kategorier: Udvalgte artikler » Elektrikerhemmeligheder
Antal visninger: 390289
Kommentarer til artiklen: 29
Sådan vælges et kabelsektion - designertips
Artiklen overvejer de vigtigste kriterier for valg af kabelsektion, giver eksempler på beregninger.
På markeder kan du ofte se håndskrevne tegn, der angiver, hvilke kabel skal købes af køberen afhængigt af den forventede belastningsstrøm. Tro ikke på disse tegn, da de vildleder dig. Kabeltværsnittet vælges ikke kun ved drift af strømmen, men også af flere parametre.
Først og fremmest skal det huskes, at kabelkernerne opvarmes adskillige titalls grader, når man bruger et kabel til grænsen for dets kapacitet. De aktuelle værdier vist i figur 1 foreslår opvarmning af kabelkernerne til 65 grader ved en omgivelsestemperatur på 25 grader. Hvis flere kabler er lagt i et rør eller bakke, reduceres den maksimalt tilladte strøm på grund af deres gensidige opvarmning (hvert kabel opvarmer alle andre kabler) med 10-30 procent.
Den maksimale mulige strøm falder også ved forhøjede omgivelsestemperaturer. Derfor bruges kabler i et gruppennetværk (et netværk fra afskærmninger til inventar, stikkontakter og andre elektriske modtagere) normalt ved strømme, der ikke overstiger 0,6 - 0,7 fra værdierne vist i figur 1.
Fig. 1. Tilladt kontinuerlig strøm af kabler med kobberledere
På dette grundlag er den udbredte anvendelse af afbrydere med en nominel strøm på 25A til at beskytte udløbsnetværk lagt med kabler med kobberledere med et tværsnit på 2,5 mm2 en fare. Tabeller med faldende koefficienter afhængigt af temperaturen og antallet af kabler i en bakke findes i reglerne for elektrisk installation (PUE).
Yderligere begrænsninger opstår, når kablet er langt. Samtidig kan spændingstab i kablet nå uacceptable værdier. Når kablerne beregnes, er de maksimale tab i linjen som regel ikke mere end 5%. Tab er ikke vanskeligt at beregne, hvis du kender modstandsværdien af kabelkernerne og den estimerede belastningsstrøm. Men normalt bruges til beregning af tabstabeller over tabsafhængighed på læsningsøjeblikket. Lastmomentet beregnes som produktet af kabellængden i meter og effekten i kilowatt.
Dataene til beregning af tab ved en enfasespænding på 220 V er vist i tabel1. For eksempel for et kabel med kobberledere med et tværsnit på 2,5 mm2 med en kabellængde på 30 meter og en belastningseffekt på 3 kW er lastmomentet 30x3 = 90, og tabet vil være 3%. Hvis den beregnede tabsværdi overstiger 5%, er det nødvendigt at vælge et kabel med et større tværsnit.
Tabel 1. Belastningsmomentet, kW x m, for kobberledere i en to-ledningsledning ved en spænding på 220 V for et givet afsnit af lederen
I henhold til tabel 2 kan du bestemme tabet i en trefaselinie. Når man sammenligner tabel 1 og 2, kan det bemærkes, at i en trefaselinie med kobberledere med et tværsnit på 2,5 mm2 svarer et tab på 3% til et seks gange større belastningsmoment.
En tredobbelt stigning i belastningsmomentet opstår på grund af fordelingen af belastningseffekten i tre faser, og en dobbelt stigning på grund af det faktum, at strømmen i den neutrale leder er nul i et trefaset netværk med en symmetrisk belastning (identiske strømme i faseledere). Ved ubalanceret belastning øges tab i kablet, hvilket skal tages i betragtning, når du vælger kabelsektionen.
Tabel 2. Lastmomentet, kW x m, for kobberledere i en trefaset firetrådsledning med nulspænding på 380/220 V for et givet afsnit af lederen (for at forstørre tabellen, klik på figuren)
Tab i kablet påvirkes stærkt ved brug af lavspænding, for eksempel halogenlamper. Dette er forståeligt: Hvis 3 volt falder på fase og neutrale ledere, vil vi ved en spænding på 220 V sandsynligvis ikke bemærke dette, og ved en spænding på 12 V vil spændingen på lampen falde halvt til 6 V.Derfor skal transformatorer til drift af halogenlamper bringes så tæt som muligt på lamperne. F.eks. Med en kabellængde på 4,5 meter med et tværsnit på 2,5 mm2 og en belastning på 0,1 kW (to lamper på hver 50 W) er belastningsmomentet 0,45, hvilket svarer til et tab på 5% (tabel 3).
Tabel 3. Lastmomentet, kW x m, for kobberledere i en to-ledningsledning ved en spænding på 12 V for en given sektion af lederen
Ovenstående tabeller tager ikke højde for stigningen i ledernes modstand mod opvarmning på grund af strømmen gennem dem. Derfor, hvis kablet bruges ved strømme på 0,5 eller mere af den maksimalt tilladte kabelstrøm i en given sektion, er det nødvendigt at indføre en korrektion. I det enkleste tilfælde, hvis du forventer at modtage tab på højst 5%, beregne tværsnittet på baggrund af tabene på 4%. Tab kan også stige med et stort antal kabellederforbindelser.
Kabler med aluminiumledere har en modstand på henholdsvis 1,7 gange i forhold til kabler med henholdsvis kobberledere, og tabene i dem er 1,7 gange større.
Den anden begrænsende faktor for store kabellængder er overskuddet af den tilladte værdi af fase-nul kredsløbsmodstanden. For at beskytte kabler mod overbelastning og kortslutning skal du som regel bruge afbrydere med en kombineret frigørelse. Sådanne afbrydere har termiske og elektromagnetiske frigivelser.
Den elektromagnetiske frigivelse tilvejebringer øjeblikkelig (tiendedele og endda hundrededele af et sekund) nedlukning af nødsektionen på netværket under en kortslutning. For eksempel har en afbryder mærket C25 en termisk frigørelse på 25 A og en elektromagnetisk frigørelse på 250A. Afbrydere i gruppe "C" har en mangfoldighed af brudstrøm i den elektromagnetiske frigørelse til termisk fra 5 til 10. Men ved beregning af linjen for kortslutningsstrøm den maksimale værdi tages.
Den samlede modstand for fase-nul-kredsløbet inkluderer: modstanden fra den nedtrappende transformator i transformatorstationen, kablets modstand fra understationen til bygningens indgangskontakt, modstanden på kablet lagt fra switchgear til switchgear og kabelmodstanden i selve gruppelinien, hvis tværsnit er nødvendigt at bestemme.
Hvis linjen har et stort antal kabelledertilslutninger, for eksempel en gruppelinie med et stort antal armaturer forbundet med en sløjfe, skal kontakttilslutningsmodstandens modstand også tages i betragtning. Ved meget nøjagtige beregninger tages der hensyn til lysbue-modstanden på fejlstedet.
Impedansen for fase-nul-kredsløbet for firetrådskabler er vist i tabel 4. Tabellen tager højde for modstanderne for både fase- og neutrale ledere. Modstandsværdier er angivet ved en kabeltemperatur på 65 grader. Tabellen er også gyldig for to-trådslinjer.
Tabel 4. Den totale modstand for fase-nul kredsløbet for 4-core kabler, Ohm / km ved en kernetemperatur på 65cirkaC
I by transformatorstationer er som regel transformere med en kapacitet på 630 kV installeret. Og mere, med en outputimpedans Rtp på mindre end 0,1 Ohm. I landdistrikter kan transformatorer på 160 - 250 kV bruges. Og med en outputmodstand i størrelsesordenen 0,15 Ohm og endda transformere ved 40 - 100 kV. Og med en outputimpedans på 0,65 - 0,25 Ohm.
Strømforsyningskabler fra bytransformatorstationer til husets ASG bruges normalt med aluminiumledere med et tværsnit af faseledere på mindst 70 - 120 mm2. Når længden af disse linjer er mindre end 200 meter, kan modstanden for fase-nul kredsløbet på forsyningskablet (Rpc) tages lig med 0,3 Ohm. For en mere nøjagtig beregning skal du kende kablets længde og tværsnit eller måle denne modstand. Et af instrumenterne til sådanne målinger (vektorinstrumentet) er vist i fig. 2.
Fig. 2. Enheden til måling af modstanden i fase-nul kredsløbet "Vector"
Ledningens modstand skal være sådan, at strømmen i kredsløbet med en kortslutning garanteres at overstige driften af den elektromagnetiske frigørelse.Følgelig for kortslutningsstrømmen C25 bør kortslutningsstrømmen i linjen overstige 1,15 × 10 × 25 = 287 A, her er 1.15 sikkerhedsfaktoren. Derfor skal fase-nul kredsløbsmodstand for C25-afbryder ikke være mere end 220V / 287A = 0,76 Ohm. Følgelig bør kredsløbsmodstanden for C16-afbryderen ikke overstige 220V / 1.15x160A = 1.19 Ohms og for C10-afbryderen ikke mere end 220V / 1.15x100 = 1.91 Ohms.
Således, for en urban lejlighedsbygning, tager Rtp = 0,1 Ohm; Rpc = 0,3 Ohm ved brug af et kabel med kobberledere med et tværsnit på 2,5 mm2 beskyttet af en C16-afbryder i udløbsnetværket, kablet Rgr's modstand (fase og neutrale ledere) bør ikke overstige Rgr = 1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 ohm. I henhold til tabel 4 finder vi dens længde - 0,79 / 17,46 = 0,045 km eller 45 meter. For de fleste lejligheder er denne længde nok.
Når du bruger en C25-afbryder til at beskytte et kabel med et tværsnit på 2,5 mm2, skal kredsløbsmodstanden være mindre end 0,76 - 0,4 = 0,36 Ohm, hvilket svarer til en maksimal kabellængde på 0,36 / 17,46 = 0,02 km, eller 20 meter.
Når vi bruger en C10-afbryder til at beskytte en gruppebelysningslinie lavet med et kabel med 1,5 mm2 kobberledere, får vi den maksimalt tilladte kabelmodstand på 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, hvilket svarer til en maksimal kabellængde på 1,51 / 29, 1 = 0,052 km eller 52 meter. Hvis du beskytter en sådan linje med en C16-afbryder, vil den maksimale linielængde være 0,79 / 29,1 = 0,027 km eller 27 meter.
Se også:Hvorfor udføres målinger af fase-nul-sløjfemodstand af professionelle og ikke hackere
Victor Ch
Se også på elektrohomepro.com
: