектируйте насосную систему, чтобы кривые насоса пересекались с системными кривыми в POR.
  2. Во избежание кавитации всегда обращайте внимание на имеющуюся чистую кавитацию и требуемую кавитацию.
  3. Разработайте схему управления, которая включает насос, когда кривая насоса пересекает кривую системы справа от POR, позволяя насосу проходить через POR и выключать насос слева от POR.
  4. Знайте свои текущие и будущие условия эксплуатации в отношении расхода, чтобы спланировать правильную комбинацию насосов, потому что редко один насос справляется со всеми задачами даже с частотно-регулируемым приводом.
  5. Установите панель управления энергопотреблением KPI на все насосы для контроля электромеханического состояния насосной системы.

Существует ли минимальная мощность насоса в лошадиных силах, которая не является хорошим кандидатом для тестирования провод-вода или приборной панели KPI?

Большинство электроэнергетических компаний не предлагают скидки на управление спросом (DSM) для оптимизации насосов/тестирования эффективности подключения проводов к воде до 40 л.с. Если у вас есть насос мощностью менее 40 л.с., который играет критическую роль в вашем процессе очистки/распределении/системе подачи сырой воды/системе сбора, и катастрофический отказ может привести к нежелательному простою, интегрируйте тренды KPI в насосную систему.

Чтобы узнать больше о том, что может сделать для вас группа специалистов по водоснабжению компании Garver, посетите страницу нашей группы специалистов по водоснабжению.

FAQ-Альтернаторы

Как подключить однопроводной генератор?

Просто проложите зарядный провод от клеммы аккумуляторной батареи генератора к положительной клемме аккумуляторной батареи.Регулятор с прямым проводом является самовозбуждающимся регулятором, что означает, что он имеет схему измерения вращения генератора переменного тока. Когда генератор начинает вращаться, эта схема подключает внутренний регулятор напряжения к аккумулятору и включает генератор. Когда генератор полностью останавливается, эта же схема выключается. генератор выключен.

 Когда использовать однопроводной генератор?

Генераторы Powermaster раннего типа Delco будут работать в любом случае — как с одним проводом, так и в стиле OEM. Основное различие между одним проводом и OEM заключается в методе, используемом для подачи питания или включения генератора. Генератор в стиле OEM включается замком зажигания. Однопроводная конструкция питается от специальной цепи, встроенной во внутренний регулятор напряжения. Эта схема определяет вращение ротора генератора переменного тока. Ротор должен вращаться с достаточной скоростью, чтобы разомкнуть цепь и начать процесс зарядки. Эта скорость включения зависит от нескольких факторов и обычно выше у некоторых генераторов переменного тока с большой силой тока.После отключения этой цепи генератор вообще не будет заряжаться. скорости, даже очень низкой, до полной остановки ротора генератора. В этот момент цепь отключится и будет ждать повторения процесса. Для потребителя это означает, что в некоторых случаях двигатель должен быть раскручен до 1200 или 1400 об/мин, чтобы включить однопроводной генератор. Если имеется жгут проводов и эта характеристика раздражает, то генераторы Powermaster можно подключить, как стандартный блок, и управлять ими с помощью выключателя зажигания.

Повлияют ли шкивы понижающей передачи (силовые шкивы) на мощность генератора?

ДА, особенно при использовании однопроводного генератора. Изменение передаточного числа шкива генератора путем его замедления, как правило, предотвращает включение однопроводного регулятора. Это также может привести к проблеме с низким напряжением на холостом ходу двигателя, в зависимости от величины снижения.Генераторы Powermaster испытываются с передаточным числом шкивов 3:1. Это рекомендуемое передаточное отношение уличного шкива, и оно используется в большинстве оригинальных комплектующих.

  Как подключить генератор с одним проводом, если мой заводской генератор был внешним регулируемый генератор? Что делать с регулятором и жгутом проводов?

Для электронного подключения однопроводного генератора требуется только зарядка провод от клеммы аккумуляторной батареи генератора к положительной клемме аккумуляторной батареи (или любого положительного источника аккумуляторной батареи) .Внешний регулятор можно либо полностью удалить из брандмауэра, либо оставить на месте. Если оставить на месте, обязательно отсоедините жгут проводов от регулятора. Жгут проводов должен быть отсоединен от регулятора, иначе индикатор на приборной панели останется включенным. ПРИМЕЧАНИЕ: Если автомобиль оснащен сигнальной лампой, она не будет гореть. дольше быть в рабочем состоянии. Пожалуйста, смотрите следующий вопрос.

Приборная панель не работает после того, как я установил один провод генератора.Как заставить работать приборную панель?

Некоторые генераторы Powermaster имеют привод световой индикации. К этому разъему должен быть подключен провод индикатора от штатного жгута проводов. клемма однопроводного генератора. Если у вас был оригинальный генератор переменного тока с внешней регулировкой, используйте жгут проводов для преобразования (деталь № 150). Если у вас был генератор с внутренней регулировкой и разъемом жгута проводов с двумя лепестками, просто снимите черную резиновую крышку сбоку генератора Powermaster и подключите жгут проводов.( Пожалуйста, обратите внимание: Это относится только к детали # 17294, 37294 и т. Д. И не частью # 178021 и т. Д.)

Я заметил, что мой напряжение читает 13,6 + еду по дороге, но когда стою или просто на холостом ходу напряжение падает до 12,5 В. Почему?

Это может быть вызвано несколькими причинами. Во-первых, передаточное отношение шкива может привести к тому, что генератор будет вращаться слишком медленно для этих условий движения.Использование пониженной передачи или силовых шкивов на улице применение может вызвать эту проблему, потому что передаточное отношение шкива становится меньше, чем обычное передаточное отношение 3:1. Если передаточное отношение шкива 3:1, другая возможность заключается в том, что генератор переменного тока слишком мал или недостаточно мощен на малой скорости для амперной нагрузки автомобиля. Кроме того, зарядный провод может быть слишком маленьким или путь заземления может иметь высокое сопротивление. Манометр может быть не откалиброван. Проверьте напряжение непосредственно на генераторе с электрическими нагрузками на , чтобы определить, является ли проблема генератор или путь к аккумулятору.

  Не повредит ли генератор с большей силой тока аккумулятору или системе зарядки?

Нет. Хорошее эмпирическое правило состоит в том, что более ампер не вредны, но более напряжения является. Если вы посмотрите на электроэнергию как на воду, сила тока эквивалентна объему воды, а напряжение эквивалентно давлению воды. Больше силы тока — это как иметь большой бассейн с водой, из которого можно черпать.

Как подключить однопроводной генератор к трехпроводному?

Некоторые генераторы Powermaster с одним проводом (например, артикул 17127, 17294, 37294, 47294, 8002, 58005) можно подключить как трехжильный провод … ЕСЛИ автомобиль оснащен двухлепестковым жгутом проводов GM или вторичного рынка. Однопроводные генераторы Powermaster имеют черную крышку разъема сбоку генератора.Его можно снять и подключить жгут проводов GM или вторичного рынка с двумя лепестками для трехпроводной работы. Дополнительную информацию см. в инструкции по эксплуатации вашего генератора переменного тока.

Я заметил, что тег «Доказательство производительности» оценивает скорость вывода 2400 об/мин. Это обороты двигателя?

Нет, это частота вращения ротора генератора. Чтобы определить обороты двигателя, рассчитайте передаточное отношение шкива.Типичное передаточное отношение уличного шкива составляет 3:1. Следовательно, 2400 об/мин генератора – это 800 об/мин двигателя (2400/3=800).

У моего стандартного генератора Ford было два жгута проводов, которые подключались к нему. Как подключить этот однопроводной генератор переменного тока Ford? Что делать с двумя жгутами проводов?

Единственное, что требуется для подключения однопроводного генератора, — это зарядный провод от клеммы аккумулятора на генераторе к положительной клемме аккумулятора.Два штатных жгута проводов просто необходимо убрать с дороги. Более подробную информацию см. в инструкции.

Нужно ли мне внести какие-либо изменения в проводку для установки генератора переменного тока с большим усилием?

Powermaster рекомендует увеличить сечение зарядного провода от генератора к аккумулятору. Рекомендацию по правильному калибру провода можно найти здесь.

Шкив моего штатного генератора имел только 4 или 5 канавок (змеевик), а этот генератор переменного тока с высоким усилителем имеет 6 канавок (змеевик). Могу ли я по-прежнему использовать этот генератор? Не испортит ли это мой пояс (ремни)?

Нет. Для генераторов последних моделей доступны несколько различных поликлиновых шкивов. Как правило, шкив стандартного генератора подходит для генератора Powermaster с высоким усилителем, если вы предпочитаете использовать стандартный шкив.Генераторы Powermaster последних моделей с высоким усилием имеют небольшую канавку с 6 канавками. змеевидный шкив для универсальной посадки. Если стандартный генератор имел шкив с 4 или 5 канавками, ремень все еще можно использовать на шкиве с 6 канавками.

Генератор переменного тока Powermaster больше, чем мой штатный генератор — смогу ли я его установить?

Если вы приобрели генератор Powermaster на основе руководства по применению Powermasters, то генератор должен быть в наличии. кронштейны (если не указано иное), даже если он может быть большего диаметра.Powermaster стремится предоставить обновленные генераторы переменного тока, которые являются заменой на болтах. Во многих случаях есть генератор большого размера, который будет работать в заводских кронштейнах.

Штатный жгут проводов на моем грузовике Chevy/GM ’96–’99 не подключается к обновленному генератору на 200 ампер. Он имеет овальную форму, а штекер на генераторе имеет квадратную форму. Что я делаю?

Вам понадобится переходник жгута проводов — деталь № 160.

Важность отношения X/R в расчетах короткого замыкания

Предыстория X/R
Расчеты короткого замыкания на самом деле являются лишь сложной версией закона Ома. Одним из ключевых компонентов в процессе расчета является определение полного импеданса цепи от коммунальной сети/источника, через систему передачи, трансформаторы, проводники, вплоть до рассматриваемой точки, такой как расположение панели или распределительного щита. Импедансы различных элементов схемы имеют как активное, так и реактивное сопротивление и часто называются «комплексным импедансом» или «полярным обозначением».Комплексное значение импеданса можно представить графически, отложив сопротивление по горизонтальной оси, а реактивное сопротивление по вертикальной оси. Суммарная величина импеданса является гипотенузой полученного треугольника. Отношение X/R представляет собой количество реактивного сопротивления X, деленное на величину сопротивления R, которое также является тангенсом угла, создаваемого реактивным сопротивлением и сопротивлением в цепи.

При расчете токов короткого замыкания обычно требуется суммировать много импедансов.В прошлом месяце мы определили, как рассчитать эквивалентный импеданс источника и добавить его к импедансу трансформатора. Я сделал это простым, добавив только величины. то есть мы добавили 5,75% трансформатора и 0,97% источника и проигнорировали углы и отдельные компоненты X и R. Однако каждый из этих импедансов имеет определенное количество реактивного сопротивления и сопротивления, а также отношение X/R (даже при расчете в процентах). Проблема с добавлением только величин импедансов заключается в том, что общий импеданс будет искусственно завышен, что приведет к более низкому (и неверному) расчетному току короткого замыкания.Это может создать опасные условия, если неправильный расчет короткого замыкания приведет к неправильному применению защиты от перегрузки по току. На приведенных ниже диаграммах показано сравнение сложения импедансов, включая величину и угол, с суммированием только величин.

Источник данных X/R
Давайте рассмотрим следующий пример, где мы хотим добавить импеданс источника 0,97% и отношение X/R 15 к импедансу трансформатора 5,75% и отношению X/R 7.Прежде чем мы начнем, откуда взялись эти отношения X/R? Довольно часто отношения X/R трудно получить. Отношение X/R трансформатора обычно недоступно, если у вас нет хороших тестовых данных, полученных при первоначальной сборке и испытаниях трансформатора. В отсутствие фактических тестовых данных хорошим источником «разумных» данных X/R является IEEE Std. 242 – Рекомендуемая практика IEEE по защите и координации промышленных и коммерческих энергосистем. Эта книга содержит таблицу рекомендуемых отношений X/R, основанных на мощности и напряжении трансформатора.Значения основаны на стандарте ANSI C57, который является преобладающим стандартом для трансформаторов. Согласно IEEE Std. 242, трансформатор мощностью 1500 кВА с вторичным напряжением < 600 В и первичным напряжением до 15 000 В, рекомендуемое отношение X/R равно 7,0. Это означает, что в импедансе трансформатора реактивное сопротивление в 7 раз больше сопротивления.

Исходное соотношение X/R может быть еще более неуловимым. Многие коммунальные предприятия могут предоставить информацию о токах короткого замыкания, импедансах и отношениях X/R, что упрощает расчеты.Однако многие коммунальные предприятия могут обеспечивать только ток короткого замыкания. В прошлом месяце наша проблема заключалась в том, что ток короткого замыкания источника (от коммунального предприятия) составлял 6740 ампер при 13,2 кВ, а отношение X/R не было предоставлено. Как мы должны обращаться с исходным соотношением X/R, если оно не указано? Очень распространенным предположением является использование отношения X/R от 12 до 15. Арктангенс (Tan-1) числа 15 составляет 86,1859 градусов, что составляет почти 90 градусов. Это обычно считается консервативным предположением, поскольку добавление импеданса с крутым углом к ​​импедансу с малым углом даст общий импеданс с меньшей величиной.

Пример расчета
В другой статье мы рассчитали ток короткого замыкания в 26 845 ампер. В этом месяце мы вернемся к этому примеру и включим X/R и углы. Новые результаты тока короткого замыкания будут немного выше. Основные формулы для этого примера:

Θ = Arctan X/R
X = Sin θ * Z
R = Cos θ * Z или X / (X/R)
Источник R и X
%Z = 0,97 и X/R = 15
Арктангенс 15,00 = 86,1859 °
X = Sin 86,1859 * 0,97% = 0.9978 * 0,97% = 0,9679%
R = Cos 86,1859 * 0,97% = 0,0665 * 0,97% = 0,0645%

Трансформатор R и X
%Z = 5,75 и X/R = 7
Арктангенс 7,00 = 81,8699°
X = Sin 81,8699* 5,75 % = 0,9899 * 5,75 % = 5,6919 %
R = 1 Cos 9*1,89 5,75 % = 0,8131 %

Общее сопротивление R источника и трансформатора
Rобщ = 0,0645% + 0,8131%
Rобщ = 0,8776%

Суммарное реактивное сопротивление X источника и трансформатора
Xобщ = 0,9679% + 5.6919%
Xобщ = 6,6598%

Общий импеданс Z источника и трансформатора

Zобщ = Sqrt ( Rобщ2 + Zобщ2)
Zобщ = Sqrt (0,8776%2 + 6,6598%2)
Zобщ = 6,7174%

В другой статье мы только добавили величины импедансов, и результат был:
6,72% = 0,97% + 5,75%

Разбив импеданс на составляющие R и X, правильный импеданс составляет 6,7174%. Это настолько близко к первоначальным 6,72% за прошлый месяц, что вы можете подумать, что это не стоит дополнительных усилий.В случае, когда отношения X/R дают близкие углы, разница между двумя методами незначительна, как, например, в нашем случае, когда у нас есть X/R, равный 15, что составляет 86,1859°, и 7, что составляет 81,8699°. Однако в большинстве случаев обычно существует большая разница в углах, например, при учете трансформаторов меньшего размера и проводника низкого напряжения.

Довольно часто бывает так, что добавление импеданса с высоким X/R и углом к ​​импедансу с низким X/R и углом может привести к серьезной ошибке и привести к искусственно заниженным расчетным значениям короткого замыкания.Это потенциально опасная ситуация, поэтому учитывайте соотношение X/R! Отношение X/R также используется для определения степени асимметрии формы сигнала короткого замыкания, что важно при проведении испытаний на короткое замыкание.

Copyright (C) 2005 – Brainfiller, Inc.

 

 

Отлично! Заполнение мозгов вот-вот начнется!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.