Условия выбора кабеля


СОДЕРЖАНИЕ:

Как выбрать сечение кабеля — советы проектировщика

В статье рассмотрены основные критерии выбора сечения кабеля, даны примеры расчетов.

На рынках часто можно увидеть написанные от руки таблички, указывающие, какой кабель необходимо приобрести покупателю в зависимости от ожидаемого тока нагрузки. Не верьте этим табличкам, так как они вводят Вас в заблуждение. Сечение кабеля выбирается не только по рабочему току, но и еще по нескольким параметрам.

Прежде всего, необходимо учитывать, что при использовании кабеля на пределе его возможностей жилы кабеля нагреваются на несколько десятков градусов. Приведенные на рисунке 1 величины тока предполагают нагрев жил кабеля до 65 градусов при температуре окружающей среды 25 градусов. Если в одной трубе или лотке проложено несколько кабелей, то вследствие их взаимного нагрева (каждый кабель нагревает все остальные кабели) максимально допустимый ток снижается на 10 – 30 процентов.

Также максимально возможный ток снижается при повышенной температуре окружающей среды. Поэтому в групповой сети (сеть от щитков до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников) как правило, используют кабели при токах, не превышающих значений 0,6 – 0,7 от величин, приведенных на рисунке 1.

Рис. 1. Допустимый длительный ток кабелей с медными жилами

Исходя из этого повсеместное использование автоматических выключателей с номинальным токов 25А для защиты розеточных сетей, проложенных кабелями с медными жилами сечением 2,5 мм2 представляет опасность. Таблицы снижающих коэффициентов в зависимости от температуры и количества кабелей в одном лотке можно посмотреть в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ).

Дополнительные ограничения возникают, когда кабель имеет большую длину. При этом потери напряжения в кабеле могут достичь недопустимых значений. Как правило, при расчете кабелей исходят из максимальных потерь в линии не более 5%. Потери рассчитать не сложно, если знать величину сопротивления жил кабелей и расчетный ток нагрузки. Но обычно для расчета потерь пользуются таблицами зависимости потерь от момента нагрузки. Момент нагрузки вычисляют как произведение длины кабеля в метрах на мощность в киловаттах.

Данные для расчета потерь при однофазном напряжении 220 В показаны в таблице1. Например для кабеля с медными жилами сечением 2,5 мм2 при длине кабеля 30 метров и мощности нагрузки 3 кВт момент нагрузки равен 30х3=90, и потери составят 3%. Если расчетное значение потерь превышает 5%, то необходимо выбрать кабель большего сечения.

Таблица 1. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 220 В при заданном сечении проводника

По таблице 2 можно определить потери в трехфазной линии. Сравнивая таблицы 1 и 2 можно заметить, что в трехфазной линии с медными проводниками сечением 2,5 мм2 потерям 3% соответствует в шесть раз больший момент нагрузки.

Тройное увеличение величины момента нагрузки происходит вследствие распределения мощности нагрузки по трем фазам, и двойное – за счет того, что в трехфазной сети при симметричной нагрузке (одинаковых токах в фазных проводниках) ток в нулевом проводнике равен нулю. При несимметричной нагрузке потери в кабеле возрастают, что необходимо учитывать при выборе сечения кабеля.

Таблица 2. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в трехфазной четырехпроводной линии с нулем на напряжение 380/220 В при заданном сечении проводника (чтобы увеличить таблицу, нажмите на рисунок)

Потери в кабеле сильно сказываются при использовании низковольтных, например галогенных ламп. Это и понятно: если на фазном и нулевом проводниках упадет по 3 Вольта, то при напряжении 220 В мы этого скорее всего не заметим, а при напряжении 12 В напряжение на лампе упадет вдвое до 6 В. Именно поэтому трансформаторы для питания галогенных ламп необходимо максимально приближать к лампам. Например при длине кабеля 4,5 метра сечением 2,5 мм2 и нагрузке 0,1 кВт (две лампы по 50 Вт) момент нагрузки равен 0,45, что соответствует потерям 5% (Таблица 3).

Таблица 3. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 12 В при заданном сечении проводника

Приведенные таблицы не учитывают увеличения сопротивления проводников от нагрева за счет протекания по ним тока. Поэтому если кабель используется при токах 0,5 и более от максимально допустимого тока кабеля данного сечения, то необходимо вводить поправку. В простейшем случае если Вы рассчитываете получить потери не более 5%, то рассчитывайте сечение исходя из потерь 4%. Также потери могут возрасти при наличии большого количества соединений жил кабелей.

Кабели с алюминиевыми жилами имеют сопротивление в 1,7 раза большее по сравнению с кабелями с медными жилами, соответственно и потери в них в 1,7 раза больше.

Вторым ограничивающим фактором при больших длинах кабеля является превышение допустимого значения сопротивления цепи фаза – ноль. Для защиты кабелей от перегрузок и коротких замыканий, как правило, используют автоматические выключатели с комбинированным расцепителем. Такие выключатели имеют тепловой и электромагнитный расцепители.

Электромагнитный расцепитель обеспечивает мгновенное (десятые и даже сотые доли секунды) отключение аварийного участка сети при коротком замыкании. Например автоматический выключатель, имеющий обозначение С25, имеет тепловой расцепитель на 25 А и электромагнитный на 250А. Автоматические выключатели группы «С» имеют кратность отключающего тока электромагнитного расцепителя к тепловому от 5 до 10. Но при расчете линии на ток короткого замыкания берется максимальное значение.

В общее сопротивление цепи фаза – ноль включаются: сопротивление понижающего трансформатора трансформаторной подстанции, сопротивление кабеля от подстанции до вводного распределительного устройства (ВРУ) здания, сопротивление кабеля, проложенного от ВРУ к распределительному устройству (РУ) и сопротивление кабеля собственно групповой линии, сечение которого необходимо определить.

Если линия имеет большое количество соединений жил кабеля, например групповая линия из большого количества светильников, соединенных шлейфом, то сопротивление контактных соединений также подлежит учету. При очень точных расчетах учитывают сопротивление дуги в месте замыкания.

Полное сопротивление цепи фаза- ноль для четырехжильных кабелей приведены в таблице 4. В таблице учтены сопротивления как фазного, так и нулевого проводника. Значения сопротивлений приведены при температуре жил кабелей 65 градусов. Таблица справедлива и для двухпроводных линий.

Таблица 4. Полное сопротивление цепи фаза — ноль для 4-жильных кабелей, Ом/км при температуре жил 65 о С

В городских трансформаторных подстанциях, как правило, установлены трансформаторы мощностью от 630 кВ . А и более, имеющие выходное сопротивление Rтп менее 0,1 Ома. В сельских районах могут быть использованы трансформаторы на 160 – 250 кВ . А, имеющие выходное сопротивление порядка 0,15 Ом, и даже трансформаторы на 40 – 100 кВ . А, имеющие выходное сопротивление 0,65 – 0,25 Ом.

Кабели питающей сети от городских трансформаторных подстанций к ВРУ домов, как правило используют с алюминиевыми жилами с сечением фазных жил не менее 70 – 120 мм2. При длине этих линий менее 200 метров сопротивление цепи фаза – ноль питающего кабеля (Rпк) можно принять равным 0,3 Ом. Для более точного расчета необходимо знать длину и сечение кабеля, либо измерить это сопротивление. Один из приборов для таких измерений (прибор Вектор) показан на рис. 2.

Рис. 2. Прибор для измерения сопротивления цепи фаза-ноль «Вектор»

Сопротивление линии должно быть таким, чтобы при коротком замыкании ток в цепи гарантированно превысил ток срабатывания электромагнитного расцепителя. Соответственно, для автоматического выключателя С25 ток короткого замыкания в линии должен превысить величину 1,15х10х25=287 А, здесь 1,15 – коэффициент запаса. Следовательно, сопротивление цепи фаза – ноль для автоматического выключателя С25 должно быть не более 220В/287А=0,76 Ом. Соответственно для автоматического выключателя С16 сопротивление цепи не должно превышать 220В/1,15х160А=1,19 Ом и для автомата С10 – не более 220В/1,15х100=1,91 Ом.

Таким образом, для городского многоквартирного дома, принимая Rтп=0,1 Ом; Rпк=0,3 Ом при использовании в розеточной сети кабеля с медными жилами с сечением 2,5 мм2, защищенного автоматическим выключателем С16, сопротивление кабеля Rгр (фазного и нулевого проводников) не должно превышать Rгр=1,19 Ом – Rтп – Rпк = 1,19 – 0,1 – 0,3 = 0,79 Ом. По таблице 4 находим его длину – 0,79/17,46 = 0,045 км, или 45 метров. Для большинства квартир этой длины бывает достаточно.

При использовании автоматического выключателя С25 для защиты кабеля сечением 2,5 мм2 сопротивление цепи должно быть менее величины 0,76 – 0,4 = 0,36 Ом, что соответствует максимальной длине кабеля 0,36/17,46 = 0,02 км, или 20 метров.

При использовании автоматического выключателя С10 для защиты групповой линии освещения, выполненной кабелем с медными жилами сечением 1,5 мм2 получаем максимально допустимое сопротивление кабеля 1,91 – 0,4 = 1,51 Ом, что соответствует максимальной длине кабеля 1,51/29,1 = 0,052 км, или 52 метра. Если такую линию защищать автоматическим выключателем С16, то максимальная длина линии составит 0,79/29,1 = 0,027 км, или 27 метров.

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

Раздел 2. Канализация электроэнергии

Глава 2.3. Кабельные линии напряжением до 220 кВ

Выбор кабелей

2.3.35. Для кабельных линий, прокладываемых по трассам, проходящим в различных грунтах и условиях окружающей среды, выбор конструкций и сечений кабелей следует производить по участку с наиболее тяжелыми условиями, если длина участков с более легкими условиями не превышает строительной длины кабеля. При значительной длине отдельных участков трассы с различными условиями прокладки для каждого из них следует выбирать соответствующие конструкции и сечения кабелей. ¶

2.3.36. Для кабельных линий, прокладываемых по трассам с различными условиями охлаждения, сечения кабелей должны выбираться по участку трассы с худшими условиями охлаждения, если длина его составляет более 10 м. Допускается для кабельных линий до 10 кВ, за исключением подводных, применение кабелей разных сечений, но не более трех при условии, что длина наименьшего отрезка составляет не менее 20 м (см. также 2.3.70). ¶

2.3.37. Для кабельных линий, прокладываемых в земле или воде, должны применяться преимущественно бронированные кабели. Металлические оболочки этих кабелей должны иметь внешний покров для защиты от химических воздействий. Кабели с другими конструкциями внешних защитных покрытий (небронированные) должны обладать необходимой стойкостью к механическим воздействиям при прокладке во всех видах грунтов, при протяжке в блоках и трубах, а также стойкостью по отношению к тепловым и механическим воздействиям при эксплуатационно-ремонтных работах. ¶

2.3.38. Трубопроводы кабельных маслонаполненных линий высокого давления, прокладываемые в земле или воде, должны иметь защиту от коррозии в соответствии с проектом. ¶

2.3.39. В кабельных сооружениях и производственных помещениях при отсутствии опасности механических повреждений в эксплуатации рекомендуется прокладывать небронированные кабели, а при наличии опасности механических повреждений в эксплуатации должны применяться бронированные кабели или защита их от механических повреждений. ¶

Вне кабельных сооружений допускается прокладка небронированных кабелей на недоступной высоте (не менее 2 м); на меньшей высоте прокладка небронированных кабелей допускается при условии защиты их от механических повреждений (коробами, угловой сталью, трубами и т. п.). ¶

При смешанной прокладке (земля – кабельное сооружение или производственное помещение) рекомендуется применение тех же марок кабелей, что и для прокладки в земле (см. 2.3.37), но без горючих наружных защитных покровов. ¶

2.3.40. При прокладке кабельных линий в кабельных сооружениях, а также в производственных помещениях бронированные кабели не должны иметь поверх брони, а небронированные кабели – поверх металлических оболочек защитных покровов из горючих материалов. ¶

Для открытой прокладки не допускается применять силовые и контрольные кабели с горючей полиэтиленовой изоляцией. ¶

Металлические оболочки кабелей и металлические поверхности, по которым они прокладываются, должны быть защищены негорючим антикоррозийным покрытием. ¶

При прокладке в помещениях с агрессивной средой должны применяться кабели, стойкие к воздействию этой среды. ¶

2.3.41. Для кабельных линий электростанций, распределительных устройств и подстанций, указанных в 2.3.76, рекомендуется применять кабели, бронированные стальной лентой, защищенной негорючим покрытием. На электростанциях применение кабелей с горючей полиэтиленовой изоляцией не допускается. ¶

2.3.42. Для кабельных линий, прокладываемых в кабельных блоках и трубах, как правило, должны применяться небронированные кабели в свинцовой усиленной оболочке. На участках блоков и труб, а также ответвлений от них длиной до 50 м допускается прокладка бронированных кабелей в свинцовой или алюминиевой оболочке без наружного покрова из кабельной пряжи. Для кабельных линий, прокладываемых в трубах, допускается применение кабелей в пластмассовой или резиновой оболочке. ¶

2.3.43. Для прокладки в почвах, содержащих вещества, разрушительно действующие на оболочки кабелей (солончаки, болота, насыпной грунт со шлаком и строительным материалом и т. п.), а также в зонах, опасных из-за воздействия электрокоррозии, должны применяться кабели со свинцовыми оболочками и усиленными защитными покровами типов Бπ , Б или кабели с алюминиевыми оболочками и особо усиленными защитными покровами типов БE; , БR; (в сплошном влагостойком пластмассовом шланге). ¶

2.3.44. В местах пересечения кабельными линиями болот кабели должны выбираться с учетом геологических условий, а также химических и механических воздействий. ¶

2.3.45. Для прокладки в почвах, подверженных смещению, должны применяться кабели с проволочной броней или приниматься меры по устранению усилий, действующих на кабель при смещении почвы (укрепление грунта шпунтовыми или свайными рядами и т. п.). ¶

2.3.46. В местах пересечения кабельными линиями ручьев, их пойм и канав должны применяться такие же кабели, как и для прокладки в земле (см. также 2.3.99). ¶

2.3.47. Для кабельных линий, прокладываемых по железнодорожным мостам, а также по другим мостам с интенсивным движением транспорта, рекомендуется применять бронированные кабели в алюминиевой оболочке. ¶

2.3.48. Для кабельных линий передвижных механизмов должны применяться гибкие кабели с резиновой или другой аналогичной изоляцией, выдерживающей многократные изгибы (см. также 1.7.111). ¶

2.3.49. Для подводных кабельных линий следует применять кабели с броней из круглой проволоки, по возможности одной строительной длины. С этой целью разрешается применение одножильных кабелей. ¶

В местах перехода кабельных линий с берега в море при наличии сильного морского прибоя, при прокладке кабеля на участках рек с сильным течением и размываемыми берегами, а также на больших глубинах (до 40-60 м) следует применять кабель с двойной металлической броней. ¶

Кабели с резиновой изоляцией в поливинилхлоридной оболочке, а также кабели в алюминиевой оболочке без специальных водонепроницаемых покрытий для прокладки в воде не допускаются. ¶

При прокладке кабельных линий через небольшие несудоходные и несплавные реки шириной (вместе с затопляемой поймой) не более 100 м, с устойчивыми руслом и дном допускается применение кабелей с ленточной броней. ¶

2.3.50. Для кабельных маслонаполненных линий напряжением 110-220 кВ тип и конструкция кабелей определяются проектом. ¶

2.3.51. При прокладке кабельных линий до 35 кВ на вертикальных и наклонных участках трассы с разностью уровней, превышающей допустимую по ГОСТ для кабелей с вязкой пропиткой, должны применяться кабели с нестекающей пропиточной массой, кабели с обедненно-пропитанной бумажной изоляцией и кабели с резиновой или пластмассовой изоляцией. Для указанных условий кабели с вязкой пропиткой допускается применять только со стопорными муфтами, размещенными по трассе, в соответствии с допустимыми разностями уровней для этих кабелей по ГОСТ. ¶

Разность вертикальных отметок между стопорными муфтами кабельных маслонаполненных линий низкого давления определяется соответствующими техническими условиями на кабель и расчетом подпитки при предельных тепловых режимах. ¶

2.3.52. В четырехпроводных сетях должны применяться четырехжильные кабели. Прокладка нулевых жил отдельно от фазных не допускается. Допускается применение трехжильных силовых кабелей в алюминиевой оболочке напряжением до 1 кВ с использованием их оболочки в качестве нулевого провода (четвертой жилы) в четырехпроводных сетях переменного тока (осветительных, силовых и смешанных) с глухозаземленной нейтралью, за исключением установок со взрывоопасной средой и установок, в которых при нормальных условиях эксплуатации ток в нулевом проводе составляет более 75% допустимого длительного тока фазного провода. ¶

Использование для указанной цели свинцовых оболочек трехжильных силовых кабелей допускается лишь в реконструируемых городских электрических сетях 220/127 и 380/220 В. ¶

2.3.53. Для кабельных линий до 35 кВ допускается применять одножильные кабели, если это приводит к значительной экономии меди или алюминия в сравнении с трехжильными или если отсутствует возможность применения кабеля необходимой строительной длины. Сечение этих кабелей должно выбираться с учетом их дополнительного нагрева токами, наводимыми в оболочках. ¶

Должны быть также выполнены мероприятия по обеспечению равного распределения тока между параллельно включенными кабелями и безопасного прикосновения к их оболочкам, исключению нагрева находящихся в непосредственной близости металлических частей и надежному закреплению кабелей в изолирующих клицах.¶

Расчет и выбор проводов и кабелей

Составляющей частью электроснабжения частного дом является правильный расчет и выбор проводов и кабелей. В статье проект электроснабжения мы привели пример типового расчета сечения провода. Но на рынке существует огромное количество кабелей в зависимости от способов прокладки и их применении.

Расчет рабочего тока

Расчет тока, как уже писали в предыдущей статье, проводим по формуле

Для однофазной нагрузки: Iн = Pн /(Uф * cosφ), А

Для трехфазной: Iн = Pн /(√3*Uф * cosφ)

Тут ничего сложного нет, подставить данные и получить рабочий ток, однако надо учитывать cosφ. Это говорит о том, что данная нагрузка имеет реактивную составляющую. Это стиральная машина, асинхронный электродвигатель, лампа ДРЛ, ДНаТ, ЛЛ, холодильник. У каждого прибора cosφ разный, а в электронагревательных приборах равен 1 (лампа накаливания, электронагревательные приборы). По этой причине для приборов с реактивной нагрузкой лучше брать его в диапазоне 0.7 – 0.8.

После того, как посчитали рабочий ток, по ПУЭ выбираем сечение по условиям прокладки. Почему это так важно? Небольшой пример, ПУЭ табл. 1.3.4. Длительно допустимый ток у медных проводов сечением 2.5 кв. мм проложенных открыто 30 А, а у одного трех жильного в трубе 21 А. Видите какой разброс, на 30 %.

Далее открываем таблицу ПУЭ 1.3.4. – 1.3.8. и выбираем сечение в большую сторону.

Выбор проводов и кабелей для внешнего электроснабжения

Для ввода в дом воздушным способом раньше использовались голые провода А или АС (алюминиевый и сталеалюминиевый). Если ввод был под землей, то кабель АВВГ или АВбШВ. Сегодня в основном для ввода по воздуху используются провода марки СИП или СИП нг (самонесущий провод). Это является преимуществом перед голыми проводами А и АС, так как при порывах ветрах при схлестывании не будет короткое замыкание, а в зимнее время обледенение.

Выбор кабеля по способу прокладки

По напряжению кабели разделяются до и выше 1 000 В (1 кВ).

Рассмотрим самые распространенные, которые сегодня применяются в быту. Это существенно поможет потребителю при выборе кабельно-проводниковой продукции.

Если на первом месте стоит буква «А», то жила алюминиевая, если нет, то медная.

«Б» — кабель защищен антикоррозийной броней. Самые известные типы, которые применяются в быту, это АВБбШв с алюминиевой, или с медной жилой ВБбШв. Маленькая буква «б» значит профилированные стальные ленты.

«Шв» — защитная оболочка в виде выпрессованного ПВХ шланга

«В» — если нет первой буквы «А», то первая «В» означает ПВХ изоляция, а вторая «В» ПВХ оболочка.

«Г» — голый, или поверх брони нет защиты

«П» — термопластичный полиэтилен лежит в основе изоляции

«Пс» — изоляция из материала, который не поддерживает горение

«нг» — маленькие буквы, не поддерживает горение

«LS» — низкое газо и дымовыделение

«КГ» — кабель гибкий

Пример АВВГ (ВВГ) 4х6 – кабель алюминиевый (медный) ПВХ изоляция, ПВХ оболочка, 4 жильный сечение каждой 6 кв. мм. На рынке можно встретить маркировку NYM, это аналог ВВГ.

Разделение кабельной продукции по цвету

· Голубой – нейтральный рабочий проводник (ноль)

· Желто – зеленый заземляющий проводник (земля)

· Черный – фазный или могут быть другие цвета согласно ПУЭ

· Желто – зеленый с голубыми метками – совместный нулевой рабочий и защитный проводник

Так же кабель выбирается по нагреву, экономической плотности тока, потери напряжения, но это больше для специалистов, нежели для выбора бытовым потребителем на жилой дом.

В ниже приведенной таблице показаны типы проводов и кабелей по способу прокладки. Если вы правильно выбрали сечение по рабочему току, то не составит труда с учетом этой таблицы выбрать тип.

Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?

При ремонте и проектировании электрооборудования появляется необходимость правильно выбирать провода. Можно воспользоваться специальным калькулятором или справочником. Но для этого необходимо знать параметры нагрузки и особенности прокладки кабеля.

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

Если выбранная площадь поперечного сечения провода окажется маленькой, то токовые нагрузки на кабели и провода будут большими, что приведет к перегреву. В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая нанесет вред всему электрооборудованию и станет опасной для жизни и здоровья людей.

Каждый электрик должен знать:  Общие замечания

Если же монтировать провода с большой площадью поперечного сечения, то безопасное применение обеспечено. Но с финансовой точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода – это залог длительной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.

Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( “Правила устройства электроустановок“). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:

  1. Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
  2. Материал проводника.
  3. Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность – в киловаттах (кВт).
  4. Месторасположение кабеля.

В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину – 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.

В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно “Правилам устройства электроустановок“, при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на порядок больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением.

