Setzenergo.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Максимально допустимый ток для медных кабелей пуэ

От чего зависит длительно допустимый ток кабеля

От чего зависит длительно допустимый ток кабеля? Для ответа на этот вопрос нам придется рассмотреть переходные тепловые процессы, происходящие в условиях когда про проводнику течет электрический ток. Нагрев и охлаждение проводника, его температура, связь с сопротивлением и сечением, — все это станет предметом данной статьи.

Переходный процесс

Для начала рассмотрим обычный цилиндрический проводник длиной L, диаметром d, площадью поперечного сечения F, сопротивлением R, объемом V, равным, очевидно, F*L, по которому течет ток I, удельная теплоемкость металла, из которого изготовлен проводник — C, масса проводника равна

где Ω — плотность металла проводника, S = пи*d*L – площадь боковой стенки, через которую происходит охлаждение, Тпр — текущая температура проводника, Т0 — температура окружающей среды, и, соответственно, T = Тпр — Т0 — изменение температуры. Ктп — коэффициент теплопередачи, численно характеризующий количество теплоты, передаваемое с единицы поверхности проводника за 1 секунду при разности температур в 1 градус.

На рисунке показаны графики изменения тока и температуры в проводнике с течением времени. С момента времени t1 до момента времени t3, по проводнику протекал ток I.

Здесь можно видеть, как после включения тока температура проводника постепенно повышается, и в момент времени t2 она перестает нарастать, стабилизируется. Но после отключения тока в момент времени t3, температура начинает постепенно спадать, и в момент времени t4 она снова становится равна исходному значению (T0).

Так, можно записать для процесса нагрева проводника уравнение теплового баланса, дифференциальное уравнение, где будет отражено, что тепло, выделившееся на проводнике, частично поглощается самим проводником, а частично — отдается окружающей среде. Вот это уравнение:

В левой части уравнения (1) — количество теплоты, выделившееся в проводнике за время dt, прохождения по нему тока I.

Первое слагаемое в правой части уравнения (2) — количество теплоты, поглощенное материалом проводника, от которого температура проводника увеличилась на dT градусов.

Второе слагаемое правой части уравнения (3) — количество теплоты, которое было передано от проводника окружающей среде за время dt, и оно связано с площадью поверхности проводника S и с разницей температур Т через коэффициент теплопроводности Ктп.

Сначала, при включении тока, все выделяющееся в проводнике тепло идет на нагрев непосредственно проводника, что и приводит к росту его температуры, и это связано с теплоемкостью С материала проводника.

С ростом температуры разность температур Т между самим проводником и окружающей средой соответственно увеличивается, и выделяющееся тепло частично идет уже и на повышение температуры окружающей среды.

Когда температура проводника достигает установившегося стабильного значения Туст, в этот момент все выделяющееся с поверхности проводника тепло передается окружающей среде, поэтому температура проводника больше не растет.

Решением дифференциального уравнения теплового баланса будет:

На практике сей переходный процесс длится не более трех постоянных времени (3*τ), и через это время температура достигает 0,95*Туст. Когда переходный процесс нагрева прекращается, уравнение теплового баланса упрощается, и установившуюся температуру можно легко выразить:

Длительно допустимый ток

Теперь можно подойти к тому, какого именно значения ток представляется длительно допустимым током для проводника или кабеля. Очевидно, для каждого проводника или кабеля есть определенная нормальная длительная температура, согласно его документации. Это такая температура, при которой кабель или провод может без вреда для себя и для окружающих находиться непрерывно и долго.

Из приведенного выше уравнения становится ясно, что такой температуре ставится в соответствие конкретное значение тока. Этот ток и называется длительно допустимым током кабеля. Это такой ток, который при прохождении по проводнику в течение длительного времени (более трех постоянных времени) нагревает его до допустимой, то есть нормальной температуры Тдд.

Здесь: Iдд — длительно допустимый ток проводника; Тдд — допустимая температура проводника.

Для решения практических задач удобнее всего длительно допустимый ток определять по специальным таблицам из ПУЭ.

Вид проводникаДлительно допустимая температураКратковременно допустимая температура
Голый проводник или шина70 о СМедь — 300 о С
Голый проводник или шина70 о САлюминий — 200 о С
Кабель в бумажной изоляции до 3 кВ80 о С200 о С
Кабель в бумажной изоляции до 6 кВ65 о С200 о С
Кабель в бумажной изоляции до 10 кВ60 о С200 о С
Кабель в бумажной изоляции до 35 кВ50 о С125 о С
Кабель в резиновой изоляции до 1 кВ65 о С150 о С
Кабель в ПВХ изоляции до 1 кВ65 о С150 о С
Кабель в изоляции из сшитого полиэтилена до 1 кВ90 о С250 о С

В случае короткого замыкания через проводник течет значительный ток короткого замыкания, который может существенно нагреть проводник, превысив его нормальную температуру. По этой причине для проводников характерно минимальное сечение исходя из условия кратковременного нагрева проводника током короткого замыкания:

Здесь: Iк — ток короткого замыкания в амперах; tп — приведенное время действия тока короткого замыкания в секундах; С — коэффициент, который зависит от материала и конструкции проводника, и от кратковременно допустимой температуры.

Связь с сечением

Теперь посмотрим, как зависит длительно допустимый ток от сечения проводника. Выразив площадь боковой стенки через диаметр проводника (формулы в начале статьи), приняв, что сопротивление связано с площадью сечения и удельным сопротивлением материала проводника, и подставив всем известную формулу для сопротивления в формулу для Iдд, приводимую выше, получим для длительно допустимого тока Iдд формулу:

Легко видеть, что связь длительно допустимого тока проводника Iдд с сечением F отнюдь не прямо пропорциональная, здесь площадь сечения возведена в степень ¾, а это значит, что длительно допустимый ток возрастает медленнее, чем сечение проводника. Остальные константы, такие как удельное сопротивление, коэффициент теплопередачи, допустимая температура — для каждого проводника индивидуальны по определению.

На самом деле, так и есть, зависимость не может быть прямой, ведь чем сечение проводника оказывается больше, тем более ухудшаются условия охлаждения внутренних слоев проводника, потому и допустимая температура достигается при меньшей плотности тока.

Если во избежание перегрева использовать проводники увеличенного сечения, это приведет к перерасходу материала. Гораздо выгоднее применять несколько проводников небольшого сечения, уложенных параллельно, то есть использовать многожильные проводники или кабели. А связь длительно допустимого тока и площади сечения в целом получается вот такой:

F124
I дд11,682,83

Ток и температура

Для расчета температуры проводника при известном токе и заданных внешних условиях, рассматривают установившийся режим, когда температура проводника достигла значения Туст, и больше не растет. Исходные данные — ток I, коэффициент теплопередачи Ктп, сопротивление R, площадь боковой стенки S, температура окружающей среды Т0:

Аналогичный расчет для длительно допустимого тока:

Здесь за Т0 принимают расчетную температуру окружающей среды, например +15°C для прокладки под водой и в земле, или +25°C для прокладки на открытом воздухе. Результаты таких расчетов приводятся в таблицах длительно допустимых токов, и для воздуха принимают температуру в +25°C, поскольку это средняя температура наиболее жаркого месяца.

Читать еще:  Подключение двух датчиков движения для освещения с выключателем

Разделив первое уравнение на второе, и выразив температуру проводника, можно получить формулу для нахождения температуры проводника при токе, отличном от длительно допустимого, и при заданной температуре окружающей среды, если длительно допустимый ток и длительно допустимая температура известны, и не нужно прибегать к использованию других констант:

Из данной формулы видно, что превышение температуры оказывается пропорционально квадрату тока, и если ток возрастет в 2 раза, то превышение температуры возрастет в 4 раза.

Если внешние условия отличаются от расчетных

В зависимости от реальных внешних условий, которые могут отличаться от расчетных в зависимости от способа прокладки, например несколько параллельно расположенных проводников (кабель) или прокладка в земле при другой температуре, требуется корректировка предельно допустимого тока.

Тогда вводят поправочный коэффициент Кт, на который домножают длительно допустимый ток при известных (табличных) условиях. Если внешняя температура ниже расчетной, то коэффициент больше единицы, если выше расчетной, то, соответственно, и Кт меньше единицы.

При прокладке нескольких параллельных проводников очень близко друг к другу, они станут друг друга дополнительно подогревать, но только при условии неподвижной внешней среды вокруг. Реальные условия зачастую располагают к тому, что окружающая среда подвижна (воздух, вода), и конвекция приводит к охлаждению проводников.

Если же среда почти неподвижна, например при прокладке в трубе под землей или в коробе, то взаимный подогрев вызовет снижение длительно допустимого тока, и тут нужно снова ввести поправочный коэффициент Кn, который приводится в документации к кабелям и проводам.

Расчет для медных шин по току

Расчет сечения медной шины по длительно допустимым токам нужно проводить в соответствии с главой 1.3 «Правил устройства электроустановок» выпущенных Министерством Энергетики СССР в 1987 году. То есть те самые ПУЭ 1.3.24, знакомые всем электрикам » При выборе шин больших сечений необходимо выбирать наиболее экономичные по условиям пропускной способности конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т. п.).». На основании их выбираются допустимые длительные токи для неизолированных проводов и шин. Кроме того, часто в среде электротехники можно услышать, что это пропускная способность по току медной полосы. Предельно допустимые длительные токи для медных шин прямоугольного сечения ПУЭ 1.3.31 для постоянного и переменного тока при подключении 1 полосы на фазу собраны в нижеследующей таблице токов медных шин:

Пропускная способность медной шины

Сечение шины, ммПостоянный ток, АПеременный ток, А
Допустимый ток шина медная 15×3210210
Допустимый ток шина медная 20×3275275
Допустимый ток шина медная 25×3340340
Допустимый ток шина медная 30×4475475
Допустимый ток шина медная 40×4625625
Допустимый ток шина медная 40×5705700
Допустимый ток шина медная 50×5870860
Допустимый ток шина медная 50×6960955
Допустимый ток шина медная 60×611451125
Допустимый ток шина медная 60×813451320
Допустимый ток шина медная 60×1015251475
Допустимый ток шина медная 80×615101480
Допустимый ток шина медная 80×817551690
Допустимый ток шина медная 80×1019901900
Допустимый ток шина медная 100×618751810
Допустимый ток шина медная 100×821802080
Допустимый ток шина медная 100×1024702310
Допустимый ток шина медная 120×826002400
Допустимый ток шина медная 120×1029502650

Купить электротехнические медные и алюминиевые шины можно в нашей компании со склада и под заказ:

Расчет теоретического веса электротехнических шин:

В Невской Алюминиевой Компании Вы можете купить алюминий со склада в Петербурге или заказать доставку по России.

Cклад Невской Алюминиевой Компании расположен по адресу Лиговский пр. д. 266, недалеко от станции метро «Московские Ворота», рядом грузовая магистраль — Витебский проспект, выезды на ЗСД и КАД.
Документы на погрузку выдаются на месте.

Длительно допустимая токовая нагрузка проводов и кабелей по нагреву

Любому длительно протекающему через проводник току при неизменных внешних условиях будет соответствовать определенная установившаяся температура проводника. Величину тока, при которой температура кабеля становится максимально допустимой для данной марки кабеля или провода, называют длительно допустимой токовой нагрузкой.

Величина длительно допустимого тока напрямую зависит от материала изоляции, температуры окружающей среды, способа прокладки кабеля, а также от его материала и сечения.

Не последнюю роль играет и режим работы проводов и кабелей. Например, при повторно-кратковременном режиме допустимая токовая нагрузка может быть больше, чем при длительном режиме.

Для определения величины длительно допустимого тока необходимо знать максимальную положительную температуру окружающей среды, так как при низких температурах процесс теплоотдачи будет происходить гораздо лучше при одинаковых токах.

