קטגוריות: מאמרים מוצגים » סודות חשמלאים
מספר צפיות: 390289
הערות לכתבה: 29
כיצד לבחור קטע כבלים - טיפים למעצבים
המאמר שוקל את הקריטריונים העיקריים לבחירת קטע כבלים, נותן דוגמאות לחישובים.
בשווקים, לרוב ניתן לראות שלטים בכתב יד המציינים אילו כבל חייבים לרכוש את הקונה בהתאם לעומס העומס הצפוי. אל תאמין לסימנים האלה, מכיוון שהם מטעים אותך. חתך הכבלים נבחר לא רק על ידי הפעלת זרם, אלא גם על ידי מספר פרמטרים.
ראשית, יש לזכור שכאשר משתמשים בכבל בגבול יכולותיו, ליבות הכבלים מתחממות כמה עשרות מעלות. הערכים הנוכחיים המוצגים באיור 1 מציעים חימום של ליבות הכבלים ל 65 מעלות בטמפרטורת הסביבה של 25 מעלות. אם מונחים כמה כבלים בצינור או במגש אחד, אז בגלל החימום ההדדי שלהם (כל כבל מחמם את כל הכבלים האחרים), הזרם המרבי המותר מופחת ב- 10 - 30 אחוזים.
כמו כן, הזרם המרבי האפשרי יורד בטמפרטורות הסביבה הגבוהות. לפיכך, ברשת קבוצתית (רשת ממגנים לגופי, שקעי תקע ומקלטים חשמליים אחרים) משתמשים בדרך כלל בכבלים בזרמים שאינם עולים על 0.6 - 0.7 מהערכים המוצגים באיור 1.
איור. 1. זרם רציף מותר של כבלים עם מוליכי נחושת
על בסיס זה, השימוש הנרחב במפסקי זרם עם זרם מדורג של 25A להגנה על רשתות יציאה המונחות בכבלים עם מוליכי נחושת עם חתך רוחב של 2.5 מ"מ 2 מהווה סכנה. טבלאות של מקדמים יורדים בהתאם לטמפרטורה ומספר הכבלים במגש אחד ניתן למצוא בכללי ההתקנה החשמלית (PUE).
מגבלות נוספות מתעוררות כאשר הכבל ארוך. במקביל, הפסדי מתח בכבל יכולים להגיע לערכים פסולים. ככלל, בחישוב הכבלים, ההפסדים המקסימליים בתור הם לא יותר מ -5%. לא קשה לאבד הפסדים אם אתה יודע את ערך ההתנגדות של ליבות הכבלים ואת זרם העומס המשוער. אך בדרך כלל משתמשים בחישוב הפסדים לטבלאות של תלות בהפסדים ברגע הטעינה. רגע העומס מחושב כתוצר של אורך הכבל במטרים וכוח בקילוואט.
הנתונים לחישוב הפסדים במתח חד-פאזי של 220 וולט מוצגים בטבלה 1. לדוגמא, עבור כבל עם מוליכי נחושת עם חתך רוחב של 2.5 מ"מ 2 באורך הכבלים של 30 מטר והספק עומס של 3 קילוואט, רגע העומס הוא 30x3 = 90, וההפסד יהיה 3%. אם ערך ההפסד המחושב עולה על 5%, יש צורך לבחור כבל עם חתך רוחב גדול יותר.
טבלה 1. רגע העומס, קילוואט x מ ', למוליכי נחושת בקו דו חוטי במתח של 220 וולט לקטע נתון של המוליך
על פי טבלה 2, אתה יכול לקבוע את ההפסד בקו תלת פאזי. בהשוואה לטבלאות 1 ו -2, ניתן לציין כי בקו תלת פאזי עם מוליכי נחושת עם חתך רוחב של 2.5 מ"מ 2, הפסד של 3% מתאים לרגע עומס גדול פי שש.
עלייה משולשת ברגע העומס מתרחשת עקב התפלגות כוח העומס בשלושה שלבים, ועלייה כפולה בגלל העובדה שהזרם במוליך הנייטרלי הוא אפס ברשת תלת פאזית עם עומס סימטרי (זרמים זהים במוליכי פאזה). בעומס לא מאוזן, הפסדים בכבל מתגברים, אשר יש לקחת בחשבון בבחירת קטע הכבלים.
טבלה 2. רגע העומס, קילוואט x מ ', למוליכי נחושת בקו תלת פאזי ארבעה תילים עם מתח אפס של 380/220 וולט לקטע נתון במוליך (להגדלת הטבלה, לחץ על האיור)
הפסדים בכבל מושפעים מאוד כאשר משתמשים במנורות הלוגן במתח נמוך. זה מובן: אם 3 וולט יורדים על הבמה ומוליכים ניטרליים, אז במתח של 220 וולט סביר להניח שלא נבחין בכך, ובמתח של 12 וולט המתח במנורה יירד בחצי ל 6 וולט.זו הסיבה שיש להביא קירוב שנאים להפעלת מנורות הלוגן כמה שיותר קרוב למנורות. לדוגמא, באורך כבל של 4.5 מטרים עם חתך רוחב של 2.5 מ"מ 2 ועומס של 0.1 קילוואט (שתי מנורות של 50 וואט כל אחת), רגע הטעינה הוא 0.45, שתואם הפסד של 5% (טבלה 3).
טבלה 3. רגע העומס, קילוואט x מ ', למוליכי נחושת בקו דו חוטי במתח של 12 וולט לקטע נתון של המוליך
הטבלאות לעיל אינן לוקחות בחשבון את העלייה בהתנגדות המוליכים מפני חימום עקב זרימת הזרם דרכם. לפיכך, אם משתמשים בכבל בזרמים של 0.5 ומעלה מהזרם הכבלים המרבי המותר של קטע נתון, יש לבצע תיקון. במקרה הפשוט ביותר, אם אתה מצפה לקבל הפסדים של לא יותר מ 5%, חישב את חתך הרוחב על בסיס הפסדים של 4%. כמו כן, הפסדים יכולים לגדול עם מספר גדול של חיבורי מוליכי כבלים.
לכבלים עם מוליכי אלומיניום עמידות גבוהה פי 1.7 לעומת כבלים עם מוליכי נחושת, בהתאמה, וההפסדים בהם גדולים פי 1.7.
הגורם המגביל השני באורכי כבלים גדולים הוא עודף הערך המותר של התנגדות מעגל השלב-אפס. כדי להגן על כבלים מפני עומס יתר ומעגלים קצרים, ככלל, השתמש במפסקי מתח עם שחרור משולב. למתגים כאלה יש שחרורים תרמיים ואלקטרומגנטיים.
השחרור האלקטרומגנטי מספק כיבוי מיידי (עשיריות ואפילו מאיות השנייה) של קטע החירום של הרשת בזמן קצר חשמלי. לדוגמא, למפסק המתויג C25 יש שחרור תרמי של 25 A ושחרור אלקטרומגנטי של 250A. למפריעי זרם מקבוצה "C" יש ריבוי של שבירת הזרם של השחרור האלקטרומגנטי לטרמי מ- 5 עד 10. אבל ב חישוב הקו לזרם הקצר נלקח הערך המרבי.
ההתנגדות הכוללת של מעגל הפאפס-אפס כוללת: התנגדות שנאי המורד של תחנת השנאי, ההתנגדות של הכבל מהתחנה לתחנת הכניסה לבניין, ההתנגדות של הכבל המונע מהמתג למצב המתגים והתנגדות הכבלים של קו הקבוצה עצמו, שחלקו הנגדי נחוץ לקבוע.
אם לקו יש מספר גדול של חיבורי מוליכי כבלים, למשל קו קבוצתי של מספר גדול של אביזרים המחוברים באמצעות לולאה, יש לקחת בחשבון גם את ההתנגדות של חיבורי המגע. לצורך חישובים מדויקים מאוד, נלקחת בחשבון התנגדות הקשת במיקום התקלה.
עכבת מעגל האפס-פאזות עבור כבלי ארבע-חוטים מוצגת בטבלה 4. הטבלה מביאה בחשבון את ההתנגדות של שני המוליכים ושל המוליכים הניטרליים. ערכי ההתנגדות ניתנים בטמפרטורת ליבת הכבלים של 65 מעלות. הטבלה תקפה גם לקווי דו חוטים.
טבלה 4. ההתנגדות הכוללת של מעגל הפאפס-אפס עבור כבלי ארבע ליבות, אוהם / ק"מ בטמפרטורת ליבה של 65בערךעם
בתחנות שנאי עירוניות, ככלל, מתקינים שנאים בהספק של 630 קילוואט. ועוד, לאחר עכבת תפוקה Rtp של פחות מ 0.1 אוהם. באזורים כפריים ניתן להשתמש בשנאים של 160 - 250 קילוואט. ובעלי התנגדות תפוקה בסדר גודל של 0.15 אוהם, ואפילו שנאים במהירות 40 - 100 קילוואט. ובעל עכבת תפוקה של 0.65 - 0.25 אוהם.
כבלי אספקת החשמל מתחנות השנאי העירוניות ל- ASG של בתים משמשים בדרך כלל עם מוליכי אלומיניום עם חתך רוחב של מוליכי פאזות של לפחות 70 - 120 מ"מ 2. כאשר אורך הקווים הללו הוא פחות מ -200 מטר, ניתן לקחת את ההתנגדות של מעגל האפס-שלב של כבל האספקה (Rpc) שווה ל -0.3 אוהם. לצורך חישוב מדויק יותר, עליך לדעת את אורך הכבל ואת חתך רוחבו, או למדוד את ההתנגדות הזו. אחד המכשירים למדידות כאלה (מכשיר הווקטור) מוצג באיור. 2.
איור. 2. המכשיר למדידת ההתנגדות של מעגל השלב-אפס "וקטור"
ההתנגדות של הקו חייבת להיות כזו שעם זרם הקצר מובטח כי הזרם במעגל יעבור את זרם הפעולה של השחרור האלקטרומגנטי.בהתאם, עבור מפסק ה- C25, זרם הקצר בקו צריך לעלות על 1.15 × 10 × 25 = 287 A, כאן 1.15 הוא גורם הבטיחות. לפיכך, ההתנגדות למעגל פאזה-אפס עבור מפסק ה- C25 צריכה להיות לא יותר מ- 220V / 287A = 0.76 אוהם. בהתאם, עבור מפסק ה- C16, התנגדות המעגל לא תעלה על 220V / 1.15x160A = 1.19 אוהם ועבור מפסק ה- C10 לא תעלה על 220V / 1.15x100 = 1.91 אוהם.
כך, עבור בניין דירות עירוני, לוקח Rtp = 0.1 אוהם; Rpc = 0.3 אוהם בעת שימוש בכבל עם מוליכי נחושת עם חתך רוחב של 2.5 מ"מ 2 המוגן על ידי מפסק C16 ברשת השקע, ההתנגדות של הכבל Rgr (מוליכי פאזה ונייטרלי) לא צריכה לעלות על Rgr = 1.19 אוהם - Rtp - Rpk = 1.19 - 0.1 - 0.3 = 0.79 אוהם. על פי טבלה 4 אנו מוצאים את אורכה - 0.79 / 17.46 = 0.045 ק"מ, או 45 מטר. עבור רוב הדירות אורך זה מספיק.
כשמשתמשים במפסק C25 להגנה על כבל עם חתך רוחב של 2.5 מ"מ 2, התנגדות המעגל צריכה להיות פחות מ- 0.76 - 0.4 = 0.36 אוהם, שתואם את אורך הכבלים המרבי של 0.36 / 17.46 = 0.02 ק"מ, או 20 מטר.
כשמשתמשים במפסק C10 להגנה על קו תאורה קבוצתי המיוצר בכבל עם מוליכי נחושת של 1.5 מ"מ 2, אנו מקבלים את ההתנגדות המרבית המותרת בכבלים של 1.91 - 0.4 = 1.51 אוהם, התואמת את אורך הכבלים המרבי של 1.51 / 29, 1 = 0.052 ק"מ, או 52 מטר. אם אתה מגן על קו כזה עם מפסק C16, אורך הקו המרבי יהיה 0.79 / 29.1 = 0.027 ק"מ, או 27 מטר.
ראה גם:מדוע מדידות התנגדות לולאה בשלב-אפס מבוצעות על ידי אנשי מקצוע ולא על ידי האקרים
ויקטור צ'
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: