Cara memilih bahagian kabel - tips pereka

Artikel ini mempertimbangkan kriteria utama untuk memilih bahagian kabel, memberikan contoh perhitungan.

Di pasaran, anda sering dapat melihat tanda tangan yang menunjukkan tanda yang mana kabel mesti dibeli oleh pembeli bergantung kepada arus beban yang dijangkakan. Jangan percaya tanda-tanda ini, kerana mereka menyesatkan anda. Keratan rentas kabel dipilih bukan sahaja oleh operasi semasa, tetapi juga oleh beberapa parameter.

Pertama sekali, perlu diingat bahawa apabila menggunakan kabel pada had keupayaannya, teras kabel memanas beberapa puluh darjah. Nilai semasa yang ditunjukkan dalam Rajah 1 menunjukkan pemanasan teras kabel kepada 65 darjah pada suhu ambien 25 darjah. Jika beberapa kabel diletakkan dalam satu paip atau dulang, maka disebabkan pemanasan bersama mereka (setiap kabel memanaskan semua kabel lain), arus maksimum yang dibenarkan dikurangkan sebanyak 10 - 30 peratus.

Juga, arus maksimum yang mungkin berkurangan pada suhu ambien yang tinggi. Oleh itu, dalam rangkaian kumpulan (rangkaian dari perisai ke lekapan, soket dan pengguna kuasa lain), kabel biasanya digunakan pada arus tidak melebihi 0.6 - 0.7 daripada nilai yang ditunjukkan dalam Rajah 1.

Rajah. 1. Permissible semasa kabel berterusan dengan konduktor tembaga

Atas dasar ini, penggunaan pemutus litar yang meluas dengan arus 25A untuk melindungi rangkaian saluran keluar yang dipasang dengan kabel dengan konduktor tembaga dengan seksyen salib 2.5 mm2 adalah bahaya. Jadual pekali berkurangan bergantung kepada suhu dan bilangan kabel dalam satu dulang boleh didapati di Kaedah Pemasangan Elektrik (PUE).

Sekatan tambahan timbul apabila kabel panjang. Pada masa yang sama, kehilangan voltan dalam kabel boleh mencapai nilai yang tidak boleh diterima. Sebagai peraturan, apabila mengira kabel, kerugian maksimum dalam talian tidak melebihi 5%. Kerugian tidak sukar dikira jika anda mengetahui nilai rintangan teras kabel dan arus beban anggaran. Tetapi biasanya untuk pengiraan jadual kerugian pergantungan kerugian saat muatan digunakan. Momen beban dikira sebagai produk panjang kabel dalam meter dan kuasa dalam kilowatt.

Data untuk mengira kerugian pada voltan fasa tunggal 220 V ditunjukkan dalam jadual1. Contohnya, untuk kabel dengan konduktor tembaga dengan seksyen salib 2.5 mm2 dengan panjang kabel 30 meter dan kuasa beban 3 kW, muatan muatan ialah 30x3 = 90, dan kerugiannya ialah 3%. Sekiranya nilai kerugian dikira melebihi 5%, maka perlu memilih kabel dengan seksyen salib yang lebih besar.

Jadual 1. Momen muatan, kW x m, untuk konduktor tembaga dalam talian dua dawai pada voltan 220 V untuk seksyen tertentu konduktor

Menurut jadual 2, anda boleh menentukan kerugian dalam garisan tiga fasa. Membandingkan jadual 1 dan 2, boleh diingatkan bahawa dalam garis tiga fasa dengan konduktor tembaga dengan seksyen salib sebanyak 2.5 mm2, kehilangan 3% sepadan dengan momen muatan enam kali lebih besar.

Satu peningkatan tiga kali ganda beban berlaku kerana pengagihan kuasa beban dalam tiga fasa, dan kenaikan ganda disebabkan oleh hakikat bahawa semasa dalam konduktor neutral adalah sifar dalam rangkaian tiga fasa dengan beban simetri (arus yang sama dalam konduktor fasa). Dengan beban tidak seimbang, kerugian dalam peningkatan kabel, yang mesti diambil kira apabila memilih bahagian kabel.

Jadual 2. Momen beban, kW x m, untuk konduktor tembaga dalam talian empat fasa empat wayar dengan voltan sifar 380/220 V untuk seksyen tertentu konduktor (untuk memperbesar jadual, klik pada angka)

Kerugian dalam kabel sangat terjejas apabila menggunakan voltan rendah, sebagai contoh, lampu halogen. Ini dapat difahami: jika 3 Volt jatuh pada fasa dan konduktor neutral, maka pada voltan 220 V kita kemungkinan besar tidak akan dapat melihat ini, dan pada voltan 12 V, voltan pada lampu akan jatuh separuh hingga 6 V.Itulah sebabnya mengapa transformer untuk menyalakan lampu halogen mesti dibawa sedekat mungkin ke lampu. Sebagai contoh, dengan panjang kabel 4.5 meter dengan bahagian silang 2.5 mm2 dan beban 0.1 kW (dua lampu 50 W setiap), momen beban ialah 0.45, yang sepadan dengan kehilangan 5% (Jadual 3).

Jadual 3. Momen beban, kW x m, untuk konduktor tembaga dalam talian dua dawai pada voltan 12 V untuk seksyen tertentu konduktor

Jadual-jadual di atas tidak mengambil kira peningkatan rintangan konduktor dari pemanasan disebabkan aliran arus melalui mereka. Oleh itu, jika kabel digunakan pada arus sebanyak 0.5 atau lebih daripada arus kabel maksimum yang dibenarkan bagi seksyen yang diberikan, adalah perlu untuk memperkenalkan pembetulan. Dalam kes yang paling mudah, jika anda mengharapkan untuk menerima kerugian tidak lebih daripada 5%, maka hitung seksyen rentas berdasarkan kerugian sebanyak 4%. Juga, kerugian boleh meningkat dengan banyak sambungan konduktor kabel.

Kabel dengan konduktor aluminium mempunyai rintangan sebanyak 1.7 kali ganda berbanding dengan kabel dengan konduktor tembaga, masing-masing, dan kerugian di dalamnya adalah 1.7 kali ganda lebih besar.

Faktor pembatas kedua untuk panjang kabel yang besar adalah lebihan nilai yang dibenarkan dari rintangan litar fasa-sifar. Untuk melindungi kabel daripada beban dan litar pintas, sebagai peraturan, mereka menggunakan pemutus litar dengan pembebasan gabungan. Suis tersebut mempunyai keluaran haba dan elektromagnetik.

Pelepasan elektromagnetik memberikan penutupan seketika (tenth dan bahkan seratus detik) seksyen kecemasan rangkaian semasa litar pintas. Sebagai contoh, pemutus litar yang dilabelkan C25 mempunyai pelepasan termal 25 A dan pelepasan elektromagnet 250A. Pemutus litar kumpulan "C" mempunyai kepelbagaian pemecah arus pelepasan elektromagnetik untuk haba dari 5 hingga 10. Tetapi pada pengiraan garisan untuk arus litar pintas nilai maksimum diambil.

Rintangan umum litar fasa-sifar termasuk: rintangan pengubah langkah ke bawah pengubah pengubah, rintangan kabel dari pencawang ke peranti pengedaran input (ASU) bangunan, rintangan kabel yang diletakkan dari ASU ke switchgear (RU) dan rintangan kabel garis kumpulan itu sendiri, bahagian silang yang diperlukan untuk menentukan.

Sekiranya talian mempunyai sejumlah besar sambungan konduktor kabel, misalnya garisan kumpulan sejumlah besar lekapan yang dihubungkan oleh gelung, maka rintangan sambungan hubungan juga harus diambil kira. Untuk pengiraan yang sangat tepat, rintangan arka di lokasi kesalahan diambilkira.

Impedance litar fasa-sifar untuk kabel empat dawai ditunjukkan dalam Jadual 4. Jadual ini mengambil kira rintangan kedua-dua fasa dan konduktor neutral. Nilai rintangan diberikan pada suhu teras kabel sebanyak 65 darjah. Jadual ini juga sah untuk garis dua dawai.

Jadual 4. Keseluruhan rintangan litar fasa-sifar untuk kabel 4-teras, Ohm / km pada suhu teras 65^kira-kiraDengan

Dalam pencawang pengubah bandar, sebagai peraturan, transformer dengan kapasiti 630 kV dipasang. Dan lebih lagi, mempunyai rintangan keluaran Rtp kurang daripada 0.1 Ohm. Di kawasan luar bandar, transformer 160 - 250 kV boleh digunakan. Dan mempunyai rintangan output urutan 0.15 Ohms, dan juga transformer pada 40 - 100 kV. Dan mempunyai impedans output 0.65 - 0.25 Ohms.

Kabel pembekalan kuasa dari pencawang pengubah bandar ke ASG rumah biasanya digunakan dengan konduktor aluminium dengan konduktor fasa keratan sekurang-kurangnya 70 - 120 mm2. Apabila garis panjang kurang daripada 200 meter, rintangan litar fasa-sifar kabel bekalan (Rpc) boleh diambil sama dengan 0.3 Ohm. Untuk pengiraan yang lebih tepat, anda perlu mengetahui panjang dan keratan rentas kabel, atau mengukur rintangan ini. Salah satu instrumen untuk pengukuran tersebut (instrumen vektor) ditunjukkan dalam Rajah. 2.

Rajah. 2. Alat untuk mengukur rintangan litar fasa-sifar "Vektor"

Rintangan talian mestilah sedemikian rupa sehingga dengan litar pintas arus dalam litar ini dijamin melebihi arus pengoperasian pelepasan elektromagnetik.Oleh itu, bagi pemutus litar C25, arus litar pintas dalam talian hendaklah melebihi 1.15 × 10 × 25 = 287 A, di sini 1.15 adalah faktor keselamatan. Oleh itu, rintangan litar fasa-sifar bagi pemutus litar C25 tidak boleh melebihi 220V / 287A = 0.76 Ohm. Oleh itu, untuk pemutus litar C16, rintangan litar tidak boleh melebihi 220V / 1.15x160A = 1.19 Ohms dan untuk pemutus litar C10 - tidak lebih dari 220V / 1.15x100 = 1.91 Ohms.

Oleh itu, untuk bangunan pangsapuri bandar, mengambil Rtp = 0.1 Ohm; Rpc = 0.3 Ohm apabila menggunakan kabel dengan konduktor tembaga dengan seksyen salib 2.5 mm2 yang dilindungi oleh pemutus litar C16 di rangkaian saluran keluar, rintangan kabel Rgr (fasa dan konduktor neutral) tidak boleh melebihi Rgr = 1.19 Ohm - Rtp - Rpk = 1.19 - 0.1 - 0.3 = 0.79 Ohms. Menurut jadual 4 kita dapat melihat panjangnya - 0.79 / 17.46 = 0.045 km, atau 45 meter. Untuk kebanyakan pangsapuri panjang ini sudah cukup.

Apabila menggunakan pemutus litar C25 untuk melindungi kabel dengan seksyen salib 2.5 mm2, rintangan litar hendaklah kurang daripada 0.76 - 0.4 = 0.36 Ohm, yang sepadan dengan panjang kabel maksimum 0.36 / 17.46 = 0.02 km, atau 20 meter.

Apabila menggunakan pemutus litar C10 untuk melindungi garis pencahayaan kumpulan yang dibuat dengan kabel dengan konduktor tembaga 1.5 mm2, kami mendapat rintangan kabel yang dibenarkan maksimum 1.91 - 0.4 = 1.51 Ohms, yang bersamaan dengan panjang kabel maksimum 1.51 / 29, 1 = 0.052 km, atau 52 meter. Jika anda melindungi garisan sedemikian dengan pemutus litar C16, maka garis panjang maksimum ialah 0.79 / 29.1 = 0,027 km, atau 27 meter.

Lihat juga:Kenapa ukuran rintangan gelung fasa-sifar dilakukan oleh profesional dan bukan peretas

Victor Ch