Розрахунок проводів на втрату напруги. Вибір перетину кабелю і проводу. Вибір перетину кабелю з економічної щільності струму
Перетин проводів і кабелів
Перетин проводів і кабелів визначають, виходячи з допустимого нагріву з урахуванням нормального і аварійного режимів, а також нерівномірного розподілу струмів між окремими лініями, оскільки нагрівання змінює фізичні властивості провідника, підвищує його опір, збільшує даремний витрата електричної енергії на нагрів струмопровідних частин і скорочує термін служби ізоляції. Надмірний нагрів небезпечний для ізоляції і контактних з'єднань і може призвести до пожежі і вибуху.
Всі камери безпеки мають мінімальне енергоспоживання. При тривалій довжині кабелю може виникнути падіння напруги, яке призведе до втрати якості відео, напруга на чіпсеті або на фотоапараті може взагалі не працювати. Наш калькулятор падіння напруги допоможе вам визначити загальну втрату напруги на заданому відстані і напруга, яке ви будете мати в пункті призначення, на основі різних датчиків проводів.
Потім введіть довжину кабелю від джерела живлення до камери, а потім датчик кабелю, який ви будете використовувати. Будь ласка, заповніть всі поля для точних даних. Цей калькулятор був створений для оцінки падіння напруги електричного кола на основі розміру дроти, відстані і очікуваного струму навантаження. Зверніть увагу, що цей калькулятор не коригує коефіцієнт в різних середовищах. Калькулятор заснований на схемі, яка працює в нормальних умовах при кімнатній температурі з нормальною частотою.
Вибір перетину кабелю і проводу по нагріванню
Вибір перетину з умов допустимого нагріву зводиться до користування відповідними таблицями тривало допустимих струмових навантажень I д при яких струмопровідні жили нагріваються до гранично допустимої температури, встановленої практики так, щоб попередити передчасний знос ізоляції, гарантувати надійний контакт в місцях з'єднання провідників і усунути різні аварійні ситуації, що спостерігається при I д? Ip, Ip - розрахунковий струм навантаження.
Вибір перетину кабелю з економічної щільності струму
Фактичне падіння напруги може змінюватися в залежності від стану проводу, що використовується трубопроводу, що змінюється температури навколишнього середовища, роз'єму, навколишнього частоти і т.д. рекомендується, щоб падіння напруги було менше 5% при повністю завантаженого стану.
Наш калькулятор падіння напруги допоможе визначити правильний розмір дроти для прогону кабелю на основі падіння напруги і пропускної здатності струму. Перш ніж ми почнемо, переконайтеся, що ви знайшли наступне. Дізнайтеся про початкову навантаженні на вихідне напруга, яке потрібно вашому пристрою. Тепер, коли ми зібрали всю необхідну інформацію, давайте почнемо.
Періодичні навантаження повторно-короткочасного режиму при виборі перетину кабелю перераховують на наведений тривалий струм
де Iпв - ток повторно-короткочасного режиму приймача з тривалістю включення ПВ.
При виборі перерізу проводів і кабелів слід мати на увазі, що при однаковій температурі нагріву допустима щільність струму струмопровідних жил більшого перетину повинна бути менше, так як збільшення перетину їх відбувається в більшій мірі, ніж зростає охолоджуюча поверхню (дивіться рис. 1). З цієї причини часто з метою економії кольорових металів замість одного кабелю більшого перетину вибирають два або кілька кабелів меншого перетину.
Всі електричні кабелі пручаються потоку струму і, тим більше діаметр кабелю, і чим коротше його довжина, тим нижче його опір. Необхідно мінімізувати цей опір, тому що воно зменшує напругу, яка світиться, холодильники та інші електричні шматочки і деталі повинні працювати правильно.
Тобто: 36 вольт і 72 вольт в ланцюгах 12 і 24 вольт відповідно. Професійні монтажники часто працюють зі збитками в 5%, тому що це економить витрати на кабель, але за рахунок клієнтів, чиї електричні холодильники ніколи не будуть працювати, а також їх творці.
Рис 1. Графік залежності допустимої щільності струму від переріз мідних жил відкрито прокладеного трьохжильного кабелю на напругу 6 кВ з паперовою просоченою ізоляцією, нагрітих струмом до температури + 65 ° С при температурі повітря +25 "С.
При остаточному виборі перетину проводів і кабелів з умови допустимого нагріву за відповідними таблицями необхідно враховувати не тільки розрахунковий струм лінії, але і спосіб прокладки її, матеріал провідників і температуру навколишнього середовища.
З огляду на, що падіння напруги на 3% є максимально допустимим, має бути досить легко вибрати кабель: таблиці рекомендованих розмірів кабелів для різних струмових потоків доступні. Там також дуже проста арифметика, яка робить роботу чудово.
На жаль, є величезна пастка. Автомобільний кабель зазвичай продається з використанням рейтингової системи, яка, як видається, відповідає рекомендаціям кабельних систем виробників. Він також не відповідає дійсності і не відповідає іншим стандартам розміру кабелю.
Кабельні лінії на напругу понад 1000 В, обрані за умовами допустимого нагріву тривалим струмом, перевіряють ще на нагрів струмами короткого замикання. У разі перевищення температури мідних і алюмінієвих жил кабелів з паперовою просоченою ізоляцією напругою до 10 кВ понад 200 ° С, а кабелів на напруги 35 - 220 кВ понад 125 ° С перетин їх відповідно збільшують.
Автокабель - це той кабель, який постійно продається автозапчастинами, Автоелектрик і багатьма магазинами. Цей кабель розрахований по зовнішньому діаметру - ізоляція і все. Іншими словами, все це вимір говорить вам про те, скільки отворів він може пройти!
Але більшість виробників електрообладнання та практично всі електричні угоди вказують кабель або безпосередньо за площею поперечного перерізу його мідного провідника, або системою нумерації, яка відноситься до площі провідника. Зазвичай рекомендований розмір кабелю становить 5 мм. Як правило, виробник приладу виголосить це повністю, але не обов'язково. Тим не менш, ви можете бути впевнені, що, якщо виробник пристрою говорить про 5-міліметровому кабелі, вони відносяться до площі поперечного перерізу 5 кв.
Переріз жил проводів і кабелів мереж внутрішнього електропостачання напругою до 1000 В узгодять з комутаційними можливостями апаратів захисту ліній - плавких запобіжників і автоматичних вимикачів - так, щоб виправдовувалося нерівність Iд / Iз з, де k з - кратність допустимого тривалого струму провідника по відношенню до номінального струму або току спрацьовування апарату захисту Iз (з ПУЕ). Недотримання наведеного нерівності змушує вибраного перетин жив відповідно збільшити.
Але коли покупець виходить в магазин запасних частин і запитує зазначений 50-міліметровий кабель, то, що він майже напевно буде проданий, не складає 50 мм.кв. кабель, але автоматичний кабель діаметром 00 мм. Однак площа провідника провідника з діаметром 0 мм зазвичай становить трохи більше 0 кв. Мм - близько однієї третини необхідного розміру.
Якщо такий кабель використовується, наприклад, для проводки холодильника, падіння напруги на ньому буде майже в три рази вище, ніж у виробника пристрою! Якщо цей кабель виключно короткий, цей холодильник, який може бути кращим брендом в відмінному робочому стані, ніколи не буде працювати задовільно. Це основна причина, чому так багато холодильників на 12 вольт розчаровують, і чому причіпні батареї часто сильно заряджаються. Але незліченні трейлери та будинки на колесах, принаймні частково, підключені таким чином!
Вибір перетину кабелів і проводів по втраті напруги
Перетин кабелів і проводів, вибране з умов нагрівання і узгоджене про комутаційними можливостями апаратів захисту, потрібно перевіряти на відносну лінійну втрату напруги.
де U - напруга джерела електричної енергії, Uном - напруга в місці приєднання приймача.
І це включає в себе професійні установки. У зв'язку з цим автомобільний кабель також може бути розрахований на підсилювачі. Таким чином, кабель довжиною 3 мм також може бути описаний як «20 ампер». Більшість людей необгрунтовано сприймають це як рекомендований рейтинг.
Це показник найвищого струму, який може переносити кабель до того, як його ізоляція практично розплавиться. Ампутівность - тільки предмет, пов'язаний з вогнем. Як зазначалося раніше, виробники приладів зазвичай вказують кабель мінімального розміру, який можна використовувати. У всіх випадках необхідно використовувати більш важкий кабель, якщо довжина кабелю більше, ніж вказано.
Допустиме відхилення напруги на затискачах двигунів від номінального не повинно перевищувати ± 5%, а в окремих випадках воно може досягати +10%.
В освітлювальних мережах зниження напруги у найбільш віддалених ламп внутрішнього робочого освітлення і прожекторних установок зовнішнього освітлення не повинно перевищувати 2,5% номінального напруги ламп, у ламп зовнішнього і аварійного освітлення - 5%, а в мережах напругою 12.,. 42 В - 10 %. Більше зниження напруги призводить до суттєвого зменшення освітленості робочих місць, викликає зниження продуктивності праці і може привести до умов, при яких запалення газорозрядних ламп не гарантоване. Найбільша напруга на лампах, як правило, не повинно перевищувати 105% його номінального значення.
Але це не допомагає комусь підключити повний автомобіль. Правило тут полягає в тому, щоб оцінити максимальний струм, який буде переноситися кожним проходом кабелю, і вказати відповідний розмір кабелю. Таблиці розмірів кабелів для різної довжини кабельної і струмового несучої здатності можна придбати у виробників кабелів, також опубліковані в таких книгах, як «Автоелектроніка».
Вибір перетину дроту по нагріву і втратам напруги
Зверніть увагу, що відтворений тут правильний. Фактичним номером датчика є фактична площа поперечного перерізу провідника в мм. Це пов'язано з тим, що товщина ізоляції автоматичного кабелю варіюється від постачальника до постачальника. Таким чином, 4-міліметровий автоматичний кабель може мати перетин провідника з надзвичайною 25 кв. Мм - більш типовий 8 кв. Кілька виробників постачають його на рівні 0 кв. Можна припустити, що замість кабелю 5 кв. Мм можна використовувати 4-мм автоматичний кабель; Замість кабелю довжиною 4 кв.
Підвищення напруги мереж внутрішнього електропостачання вище передбаченого нормами не допустимо, тому що воно призводить до істотного збільшення витрат електричної енергії, скорочення терміну служби силового і освітлювального електроустаткування, а іноді до зниження якості продукції, що випускається.
Мм можна використовувати автоматичний кабель довжиною 6 мм, 8-мм автоматичний кабель майже такий же, як 8 кв. Все, що менше, ніж 3-міліметровий автоматичний кабель, мають настільки маленьку мідь, що це дійсно корисно тільки для проводки приладу. Просто чому автомобільний кабель продається з використанням цього божевільного і що вводить в оману рейтингу, неясно. Чим швидше це зміниться, тим краще, так як це викликало величезні проблеми для незліченних людей протягом десятиліть.
Перетин проводів і кабелів
Як уже згадувалося раніше, також дуже легко виробити падіння напруги для будь-якої заданої довжини кабелю, струму і розміру кабелю. Це прийнятно - але 0 кв. Мм буде ще краще. Це призводить до падіння на 212 вольт. Таблиці розмірів кабелів і наведена вище формула призначені для падіння напруги на одному каналі.
Мал. 2. Розрахунок втрати напруги в трифазній трехпроходних лінії при виборі перетину кабелів і проводів: а - з одним навантаженням на кінці лінії, б - з декількома рапределеніе навантаженнями.
Перевірку перетину провідників трифазного трехпроводной лінії з однієї па-грузкой в кінці її (рис. 2, а), що характеризується розрахунковим струмом Ip і коефіцієнтом потужності cos фі на відносну лінійну втрату напруги, виконують так:
Найкращий кабель для використання в роботі з кемперваном і автодом - це так звана «луджена мідь». Насправді це не консервований, а мідний гальванічний сплав з нікелевим сплавом. Він доступний від постачальників електрообладнання для човнів і постачальників оптового електрообладнання, але його важко знайти в іншому місці.
Вищевикладене вилучено з моїх раніше опублікованих статей та книг. Він не може бути відтворений в будь-якій формі або формі або на будь-якому носії без спеціального дозволу, як зазначено вище. На моєму сайті є ціла купа інформації з різних тем.
де Uном - номінальна лінійна напруга мережі, В, Ro і Хо - відповідно активне і індуктивний опір одного кілометра лінії, вибирається з довідкових таблиць, Ом / км, Pр - розрахункова активна потужність навантаження, кВт, L - довжина лінії, км.
Для неразветвленной магістральної трифазної трехпроводной лінії постійного перетину, що несе розподілені уздовж неї навантаження з розрахунковими струмами Ip1, Iр2, ..., Iр і відповідними коефіцієнтами потужності cos фі1, cos фі2, ..., cos фі, віддаленими від джерела живлення на відстані L1 , L2, ..., Ln (рис. 2, б), відносна лінійна втрата напруги до найбільш віддаленого приймача:
Примітка: ця таблиця є авторським правом «Сонячне, що дійсно працює» третього видання. Батареї схожі на підлітків. Вони бувають різних форм і розмірів, деякі схильні до надування, інші поводяться як ангели, але за великим рахунком їх поведінка відображає те, як їх обробляють.
Батареї стартера і батареї з глибоким циклом працюють в основному аналогічним чином. Зарядка здійснюється шляхом накладення напруги на батарею, яка більше, ніж напруга «всередині» цієї батареї. Чим більше різниця напруги, тим швидше і глибше батарея буде заряджатися. Коли напруга батареї досягає зарядного напруги, зарядка припиняється.
де Pрi активна потужність - розрахункова i-й навантаження, віддаленої від джерела живлення на відстань L.
Якщо розрахункова відносна втрата напруги dU вийде вище допустимої нормами, доводиться вибраного перетин збільшити з тим, щоб забезпечити нормоване значення цієї величини.
Стартерная батарея забезпечує дуже сильний струм. Він робить це лише кілька секунд. Це розряджає його тільки на 2% -3% і що невелика кількість енергії замінюється протягом хвилини або двох від запуску двигуна. На практиці батареї стартера проводять більшу частину свого життя десь між 65% і 70% повної зарядки.
Вибір перетину кабелів і проводів по втраті напруги
Забезпечення такого сильного струму вимагає, щоб свинцеві пластини відображали велику площу поверхні електроліту. Щоб включити це, стартерні батареї мають велику кількість тонких пластин, але в той час як ця форма конструкції дозволяє сильним течіям текти протягом декількох секунд, вона не витримає більше декількох розширених розрядів. Згладжуйте самі стартові батареї півдюжини разів, і вони мертві.
При невеликих перетинах проводів і кабелів індуктивним опором Хо можна знехтувати, що істотно спрощує відповідні обчислення. в трифазних трипровідних розподільних мережах зовнішнього освітлення відрізняються значною протяжністю, слід звертати увагу на правильне включення рівновіддалених світильників, бо в іншому випадку втрати напруги розподіляються за фазами нерівномірно і можуть досягти декількох десятків відсотків по відношенню до номінальної напруги.
Батарея з глибоким циклом відрізняється від батареї стартера тим, що вона призначена для послідовної роботи на значній частині її потужності. Незважаючи на свою назву, акумулятори з глибоким циклом не можуть забезпечити віддалено енергію, яку ярлик збоку може змусити вас повірити. Без адекватної сонячної або «розумної» зарядки акумулятора батарея з глибоким циклом навряд чи перевищить 70% від номінального заряду. Гірше того, виробники акумуляторів радять не випускати менше 50%. Оскільки це залишає тільки 20% для фактичного використання, майже всі ігнорують рекомендації виробників акумуляторів, і багато людей регулярно запускають їх до тих пір, поки світ не згасне.
Схеми включення рівновіддалених світильників зовнішнього освітлення: а - правильна, б - неправильна
Вибір перетину кабелю з економічної щільності струму
Вибір перерізу проводів та кабелів без урахування економічних факторів може призвести до значних втрат електричної енергії в лініях і суттєвого зростання експлуатаційних витрат. З цієї причини перетин провідників електричних мереж внутрішнього електропостачання значної протяжності, а також мереж, що працюють з великим числом годин використання максимуму навантаження -Tmax\u003e 4000 год - має бути не менше відповідає рекомендованої економічної щільності струму, яка встановлює оптимальне співвідношення між капітальними витратами і експлуатаційними витратами, яке визначають так:
sе = Iр / J е
де Iр - розрахунковий струм лінії без урахування підвищення навантаження при аваріях і ремонтах, J е - економічна щільність струму з розрахунку окупності капітальних витрат протягом 8 - 10 років.
Розрахункова економічне перетин округлюють до найближчого стандартного і, якщо воно виявиться понад 150 мм 2, одну кабельну лінію замінюють двома або кількома кабелями з сумарним перетином, відповідним економічним. Застосовувати кабелі з малоизменяющейся навантаженням перерізом менше 50 мм 2 не рекомендується.
Перетин кабелів і проводів напругою до 1000 В при числі годин використання максимуму навантаження Tmax< 4000...5000 ч и все ответвления к приемникам того же напряжения, электрических сетей осветительных установок, временных сооружений и сооружении с малым сроком службы до 3 - 5 лет по экономической плотности тока не выбирают.
У трифазних четирехпроходний мережах перетин нейтрального проводу не розраховують, а приймають не менше 50% від перетину, обраного для головних проводів, а в мережах, що живлять газорозрядні лампи, що викликають появу вищих гармонік струму, таке ж, як і головних проводів.
вибір перетину кабелю на напругу до 1000 В незалежно це електродвигун або інше навантаження. Зводиться до визначення тривало допустимих струмів, тобто підбирається таке перетин кабелю, яке дозволяє витримувати тривалий час розрахункові струми для заданої ділянки, без нанесення шкоди кабелю. Значення допустимих тривалих струмів для кабелів і проводів вказані в ПУЕ таблиці 1.3.4 - 1.3.30, ГОСТ 31996-2012, або використовувати каталожні дані заводу-виготовлювача.
Тривало допустимий струм:
Для електроприймачів:
Для електродвигуна:
При виборі перетину кабелю потрібно враховувати поправочні коефіцієнти на землю і повітря при прокладанні кабелю, см ПУЕ таблиці 1.3.3, 1.3.23, 1.3.26.
Визначення фактичного тривало допустимого струму з урахуванням поправочних коефіцієнтів відповідно до ПУЕ визначається за формулою:
де:
Iд.т. - тривало допустимий струм для вибраного перерізу кабелю, вибирається по ГОСТ 31996-2012 або визначається по каталогам заводу-виготовлювача.
k1 - поправочний коефіцієнт що враховує температуру середовища відрізняється від розрахункової, вибирається по таблиці 1.3.3 ПУЕ.
K2 - поправочний коефіцієнт, який враховує питомий опір ґрунту (з урахуванням геологічних вишукувань), вибирається за ПУЕ таблиця 1.3.23.
K3 - поправочний коефіцієнт, що враховує зниження струмового навантаження при числі працюючих кабелів в одній траншеї (в трубах або без труб), вибирається за ПУЕ таблиця 1.3.26.
При цьому повинна виконуватися умова: Iф\u003e Iрасч.
Перетин кабелю (проводу), за умовою відповідності обраному апарату максимального струмового захисту, визначається за формулою:
де:
Iзащ. - струм уставки при якому спрацьовує захисний апарат;
kзащ. - коефіцієнт кратності тривало допустимого струму кабелю (проводу) до струму спрацьовування захисного апарату.
Дані значення Iзащ. і kзащ. Можна визначити по таблиці 8.7 [Л5. с. 207].
Перевірка перетину на механічну міцність
Обраний перетин кабелю (проводу) має бути не менше наведеного в ПУЕ таблиця 2.1.1.
Перевірка перетину по втраті напруги
Після того як Ви вибрали перетин кабелю по довго допустимому току, потрібно перевірити кабель на допустимі втрати напруги. Тобто відхилення напруги приєднаного до цієї мережі струмоприймачів не виходило за межі допустимого.
Згідно з нормами допускаються наступні межі відхилень напруги на затискачах струмоприймачів [Л1. з 144].
Втрата напруги ΔU для трифазної лінії визначається за формулами [Л1. з 144]:
- Iрасч. - розрахунковий струм, А;
- L - довжина ділянки, км;
- cosφ - коефіцієнт потужності;
- r0 і x0 - значення активних і реактивних опорів визначаємо за таблицею 2-5 [Л2.с 48].
Втрату напруги ΔU для трифазної лінії, можна визначити за спрощеними формулами:
1. В кінці лінії приєднана одна навантаження:
2. По довжині лінії приєднано кілька (n) навантажень:
- Р - розрахунковий потужність, Вт;
- L - довжина ділянки, м;
- U - напруга, В;
- γ - питома електрична провідність проводу, м / Ом * мм2;
- для міді γ = 57 м / Ом * мм2;
- для алюмінію γ = 31,7 м / Ом * мм2;
Втрату напруги ΔU для постійного і однофазного змінного струму, можна визначити за спрощеними формулами:
1. В кінці лінії приєднана одна навантаження:
2. По довжині лінії приєднано кілька (n) навантажень:
де:
s - перетин кабелю, мм2;
Комментариев нет:
Отправить комментарий