Подбор сечения кабеля: Калькулятор расчета сечения кабеля

Расчёт сечения кабеля по мощности и длине

Из-за сопротивления материала происходит некоторая потеря напряжения при прохождении тока сквозь проводник. Чем длиннее проводка, тем большая величина этих потерь. Однако, ощутимые потери могут возникнуть на линиях электропередач протяжённостью, измеряемой километрами. Для бытовой проводки они столь несущественны, что ими можно вполне пренебречь.

Рассчитываются основные показатели электротока по следующим формулам:

• Сила тока: I = Р / (U cos ф), где:
  I – искомая сила тока.
  Р – мощность.
  U – напряжение.
  cos ф – коэффициент, применяемый для бытовой проводки. Обычно принимается за единицу.
• Сопротивление провода: Rо=р L / S, где:
  Rо – удельное сопротивление проводника.
  р – удельное сопротивление материала, из которого он изготовлен (медь или алюминий).
  L – длина проводки.
  S – площадь сечения провода.

Выбираем сечение кабеля по мощности

Подобрать сечение провода можно по мощности приборов, которые будут подключаться. Эти приборы называются нагрузкой и метод может еще называться «по нагрузке». Суть его от этого не меняется.

Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Выбор сечения провода по длине

Вы должны знать о том, что длина провода (кабеля) влияет на напряжение. Чем длиннее линия, тем больше потеря напряжения. Чтобы этого избежать нужно увеличивать сечение проводника. Как это все подсчитать?

Пример.

У вас в быту есть некие потребители электроэнергии, в сумме они составляют 5000 Вт или 5 кВт. Длина до этих потребителей от автоматического выключателя равно 25 м. Так как электроэнергия поступает по одному проводу, а возвращается по другому проводу, то длина увеличивается вдвое и равна 50 м.

Дальше нам нужно найти силу тока (I). Как найти вы уже знаете. Нужно мощность разделить на напряжение:

I=P/U

I = 5000/220 = 22,72 А

С помощью силы тока (А) или мощности (Р) в таблице 2 определяем сечение провода. По таблице это 1,5 мм² медного провода.

Так как провод имеет свое сопротивление (R) мы производим расчет с учетом следующих данных по формуле:

R = p × L/S

где:

R – сопротивление проводника, Ом;

p – удельное сопротивление, Ом · мм²/м;

L – длина провода, м;

S – площадь поперечного сечения, мм².

Из формулы: величина (р) это всегда постоянная величина. Для меди она равна 0,0175, а для алюминия – 0,0281.

Вычисляем:

R = 0,0175 × 50/1,5 = 0,583 Ом

Теперь нужно высчитать потери напряжения по формуле:

dU = I·R

где,

dU – потеря напряжения, В;

I– сила тока, А;

R– сопротивление проводника, ОМ.

dU = 22,72 × 0,583 = 13,24 В

После этого расчета нужно узнать процентное соотношение потерь напряжения. Если оно будет выше 5 %, то проводник следует выбрать на одну позицию выше ссылаясь на таблицу 2.

Считаем:

13,24 В / 220 В × 100% = 6,01%

Так как процентное соотношение потерь напряжения выше 5%, то сечение провода (кабеля) вместо 1.5 мм² выбираем 2.5 мм².

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по-другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).

Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую сторону допустимы).

Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:

U = ((p l) / S) I

где:
• U — напряжение постоянного тока, В
• p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
• l — длина провода, м
• S — площадь поперечного сечения, мм2
• I — сила тока, А

Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подстановки, или с помощью простейших арифметических действий над данным уравнением.

Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице.

Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке.

Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей.

Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

Расчёт для помещений

Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться.

Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто.

Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток.

Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора!

Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:
1. ППВ — медный плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
2. АППВ — алюминиевый плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
3. ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой проводки;
4. ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, гибкий, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
5. ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
6. ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлорид) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы расположены в одной плоскости).

Что необходимо для расчёта по нагрузке

Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго.

Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть.

Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:

Для однофазной сети напряжением 220 В:

Где:
• Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
• U — напряжение сети, В;
• COSφ — коэффициент мощности.

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля.

Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А.

Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

Общепринятые сечения для проводки в квартире

Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства.

Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.

Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Источники

• https://pue8.ru/kabelnye-linii/264-kak-vybrat-kabel.html
• https://first-apartment.ru/sechenie-provoda.html
• https://YDoma.info/ehlektrotekhnika/vybor-podgotovka-montazh-provoda/electricity-vybor-secheniya-provoda.html
• https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/elektroxozyajstvo/raschet-secheniya-kabelya-po-toku.html
• https://www.boncom.by/papers/raschet-secheniya-kabelya
• https://vodatyt.ru/elektrika/raschet-secheniya-kabelya.html
• https://sovet-ingenera.com/elektrika/provodka/raschyot-secheniya-kabelya.html
• https://elektro.guru/kabel-i-provoda/raschet-secheniya-provodov-i-kabeley-po-potreblyaemoy-moschnosti-tablicy.html
• https://stroychik.ru/elektrika/vybor-secheniya-kabelya
• https://electromc.ru/vybor-secheniya-provoda/

[свернуть]

Расчет сечения кабеля по току и мощности

Электричество передаётся конечному потребителю от электростанции или генератора посредством проводников проводов и кабелей. Какая разница между проводниками этих видов?

Кабель – несколько проводов в защитной герметичной оболочке, изолированных друг от друга. Герметичная оболочка в свою очередь покрывается в несколько слоев защитным покровом, оберегающим оболочку от механических повреждений и коррозии.

Провод – изделие, состоящее из одной и более жил, изолированных друг от друга, или одной и более скрученных между собой проволок, покрытое дополнительно в зависимости от условий прокладки оболочкой из металла, проволоки или волокнистого материала.

А сколько средств нужно потратить на изготовление этих проводников? Прямо сказать, немало. Одно дело, когда покупатель электроприбора платит за 1–2 метра, входящего в комплект кабеля, а кто заплатит за сотни километров линий электропередач, если потребитель оплачивает только стоимость использованной электроэнергии?

Вопрос риторический. Следовательно, при электрификации того или иного объекта каждый подрядчик старается сэкономить на тоннах меди или алюминия, желательно, чтобы экономия не отразилась на качестве поставляемой электроэнергии. Оптимальный способ – провести правильный расчёт сечения кабеля по мощности, длине, силе тока и используемому металлу, меди или алюминия. Это позволит осуществить оптимальный выбор кабеля для прокладки к нужному объекту или в своей квартире.

Значение сечения для производителей и потребителей электроэнергии

Какие последствия неправильного выбора сечения? Сечение – площадь поперечного разреза провода. Проводники одинаковой толщины могут иметь разную площадь. Если провод круглый — диаметр жилы делится на 2, радиус поднимается до квадрата и умножается на 3,1415. при других формах жилы кабеля сечение рассчитываются как площадь той геометрической фигуры, поперечный разрез которой имеет жила проводника, входящего в состав кабеля. Измеряется в мм2.

Существует 3 вида подбора сечения кабеля – для прокладки ЛЭП; для производственных цехов тяжёлой промышленности, для бытовых нужд. Остальные виды, так или иначе, связаны с вышеперечисленными, например, при подборе сечения кабеля для электротранспорта, руководствуются тем же принципом, что и для прокладки воздушной линии (далее — ВЛ), в частности, ЛЭП.

Основной критерий, по которому нужно выбирать кабель, это максимальная нагрузка на кабель, при которой он не перегревается. Чем меньше сечение, тем больше сопротивление, соответственно, проводник нагревается, вследствие чего теряется мощность и нарушается целостность изоляции. Если площадь поперечного разреза проводника больше, то повышается безопасность и срок эксплуатации кабеля, но и цена соответственно тоже!

Если прокладывать ЛЭП и другие электрокоммуникации с большим запасом сечения, то такие линии влетят в копеечку электрификатору. Поэтому перед тем как выбрать кабель оптимального сечения, его значение подбирают с таблицы сечения. Но таблицы выбора для того, чтобы определиться какой кабель подойдёт под прокладку в том или ином случае, мало. Перед тем как рассчитать сечение кабеля необходимо учесть все нюансы при укладке для тех или иных потребностей.

Начнём с глобального, чтобы закончить тривиальным

При расчёте сечения учитываются 3 основных параметра – плотность или сила тока, длина кабеля, материал проводника. Мощность – результат умножения силы тока на напряжение, а сопротивление зависит от материала и длины проводника. В некоторых случаях рассчитывать сечение кабеля по мощности не целесообразно. Об этом речь пойдёт ниже.

Расчёт сечения кабеля по длине крайне важен при прокладке ЛЭП. Чем длиннее провод, тем больше его сопротивление, соответственно, на отдалённых участках таких магистралей сила тока падает. Возникает вопрос, как могут функционировать ЛЭП длиной в 50 км и более, если когда рассчитывают сечение кабеля по мощности в таблице, то потеря тока на 50 км может превысить 60%? Остаётся единственный выход – напряжение.

Как известно, электрон, потоком которых и является электрический ток, имеет 2 природы: корпускулярную – двигается как материальное тело с заданной скоростью; волновую – передвигается в пространстве как электромагнитная волна со скоростью около 300000 км/с. То есть, если увеличить напряжение и уменьшить силу тока, то жилы с малым сечением можно прокладывать на любую длину! Казалось бы, что может быть проще. При помощи повышающего трансформатора поднять напряжение до 10 МВ., тогда при силе тока в 10 А можно обеспечить электричеством более 20000 потребителей!

Но на практике все обстоит иначе. Чтобы поднять напряжение до умопомрачительных величин нужно изолировать жилу абсолютным диэлектриком, который не пропускал  электромагнитные колебания, а такими материалами современная наука, увы, не располагает. На практике ЛЭП даже с напряжением в 10 кВ представляют нешуточную опасность для окружающих. Мало того что наводящееся напряжение скапливается на близнаходящихся металлических предметах, да ещё и электромагнитные волны создают помехи в радиусе десятков километров. Так что приходится делать выбор сечения кабеля по току и по длине проводников.

Важно! Чтобы проверить безопасность кабеля при данном сечении, кабель должен выдержывать нагрузку, выше номанальной на 10–15%, 30 минут. При передаче электричества, напряжение неизменно, а сила тока и длина жилы разные. Поэтому при прокладке ЛЭП проводится расчёт сечения кабеля по мощности и длине. А правильность выбора испытывается посредством токовых нагрузок кабелей.

Борцы за экологию, считающие, что воздушные линии электропередач должны отойти в прошлое, скорее всего не дождутся их повсеместного демонтажа. Причина кроется всё в том же сечении. Открытые коммуникации меньше греются, ведь атмосфера – природное охлаждение, да и ремонтировать ВЛ намного проще, чем подземные кабельные линии.

Материал проводника

Что предпочесть – алюминий или медь? По техническим характеристикам медь предпочтительнее, да и сечение медного кабеля при передаче одинаковой мощности меньше, но медь дороже, следовательно, ЛЭП с алюминиевыми проводами экономичнее.

Оборудование в тяжёлой промышленности потребляет большую силу тока, например, электросварочный аппарат, может потреблять ток в 200 и более А. Чтобы обеспечить бесперебойную работу данного оборудования на производственные предприятия прокладывают силовые кабели. Сечение силового кабеля может достигать 120 мм2 и более. Чтобы увеличить пропускную способность кабеля, часто используют многожильные изделия. Такое решение обосновывается таким явлением как скин-эффект – распределением тока в поверхностном слое проводника.

Целесообразно ли подбирать сечение кабеля по диаметру? Диаметр кабеля имеет неодинаковое сечение. Производитель проводниковой продукции указывает площадь поперечного разреза и номинальную нагрузку в амперах.

А теперь к мощности

Вот решили вы немного прибарахлиться и купить несколько мощных электроприборов. У вас в квартире, как говорится, старая проводка. Нужно решать какой кабель и на какую розетку прокладывать. Естественно, о выборе материала речь не идёт, это медь. Рекомендации ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), долгий срок службы и безопасность — основные преимущества меди. По каким показателям рассчитывать сечение для квартиры?

Поскольку длина особого значения не имеет, остаётся мощность и сила тока. Мощность, самый простой вариант расчёта. Открываем таблицу или онлайн калькулятор. Находим или вводим предполагаемое значение суммарной мощности электроприборов, которые будут работать одновременно, находим или рассчитываем сечение исходя из материала проводника. У нас медь. Казалось бы, на этом всё. Осталось вызвать специалистов и заказать или приобрести кабель нужной поперечной площади.

Вот и всё установлено. Осталось только запустить, к примеру, колодезный насос или токарный бытовой станок. И вдруг что-то начинает вонять! Ах да, это изоляция плавится! Дело в том, что в момент пуска электродвигателя, пусковая мощность в 5-7 раза превышает номинальную мощность. Так, что рассчитывать сечение по мощности целесообразно, только если не планируется использовать электродвигатель, номинальной мощностью более 3,5 кВт. Иначе сечение нужно подбирать по силе тока в момент запуска мощного агрегата. Этот параметр указан в руководстве к прибору.

Никогда не нарушайте золотое правило! Лучше выбрать сечение, большее чем нужно, чтобы остался запас для непредвиденных высоких нагрузок, способных повредить изоляцию кабеля.

Практическое руководство по выбору кабеля

% PDF-1.4 % 1 0 obj> поток application / pdfA Практическое руководство по выбору кабеля

Искусство определения правильного сечения проводов низкого напряжения

Максимальная допустимая нагрузка по току

Чтобы пояснить в начале этой статьи, определение сечения проводов и кабелей, безусловно, не является самая захватывающая часть электрического дизайна.Есть гораздо более сложные и захватывающие части, чем смотреть на бесконечные столы дирижеров. Однако эта часть должна выполняться профессионально так же, как и все остальные части дизайна. Итак, возьмите очки (если вы их носите), выпейте кофе и приступим.

Определение поперечного сечения проводников основано на знании максимальной допустимой токовой нагрузки системы проводки, которая сама определяется на основе проводов и условия их эксплуатации.Стандарт IEC 60364-5-52 определяет значения тока в соответствии с основными принципами работы для установок и безопасности людей. Основные элементы приведены ниже.

Таблицу допустимых значений тока можно использовать для прямого определения поперечного сечения проводов в соответствии с:

1. Тип проводника
2. Эталонный метод (метод установки)
3. Теоретическая допустимая нагрузка по току Iz (Iz _th )

Iz _th рассчитывается путем применения всех поправочных коэффициентов (f) к значению рабочего тока (I _B ) .Коэффициенты f определяются в соответствии с методом установки, группировкой, температурой и т. Д.

I _B = Iz _th × f , что дает Iz _th = I _B / f

Весь процесс определения правильного поперечного сечения низковольтных проводов объясняется следующими шагами.

Содержание:

1. Характеристики проводов
2. Системы электромонтажа: способы монтажа
   1. Приложение 1 — «Группы монтажа» в зависимости от типа кабеля
3. Группы цепей
4. Температура окружающей среды
5. Риски взрыва
6. Параллельные проводники
7. Общий поправочный коэффициент
   1. Пример определения трехфазной цепи
8. Сечение нейтрального проводника
   1. Примеры: Применение понижающих коэффициентов для гармонических токов

1.Характеристики жил

Учитываются следующие данные:

1. Тип жилы: медь или алюминий.
2. Тип изоляции, определяющий максимально допустимую температуру во время работы, XLPE или EPR для изоляции, выдерживающей 90 ° C, и ПВХ для изоляции, выдерживающей 70 ° C

Таблица 1 — Макс. рабочие температуры в зависимости от типа изоляции

⁽¹⁾ Если проводник работает при температуре выше 70 ° C, рекомендуется проверить, что оборудование, подключенное к этому проводу, подходит для конечной температуры соединения.

⁽²⁾ Более высокие рабочие температуры могут быть разрешены для определенных типов изоляции, в зависимости от типа кабеля, его концов, условий окружающей среды и других внешних воздействий.

Вернуться к таблице содержания ↑

2. Системы электропроводки: методы установки

Стандарт определяет ряд методов установки, которые представляют различные условия установки. В следующих таблицах они разделены на группы и определены буквами от A до G , которые определяют, как читать таблицу допустимых токовых нагрузок в проводниках (см. Приложение 1)

Если используются несколько методов монтажа вдоль длина системы электропроводки, необходимо выбрать методы, для которых условия тепловыделения наименее благоприятны .

В стандарте нет четкого положения об определении поперечного сечения проводников внутри низковольтных распределительных щитов. Однако стандарт IEC 60439-1 определяет токи (используемые для испытаний на превышение температуры) для медных проводников с ПВХ изоляцией.

Таблица 2 — Группа монтажа в зависимости от типа кабеля

Подробное описание каждой монтажной группы см. В Приложении 1 ниже.

Вернуться к таблице содержания ↑

3. Группы цепей

Таблицы, в которых представлены методы установки, также относятся к конкретным таблицам, которые используются для определения поправочных коэффициентов, связанных с группой цепей и кабелепроводов.

Таблица 3 — Коэффициенты уменьшения для групп из более чем одной цепи или из более чем одного многожильного кабеля, которые будут использоваться с допустимой нагрузкой по току

Эти коэффициенты применимы к одинаковым группам кабелей с одинаковой нагрузкой.Если горизонтальные зазоры между соседними кабелями в два раза превышают их общий диаметр, коэффициент уменьшения не требуется.

Те же коэффициенты применяются к:

• Группам из двух или трех одножильных кабелей;
• Многожильные кабели

Если система состоит как из двухжильных, так и из трехжильных кабелей, общее количество кабелей принимается как количество цепей, и соответствующий коэффициент применяется к таблицам для двух нагруженных проводников. для двухжильных кабелей и в таблицы для трех нагруженных жил для трехжильных кабелей.

Если группа состоит из одножильных кабелей n , она может рассматриваться либо как n / 2 цепей из двух нагруженных проводников, либо как n / 3 цепей из трех нагруженных проводников. Приведенные значения усреднены по диапазону размеров проводов и типам установки, включенным в таблицы, общая точность табличных значений находится в пределах 5%.

Для некоторых установок и других методов, не предусмотренных в приведенной выше таблице, может оказаться целесообразным использовать коэффициенты, рассчитанные для конкретных случаев.

Таблица 4 — Коэффициенты уменьшения для групп из более чем одной цепи, кабели, проложенные непосредственно в земле, метод прокладки D — одножильные или многожильные кабели

Приведенные значения относятся к монтажной глубине 0,7 м и тепловому сопротивлению грунта 2,5 км / Вт . Это средние значения для диапазона размеров и типов кабелей, указанных в таблицах.Процесс усреднения вместе с округлением может в некоторых случаях приводить к ошибкам до ± 10% .

Если требуются более точные значения, они могут быть рассчитаны методами, приведенными в IEC 60287-2-1.

Таблица 5 — Коэффициенты уменьшения для групп, состоящих из более чем одной цепи, кабели, проложенные в каналах, метод заземления D multi -жильные кабели в односторонних каналах

Приведенные значения относятся к глубине прокладки 0,7 м и тепловому воздействию почвы. удельное сопротивление 2,5 км / Вт.Это средние значения для диапазона размеров и типов кабелей, указанных в таблицах. Процесс усреднения вместе с округлением в некоторых случаях может приводить к ошибкам до ± 10%.

Если требуются более точные значения, они могут быть рассчитаны методами, приведенными в IEC 60287.

Таблица 6 — Коэффициенты уменьшения для групп из более чем одного многожильного кабеля, которые должны применяться к эталонным номинальным значениям для многожильных кабелей, воздух — метод установки E

⁽¹⁾ Значения даны для вертикальных расстояний между лотками 300 мм и не менее 20 мм между лотками и стеной.Для более близкого расстояния коэффициенты следует уменьшить.

⁽²⁾ Значения даны для горизонтального расстояния между лотками 225 мм с лотками, установленными вплотную. Для более близкого расстояния коэффициенты должны быть уменьшены

Таблица 7 — Коэффициенты уменьшения для групп, состоящих из более чем одной цепи одножильных кабелей ⁽¹⁾ , которые должны применяться к справочному рейтингу для одной цепи одножильных кабелей на открытом воздухе — метод установки F

⁽¹⁾ даны для одинарных слоев кабелей (или групп трилистников), как показано в таблице, и не применяются, когда кабели проложены более чем в одном слое, соприкасаясь друг с другом.Значения для таких установок могут быть значительно ниже и должны определяться соответствующим методом.

⁽²⁾ Значения даны для вертикального расстояния между лотками 300 мм. для более близкого расстояния коэффициенты следует уменьшить.

⁽⁴⁾ Значения даны для горизонтального расстояния между лотками 225 мм с лотками, установленными вплотную друг к другу, и не менее 20 мм между лотком и любой стеной. для более близкого расстояния коэффициенты следует уменьшить.

⁽⁵⁾ для цепей, имеющих более одного параллельного кабеля на фазу, каждый трехфазный набор проводников следует рассматривать как цепь для целей данной таблицы.

Вернуться к таблице содержания ↑ v

4. Температура окружающей среды

Температура окружающей среды напрямую влияет на сечение проводов. Следует учитывать температуру воздуха вокруг кабелей (установка на открытом воздухе) и температуры земли для подземных кабелей.

Следующие таблицы, взятые из стандарта IEC 60364-5-52, могут использоваться для определения поправочного коэффициента, применяемого для температур от 10 до 80 ° C . Во всех этих таблицах базовая температура воздуха составляет 30 ° C, а температура земли — 20 ° C.

Не следует путать температуру окружающей среды вокруг кабелей с температурой, принимаемой во внимание для защитных устройств, то есть внутренней температурой распределительного щита, в котором установлены эти защитные устройства.

Таблица 8 — Поправочные коэффициенты для температур окружающего воздуха, отличных от 30 ° C, применяемые к допустимой токовой нагрузке для кабелей в воздухе ⁽¹⁾ .

При более высоких температурах окружающей среды проконсультируйтесь с производителем.

Таблица 9 — Таблица поправочных коэффициентов для температур окружающей среды земли, отличных от 20 ° C, которые должны применяться к допустимой токовой нагрузке для кабелей в кабельных каналах в земле

Таблица 10 — Таблица поправочного коэффициента для кабелей в подземных каналах для теплового сопротивления почвы, отличного от 2,5 К.м / Вт, применяемые к допустимой токовой нагрузке для эталонного метода D

Приведенные поправочные коэффициенты были усреднены по диапазону размеров проводов и типам установки, приведенным в таблицах. Общая точность поправочных коэффициентов находится в пределах ± 5% . Поправочные коэффициенты применимы к кабелям, протянутым в заглубленные каналы; для кабелей, проложенных непосредственно в земле, поправочные коэффициенты для теплового сопротивления менее 2,5 К.м / Вт будет выше.

Если требуются более точные значения, они могут быть рассчитаны методами, указанными в IEC 60287 . Поправочные коэффициенты применимы к каналам, проложенным на глубине до 0,8 м.

Вернуться к таблице содержания ↑

5. Риски взрыва

В установках, где существует риск взрыва (наличие, обработка или хранение материалов, которые являются взрывоопасными или имеют низкую температуру вспышки, включая присутствие взрывчатых веществ). пыль), системы электропроводки должны иметь соответствующую механическую защиту n, а допустимая нагрузка по току будет подвергаться понижающему коэффициенту.

Описание и правила установки приведены в стандарте IEC 60079.

Интересное чтиво:

Почему оборудование подстанции выходит из строя и почему стоит подумать об этом до отказа

Вернуться к таблице содержимого ↑

6. Параллельные проводники

До тех пор, пока расположение проводов соответствует правилам группировки, допустимая нагрузка по току в системе проводки может считаться равной сумме пропускных способностей по току каждого проводника к которому применяются поправочные коэффициенты, связанные с группой проводников.

Вернуться к таблице содержимого ↑

7. Общий поправочный коэффициент

Когда известны все конкретные поправочные коэффициенты, можно определить глобальный поправочный коэффициент (f) , который равен произведению всех конкретных коэффициентов. Затем процедура состоит из расчета теоретической допустимой нагрузки по току Iz _th системы электропроводки:

Iz _th = I _B / f

Знание Iz _th затем позволяет ссылаться на таблицы на допустимые токи для определения необходимого сечения.

Считайте данные из столбца, соответствующего типу проводника и эталонному методу. Затем просто выберите в таблице значение допустимой нагрузки по току, которое находится непосредственно над значением _Iz , чтобы найти поперечное сечение.

Обычно допускается отклонение в 5% от значения iz. например, рабочий ток I _B 140 A приведет к выбору сечения 35 мм ² с допустимой нагрузкой по току 169 A .Применение этого допуска позволяет выбрать меньшее поперечное сечение 25 мм ² , которое может выдерживать ток 145 А (138 + 0,5% = 145 А) .

Таблица 11 — Максимальный ток в амперах

Где ⁽¹⁾

• PVC 2: изоляция из ПВХ, 2 нагруженных проводника
• PVC 3: PVC изоляция, 3 нагруженных проводника
• PR 2: изоляция XLPE или EPR, 2 нагруженных проводника
• PR 3: изоляция XLPE или EPR, 3 нагруженных проводника.

Используйте PVC 2 или PR 2 для однофазных или двухфазных цепей и PVC 3 или PR 3 для трехфазных цепей.

Вернуться к таблице содержимого ↑

7.1 Пример

Определение трехфазной цепи, образующей связь между главным распределительным щитом и вторичным распределительным щитом.

Гипотезы

• Оценка нагрузок позволила рассчитать рабочий ток проводников: I _B = 600 A
• Система электропроводки состоит из одножильных медных кабелей с изоляцией PR
• Жилы устанавливаются так, чтобы они касались друг друга в перфорированном кабельном канале.
• Предпочтительно прокладывать кабели параллельно, чтобы ограничить поперечное сечение устройства до 150 мм. в перфорированном кабельном лотке соответствует эталонному методу F
  Таблица 12 — Выдержка из таблицы методов установки

  Если достаточно одного провода на фазу, коррекция не требуется.Если необходимы два проводника на фазу, следует применить понижающий коэффициент 0,88.

  Таблица 13 — Выдержка из таблицы с поправочными коэффициентами для групп

  Следовательно, теоретическое значение Iz _th будет определяться следующим образом: Iz _th = I _B / F = 600 / 0,88 = 682 A , т.е. 341 А на провод .

  Таблица 14 — Считывание из таблицы допустимых значений тока

  Для проводника PR 3 в эталонном методе f и допустимой нагрузке по току 382 A (значение непосредственно выше 341 A) в таблице указано поперечное сечение из 120 мм ² .

  Вернуться к таблице содержания ↑

  
  

  8. Поперечное сечение нейтрального проводника

  В принципе, сечение нейтрали должно совпадать с поперечным сечением фазного проводника во всех однофазных цепях. В трехфазных цепях с поперечным сечением более 16 мм ² (25 мм ² алюмин.) Поперечное сечение нейтрали можно уменьшить до поперечного сечения / 2.

  Однако это уменьшение не допускается, если:

  • На практике нагрузки не сбалансированы
  • Содержание третьей гармоники превышает 15%.

  Если это содержание больше, чем 33% , поперечное сечение токоведущих проводов многожильных кабелей выбирается путем увеличения тока I _B . Стандарт IEC 60364-5-52 дает таблицу, показывающую поправочные коэффициенты в соответствии с THD (полное гармоническое искажение), с последующим примером определения допустимой токовой нагрузки кабеля.

  Таблица 15 — Таблица коэффициентов понижения для токов гармоник в 4- и 5-жильных кабелях

  Таблица 15 — Таблица коэффициентов уменьшения для токов гармоник в четырех- и пятижильных кабелях (IEC 60364-5-52)

  Вернуться к таблице содержимого ↑

  
  

  8.1 Примеры

  Применение понижающих коэффициентов для гармонических токов (IEC 60352-5-52)

  Рассмотрим трехфазную цепь с расчетной нагрузкой 39 А , которая должна быть установлена ​​с использованием четырехжильного кабеля с изоляцией из ПВХ, прикрепленного к стене. , способ установки C . Кабель 6 мм ² с медными жилами имеет допустимую нагрузку по току 41 А, и, следовательно, подходит, если в цепи отсутствуют гармоники.

  Если присутствует 20% третьей гармоники , то применяется понижающий коэффициент 0,86 и расчетная нагрузка становится: 39 / 0,86 = 45 A .Для этой нагрузки необходим кабель 10 мм ² .

  Если присутствует 40% третьей гармоники , выбор размера кабеля основан на токе нейтрали, который составляет: 39 × 0,4 × 3 = 46,8 A , и применяется понижающий коэффициент 0,86 , что приводит к расчетной нагрузке: 46,8 / 0,86 = 54,4 A . Для этой нагрузки подходит кабель 10 мм ² .

  Если присутствует 50% третьей гармоники , размер кабеля снова выбирается на основе тока нейтрали, который составляет: 39 × 0,5 × 3 = 58,5 A .В этом случае номинальный коэффициент равен 1 , и требуется кабель 16 мм ² .

  Выбор всех вышеуказанных кабелей основан на допустимой нагрузке на кабель; падение напряжения и другие аспекты конструкции не учитывались.

  Вернуться к таблице содержимого ↑

  
  

  Приложение 1 — «Группы установки» в зависимости от типа кабеля

  Приложение 1 — «Группы установки» в соответствии с типом кабеля

  Вернуться к таблице содержимого ↑

  Источники :

  Как выбрать наиболее экономичный размер и тип кабеля?

  Выбор кабеля заключается в выборе подходящего типа проводника и выборе подходящего размера / площади поперечного сечения / диаметра проводника в соответствии с областью применения.Во-первых, необходимо понять важность определения размеров и выбора кабеля. Затем будут обсуждены критерии выбора с учетом всех факторов снижения номинальных характеристик, которые могут снизить допустимую нагрузку на кабель. Закон, называемый законом Кельвина, играет жизненно важную роль в экономическом определении размеров проводников, поэтому он также будет объяснен здесь. Помимо размера проводника, будут изучены различные типы проводника. Также в конце будет обсуждаться экранирование и изоляция кабеля.

  Размеры кабеля обычно определяются с точки зрения площади поперечного сечения, Kcmil (килограмм круговых милов) или AWG (американский калибр проводов).

  Мы только что запустили нашу серию Power Systems Engineering Vlog и прямо сейчас у нас есть для вас очень много. Первые 50 участников, которые присоединятся к нашему сообществу видеоблогов, получат скидку 75% на . Предложение действительно до 15 мая ^-го . Чего ты ждешь? Зарегистрируйтесь сейчас. Доступные стандарты для выбора и размера кабеля:
  
  • IEC (Международная электротехническая комиссия)
  • NEC (Национальный электротехнический кодекс)
  • BS (Британские стандарты)

  Важность выбора правильного размера и типа кабеля:

  Выбор правильного размера и типа кабеля важен по следующим причинам:

  • Если размер кабеля очень маленький, когда ток превышает допустимую нагрузку кабеля, кабель нагревается и повреждается.Таким образом, необходимо выбрать размер кабеля, при котором он способен выдерживать полный ток нагрузки и ток короткого замыкания, который может протекать по кабелю.
  • Увеличение площади поперечного сечения кабеля потребует использования большего количества материала в его конструкции, что приведет к его удорожанию. Следовательно, будет сложно поддерживать хороший баланс между стоимостью кабеля и требованиями к его использованию. Таким образом, диаметр кабеля должен соответствовать требованиям.
  • Необходимо обеспечить нагрузку подходящим напряжением, т.е. с минимальным падением напряжения. Кабель с маленьким диаметром будет иметь более высокое сопротивление. Кроме того, это приведет к большему падению напряжения на кабеле. Поэтому необходимо выбирать такой кабель, который не вызывает падения напряжения или вызывает меньшее падение напряжения.
  • Необходимо выбрать лучший тип кабеля в соответствии с требованиями применения, поскольку каждый тип проводника имеет собственное сопротивление, теплопроводность и т. Д.

  Критерии выбора кабелей:

  Размер кабеля определяется на основе следующих факторов:

  Пропускная способность по току: Определяется путем оценки силы тока, потребляемого оборудованием или нагрузкой, подключенными к принимающему концу кабеля. В нем также предусмотрен запас прочности по току перегрузки.

  Падение напряжения: Из-за сопротивления кабеля возникают потери мощности, в результате чего напряжение падает на определенную величину.В дополнение к этому, падение напряжения также зависит от температуры, поскольку температура влияет на сопротивление. Если нам известны значения сопротивления кабеля и тока, протекающего по кабелю, то мы можем определить падение напряжения на этом кабеле по формуле V = I * R.

  Рейтинг короткого замыкания: Это способность кабеля выдерживать ток короткого замыкания в течение определенного времени повреждения, прежде чем он будет устранен без каких-либо повреждений.

  Коэффициенты снижения номинальных характеристик:

  Существуют некоторые внешние помехи, которые влияют на номинальный ток кабеля i.е. токовая нагрузка кабеля. В таких сценариях текущие рейтинги должны быть улучшены путем применения некоторых подходящих факторов, известных как коэффициенты снижения номинальных характеристик. Поскольку у нас есть несколько типов коэффициентов снижения, поэтому значения всех коэффициентов снижения умножаются, чтобы получить среднее значение. Ниже приведены основные факторы снижения номинальных характеристик, которые следует учитывать при выборе сечения кабеля.

  Температурный коэффициент снижения номинальных характеристик (C _T ): Температурный коэффициент снижения номинальных характеристик (CT): Кабели должны быть расположены таким образом, чтобы у них было минимальное пространство для рассеивания тепла в окружающей среде.Этот коэффициент используется в расчетах сечения кабеля, чтобы учесть расположение кабеля для минимизации тепловых потерь, тем самым увеличивая допустимую нагрузку кабеля.

  Коэффициент группирования проводников (C _G ): Электромагнитное поле вокруг проводников в группе создается, когда протекает ток, что приводит к снижению допустимой нагрузки кабеля. По этой причине учитывается фактор группировки проводников.

  Термическое сопротивление почвы (C _R ): Стандартная температура окружающей кабели составляет 40 ° C.Но если кабели должны быть закопаны в почву, температура вокруг кабелей повышается, и это влияет на допустимую нагрузку кабеля. Поэтому в расчетах учитывается коэффициент термического сопротивления грунта, чтобы компенсировать повышение температуры.

  Коэффициент снижения глубины залегания (C _D ): Этот коэффициент зависит от глубины грунта, на которую должен быть заложен проводник. Более глубокое проникновение в заземляющий кабель приведет к увеличению коэффициента снижения мощности.

  Как рассчитать размер кабеля для заданной нагрузки?

  Где,

   P = Активная мощность (кВт)
           S = Полная мощность (кВА)
           В  L  = Напряжение сети
           I  L  = Линейный ток или допустимая нагрузка кабеля 

  С учетом факторов снижения номинальных характеристик:

  Теперь выберите размер кабеля в зависимости от указанного выше тока из стандартных таблиц размеров кабеля e.грамм. «Каталоги МЭК».

  Закон Кельвина для экономичного сечения кабеля:

  Закон Кельвина гласит, что:

  Самый экономичный размер кондуктора — это размер, для которого годовые проценты и амортизация капитальных затрат на него равны годовым эксплуатационным расходам

  Скажем,

   Размер (площадь поперечного сечения) проводника = a
           Годовая процентная и амортизационная стоимость кондуктора =  P 
           Годовые текущие расходы на кондуктора =  P  

  P.

  Поскольку годовые проценты и амортизационная стоимость кондуктора прямо пропорциональны размеру кондуктора (поскольку увеличение размера кондуктора увеличит его капитальные затраты и, следовательно, процентные и амортизационные расходы) i.е.

  P ₁ ∝ а

  Итак, P ₁ = k ₁ .a ———————— уравнение (i)

  Кроме того, годовые эксплуатационные расходы на проводник обратно пропорциональны размеру проводника (так как увеличение размера проводника уменьшит потери энергии плюс повреждения из-за нагрева и, следовательно, эксплуатационные расходы), то есть

  Итак, P ₂ =

  к ₂ к

  ———————— уравнение (ii)

  Здесь k ₁ и k ₂ — постоянные.

  Общая годовая стоимость проводника (скажем, P) может быть получена путем сложения уравнений (i) и (ii):

  Чтобы общая стоимость была минимальной, дифференциал «P» по отношению к «a» должен быть равен нулю:

  дП / да

  знак равно

  д / да (к ₁ .а + к ₂ / а)

  0 = k ₁ + k ₂ (- 1 / a ² )

  0 = к ₁ — (к ₂ / а ² )

  к ₂ / а ² = к ₁

  k ₂ / a = k ₁ .a

  P ₂ = P ₁

  Экономический размер проводника (при котором годовые проценты и амортизационные расходы равны годовым эксплуатационным расходам на проводника) можно рассчитать на основе приведенного выше вывода:

  к ₂ / а ² = к ₁

  а = к ₁ / к ₂

  а = √ (к ₁ / к ₂ )

  Пример:
  Рассмотрим кабель длиной 1 км с допустимой нагрузкой 150 А в течение года (8760 часов).Стоимость прокладки кабеля составляет 0,1 доллара США за метр, где a — размер жилы в см ² . Стоимость энергии составляет 0,001 доллара США / кВтч, а 12% составляют проценты и амортизационные отчисления. Удельное сопротивление проводника составляет 1,91 мкОм · см, поэтому определите экономичный размер проводника.

  Автор: EagleRJOCC BY-SA 4.0, ссылка

  Сопротивление проводника =

  ρL / а

  знак равно

  (1,91×10 ^-6 ) (10 ⁵ ) / Ом

  Потери энергии / год

  знак равно

  2I ² Rt / 1000 кВтч

  Потери энергии / год

  знак равно

  2x (150) ² x (0.191 / а) (8760) / 1000

  Потери энергии / год

  знак равно

  75292.2 / а

  ) кВтч Годовые текущие расходы =

  Стоимость / кВтч

  Икс

  Потери энергии / год

  Годовые текущие расходы = 0,1 x (

  75292.2 / а

  ) Годовые текущие расходы = $ (

  75292.2 / а

  ) Капитальные затраты = $

  16a / метр

  Капитальные затраты = 16 долларов США × 1000 = 16000 долларов США

  Ежегодные фиксированные платежи = Проценты и амортизация капитальных затрат

  Ежегодные фиксированные платежи = 12% от 16000 долларов США = 1920 долларов СШАa

  Согласно закону Кельвина,

  Годовые текущие платежи = Ежегодные фиксированные платежи

  7529.22 / а

  = 1920a

  a = 3,92 см ²

  Итак, экономичный размер жилы 3,92 см ² .

  Ограничения:

  • Не могут быть определены точные проценты и амортизация по капитальным затратам.
  • Некоторые факторы, такие как допустимая нагрузка кабеля, эффект коронного разряда и т. Д., Не рассматриваются в этом законе.
  • По закону Кельвина может иметь место чрезмерное падение напряжения в размере проводника.

  Типы проводников:

  В зависимости от физической структуры проводники могут быть скрученными (несколько тонких проводов) или сплошными (сплошная металлическая проволока). Типы кабелей (жилы), которые используются в линиях электропередачи:

  ACSR (алюминиевый проводник, армированный сталью): Он состоит из стальных нитей, окруженных алюминиевыми нитями. Это наиболее рекомендуемый проводник для линий электропередачи, который используется для более протяженных участков.

  ACAR (алюминиевый проводник, армированный сплавом): Он состоит из алюминиево-магниевого кремниевого сплава, окруженного алюминиевым проводником. Он имеет более высокую механическую прочность и проводимость, чем ACSR, поэтому его можно использовать для распределения и передачи в больших масштабах, но он более дорогой.

  AAC (полностью алюминиевый проводник): Он также известен как ASC (алюминиевый многожильный проводник) и имеет проводимость 61% IACS. Несмотря на то, что он обладает хорошей проводимостью, он все же ограничен в применении из-за низкой прочности.

  AAAC (проводник из алюминиевого сплава): Он состоит из сплава алюминия-магния-кремния и имеет проводимость 52,5% IACS. Из-за большей прочности его можно использовать для распространения, но не рекомендуется для передачи. Подходит для использования в помещениях с повышенным содержанием влаги.

  ⁘ IACS (Международный стандарт отожженной меди) — это стандарт, введенный США.

  Это стандарт, с которым сравнивается проводимость любого проводника.

  Это значение проводимости коммерчески доступной меди.

  Экранирование и изоляция кабеля:

  Существуют различные слои из различных материалов, которые должны быть наложены на проводник, чтобы обеспечить изоляцию и экран кабеля с целью защиты проводника. Каждый слой имеет свою особую функцию, и ее требования зависят от применения кабелей. Например, для воздушных линий нам не нужна изоляция или экранирование, поскольку там используются неизолированные провода, но для подземных кабелей они должны быть изолированы и экранированы.

  Изоляция: Изоляция кабеля выполняется с помощью любого диэлектрика, например ПВХ, чтобы предотвратить утечку тока из проводника.

  Оболочка: Кабель снабжен оболочкой для защиты кабеля от влаги. Это должен быть какой-то немагнитный материал, например свинцовый сплав.

  Подкладка: Предназначение подстилки — защитить оболочку кабеля от повреждений, вызванных броней.

  Армирование: Армирование — это еще один слой оцинкованной стали поверх кабеля, защищающий его от любых механических повреждений.

  Обслуживания: Повышает механическую прочность кабеля. Обеспечивает общую защиту от влаги, пыли и т. Д.

  Подведение итогов:

  Систему передачи электроэнергии можно сделать эффективной и экономичной, если следовать надлежащей методологии определения размеров и выбора кабеля.Критерии выбора, коэффициенты снижения номинальных характеристик, тип проводника, надлежащая изоляция и экранирование и т. Д. Мы должны помнить об этом во время прокладки кабеля. Таким образом мы можем добиться эффективной, безопасной и рентабельной передачи электроэнергии.

  Стандартные сечения кабелей и проводов

  IEC 60228 — международный стандарт Международной электротехнической комиссии по проводам изолированных кабелей. Среди прочего он определяет набор стандартных сечений проводов:

  Размеры проводов, соответствующие международным стандартам (IEC 60228)
  0.5 мм²	0,75 мм²	1 мм²	1,5 мм²	2,5 мм²	4 мм²
  6 мм²	10 мм²	16 мм²	25 мм²	35 мм²	50 мм²
  70 мм²	95 мм²	120 мм²	150 мм²	185 мм²	240 мм²
  300 мм²	400 мм²	500 мм²	630 мм²	800 мм²	1000 мм²

  В США размеры проводов обычно измеряются в американских калибрах проводов (AW).Увеличение AWG приводит к уменьшению площади поперечного сечения (наименьший размер AWG равен 50, а наибольший — 0000).

  Метрическая система преобразования AWG

  			Кол-во прядей / диаметр за прядь		Общий примерный диаметр
  мм²	AWG	Circ.Милс	дюйм	мм	дюйм	мм
  0,5		987	1 / .032	1 / .813	0,032	0,81
  	20	1020	7 /.0121	7 / .307	0,036	0,91
  0,75		1480	1 / .039	1 / .991	0,039	0,99
  	18	1620	1 /.0403	1 / 1.02	0,04	1,02
  	18	1620	7 / .0152	7 / .386	0,046	1,16
  1		1974	1 /.045	1 / 1,14	0,045	1,14
  1		1974	7 / .017	7 / .432	0,051	1,3
  	16	2580	1 /.0508	1 / 1,29	0,051	1,29
  	16	2580	7 / .0192	7 / .488	0,058	1,46
  1,5		2960	1 /.055	1 / 1,40	0,055	1,4
  1,5		2960	7 / .021	7 / .533	0,063	1,6
  	14	4110	1 /.0641	1 / 1,63	0,064	1,63
  	14	4110	7 / .0242	7 / .615	0,073	1,84
  2,5		4934	1 /.071	1 / 1,80	0,071	1,8
  2,5		4934	7 / .027	7 / .686	0,081	2,06
  	12	6530	1 /.0808	1 / 2,05	0,081	2,05
  	12	6530	7 / .0305	7 / .775	0,092	2,32
  4		7894	1 /.089	1 / 2,26	0,089	2,26
  4		7894	7 / .034	7 / .864	0,102	2,59
  	10	10380	1 /.1019	1 / 2,59	0,102	2,59
  	10	10380	7 / .0385	7 / .978	0,116	2,93
  6		11840	1 /.109	1 / 2,77	0,109	2,77
  6		11840	7 / .042	7 / 1.07	0,126	3,21
  	9	13090	1 /.1144	1 / 2,91	0,1144	2,91
  	9	13090	7 / .0432	7 / 1,10	0,13	3,3
  	8	16510	1 /.1285	1 / 3,26	0,128	3,26
  	8	16510	7 / .0486	7 / 1,23	0,146	3,7
  10		19740	1 /.141	1 / 3,58	0,141	3,58
  10		19740	7 / .054	7 / 1,37	0,162	4,12
  	7	20820	1 /.1443	1 / 3,67	0,144	3,67
  	7	20820	7 / .0545	7 / 1,38	0,164	4,15
  	6	26240	1 /.162	1 / 4,11	0,162	4,11
  	6	26240	7 / .0612	7 / 1,55	0,184	4,66
  16		31580	7 /.068	7 / 1,73	0,204	5,18
  	5	33090	7 / .0688	7 / 1,75	0,206	5,24
  	4	41740	7 /.0772	7 / 1,96	0,232	5,88
  25		49340	7 / .085	7 / 2,16	0,255	6,48
  25		49340	19 /.052	19 / 1,32	0,26	6,6
  	3	52620	7 / .0867	7 / 2,20	0,26	6,61
  	2	66360	7 /.0974	7 / 2,47	0,292	7,42
  35		69070	7 / .100	7 / 2,54	0,3	7,62
  35		69070	19 /.061	19 / 1,55	0,305	7,75
  	1	83690	19 / .0664	19 / 1,69	0,332	9,43
  50		98680	19 /.073	19 / 1,85	0,365	9,27
  	1/0	105600	19 / .0745	19 / 1,89	0,373	9,46
  	2/0	133100	19 /.0837	19 / 2,13	0,419	10,6
  70		138100	19 / .086	19 / 2,18	0,43	10,9
  	3/0	167800	19 /.094	19 / 2,39	0,47	11,9
  	3/0	167800	37 / .0673	37 / 1,71	0,471	12
  95		187500	19 /.101	19 / 2,57	0,505	12,8
  95		187500	37 / .072	37 / 1,83	0,504	12,8
  	4/0	211600	19 /.1055	19 / 2,68	0,528	13,4
  120		237,8 мкм	37 / .081	37 / 2,06	0,567	14,4
  		250 мкм	37 /.0822	37 / 2,09	0,575	14,6
  150		300 мкм	37 / .090	37 / 2,29	0,63	16
  		350 мкм	37 /.0973	37 / 2,47	0,681	17,3
  185		365,1 мкм	37 / .100	37 / 2,54	0,7	17,8
  		400 мкм	37 /.104	37 / 2,64	0,728	18,5
  240		473,6 мкм	37 / .114	37 / 2,90	0,798	20,3
  240		473,6 мкм	61 /.089	61 / 2,26	0,801	20,3
  		500 мкм	37 / .1162	37 / 2,95	0,813	20,7
  		500 мкм	61 /.0905	61 / 2.30	0,814	20,7
  300		592,1 мкм	61 / .099	61 / 2,51	0,891	22,6
  		600 мкм	61 /.0992	61 / 2,52	0,893	22,7
  		700 мкм	61 / .1071	61 / 2,72	0,964	24,5
  		750 мкм	61 /.1109	61 / 2,82	0,998	25,4
  		750 мкм	91 / .0908	91 / 2.31	0,999	25,4
  400		789,4 мкм	61 /.114	61 / 2,90	1.026	26,1
  		800 мкм	61 / .1145	61 / 2,91	1.031	26,2
  		800 мкм	61 /.0938	91 / 2,38	1.032	26,2
  500		1000 мкм	61 / .1280	61 / 3,25	1,152	29,3
  		1000 мкм	91 /.1048	91 / 2,66	1,153	29,3
  625		1233,7 мкм	91 / .117	91 / 2,97	1,287	32,7
  		1250 мкм	91 /.1172	91 / 2,98	1,289	32,7
  		1250 мкм	127 / .0992	127 / 2,52	1,29	32,8
  		1500 мкм	91 /.1284	91 / 3,26	1,412	35,9
  		1500 мкм	127 / .1087	127 / 2,76	1,413	35,9
  800		1578,8 мкм	91 /.132	91 / 3,35	1.452	36,9
  1000		1973,5 мкм	91 / .147	91 / 3,73	1,617	41,1
  		2000 мкм	127 /.1255	127 / 3,19	1,632	41,5
  		2000 мкм	169 / .1088	169 / 2,76	1,632	41,5

  Определения

  • Circ.Mils — площадь поперечного сечения в круглых милах
  • Awg — Американский калибр проволоки
  • мм² — Метрический размер провода мм²

  См. Также

  Сечение кабеля высокого напряжения

  Какую мощность и напряжение может передавать кабель на фото?

  Это высоковольтный кабель.Судя по толщине изоляции из сшитого полиэтилена (белый материал), она составляет не менее 132 кВ или выше.

  Edit: Согласно Reddit OP, кабель имеет медный провод площадью 1,750 мм². Это огромный кабель . (Все, что превышает 630 мм², является необычным; все, что превышает примерно 1200 мм², является специальным заказом, который кабельная компания обычно не делает.) Такой кабель может выдерживать примерно 1600 ампер. Предположим, что трехфазное напряжение 132 кВ, что составляет 365 МВА или около 292 мегаватт при 0.Коэффициент мощности 80.

  Вот аналогичный кабель, который у меня был на работе (я думаю) на 300кВ. Он будет способен выдерживать не менее 100 ампер (возможно, намного больше) или около 100 МВт — этого достаточно, чтобы самостоятельно запитать весь CBD города .

  Почему он состоит из множества небольших кабелей? Что, если бы диаметр отдельных медных кабелей был немного больше?

  Провод является многожильным, поэтому его можно сгибать при установке. Сплошной медный провод очень трудно согнуть.

  Диаметр жил является компромиссом между стоимостью изготовления (меньшие провода требуют большего производства) и простотой установки. Нет особой причины для точного размера отдельных прядей.

  Как выбрать правильный диаметр для данной комбинации напряжения / мощности?

  Не вдаваясь в подробности расчетов сечения кабелей (существуют целые национальные стандарты по этой теме — см. AS / NZS 3008 «Электрические установки — выбор кабелей» .)

  Сначала , мы решаем, какое напряжение мы используем. В Австралии обычные напряжения для распределения составляют 11, 22, 33 кВ; общие напряжения для передачи 66, 132, 220, 300 кВ. Чем выше напряжение, тем толще требуется изоляция (XLPE).

  Во-вторых, , решаем, какая токонесущая способность нам нужна. После некоторых расчетов мы можем определить, что схема должна выдерживать 100 ампер, чтобы удовлетворить спрос в настоящее время, учесть будущий рост нагрузки и немного увеличить мощность на случай непредвиденных обстоятельств.Чем больше токовая нагрузка нам нужна, тем больше должны быть медные проводники (мм²).

  В-третьих, , мы определяем, в какой среде будет жить кабель. При протекании тока в кабеле выделяется тепло, а допустимая нагрузка по току кабеля ограничивается его температурой. Кабель, установленный в горячей среде, не может пропускать такой большой ток, пока не перегреется, поэтому мы должны использовать кабель большего размера, чем обычно.

  Зная напряжение, допустимую нагрузку по току и условия установки кабеля, теперь мы можем выбрать необходимый размер кабеля.Мы бы сделали это со ссылкой на каталог производителя кабеля, в котором есть такие таблицы:

  Таблица воспроизведена из каталога высоковольтных кабелей Olex Australia, 2009 г.

  В качестве примера я мог бы решить, что мне нужен кабель на 33 кВ, который выдерживает 400 ампер. Он будет установлен в подземных каналах. Я использую таблицу «номинальных значений тока», чтобы выбрать кабель наименьшего диаметра, который может выдерживать ток 400 А — в этом случае потребуется кабель 240 мм².

  Номинальный габаритный диаметр такого кабеля — 45 мм.9мм.

  Обратите внимание, что нас не волнует «диаметр» кабеля как таковой — мы заботимся о площади поперечного сечения проводника (мм²), то есть о том, сколько меди в кабеле. Диаметр имеет значение только тогда, когда вы действительно приходите устанавливать эту вещь.

  Выбор дирижера | IEWC.com

  Даже при проектировании простого изолированного провода необходимо учитывать множество факторов: температуру, напряжение, сопротивление проводника постоянному току, изоляцию, наружный диаметр, требуемую гибкость, физические свойства проводника (прочность на разрыв , падение напряжения , проводимость, вес ) и, при необходимости, конкретные электрические характеристики, такие как диэлектрические свойства изоляционного материала.

  Прежде чем выбрать конкретный изолированный провод, следует учесть множество факторов. К проводнику относятся: размер, скрутка и материал.

  Размер проводника

  РАЗМЕР Определяется с учетом требований к сопротивлению постоянному току, допустимой нагрузке по току и прочности на разрыв.

  ИЗМЕРИТЕЛЬ Наиболее важным фактором при расчете индивидуального размера AWG является минимальная площадь ЦИРКУЛЯРНОЙ зоны MIL, установленная ASTM (Американское общество по испытанию материалов) для соответствия требованиям UL, CSA и военным требованиям, а также SAE (Общество автомобильных инженеров) для большинства автомобильных товаров.

  Калибр

  обозначается как AWG (американский калибр проводов) в США и Канаде. Увеличение номера калибра приводит к уменьшению диаметра проволоки.

  Размер также может быть выражен как CMA (Circular Mil Area). , — термин, используемый для определения площадей поперечного сечения с использованием арифметического сокращения, в котором площадь круглого провода принимается как «диаметр в милах (0,001»). в квадрате.

  MCM = 1000 круговых милов, например: 500 MCM — это 133 нити из.Индивидуальные проволоки размера 0613, каждая из которых имеет 3757 круговых милов, что составляет примерно 500000 круглых милов или 500 x 1000, что равно 500MCM.

  500 MCM = 133 нити из материала диаметром 3757 мил (примерно 14 AWG) или 499,681 всего круглого мил.

  Метрический эквивалент AWG

  AWG	мм2
  28	0,08
  26	0.14
  24	0,25
  22	0,34
  21	0,38
  20	0,50
  18	0,75
  17	1,0
  16	1,5
  12	4.0
  10	6,0
  8	10
  6	16
  4	25
  2	35
  1	50
  1/0	55
  2/0	70
  4/0	120
  300MCM	150
  350MCM	185
  500MCM	240
  600MCM	300
  750MCM	400
  1000MCM	500

  Скрутка проводов

  СТАНДАРТНЫЕ ПРОВОДНИКИ Многожильные проводники, разработанные как способ преодоления жесткости сплошных проводников, состоят из проводов меньшего калибра, скрученных в пучки или намотанных вместе, чтобы образовать провод большего размера.Калибровочный размер многожильных проводников часто выражается как комбинация общего размера и размера отдельной жилы.

  ПРИМЕР: 16 AWG 26/30 — 16 представляет собой общий калибр, 26 — количество жил, 30 — калибр каждого из 26 проводов. Это также может быть выражено как 26 / 0,0100 с использованием десятичного размера.

  Многожильные проводники предпочтительнее по нескольким причинам:

  ГИБКОСТЬ ПРОВОДНИКА намного больше у многожильных проводников, что упрощает их установку.

  FLEX LIFE длиннее, чем у одножильных проводов. Многожильные проводники могут выдерживать большую вибрацию и изгиб перед разрывом. Вообще говоря, чем тоньше скрутка, тем гибче будет проводник.

  ПОВРЕЖДЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ многожильного провода, например царапины или надрезы, будет менее серьезным, чем аналогичное повреждение сплошного провода.

  СЧЕТЧИК НИТИ влияет как на гибкость, так и на стоимость проводника. Для проводов любого размера, чем больше жил, тем гибче и дороже становится проводник.

  Материал проводника

  МЕДЬ Медь, как голая, так и луженая, является наиболее часто используемым проводящим металлом.

  Для приложений, в которых медь не подходит, доступно несколько вариантов:

  АЛЮМИНИЙ Этот металл имеет многие свойства, аналогичные свойствам меди; пластичность, пластичность, теплопроводность и электрическая проводимость, а также способность покрывать (выдавливаться) практически любым материалом, подходящим для изоляции меди. В то время как стоимость проводов иногда может быть уменьшена за счет использования алюминия (особенно в больших диаметрах), экономия уменьшается по мере уменьшения размеров.Алюминий редко используется в OEM-приложениях.

  К недостаткам алюминиевых проводников относятся:

  • Алюминий имеет только 61% проводимости меди, поэтому диаметр провода должен быть на 50% больше, чтобы обеспечить эквивалентную пропускную способность по току. Это может привести к значительному увеличению внешнего диаметра проволоки. Срок службы гибкого кабеля также составляет от 1/2 до 1/3 срока службы меди.
  • Основное преимущество использования алюминия — снижение веса; алюминий весит на 1/3 меньше меди.
  • Алюминий трудно паять с другими металлами.
  • Алюминий может вызвать коррозию при контакте с некоторыми металлами.
  • Алюминий требует очистки перед окончательной обработкой, что может занять много времени.
  • Алюминий обычно не тянут в меньших размерах.

  СТАЛЬ С БРОНЗОВЫМ ИЛИ МЕДНЫМ ПОКРЫТИЕМ Если требуется высокая прочность на разрыв, например, коаксиальные кабели или специальные шнуры, лучше всего подойдет сталь с бронзовым или медным покрытием.

  СПЛАВЫ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ Хотя эти проводники из медного сплава и более дорогие, чем стальная проволока с медным или бронзовым покрытием, они позволяют значительно уменьшить размер и / или вес. Высокопрочные сплавы обеспечивают высокую прочность на разрыв и больший срок службы при изгибе при небольшом увеличении сопротивления постоянному току. Чаще всего используются кадмиево-хромовая медь, кадмий-медь, хром-медь и цирконий.

  AURUBIS FOXROD для проводов и кабелей

  Транспортировка электроэнергии

  Провода и кабель являются наиболее заметными и важными частями всей системы электроснабжения.Они транспортируют электричество от источника энергии на электростанции к месту использования, где оно преобразуется в механическое движение, тепло, свет или цифровые сигналы. Провода и кабели бывают самых разных сечений, длин и пропускной способности по току, от подводных высоковольтных кабелей длиной в сотни километров до сверхтонких проводов микронного диапазона, используемых для соединений в передовом электронном оборудовании.

  Потоки постоянного тока (DC) равномерно распределяются по длине кабеля с потерями энергии, обратно пропорциональными его поперечному сечению.Однако переменный ток (AC) течет больше к поверхности поперечного сечения кабеля. Чем выше частота электрического тока, тем сильнее становится скин-эффект. По этой причине в конкретных приложениях обычной практикой является переплетение нескольких проводов меньшего сечения вместо использования одного провода с большим сечением.

  Электрические кабели состоят из различных жил:

  • Два (одна фаза + обратный провод)
  • Три (одна фаза + обратный провод + заземляющий провод)
  • Четыре (три фазы + нейтральный провод)
  • Пять (три фазы + нейтральный провод + заземляющий провод)

  Отдельные проводники и весь кабель окружены электрической изоляцией из соображений безопасности и во избежание коротких замыканий.

  
  Правильный материал и нужный размер

  Правильный выбор материала кабеля и правильного сечения кабеля важны для обеспечения наилучшей электропроводности.

  При использовании меди с высокой проводимостью вместо меди или алюминия более низкого качества потери энергии в кабеле будут ниже, а проводник будет выделять меньше тепла. Использование такого высокоэффективного электрического проводника также приводит к уменьшению сечения кабеля при той же допустимой нагрузке по току, что позволяет сэкономить место и изоляционный материал.

  В большинстве стран поперечное сечение кабеля измеряется в квадратных миллиметрах. В Северной Америке сечения кабелей меньшего размера измеряются с помощью американского калибра проводов, а сечения кабелей большего диаметра — в круглых милах.

  Идеальное сечение кабеля зависит от используемых критериев. Технические стандарты размеров кабеля основаны на критериях безопасности и определенных аспектах качества электроэнергии, таких как минимизация падения напряжения. Однако с точки зрения расчета стоимости жизненного цикла и учета потерь энергии внутри кабеля оптимальное сечение кабеля будет значительно больше, чем предписано минимальными техническими стандартами.Оптимальное значение для окружающей среды, рассчитанное с помощью анализа жизненного цикла, достигается при еще большем поперечном сечении кабеля.

  
  Медь с высокой проводимостью
  Чистая медь имеет высокую электропроводность, уступающую только серебру. Медная катанка Aurubis сохраняет это важное качество благодаря своей необычайной степени чистоты. Он производится из собственных медных катодов чистотой 99,998%. В ходе наших современных производственных процессов мы делаем все возможное, чтобы медный материал не подвергался загрязнению.Благодаря такому исключительному уровню чистоты медная катанка Aurubis является идеальным базовым материалом для производства проводов и кабелей. Он показывает значения электропроводности, которые значительно превышают стандарты электропроводности меди ETP. Это дает множество преимуществ для конечных пользователей, связанных с компактностью и низкими потерями энергии.
  Высокая чистота медного прутка Aurubis также является важной характеристикой для производства ультратонкой проволоки. Для волочения проволоки размером порядка микрон любая небольшая примесь может быть фатальной.