Неважно какая электрическая схема просит четкого инженерного расчета. Один из шагов вычислений – определение рационального сечения жил кабелей, которые подразумевается применять для прокладки линий. При проектировании внутренний эл/проводки предпочтение отдается медным кабелям и проводам. Между поперечниками и токовыми нагрузками существует ровная зависимость, и все значения, для упрощения вычислений, сведены в надлежащие таблицы токовых нагрузок к сечению. Необходимо только уметь верно с ними работать.
Общая информация
Необходимо учитывать, что когда упоминается поперечник, это чисто условное определение, так как вернее гласить – сечение провода либо жилы кабеля. Разница принципная. В первом случае величина линейная и выражается она в мм. Во 2-м идет речь о площади, а она обозначается в мм². Потому замерять жилу при подборе кабеля (к примеру, из припасов в сарае либо гараже) линейкой, штангенциркулем либо еще кое-чем можно только для того, дабы позже выполнить соответственный расчет токовой нагрузки. Формула известна из школы: S = π х D2/4 = π х 0,785 D2.
Советы о ориентировочных расчетах также не во всем верны. К примеру, на отдельных веб-сайтах есть таковой нужный совет – каждый «квадрат» медной жилы выдерживает до 10 А. Верно. Но при всем этом не указывается, что данная пропорция справедлива только для цепей трехфазных (380). Внутренняя проводка – это 220 В, и тут соотношение несколько другое.
Таблицы
Что учитывать при определении сечения
Выбирать провода на основании только расчетных данных (один в один) не рекомендуется. Дело в том, что в итоге вычислений юзер определяет, какой наибольший ток способна выдержать определенная жила. Но нагружать провод так, дабы он работал на пределе способностей, нельзя. Во-1-х, он будет повсевременно греться. Во-2-х, при мельчайших конфигурациях нагрузки в сторону роста его изоляция может не выдержать. Чем это угрожает, понятно и без проф комментариев – короткие замыкания, обрывы на линиях, воспламенения на отдельных участках. Поэтому, сечения кабелей целенаправлено подбирать с некоторым припасом (приблизительно в 15% от расчетного значения).
При прокладке эл/проводки необходимо учесть и перспективу. Лучше заложить кабель с огромным сечением, хотя это и выйдет дороже, чем позже, по мере того, как количество подключаемых потребителей возрастет, а нагрузка, соответственно, вырастет, заниматься переделками. А если установка осуществлен сокрытым методом, то таковой ремонт в конечном итоге обернется еще большенными финансовыми потерями (начиная с демонтажа облицовки помещения и дальше по списку нужных мероприятий).
Требования ПУЭ (редакция 7-я). В Правилах обозначены отдельные ограничения по мало допустимому сечению жил зависимо от методики монтажа кабелей. Если он ведется открытым методом, то более 4 «квадратов». Это обосновано необходимостью обеспечения достаточной механической прочности полосы. Имеет значение и материал изоляции. Сортамент кабельной продукции значимый, и этот момент также нужно учесть.
Вывод – табличные данные не следует трактовать совершенно точно, априори принимая их за полностью верные. Нужно учитывать все составляющие монтажа – метод, тип строения, предназначение полосы, разновидность (марку) кабеля и ряд других.
Допустимые токовые нагрузки на провода и кабели
где I нд — допустимая долгая токовая нагрузка на провод, кабель либо шину при обычных критериях прокладки (см. табл.);
Кп — поправочный коэффициент, учитывающий конфигурации критерий прокладки проводов и кабелей и равный произведению отдельных поправочных коэффициентов:
Поправочные коэффициенты учитывают:
К 1 — фактическую температуру окружающей среды;
К 2 — число проложенных в траншее рабочих кабелей;
К 3 — условия краткосрочного либо повторно-кратковременного режима работы электроприемников;
К 4 — сечение кабеля и его месторасположение при прокладке в блоке;
К 5 — напряжение кабеля при прокладке в блоке;
К 6 — общую среднесуточную нагрузку кабелей при прокладке в блоке;
K 7 — прокладку кабелей ,в 2-ух параллельных блоках одинаковой конфигурации;
К 8 — прокладку проводов в коробах и лотках;
К 9 — повышение допустимой нагрузки на кабели до 10 кв при аварийном режиме;
К 10 — размещение шин на изоляторах.
Допустимые долгие токовые нагрузки на провода и кабели приведены в таблицах для критерий нагревания при получасовом максимуме токовой нагрузки, который представляет собой самую большую из средних получасовых токовых нагрузок данного элемента сети.
Поправка на температуру окружающей среды.
Обычной температурой окружающей среды при прокладке проводов и кабелей на воздухе считается +25°С и при прокладке кабелей в земле либо воде +15° С. При фактической температуре воздуха либо земли, хорошей от обозначенных выше значений, вводится поправочный коэффициент К 1 , определяемый из табл. 4-32 зависимо от нормированной температуры проводов, шин либо жил кабелей, обозначенной в табл. 4-33. Этот коэффициент рекомендуется использовать исключительно в случаях значимого отличия температуры от обычной (районы Последнего Севера, нескончаемой мерзлоты, тропики и т. п.).
Для нагих проводов воздушных линий электропередачи напряжением выше 1000 В поправочный коэффициент на температуру воздуха не применяется.
| Расчетная температура среды °С | Нормированная температура жил °С | Поправочный коэффициент при фактической температуре среды °С | |||||||||||
| -5 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | +45 | +50 | |||
| 15 25 25 15 25 15 25 15 25 15 25 |
80 80 70 65 65 60 60 55 55 50 50 |
1,14 1,24 1,29 1,18 1,32 1,20 1,36 1,22 1,41 1,25 1,48 |
1,11 1,20 1,24 1,14 1,27 1,15 1,31 1,17 1,35 1,20 1,41 |
1,08 1,17 1,20 1,10 1,22 1,12 1,25 1,12 1,29 1,14 1,34 |
1,04 1,13 1,15 1,05 1,17 1,06 1,20 1,07 1,23 1,07 1,26 |
1,00 1,09 1,11 1,00 1,12 1,00 1 ,13 1,00 3,15 1,00 1,18 |
0,96 1,04 1,95 0,95 1,06 0,94 1,07 0,93 1,08 0,93 1,09 |
0,92 1,00 1,00 0,89 1,00 0,88 1,00 0,86 1,00 0,84 1,00 |
0,88 0,95 0,94 0,84 0,94 0,82 0,93 0,79 0,91 0,76 0,89 |
0,83 0,90 0,88 0,77 0,87 0,75 0,85 0,71 0,82 0,66 0,78 |
0,78 0,85 0,81 0,71 0,79 0,67 0,76 0,61 0,71 0,54 0,63 |
0,73 0,80 0,74 0,63 0,71 0,57 0,66 0,50 0,58 0,37 0,45 |
0,68 0,74 0,67 0,55 0,61 0,47 0,54 0,36 0,41 — — |
| Наименование | Большая допустимая температура проводов, кабелей и шин при нагревании долговременной токовой нагрузкой, °С |
| Нагие провода и шины | +70 |
| Провода и кабели с резиновой либо пластмассовой (полихлорвиниловой либо полиэтиленовой) изоляцией на: | |
| напряжение до 6 кв | +65 |
| Кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение 10 кв | +60 |
| Кабели с картонной изоляцией, пропитанной маслоканифольной либо нестекающей массой на напряжение, кв: | |
| до 3 | +80 |
| 6 | +65 |
| 10 | +60 |
Поправка на количество кабелей, проложенных в общей траншее.
При прокладке в общей траншее более 1-го кабеля вводится поправочный коэффициент К2, определяемый по табл. 4-21. Ненагруженные запасные кабели при всем этом не учитываются.
Если часть кабелей, проложенных в общей траншее, загружена стопроцентно, а другая часть — лишь на 50%, то при определении нагрузки, допустимой для стопроцентно загруженных кабелей, принимаются коэффициенты согласно табл. 4-35.
Поправка на повторно-кратковременный и краткосрочный режимы работы.
При повторно-кратковременном либо краткосрочном режиме работы электроприемников вводится поправочный коэффициент, равный:
где ПВ — относительная длительность рабочего периода, равная отношению времени tр включения электроприемника к общему времени продолжительности цикла повторно-кратковременного режима tц:
Коэффициент Кз, учитывающий повторно-кратковременный режим работы электроприемников, вводится для медных проводников сечением не меньше 10 мм2 и дюралевых сечением не меньше 16 мм2 при условии, что длительность рабочего периода не превосходит 4 мин, а длительность последующей паузы более 6 мин.
Поправка для кабелей, проложенных в блоках.
Допустимые долгие токовые нагрузки для прокладываемых в блоках медных трехжильных кабелей сечением 95 мм2 на напряжение 10 кв зависимо от конфигурации блока и месторасположения кабеля в блоке. Для других критерий прокладки медных кабелей в блоке вводятся поправочные коэффициенты: на сечение кабеля — К 4 , на напряжение — К 5 по табл. 4-24, на среднесуточную нагрузку кабелей, проложенных в блоке, — К 6 по табл. 4-25 и на условие прокладки в 2-ух блоках одинаковой конфигурации — К 7 по табл. 4-26.
Поправка на прокладку проводников в коробах и лотках.
При прокладке проводников в коробах, также лотках пучками допустимые долгие токовые нагрузки принимаются при числе проводов до 4 по табл., как для проводников, проложенных в трубах.
При числе сразу нагруженных проводников более 4, проложенных в трубах, коробах, также лотках пучками, нагрузки на проводники должны приниматься для открытой прокладки (в воздухе) с введением поправочного коэффициента K 8 , равного для пяти-шести проводников 0,68, для 7 — 9 проводников 0,63 и для 10-12 проводников 0,6.
Токовые нагрузки на провода, проложенные в лотках при однорядной прокладке (не в пучках), следует принимать, как для проводов, проложенных в воздухе.
Поправка для кабелей с картонной изоляцией, работающих в аварийных критериях.
Для кабелей с картонной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кв включительно, работающих в обычном продолжительном режиме с нагрузкой, не превосходящей 80% допустимого долгого тока по нагреванию, на время ликвидации трагедии (менее 5 суток) допускается в часы максимума (продолжительностью менее б ч) перегрузка до 130%, что учитывается введением коэффициента К 9 =1,3.
Поправка для шин при их креплении на изоляторах плашмя.
Допустимые токовые нагрузки для шин прямоугольного сечения при вертикальном расположении их на изоляторах приведены в табл. 4-30. При расположении шин на изоляторах плашмя к допустимой нагрузке вводится поправочный коэффициент К 10 , равный для шин с шириной полос до 60 мм 0,95 и для шин с шириной полос более 60 мм 0,92.
Для кабелей, проложенных на воздухе, допустимые долгие токовые нагрузки приняты для расстояний в свету между кабелями при прокладке их снутри и вне построек и в туннелях более 35 мм и при прокладке в каналах более 50 мм при любом числе проложенных кабелей. Допустимые долгие токовые нагрузки на одиночные кабели, прокладываемые в земле в трубах без искусственной вентиляции, должны приниматься, как для тех же кабелей, прокладываемых в воздухе.
При смешанной прокладке кабелей допустимые долгие токовые нагрузки принимаются для участка трассы с наихудшими термическими критериями, если длина этого участка более 10 м. В обозначенном случае при большой общей протяженности кабельной трассы рекомендуется использовать кабельную вставку большего сечения, дабы не наращивать сечение кабеля на всем протяжении.