Например, для алюминиевого провода и напряжения 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение – 10 мм²; для 380 В мощность составит 12 кВт, а сечение – 4 мм².

Выбираем по мощности

Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем потребуется сложить мощности всего оборудования и получится суммарная.

Если же выбирается кабель для подключения одного прибора, то достаточно информации только о его энергопотреблении. Можно подобрать сечения провода по мощности в таблицах ПУЭ.

Таблица 1. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм² Для кабеля с медными жилами
Напряжение 220 В Напряжение 380 В
Ток, А Мощность, кВт Ток, А Мощность, кВт
1,5 19 4,1 16 10,5
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 46 10,1 40 26,4
10 70 15,4 50 33
16 85 18,7 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 135 29,7 115 75.9
50 175 38.5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 260 57,2 220 145,2
120 300 66 260 171,6

Таблица 2. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм² Для кабеля с алюминиевыми жилами
Напряжение 220 В Напряжение 380 В
Ток, А Мощность, кВт Ток, А Мощность, кВт
2,5 20 4,4 19 12,5
4 28 6,1 23 15,1
6 36 7,9 30 19,8
10 50 11,0 39 25,7
16 60 13,2 55 36,3
25 85 18,7 70 46,2
35 100 22,0 85 56,1
50 135 29,7 110 72,6
70 165 36,3 140 92,4
95 200 44,0 170 112,2
120 230 50,6 200 132,2

Кроме того, надо знать напряжение сети: трехфазной соответствует 380 В, а однофазной – 220 В.

В ПУЭ дана информация и для алюминиевых, и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:

  • высокая прочность;
  • упругость;
  • стойкость к окислению;
  • электропроводность больше, чем у алюминия.

Недостаток медных проводников – высокая стоимость. В советских домах использовалась при постройке алюминиевая электропроводка. Поэтому если происходит частичная замена, то целесообразно поставить алюминиевые провода. Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до распределительного щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл применять медь. Недопустимо, чтобы медь с алюминием контактировали напрямую, т. к. это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используют третий металл.

Можно самостоятельно произвести расчет сечения провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого надо воспользоваться формулой: I=P/(U*1.73), где P – мощность, Вт; U – напряжение, В; I – ток, А. Затем из справочной таблицы выбирается сечение кабеля в зависимости от рассчитанного тока. Если же там не будет необходимого значение, тогда выбирается ближайшее, которое превышает расчетное.

Как рассчитать по току

Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. Справочная информация указывается для комнатной температуры (18°С). Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ.

Таблица 3. Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Площадь сечение проводника, мм² Ток, А, для проводов, проложенных
открыто в одной трубе
двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одного двухжильного одного трехжильного
0,5 11
0,75 15
1 17 16 15 14 15 14
1,2 20 18 16 15 16 14,5
1,5 23 19 17 16 18 15
2 26 24 22 20 23 19
2,5 30 27 25 25 25 21
3 34 32 28 26 28 24
4 41 38 35 30 32 27
5 46 42 39 34 37 31
6 50 46 42 40 40 34
8 62 54 51 46 48 43
10 80 70 60 50 55 50
16 100 85 80 75 80 70
25 140 115 100 90 100 85
35 170 135 125 115 125 100
50 215 185 170 150 160 135
70 270 225 210 185 195 175
95 330 275 255 225 245 215
120 385 315 290 260 295 250
150 440 360 330
185 510
240 605
300 695
400 830

Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.

Таблица 4. Электрический ток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Площадь сечения проводника, мм² Ток, А, для проводов, проложенных
открыто в одной трубе
двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одного двухжильного одного трехжильного
2 21 19 18 15 17 14
2,5 24 20 19 19 19 16
3 27 24 22 21 22 18
4 32 28 28 23 25 21
5 36 32 30 27 28 24
6 39 36 32 30 31 26
8 46 43 40 37 38 32
10 60 50 47 39 42 38
16 75 60 60 55 60 55
25 105 85 80 70 75 65
35 130 100 95 85 95 75
50 165 140 130 120 125 105
70 210 175 165 140 150 135
95 255 215 200 175 190 165
120 295 245 220 200 230 190
150 340 275 255
185 390
240 465
300 535
400 645

Для примерного расчета сечения кабеля по току его надо разделить на 10. Если в таблице не будет полученного сечения, тогда необходимо взять ближайшую большую величину. Это правило подходит только для тех случаев, когда максимально допустимый ток для медных проводов не превышает 40 А. Для диапазона от 40 до 80 А ток надо делить на 8. Если устанавливают алюминиевые кабели, то надо делить на 6. Это объясняется тем, что для обеспечения одинаковых нагрузок толщина алюминиевого проводника больше, чем медного.

Расчет сечения кабеля по мощности и длине

Длина кабеля влияет на потерю напряжения. Таким образом, на конце проводника напряжение может уменьшиться и оказаться недостаточным для работы электроприбора. Для бытовых электросетей этими потерями можно пренебречь. Достаточно будет взять кабель на 10-15 см длиннее. Этот запас израсходуется на коммутацию и подключение. Если концы провода подсоединяются к щитку, то запасная длина должна быть еще больше, т. к. будут подключаться защитные автоматы.

При укладке кабеля на большие расстояния приходиться учитывать падение напряжения. Каждый проводник характеризуется электрическим сопротивлением. На данный параметр влияют:

  1. Длина провода, единица измерения – м. При её увеличении растут потери.
  2. Площадь поперечного сечения, измеряется в мм². При её увеличении падение напряжения уменьшается.
  3. Удельное сопротивление материала (справочное значение). Показывает сопротивление провода, размеры которого 1 квадратный миллиметр на 1 метр.

Падение напряжения численно равняется произведению сопротивления и тока. Допустимо, чтобы указанная величина не превышала 5%. В противном случае надо брать кабель большего сечения. Алгоритм расчета сечения провода по максимальной мощности и длине:

  1. В зависимости от мощности P, напряжения U и коэффициента cosф находим ток по формуле: I=P/(U*cosф). Для электросетей, которые используются в быту, cosф = 1. В промышленности cosф рассчитывают как отношение активной мощности к полной. Последняя состоит из активной и реактивной мощностей.
  2. С помощью таблиц ПУЭ определяют сечение провода по току.
  3. Рассчитываем сопротивление проводника по формуле: Rо=ρ*l/S, где ρ – удельное сопротивление материала, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения. Необходимо учесть ток факт, что ток идет по кабелю не только в одну сторону, но и обратно. Поэтому общее сопротивление: R = Rо*2.
  4. Находим падение напряжения из соотношения: ΔU=I*R.
  5. Определяем падение напряжения в процентах: ΔU/U. Если полученное значение превышает 5%, тогда выбираем из справочника ближайшее большее поперечное сечение проводника.

Открытая и закрытая прокладка проводов

В зависимости от размещения проводка делится на 2 вида:

Сегодня в квартирах монтируют скрытую проводку. В стенах и потолках создаются специальные углубления, предназначенные для размещения кабеля. После установки проводников углубления штукатурят. В качестве проводов используют медные. Заранее всё планируется, т. к. со временем для наращивания электропроводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Для скрытой отделки чаще используют провода и кабели, у которых плоская форма.

При открытой прокладке провода устанавливают вдоль поверхности помещения. Преимущества отдают гибким проводникам, у которых круглая форма. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить сквозь гофру. Когда рассчитывают нагрузку на кабель, то учитывают способ укладки проводки.

По какому нормативному документу необходимо выбирать сечение кабеля?

В каждом проекте приходится выбирать сечение кабелей. Я считаю, неправильный выбор сечения кабеля – это грубейшая ошибка проектировщика, которая может привести к тяжелым последствиям. Как правильно выбрать сечение кабеля, какие ТНПА использовать?

Существует такой миф, что эксперт всегда прав. Сейчас докажу обратное

В основном все мои проекты проходят гомельскую экспертизу, но порой проекты попадают в могилевскую экспертизу.

По одному из последних моих проектов получил замечание от могилевской экспертизы, что мною неверно выбраны сечения кабелей. На самом деле сечения кабелей были выбраны заказчиком, а я лишь проверил на длительно-допустимые токи.

При выборе сечений кабелей я всегда руководствуюсь справочной информацией из каталога кабелей завода ОАО «ЭЛЕКТРОКАБЕЛЬ» Кольчугинский завод». Таблицы в старом каталоге составлены на основе ГОСТ 16442-80 и многие кабели соответствуют именно этому ГОСТу. Часть кабелей делается по различным ТУ и для них нужно смотреть свои таблицы. Кстати, в новом каталоге ХКА ссылки идут уже на новый ГОСТ 31996-2012 и ТУ.

У меня всегда под рукой находятся распечатки этих таблиц в отдельном файле. Советую и вам так сделать. К сожалению, в справочной информации нового каталога ХКА в таблицах не представлен допустимый ток для четырехжильных кабелей (с учетом к.ф 0,93), это не совсем удобно, но я попросил, чтобы в новой редакции сделали, как было раньше. По-моему, допустимые токи по ГОСТ 16442-80 и ГОСТ 31996-2012 ничем не отличаются.

Я задавал вопрос официальному представителю, соответствуют ли кабели выполненные по ТУ характеристикам изложенных в ГОСТ:

ГОСТ 16442-80 прекратил свое действие на территории РФ с 01.01.2011 г.

В настоящее время силовой кабель выпускается по ТУ 16-705.499-2010 (ГОСТ 31996-2012). ТУ 16-705.499-2010 соответствует ГОСТу 31996-2012 по всем характеристикам.

Я всегда считал и считаю, что при выборе кабелей нужно руководствоваться теми нормативными документами, по которым изготавливают кабели. В спецификации я всегда указываю ссылку на ГОСТ либо ТУ по которым изготавливается кабель.

Эксперта не устроил мой ответ, что кабели выбраны по ГОСТ и он настоял, чтобы кабели были выбраны по ПУЭ. Сослался он на статью из журнала «Энергия и менеджмент» №5 от 2007г, где товарищ Левин говорит, что кабели нужно выбирать по ПУЭ.

Мне нравится читать подобные статьи, но какую юридическую силу они имеют?

Могилевский эксперт руководствуются какой-то статьей из журнала, которая написана почти 10 лет назад. Это нормально? Сказал, что ГОСТ не нужно даже соблюдать. В чем-то он даже прав… А откуда тогда брать другие технические характеристики кабелей? В ПУЭ их точно нет

Мне не удалось найти данную статью, но если там действительно так написано, то Левин меня разочаровал. Хотя, возможно, у него сейчас уже другое мнение…

Кстати, могилевский эксперт удивился, когда я ему сказал, что гомельская экспертиза считает практически так же как и я.

Был последний день снятия замечаний и не было времени для выяснения отношений, поэтому мне проще было увеличить сечения кабелей. Проект был не большой, всего три кабеля (замена котла в существующей котельной).

Если вы сравните допустимые токовые нагрузки в ПУЭ и ГОСТ, то увидите, что в ПУЭ они значительно ниже. А если вы выберите кабель по ПУЭ и примените к нему понижающие коэффициенты, которые зависят от способа прокладки, то сечение придется увеличить еще больше.

Но, как вы понимаете, я не мог так просто закрыть данную тему и решил позвонить своим коллегам на свою предыдущую работу и узнать, как у них обстоят дела с выбором сечения кабелей. К счастью, у нас очень хорошие отношения и мы всегда стараемся делиться полезной информацией.

Как оказалось, уже имеется даже письмо-ответ с разъяснениями от Министерства энергетики Республики Беларусь, а это уже совсем не уровень публикации в журнале:

Министерство энергетики Республики Беларусь, рассмотрело Ваше обращение от 11.01.2020 и сообщает следующее.

Согласно части 1 статьи 20 Закона Республики Беларусь «О техническом нормировании и стандартизации» от 05.01.2004 (далее — Закон) государственные стандарты являются добровольными для применения.

В тоже время согласно части четвертой статьи 20 Закона если в техническом регламенте дана ссылка на государственный стандарт, то требования этого государственного стандарта становятся обязательными для соблюдения.

В системе межгосударственной стандартизации ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Общие технические условия» введен взамен ГОСТ 16442-80 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Технические условия». В свою очередь ГОСТ 16442-80 включен в перечень стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований технического регламента Таможенного союза «О безопасности низковольтного оборудования» (ТР ТС 004/2011).

Правила устройства электроустановок, 6-е изд., переработанные и дополненные введены в действие 01.06.1985, ГОСТ 31996-2012 введен в действие постановлением Госстандарта Республики Беларусь от 11.11.2014 № 50 в качестве государственного стандарта Республики Беларусь с 01.01.2020.

Согласно статьи 71 Закона Республики Беларусь «О нормативных правовых актах Республики Беларусь» от 10.01.2000 № 361-3, в случае коллизии между нормативными правовыми актами, обладающими равной юридической силой, и если ни один из них не противоречит акту с более высокой юридической силой, действуют положения акта, принятого (изданного) позднее.

Исходя из вышеизложенного ГОСТ 31996-2012 обязателен для применения, в том числе и при проектировании систем электроснабжения.

Обычно экспертиза старается экономить деньги, но в данном случае получилось все совсем наоборот. Требование выбора сечения кабелей по ПУЭ ведет к удорожанию строительства объектов.

Надеюсь теперь вы понимаете, по какому нормативному документу необходимо производить выбор сечения кабелей. При этом не следует также забывать о понижающих коэффициентах.

Также учтите, что практически всегда кабель должен быть защищен от перегрузки.

Выбор сечения кабелей 6-10 кВ. Технические условия

Передачу электроэнергии от источника питания до приёмного пункта промышленного предприятия осуществляется воздушными или кабельными линиями. Сечение проводов и жил выбирается по техническим и экономическим условиям.

К техническим условиям относятся выбор сечения по нагреву расчётным током, условиям коронирования, механической прочности, нагреву от кратковременного выделению тепла током КЗ, потерям напряжения в нормальном и после аварийном режимах.

Экономические условия выбора заключаются в определении сечения линии, приведённые затраты которой будут минимальными.

Выбор сечения по нагреву осуществляется по расчётному току. Для параллельно работающих линий в качестве расчётного тока принимается ток после аварийного режима, когда одна питающая линия вышла из строя. По справочным данным, в зависимости от расчетного тока, определяется ближайшее большее стандартное сечение. Это сечение приводится для конкретных условий среды и способа прокладки кабеля и проводов. Если условия применения проводов и кабелей отличается от приведённых, то длительно допустимые токовые нагрузки пересчитывают с учетом коэффициентов поправок:

K1п – коэффициент поправочный, учитывающий количество кабелей.

К2 – коэффициент допустимой перегрузки кабельной линии (К2=1.3 при прокладке кабеля в земле)

При выборе сечения кабельной линий учитывают допустимые кратковременные перегрузки. Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, для таких кабелей допускается перегрузки в течение 5 суток в пределах, указанных в таблицах справочника. Для кабелей с полиэтиленовой изоляцией и с поливинилхлоридной изоляцией перегрузки на время ликвидации аварий допустимы соответственно до 10 и 30%; при этом максимальная перегрузка допускается на время максимумов нагрузки продолжительностью не более 6 часов в сутки в течение 5 суток, если в остальные периоды времени этих суток нагрузка не превышает номинальной. Перегрузка кабельных линий 20-35 кВ не допускается.

По условиям коронирования выбирают минимально допустимое сечения только для воздушных линий. Для жил кабелей самое малое стандартное сечение обеспечивает отсутствие коронирования.

Выбор сечения по механической прочности также не производится, так как минимальное стандартное сечение удовлетворяет этому условию. Для воздушной линии расчет сечения производится с учетом воздействия собственной массы, сил ветра и гололёда.

По условиям коронирования выбирают минимально допустимое сечения только для воздушных линий. Для жил кабелей самое малое стандартное сечение обеспечивает отсутствие коронирования.

Выбор сечения по механической прочности также не производится, так как минимальное стандартное сечение удовлетворяет этому условию. Для воздушной линии расчет сечения производится с учетом воздействия собственной массы, сил ветра и гололёда.

Рис. 2. Магистральные схемы внутреннего электроснабжения предприятий:

а — одиночная (III категория надежности); б — двойная (1 и II категории надежности); в — кольцевая, разомкнутая (II и III категории надежности); г —двойная, сквозная (I категория надежности); д — кольцевая от двух источников питания; е — двойная, кольцевая без РУ 6—10 кВ в ТП

При повреждении одного из питающих магистральных кабелей или одного из кабелей на перемычках между ТП одна из групп ТП окажется обесточенной на время, требуемое дежурному персоналу (или выездной бригаде) для оперативного переключения в ТП с отключением поврежденного кабельного участка для ремонта. Таким образом, на время ремонта поврежденного участка электроприемники, подключенные ко всем ТП кольцевой схемы (или к группе ТП), перейдут в III категорию надежности. Ремонт поврежденного участка кабельной сети, проложенной в земле, в зимнее время может потребовать до 2—3 сут. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе кольцевой схемы с учетом назначения подключенных к ТП электроприемников.

Не рекомендуется включать в одно кольцо более четырех-пяти ТП во избежание в аварийном режиме длительного отключения отдельных участков кольцевой схемы.

Экономичные по расходу кабельной продукции схемы с двойными сквозными магистралями (рис. 2, б, г, е) рекомендуются для I категории надежности. При применении схем рис. 2,6, е с подключением ТП без РУ 6—10 кВ (глухое подключение) следует иметь в виду, что при повреждениях на отдельных участках этих схем для вывода в ремонт поврежденного участка возникает необходимость вручную отсоединять концы жил поврежденного кабеля у болтового соединения на выключателях нагрузки 6—10 кВ, через которые подключены трансформаторы. В этих условиях требуется строгое соблюдение эксплуатационным персоналом правил техники безопасности по допуску в высоковольтную часть ТП, производству оперативных переключений и ремонтных работ. Наличие в ТП распредустройства 6—10 кВ создает более безопасные условия для эксплуатационного персонала. Это обстоятельство следует учитывать при выборе схемы ТП: с РУ 6—10 кВ или без него в зависимости от квалификации персонала.

Область применения магистральных схем: в цехах машиностроения, металлообработки, в цехах с часто меняющейся технологией, т.к. такие сети позволяют осуществлять замену и перестановку оборудования практически без реконструкции цеховых сетей.

3. цеха со взрыво- и пожароопасной средой

4. хим. производства

Приемущества:

1. возможность индустриализации монтажных работ

2. удобство применения шинопроводов. Отключение, включение приемников не требует реконструкции системы.

3. универсальность, удобно для цехов с часто перемещающимся оборудованием. При применении схемы «блок-трансформатор-магистраль» уменошаются размеры ТП.

4. Малое число линий

5. Малые затраты

Недостатки:Меньшая надежность по сравнению с радиальными схемами.

29. Смешанные схемы, их преимущества.

Смешанная схема —электроснабжение осуществляется радиальными и магистральными линиями. На рис. 1, в линия W1 — радиальная, W2 — магистральная, т. е. схема является смешанной. Смешанные схемы питания, сочетающие принципы радиальных и магистральных систем распределения электроэнергии, имеют наибольшее распространение на крупных объектах.

Их преимуществом являются низкие потери мощности и напряжения. Недостаток: наличие огромные показатели токов короткого замыкания.

30. Способы прокладки кабелей в траншеях и на эстакадах.Наиболее простой является прокладка кабелей в траншеях (рис. 3.10). Она экономична и по расходу цветного металла, так как допустимые токи на кабели больше (примерно в 1,3 раза) при прокладке в земле, чем в воздухе. Однако по ряду причин этот способ не получил широкого применения на промышленных предприятиях.Прокладка в траншеях не применяется:-на участках с большим числом кабелей;-при большой насыщенности территории подземными и наземными технологическими и транспортными коммуникациями и другими сооружениями;-на участках, где возможно разлитие горячего металла или жидкостей, разрушающе действующих на оболочку кабелей;-в местах, где возможны блуждающие токи опасных значений, большие механические нагрузки, размытие почвы и т. п.

Рис. 3.10. Прокладка кабелей в траншее

Опыт эксплуатации кабелей, проложенных в земляных траншеях, показал, что при всяких разрытиях кабели часто повреждаются. При прокладке в одной траншее шести кабелей и более вводится очень большой снижающий коэффициент на допустимую токовую нагрузку. Поэтому не следует прокладывать в одной траншее более шести кабелей. При большом числе кабелей предусматриваются две рядом расположенные траншеи с расстоянием между ними 1,2 м.Земляная траншея для укладки кабелей должна иметь глубину не менее 800 мм. На дне траншеи создают мягкую подушку толщиной100 мм из просеянной земли. Глубина заложения кабеля должна быть не менее 700 мм. Ширина траншеи зависит от числа кабелей, прокладываемых в ней. Расстояние между несколькими кабелями напряжением до 10 кВ должно быть не менее 100 мм. Кабели укладывают на дне траншеи в один ряд. Сверху кабели засыпают слоем мягкого грунта. Для защиты кабельной линии напряжением выше 1 кВ от механических повреждений ее по всей длине поверх верхней подсыпки покрывают бетонными плитами или кирпичом, а линии напряжением до 1 кВ — только в местах вероятных разрытии.Трассы кабельных линий прокладываются по непроезжей части на расстоянии не менее: 600 мм от фундаментов зданий, 500 мм до трубопроводов, 2000 мм до теплопроводов.

Каждый электрик должен знать:  Освещение на 12 В в домашней электропроводке преимущества и недостатки

31. Прокладка кабеля в блокахрекомендуется в местах пересечений с железными и автомобильными дорогами, в условиях стесненности трассы на территории предприятий между цехами, а также внутри цехов в полах (наряду с прокладкой кабелей в стальных трубах). В местах изменения направления трассы или глубины заложения блоков, а также на прямолинейных участках большой длины делают кабельные колодцы.

Блок обычно состоит из нескольких труб (асбестоцементных, керамические и др.)или железобетонных элементов (панелей) и относящихся к ним колодцев. При прокладке кабельной линии в блоках они должны быть доставлены к месту работ и разложены вдоль трассы кабеля.

Каждый кабельный блок должен иметь до 10% резервных каналов, но не менее одного канала. Глубина заложения в земле кабельных блоков должна приниматься исходя из местных условий, но не должна быть менее расстояний, допустимых при прокладке кабелей в траншеях.

В местах изменения направления трассы или разветвления кабельных линий, проложенных в блоках, и в местах перехода кабелей из блоков в землю должны сооружаться кабельные протягивания. Кабеля прокладываемые вдоль, а также дающие возможность легко и быстро заменить их в процессе эксплуатации. Для стока влаги блоки укладывают с уклоном в сторону колодцев не менее чем на 100мм на каждые 100мм. Кабельные колодцы сооружают на прямоугольных участках трассы на расстоянии друг от друга, определяемом рельефом местности, строительной длиной прикладываемых кабелей, а также величиной предельно допустимого стяжения кабеля при его затяжке в канал блока. Колодцы строят с таким расчетом, чтобы обеспечить нормальную прокладку кабелей и монтаж кабельных муфт. На дне устраивают водосборник, представляющий собой закрытое металлической решеткой углубления, служащие для сбора просачивающихся грунтовых или ливневых вод.

Перед прокладкой кабелей осматривают колодцы и прочищают трубы, проложенные между ними. Очистку труб производят при помощи последовательно соединенных тросом на расстоянии 600-700 мм друг от друга контрольного (комбинированного)цилиндра и проволочного дерма. Свободный конец контрольного цилиндра присоединяют к тяговому торсу лебедки, а затем, вращая барабан лебедки, протаскивают цилиндр и ерш через трубы. Таким образом, не только отчищают трубы, но и одновременно калибруют живое сечение их путем разрушения контрольным цилиндром твердых выступов, образовавшихся в местах соединения труб вследствие проникновения в зазор стыка жидкой бетонной массы.

Трос от лебедки можно затянуть в трубу несколькими способами, но наиболее просто это сделать при помощи двух проволок с крючками на концах. Проволоки протягивают с двух концов трубы одновременно и при встрече в трубе сцепляют, а затем проволоку вытаскивают с одной стороны трубы на столько, чтобы наружу вышло место сцепления проволок. Далее к одному концу оставшейся в трубе проволоки привязывают трос тяговой лебедки, а к другому — контрольный цилиндр и один или несколько ершей. К последнему ершу прикрепляют стальной трос диаметром не менее 12мм,служашей для протяжки кабеля.

Для затяжки кабеля в блоки его закрепляют к тросу чулком, накладываемым на оболочку кабеля, или же при помощи зажима. Барабан с кабелем устанавливают у колодца. Прежде чем приступают к протяжке кабеля на трубе блока устанавливают стальную разъемную воронку с раструбом, а на край горловины колодца — желоб, изготовленный из куска трубы или листовой стали. Воронка служит для предохранения кабеля и торцовой части трубы от повреждений при затягивании кабеля в блок: применение желоба предотвращает опасный перегиб кабеля в момент его затягивания в блок.

Кабель следует протягивать в блоки со скоростью, не превышающей 5км/ч и без остановок во избежании воздействия на него больших условий при трогании кабеля с места. До затяжки кабеля в трубу рекомендуется смазывать его тавотом или смазкой УС из расчета 8 — 10 г на 1 м кабеля.

По окончании затяжки кабеля в блок отрезают кабель от барабана с таким расчетом, чтобы выступающий из блока конец кабеля можно было разделать для соединения в муфте. Если дальнейшая работа по прокладке кабеля в этот день прекращается ,то кабеля в этот день на их концы находящихся в колодце и на барабане напаивают или надевают полиэтиленовые колпачки. Для обеспечения необходимой герметизации кабеля на внутреннюю поверхность полиэтиленового колпачка предварительно наносят слой клея БФ или БМК, а затем колпачок надевают на его конец и закрепляют на его оболочке проволочным бандажом.

Определения.

Кабельная линия — линия для передачи электроэнергии на расстояние, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями.

Кабельная траншея — открытое искусственное сооружение, вырытое в земле с определенными глубиной и шириной и предназначенное для прокладки в нем кабелей. После прокладки кабелей и их испытания кабельную траншею засыпают землей.

Кабельное сооружение — сооружение, специально предназначенное для размещения в нём кабелей и кабельных муфт. К кабельным сооружениям относятся туннели, каналы, блоки, камеры, эстакады, короба, этажи, шахты, двойные полы, галереи, колодцы.

Кабельный туннель — закрытое сооружение в виде коридора, в котором расположены опорные конструкции, предназначенные для размещения в них кабелей и кабельных муфт. В кабельных туннелях должен быть свободный проход по всей длине, позволяющий производить прокладку кабелей, осмотры и ремонты кабельных линий.

Кабельный канал — закрытое и заглубленное в грунт или в пол непроходное сооружение, предназначенное для размещения в нём кабелей; укладку и осмотр, а также ремонт кабелей возможно производить лишь при снятом перекрытии.

Кабельный блок — кабельное сооружение с трубами (каналами), предназначенное для прокладки в них кабелей, с относящимися к нему колодцами.

Кабельная камера — подземное сооружение, закрываемое глухой съемной бетонной плитой, предназначенное для размещения кабельных соединительных муфт или для протяжки кабелей в блоки. Камера, имеющая люк для входа в неё, называется кабельным колодцем.

Кабельная эстакада — горизонтальное или наклонное сооружение, предназначенное для прокладки кабелей и кабельных муфт над поверхностью земли. Кабельная эстакада может быть проходной и непроходной.

Кабельный короб — закрытая конструкция прямоугольного или другого сечения, изготовленная из несгораемых или трудносгораемых материалов (металл, асбоцемент и др.) и предназначенная для прокладки в ней кабелей. Короба могут быть глухими или с открывающимися крышками, со сплошными или перфорированными стенками и крышками. Глухие короба имеют только сплошные стенки и не имеют крышек. Короба могут применяться в помещениях и в наружных установках.

Кабельный лоток — открытая конструкция из несгораемых или трудносгораемых материалов и предназначенная для прокладки в ней в помещениях или в наружных установках кабелей. Лотки могут быть сплошными, перфорированными или решетчатыми. Лотки не являются защитой кабелей от внешних механических повреждений.

Кабельный этаж — часть здания, ограниченная полом и перекрытием или покрытием, с расстоянием между полом и выступающими частями перекрытия или покрытия не менее 1,8 м.

Кабельная шахта — специальное вертикальное сооружение в здании с закладными деталями в стенках, к которым закрепляются металлические конструкции, предназначенные для крепления к ним вертикально проложенного кабеля.

Кабельная галерея — подземное или наземное закрытое полностью или частично (например без боковых стен) горизонтальное или наклонное протяженное переходное кабельное сооружение.

32. Из электрических нагрузок 1-й категории выделяются электроприемники так называемой «особой» группы, бесперебойная работа которых необходима для обеспечения возможности безаварийного останова производства. В некоторых производствах прекращение вентиляции может вызвать опасную концентрацию горючих или токсических газов, а остановка насосов — пожар или взрыв. Примерами таких электроприемников являются электродвигатели задвижек и запорной арматуры, приводы вентиляторов, компрессоров центробежных насосов, а также аварийное освещение некоторых помещений. Для уменьшения затрат на резервирование отнесение электроприемников к особой группе должно делаться очень осмотрительно, сообразуясь с их ролью в технологическом процессе. При наличии на предприятии «особых» групп электроприемников, их электроснабжение осуществляется таким образом, чтобы при выводе в длительный ремонт или ревизию любого элемента системы всегда сохранялось питание этих электроприемников от двух независимых источников, т. е. и в тех случаях, когда для всех остальных электроприемников временно остается только один источник. Схема электроснабжения предусматривает подвод питания от аварийного источника только к упомянутым электроприемникам особой группы, чтобы не завышать его мощность, которая зависит от характера технологии. Для обеспечения постоянной готовности аварийного источника к немедленному включению предусматривается его перевод в режим «горячего» резерва тотчас же после отключения по какой-либо причине одного из двух основных источников питания. Это делается путем включения на холостой ход аварийной дизельной станции, включения аварийной перемычки от другого источника и т. п.

Схема электроснабжения одного из районов крупного предприятия с двумя основными независимыми источниками в виде двух секций ПГВ.

Для аварийного питания особых групп электроприемников, имеющихся на РП2 и PII3, на схеме пунктиром показана магистраль, заходящая поочередно на эти РП и питающаяся от третьего аварийного источника небольшой мощности.

При наличии АВР на РП аварийное питание может быть автоматически подано на тот РП, к которому присоединены особые группы электроприемников. На РП1 нет «особых» групп электроприемников и поэтому заход туда аварийной магистрали не предусмотрен. Схема работает следующим образом. Если пропадет напряжение на одной из секций РП2 или РПЗ, то автоматически включается секционный выключатель 1 и все питание этих РП переходит только на один источник по оставшейся в работе питающей линии. Тогда немедленно подготовляется третий источник, чтобы обеспечить питание «особой» группы электроприемников на тот случай, если произойдет полная потеря питания РП2 или РПЗ от ПГВ. В этом случае автоматически включается выключатель 2 аварийной магистрали. Во избежание перегрузки третьего источника питание «особых» групп выделяется или же предусматривается автоматическое отключение остальных электроприемников перед вводом третьего источника питания.

На рис. 16,б показана схема электроснабжения крупного предприятия, питание которого производится: от энергосистемы через УРП и от собственной ТЭЦ. Кабельные перемычки между ПГВ1 и ПГВ2 и между РП1 и ПГВЗ обеспечивают питание особых групп электроприемников при любой аварии, включая даже полное отключение УРП или ТЭЦ. В данном случае не потребовалось специального аварийного источника.

Эти примеры показывают, как можно сравнительно недорого и просто предусмотреть вполне надежное питание электроприемников «особой» группы, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства.

На предприятиях, особенно крупных, обычно не ограничиваются какой-либо одной из описанных выше схем. Для электроснабжения отдельных частей таких объектов иногда целесообразно применять различные схемы, дающие наиболее экономичное и рациональное решение всей системы электроснабжения в целом: Так, например, на первой ступени распределения энергии при кабельных сетях обычно применяют радиальные схемы, а при токопроводах — магистральные. Дальнейшее же распределение энергии по отдельным участкам от РП к цеховым подстанциям и двигателям высокого напряжения на таких предприятиях производится как по радиальным, так и по магистральным схемам.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа (нулевая категория)электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования. Например, к электроприемникам нулевой категории относятся операционные помещения больниц, сети аварийного освещения.

Технико – экономический расчет (ТЭР) в чем его суть, что определяется. Исходные данные для проведения ТЭР. Какая подготовительная работа должна быть проведена. Как определяются капитальные вложения на схему электроснабжения. Исходные данные. Как определяются эксплуатационные расходы при проведении ТЭР. Исходные данные.

Технико-экономические расчёты выполняют для выбора:

1)наиболее рациональной схемы электроснабжения цехов и предприятия в целом;

2) экономически обоснованного числа, мощности и режима работы трансформаторов ГПП и ТП;

3)рациональных напряжений в системе внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия;

4) экономически целесообразных средств компенсации реактивной мощности и мест размещения компенсирующих устройств;

5) электрических аппаратов и токоведущих устройств;

6) сечение проводов, шин и жил кабелей;

7) целесообразной мощности собственных электростанций и генераторных установок в случае их необходимости;

8) трасс и способов прокладки электросетей с учётом коммуникаций энергохозяйства в целом.

Целью технико-экономических расчётов является определение оптимального варианта схемы, параметров электросети и её элементов. Для систем электроснабжения промышленных предприятий характерна много вариантность решений задач, которая обусловлена широкой взаимозаменяемостью технических решений. В связи с этим требуется выполнение значительного числа трудоёмких вычислений, для автоматизации которых рекомендуется широко применять электронно-вычислительные машины (ЭВМ).

При технико-экономических расчётах систем промышленного электроснабжения соблюдают следующие условия сопоставимости вариантов:

1) технические, при которых сравнивают только взаимозаменяемые варианты при оптимальных режимах работы и оптимальных параметров,

2) экономические, при которых расчёт сравниваемых вариантов ведут применительно к одинаковому уровню цен и одинаковой достижимости принятых уровней развития техники с учётом одних и тех же экономических показателей, характеризующий каждый рассматриваемый вариант.

При разной надёжности сравниваемых вариантов дополнительно учитывают народнохозяйственный ущерб от снижения надёжности.

Каждый рассматриваемый вариант должен соответствовать требованиям, предъявляемым к системе промышленного электроснабжения соответствующими директивными материалами, отраслевыми инструкциями и ПУЭ.

В технико-экономических расчётах используют укрупненные показатели стоимости (УПС) элементов системы электроснабжения, а так же УПС сооружения подстанций в целом.

В УПС не включены некоторые статьи расхода, поэтому их не применяют для определения реальной стоимости сооружения объекта, а используют при сравнительных расчётов вариантов. УПС основных элементов системы электроснабжения приведены в приложении к данному пособию.В соответствии с существующей методикой технико-экономических расчётов в качестве основного метода оценки рекомендуется метод срока окупаемости. В этом случае показателями являются капитальные вложения (затраты) и ежегодные (текущие) эксплуатационные расходы.

Экономические (стоимостные) показатели в большинстве случаев являются решающими при технико-экономических расчётах. Однако, если рассматриваемые варианты равноценны в отношении стоимостных показателей, предпочтение отдают варианту с лучшими техническими показателями.

Для технико-экономического расчета необходимы следующие данные:

Со=4,30 руб/кВт∙ч─ стоимость 1 кВт электроэнергии;

Тг=7000 ч.─ годовое число часов работы предприятия.

Пример определения капиталовложений и эксплуатационных расходов КЛ для линии Л1 ,

Имеем данные: Марка и сечение кабеля, его длина, кол-во кабелей в линии

Для кабеля ААШВ 3*240 стоимость 1 км линии составляет 428 тыс.руб.(по [1] с учетом коэффициента пересчета цен = 100),

расход цветного металла – 1,92 т/км.

Капитальные затраты на линию:

Вес кабеля: G=q ∙n∙ℓ=1,92∙6∙0,009=0,1 т.

Коэффициент загрузки линии: Кз= = =0,63

Фактические потери мощности в линии:

∆Рд =∆Рн∙n∙ℓ∙Кз 2 =70∙6∙0,009∙0,63 2 =1,5 кВт, где ∆Рн─ номинальные потери мощности в одном кабеле при полной нагрузке, кВт/км.

Потери электроэнергии в линии:

Стоимость потерь электроэнергии:

Амортизационные отчисления на линии:

φл— норма амортизационных отчислений на линии, которая составляет 3%

44. Преимущества и недостатки при разных способах прокладки кабелей.

Прокладка кабелем может осуществляться несколькими способами: в траншеях, каналах,

туннелях, блоках, эстакадах. Прокладка кабелей в траншеях.Прокладка в траншеях не применяется:на участках с большим числом кабелей;

при большой насыщенности территории подземными и наземными технологическими и транспортными коммуникациями и другими сооружениями;

на участках, где возможно разлитие горячего металла или жидкостей, разрушающе действующих на оболочку кабелей;

в местах, где возможны блуждающие токи опасных значений, большие механические нагрузки, размытие почвы и т. п. При прокладке в одной траншее шести кабелей и более вводится очень большой снижающий коэффициент на допустимую токовую нагрузку. Поэтому не следует прокладывать в одной траншее более шести кабелей. При большом числе кабелей предусматриваются две рядом расположенные траншеи с расстоянием между ними 1,2 м.Прокладка кабелей в каналах.Прокладка кабелей в железобетонных каналах может быть наружной и внутренней. Этот способ прокладки более дорогостоящий, чем в траншеях. При вне-цеховой канализации на неохраняемой территории каналы прокладываются под землей на глубине 300 мм и более. Глубина канала не более 900 мм. На участках, где возможно разлитие расплавленного металла, жидкостей или других веществ, разрушительно действующих на оболочки кабелей, кабельные каналы применять нельзя.Прокладка кабелей в туннелях.Прокладка в туннелях удобна и надежна в эксплуатации, но она оправдана лишь при большом числе (белее 30. 40) кабелей, идущих в одном направлении, например, на главных магистралях, для связей между главной подстанцией и распределительной и других аналогичных случаях.Прокладка кабелей в блоках.Прокладка кабелей в блоках надежна, но наименее экономична как по стоимости, так и по пропускной способности кабелей. Она применяется только тогда, когда по местным условиям прокладки недопустимы более простые способы прокладки, а именно: при наличии блуждающих токов, при агрессивных грунтах, вероятности разлива по трассе металла или агрессивных жидкостей и др.

45.Виды учета электроэнергии, их назначение.Учет электроэнергии предназначен для получения информации о параметрах электропотребления.

Информация необходима для: — расчетов предприятия с энергоснабжающей организацией; — контроля соответствия фактических значений параметров электропотребления ожидаемым (планируемым); — оперативного управления процессами производства, преобразования, распределения и конечного использования энергии; — разработки обоснованных удельных норм расхода электроэнергии; — составления электробалансов предприятий, производств, цехов, агрегатов и определения фактического использования электроэнергии; — планирования и прогнозирования параметров электропотребления предприятий и отдельных его подразделений; — организации системы поощрения.

Учет расхода электроэнергии на промышленном предприятии осуществляется приборным, расчетным и опытно-расчетным способами.

Приборный является основным способом учета и предполагает измерение расхода электроэнергии с помощью стационарных контрольно-измерительных приборов и систем. Расчетный учет предполагает определение расхода электроэнергии в случае, если приборный способ технически невозможно осуществить или его применение экономически не оправдано. Опытно-расчетный учет основан на сочетании контрольных замеров электропотребления переносными приборами и последующего использования расчетного способа.

Объектами учета электроэнергии на промышленном предприятии являются: — производство собственными электростанциями, потребление со стороны (из энергосистемы); — отпуск на сторону; — расход отдельными производствами, цехами, участками, агрегатами, т. е. на всех уровнях системы электроснабжения (6УР-1УР).

Учет принято разделять на расчетный (коммерческий) и технический (контрольный).

Расчетный учет электроэнергии предназначен для учета выработанной, а также отпущенной потребителям электроэнергии с целью осуществления денежных расчетов. Его выполняют путем установки счетчиков электроэнергии. Если счетчики устанавливают в системе электроснабжения предприятия ниже границы раздела с энергосистемой, то потери электроэнергии в элементах системы электроснабжения до счетчиков (трансформаторах, линиях) определяют расчетом и они оплачиваются предприятием. Для предприятия, рассчитывающегося с энергоснабжающей организацией за максимальную мощность, участвующую в суточном максимуме энергосистемы, спечет предусматривать установку счетчиков или автоматизированных, систем с указателем максимума нагрузки. Учет активной и реактивной электроэнергии трехфазного тока должен производиться с помощью трехфазных счетчиков. Счетчики реактивной электроэнергии устанавливаются на тех же элементах схемы, что и счетчики основной электроэнергии. При прямом включении в сеть счетчики должны иметь класс точности не ниже 2, а при подключении через измерительные трансформаторы — не ниже 0,5.

Технический учет предназначен для контроля расхода электроэнергии внутри предприятия. Этот вид учета отражает потребление электроэнергии внутрипроизводственными подразделениями (производствами, цехами, отделениями, участками, агрегатами и установками). Поэтому иногда технический учет называют еще внутрипроизводственным. Электросчетчики, устанавливаемые для целей технического учета, называют контрольными.

При проектировании схемы электроснабжения предприятия следует предусматривать техническую возможность установки стационарных электросчетчиков или применение переносных приборов для контроля расхода электроэнергии цехами, технологическими линиями, агрегатами. Минимальное годовое электропотребление, при котором считается целесообразным осуществление технического учета, принято равным 300 МВт*ч (если используются обычные индукционные электросчетчики). В случае применения для техническою учета информационно-измерительных и микропроцессорных систем, оснащенных электронными счетчиками и счетчиками-датчиками, минимальное значение будет больше и будет определяться с учетом затрат на приборы и нормирование.

На предприятиях должен вестись (записями или автоматизировано) учет: ежесуточного и ежемесячного расхода активной энергии, ежесуточного расхода реактивной энергии (мощности), расхода активной энергии (мощности) каждые 30 мин во время прохождения максимума нагрузки энергосистемы. Рекомендуется составление энергобаланса по предприятию в целом, по производствам, цехам и наиболее энергоемким агрегатам.

46.Расчетный учет электроэнергии, приборы учета и места их установки в схеме.Расчетным учетом электроэнергии называется учет выработанной, а также отпущенной потребителям электроэнергии для денежного расчета за нее.

Счетчики, устанавливаемые для расчетного учета , называются расчетными счетчиками.

Пункты установки средств учета электроэнергии

-Счетчики для расчета электроснабжающей организации с потребителями электроэнергии рекомендуется устанавливать на границе раздела сети (по балансовой принадлежности) электроснабжающей организации и потребителя.

-Расчетные счетчики активной электроэнергии на электростанции должны устанавливаться:

1) для каждого генератора

2) для всех присоединений шин генераторного напряжения

3) для межсистемных линий электропередачи — два счетчика со стопорами, учитывающих отпущенную и полученную электроэнергию;

4) для линий всех классов напряжений, отходящих от шин электростанций и принадлежащих потребителям.

5) для всех трансформаторов и линий, питающих шины основного напряжения (выше 1 кВ) собственных нужд (СН).

6) для каждого обходного выключателя или для шиносоединительного (междусекционного) выключателя, используемого в качестве обходного для присоединений, имеющих расчетный учет , — два счетчика со стопорами.

На электростанциях, оборудуемых системами централизованного сбора и обработки информации, указанные системы следует использовать для централизованного расчетного и технического учета электроэнергии. На остальных электростанциях рекомендуется применение автоматизированной системы учета электроэнергии.

-На электростанциях мощностью до 1 МВт расчетные счетчики активной электроэнергии должны устанавливаться только для генераторов и трансформаторов СН или только для трансформаторов СН и отходящих линий.

-Счетчики реактивной электроэнергии должны устанавливаться:

1) на тех же элементах схемы, на которых установлены счетчики активной электроэнергии для потребителей, рассчитывающихся за электроэнергию с учетом разрешенной к использованию реактивной мощности;

2) на присоединениях источников реактивной мощности потребителей, если по ним производится расчет за электроэнергию, выданную в сеть энергосистемы, или осуществляется контроль заданного режима работы.

Если со стороны предприятия с согласия энергосистемы производится выдача реактивной электроэнергии в сеть энергосистемы, необходимо устанавливать два счетчика реактивной электроэнергии со стопорами в тех элементах схемы, где установлен расчетный счетчик активной электроэнергии. Во всех других случаях должен устанавливаться один счетчик реактивной электроэнергии со стопором.

Для предприятия, рассчитывающегося с энергоснабжающей организацией по максимуму разрешенной реактивной мощности, следует предусматривать установку счетчика с указателем максимума нагрузки, при наличии двух или более пунктов учета — применение автоматизированной системы учета электроэнергии.

47. Контрольный учет электроэнергии, приборы учета, места их установки.Техническим (контрольным) учетом электроэнергии называется учет для контроля расхода электроэнергии внутри электростанций, подстанций, предприятий, в зданиях, квартирах и т. п.

Счетчики, устанавливаемые для технического учета , называются счетчиками технического учета .

Установка счетчиков

-Счетчики должны размещаться в легко доступных для обслуживания сухих помещениях, в достаточно свободном и не стесненном для работы месте с температурой в зимнее время не ниже 0°С.

Счетчики общепромышленного исполнения не разрешается устанавливать в помещениях, где по производственным условиям температура может часто превышать +40°С, а также в помещениях с агрессивными средами.

Каждый электрик должен знать:  Не работает кнопка тест на дифавтомате - в чем причина

Допускается размещение счетчиков в неотапливаемых помещениях и коридорах распределительных устройств электростанций и подстанций, а также в шкафах наружной установки. При этом должно быть предусмотрено стационарное их утепление на зимнее время посредством утепляющих шкафов, колпаков с подогревом воздуха внутри них электрической лампой или нагревательным элементом для обеспечения внутри колпака положительной температуры, но не выше +20°С.

-Счетчики, предназначенные для учета электроэнергии, вырабатываемой генераторами электростанций, следует устанавливать в помещениях со средней температурой окружающего воздуха +15 +25°С. При отсутствии таких помещений счетчики рекомендуется помещать в специальных шкафах, где должна поддерживаться указанная температура в течение всего года.

-Счетчики должны устанавливаться в шкафах, камерах комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУП), на панелях, щитах, в нишах, на стенах, имеющих жесткую конструкцию.

Допускается крепление счетчиков на деревянных, пластмассовых или металлических щитках.

Высота от пола до коробки зажимов счетчиков должна быть в пределах 0,8-1,7 м. Допускается высота менее 0,8 м, но не менее 0,4 м.

-В местах, где имеется опасность механических повреждений счетчиков или их загрязнения, или в местах, доступных для посторонних лиц (проходы, лестничные клетки и т. п.), для счетчиков должен предусматриваться запирающийся шкаф с окошком на уровне циферблата. Аналогичные шкафы должны устанавливаться также для совместного размещения счетчиков и трансформаторов тока при выполнении учета на стороне низшего напряжения (на вводе у потребителей).

49. Места установки измерительных приборов.Амперметры устанавливаются на всех линиях дои выше 1 кВ, также на РП, ГПП, и ПС.

Дата добавления: 2020-03-25 ; просмотров: 4184 | Нарушение авторских прав

ПУЭ-7 п.1.3.10 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ

Допустимые длительные токи для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках приведены в табл. 1.3.4-1.3.11. Они приняты для температур: жил +65, окружающего воздуха +25 и земли + 15°С.

Узнать, где применяется кабель в резиновой изоляции, и посмотреть все марки данного кабеля можно здесь: http://cable.ru/cable/kabel-rezinovaya.php

При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.

Данные, содержащиеся в табл. 1.3.4 и 1.3.5, следует применять независимо от количества труб и места их прокладки (в воздухе, перекрытиях, фундаментах).

Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, проложенных в коробах, а также в лотках пучками, должны приниматься: для проводов — по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных в трубах, для кабелей — по табл. 1.3.6-1.3.8 как для кабелей, проложенных в воздухе. При количестве одновременно нагруженных проводов более четырех, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, токи для проводов должны приниматься по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных открыто (в воздухе), с введением снижающих коэффициентов 0,68 для 5 и 6; 0,63 для 7-9 и 0,6 для 10-12 проводников.

Для проводов вторичных цепей снижающие коэффициенты не вводятся.

Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Ток, А, для проводов, проложенных в одной трубе

Сечение токопроводящей жилы, мм 2 открыто двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одного двухжильного одного трехжильного 0,5 11 — — — — — 0,75 15 — — — — — 1 17 16 15 14 15 14 1,2 20 18 16 15 16 14,5 1,5 23 19 17 16 18 15 2 26 24 22 20 23 19 2,5 30 27 25 25 25 21 3 34 32 28 26 28 24 4 41 38 35 30 32 27 5 46 42 39 34 37 31 6 50 46 42 40 40 34 8 62 54 51 46 48 43 10 80 70 60 50 55 50 16 100 85 80 75 80 70 25 140 115 100 90 100 85 35 170 135 125 115 125 100 50 215 185 170 150 160 135 70 270 225 210 185 195 175 95 330 275 255 225 245 215 120 385 315 290 260 295 250 150 440 360 330 — — — 185 510 — — — — — 240 605 — — — — — 300 695 — — — — — 400 830 — — — — —

Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Ток, А, для проводов, проложенных

Сечение токопроводящейжилы, мм 2
открыто двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одного двухжильного одного трехжильного
2 21 19 18 15 17 14
2,5 24 20 19 19 19 16
3 27 24 22 21 22 18
4 32 28 28 23 25 21
5 36 32 30 27 28 24
6 39 36 32 30 31 26
8 46 43 40 37 38 32
10 60 50 47 39 42 38
16 75 60 60 55 60 55
25 105 85 80 70 75 65
35 130 100 95 85 95 75
50 165 140 130 120 125 105
70 210 175 165 140 150 135
95 255 215 200 175 190 165
120 295 245 220 200 230 190
150 340 275 255
185 390
240 465
300 535
400 645

Таблица 1.3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных

Ток *, А, для проводов и кабелей

* Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее.

Таблица 1.3.7. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных

Сечение токопроводящей жилы, мм2
одножильных
в воздухе в воздухе в земле в воздухе в земле
1,5 23 19 33 19 27
2,5 30 27 44 25 38
4 41 38 55 35 49
6 50 50 70 42 60
10 80 70 105 55 90
16 100 90 135 75 115
25 140 115 175 95 150
35 170 140 210 120 180
50 215 175 265 145 225
70 270 215 320 180 275
95 325 260 385 220 330
120 385 300 445 260 385
150 440 350 505 305 435
185 510 405 570 350 500
240 605

Ток, А, для кабелей

Сечение токопроводящей жилы, мм2
одножильных
в воздухе в воздухе в земле в воздухе в земле
2,5 23 21 34 19 29
4 31 29 42 27 38
6 38 38 55 32 46
10 60 55 80 42 70
16 75 70 105 60 90
25 105 90 135 75 115
35 130 105 160 90 140
50 165 135 205 110 175
70 210 165 245 140 210
95 250 200 295 170 255
120 295 230 340 200 295
150 340 270 390 235 335
185 390 310 440 270 385
240 465

Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 1.3.7, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

Таблица 1.3.8. Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток *, А, для шнуров, проводов и кабелей

одножильных двухжильных трехжильных 0,5 — 12 — 0,75 — 16 14 1,0 — 18 16 1,5 — 23 20 2,5 40 33 28 4 50 43 36 6 . 65 55 45 10 90 75 60 16 120 95 80 25 160 125 105 35 190 150 130 50 235 185 160 70 290 235 200

* Токи относятся к шнурам, проводам и кабелям с нулевой жилой и без нее.

Таблица 1.3.9. Допустимый длительный ток для переносных шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для торфопредприятий

Сечение токопроводящей жилы, мм 2

Ток *, А, для кабелей напряжением, кВ

0,5 3 6 6 44 45 47 10 60 60 65 16 80 80 85 25 100 105 105 35 125 125 130 50 155 155 160 70 190 195 —

* Токи относятся к кабелям с нулевой жилой и без нее.

Таблица 1.3.10. Допустимый длительный ток для шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для передвижных электроприемников

Сечение токопроводящей жилы, мм 2

Ток *, А, для кабелей напряжением, кВ

Сечение токопроводящей жилы, мм 2

Ток *, А, для кабелей напряжением, кВ

3 6 3 6 16 85 90 70 215 220 25 115 120 95 260 265 35 140 145 120 305 310 50 175 180 150 345 350

* Токи относятся к кабелям с нулевой жилой и без нее.

Таблица 1.3.11. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией для электрифицированного транспорта 1,3 и 4 кВ

Сечение токопроводящей жилы, мм 2 Ток, А Сечение токопроводящей жилы, мм 2 Ток, А Сечение токопроводящей жилы, мм 2 Ток, А
1 20 16 115 120 390
1,5 25 25 150 150 445
2,5 40 35 185 185 505
4 50 50 230 240 590
6 65 70 285 300 670
10 90 95 340 350 745

Таблица 1.3.12. Снижающий коэффициент для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах

Количество проложенных проводов и кабелей

Снижающий коэффициент для проводов, питающих группы электро приемников и отдельные приемники с коэффициентом использования более 0,7

Выбор сечения провода

При проектировочных работах любой сложности, будь то система электроснабжения крупного предприятия или замена электропроводки в квартире, в любом случае необходимо уметь выбирать сечения проводов и знать, как это правильно делается.

Выбор сечения провода зависит от множества факторов (нагрев, способ прокладки, температура окружающей среды, количество кабелей, расстояние между кабелями, экономическая плотность тока, условия короны), все они описаны в разделе 1.3 ПУЭ. Здесь же я хочу привести основные требования, которые могут пригодиться при проектировании именно квартирной электропроводки.

Для начала разберемся, в чём отличие провода от кабеля или шнура?

Ответ на этот вопрос дан в ГОСТ 15845-80.

Электрический кабель – это кабельное изделие, содержащее одну или более изолированных жил (проводников), заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься соответствующий защитный покров, в который может входить броня, и пригодное, в частности, для прокладки в земле и под водой.

Электрический провод – это кабельное изделие, содержащее одну или несколько скрученных проволок или одну или более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься легкая неметаллическая оболочка, обмотка и (или) оплетка из волокнистых материалов или проволоки, и не предназначенное, как правило, для прокладки в земле.

Электрический шнур – это провод с изолированными жилами повышенной гибкости, служащий для соединения с подвижными устройствами.

Выбор сечения провода для квартирной проводки

В квартирах обычно используются провода с резиновой или пластмассовой изоляцией. Следует применять провода с медными жилами (ПУЭ п.7.1.34.). Соответственно все дальнейшие рекомендации будут даны для проводов с медными жилами.

Чем выше ток, тем сильнее нагревается проводник, вследствие нагрева проводника под воздействием сильных температур разрушается изоляция. Из-за разрушения изоляции может возникнуть короткое замыкание, пожар или поражение человека электрическим током со смертельным исходом. Чтобы этого не происходило, температура жил при прохождении тока не должна превышать 65°C. Чем больше сечение провода, тем больший ток он может провести без чрезмерного нагрева.

Соответственно для того чтобы выбрать сечение провода, необходимо рассчитать максимальный ток, который будет проходить по проводнику и на основании полученного значения выбрать из таблицы 1 подходящее сечение. Такой метод называют, методом выбора сечения провода по нагреву.

Формула которая поможет Вам определить силу тока того или иного потребителя:

где, I – сила тока, А; P – мощность, Вт; U – напряжение, обычно для бытовых потребителей равно 220, В.

Таблица 1. Выбор сечения проводов, шнуров и кабелей с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами в зависимости от тока.

Правильная проводка – безотказная электрика в доме

Не требуется быть высококлассным специалистом, чтобы не понимать какую роль играет правильный расчет электропроводки для электромонтажа в квартире или частном доме. Также ни для кого не является секретом, что старая электрическая схема жилого здания старой постройки не соответствует современным бытовым нагрузкам. Поэтому иметь точную информацию, какой провод использовать для проводки является основным моментом в процессе построения новой электрической схемы.

Основные критерии при выборе

Первым этапом на пути безотказной работы бытовых приборов в доме, является расчет сечения электрических кабелей. Данный показатель напрямую зависит от таких критериев:

  1. размера (длины) электрической схемы – это обозначение позволяет установить величину сопротивления;
  2. размер максимальной нагрузки в жилых и подсобных помещениях;
  3. материала проводников, из которых будет построена схема в доме.

Решая задачу, какой нужен кабель для электропроводки, нельзя забывать об условиях возможного нагрева токопроводящих жил. То есть, проводка в квартире большой длины имеет соответствующее сопротивление, а значит, этот критерий должен обязательно рассчитываться перед тем, как выбрать провод.

Методика расчета нагрузки бытовых нагрузок

Выбирать провод для монтажа электропроводки в квартире будет несложно, когда существуют точные параметры предполагаемой нагрузки. То есть, для подключения конкретного бытового прибора необходимо заводить кабель требуемого сечения.

Значение тока для отдельно взятого устройства вычисляется по формуле:

P – мощность прибора (узнается по паспортным данным), U – напряжение электрической сети, подведенной в квартиру или дом (обычно равняется 220 В).

Данную форму необходимо применить для каждого устройства в жилых и вспомогательных помещениях.

Затем полученные данные складываются для определения общего тока нагрузки. Обычно сечение подбирают из расчета 10 А на 1 кв.мм для медного проводника и 8 А на 1 кв. мм для алюминиевых жил. Более точно выбрать кабель по требуемой токовой нагрузке помогут специальные таблицы. Их можно найти в ПУЭ (правила устройства электроустановок). Полную информацию о сечении провода и количестве жил дает маркировка, нанесенная на поверхности верхнего слоя изоляции.

Существующие способы монтажа кабельных линий

На сегодняшний день кабель для проводки в квартире монтируется двумя способами – это открытое и закрытое прокладывание проводов. Каждый выбранный метод отличается собственными достоинствами и недостатками и должен соответствовать нормам Правилам устройства электроустановок и правилам Пожарной безопасности.

Критериями закрытого и открытого монтажа являются:

  • Открытый способ хороший тем, что он простой в исполнении. Такие линии доступно ремонтировать и эксплуатировать. Недостатком такого способа является несоответствие к дизайнерским решениям оформления помещения. То есть, используемый открыто проложенный провод будет всегда портить интерьер комнаты в доме;
  • Небольшие требования со стороны ПУЭ и ППБ к проводам, проложенным скрытым способом по горючим строительным конструкциям и элементам. В таких случаях провести кабельные линии открыто, например, по деревянным поверхностям – это единственный выход с экономической стороны решения вопроса;
  • Большая трудоемкость при закрытом способе монтажа кабельных линий в жилых помещениях. Так же, нельзя забывать, что положенные скрыто провода, очень трудно ремонтировать и подключать согласно схеме электрической сети.

Исходя из перечисленных критериев, потребителям приходиться выбирать, к какой комнате лучше применить способ монтажа – открытый или закрытый. Необходимо всегда учитывать все нюансы и технические возможности. То есть, перед тем как осуществить выбор кабеля для электрической сети в доме, нужно определиться, где и каким способом он будет прокладываться.

Правильный подход к выбору количества жил провода

Чтобы точно знать ответ на вопрос, какой кабель лучше подойдет для монтажа электрической сети в частном доме или квартире, необходимо правильно определить количество жил. Здесь всегда на помощь приходят нормы ПУЭ.

Детально это выглядит таким образом:

  1. Согласно пункту 6.1.20 к розеточным группам должен подходить отдельный электрический проводник, выполняющий защитную функцию. Исходя из этого правила, однофазная сеть 220В должна прокладываться трехжильным проводом;
  2. Когда к дому подводится трехфазная электрика, то должен применяться четырехжильный кабель. Для такой схемы лучше применять пяти жильный кабель, если планируется монтировать однофазное ответвление.

Требуется помнить, что маркировка, нанесенная на поверхности провода, содержит информацию о количестве жил. Также следует знать, что в процессе расчета сечения жил для сети 380В нельзя брать во внимание сечение нулевого и защитного провода. Эта норма указана в ПУЭ пункт 1.3.10. Это значит, если маркировка кабеля указывает на наличие четырех проводников, то выбирать сечение требуется, как для провода, имеющего три жилы.

Разновидность проводникового материала по жесткости

Исходя из степени гибкости материала, провода делятся на два типы – это жесткие и мягкие проводники. Данную характеристику отображает маркировка, нанесенная на поверхность верхнего слоя изоляции.

  • Мягкие провода выбирают для электрической проводки жилых комнат. Такой вид кабеля просто прокладывать по сложным элементам интерьера помещения. Это позволяет делать неограниченное количество изгибов при переходе с одного уровня на другой. Минусом такого кабеля является то, что при соединении жил монтажникам приходится применять специальные наконечники или специальное устройство для пайки;
  • Кабеля с жесткими жилами нужно использовать в помещениях простой планировки. Проводник такого провода имеет одну монолитную жилу.

Для правильной и безопасной эксплуатации электрической сети производители выпускают кабельную продукцию с разноцветными жилами. Красный и коричневый цвет указывает на фазный провод, синий на нулевой провод, а желтый указывает на заземляющую жилу. Такая маркировка позволяет смонтировать безопасную для обслуживания электрическую схему.

Дополнительные сведения

Если существует потребность прокладывать провода внутри гипсокартонных конструкций или за подвесным потолком, то требуется выбирать кабельный материал с изоляцией не поддерживающий горение. Обычно такая разновидность кабелей имеет обозначение «НГ». Если в буквенном и цифирном обозначении содержится индекс «is», то это значит, что такой материал не выделяет при горении дым и ядовитые газы.

Для проводки в жилых зданиях необходимо использовать провода, имеющие двойную изоляцию. Такой вариант исключает быстрое снижение диэлектрических характеристик изоляции и понижает вероятность возникновения пожара из-за короткого замыкания.

Условия, определяющие выбор кабелей

К числу факторов, определяющих выбор сечения и типа конструкции кабеля, помимо экономической целесообразности относятся также усло­вия прокладки (различная окружающая среда и условия охлаждения, раз­ность уровней точек трассы), требуемая стойкость к внешним механиче­ским, тепловым и химическим воздействиям, наличие опасности механических повреждений в эксплуатации, степень пожароопасности. Трасса кабельной линии может проходить по участкам с различными грунтами и различными условиями окружающей среды. При этом конст­рукции и сечения кабелей следует выбирать по участку с наиболее тяже­лыми условиями, если длина участков с более легкими условиями не пре­вышает строительной длины кабеля.

Кабели 6—10 кВ с нормальной и обедненно пропитанной бумажной изоляцией при сечении жилы до 70 мм 2 имеют строительную длину 450 м, при сечениях 95 и 120 мм 2 — 400 м и при сечениях 150 мм 2 и более — 350 м. Кабели этих напряжений с изоляцией, пропитанной нестекающим составом, при любых сечениях выпускаются в строитель­ных длинах 250 м. Строительные длины кабелей 20—35 кВ составляют 250 м. Для маслонаполненных кабелей ПО—220 кВ строительные длины определяются проектом прокладки линии и заказываются заводу-изгото­вителю, где по современной технологии могут быть изготовлены фазы таких кабелей длиной от 200 до 800 м [10.17].

При значительной длине отдельных участков трассы с различными условиями прокладки для каждого из них необходимо выбирать соответ­ствующие конструкции и сечения кабелей. Участки трассы кабельной линии могут также находиться в различных условиях с точки зрения охлаждения кабеля. Если такое положение имеет место, то сечение кабеля должно выбираться по участку трассы с худшими условиями охла­ждения, если его длина более 10 м. Для кабельных линий напряжением до 10 кВ, прокладываемых в грунте или в воздухе, допускается примене­ние на одной линии кабелей разных сечений, но не более трех. При этом длина наиболее короткого отрезка не должна быть менее 20 м.

Если трасса имеет вертикальные и наклонные участки, то возмож­ность использования кабелей с нормально пропитанной бумажной изо­ляцией ограничивается допустимой для них разностью уровней. Она определяется допустимым повышением гидростатического давления в оболочке, а также необходимостью предотвращения разрушающей изо­ляцию ионизации в верхних точках при стекании вниз пропитывающего состава. Для кабелей 6 и 10 кВ в алюминиевой оболочке она составляет соответственно 20 и 15 м, в свинцовой оболочке — 15 м. Для кабелей 20—35 кВ допустимая разность уровней равна 5 м.

При больших разностях уровней применяются кабели с обедненно пропитанной изоляцией. Для таких кабелей на напряжение 6 кВ с броней из стальных лент допустимая разность уровней составляет 100 м. Разность уровней для кабелей с нестекающей пропиткой, пластмассовой и резиновой изоляцией не ограничивается.

Применение кабелей с вязкой пропиткой на наклонных участках допускается только со стопорными муфтами, размещенными по трассе в соответствии с допустимыми разностями уровней. Максимальная раз­ность вертикальных отметок между стопорными муфтами МНКЛ низкого давления определяется техническими условиями на кабель и расчетом подпитки при переходных тепловых режимах. Обычно она лежит в пре­делах 20-—25 м.

Кабельные линии, прокладываемые в земле или воде, выполняются обычно бронированными кабелями с внешним покровом, защищающим металлические оболочки от химических воздействий. Антикоррозионную защиту должны иметь и трубопроводы маслонаполненных линий высо­кого давления, прокладываемые в аналогичных условиях.

Если же используется небронированный кабель, то он должен обла­дать необходимой стойкостью к механическим воздействиям при про­кладке во всех видах грунтов, при протяжке в блоках и трубах, а также стойкостью по отношению к тепловым и механическим воздействиям при эксплуатационно-ремонтных работах. Если прокладка осуществляется в помещениях с агрессивной средой, то должны применяться кабели, стой­кие к воздействию этой среды.

В кабельных сооружениях и производственных помещениях могут прокладываться небронированные кабели при условии отсутствия опас­ности механических повреждений в эксплуатации. Если же такая опас­ность существует, то должны применяться бронированные кабели или надежная защита кабелей без брони (коробами, угловой сталью и т.п.).

Кабельные линии, сооружаемые на территориях электростанций и подстанций, рекомендуется выполнять кабелями с броней из стальных лент и с негорючим защитным покрытием. Для линий, прокладываемых в блоках и трубах, как правило, используются небронированные кабели. Однако, учитывая значительные усилия при затягивании кабеля в блоки или трубы, они должны иметь усиленную оболочку. Если лишь участок кабельной линии проложен в блоках или трубах, то при длине этого уча­стка не более 50 м допускается применение бронированных кабелей, но без наружного покрова из кабельной пряжи.

Дата добавления: 2014-12-21 ; просмотров: 738 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Добавить комментарий
Способ прокладки