Поскольку температура воздуха изменяется со временем года и регионом страны в ПУЭ устанавливаются расчетные температуры окружающей среды, для которых приведены таблицы допустимых токовых нагрузок. Для температурных условий, которые существенно отличаются от расчетных, ПУЭ приводит соответствующие поправочные коэффициенты, которые позволяют определить нагрузку для специфических условий. В помещениях и вне помещений температуру воздуха принимают равной 25 0 С, а для кабеля проложенного в земле на глубине 0,7 м – 0,8 м при удельном сопротивлении земли в 120 (Ом∙град)/Вт (тепловых Ом∙см) принимают равной 15 0 С.

Длительно допустимые токовые нагрузки для проводов и кабелей могут быть определены по формулам, выведенным из теплового расчета. Однако, если учесть сложность расчетов и некоторую условность этих формул, на практике наиболее часто используют готовые таблицы из ПУЭ для длительно допустимых токовых нагрузок.

Анализируя приведенные в ПУЭ таблицы можно заметить, что по мере роста сечения провода или кабеля снижается плотность тока (А/мм 2 ). Это связано с тем, что сечения проводов будет расти пропорционально квадрату диаметра (S = (πd 2 )/4), а поверхность проводника будет расти пропорционально диаметру (F = πdl). Поэтому с увеличением сечения величин охлаждаемой поверхности, приходящейся на единицу сечения, уменьшается, что негативно сказывается на условиях охлаждения.

При выборе сечения кабеля иногда целесообразней взять вместо кабеля с большим сечением несколько с малым сечением. Например, для кабеля марки СБ с напряжением 1 кВ и сечением 3х120 мм 2 , проложенного в грунте, длительный ток составит 390 А. А если заменить его на два кабеля той же марки, но с сечением 3х50 мм 2 , длительно допустимый ток составит с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей лежащих в земле 2х235х0,9 = 403 А. Соответственно получается экономия цветного металла, но при этом растут затраты на сооружение кабельной линии. Поэтому к расщеплению проводов и кабелей прибегают лишь после экономического расчета целесообразности данного решения.

Если известны данные длительно допустимых токовых нагрузок для разных проводов в зависимости от способа прокладки, можно решать разные задачи, связанные с изменением условий работы или материала проводника. Рассмотрим пример воздушной линии, выполненной проводами без изоляции.

При прохождении длительно допустимого тока Iдоп по проводу с сопротивлением R будет выделятся тепло:

Количество тепла, которое будет отдано поверхностью голого провода в окружающую среду за единицу времени, можно с достаточной для практики точностью определить по формуле:

Где: С – коэффициент теплоотдачи поверхности голого провода (может приниматься равным 2,3∙10 -3 Вт/см 2 ∙град);

F – поверхность провода, см 2 ;

υдоп – длительно допустимая температура провода, 0 С;

υср – принятая температура окружающей среды, 0 С;

У проводов без изоляции, проложенных на открытом воздухе, теплоотдача происходит в большей мере за счет конвекции, и в незначительной степени за счет лучеиспускания.

Так как при длительно допустимом токе Iдоп количество полученной от протекания последнего теплоты равно количеству отдаваемой в окружающую среду, то справедливо выражение:

Поверхность провода определяется формулой:

А сопротивление при этом будет равно:

Где: l – длина провода, м; γ – удельная проводимость материала провода, м/(Ом∙мм 2 ); s – площадь поперечного сечения, мм 2 ; d – диаметр провода, мм;

Подставив значения F и R в указанное выше равенство, получим длительно допустимый ток провода, изготовленного, например, из меди:

При тех же температурных условиях и токах, а также при одинаковом сечении, но для проводов, изготовленных из других материалов, например алюминия, длительно допустимый ток будет равен:

Разделив одно уравнение на другое получим:

Выражение, полученное при делении уравнений, позволяет легко произвести перерасчет допустимых нагрузок для материалов без изоляции при необходимости. Например, для определения допустимых токовых нагрузок для алюминиевого провода необходимо допустимые токовые нагрузки для медного провода умножить на коэффициент 0,77.

В рассмотренных выражениях нет учета изменения сопротивления проводников при изменении их температуры, что вполне допустимо в случае незначительных перегревов.

В случае, когда температурные режимы отличаются от приведенных в таблицах допустимых нагрузок, определяют новую величину длительно допустимого тока (I1). Исходя из уравнения теплового баланса, может быть записано следующее уравнение:

Где: υ1 – установившаяся температура провода или кабеля при протекании тока I1, 0 С; υ1ср – температура окружающей среды;

Разделив уравнение для I 2 доп на уравнение для I1 2 получим:

Из этого выражения видно, что установившаяся величина перегрева изменяется прямопропорциональна величине квадрата тока.

Условия для охлаждения изолированных проводов и кабелей отличаются от условий охлаждения голых проводов. Это связано с тем, что тепловой поток, идущий от жилы кабеля, должен преодолеть еще и тепловое сопротивление изоляции. А для кабелей, проложенных в земле, и проводов, проложенных в трубах, имеет значение еще и теплопроводность окружающей среды. Но, несмотря на это, приведенные выше формулы можно применять с достаточной для практики точностью как для проводников без изоляции, так и для проводников с изоляцией.

Для упрощения решения задач связанных с определением допустимых токовых нагрузок на кабели и провода при температурных условиях, отличающихся от описанных в ПУЭ, в таблице ниже приводятся поправочные коэффициенты, которые определены расчетным путем и проверены экспериментально:

В случае прокладки нескольких кабелей в одной траншее условия охлаждения ухудшатся, что приведет к снижению длительного тока каждого кабеля, и это необходимо учесть. Поэтому ниже в таблице приведены поправочные коэффициенты на число работающих (не резервных) кабелей, лежащих рядом в земле:

При выборе сечений проводников из условий нагрева по таблицам необходимо принять во внимание следующее:

  1. При проверке на нагрев в качестве расчетного тока принимается получасовой максимум токовой нагрузки, то есть максимальную среднюю получасовую токовую нагрузку для выбранного элемента сети (трансформатор, магистраль, электродвигатель и так далее);
  2. При кратковременных и повторно-кратковременных режимах работы при общей длительности цикла Тц до 10 мин и продолжительности работы tр до 4 мин в качестве расчетной токовой нагрузки для проверки сечения проводов по нагреву следует принимать токовую нагрузку, которая приведена к длительному режиму. При этом:
        • Для алюминиевых проводов с сечением до 10 мм 2 и для медных с сечением до 6 мм 2 включительно токовые нагрузки принимаются такими, как для установок с длительным режимом работы.
        • Для алюминиевых проводов сечением более 16 мм 2 и медных с сечением более 10 мм 2 токовые нагрузки определяют путем умножения допустимых токовых нагрузок по таблицам на коэффициент , где ПВ это продолжительность включения выраженная в относительных единицах и равна:Например, для трех алюминиевых проводов в одной трубе при сечении 70 мм 2 допустимая токовая нагрузка согласно таблицам составляет 165 А. Если к такой линии подключен электроприемник с повторно-кратковременным режимом работы и ПВ его, скажем, равно 0,4, то допустимая нагрузка в таком случае принимается:
  3. Для кабелей с пропитанной бумажной изоляцией и напряжением до 10 кВ, работающих с нагрузкой не более 80% от номинальной, допускается на краткосрочный период (время ликвидации аварии) перегрузка до 130% на время максимума в течении 5 суток, но при условии, что время максимума не превышает 6 часов в сутки;
  4. В случае прокладки проводов в лотках и коробах следует принимать допустимую токовую нагрузку:
      a) Как для открыто проложенных проводов в случае прокладки в лотках в один горизонтальный ряд;
      b) Как для проложенных в трубах проводов в случае прокладки в коробах и лотках пучками;
  5. В случае прокладки в коробах, трубах и лотках более четырех проводов пучками следует принимать допустимую токовую нагрузку:
      a) Для 5-6 одновременно нагруженных проводов как для открыто проложенных с коэффициентом 0,68;
      b) Для 7-9 одновременно нагруженных проводников как для открыто проложенных с коэффициентом 0,63;
      c) Для 10-12 одновременно нагруженных проводников как для открыто проложенных с коэффициентом 0,6;

Длительно-допустимые токовые нагрузки кабелей

Токи, протекающие по кабелю, нагревают проводник. Это не относится к полезному действию тока, как например, нагревание спирали лампочки или электрической плитки. Поэтому мы и не учитываем это действие, когда рассчитываем общую мощность потребления. Однако забывать о расходе энергии на нагревание проводов не следует, так как это может привести к печальным последствиям.

Величина тока, протекающего по проводам, зависит от мощности устройств-потребителей, так как мощность, выделяемая на самих проводах, пренебрежимо мала — в связи с малым удельным сопротивлением металлов, используемых для провода и в кабеле проводки. Ток течет только тогда, когда мы включаем в сеть приборы. При этом суммарный ток в каждый момент времени определяется только мощностью приборов (связанной с сопротивлением), потребляющих энергию в сети именно в этот момент времени. Но при расчете сети по току и мощности всегда необходимо брать только ситуации, когда одновременно включены все потребляющие устройства. Только такой подход дает возможность застраховаться от всех возможных перегрузок. Но и это еще не все. В момент включения многие устройства потребляют так называемый стартовый ток, который может быть процентов на 10–20 выше по потреблению от стационарной работы данного устройства. Это связано у некоторых устройств с трудностью запуска — разгона массивных роторов, создания рабочих перепадов давления и так далее. Поэтому при выполнении расчета требуется делать поправку еще и на это.

Допустимый длительный ток для кабелей

Токонесущие провода под действием тока нагреваются всегда. Весь вопрос только в количестве выделяемой теплоты. С одной стороны, она зависит от протекающего тока, удельного сопротивления материала проводника, его сечения, с другой — от факторов отведения тепла в условиях прохождения проводов: от количества проводов и их близости, изоляции, которая препятствует теплоотводу, наличия коробов или каналов, в которые заправлен кабель, скрытности проводки. И вообще, от климатических факторов, действующих на кабель в местах прохождения проводов: вентиляции, открытого пространства и так далее.

Качество проводки и старение

В результате действия всех этих многочисленных факторов провод, систематически нагревающийся от проходящего по нему тока, с точки зрения безопасности может быть:

  • Надежным носителем тока и напряжения. У такого провода срок будущей безаварийной работы можно считать неограниченным.
  • Старым или стареющим носителем электроэнергии. Качество провода за время эксплуатации снизилось, ухудшилась изоляция, стыки и соединения проводов потеряли часть проводимости. Старение провода имеет склонность со временем накапливаться и способствовать увеличению скорости старения и возрастанию отрицательных факторов.
  • Опасной проводкой электроэнергии. Режим работы таков, что аварии вероятны. Это выражается в увеличении нагрева проводов на обычном токе, неравномерности нагрева из-за ухудшения изоляции, окислении контактов, ухудшении равномерности сечения проводов из-за естественного для металлов окисления. Неравномерности тоже имеют свойство усиливать старение и локально ухудшать качество.

Температура, таким образом, является очень важным показателем безопасности работы электрической проводки. Кроме того, температурный режим сам по себе способен ухудшать проводку, а в случаях превышения предельного порога приводить к авариям. В результате допустимые токовые нагрузки кабелей должны быть уменьшены.

Например, есть такое правило, что каждые 8° лишнего нагрева кабеля по току ускоряют процессы (и химические, и физические) в материале в два раза. Это отражается на характеристиках проводника (особенно алюминиевого) и ухудшает характеристики изолятора.

Изоляция и температура

Изоляция в результате нагрева сама может стать источником опасных и вредных факторов. Например, ПВХ при увеличении температуры ведет себя так:

  • 80 °С — размягчение;
  • 100 °С — выделение HCl (летучего вредного газа, хлористого водорода, который при растворении в воде становится соляной кислотой). С повышением температуры процесс усиливается. При 160 °С его уже выделится 50%, при 300 °С — 85%;
  • 210 °С — плавление;
  • 350 °С — начинается возгорание углеродной основы ПВХ.

Это касается твердого ПВХ, мягкий содержит много добавок-пластификаторов, которые улетучиваются и способны загореться уже при 200 °С.

Размягчение, тем более плавление, кроет в себе другую опасность — могут сблизиться несущие ток провода, что обычно приводит к КЗ и возгоранию.

По соображениям безопасности верхней границей температуры проводов, по которым проходит электрический ток, установили 65 °С. Это при окружающей температуре воздуха 25 °С, земли — 15 °С.

Задача выдержать такую норму нагрева состоит в том, чтобы для всего разнообразия условий подобрать сечения для проводов из разных материалов, применяемых в электротехнике, достаточные для безопасного, то есть без накопления тепла, прохождения тока.

Обязательным условием является то, что имеется в виду допустимый длительный ток для кабелей, а не кратковременные перегрузки.

От внезапных перегрузок по току провода и кабели должны защищать автоматы на щите питания.

Причем их номиналы подбираются так, чтобы они были выше токов, возникающих при кратковременных, но допустимых перегрузках, но ниже опасных для сети перенапряжений.

Структура проводки потребляющей сети

Потребляющая сеть состоит из нескольких групп потребителей. В каждой из них свой характер нагрузок и режим токов, следовательно, и проводка должна соответствовать правилам безопасности. Самое главное правило: должна быть обеспечена высокая нагружаемость там, где нагружено. То есть вводные провода, несущие всю тяжесть потребления в сети, должны быть самыми большими по сечению, поскольку через них идет расход энергии на всю мощность нагрузок в рассматриваемой сети.

Пример. Расчет сечения кабеля для квартирной потребляющей сети

В таблице приведены приборы потребления

Номинальная мощность,
кВт

Ток шины из формулы суммарной мощности

при KИ , коэффициенте использования, равном 75% и cos j = 1,

получается в диапазоне I = 41–81 А. Для проводки, учитывающей любые возможные варианты мощностей подключаемых электроприборов, следует брать верхнее значение и запас на будущее порядка 10–20%. Поэтому принимаем максимальный ток, равный 100 А.

Возможно, такая нагрузка ляжет на шины домовой сети тяжким бременем, и электроснабженческая организация не разрешит иметь столько потребителей сразу, однако выбор проводов не должен зависеть от таких «политических» вопросов. Тем более что проводка в старых домах уже демонстрирует недальновидность прежних ограничений.

Сечение шин, подведенных к квартирам, надо принимать как данность. Если мы делаем разводку в квартире сами, то делим ее на несколько подсетей по группам по току потребляющих устройств. От шин щитка питания каждая подсеть будет запитана отдельно. И выполнять ее нужно с расчетом на максимальное потребление именно в этой подсети.

ПУЭ — правила устройства электроустановок

Для регламентации безопасности, касающейся всего, что связано с электроэнергией, существует система правил, которые начали разрабатываться с самого начала использования электроэнергии (1899 год, Первый всероссийский электротехнический съезд) и приводиться в систему, близкую к современной, сразу после Великой Отечественной войны в 1946–1949 годах. И существуют и продолжают разрабатываться и сейчас — в России, Белоруссии и на Украине.

Электробезопасность — это очень серьезно, несмотря на расхождения во взглядах где-то еще. У нас, например, предусматриваются и штрафы за несоблюдение правил устройства электроустановок для граждан, должностных лиц и предпринимателей и для юридических лиц.

То, что касается безопасности электропроводки, собрано в 1 разделе в 3 главе.

В таблицах отображен допустимый длительный ток для кабелей для множества вариантов проводов, металлов (разное удельное сопротивление), изоляции, характера (одножильный – многожильный), сечения провода, а также способов прокладки кабеля.

Полный текст 3 главы из 1 раздела 7-го издания ПУЭ имеется в следующем файле. Допустимый длительный ток для кабелей в них представлен в таблицах 3.1.7.4 – 3.1.7.11.

Для нашего примера построим таблицу, разбив всех потребителей на группы, в каждой группе посчитаем суммарную мощность, ток и найдем по ПУЭ соответствующее ему сечение кабеля для меди и алюминия.

В нашем случае выделим подсети и просчитаем для каждой из них суммарную мощность и максимальный ток. Из ПУЭ сделаем выбор сечения провода для медных проводов и алюминия:

Максимальная мощность потребителя,

Суммарная максимальная мощность подсети,

С учетом запаса в 30%

Допустимые токовые нагрузки кабелей

Минимальное необходимое сечение проводов, мм2

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector