Рассчитать сечение кабеля по нагрузке: Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности или току

Содержание

Какие провода лучше: одножильные или многожильные

Профессионалы редко задают вопросы, обычно они превосходно знают свой «участок» и делают необходимую работу. Но если человек не специалист, то даже простые для спецов проблемные ситуации могут поставить его перед дилеммой: вызвать мастера дела или изучить теорию, а затем провести нужные манипуляции самому.



В профессии проектировщика, строителя и электромонтера, которые часто приходится осваивать рядовому обывателю, также немало тонких нюансов. И задача нашего цикла статей – максимально простым и технически грамотным, но человеческим языком донести до любителя или, возможно, даже до профи весь массив полезной информации.


В следующем материале пойдет речь о том, какой кабель лучше, одножильный или многожильный.

Понятие и сфера применения


Собственно, основное различие между данными типами проводов четко прослеживается из их названия. Моножильный кабель имеет один монолитный токопроводник, поэтому общее сечение изделия соответствует паспортному. В то же время мультижильный провод сконструирован из нескольких, зачастую переплетенных между собой проволок. Для придания эластичности и гибкости в скрутку иногда вплетается нить, по структуре напоминающая капроновую. Сумма диаметров проводников мультижильного кабеля всегда равна паспортному значению сечения.


Одножильные и многожильные провода одинаково успешно применяются как в бытовых целях, так и на промобъектах. Моножила неплохо зарекомендовала себя в стационарной проводке как в заводских цехах, так и в квартирах в качестве провода для освещения и розеток. Профессиональный одножильный провод большого сечения может использоваться для отвода энергии, которая выработана генераторами, в сетях постоянного напряжения или для энергоснабжения контактных сетей электротранспорта (поездов, троллейбусов, трамваев).


Будучи более гибкими, эластичными и вибростойкими, мультижильные кабельные изделия составляют основу автомобильной проводки, электроприборов, промышленных и бытовых удлинителей, наушников, а также любой временной или мобильной электропроводки.


Для большей точности в использовании терминов уточним, что, говоря «одножильный» и «многожильный», обычно подразумевается моно- и мультипроволочная жила, проводящая ток. Это не совсем правильно, ведь понятия одножильный и многожильный относится только лишь к общему числу жил, а сами жилы вернее было бы называть одно- и многопроволочными.


Автор видеоролика Моножильный или мультижильный провод подробно рассказывает о данных разновидностях кабельных изделий.

Преимущества и недостатки моножильных и мультижильных проводов


Выбирая тип проводника, который наилучшим образом подойдет для использования на конкретном объекте, необходимо соотнести технические параметры и условия эксплуатации, а также максимально учесть все достоинства и недостатки проводного изделия. Основные плюсы и минусы, которые помогут определить какой кабель лучше, одножильный или многожильный, мы постарались собрать в Таблице.













Тип кабеля


Преимущества


Недостатки


Моно-


жильный


— удобен для монтажа квартирной проводки. Не требует спецклемм, для соединения окончаний достаточно их надежной скрутки и изолирования. Не нужна опрессовка при подключении автоматов, розеток или выключателей. Как следствие, ускоряется процесс монтажа


— постоянный физические нагрузки, например, перегибы, скручивания или изломы крайне плохо влияют на срок службы


— имеет максимальную жесткость по сравнению с мультижилой. Это позволяет «навечно» зафиксировать изделие в разводной конструкции, к примеру, в штробе или на щите. Данный фактор важен при работе с кабельными изделиями большого сечения


— невысокий уровень гибкости и эластичности (1-2 класс)


— может функционировать в высокочастотных цепях


— плохо переносит вибронагрузки


— более доступная стоимость, по сравнению с многожильными кабелями


 


— период эксплуатации может достигать 30 лет


 


Мульти-


жильный


— повышенная гибкость (3-6 класс) за счет тонких скрученных проводников, эластичность, стойкость к износу


— сложность в применении в высокочастотных цепях;


— простота укладки на сложных трассах, в коммутационных коробах и разветвленных кабель-каналах. В одну коробку/канал можно положить несколько проводов, в отличие от жесткой моножилы с аналогичным сечением


— относительно высокая цена;


— высокий уровень проводимости; возможность использования в соединительных контурах разного рода оборудования и станков


—  интенсивное окисление, приводящее к снижению эффективного рабочего сечения проводников


— низкая нагреваемость за счет большой общей площади мультипроволочного проводника


— небольшой срок службы, до 5 лет


— применение специальных соединительных клемм в разы повышает надежность эксплуатации, существенно снижается токовое сопротивление и энергопотери


 


 


В конечном итоге, ответ на вопрос «какой кабель лучше, одножильный или многожильный» дает специалист, заказчик или непосредственный исполнитель, он же принимает решение о выборе типа провода.

Популярные марки кабельной продукции


В удобной и наглядной табличной форме приведены наиболее известные и востребованные марки моно- и мультижильных проводов, а также короткое описание способов прокладки и сфер применения.








Однопроволочный проводник


Многопроволочный проводник


Марка


Места монтажа


Марка


Места монтажа


ВВГ


NYM


АВВГ


ПуВ


Кирпич и бетон в штробе, в т. ч. в жилых помещениях и на промобъектах. Механическое воздействие не приветствуется


ПВС


ШВВП


ПуГВ


Трубы и провод-каналы с многочисленными изгибами. Для временного энергопитания энергоустановок, в т.ч. в помещениях офисного и промназначения


АВБбШв


АСБ


СКл


Бронированные марки, которые применяют при прокладке электролиний в земле и траншеях, тоннелях, коллекторах и шахтах, заводских помещениях с агрессивной средой


КГ


МГШВ


ВВП


ПВС


Подключение нестационарных приборов, мобильных промустройств, домашней техники, бытовых и промышленных удлинителей, переносных светильников


МФ


МК


НЛФ


Контактная сеть электро-транспорта (локомотивы, электрички, трамваи, троллейбусы


ПГВА


КРПТ


ПТЛ200


ПуГВ


Автомобильная электро-проводка, аудиоприборы и системы


ПНСВ


АПВ


Особые марки нагревательных кабелей для прокладки в  бетоне в холода для быстрого застывания раствора


UTP


FTP


 


Информационные марки типа «витая пара»

Оконцевание многожильных кабелей


У многопроволочной жилы есть один серьезный недостаток, который, впрочем, легко исправляется: многочисленные тонкие жилки-проволочки имеют свойство распушиваться, что существенно снижает качество контакта. С этой целью на окончания жил надевают специальные наконечники, которые зажимаются на кабеле при помощи инструментов или простой пропайкой.


Для обжима используются особые обжимные клещи (на рисунке слева), обычный стриппер с прессом (инструмент для снятия изолятора, на рисунке справа) или молоток с плоскогубцами.


Технический процесс оконцевания можно посмотреть в роликах Обжим проводов. Гильзование провода или Опрессовка многожильного провода наконечником.


 

Как соединить разные типы проводов? 


Иногда возникает необходимость подключения многожильного провода к моножильной электролинии (или наоборот). Ниже приведена краткая инструкция, как это правильно делать:


·  нельзя использовать скрутку, это прямо запрещено ПУЭ,


·  при соединении меди с алюминием следует приобрести специальную пасту (уже содержится в некоторых видах клемм),


·  потребуется оконцевать мультипроволочную жилу способом, описанным выше,


·  непосредственное присоединение обычно осуществляется посредством спецклемм, например, марки WAGO или описанных в ролике Основные типы клемм для соединения электропроводов,


·  перед окончательным закрытием полученной конструкции, нужно дать ему поработать с электронагрузкой. В случае нагрева контактов, придется все переделать заново.


Какой кабель лучше, одножильный или многожильный – ответить на данный вопрос не всегда однозначен, ведь каждый из типов кабельных изделий выполняет свои, иногда весьма специфические функции. Необходимо реально оценивать внешние эксплуатационные факторы, технические требования нормативов, а также внутренние аспекты, к примеру, стоимость провода, условия монтажа, срок службы или предпочтения специалиста, который монтирует электролинию.

Расчёт сечения кабеля по нагрузке

Расчёт сечения кабеля по нагрузке

Передающий электрический ток кабель является одной из наиболее важных составляющих любой электросети. При выходе кабеля из строя становится невозможной работа всей электрической сети, поэтому во избежание неисправностей и возгораний из-за перегрева необходимо рассчитать сечение кабеля по нагрузке. Чтобы провести такой расчет есть множество причин. Неправильный выбор сечения кабеля может привести к перегреву и оплавлению изоляции, что чревато коротким замыканием и может привести к возгоранию. Проведенный с большой точностью расчет сечения кабеля по нагрузке позволяет быть уверенным не только в безотказной и надежной работе всех электроприборов, но и в полной безопасности людей.

Как рассчитать сечение кабеля по нагрузке

Главным показателем, на который следует опираться при расчете сечения кабеля и выборе его марки, является предельно допустимая нагрузка. Проще говоря, это та величина тока, которую кабель может пропускать в течение длительного времени без перегрева. Предельно допустимую нагрузку можно рассчитать путем простого арифметического сложения мощностей всех включаемых в сеть электроприборов. Для примера рассмотрим некоторые, встречающиеся наиболее часто, бытовые электроприборы, их перечень представлен в таблице:

После того, как мы рассчитали предельно допустимую нагрузку, переходим к следующему этапу, который позволяет достичь безопасности: это расчет сечения кабеля по нагрузке.

1. В случае эксплуатации однофазной сети напряжением 220В используем формулу:

  ,где:

— Р – сумма мощностей всех электроприборов, включаемых в сеть, Вт;

— U — напряжение сети, В;

— КИ = 0.75 — коэффициент одновременности;

  — для бытовых электроприборов.

2. При расчете сечения кабеля для трехфазной сети напряжением 380 В используем формулу: 

Итак, мы рассчитали точное значение величины тока, теперь нужно воспользоваться таблицами, в которых можно найти величину сечения кабеля или провода, а также материал, из которого они могут быть изготовлены. В случае, если в результате расчета мы получим значение, которое не совпадает с табличным, стоит выбрать ближайшее к нему, но большее, сечение кабеля. Например, для сети напряжением 220 В мы получили значение величины тока 22 ампера. Такого значения нет в таблице, но ближайшими к нему являются значения 19 А и 27 А. Выбираем значение, которое больше рассчитанного по формуле, в нашем случае это 27 А. Значит, оптимальным выбором будет провод из меди, имеющий сечение 2,5 мм.кв., а не сечением 1,5 мм.кв., который имеет значение предельно допустимой нагрузки 19 А. Если нам нужен кабель не с медными а с алюминиевыми жилами, лучше взять еще большее сечение – 4 мм.кв.

Альтернативным вариантом, как по техническим параметрам, так и по цене, можно назвать алюмомедный кабель.

Существует и ряд других факторов, которые помогаю более точно вычислить оптимальное сечение кабеля. Дело в том, что проводя расчеты необходимо учитывать большое количество факторов, каждый из которых должен рассматриваться отдельно. Одним из наиболее распространенных вопросов относительно выбора кабеля является вопрос о том, какой кабель лучше: медный или алюминиевый. Приведем основные достоинства и недостатки этих материалов, влияющие на выбор:

— медь является более гибким и прочным, но менее ломким, материалом по сравнению с алюминием;

— медь меньше подвергается окислению и в течение длительного времени способна сохранять качество контактов при соединении в распределительных коробках;

— медь имеет проводимость, превышающую этот показатель у алюминия в 1,7 раза, а это означает, что при меньшем сечении возможна большая предельно допустимая нагрузка.

При всех этих достоинствах медь имеет один существенный недостаток: медный кабель дороже алюминиевого в 3-4 раза. Нужно учитывать и то, что для объектов бытового назначения в большинстве случаев Правилами запрещается использование алюминия в качестве проводника, а предписывается использование меди. Эти правила следует соблюдать неукоснительно, поэтому для внутренней электрической сети лучше выбирать медные кабели и провода. Алюминиевый кабель можно беспрепятственно использовать для обустройства ввода электросети в здание, для этой цели подойдут, например, провода СИП.

Расчёт сечения кабеля по нагрузке для помещений

Две предыдущие формулы помогли нам точно рассчитать сечение вводного кабеля, который будет нести максимальную нагрузку, и материал, из которого этот кабель должен быть изготовлен. Теперь аналогичным методом произведем расчеты отдельно по каждому помещению и группам в них. Необходимость таких расчетов объясняется тем, что зачастую нагрузка на разные розеточные группы отличается, порой значительно. Например, розетки, в которые подключены стиральная машина и фен, несут большую нагрузку, нежели розетки с подключенным миксером или кофемолкой. Поэтому, «упрощать» работу и прокладывать без расчетов провод, имеющий сечение 2,5 кв.мм. на розетки может грозить не только необходимостью позже прокладывать новый провод, это прямая угроза безопасности людей.

Напомним, что суммарная нагрузка в любом помещении состоит из двух частей: силовой и осветительной. С осветительной нагрузкой обычно не возникает сложностей, она выполняется с помощью медного провода сечением 1,5 кв.мм. А вот с розетками не все так просто. Обычно наиболее нагруженными линиями считаются кухня и ванная комната, именно здесь располагаются холодильник, электрический чайник, микроволновка, стиральная машина. Для подключения всех этих электроприборов лучше не использовать блоки из 4-6 розеток, а разделить всю эту нагрузку по нескольким розеточным группам. Если такая возможность исключена, то остается один выход – для питания помещения и подвода к розеточным группам использовать кабель сечением не менее 4 кв.мм. Для монтажа электропроводки обычно используют кабели и проводы АППВ, ШВВП или ПВС.

Иногда так называемые «специалисты» советуют использовать для розеток в помещениях кроме кухни и ванной кабель сечением 1,5 кв.мм. Но это чревато не только возникновением черных полос, которые видны под обоями после включения в розетку тепловентилятора или масляного кабеля, но и пожаром. Электросеть – не место для опытов, опасных для жизни Ваших родных и близких, да и вашей собственной!

Итоги

Подводя итоги, можно сделать вывод, что расчёт сечения кабеля по нагрузке – это важная и ответственная работа, которая не терпит халатности и невнимательности, ошибки в которой приводят к самым плачевным последствиям.

Расчет сечения кабеля | СКК

При строительстве зданий и сооружений, при капитальном ремонте квартир и домов, а также при подключении какого-либо мощного электроприбора важно знать кабелем с каким сечением вести электропроводку. Если расчет сечения кабеля был произведен неправильно, равно как и не произведен вообще, возможен, по меньшей мере, выход из строя части электропроводки, а в самом худшем случае пожар, который может вызвать как огромный материальный ущерб, так и, к сожалению, человеческие жертвы.

Вот почему трудно переоценить правильный расчет сечения кабеля (провода) по мощности, по току, по напряжению, по длине и по нагрузке. Не вдаваясь в дебри, отметим, что выполняя расчет сечения кабеля по мощности нам нужно высчитать общую мощность всех потребителей и по специальным таблицам в зависимости от типа проводки и кабеля выбрать сечение. Производя расчет сечения кабеля по току, необходимо опять-таки высчитать суммарную мощность всех потребителей и разделить полученную сумму на величину напряжение сети. По полученному числу ампер при помощи специальных таблиц выбираем сечение кабеля(провода) в зависимости от типа проводки и кабеля. Выполняя расчет сечения кабеля по напряжению, следует помнить, что электрическая сеть может быть как однофазная, так и трехфазная, в соответствии, с чем вся нагрузка может концентрироваться как на одной фазе, так и делиться поровну на каждую фазу, что в свою очередь влияет на сечение жил кабеля. Рассчитывая сечение кабеля для «домашних» целей расчетами по длине можно пренебречь – расчет по длине актуален лишь для протяженных линий электропитания. Расчет кабеля по нагрузке выполняется путем сложения мощностей всех нагрузок и, согласно таблицам, в зависимости от способа прокладки проводки (скрыто или открыто) выбирается ближайшее по возрастанию значение сечения кабеля.

Расчет сечения кабеля по нагрузке

От того, насколько правильно подобрано сечение жил прокладываемых кабелей электропроводки зависит как бесперебойная работа электроприборов, так и безопасность имущества и жизни людей. Ни для кого не секрет, что в последнее время участились случаи пожаров из-за некачественной проводки. Чтобы этого избежать, необходим верный расчет сечения кабеля(провода) по нагрузке.

Как театр начинается с вешалки, так и проводка на даче, в квартире или в гараже начинается с вводного кабеля. На него выпадает самая большая нагрузка, и если по какой либо причине он не выдерживает, то велика вероятность пожара. Чтобы выяснить оптимальное сечение кабеля(провода) необходимо и достаточно прикинуть общую мощность потребления всех электроприборов на данном участке. Мощность электроприборов можно почерпнуть из паспортов приборов, из ярлыков, расположенных непосредственно на них или оценить примерно.

Так, телевизор в среднем потребляет 300 Вт, кофеварка – 1000 Вт, микроволновка 1500 Вт, электроплита 3000 Вт, стиральная машина 2200 Вт, компьютер 500 Вт, пылесос 1600 Вт, утюг – 1700 Вт и так далее. Но пользоваться приведенными здесь в достаточной мере усредненными данными следует лишь при условии отсутствия паспорта на электроприбор или ярлыка на нем. Расчет сечения кабеля(провода) по нагрузке желательно выполнять по известным конкретным данным потребляемых мощностей электроприемников.

Сложив все мощности электроприборов и освещения, у нас получится суммарная мощность потребления, даже, несмотря на то, что все приборы у нас, скорее всего, работать одновременно не будут, по крайней мере, сравнительно продолжительное время. Согласно таблицам в зависимости от способа прокладки проводки (скрыто или открыто) выбираем ближайшее по возрастанию значение сечения кабеля.

Для отходящих линий (розеточной и освещения) производим такие же вычисления. Однако желательно на розеточную группу выбирать кабель сечением минимум 2.5 мм2, а на сеть освещения — 1.5 мм2. Вот и весь расчет сечения кабеля по нагрузке.

Пример.

Суммарная мощность всех потребителей у вас получилась равной 10 кВт. Учитывая коэффициент одновременности, получим 10 000 * 0.7 = 7 кВт. Смотрим в таблицу, и видим, что 7 кВт соответствует сечение 6 мм2. Разделив мощность на напряжение, получим значение силы тока.

7 000 / 220 = 31,8 (А), то есть на вводе в квартиру, гараж или дачу необходимо поставить вводной автомат на 32 А.

Расчет сечения кабеля по длине

Электропроводка должна быть безопасна, экономична и надежна. Поэтому важен правильный расчет сечения кабеля по длине.

Если есть монтажная схема, расчет сечения кабеля(провода) по длине можно выполнить, измерив соответствующие расстояния между расположениями щитков, розеток, выключателей, распаечных коробок и так далее. Зная масштаб схемы, особого труда не составит рассчитать длины соответствующих отрезков кабеля(провода), не забывая набавлять к каждому отрезку кабеля как минимум 10 см для скруток. Если нет схемы, то длину кабеля можно оценить визуально, замерив длины линий, по которым в будущем будет проложена проводка.

Любой кабель(провод) с увеличением протяженности «теряет напряжение». Эти потери напряжения обусловлены падением напряжения в кабелях, которые соединяют электроприемник с «источником» питания. Расчет сечения кабеля по длине, учитывая потери напряжения, ведется при проектировании промышленных электрических сетей.

В «домашних» условиях, или при проектировании электропроводки небольших помещений потерями напряжения можно смело пренебречь в виду их мизерной величины. Главное в этом случае выполнить правильные расчет сечения кабеля по мощности или расчет сечения кабеля по току. А затем по специальным таблицам выбрать необходимое сечение жил кабеля.

Расчет сечения кабеля по напряжению

Расчет сечения кабеля по напряжению достаточно важен и требует внимания. Осуществляя расчет сечения кабеля по напряжению, следует иметь в виду, что электрическая сеть может быть как однофазная (рабочее напряжение 220 В), так и трехфазная (3*220 / 380 В). То есть потребляемая мощность может приходить к дому или крупному приемнику электроэнергии как однофазной нагрузкой, так и трехфазной.

Например, суммарная потребляемая мощность гаража у нас, к примеру, 20 кВт. В однофазной проводке на фазу будет идти вся нагрузка 20 кВт, а в трехфазной проводке — лишь 6.6 кВт. Соответственно, при большей нагрузке на жилу нам будут необходимы большие сечения кабеля(провода), при меньших нагрузках – соответственно меньшие. Единственный момент: для однофазной проводки нам понадобится трехжильный кабель, а для трехфазной проводки – пятижильный. Поэтому уменьшение сечения кабеля одновременно увеличивает количество жил.

Также выполняя расчет сечения кабеля(провода) по напряжению, стоит помнить, что некоторые электроприборы и двигатели работают только от сети 380 В.

Расчет сечения кабеля по току

Для качественной прокладки электропроводки, чтобы избежать ненужных неприятностей и бед, да и просто, чтобы спать спокойно, жизненно необходимо внимательно выполнить расчет сечения кабеля по току. Чтобы выполнить расчет сечения кабеля по току вам потребуется высчитать ток, который будет проходить по нашей проводке. Номинальный ток высчитывается при помощи суммарной мощности нагрузки. Суммарная мощность нагрузки высчитывается соответственно сложением мощностей всех электроприборов, которые будут брать электроэнергию с нашей линии. Нужно учитывать все мощности, находящиеся на искомом участке.

Например, у нас на участке 3 светильника по 100 Вт, холодильник Атлант 200 Вт, микроволновка Samsung 1100 Вт, электрочайник Bosch 2200 Вт. Проводка у нас будет однофазная и будет проложена скрыто. Суммарная мощность у нас будет равна P=100*3+200+1100+2200=3800 Вт.

От суммарной мощности находим искомый ток по формуле, знакомой еще со школы:

I = P/U*cos?,

где P – наша суммарная мощность, I – номинальный ток, U – напряжение, cos? — коэффициент мощности. Сos? в нашем случае практически равен 1, соответственно им можно пренебречь.

Согласно формуле, I = 3800/220*1 = 17.3 А. Смотрим по таблице кабель, способный в скрытой проводке длительно держать 17.3 А – это медный кабель с минимальным сечением 2 мм2. Для запаса, используем для проводки медный кабель, с сечением 3*2.5 мм2. Расчет сечения кабеля по току завершен.

Расчет сечения кабеля по мощности

Представим, что нам, например, нужно выбрать кабель для электропроводки квартиры. В квартире мы имеем однофазную проводку, с рабочим напряжением 220 В. Чтобы подобрать необходимый кабель нам необходим расчет сечения кабеля по мощности. Чтобы это осуществить, нужно всего лишь посчитать суммарную мощность возможных потребителей электрической энергии. На всех электроприборах, как правило, присутствует ярлык завода-изготовителя о мощности потребления. Кроме электроприборов необходимо просуммировать мощность всех осветительных приборов. Допустим, в результате сложения мощности всех утюгов, холодильников, телевизоров, микроволновок, стиральных машин, чайников и остальных электроприборов вместе с освещением у вас получилось 7кВт. Получается, нам необходимо сделать расчет сечения кабеля(провода) по мощности 7 кВт. Хотя все электроприборы одновременно обычно не включаются, будем считать по максимуму. Для больших промышленных объектов для точного вычисления нагрузки используются коэффициенты одновременности, спроса и так далее, однако в наших «домашних» условиях обойдемся без этих сложностей.

Тем самым осуществим расчет сечения кабеля по мощности 7 кВт. Согласно таблицам ПУЭ выясним, что такую мощность выдержит медный кабель 3х6 или алюминиевый кабель 3х10. Помня, что скупой платит дважды, не экономьте на сечении кабеля!

Как подобрать сечение кабеля по мощности?

Если говорить простым языком, это нужно для нормальной работы всего, что связано с электрическим током. Будь-то фен, стиральная машина, двигатель или трансформатор. Сегодня инновации не дошли еще до безпроводной передачи электроэнергии (думаю еще не скоро дойдут), соответственно основным средством для передачи и распределения электрического тока, являются кабели и провода.

При маленьком сечении кабеля и большой мощности оборудования, кабель может нагреваться, что приводит к потере его свойств и разрушению изоляции. Это не есть хорошо, так что правильный расчет необходим.

Итак, выбор сечения кабеля по мощности. Для подбора будем использовать удобную таблицу:

Таблица простая, описывать ее думаю не стоит.

Теперь нам нужно рассчитать общую потребляемую мощность оборудования и приборов, используемых в квартире, доме, цехе или в любом другом месте куда мы ведем кабель. Произведем расчет мощности.

Допустим у нас дом, выполняем монтаж закрытой электропроводки кабелем ВВГ. Берем лист бумаги и переписываем перечень используемого оборудования. Сделали? Хорошо.

Как узнать мощность? Мощность вы сможете найти на самом оборудовании, обычно имеется бирка, где записаны основные характеристики:

Мощность измеряется в Ваттах ( Вт, W ), или Киловаттах ( кВт, KW ). Записываем данные, затем складываем.

Допустим, получилось 20 000 Вт, это 20 кВт. Цифра говорит нам о том, сколько энергии потребляют все электроприемники вместе. Теперь нужно подумать сколько вы будете использовать приборов одновременно в течении длительного времени? Допустим 80 %. Коэффициент одновременности в таком случае равен 0,8 . Делаем расчет сечения кабеля по мощности

Считаем:

20 х 0,8 = 16 (кВт)

Чтобы сделать выбор сечения кабеля по мощности, смотрим на нашу таблицу:

Для трехфазной цепи 380 Вольт это будет выглядеть вот так:

Как видите, не сложно. Хочу также добавить, советую выбирать кабель или провод наибольшего сечения жил, на случай если вы захотите подключить что-нибудь еще.

по данным сайта http://elektrobiz.ru

формулы, таблицы, примеры расчетов, правила выбора сечения проводов

Умение правильно выбрать сечение кабеля со временем может пригодиться каждому, и для этого необязательно быть квалифицированным электриком. Неверно рассчитав кабель, можно подвергнуть себя и своё имущество серьёзному риску — чересчур тонкие провода будут сильно греться, что может привести к появлению возгорания.

Для чего нужен расчёт сечения кабеля

В главную очередь, проведение этой несильно сложной процедуры необходимо для обеспечения безопасности как самого помещения, так и находящихся в нём людей. На сегодня человечеством не изобретено более удобного метода распределения и доставки электрической энергии до потребителя, как по проводам. Людям практически ежедневно необходимы услуги электрика — кто-то нуждается в подключении розетки, кому-то необходимо установить светильник и т. д. Из этого выходит, что с операцией подбора требуемого сечения связана даже такая, казалось бы, незначительная процедура, как установка нового светильника. Что же тогда говорить о подключении электрической плиты или водонагревателя?

Несоблюдение норм может привести к нарушению целостности проводки, что нередко становится причиной короткого замыкания или даже поражения электрическим током.

Если при выборе сечения кабеля допустить ошибку, и приобрести кабель с меньшей площадью проводника, то это приведёт к постоянному нагреву кабеля, что станет причиной разрушения его изоляции. Естественно, все это негативно влияет на продолжительность эксплуатации проводки — нередки случаи, когда через месяц после успешного монтажа электропроводка переставала работать, и требовалось вмешательство специалиста.

Следует помнить, что от правильно подобранного значения сечения кабеля напрямую зависит электро и пожаробезопасность в здании, а значит, и жизнь самих жильцов.

Конечно, каждый собственник желает как можно больше сэкономить, но не стоит делать это ценой своей жизни, ставя её под угрозу — ведь в результате короткого замыкания может случиться пожар, который вполне может уничтожить все имущество.

Во избежание этого, перед началом электромонтажных работ следует подобрать кабель оптимального сечения. Для подбора необходимо учитывать несколько факторов:

  • общее количество электротехнических устройств, находящихся в помещении;
  • совокупную мощность всех приборов и потребляемую ими нагрузку. К полученному значению следует добавить «про запас» 20–30%;
  • затем, путём нехитрых математических расчётов, перевести полученное значение в сечение провода, учитывая при этом материал проводника.

Внимание! Ввиду более низкой электропроводимости, провода с алюминиевыми жилами должны приобретаться с большим сечением, нежели медные.

Что влияет на нагрев проводов

Если во время эксплуатации бытовых приборов нагревается проводка, то следует незамедлительно принять все необходимые меры для устранения этой проблемы. Факторов, влияющих на нагрев проводов, существует немало, но к основным можно отнести следующие:

  1. Недостаточная площадь сечения кабеля. Выражаясь доступным языком, можно сказать так — чем толще будут у кабеля жилы, тем больший ток он может передавать, не греясь при этом. Величина этого значения указывается в маркировке кабельной продукции. Также можно измерить сечение самостоятельно при помощи штангенциркуля (следует убедиться, что провод не находится под напряжением) или по марке провода.
  2. Материал, из которого изготовлен провод. Медные жилы лучше передают напряжение до потребителя, и обладают меньшим сопротивлением, по сравнению с алюминиевыми. Естественно, они меньше греются.
  3. Тип жил. Кабель может быть одножильным (жила состоит из одного толстого стержня) или многожильным (жила состоит из большого числа маленьких проводков). Многожильный кабель более гибкий, но существенно уступает одножильному по допустимой силе передаваемого тока.
  4. Способ укладки кабеля. Плотно уложенные провода, находящиеся при этом в трубе, греются ощутимо сильнее, нежели открытая проводка.
  5. Материал и качество изоляции. Недорогие провода, как правило, имеют изоляцию низкого качества, что отрицательно сказывается на их устойчивости к воздействию высоких температур.

Как делается расчёт потребляемой мощности

Рассчитать приблизительное сечение кабеля можно и самостоятельно — необязательно прибегать к помощи квалифицированного специалиста. Полученные в результате расчётов данные можно использовать для покупки провода, однако, сами электромонтажные работы следует доверять только опытному человеку.

Последовательность действий при расчёте сечения такова:

  1. Составляется подробный список всех находящихся в помещении электрических приборов.
  2. Устанавливаются паспортные данные потребляемой мощности всех найденных устройств, после чего определяется непрерывность работы того или иного оборудования.
  3. Выявив значение потребляемой мощности от устройств, работающих постоянно, следует суммировать это значение, добавив к нему коэффициент, равный значению периодически включающийся электроприборов (то есть, если прибор будет работать всего 30% времени, то следует прибавить треть от его мощности).
  4. Далее ищем полученные значения в специальной таблице расчёта сечения провода. Для большей гарантии рекомендуется к полученному значению потребляемой мощности добавить 10-15%.

Для определения необходимых вычислений по подбору сечения кабелей электропроводки согласно их мощности внутри сети важно использовать данные о количестве электрической энергии, потребляемой устройствами и приборами тока.

На этом этапе необходимо учесть очень важный момент – данные электропотребляемых приборов дают не точное, а приближенное, усредненное значение. Поэтому к такой отметке необходимо добавлять около 5% от параметров, указанных компанией-производителем оборудования.

Большинство далеко не самых компетентных и квалифицированных электриков уверены в одной простой истине – для того, чтобы правильно провести электрические провода для источников освещения (к примеру, для светильников), необходимо брать провода с сечением, равным 0,5 мм², для люстр – 1,5 мм², а для розеток – 2,5 мм².

Об этом думают и так считают только некомпетентные электрики. Но что, если, например, в одном помещении одновременно работают микроволновка, чайник, холодильник и освещение, для которых нужны провода с разным сечением? Это может привести, к самым разным ситуациям: короткому замыканию, быстрой порче проводки и изоляционного слоя, а также к возгоранию (это редкий случай, но все же возможный).

Точно такая же не самая приятная ситуация может произойти, если человек будет подключать к одной и той же розетке мультиварку, кофеварку и, допустим, стиральную машину.

Особенности расчёта мощности скрытой проводки

Если проектной документацией подразумевается использование скрытой проводки, то необходимо приобретать кабельную продукцию «с запасом» — к полученному значению сечения кабеля следует прибавить порядка 20–30%. Это делается во избежание нагрева кабеля в процессе эксплуатации. Дело в том, что в условиях стеснённого пространства и отсутствия доступа воздуха нагрев кабеля происходит значительно интенсивнее, чем при монтаже открытой проводки. Если же в закрытых каналах предусматривается укладка не одного кабеля, а сразу нескольких, то следует увеличить сечение каждого провода не менее чем на 40%. Также не рекомендуется плотно укладывать различные провода — в идеале каждый кабель должен находиться гофротрубе, обеспечивающей его дополнительную защиту.

Важно! Именно по значению потребляемой мощности профессиональные электрики ориентируются при выборе сечения кабеля, и только такой способ является корректным.

Как рассчитать сечения кабеля по мощности

При достаточном значении сечения кабеля электрический ток будет проходить до потребителя, не вызывая нагрева. Почему происходит нагрев? Постараемся объяснить максимально доступно. К примеру, в розетку включён чайник потребляемой мощностью 2 киловатта, но идущий к розетке провод может передать для него ток мощностью только 1 киловатт. Пропускная способность кабеля связана с сопротивлением проводника — чем оно больше, тем меньший ток может передаваться по проводу. В результате высокого сопротивления в проводке и происходит нагрев кабеля, постепенно разрушающий изоляцию.

При соответствующем сечении электрический ток доходит до потребителя в полном объёме, и нагревание провода не происходит. Поэтому, проектируя электропроводку, следует учитывать потребляемую мощность каждого электрического прибора. Это значение можно узнать из технического паспорта на электроприбор или из наклеенной на нём этикетки. Суммируя максимальные значения и используя нехитрую формулу:

I=(P1+P2+…+Pn)/220

и получаем значение общей силы тока.

Pn обозначает указанную в паспорте мощность электроприбора, 220 — номинальный вольтаж.

Для трехфазной системы (380 В) формула выглядит так:

I=(P1+P2+….+Pn)/√3/380.

Полученное значение I измеряется в Амперах, и на основании него и подбирается соответствующее сечение кабеля.

Известно, что пропускная способность медного кабеля составляет 10 А/мм, для алюминиевого кабеля значение пропускной способности составляет 8 А/мм.

Для того чтоб рассчитать сечение кабеля нужно величину тока разделить на 8 или 10, в зависимости от вида кабеля. Полученный результат и будет размером сечения кабеля.

Например рассчитаем величину сечения кабеля для подключения стиральной машины, потребляемая мощность которой составляет 2400 Вт.

I=2400 Вт/220 В=10,91 А, округлив получаем 11 А.

Дальше, чтоб увеличить запас прочности, согласно правилу «пяти ампер» к полученному значению силы тока нужно прибавить еще 5 А:

11 А+5 А=16 А.

Если учитывать, что в квартирах используют трехжильные кабеля и посмотреть по таблице, то к 16 А близкое значение 19 А, поэтому для установки стиральной машины потребуется провод, сечение которого не меньше 2 мм².

Таблица сечения кабеля относительно величины силы тока

Сечение токо-
прово-
дящей жилы(мм2)
 Ток(А), для проводов, проложенных
 Откры-
то
 в одной трубе
 двух одно-
жильных
трех одно-
жильных
четырех одно-
жильных
одного двух-
жильного
одного трех-
жильного
0,511
0,7515
1171615141514
1,2201816151614,5
1,5231917161815
2262422202319
2,5302725252521
3343228262824
4413835303227
5464239343731
6504642404034
8625451464843
10807060505550
161008580758070
251401151009010085
35170135125115125100
50215185170150160135
70270225210185195175
95330275255225245215
120385315290260295250
150440360330
185510
240605
300695
400830

Как выбрать сечения проводника

Существует ещё несколько критериев, которым должно соответствовать сечение используемых проводов:

  1. Длина кабеля. Чем больше провод по длине, тем большие в нём наблюдаются потери тока. Это происходит опять-таки в результате увеличения сопротивления, нарастающего по мере увеличения длины проводника. Особенно это ощущается при использовании алюминиевой проводки. При применении медных проводов для организации электропроводки в квартире, длина, как правило, не учитывается — стандартного запаса в 20–30% (при скрытой проводке) с лихвой достаточно, чтобы компенсировать возможные увеличения сопротивления, связанные с длиной провода.
  2. Тип используемых проводов. В бытовом электроснабжении используются 2 типа проводников — на основе меди или алюминия. Медные провода качественнее и обладают меньшим сопротивлением, но зато алюминиевые дешевле. При полном соответствии нормам, алюминиевая проводка справляется со своими задачами не хуже медной, так что необходимо тщательно взвесить свой выбор перед покупкой провода.
  3. Конфигурация электрощита. Если все провода, питающие потребителей, подключены к одному автомату, то именно он и будет являться слабым местом в системе. Сильная нагрузка приведёт к нагреву клеммных колодок, а несоблюдение номинала к его постоянному срабатыванию. Рекомендуется разделять электропроводку на несколько «лучей» с установкой отдельного автомата.

Для того, чтобы определить точные данные для выбора сечения кабелей электрической проводки, необходимо учитывать любые, даже самые незначительные параметры, такие как:

  1. Вид и тип изоляции электрической проводки;
  2. Длина участков;
  3. Способы и варианты прокладки;
  4. Особенности температурного режима;
  5. Уровень и процент влажности;
  6. Максимально возможная величина перегрева;
  7. Разница в мощностях всех приемников тока, относящихся к одной и той же группе. Все эти и многие другие показатели позволяют значительно увеличить эффективность и пользу от использования энергии в любых масштабах. Кроме того, правильные расчеты помогут избежать случаев перегревания или быстрого истирания изоляционного слоя.

Для того, чтобы правильно определить оптимальное кабельное сечение для любых человеческих бытовых нужд, необходимо во всех общих случаях использовать стандартизированные следующие правила:

  • для всех розеток, которые будут монтироваться в квартире, необходимо использовать провода с соответствующим сечением в 3,5 мм²;
  • для всех элементов точечного освещения необходимо использовать кабеля электрической проводки с сечением в 1,5 мм²;
  • что же касается приборов повышенной мощности, то для них следует использовать кабеля с сечением в 4-6 мм².

Если в процессе монтажа или расчетов возникают некоторые сомнения, лучше не действовать вслепую. Идеальным вариантом будет обратиться к соответствующей таблице расчетов и стандартов.



Таблица сечения медного кабеля

















Сечение жил, проводящих ток (мм) Медные жилы проводов и кабелей
Напряжение 220 ВНапряжение 380 В
Ток (А)Мощность (кВТ)Ток (А)Мощность (кВТ)
1,5194,11610,5
2,5275,92516,5
4388,33019,8
64610,14026,4
107015,45033
168018,77549,5
2511525,39059,4
3513529,711575,9
5017538,514595,7
7021547,3180118,8
9526557,2220145,2
12030066260171,6

Таблица сечения алюминиевого кабеля
















Сечение жил, проводящих ток (мм) Алюминиевые жилы проводов и кабелей
Напряжение 220 ВНапряжение 380 В
Ток (А)Мощность (кВТ)Ток (А)Мощность (кВТ)
2,5224,41912,5
4286,12315,1
6367,93019,8
1050113925,7
166013,25536,3
258518,77046,2
35100228556,1
5013529,711072,6
7016536,314092,4
9520044170112,2
12023050,6200132

От верно подобранного сечения кабеля напрямую зависит безопасность объекта — поэтому необходимо подойти к процедуре выбора со всей ответственностью. Рекомендуется также проконсультироваться со специалистами перед приобретением проводов — опытный электрик подскажет наиболее оптимальный вариант.


Экономия при покупке часто выходит боком — нередко владельцы квартир или домов приобретают алюминиевый кабель взамен медного, не учитывая тот факт, что его сечение должно быть больше. В итоге смонтированная электропроводка сильно греется, и в течение достаточно малого времени требуется полная замена проводов, что не слабо ударит по кошельку собственника жилья. К тому же, это ещё и чрезвычайно опасно — многие любители сэкономить остались в итоге без крыши над головой.


Если возникли сомнения в собственных силах, рекомендуется обратиться к специалисту — только в этом случае можно гарантировать безопасность для жильцов и продолжительность работы новой электропроводки.

Расчет сечения кабеля по мощности. Расчет сечения провода по току

Когда в доме или квартире планируется ремонт, то замена проводки – это одна из наиболее ответственных работ. Именно от правильности выбора сечения провода зависит не только долговечность электропроводки, но и ее функциональность. Правильный расчет сечения кабеля по мощности, может провести квалифицированный электрик, который сможет не только подобрать подходящий кабель, но и произвести монтаж. Если провода подобрать неправильно, то они будут нагреваться, а при высоких нагрузках могут привести к негативным последствиям.

Как известно, при перегреве провода, у него снижается проводимость, что в результате приводит к еще большему перегреву. Когда провод перегревается, то его изоляция может повредиться, и привести к пожару. Чтобы после монтажа новой электропроводки не беспокоиться о своем жилье, изначально следует выполнить правильный расчет мощности кабеля и уделить этому вопросу особое значение, а также внимание.

Зачем проводить расчеты кабеля по току нагрузки?

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки. Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

Неправильно подобранное сечение кабеля приведет к перегреву провода и в результате уже через короткое время придется вызывать мастера по устранению неполадок с электропроводкой. Вызов специалиста сегодня стоит немало, поэтому с целью экономии нужно изначально все делать правильно, в таком случае можно будет не только сэкономить, но и уберечь свой дом.

Важно помнить, что от правильности выбора сечения кабеля зависит электро и пожаробезопасность помещения и тех, кто в нем находится или живет.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.

Что влияет на расчет сечения провода или кабеля

Существует много факторов влияющих на выбор сечения кабеля, которые полностью описаны в пункте 1.3 ПУЭ. Этот пункт предусматривает расчет сечения для всех видов проводников.

В данной статье дорогие читатели сайта «Электрик в доме» будет рассмотрен расчет сечения провода по потребляемой мощности для медных проводников в ПВХ и резиновой изоляции. Сегодня в основном такие провода используются в домах и квартирах для монтажа электропроводки.

Основным фактором для расчета сечения кабеля считается нагрузка, используемая в сети или ток. Зная мощность электрооборудования, номинальный ток мы получим в результате несложного расчета, используя нижеприведенные формулы. Исходя из этого, выходит, что сечение проводов напрямую связано с расчетной мощностью электроустановки.

Немаловажным при расчете сечения кабеля является и выбор материала проводника. Пожалуй, каждый человек знает из уроков физики в школе, что у меди проводимость намного выше, нежели у такого же провода сделанного из алюминия. Если сравнивать медный и алюминиевый провод одинакового сечения, то первый будет иметь более высокие показатели.

Также немаловажным при расчете сечения кабеля является и количество жил в проводе. Большое количество жилок нагревается намного выше, нежели одножильный провод.

Большое значение при выборе сечения является и способ укладки проводов. Как известно земля считается хорошим теплопроводником, в отличие от воздуха. Исходя из этого выходит, что кабель проложенный под поверхностью земли может выдержать большую электрическую нагрузку, в отличие от тех, которые находятся в воздухе.

Не стоит забывать при расчете сечения также тот момент, что когда провода находятся в пучке и уложены в специальные лотки, то они могут нагреваться друг о друга. Поэтому достаточно важно учитывать этот момент при произведении расчетов, и при необходимости вносить соответствующие коррективы. Если в коробе или лотке находится более четырех кабелей, то когда производится расчет сечения провода, важно внести поправочный коэффициент.

Как правило, на правильный выбор сечения провода влияет и то, при какой температуре воздуха он будет эксплуатироваться. В большинстве случаев расчет производится от средней температуры среды + 25 градусов Цельсия. Если температурный режим не соответствует вашим требованиям, то в таблице 1.3.3 ПУЭ имеются поправочные коэффициенты, которые необходимо учесть.

На расчет сечения кабеля также влияет и падение напряжения. Если в протяженной кабельной линии предполагается падение напряжения свыше 5%, то эти показатели обязательно должны быть учтены при расчетах.

Расчет сечения провода по потребляемой мощности

Каждый кабель имеет свою номинальную мощность, какую он способен выдерживать, когда подключен электроприбор.

В том случае, когда мощность приборов в доме превышают нагрузочную способность провода, то в этом случае аварийной ситуации не избежать и рано или поздно проблема проводки даст о себе знать.

Чтобы провести самостоятельный расчет потребляемой мощности приборов, необходимо на листе бумаге вписать мощность всех имеющихся электроприборов, которые могут быть подключены одновременно (электрочайник, телевизор, пылесос, варочная панель, компьютер и т. д.).

После того как мощность каждого прибора будет известна все значения необходимо просуммировать чтобы понять общее потребление.

— где Ko — коэффициент одновременности.

Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры. Перечень необходимых приборов и их примерная мощность указана в таблице.
















ЭлектроприборМощность, Вт
LCD телевизор140
Холодильник300
Бойлер2000
Пылесос650
Утюг1700
Электрочайник1200
Микроволновая печь1000
Стиральная машина2500
Компьютер500
Фен для сушки волос1200
Электродуховка1200
Электроплита2500
Освещение (суммарное)500
Всего15390

Исходя из полученного значения, можно продолжать расчеты с выбором сечение провода.

Если в доме имеются мощные электроприборы, нагрузка которых составляет 1.5 кВт и более для их подключения целесообразно использовать отдельную линию. При самостоятельном расчете важно не забыть учесть и мощность осветительного оборудования, которое подключено к сети.

Когда правильно произведен расчет сечения кабеля по мощности, то на каждую комнату будет примерно выходить порядка 3 кВт, однако не стоит бояться этих цифр, так как все приборы одновременно не будут использоваться, а, следовательно, такое значение имеет определенный запас.


Обратите внимание! Если говорить в цифрах, то полученный результат необходимо умножить на 0.8 – это коэффициент одновременности. Данная цифра означает что ОДНОВРЕМЕННО будут работать лишь 80 % всех электроприборов. Такой коэффициент считается логичным, ведь одновременно пылесосить дом и пользоваться, к примеру, феном навряд ли кто-то будет, тем более, что такая техника не используется долгое время.


Согласно ВСН 59-88 (ведомственных строительных норм) п.4.4 в зависимости от количества розеток поправочный коэффициент может иметь разные значения. В доме или квартире, где более 20 розеток поправочный коэффициент будет составлять 0.8. Если розеток от 10 до 20 коэффициент составит 0.9.

При подсчете суммарной мощности потребляемой в квартире получился результат 15.39 кВт, теперь этот показатель следует умножить на 0.8, что в результате даст 12.31 кВт фактической нагрузки. Исходя из полученного показателя мощности, можно по простой формуле рассчитать силу тока.

Расчет сечения кабеля по току

Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.

Зная токовую нагрузку можно получить более точные расчеты сечения кабеля. К тому же все таблицы выбора сечения в ГОСТах и нормативных документах построены на токовых величинах.

Смысл подсчета имеет аналогичное сходство с мощностным, но только в этом случае необходимо рассчитать токовую нагрузку. Для проведения расчета сечения кабеля по току необходимо провести следующие этапы:

  • — выбрать мощность всех приборов;
  • — рассчитать ток, который проходит по проводнику;
  • — по таблице подобрать наиболее подходящее сечение кабеля.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Что мы с Вами друзья уже сделали в предыдущем разделе.

После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:

1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

  • — P — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
  • — U — напряжение сети, В;
  • — для бытовых электроприборов cos (φ) = 1.

2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2 (для медного многожильного провода прокладываемого по воздуху).

Представляю вашему вниманию таблицы допустимых токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика.

Все данные взяты не из головы, а из нормативного документа ГОСТ 31996—2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ».


ВНИМАНИЕ! Для четырехжильных и пятижильных кабелей, у которых все жилы равного сечения при использовании их в четырех-проводных сетях значение из таблицы нужно умножить на коэффициент 0,93.

Например у Вас трехфазная нагрузка мощностью Р=15 кВ. Необходимо выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как рассчитать сечение? Сперва необходимо рассчитать токовую нагрузку исходя из данной мощности, для этого применяем формулу для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22.8 ≈ 23 А.

По таблице токовых нагрузок выбираем сечение 2.5 мм2 (для него допустимый ток 27А). Но так как кабель у Вас четырехжильный (или пяти- тут уже особой разницы нет) согласно указаний ГОСТ 31996—2012 выбранное значение тока нужно умножить на коэффициент 0.93. I = 0.93 * 27 = 25 А. Что допустимо для нашей нагрузки (расчетного тока).

Хотя в виду того что многие производители выпускают кабели с заниженным сечением в данном случае я бы советовал взять кабель с запасом, с сечением на порядок выше — 4 мм2.

Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?

На сегодняшний день для монтажа как открытой электропроводки так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода. Медь, по сравнению с алюминием, более эффективна:

1) она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;

2) меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;

3) проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Что касается материала проводника, то в данной статье рассмотрению подлежит только медный провод, так как в большинстве случаев используют именно его в качестве электропроводки в домах и квартирах. Среди преимуществ этого материала следует выделить долговечность, простоту монтажа и возможность использовать меньшее сечение по сравнению с алюминиевым, при одинаковом токе. Если сечение провода достаточно большое, то его стоимость превышает все преимущества и оптимальным вариантом будет использование алюминиевого кабеля, а не медного.

Так например если нагрузка составляет более 50 А то в целях экономии целесообразно использовать кабели с алюминиевой жилой. Обычно это участки на вводе электричества в дом, где расстояние превышает несколько десятков метров.

Пример расчета сечения кабеля для квартиры

Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне, в жилых комнатах и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

1. Водной кабель

Сечение вводного кабеля (участок от щита на площадке до распределительного щита квартиры) выбирается исходя из суммарной мощности всей квартиры, которую мы получили в таблице.

Сперва находим номинальный ток на этом участке относительно данной нагрузки:

Ток составляет 56 Ампера. По таблице находим сечение соответствующее данной токовой нагрузке. Выбираем ближайшее большее значение — 63 А, что соответствует сечению 10 мм2.

2. Комната №1

Здесь основной нагрузкой на розеточную группу будет такая техника как телевизор, компьютер, утюг, пылесос. Нагрузка на участок проводки от квартирного щитка до распредкоробки в данной комнате 2990 Вт(округлим до 3000 Вт). Находим по формуле номинальный ток:

По таблице находим сечение, которое соответствует 1.5 мм2 и допустимым током – 21 Ампер. Конечно можно взять данный кабель но розеточную группу рекомендуется прокладывать кабелем сечением НЕ МЕНЕЕ 2.5 мм2. Это также связано с номиналом автоматического выключателя, который будет защищать данный кабель. Вряд ли вы запитаете этот участок от автомата 10 А? И скорее всего установите автомат на 16 А. Поэтому лучше взять с запасом.

Друзья как я уже сказал розеточную группу запитываем кабелем сечением 2.5 мм2, поэтому для разводки непосредственно от коробки к розеткам выбираем его.

3. Комната №2

Здесь к розеткам будет подключаться такая техника как компьютер, пылесос, утюг, возможно фен для волос.

Нагрузка при этом составляет 4050 Вт. По формуле находим ток:

Для данной токовой нагрузки нам подходит провод сечением 1.5 мм2, но здесь аналогично с предыдущим случаем берем с запасом и принимаем 2.5 мм2. Подключение розеток выполняем им же.

4. Кухня

На кухне розеточная группа запитывает электрочайник, холодильник, микроволновку, электродуховку, электроплиту и другую технику. Возможно, здесь будут подключать пылесос.

Суммарная мощность потребителей кухни составляет 6850 Вт, ток при этом составляет:

Для такой нагрузки по таблице выбираем ближайшее большее сечение кабеля — 4 мм2, с допустимым током 36 А.

Друзья выше я оговаривал, что мощных потребителей целесообразно подключать отдельной независимой линией (своей). Электроплита как раз такой и является, для нее расчет сечения кабеля выполняется отдельно. При монтаже электропроводки для таких потребителей прокладывается независимая линия от щита до места подключения. Но наше статья о том, как правильно рассчитать сечение и на фото я специально этого не делал для лучшего усваивания материала.

5. Ванна

Основными потребителями электроэнергии в данном помещении являются ст. машина, водонагреватель, фен для волос, пылесос. Мощность этих приборов составляет 6350 Вт.

По формуле находим ток:

По таблице выбираем ближайшее большее значение тока – 36 А что соответствует сечению кабеля 4 мм2. Здесь опять же друзья по-хорошему целесообразно мощных потребителей запитывать отдельной линией.

6. Прихожая

В данном помещении обычно пользуются переносной техникой, например, феном для волос, пылесосом и т.п. Особо мощных потребителей здесь не предвидится поэтому но розеточную группу также принимаем провод сечением 2.5 мм2.

7. Освещение

По подсчетам в таблице нам известно, что мощность всего освещение в квартире составляет 500 Вт. Номинальный ток для такой нагрузки составляет 2. 3 А.

В этом случае питание всей осветительной нагрузки можно выполнить проводом сечением 1.5 мм2.

Необходимо понимать что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 6 – 10 мм2.

В настоящее время для монтажа электропроводки предпочтительно использовать кабели марок: ВВГнг, ВВГ, NYM. Показатель «нг», гласит о том, что изоляция не подвергается горению – «негорючий». Использовать такие марки проводов можно как внутри, так и снаружи помещения. Диапазон рабочей температуры у этих проводов варьирует от «+/-» 50 градусов Цельсия. Гарантийный период эксплуатации составляет 30 лет, однако срок использования может быть и больше.

Если уметь правильно рассчитывать сечение проводника по току, то можно без лишних проблем произвести монтаж электропроводки в доме. При соблюдении всех требований гарантия безопасности и сохранности вашего дома будет максимально высокой. Правильно подобрав сечение проводника, вы убережете свой дом от короткого замыкания и пожара.

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

формулы и таблицы ⋆ Прорабофф.рф

Выбор сечения кабеля мощности необходим при проведении проводки в помещение. Начинать этот процесс лучше с детального плана и полных расчетов до покупки нужных материалов.

Их в магазинах огромное разнообразие.  Сначала требуется провести расчет сечения кабеля по нагрузке. Даже при самых тщательных измерениях, он все равно будет приблизительным.

При том, что заранее продуманы все осветительные приборы и их мощность, учтена вся бытовая техника, общее значение их мощности будет усредненным.  К полученной цифре лучше прибавить еще процентов 5 на всякий случай.

Поэтому большинство людей считают, что этих показателей хватит для выбора стандартного  медного кабеля:

  • 0,5мм2 для кабелей для точечных светильников, установленных в доме.
  • 1,5мм2 станет достойным выбором для проводов у люстр.
  • 2,5мм2 подходит для проводов розеток.

С точки зрения бытового потребления энергии с учетом всех электроприборов, эти размеры выглядят приемлемо.  Так считается, пока, например, на кухне не включатся в одно время холодильник, микроволновка, электрочайник и тостер. Результат может стать плачевным. Сечение кабеля и мощность нагрузки тесно взаимосвязаны.

При проведении проводки требуется учитывать расчет сечения кабеля по диаметру жилы провода. Не всегда указания на маркировке покупаемого провода бывают правдивой. Для избегания домашних «аварий» в дальнейшем, лучше самим произвести расчет. Существует несколько достаточно простых способов.

  1. Воспользоваться специальными измерительными инструментами – электронным микрометром или штангенциркулем. Этот способ быстрый, но требует затрат на эти приборы.
  2. «Дедовский» метод при наличии карандаша, провода и линейки. Кабель зачищается и плотными витками наматывается на карандаш. Затем измеряется длина намотки и делится на количество жил. Витков обязано быть минимум 15 для лучшей точности.
  3. Применение готовых расчетов сечения кабеля по диаметру жил в таблицах.

Важно помнить: расчет ведется только по диаметру открытой жилы. Провод вполне может выглядеть должного размера за счет изоляции.

При выборе кабеля для применения в бытовых целях стоит учитывать расчет сечения кабеля по длине. Для этого заранее ставятся отметины на поверхности во всех точках, где будут розетки, включатели, светильники и остальное. Делаются обмеры расстояния, и кабель режется исходя из них, но с хорошим запасом.

Формула расчета сечения кабеля состоит из внесения данных длины, площади его сечения и удельного сопротивления проводника. Затем следует рассчитать данные токов, поделив суммарную мощность нагрузки на размер напряжения в сети. Далее рассчитывается вероятная величина понижения напряжения. После этого оценивается размер уменьшения напряжения к номинальному напряжению в сети в процентном соотношении, и выбирается сечение провода, не превышающий 5 процентный рубеж.

Формула по силе тока – I= P/U x cosф. В этой формуле I – сила тока (Ампер) P – суммарное показание мощности (Ватт) U – сила напряжения  (В) cosф – показатель, равный единице.

При показателе общей суммарной мощности потребителей в 3,8кВт, их надо разделить на 220Вольт. Получится 17,3 Ампера.  Определяясь по данным таблицы ПУЭ, выбор сечения кабеля из меди или алюминия найти легко. С показателем силы тока в 17,3 (А) сечение медного кабеля составляет 1,5мм2.

Сечение кабеля и мощность – таблица представлена в статье. Это общедоступная таблица расчета сечения кабеля по мощности.

Сечение кабеля для ввода в дом или квартиру

Как уже говорилось выше, после подсчетов всей нагрузки и выбора провода по его составу, можно проводить последние вычисления: сечение вводного кабеля в квартиру. Возьмем за пример квартиру из двух комнат, в которой вся нагрузка распределяется на силовую и осветительную. Главная силовая нагрузка – это, обычно, розетки в ванной и на кухне. Именно здесь расположено большинство бытовых приборов – бойлер, стиральная машинка, микроволновки, холодильник и множество мелких помощников по хозяйству.

Для этой группы розеток выберем провод с сечением 2,5мм2. Это допустимое сечение кабеля при условии, что нагрузка распределяется на несколько розеток. В случае использования всех приборов в одной розетке, такое сечение категорически не подходит. В такой ситуации требуется максимальное сечение кабеля до 6мм2.

Окончательный вывод о размере сечения кабеля можно делать только после всех расчетов. Например, в комнатах на все розетки идет малое распределение нагрузки и там сечение провода допускает 1,5мм2.

Следует помнить, раз нагрузка в помещениях квартиры разная, значит покупать провод необходимо с разным сечением.

Самая большая нагрузка в квартире идет на вводном участке, поэтому там сечение так же должно быто максимальным – 4-6мм2. При расчетах желательно опираться на данные в ПУЭ, но там они часто завышены. Рассмотрим на примере, какое сечение кабеля для электроплиты требуется, а какое рекомендуется.

Электроплита относится к категории силовой нагрузки и по стандарту ей вполне подойдет кабель с сечением 2,5мм2. Но в ПУЭ эти показатели завышены, с целью обезопасить жилое помещение от электрических аварий.

Что учитывается при подключении электроплиты:

  1. Во-первых, показатели инструкции к прибору и рекомендации ПУЭ. Владельца чудо техники ожидают повышенные денежные затраты, если к электроприбору, имеющему силовые показатели сечения 2,5мм2 поставить провода с увеличенным сечением 6мм2, рекомендуемые ПУЭ. При этом переплата составит 50-70% от цены кабеля с сечением 2,5мм2.
  2. Во-вторых, требуется проверить электросчетчик. Нужно, чтобы вводный в квартиру кабель был обязательно трехжильным. Он в обязательном порядке обязан быть 6мм2 по меди.
  3. В-третьих, проверяется автоматический вводный выключатель. Номинальный ток в нем должен быть 45-50 Ампер.
  4. В-четвертых, нужно позаботиться об устройстве защитного отключения.
  5. В-пятых, правильно выбрать силовую розетку. При однофазовом подключении электроплиты, она должна быть на 25-32 Ампера и с тремя контактами.

И только после всех перечисленных действий стоит приступать к выбору кабеля. Его сечение по меди не должно быть ниже 4мм2.

Установление проводки в квартире или доме требует высокого профессионализма. Вопрос о том, чтобы сделать все своими руками не должен даже подниматься, если владелец помещения не имеет нужного образования и годы практики.

Мало построить дом или сделать капитальный ремонт в квартире. Электропроводка – это важнейшая часть при проектировании здания. Именно она делает помещение пригодным для жилья, давая ему освещение, тепло и необходимые для жизни коммуникации. Установленная проводка может стать помощником для владельца помещения, а может быть его серьезной проблемой. Следует тщательно изучить, как правильно рассчитать сечение кабеля, сколько его нужно, а еще лучше, доверить это специалистам. Слишком тонкая и опасная для жизни наука – электропроводка.

Расчет заполнения и нагрузки кабельного лотка – Электротехника 123

Кабельный лоток/кабель является неотъемлемой частью любой системы управления кабелями. Выбор кабельного лотка очень важен, потому что, если размер кабельного лотка недостаточен, кабели могут быть повреждены из-за неправильного обращения, чрезмерного нагрева и т. д. С другой стороны, нельзя пренебрегать системой поддержки кабельного лотка, поскольку она обеспечивает целостность всего установки кабель-менеджмента.

В следующих разделах этой страницы приведены таблицы и формулы, помогающие определить, сколько кабелей можно безопасно разместить в проволочной сетке/кабельном лотке каждого размера.На этой странице также приведены инструкции по определению подходящего расстояния между опорами для нагрузки в зависимости от количества кабелей, размера кабельного лотка и типа кронштейна.

Проволочный кабельный лоток Коэффициент заполнения = поперечное сечение кабеля / поперечное сечение лотка

Согласно NEC 392. 9 (B), при использовании вентилируемого лотка с многожильным кабелем управления сумма площадей поперечного сечения не должна превышать 50 процентов внутреннего поперечного сечения кабельного канала/лотка. Таблица заполнения проволочной сетки/кабельного лотка в приведенном ниже разделе показывает количество кабелей и нагрузку в фунт-силах на линейный фут, развиваемую типичным 4-парным и 6-парным кабелем весом 20 фунтов/км и 40 фунтов/кфут соответственно.Хотя эта таблица является полезным руководством, фактические нагрузки должны рассчитываться с использованием кабеля, указанного для любого проекта.

Калькулятор заполнения кабельного лотка

Используйте следующую формулу для расчета количества кабелей, которое приведет к определенному коэффициенту заполнения, где:
A = внутренняя площадь лотка, 2 дюйма
D = диаметр кабеля, дюймы
F = Коэффициент заполнения в %
N= Количество кабелей

Формула для количества кабелей:

N= (F/100) * (A) /[(D/2)2 * Π]

ПРИМЕР:

При установке будет использоваться кабель CAT на . Диаметр 19 дюймов, 20 фунтов на 1000 кв. футов. Желаемый коэффициент заполнения составляет 40%. Кабельный лоток из проволочной сетки
имеет высоту 2 дюйма (51 мм) и ширину 2 дюйма (51 мм).
A = 3,5 дюйма2
D = 0,19 дюйма
F = 40%
N = (40/100) * (3,5 / [(.19/2)2 * Π]) = 49 кабелей

Кабельная нагрузка / фут = 49 кабелей * 20 фунтов/1000 футов = 0,98 фунта/фут

Ниже приведены данные для таблицы заполнения проволочного кабельного лотка Quick Tray при 50% заполнении. Эта таблица размеров кабельных лотков предоставлена ​​компанией Hoffman Enclosures Inc. и может быть изменена в любое время.

Расчет поддержки кабельного канала / лотка

Размер кабельного лотка зависит от количества и типа кабелей, необходимых для текущих и будущих потребностей. Коэффициент заполнения 50% должен соответствовать максимальному количеству кабелей, протянутых в данном поперечном сечении. Обычно опоры с прямыми секциями устанавливаются на расстоянии 1,5 м от центра.

Для опорных пролетов более 5 футов (1,5 м) необходимо оценить кабельные нагрузки, чтобы убедиться, что пролет между опорами соответствует нагрузке.

Опора и анкер должны оцениваться отдельно.

Опоры должны располагаться в пределах 24 дюймов (610 мм) от стыка на прямых участках, а расстояние между опорами не должно превышать длину лотка.

Дополнительные опоры потребуются на изгибах и при изменении уровня кабельного лотка.

Также необходимо учитывать грузоподъемность оборудования, поддерживающего кабельный лоток.

Грузоподъемность для некоторых часто используемых опор указана в таблице максимальной нагрузки на опоры лотка в разделе ниже.

После того как определена нагрузка на фут, можно определить вес каждой опоры кабельного лотка путем умножения нагрузки на фут на количество футов между опорами.

Пример расчета нагрузки на опору кабельного лотка

Вес пролета = нагрузка на фут * число футов между опорами

Значение нагрузки на фут для кабельного лотка 2 x 2 дюйма с коэффициентом заполнения 40 % пример: 0,98 фунт/фут

Вес пролета = 0,98 * 5 = 4,9 фунта

Вес на опоре = вес пролета / 2

Рабочий пример расчета кабеля

Рабочий пример расчета кабеля

(см. рис. G69)

Питание установки осуществляется через трансформатор 630 кВА.Процесс требует высокой степени бесперебойности питания, и часть установки может питаться от резервного генератора мощностью 250 кВА. Общей системой заземления является TN-S, за исключением наиболее критических нагрузок, питаемых от изолирующего трансформатора с конфигурацией IT нижестоящей сети.

Однолинейная схема показана на Рисунок G69 ниже. Результаты компьютерного исследования цепи от трансформатора Т1 до кабеля С7 воспроизведены на рис. G70. Это исследование было проведено с помощью Ecodial (программное обеспечение Schneider Electric).

Далее следуют те же расчеты, выполненные упрощенным методом, описанным в данном руководстве.

Рис. G69 – Пример однолинейной схемы

Расчет с помощью программы Ecodial

Рис. G70 – Частичные результаты расчета, выполненного с помощью программного обеспечения Ecodial (Schneider Electric). Расчет выполнен в соответствии с Cenelec TR50480 и IEC 60909

.

Общие характеристики сети Кабель С3
Система заземления ТН-С Длина 20
Нейтральный распределенный Нет Максимальный ток нагрузки (А) 518
Напряжение (В) 400 Тип изоляции ПВХ
Частота (Гц) 50 Температура окружающей среды (°C) 30
Уровень отказа восходящего потока (MVA) 500 Материал проводника Медь
Сопротивление сети среднего напряжения (мОм) 0.035 Одножильный или многожильный кабель Одноместный
Реактивное сопротивление сети среднего напряжения (мОм) 0,351 Способ установки Ф31
Трансформатор Т1 Выбранный фазный провод сечением (мм2) 2 х 120
Мощность (кВА) 630 Нейтральный провод выбран сечением (мм2) 2 х 120
Напряжение полного сопротивления короткого замыкания (%) 4 PE-проводник выбран сечением (мм2) 1 х 120
Потери нагрузки (PkrT) (Вт) 7100 Падение напряжения на кабеле ΔU (%) 0. 459
Напряжение холостого хода (В) 420 Общее падение напряжения ΔU (%) 0,583
Номинальное напряжение (В) 400 Ток трехфазного короткого замыкания Ik3 (кА) 21,5
Кабель С1 Ток однофазного замыкания на землю Ief (кА) 18
Длина (м) 5 Распределительный щит B6
Максимальный ток нагрузки (А) 909 Ссылка Призма Плюс G
Тип изоляции ПВХ Номинальный ток (А) 630
Температура окружающей среды (°C) 30 Автоматический выключатель Q7
Материал проводника Медь Ток нагрузки (А) 238
Одножильный или многожильный кабель Одноместный Тип Компактный
Способ установки 31F Ссылка NSX250B
Количество слоев 1 Номинальный ток (А) 250
Выбранный фазный провод сечением (мм²) 2 х 240 Количество полюсов и защищенных полюсов 3P3d
Нейтральный провод выбран сечением (мм²) 2 х 240 Расцепитель Микролоджик 5. 2 Э
Выбранный провод защитного заземления сечением (мм²) 1 х 240 Отключение по перегрузке Ir (A) 238
Падение напряжения ΔU (%) 0,124 Отключение с короткой задержкой Im/Isd (A) 2380
3-фазный ток короткого замыкания Ik3 (кА) 21,5 Кабель С7
Ток замыкания на землю Ief (кА) 18 Длина 5
Автоматический выключатель Q1 Максимальный ток нагрузки (А) 238
Ток нагрузки (А) 909 Тип изоляции ПВХ
Тип Мастерпакт Температура окружающей среды (°C) 30
Ссылка МТЗ2 10Н1 Материал проводника Медь
Номинальный ток (А) 1000 Одножильный или многожильный кабель Одноместный
Количество полюсов и защищенных полюсов 4П4д Способ установки Ф31
Расцепитель Микролоджик 5. 0X Выбранный фазный провод сечением (мм²) 1 х 95
Отключение по перегрузке Ir (A) 920 Выбранный нейтральный проводник сечением (мм²) 1 х 95
Отключение с короткой задержкой Im / Isd (A) 9200 Выбранный проводник PE сечением (мм²) 1 х 95
Время срабатывания tm (мс) 50 Падение напряжения на кабеле ΔU (%) 0,131
Распределительный щит B1 Общее падение напряжения ΔU (%) 0.714
Ссылка Призма Плюс П Ток трехфазного короткого замыкания Ik3 (кА) 18,0
Номинальный ток (А) 1000 Ток однофазного замыкания на землю Ief (кА) 14,2
Автоматический выключатель Q3
Ток нагрузки (А) 518
Тип Компактный
Ссылка NSX630F
Номинальный ток (А) 630
Количество полюсов и защищенных полюсов 4П4д
Расцепитель Микролоджик 5. {3}}{{\sqrt {3}}\times 400}}=909\,A} на фазу

Для каждой фазы будут использоваться два параллельных одножильных медных кабеля с ПВХ-изоляцией. Эти кабели будут проложены в кабельных лотках в соответствии с методом 31F.

Таким образом, каждый проводник будет нести 455 А. составляет 240 мм².

Сопротивление и индуктивное сопротивление для двух параллельных проводников на длине 5 м составляют:

R=18.51 × 5240 × 2 = 0,19 мОм {\ displaystyle R = {\ frac {18,51 \ times 5} {240 \ times 2}} = 0,19 \, м \ Omega} (сопротивление кабеля: 18,51 мОм·мм 2 / м при 20°С)

X = 0,08/2 × 5 = 0,2 мОм {\ displaystyle X = 0,08/2 \ times 5 = 0,2 \, м \ Omega} (реактивное сопротивление кабеля: 0,08 мОм / м, 2 кабеля параллельно)

Схема измерения C3

Контур C3 питает две нагрузки общей мощностью 310 кВт с cos φ = 0,85, поэтому общий ток нагрузки составляет:

Ib = 310 × 1033 × 400 × 0,85 = 526A {\ displaystyle I_ {b} = {\ frac {310 \ times 10 ^ {3}} {\ sqrt {3}} \ times 400 \ times 0. 85}}=526\,А}

Для каждой фазы будут использоваться два параллельных одножильных медных кабеля с ПВХ-изоляцией. Эти кабели будут проложены по кабельным лоткам по методу F.

Таким образом, каждый проводник будет нести 263 А. составляет 120 мм².

Сопротивление и индуктивное сопротивление для двух параллельных проводников на длине 20 м составляют:

R=18,51×20120×2=1.{3}}{{\sqrt {3}}\times 400\times 0,85}}=238\,A}

Для каждой фазы будет использоваться один одножильный медный кабель с ПВХ изоляцией.

Кабели будут прокладываться на кабельных лотках по методу F.

Таким образом, каждый проводник будет нести 238 А. составляет 95 мм².

Сопротивление и индуктивное сопротивление на длине 5 метров составляют:

R = 18,51 × 595 = 0,97 мОм {\ displaystyle R = {\ frac {18.51\times 5}{95}}=0,97\,м\Омега} (сопротивление кабеля: 18,51 мОм.мм 2 /м)

X = 0,08 × 5 = 0,4 мОм {\ Displaystyle X = 0,08 \ умножить на 5 = 0,4 \, м \ Омега} (реактивное сопротивление кабеля: 0,08 мОм / м)

Расчет токов короткого замыкания для выбора автоматических выключателей Q1, Q3, Q7

(см. рис. G71)

Рис. G71 – Пример оценки тока короткого замыкания

Компоненты схемы Р (мОм) X (мОм) Z (мОм) Iкмакс (кА)
Восходящая сеть среднего напряжения, уровень отказа 500 МВА (см. Рис. Г36) 0,035 0,351
Трансформатор 630 кВА, 4% (см. рис. G37) 2,90 10,8
Кабель С1 0,19 0,20
Итого 3,13 11,4 11,8 21
Кабель С3 1.54 0,80
Итого 4,67 12.15 13,0 19
Кабель C7 0,97 0,40
Итого 5,64 12,55 13,8 18

Защитный проводник

Обычно для цепей с фазным проводом c. {2}}

Таким образом, достаточно одного проводника сечением 120 мм² при условии, что он также удовлетворяет требованиям защиты от короткого замыкания (косвенный контакт), т. е. его полное сопротивление достаточно низкое.

Защита от сбоев (защита от непрямого прикосновения)

Для системы заземления TN минимальное значение Lmax определяется замыканием фазы на землю (самый высокий импеданс). Обычный_метод подробно описывает расчет типичного замыкания фазы на землю и расчет максимальной длины цепи.{-3}\times \left(1+2\right)\times 630\times 11}}=90\,m}

(Значение в знаменателе 630 х 11 — максимальный уровень тока, при котором срабатывает мгновенное магнитное расцепление КЗ автоматического выключателя 630 А).

Таким образом, длина 20 метров полностью защищена «мгновенными» устройствами перегрузки по току.

Падение напряжения

Падение напряжения рассчитывается с использованием данных, приведенных в Рисунок G30, для симметричных трехфазных цепей, мощность двигателя нормального режима (cos φ = 0. 8).

Результаты суммированы на Рис. G72:

Тогда общее падение напряжения на конце кабеля C7 составит: 0,73 % .

Рис. G72 – Падение напряжения, вызванное различными кабелями

С1 С3 С7
c.s.a. 2 x 240 мм 2 2 x 120 мм 2 1 x 95 мм 2
∆U на провод (В/А/км)
см. Рис. Г30
0,22 0,36 0,43
Ток нагрузки (А) 909 526 238
Длина (м) 5 20 5
Падение напряжения (В) 0,50 1,89 0,51
Падение напряжения (%) 0,12 0,47 0,13

Как найти подходящий размер кабеля и провода? Метрические и имперские системы

Как определить правильный размер провода и кабеля для установки электропроводки?

Следующее пошаговое руководство покажет вам, как найти правильный размер кабеля и провода или любого другого проводника для установки электропроводки с примерами решений (на английском или английском языке и в системе SI i. е. Имперская и метрическая системы соответственно).

Имейте в виду, что очень важно выбрать правильный размер провода при выборе размера провода для электроустановок. Несоответствующий размер провода для больших токов нагрузки может создать хаос, который приведет к выходу из строя электрооборудования, опасному пожару и серьезным травмам.

Падение напряжения в кабелях

Мы знаем, что все проводники, провода и кабели (кроме сверхпроводников) имеют определенное сопротивление.

Это сопротивление прямо пропорционально длине и обратно пропорционально диаметру проводника, т.е.

R ∝ L/a … [Законы сопротивления R = ρ (L/a)]

Всякий раз, когда через проводник протекает ток, в этом проводнике происходит падение напряжения. Как правило, падением напряжения можно пренебречь для проводов небольшой длины, но в случае проводов меньшего диаметра и большой длины мы должны учитывать значительные падения напряжения для правильной установки проводки и управления нагрузкой в ​​будущем.

В соответствии с правилом IEEE B-23 , в любой точке между клеммой питания и установкой Падение напряжения не должно превышать 2,5% от обеспечиваемого (питающего) напряжения .

Похожие сообщения :

Пример:

Если напряжение питания 220В переменного тока, то значение допустимого падения напряжения должно быть;

  • Допустимое падение напряжения = 220 x (2,5/100) = 5,5 В

Аналогично, если напряжение питания составляет 120 В переменного тока, допустимое падение напряжения должно быть не более 3 В (120 В x 2.5%).

В цепях электропроводки падение напряжения также происходит от распределительного щита к различным подцепям и конечным подцепям, но для подцепей и конечных подцепей значение падения напряжения должно составлять половину допустимого падения напряжения (т. е. 2,75 В). 5,5 В, как рассчитано выше)

Обычно падение напряжения в таблицах описывается в Ампер на метр (А/м) например. каково будет падение напряжения в кабеле длиной один метр, по которому течет ток в один ампер?

Существует два метода определения падения напряжения в кабеле , которые мы обсудим ниже.

В SI (Международная система и метрическая система ) падение напряжения описывается как ампер на метр (А/м) .

В FPS (система футо-фунтов) падение напряжения описывается исходя из длины, которая составляет 100 футов.

  • Обновление : теперь вы также можете использовать следующие электрические калькуляторы, чтобы найти падение напряжения и размер провода в американских системах калибра .
  1. Калькулятор размеров электрических проводов и кабелей (медь и алюминий)
  2. Калькулятор размеров проводов и кабелей в AWG
  3. Калькулятор падения напряжения в проводах и кабелях

Таблицы и диаграммы для правильных размеров кабелей и проводов

Ниже приведены важные таблицы, которым вы должны следовать для определения надлежащего размера кабеля для установки электропроводки.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Нажмите на картинку, чтобы увеличить

Как определить падение напряжения в кабеле?

Чтобы найти падение напряжения в кабеле, выполните простые шаги, указанные ниже.

  • Прежде всего, найдите максимально допустимое падение напряжения.
  • Теперь найдите ток нагрузки.
  • Теперь в соответствии с током нагрузки выберите соответствующий кабель (чей номинальный ток должен быть ближайшим к расчетному току нагрузки) из таблицы 1.
  • Из таблицы 1 найдите падение напряжения в метрах или 100 футах (какую систему вы предпочитаете) в соответствии с ее номинальным током.

(Сохраняйте спокойствие 🙂 Мы будем использовать оба метода и системы для определения падения напряжения (в метрах и 100 футах) в нашем решенном примере для всей проводки электроустановки).

  • Теперь с помощью по формулам рассчитайте падение напряжения для фактической длины электропроводки по ее номинальному току.

(Фактическая длина цепи x падение напряжения на 1 м) /100 ===> чтобы найти падение напряжения на метр.
(Фактическая длина цепи x падение напряжения на расстоянии 100 футов) /100 ===> чтобы найти падение напряжения на расстоянии 100 футов.

  • Теперь умножьте рассчитанное значение падения напряжения на коэффициент нагрузки где;

Коэффициент нагрузки = ток нагрузки, потребляемый кабелем/номинальный ток кабеля, указанный в таблице.

  • Это значение падения напряжения в кабелях при протекании по ним тока нагрузки.
  • Если расчетное значение падения напряжения меньше, чем значение, рассчитанное на шаге (1) (Максимально допустимое падение напряжения), то сечение выбранного кабеля является правильным
  • Если расчетное значение падения напряжения больше, чем значение, рассчитанное в шаге (1) (Максимально допустимое падение напряжения), рассчитать падение напряжения для следующего (большего по сечению) кабеля и так далее, пока рассчитанное значение падения напряжения не станет равным меньше максимально допустимого падения напряжения, рассчитанного на шаге (1).

Похожие сообщения:

Как правильно определить размер кабеля и провода для заданной нагрузки?

Ниже приведены решенные примеры, показывающие, как найти правильный размер кабеля для заданной нагрузки.

Сечение кабеля для данной нагрузки можно найти с помощью различных таблиц, но следует помнить и соблюдать правила падения напряжения.

Определяя сечение кабеля для заданной нагрузки, учитывают следующие правила.

Для данной нагрузки, кроме известного значения тока, должно быть 20% дополнительного объема тока для дополнительных, будущих или аварийных нужд.

Падение напряжения от счетчика электроэнергии к распределительному щиту должно составлять 1,25% , а для конечной подцепи падение напряжения не должно превышать 2,5% от напряжения питания.

Учитывать изменение температуры, при необходимости использовать температурный коэффициент (Таблица 3)

Также учитывайте коэффициент нагрузки при определении размера кабеля

При определении размера кабеля учитывайте систему проводки i. е. в открытой системе электропроводки температура будет низкой, но в кабелепроводе температура повышается из-за отсутствия воздуха.

Похожие сообщения:

Решенные примеры правильного сечения проводов и кабелей

Ниже приведены примеры определения надлежащего размера кабеля для монтажа электропроводки, которые облегчат понимание метода «как определить надлежащий размер кабеля для данной нагрузки».

Пример 1 …

(имперская, британская или английская система)

Для прокладки электропроводки в здании, общая нагрузка 4.5 кВт, а общая длина кабеля от счетчика энергии до распределительного щита подсхемы составляет 35 футов. Напряжение питания 220 В, температура 40°C (104°F). Найдите наиболее подходящий размер кабеля от счетчика электроэнергии к подцепи, если проводка проложена в кабелепроводах.

Решение:-

  • Общая нагрузка = 4,5 кВт = 4,5 x 1000 Вт = 4500 Вт
  • 20% дополнительная нагрузка = 4500 x (20/100) = 900 Вт
  • Общая нагрузка = 4500 Вт + 900 Вт = 5400 Вт
  • Общий ток = I = P/V = 5400 Вт / 220 В = 24.

Теперь выберите размер кабеля для тока нагрузки 24,5 А (из таблицы 1), который составляет 7/0,036 (28 ампер). Это означает, что мы можем использовать кабель 7/0,036 в соответствии с таблицей 1.

Теперь проверьте выбранный кабель (7/0,036) с температурным коэффициентом в таблице 3, таким образом, температурный коэффициент равен 0,94 (в таблице 3) при 40°C (104°F), а допустимая нагрузка по току (7/0,036) составляет 28А. , следовательно, допустимая нагрузка по току этого кабеля при 40°C (104°F) будет равна;

Номинальный ток для 40°C (104°F) = 28 x 0.94 = 26,32 Ампер.

Поскольку расчетное значение ( 26,32 А ) при 40°C ( 104°F ) меньше, чем допустимая нагрузка по току кабеля (7/0,036), которая составляет 28A , поэтому этот размер кабеля ( 7/0,036 ) также подходит в отношении температуры.

Теперь найдите падение напряжения на 100 футов для этого (7/0,036) кабеля из таблицы 4 , которая равна 7V , Но в нашем случае длина кабеля составляет 35 футов. Следовательно, падение напряжения для кабеля длиной 35 футов будет равно;

Фактическое падение напряжения на расстоянии 35 футов = (7 x 35/100) x (24,5/28) = 2,1 В

А Допустимое падение напряжения = (2,5 x 220)/100 = 5,5 В

Здесь фактическое падение напряжения (2,1 В) меньше максимально допустимого падения напряжения 5,5 В. Следовательно, подходящий и наиболее подходящий размер кабеля составляет (7/0,036) для данной нагрузки для установки электропроводки.

Пример 2 … 

(СИ/метрическая/десятичная система)

Кабель какого типа и размера подходит для данной ситуации

  • Нагрузка = 5.8кВт
  • Вольт = 230В АВ
  • Длина контура = 35 метров
  • Температура = 35°C (95°F)

Решение:-

Нагрузка = 5,8 кВт = 5800 Вт

Напряжение = 230 В

Ток = I = P/V = 5800 / 230 = 25,2 А

20% дополнительного тока нагрузки = (20/100) x 5,2 А = 5 А

Суммарный ток нагрузки = 25,2 А + 5 А = 30,2 А

Теперь выберите размер кабеля для тока нагрузки 30. 2А (из таблицы 1), что составляет 7/1,04 (31 ампер). Это означает, что мы можем использовать кабель 7/0,036 в соответствии с таблицей 1 .

Теперь проверьте выбранный кабель (7/1,04) с температурным коэффициентом в таблице 3, таким образом, температурный коэффициент составляет 0,97 (в таблице 3) при 35 °C (95 °F), а допустимая нагрузка по току (7/1,04) составляет 31 А. , следовательно, допустимая нагрузка по току этого кабеля при 40°C (104°F) будет равна;

Номинальный ток для 35°C (95°F) = 31 x 0,97 = 30 А.

Поскольку расчетное значение (30 ампер) при 35°C (95°F) меньше значения допустимой нагрузки по току (7/1.04) на 31 А, поэтому этот размер кабеля (7/1.04) также подходит для температуры.

Теперь найдите падение напряжения на амперметр для этого (7/1,04) кабеля из (Таблица 5), которое составляет 7 мВ. Но в нашем случае длина кабеля составляет 35 метров. Таким образом, падение напряжения для 35-метрового кабеля составит:

Фактическое падение напряжения для 35 метров =

= мВ x I x L

= (7/1000) x 30×35 = 7,6 В

А Допустимое падение напряжения = (2. 5 х 230)/100 = 5,75 В

Здесь фактическое падение напряжения (7,35 В) больше, чем максимально допустимое падение напряжения 5,75 В. Следовательно, это не подходящий размер кабеля для данной нагрузки. Поэтому мы выберем следующий размер выбранного кабеля (7/1,04), который равен 7/1,35, и снова найдем падение напряжения.

Согласно таблице (5) номинальный ток 7/1,35 составляет 40 ампер, а падение напряжения на амперметр составляет 4,1 мВ (см. таблицу (5)). Следовательно, фактическое падение напряжения для 35-метрового кабеля будет равно;

Фактическое падение напряжения для 35 метров =

= мВ x I x L

(4.1/1000) x 40×35 = 7,35 В = 5,74 В

Это падение меньше максимально допустимого падения напряжения. Так что это наиболее подходящий и подходящий кабель или провод размером .

Похожие сообщения:

Пример 3

В здании подключены следующие нагрузки: —

Подсхема 1

  • 2 лампы по 1000 Вт и
  • 4 вентилятора по 80 Вт
  • 2 телевизора по 120 Вт

Подконтур 2

  • 6 ламп по 80 Вт и
  • 5 розеток по 100 Вт
  • 4 лампы по 800 Вт

Если напряжение питания составляет 230 В переменного тока, то рассчитать ток цепи и Размер кабеля для каждой подсхемы ?

Решение:-

Общая нагрузка подцепи 1

= (2 х 1000) + (4 х 80) + (2×120)

= 2000 Вт + 320 Вт + 240 Вт = 2560 Вт

Ток для подцепи 1 = I = P/V = 2560/230 = 11.

Общая нагрузка подцепи 2

= (6 х 80) + (5 х 100) + (4 х 800)

= 480 Вт + 500 Вт + 3200 Вт = 4180 Вт

Ток для подцепи 2 = I = P/V = 4180/230 = 18,1 А

Таким образом, кабель рекомендуется для подсхемы 1 = 3/0,029 ” ( 13 А ) или 1/1,38 мм ( 13 А

)

Кабель, рекомендуемый для подцепи 2 = 7/.029 ” ( 21 А ) или 7/0,85 мм (24 А)

Суммарный ток, потребляемый обеими подцепями = 11,1 А + 18,1 А = 29,27 А

So Кабель рекомендуется для силового контура = 7/0,044″ (34 А) или 7/1,04 мм (31 А )

Похожие сообщения:

Пример 4

Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 10 л. 2 м) от платы плавких предохранителей. Его полный ток нагрузки составляет 19А. Средняя летняя температура в электропроводке составляет 35°C (95°F). Рассчитать размер кабеля для двигателя?

Решение:-

  • Нагрузка двигателя = 10 л.с. = 10 x 746 = 7460 Вт *(1 л.с. = 746 Вт)
  • Напряжение питания = 400 В (3 фазы)
  • Длина кабеля = 250 футов (76,2 м)
  • Ток двигателя при полной нагрузке = 19 А
  • Температурный коэффициент для 35°C (95°F) = 0.97 (из таблицы 3)

Теперь выберите размер кабеля для тока двигателя при полной нагрузке 19 А (из таблицы 4), который составляет 7/0,36 дюйма (23 ампера) *(помните, что это 3-фазная система, т. е. 3-жильный кабель) и напряжение падение составляет 5,3 В на 100 футов. Это означает, что мы можем использовать кабель 7/0,036 согласно таблице (4).

Теперь проверьте выбранный кабель (7/0,036) с температурным коэффициентом в таблице (3), таким образом, температурный коэффициент составляет 0,97 (в таблице 3) при 35°C (95°F) и пропускной способности по току (7/0,036” ) составляет 23 ампера, поэтому допустимая нагрузка по току этого кабеля при 40°C (104°F) составит:

Номинальный ток для 40°C (104°F) = 23 x 0. 97 = 22,31 Ампер.

Поскольку расчетное значение (22,31 А) при 35°C (95°F) меньше, чем допустимая нагрузка по току кабеля (7/0,036), которая составляет 23 А, поэтому этот размер кабеля (7/0,036) также подходит относительно температуры.

Коэффициент нагрузки = 19/23 = 0,826

Теперь найдите падение напряжения на 100 футов для этого кабеля (7/0,036) из таблицы (4), которое составляет 5,3 В. Но в нашем случае длина кабеля составляет 250 футов. Следовательно, падение напряжения для кабеля длиной 250 футов будет равно;

Фактическое падение напряжения для 250 футов = (5.3 х 250/100) х 0,826 = 10,94 В

А максимальное Допустимое падение напряжения = (2,5/100) x 400В= 10В

Здесь фактическое падение напряжения (10,94 В) больше, чем максимально допустимое падение напряжения 10 В. Следовательно, это не подходящий размер кабеля для данной нагрузки. Поэтому мы выберем следующий размер выбранного кабеля (7/0,036), который равен 7/0,044, и снова найдем падение напряжения. Согласно таблице (4) номинальный ток 7/0,044 составляет 28 ампер, а падение напряжения на 100 футов равно 4.1В (см. Таблицу 4). Следовательно, фактическое падение напряжения для кабеля длиной 250 футов будет равно;

Фактическое падение напряжения на расстоянии 250 футов =

= Падение напряжения на 100 футов x длина кабеля x коэффициент нагрузки

= (4,1/100) х 250 х 0,826 = 8,46 В

А Максимально допустимое падение напряжения = (2,5/100) x 400 В = 10 В

Фактическое падение напряжения меньше максимально допустимого падения напряжения. Таким образом, это наиболее подходящий и подходящий размер кабеля для монтажа электропроводки в данной ситуации.

Похожие сообщения:

Как рассчитать натяжение троса и троса

 

При проектировании кабельных или тросовых систем важным фактором является степень растяжения, возникающая при приложении силы. При расчетах помните следующее:

Существует два типа растяжения тросов и стальных тросов: Structural Stretch, и Elastic Stretch.

Структурное растяжение

Структурное растяжение — это удлинение свивки в конструкции кабеля и стального каната, поскольку отдельные проволоки регулируются под нагрузкой.Структурное растяжение в продукции Loos & Co., Inc. составляет менее 1% от общей длины кабеля. Эта форма растяжения может быть полностью устранена путем предварительного растяжения троса или стального троса перед отправкой.

Эластичный стретч

Elastic Stretch — это фактическое физическое удлинение отдельных проводов под нагрузкой. Упругое растяжение можно рассчитать по следующей формуле*:

E = (Ш x Г) / Г 2

Где:

E = Упругое растяжение, в % от длины**

W = Вес груза, в фунтах

D = Диаметр кабеля в дюймах

G = см. таблицу ниже

Кабель/трос

Фактор G

Кабель/трос

Коэффициент G  

1×7 Нержавеющая сталь 302/304

.00000735

1×7 оцинк.

.00000661

1×19 Нержавеющая сталь 302/304

.00000779

1×19 оцинк.

.00000698

7×7 Нержавеющая сталь 302/304

.0000120

7×7 оцинк.

.0000107

7×19 Нержавеющая сталь 302/304

.0000162

7×19 оцинк.

.0000140

6×19 Нержавеющая сталь 302/304 IWRC    

.0000157

6×19 Оцинк. IWRC      

.0000136

6×25 Нержавеющая сталь 302/304 IWRC

.0000160

6×25 Оцинкованный IWRC

.0000144

19×7 Нержавеющая сталь 302/304

.0000197

19×7 оцинк.

.0000178

*Эластичное растяжение, полученное по этой формуле, является приблизительным.

**Не забудьте сохранить единицы измерения постоянными. Длина вашего кабеля должна быть рассчитана в дюймах, чтобы соответствовать измерению диаметра, также в дюймах

Для получения дополнительной информации и загрузки бесплатного калькулятора растяжения с нашего веб-сайта обратитесь к менеджеру по продукции или посетите нашу страницу технической информации.

Программное обеспечение

, мощность силового кабеля

Номинальная нагрузка силового кабеля

Программное обеспечение CYMCAP предназначено для расчета допустимой нагрузки и повышения температуры силовых кабелей. Точность программного обеспечения обеспечивает повышенную уверенность при модернизации силовых кабельных установок и проектировании новых; максимизация выгод от значительных капитальных вложений, связанных с ними.Это также помогает повысить надежность системы и поддерживает надлежащее использование установленного оборудования.

Характеристики

Программное обеспечение CYMCAP предназначено для выполнения расчетов допустимой нагрузки и повышения температуры силовых кабелей. Определение максимального тока, который силовые кабели могут выдержать без ухудшения каких-либо своих электрических свойств, важно для проектирования электроустановок.

В нем рассматриваются характеристики кабеля в установившемся и переходном режимах в соответствии с аналитическими методами, описанными Neher-McGrath, и международными стандартами IEC 287 и IEC 853.

Это программное обеспечение было разработано совместно компаниями Ontario Hydro (Hydro One), McMaster University и CYME International под эгидой Канадской ассоциации электроэнергетики.

Проверка результатов, полученных с помощью программного обеспечения CYMCAP, обеспечивает повышенную уверенность при модернизации существующих силовых кабелей и проектировании новых, таким образом, максимизируя выгоды от значительных капиталовложений, связанных с ними.

Аналитические возможности

  • Итерационные методы, основанные на методах Neher-McGrath и IEC-60287©
  • Полное соответствие североамериканской практике и стандартам МЭК IEC 60287, IEC 60228, IEC 60853 и т. д.
  • Подробное графическое изображение практически любого типа силового кабеля. Это средство можно использовать для изменения существующих данных кабелей и добавления новых данных в библиотеку кабелей. Сюда входят одножильные, трехжильные, ременные, трубчатые, подводные, экранированные и бронированные кабели
  • .

  • Различные условия прокладки кабеля, такие как непосредственное заглубление, термическая засыпка, подземные каналы или группы каналов
  • Трубчатые кабели, проложенные непосредственно под землей или в термической засыпке
  • Независимые библиотеки и базы данных по кабелям, блокам воздуховодов, кривым нагрузки, источникам тепла и установкам
  • Моделирование кабелей в воздухе на опорах стояка, групп кабелей в воздухе, миграции влаги, близлежащих источников тепла и радиаторов и т. д.
  • Различные типы кабелей в одной установке
  • Моделирование неизотермической земной поверхности
  • Циклические схемы нагрузки в соответствии с IEC-60853©
  • Несколько кабелей на фазу с точным моделированием взаимных индуктивностей оболочек, которые сильно влияют на потери циркулирующего тока и, таким образом, снижают допустимую нагрузку кабелей
  • Поддерживаются все типы соединений оболочек для плоских и треугольных конструкций с явным моделированием малых длин сечений, неравного расстояния между кабелями и т. д.

Анализ переходных процессов

Программа поддерживает опцию термического анализа переходных процессов, которая включает в себя следующее:

  • Амплитуда с учетом времени и температуры
  • Анализ температуры с учетом времени и мощности
  • Время достижения заданной температуры с учетом емкости
  • Амплитудно-температурный анализ в зависимости от времени
  • Пользовательские профили нагрузки на цепь
  • Несколько кабелей на установку
  • Схемы можно загружать одновременно или по одной

Дополнительные модули CYMCAP

Установки

Дополнительные модули CYMCAP предлагают расширенные возможности программного обеспечения CYMCAP, позволяя моделировать больше установок, особенно нестандартных установок. Это включает в себя моделирование установок с несколькими блоками воздуховодов и засыпками, каждая из которых имеет разное тепловое сопротивление; расчет емкости и температуры кабелей в невентилируемых тоннелях; номинал кабелей как в заполненных, так и в незаполненных желобах; и номинал кабелей в одной или нескольких немагнитных оболочках.

Анализы

Дополнительные модули CYMCAP позволяют выполнять несколько анализов, представляющих интерес для кабельных прокладок, таких как оценка плотности магнитного потока в любой точке на земле или над землей подземной кабельной прокладки, определение импедансов прямой и нулевой последовательности и проводимости для всех кабелей, присутствующих в прокладке. , определение характеристик кабеля короткого замыкания, определение оптимального размещения нескольких цепей в группе воздуховодов с заданными ограничениями и расчет допустимой нагрузки двух пересекающихся цепей.

Несколько блоков воздуховодов и засыпки

Дополнительный модуль Multiple Duct Banks and Backfills (MDB) предназначен для определения стационарной допустимой нагрузки кабелей, проложенных в нескольких соседних банках каналов и/или засыпках с различным удельным тепловым сопротивлением. Модуль представляет собой уникальное решение, сочетающее в себе стандартные и нестандартные методы расчета. Модуль вычисляет значения T4 (внешнее тепловое сопротивление кабеля) с использованием метода конечных элементов, а затем рассчитывает допустимую нагрузку (или рабочую температуру) кабельной установки с использованием метода стандартизированного решения IEC.

Выделены следующие возможности:

  • Моделирование неограниченного количества прямоугольных зон с различным удельным тепловым сопротивлением
  • Моделирование до трех блоков воздуховодов в одной установке
  • Моделирование одного источника тепла или радиатора в установке
  • Расчет стационарной силы тока или температуры
  • Поддерживаются анализ переходных процессов, циклическая нагрузка и аварийные рейтинги
  • Расчет тепловых характеристик кабелей, проложенных в заполненных желобах

Кабели в туннелях

Дополнительный модуль «Кабели в туннелях» позволяет пользователю определять установившуюся температуру и допустимую нагрузку, циклическую нагрузку, аварийную характеристику и анализ переходных процессов для кабелей, проложенных в невентилируемых туннелях. Обратите внимание, что рассматриваются только одинаково нагруженные кабели одинакового типа и нагрузки. Этот дополнительный модуль поддерживает большое разнообразие кабельных соединений для одножильных (плоских форм или трилистников) и трехжильных кабелей. Основные особенности:

  • Моделирование большого разнообразия способов укладки: укладка на пол; висит на стене; в стеллажах лестничного типа; или в кабельных лотках
  • Кабели и группы кабелей могут быть одножильными или трехжильными. Одножильные кабели можно укладывать в виде плоской формы (вертикально или горизонтально) или в виде трилистника
  • Расчет стационарной силы тока или температуры.Циклическая нагрузка с использованием ежедневных, недельных и годовых коэффициентов нагрузки. Расчет аварийных рейтингов
  • Вентиляция в туннелях поддерживается для идентичных кабелей в форме трилистника или плоской конфигурации, как описано в стандарте IEC 60287-2-3 2017. Он включает отчет для просмотра температурного профиля вдоль вентилируемого туннеля.

Кабели в желобах

Тепловые характеристики кабелей, проложенных в незаполненных или заполненных желобах, определяются с помощью модулей CYMCAP/UNF и CYMCAP/MDB соответственно.

В этих модулях желоб (или траншея) определяется как длинная неглубокая выемка прямоугольной формы, стенки, дно и покрытие которой выполнены из бетона. Кабели могут быть установлены на полу, подвешены к опорам на стенах или стойках. Желоб можно заполнить материалом с хорошими тепловыми свойствами или оставить незаполненным (заполненным воздухом). Механизм теплопередачи различен для заполненных и незаполненных желобов, поэтому они рассматриваются независимо друг от друга.

Незаполненные корыта

Первоначально единственным вариантом оценки установок с незаполненными желобами было использование стандарта IEC.При таком подходе параметры кабелей рассчитываются так же, как и для кабелей на открытом воздухе, но температура внутри желоба рассчитывается в соответствии со стандартом IEC 60287-2-1. Модуль был значительно улучшен и включает три варианта в дополнение к стандарту IEC для моделирования данной установки желоба: метод Сланинки 1, метод Сланинки 2 и метод Андерса-Коутса.

В стандарте IEC не учитывается тепловое сопротивление грунта и покрытия желоба. С помощью метода Сланинки 1 учитывается тепловое сопротивление покрытия желобов.Метод Сланинки 2 учитывает как удельное тепловое сопротивление покрытия, так и грунта, окружающего желоб. При методе Андерса-Коутса помимо тепловых сопротивлений грунта и покрытия учитывается скорость ветра над желобом. Во всех вариантах пользователь может выбрать, подвергать желоб солнечному излучению или затенять. Все подходы основаны на полевых исследованиях независимых сторон и опубликованы в научных журналах.

Заполненные корыта

Заполненные желоба рассматриваются в модуле CYMCAP/MDB как множественные засыпки.Кабели в заполненных желобах оцениваются в программном обеспечении CYMCAP с использованием:

  • Метод конечных элементов для расчета внешнего теплового сопротивления по отношению к кабелю T 4
  • Процедуры стандартов МЭК для эффективного расчета токовой нагрузки

Кроме того, модуль предлагает:

  • Рассчитывает температуру и стационарную неравномерно нагруженную мощность, как обычно
  • Средства для опускания желобов и моделирования асимметричных желобов
  • Способность выполнять оценку циклической нагрузки за счет использования коэффициентов нагрузки

Несколько корпусов

Дополнительный модуль Multiple Casings (MCAS) позволяет пользователю определять установившуюся неравномерно нагруженную допустимую нагрузку и/или номинальную температуру кабелей, установленных в одном или нескольких немагнитных кожухах. В программном обеспечении CYMCAP кожух определяется как большой немагнитный канал, заполненный воздухом, внутри которого могут быть проложены кабели в каналах и кабели не в каналах. Оболочки могут быть погружены в воду, размещены на морском дне или закопаны под землю. Никакой другой наполнитель, кроме воздуха, не допускается в кожухе(ах) или в воздуховоде(ах).

Модуль имеет множество средств моделирования, среди которых можно выделить следующие возможности:

  • Допускаются различные условия захоронения: в воде или под землей
  • Параллельное моделирование любого количества корпусов в одной установке
  • Моделирование любого количества воздуховодов внутри одного или нескольких кожухов одновременно
  • Возможность моделирования любого количества контуров внутри кожуха и воздуховода
  • Цепи в каналах и кожухах могут состоять из нескольких кабелей на фазу
  • Для моделирования воздуховодов и кожухов доступно несколько материалов, в том числе немагнитные металлические материалы (ПВХ, полиэтилен, фаянс, немагнитный металл и т. д.).)
  • Размеры воздуховодов и кожухов не ограничены

Модуль оптимизатора блока воздуховодов

Дополнительный модуль Duct Bank Optimizer позволяет пользователю определить оптимальное размещение нескольких контуров в группе воздуховодов. В частности, модуль может рекомендовать различные конфигурации цепей в блоке воздуховодов, чтобы:

  • Общая мощность блока воздуховодов, т. е. сумма мощностей всех цепей, максимальна
  • Общая пропускная способность блока воздуховодов, т.е.е. сумма токов для всех цепей минимизируется
  • Максимальная мощность любой цепи
  • Потребляемая мощность любой данной цепи сведена к минимуму

Для группы воздуховодов 3 на 4 с тремя трилистниками и одной трехфазной цепью (одна фаза на канал) существует до 665 280 возможных комбинаций. Проработанный математический алгоритм модуля исключает повторный расчет эквивалентных случаев, поэтому решение получается очень оперативно. Условия, представленные в правой части рисунка, показывают расположение кабелей для обеспечения максимальной нагрузки.

Магнитные поля

Модуль магнитных полей (EMF) является дополнительным модулем к программному обеспечению CYMCAP. После моделирования стационарной силы тока или температуры модуль вычисляет плотность магнитного потока в любой точке на земле или над землей подземной кабельной системы. Результатом является график (или таблица) плотности магнитного потока в зависимости от положения.Особенности моделирования включают в себя:

  • Двумерный подход с тонкой проволокой бесконечной длины
  • Рассмотрение изменяющихся во времени токов, создающих эллиптически поляризованный вращающийся магнитный вектор
  • Токи в трехфазной цепи могут быть неуравновешенными (по величине и фазе)
  • Все среды предполагаются однородными, изотропными и линейными
  • Наведенные токи не учитываются

Расчет импеданса кабеля

Дополнительный модуль расчета импеданса кабелей (ZMat) рассчитывает электрические параметры кабелей, необходимые для выполнения исследований потока нагрузки и короткого замыкания на частоте сети (50/60 Гц). Расчет импеданса выполняется после успешного завершения моделирования стационарной силы тока или температуры. Конечными результатами являются импедансы и проводимости прямой и нулевой последовательности для всех кабелей, присутствующих в установке.

В отчете отображаются все матрицы импеданса и полной проводимости: начиная с матриц примитивов по секциям для металлических компонентов, матриц соединений, затем матриц фаз и цепей и, наконец, результирующих матриц симметричных компонентов.Поддерживаются следующие функции:

  • Расчет импеданса последовательности для всех кабелей, присутствующих в установке
  • Расчет проводимости последовательности для всех кабелей, присутствующих в установке
  • Поддерживается несколько кабелей на фазу
  • Может быть представлен один или несколько нейтралов, которые учитываются в расчетах
  • Удельное сопротивление грунта может быть изменено

CYMCAP/SCR, номинал кабеля короткого замыкания

Дополнительный модуль Short-Circuit Cable Rating (SCR) предназначен для оценки кабелей по току короткого замыкания. Реализованный метод основан на стандарте IEC 60949 (1988) Расчет термически допустимых токов короткого замыкания с учетом неадиабатических эффектов нагрева. Программа CYMCAP вычисляет как адиабатические, так и неадиабатические характеристики. Модуль предлагает две возможности в соответствии с известными входными данными.

  • Вычислить максимальный ток короткого замыкания, который может выдержать компонент кабеля, учитывая время короткого замыкания вместе с начальной и конечной температурами
  • Вычислить конечную температуру, которой достигнет данный компонент кабеля для заданного тока короткого замыкания, начальной температуры и временного интервала

Номинальные характеристики короткого замыкания могут быть рассчитаны для всех металлических слоев, поддерживаемых в CYMCAP:

  • Проводник
  • Оболочка
  • Усиление оболочки
  • Концентрические нейтральные / скользящие тросы
  • Броня

Пересечение цепей

Дополнительный модуль Circuits Crossing (Xing) позволяет пользователю определить установившуюся мощность двух пересекающихся цепей.

Когда два контура пересекаются, каждый из них ведет себя как источник тепла для другого. Количество генерируемого тепла, расстояние по вертикали между цепями пересечения и угол пересечения являются основными параметрами, влияющими на рейтинг пересечения. При отсутствии расчетов пересечения общая практика состоит в том, чтобы использовать консервативный результат, когда цепи предполагаются параллельными. Когда цепи параллельны, тепловое взаимодействие максимально. Она достигает минимума, когда они пересекаются друг с другом под прямым углом.Консервативный подход излишне снижает номинальные параметры обеих цепей. Используя модуль Circuits Crossing, можно получить номинальные значения до 20 % выше, чем консервативные мощности, полученные на основе сценария параллельной установки. Особенности моделирования включают в себя:

  • Моделирование двух пересекающихся цепей в одной установке
  • Цепи, пересекающие непосредственно под землей, в подземных каналах и подземных трубах
  • Подход к оценке согласно стандарту IEC 60287-3-3©

курсов PDH онлайн.

PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологичность или энергосбережение

курсы.»

 

 

Рассел Бейли, ЧП

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

для раскрытия мне новых источников

информации.»

 

Стивен Дедак, ЧП

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

очень быстро отвечают на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использоваться

снова. Спасибо.»

Блэр Хейворд, ЧП

Альберта, Канада

«Легкий в использовании веб-сайт.Хорошо организовано. Я действительно воспользуюсь вашими услугами снова.

Я передам вашу компанию

имя другим на работе.»

 

Рой Пфлейдерер, ЧП

Нью-Йорк

«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, тем более что я думал, что уже знаком

с реквизитами Канзас

Авария в городе Хаятт.»

Майкл Морган, ЧП

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится возможность просмотреть текст перед покупкой. Я нашел класс

информативный и полезный

на моей работе.»

Уильям Сенкевич, Ч.Е.

Флорида

«У вас отличный выбор курсов и очень информативные статьи.Вы

— лучшее, что я нашел.»

 

 

Рассел Смит, ЧП

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, предоставляя время для проверки

материал. »

 

Хесус Сьерра, ЧП

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от сбоев.»

 

Джон Скондрас, ЧП

Пенсильвания

«Курс был хорошо составлен, и использование тематических исследований является эффективным

способ обучения.»

 

 

Джек Лундберг, ЧП

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; т.э., что позволяет

студент для ознакомления с курсом

материал перед оплатой и

получение викторины.»

Арвин Свангер, ЧП

Вирджиния

«Спасибо, что предлагаете все эти замечательные курсы. Я, конечно, выучил и

очень понравилось. »

 

 

Мехди Рахими, ЧП

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материала и простотой поиска и

подключение к Интернету

курсы.»

Уильям Валериоти, ЧП

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был легким для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемые темы.»

 

Майкл Райан, ЧП

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

 

 

 

Джеральд Нотт, ЧП

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это был

информативно, выгодно и экономично.

Очень рекомендую

всем инженерам. »

Джеймс Шурелл, ЧП

Огайо

«Я ценю, что вопросы «реального мира» и имеют отношение к моей практике, и

не основано на какой-то неясной секции

законов, которые не применяются

«обычная» практика.»

Марк Каноник, ЧП

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать его в своем медицинском устройстве

организация.»

 

 

Иван Харлан, ЧП

Теннесси

«Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологии.»

 

 

Юджин Бойл, П.Е.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представлена,

а онлайн формат был очень

доступно и просто

использование. Большое спасибо.»

Патрисия Адамс, ЧП

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия непрерывному обучению PE в рамках временных ограничений лицензиата.»

 

 

Джозеф Фриссора, ЧП

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Распечатанная викторина помогает во время

просмотр текстового материала. я

также оценил просмотр

предоставленных фактических случаев.»

Жаклин Брукс, ЧП

Флорида

«Документ Общие ошибки ADA в проектировании помещений очень полезен.

тест действительно требовал исследований в

документ но ответы были

всегда в наличии.»

Гарольд Катлер, ЧП

Массачусетс

«Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора

в дорожной технике, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификация PTOE.»

Джозеф Гилрой, ЧП

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для выполнения моих требований в штате Делавэр.»

 

 

Ричард Роудс, ЧП

Мэриленд

«Узнал много нового о защитном заземлении. До сих пор все курсы, которые я проходил, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсы со скидкой.»

 

Кристина Николас, ЧП

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду дополнительных

курсы. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

необходимость путешествовать. »

Деннис Мейер, ЧП

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры для получения блоков PDH

в любое время.Очень удобно.»

 

Пол Абелла, ЧП

Аризона

«Пока все было отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня не так много

пора искать куда

получить мои кредиты от.»

 

Кристен Фаррелл, ЧП

Висконсин

«Это было очень информативно и поучительно.Легко понять с иллюстрациями

и графики; определенно получается

проще  впитать все

теорий.»

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов полупроводников. Мне понравилось проходить курс по телефону

.

мой собственный темп во время моего утра

на метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, ЧП

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и получить

викторина. Я бы очень рекомендую

вам в любой PE нуждающийся

Единицы CE.»

Марк Хардкасл, ЧП

Миссури

«Очень хороший выбор тем во многих областях техники.»

 

 

 

Рэндалл Дрейлинг, ЧП

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад принести финансовую выгоду

от ваш рекламный адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%. »

Конрадо Касем, П.Е.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Буду пользоваться вашими услугами в будущем.»

 

 

 

Чарльз Флейшер, ЧП

Нью-Йорк

«Это был хороший тест, и я фактически проверил, что я прочитал профессиональную этику

Коды

и Нью-Мексико

правила.»

 

Брун Гильберт, П.Е.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили времени и усилий.»

 

 

 

Дэвид Рейнольдс, ЧП

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Будет использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительного

Сертификация

 

Томас Каппеллин, П.Е.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все равно выполнили обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

спасибо!»

 

Джефф Ханслик, ЧП

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы

для инженера. »

 

 

Майк Зайдл, П.Е.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

хорошо организовано.»

 

 

Глен Шварц, ЧП

Нью-Джерси

«Вопросы соответствовали урокам, а материал урока

хороший справочный материал

для дизайна под дерево.»

 

Брайан Адамс, П.Е.

Миннесота

«Отлично, удалось получить полезную информацию с помощью простого телефонного звонка.»

 

 

 

Роберт Велнер, ЧП

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт прохождения курса «Строительство прибрежных районов — Проектирование»

Корпус Курс и

очень рекомендую. »

 

Денис Солано, ЧП

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики штата Нью-Джерси очень понравились

прекрасно приготовлено.»

 

 

Юджин Брекбилл, ЧП

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

обзор где угодно и

когда угодно.»

 

Тим Чиддикс, ЧП

Колорадо

«Отлично! Поддерживайте широкий выбор тем на выбор.»

 

 

 

Уильям Бараттино, ЧП

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»

 

 

 

Тайрон Бааш, П.Е.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были пробными и демонстрировали понимание

материала. Тщательный

и полный.»

 

Майкл Тобин, ЧП

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что курс предложил мне, что

поможет в моей линии

работы.»

 

Рики Хефлин, ЧП

Оклахома

«Очень быстрая и простая навигация. Я определенно воспользуюсь этим сайтом снова.»

 

 

 

Анджела Уотсон, ЧП

Монтана

«Простота в исполнении. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата.»

 

 

 

Кеннет Пейдж, П.Е.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о нагреве воды с помощью солнечной энергии. Информативный

и отличное освежение.»

 

 

Луан Мане, ЧП

Коннетикут

«Мне нравится подход к подписке и возможности читать материалы в автономном режиме, а затем

вернись, чтобы пройти тест. »

 

 

Алекс Млсна, П.Е.

Индиана

«Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях.»

 

Натали Дерингер, ЧП

Южная Дакота

«Материалы обзора и образец теста были достаточно подробными, чтобы я мог

успешно завершено

курс.»

 

Ира Бродская, ЧП

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а затем вернуться

и пройти тест. Очень

удобный а на моем

собственное расписание.»

Майкл Гладд, ЧП

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет. »

 

 

 

Деннис Фундзак, ЧП

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

сертификат

. Спасибо за создание

процесс простой.»

 

Фред Шайбе, ЧП

Висконсин

«Положительный опыт.Быстро нашел подходящий мне курс и закончил

PDH за один час в

один час.»

 

Стив Торкилдсон, ЧП

Южная Каролина

«Мне понравилась возможность загрузки документов для ознакомления с содержанием

и пригодность до

имея для оплаты

материал

Ричард Ваймеленберг, ЧП

Мэриленд

«Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками. »

 

 

 

Дуглас Стаффорд, ЧП

Техас

«Всегда есть место для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение.»

 

Томас Сталкап, ЧП

Арканзас

«Мне очень нравится удобство прохождения викторины онлайн и получения немедленного

Сертификат

 

 

Марлен Делани, ЧП

Иллинойс

«Обучающие модули CEDengineering — очень удобный способ доступа к информации по

многие различные технические области снаружи

по собственной специализации без

необходимость путешествовать.»

Гектор Герреро, ЧП

Грузия

РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ

Перед выбором ИБП необходимо определить необходимость. ИБП может потребоваться для различных целей, таких как освещение, пусковое питание, транспорт, механические системы, отопление, охлаждение, производство, противопожарная защита, кондиционирование помещений, обработка данных, связь, жизнеобеспечение или сигнальные цепи.

Некоторым объектам ИБП нужен более чем для одной цели.Важно определить допустимую задержку между отключением основного питания и доступностью питания ИБП, продолжительность времени, в течение которого требуется аварийное или резервное питание, и критичность нагрузки, которую должен нести ИБП. Все эти факторы влияют на размеры ИБП и выбор типа ИБП

.

Выбор ИБП 3 фазы или 1 фаза

Однофазное питание используется в большинстве домов и малых предприятий и подходит для ходовых огней, вентиляторов, 1 или 2 кондиционеров, некоторых компьютеров и двигателей мощностью до 5 лошадиных сил; однофазный двигатель потребляет значительно больший ток, чем эквивалентный трехфазный двигатель, что делает трехфазное питание более эффективным выбором для промышленного применения

Рисунок-1 При форме волны однофазной мощности, когда волна проходит через ноль, мощность, подаваемая в этот момент, равна нулю.

Волна совершает n50 циклов в секунду

3-фазное питание широко распространено в крупных компаниях, центрах обработки данных, а также в промышленности и производстве по всему миру. В то время как преобразование существующей однофазной установки в трехфазную обходится дорого, 3-фазная система позволяет использовать меньшую, более безопасную и менее дорогую проводку.

Рис. 2 3-фазная мощность имеет 3 отдельных перекрывающихся волновых цикла. Каждая фаза достигает своего пика на 120 градусов относительно других, поэтому уровень подаваемой мощности остается постоянным

Большинство потребителей электроэнергии в Индии имеют трехфазное подключение к сети, если общая нагрузка превышает 5-7 кВт.Только если ожидаемая нагрузка ниже 5-7кВт, то потребитель получает однофазное подключение. Даже когда потребитель имеет трехфазное подключение, выбор трехфазного или однофазного ИБП зависит от нескольких факторов, таких как нагрузки, которые должны быть подключены к ИБП, а также распределение электроэнергии в пределах объекта от ввода здания, электрического распределительного устройства и распределительных устройств до помещение, в котором находятся защищаемые грузы. Это не только создает полную картину электрических цепей на месте.Это также помогает определить, следует ли предлагать трехфазную или однофазную систему ИБП pPase.

Системы ИБП – фазы ввода и вывода

В ИБП доступны три возможные конфигурации фаз. Это связано с тем, что трехфазная сеть или генератор фактически состоит из трех однофазных источников питания (и нейтрали) с ориентацией фаз между ними на 120 градусов. Трехфазное питание может дать больше электроэнергии, чем однофазное.

Законы физики и закон Ома также вступают в силу, а это означает, что размеры кабелей также увеличиваются в диаметре по мере увеличения силы тока.Выходная мощность 10 кВА, как правило, является самой крупной из доступных однофазных систем ИБП. Это связано с выходной силой тока и требованиями к кабелю. 10 кВА = 10 000 ВА / 230 В переменного тока = 43,5 ампер.

В мире ИБП принято называть однофазный ИБП только по его номинальной мощности в кВА/кВт, т. е. 5 кВА. Однако для трехфазного ИБП обычно указывается номинальная мощность в кВА/кВт вместе с количеством фаз, например, 20 кВА 3/1 или 100 кВА 3/3.

3-фазные системы ИБП (3/3 и 3/1)

Большинство центров обработки данных, коммерческих и промышленных зданий будут иметь 3-фазный электрический ввод, который соединяет их через местный распределительный трансформатор с сетью.Трехфазные цепи могут потребоваться по всему зданию для передачи больших объемов электроэнергии, необходимой для трехфазных систем с большим КВА. Это обобщение, поскольку многие среды, конечно, могут включать как однофазные, так и трехфазные нагрузки.

С точки зрения систем ИБП, если мы собираемся подключить ИБП к трехфазной сети, нам потребуется ИБП с конфигурацией 3/x. Если нагрузки также трехфазные, то нам нужна конфигурация 3/3. Если нагрузка однофазная, может потребоваться конфигурация 3/1.

Использование трехфазной системы ИБП может упростить план обеспечения бесперебойного питания и позволяет принять централизованный план защиты электропитания, в котором один большой ИБП используется для защиты всего здания или критически важных цепей и операций внутри него. Это отличается от децентрализованного плана обеспечения бесперебойного питания, в котором используется несколько небольших ИБП, рассредоточенных для защиты кластеров нагрузок, таких как компьютеры и маломощное оборудование (

Однофазные системы ИБП (1/1)

Настенные розетки, к которым мы обычно подключаемся, являются однофазными источниками питания, рассчитанными на 230 В переменного тока 50 Гц в Индии.Типичные примеры включают банкоматы, небольшое лабораторное оборудование, настольные компьютеры, файловые серверы, коммутаторы, маршрутизаторы, концентраторы и телекоммуникационные системы.

Системы однофазных ИБП

мощностью до 2 кВА могут поставляться с вилкой или закрытыми клеммами для проводной установки. Требуемая мощность 3 кВА означает, что ИБП будет поставляться либо в виде проводной системы, либо с вилкой на 16 А. От 5 кВА до самой крупной доступной однофазной системы ИБП (обычно 10 кВА) для ИБП потребуется проводная установка, а также должен быть переключатель сервисного байпаса ИБП.

Расчет нагрузки системы ИБП

При расчете ИБП важно знать конфигурацию фаз, необходимую как для сетевого питания, так и для нагрузок, в дополнение к общей величине нагрузки. Консультанты по электротехнике и подрядчики по электротехнике часто указывают как размер нагрузки, так и конфигурацию фаз. Например, «120 кВА, три фазы». Это относится к нагрузке 120 кВА от трехфазного источника питания 415 В переменного тока, 50 Гц. С точки зрения размера нагрузки это означает, что каждая фаза (трехфазного электроснабжения) будет обеспечивать мощность до 40 кВА (или 174 ампер при 230 В переменного тока).Если заявлено 120 кВА на фазу, то мы будем рассматривать 3×120 кВА на фазу = нагрузка ИБП 360 кВА. Потребность в трехфазном ИБП мощностью 120 кВА может быть удовлетворена с помощью трех однофазных ИБП мощностью 40 кВА при условии, что подключенные нагрузки являются однофазными. Они будут настроены 3/1 и установлены по одному на фазу. Однако общие капитальные затраты, затраты на установку и энергоэффективность выросли в 3 раза по сравнению с установкой одной системы ИБП мощностью 120 кВА. ИБП 3/1 мощностью до 60 кВА также используются в офисной среде, где нагрузка является однофазной, и это устраняет необходимость балансировки подключений нагрузки в каждой из трех фаз.Более крупные ИБП 3/1, даже до 200 кВА, обычно требуются для нагрузок DCS и SCADA в тяжелой промышленности, такой как электростанции, сталелитейные заводы и т. д.

Расчет параметров ИБП в условиях стационарной нагрузки
Установившиеся условия нагрузки

Как и любой другой источник питания, ИБП имеет ограниченную мощность, и мощность ИБП определяется в кВА (полная мощность) и кВ (фактическая мощность).

Чтобы определить мощность ИБП и конфигурацию ИБП, необходимо выполнить следующие шаги.

• Шаг 1 Потребность в нагрузке
• Шаг 2 Конфигурация ИБП
• Шаг 3 Проверка потребности в кВА и кВт от ИБП

Шаг 1: Необходимость загрузки

Сведите в таблицу потребность в нагрузке, как показано в таблице ниже, и получите потребность в нагрузке для нагрузок, которые, как ожидается, будут подключены к ИБП.

(Примечание: Коэффициент мощности нагрузки должен быть измерен на месте или может быть принят на основе прошлого опыта)

Шаг 2: Конфигурация ИБП

Критичность нагрузок определяет необходимую доступность ИБП. В зависимости от критичности можно выбрать мощность или конфигурацию ИБП.

Где N — количество ИБП, необходимое для поддержки нагрузки. Для критической нагрузки с резервированием 66 % N>2, где требуется минимум 2 ИБП для поддержки нагрузки и 1 ИБП для резервирования

Шаг 3: Выбор необходимой мощности ИБП

В зависимости от общей потребности и конфигурации ИБП выбирается мощность ИБП.Суммарная нагрузка в кВА и кВт, полученная на шаге 1, должна быть разделена на N, выбранную на шаге 2, чтобы получить мощность ИБП.

Расчет параметров ИБП в условиях динамической нагрузки

Определение мощности ИБП для нагрузок, которые являются динамическими по своей природе, является сложным вопросом, но с записанной информацией, как показано ниже, оптимизированная мощность ИБП может быть получена на основе

.

• Пусковой ток — характер и продолжительность
• Пиковый технологический ток — характер и продолжительность
• Количество нагрузок, последовательность их работы
• Коэффициент мощности нагрузки
• Потребляемая мощность ИБП в кВА и кВт

Пусковой ток

Импульсный ток на входе или импульсный ток при включении — это максимальный мгновенный входной ток, потребляемый электрическим устройством при первом включении.Пусковой ток можно не учитывать при расчете выбора, если нагрузка включается только один раз и работает непрерывно до следующего отключения установки, поскольку мы можем переключать нагрузки в ручном байпасе, и как только нагрузки достигают установившегося тока, нагрузки могут быть переведены на ИБП.

Если нагрузки периодически включаются и выключаются, то выбор ИБП должен также учитывать пусковой ток.

Пиковый ток процесса

Максимальный ток, мгновенно потребляемый нагрузками в течение времени процесса.Этот ток может носить повторяющийся характер. Пиковый ток должен учитываться при расчете размера ИБП независимо от его характера и продолжительности.

Количество нагрузок и последовательность операций

Выбор ИБП зависит от количества нагрузок, если нагрузка только одна, то выбор ИБП прост и основан на максимальном пиковом токе.

Мощность ИБП в кВА = √3 X V X Irms-peak

При наличии нескольких нагрузок с комбинацией характеристик статической и динамической нагрузки мощность ИБП выбирается исходя из последовательности работы нагрузок.

Последовательная работа нагрузки

Когда нагрузки работают последовательно, мощность ИБП выбирается на основе суммы среднеквадратичных токов всех подключенных нагрузок и максимального среднеквадратичного пикового тока нагрузки, как показано в приведенной ниже формуле Емкость ИБП в кВА =√3 X VX ((∑1 NI rms)+ Imaxrms-пик)

Непоследовательная работа нагрузок

Когда нагрузки не работают последовательно, мощность ИБП выбирается на основе суммы среднеквадратичных токов всех подключенных нагрузок и среднеквадратичных пиковых токов всех подключенных нагрузок, как показано в приведенной ниже формуле

.

Мощность ИБП в кВА =√3 X V X ∑1n(Irms+Irms-пиковое значение)

Расчет размера батареи

Батарея предназначена для подачи постоянного тока на инвертор ИБП при сбое в сети и становится важным компонентом системы ИБП.На рынке доступны различные технологии батарей, такие как свинцово-кислотная батарея, которая далее классифицируется как трубчатая батарея, герметичная необслуживаемая батарея (SMF, VRLA), никель-кадмиевая и литий-ионная батарея.

Герметичная необслуживаемая свинцово-кислотная батарея с регулируемым клапаном

(SMF VRLA Battery) сегодня в основном используется в системах ИБП.

Батарея VRLA использует одностороннюю систему клапанов сброса давления для достижения «рекомбинантной» технологии. Это означает, что кислород, обычно образующийся на положительной пластине, поглощается отрицательной пластиной.Это подавляет образование водорода на отрицательной пластине. Вместо этого производится вода (h3O), удерживающая влагу внутри батареи. Он никогда не нуждается в поливе и никогда не должен открываться, так как это подвергнет аккумулятор воздействию избытка кислорода из воздуха.

• Номинальное напряжение элемента батареи составляет 2 В, 6 элементов соединены последовательно внутри контейнера батареи, чтобы получить конечное напряжение 12 В.
• Емкость батареи определяется как «Ампер-час (Ач)».
• Батареи соединены последовательно для увеличения напряжения блока батарей и подключены параллельно для увеличения емкости блока батарей.

По своей конструкции батарея должна эксплуатироваться в контролируемых электрических условиях и условиях окружающей среды, а критическими элементами, влияющими на срок службы батареи, являются:

1. Недостаточный заряд Зарядка аккумулятора более низким напряжением и током
2. Цикличность Циклическое использование аккумулятора
3. Перезаряд Зарядка аккумулятора более высоким напряжением или током, превышающим рекомендуемые производителем условия
4. Температура Окружающая среда температура

Ссылки

• IEEE 1184:2006 Руководство IEEE по батареям для систем бесперебойного питания
• IEEE 485:1997 Рекомендуемая практика IEEE по определению размеров свинцово-кислотных батарей для стационарных приложений
• Техническое описание основных производителей батарей

Ожидаемый срок службы батареи smf vrla
Расчетный срок службы батареи

Расчетный срок службы определяется производителем и учитывает конструкцию элемента и старение батареи в контролируемых условиях в лаборатории производителя. Однако расчетный срок службы батареи можно использовать только для справки, поскольку реальный срок службы батареи зависит от различных факторов, таких как

.

• Рабочая температура
• Количество циклов зарядки, разрядкиТекст параграфа
• Условия зарядки
• Глубина разрядки

Проще говоря, срок службы батареи заканчивается, когда ее емкость падает ниже 80% от номинальной емкости, и требуется немедленная замена.

Влияние температуры на срок службы батареи

Батарея рассчитана на ватты на ячейку при температуре окружающей среды 25-27°С.Когда рабочая температура или батарея ниже, емкость батареи будет уменьшаться, а когда температура выше расчетной, емкость батареи увеличивается.

Работа при повышенной температуре сокращает срок службы батареи. Общее эмпирическое правило для свинцово-кислотных аккумуляторов заключается в том, что длительное использование при повышенных температурах сокращает срок службы аккумулятора примерно на 50% на каждые 8 ​​ºC выше 25 ºC

Частота и глубина разряда

Срок службы батареи зависит от частоты и глубины разрядки. Аккумулятор может обеспечить более короткие неглубокие циклы разрядки, чем длительные циклы глубокой разрядки. Даже кратковременные колебания напряжения переменного тока, подаваемого на ИБП, могут привести к разрядке батареи на несколько секунд и более. Частые циклы работы батареи ИБП, даже кратковременные, сокращают срок службы батареи.

Рекомендации по выбору размера батареи
Профилирование нагрузки

Выбор размера батареи важен для обеспечения того, чтобы питаемые нагрузки или поддерживаемая энергосистема адекватно обслуживались батареей в течение определенного периода времени (т.е. автономность), для которой он предназначен. Неправильный размер батареи может привести к ухудшению времени автономной работы, необратимому повреждению элементов батареи из-за чрезмерной разрядки и отключению ИБП из-за низкого напряжения.

Профилирование нагрузки должно быть выполнено на основе

• Характер нагрузок, поддерживаемых батареей
• Непрерывная
• Непостоянная
• Мгновенная
• Время автономной работы батареи
• Расчетный запас
• Коэффициент старения
• Влияние температуры

Расчетное поле

Расчетный запас считается запасом мощности, позволяющим учесть непредвиденное добавление нагрузки в систему ИБП и неоптимальные условия работы батареи из-за неправильного обслуживания, недавней разрядки или температуры окружающей среды выше ожидаемой, или комбинации эти факторы. Метод обеспечения этого расчетного запаса заключается в добавлении нагрузки в размере 10–15% к расчетам размера батареи.

Коэффициент старения

фиксирует снижение производительности батареи из-за возраста. Производительность свинцово-кислотного аккумулятора относительно стабильна, но заметно падает на более поздних этапах срока службы. «Точка перегиба» кривой зависимости срока службы от производительности примерно соответствует моменту, когда батарея может обеспечить 80% своей номинальной емкости. После этого срок службы батареи истек, и ее следует заменить.Таким образом, чтобы гарантировать, что батарея будет соответствовать емкости на протяжении всего срока службы, следует применять коэффициент старения 1,25 (т. е. 1/0,8). Есть некоторые исключения, уточняйте у производителя.

Влияние температуры

Температурный поправочный коэффициент является допуском для учета температуры окружающей среды при установке. Емкость аккумуляторных элементов обычно указывается для стандартной рабочей температуры 25 °C, и если она отличается от температуры установки, необходимо применять поправочный коэффициент. IEEE 485 дает рекомендации для вентилируемых свинцово-кислотных элементов (см. таблицу), однако для герметичных свинцово-кислотных и никель-кадмиевых элементов следует обращаться за рекомендациями к производителю. Обратите внимание, что высокие температуры, более низкий срок службы батареи независимо от емкости и поправочный коэффициент предназначены только для определения емкости, т. е. вы НЕ МОЖЕТЕ увеличить срок службы батареи за счет увеличения емкости.

Температурный поправочный коэффициент для определения размера батареи

Примечание. Эта таблица основана на номинальном удельном весе вентилируемого свинцово-кислотного газа 1,215.Однако его можно использовать для вентилируемых ячеек с удельным весом до 1300. По поводу ячеек других конструкций обращайтесь к производителю.

Расчет мощности батареи для систем ИБП

Инвертор ИБП подает постоянное напряжение на подключенные к нему нагрузки. Во время разрядки батареи батарея подает постоянную мощность на инвертор ИБП. Входное напряжение постоянного тока инвертора уменьшается во время разряда. Для поддержания постоянной выходной мощности ток разряда батареи соответственно увеличивается

Существуют различные способы подключения батареи к инвертору ИБП.Аккумулятор можно подключить непосредственно к входу инвертора (см. рис. 8)

В этом случае нагрузка на батарею зависит только от выходной нагрузки, подключенной к инвертору, и потерь инверторного моста.

Аккумулятор подключен к преобразователю постоянного тока, а выход преобразователя постоянного тока подключен в качестве входа к ИБП (см. рис. 9)

В этом случае нагрузка на батарею зависит от выходной нагрузки, подключенной к инвертору, потерь инверторного моста, а также потерь преобразователя постоянного тока, что может увеличить требуемую емкость батареи.

КПД и коэффициент мощности ИБП

Номинальная мощность ИБП

указана в вольт-амперах (ВА) и/или ваттах. Номинал в ваттах равен номиналу в вольт-амперах, умноженному на коэффициент мощности.

Номинальная выходная мощность ИБП в ваттах = выходная мощность ИБП в вольтамперах × коэффициент мощности

Нагрузка батареи для определения размера равна выходной мощности ИБП в ваттах, деленной на КПД инвертора. Эффективность должна основываться на номинальной мощности ИБП

.

Расчет размера батареи
Скорректированный расчет нагрузки батареи

Номинальная нагрузка батареи должна быть скорректирована с учетом условий старения и рабочей температуры.

Нагрузка от батареи, Вт/батарея = Номинальная нагрузка от батареи, Вт/батарея × коэффициент старения × коэффициент температурной поправки × проектный запас

Эта окончательная нагрузка батареи в батарее должна быть сопоставлена ​​с характеристиками разряда батареи, указанными производителем батареи, для определенного времени автономной работы батареи (пример таблицы показан на рис. 10) с требуемым напряжением отсечки, чтобы получить требуемую емкость батареи.

Общие рекомендации по выбору батареи

• Максимально точно рассчитайте нагрузку в ватт-часах.
• Включите системные потери из-за эффективности кондиционирования питания (инвертор, зарядное устройство для аккумуляторов – преобразователи постоянного тока).
• Включите соответствующие факторы: температуру, автономность, проектный запас и глубину разряда (DOD), коэффициент старения
• Учитывайте малую глубину разряда (рекомендуется не более 20 %) и иногда большую глубину разряда (не более 80 %)
• Выбирайте аккумуляторы максимальной емкости на единицу, чтобы уменьшить количество параллельных групп аккумуляторов для лучшего баланса заряда. Рекомендуемое максимальное количество параллельных строк — 4.

Постоянная мощность разряда, Вт на батарею при 27°C*
Пример расчета:

15-минутное резервное копирование на ИБП 500 кВА с выходным коэффициентом мощности 0,9

Шаг 1:

Номинальная выходная мощность ИБП в ваттах = выходная мощность ИБП в вольт-амперах × коэффициент мощности
= 500 X 0,8 кВт = 400 кВт

Шаг 2:

Получение номинальной нагрузки батареи в Вт

Пример расчета

Шаг 3:

Получение номинальной нагрузки батареи в Вт на батарею

Шаг 4:

Получите скорректированную мощность батареи, требуемую с учетом проектного запаса, коэффициента старения и TCF (поправочный коэффициент температуры)

Скорректированная номинальная нагрузка батареи в Вт/батарея = ответ шага 3 X проектный запас X коэффициент старения X TCF
= 8421. 05 X 1 X 1,25 X 1
= 10526 Вт/аккумулятор

Поскольку максимально доступная емкость Ач составляет 200 Ач. Аккумулятор в 12-вольтовом SMF VRLA аккумуляторе, нам необходимо подключить несколько рядов аккумуляторов параллельно для достижения желаемого времени резервного питания.

Шаг 5:

Таким образом, в этом сценарии 3 группы аккумуляторов емкостью 160 Ач по 50 аккумуляторов в каждой группе обеспечат резервное питание в течение 10 минут при напряжении конечной ячейки 1,75 В на ячейку.

Выбор кабелей

Сечение кабелей зависит от:

• Допустимое повышение температуры
• Допустимое падение напряжения

Для данной нагрузки каждый из этих параметров приводит к минимально допустимому поперечному сечению.Необходимо использовать больший из двух.

При прокладке кабелей необходимо следить за соблюдением необходимых расстояний между цепями управления и силовыми цепями, чтобы избежать электромагнитных помех, вызванных высокочастотными токами.

Повышение температуры

Допустимое превышение температуры в кабелях ограничено выдерживаемой способностью изоляции кабеля.

Повышение температуры в кабелях зависит от:

  • Тип сердечника (медь или алюминий)
  • Способ установки
  • Количество касающихся кабелей, тип кабеля, максимально допустимый ток.
Падение напряжения

Максимально допустимые падения напряжения:
• Цепи переменного тока (50 или 60 Гц)

  • Если падение напряжения превышает 3% (50-60 Гц), увеличьте сечение проводников.

• Цепь постоянного тока

  • Если падение напряжения превышает 1%, увеличьте сечение проводников.
Специальный чехол для нейтральных проводников

В трехфазных системах гармоники третьего порядка (и их кратные) однофазных нагрузок складываются в нейтральном проводнике (сумма токов трех фаз). По этой причине может применяться следующее правило: нейтраль поперечное сечение = 2 x поперечное сечение фазы в кв. мм

Выходные кабели

Чтобы получить поперечное сечение кабеля, необходимо рассчитать выходной ток по приведенной ниже формуле

.

, используя спецификацию производителя кабеля и условия, связанные с прокладкой и группировкой кабелей, можно выбрать необходимый кабель.

Как правило, мы можем принять 2 А/кв. мм, чтобы получить поперечное сечение требуемого кабеля.

Вход, выход и кабели ИБП к аккумулятору
Входные кабели

Поперечное сечение кабелей, необходимых для входа ИБП, можно рассчитать по той же формуле, что и для выходных кабелей, но входную мощность в кВА необходимо рассчитать на основе

.

  • Подключенная нагрузка
  • Эффективность инвертора
  • Мощность зарядки аккумулятора
  • Эффективность выпрямителя
  • Входной коэффициент мощности выпрямителя
  • Минимальное рабочее напряжение выпрямителя

Шаг 1: Получение входной мощности инвертора

Шаг 2: Рассчитайте мощность зарядки аккумулятора в Вт

Мощность зарядки аккумулятора = 2. 2VX Количество элементов X Зарядный ток
Зарядный ток обычно составляет 10% от емкости Ач

Шаг 3: Рассчитайте входную мощность выпрямителя в Вт

Шаг 4: Расчет потребляемого входного тока

Входная мощность выпрямителя, рассчитанная на шаге 3, должна быть преобразована в кВА с учетом входного коэффициента мощности

где Vph-ph — минимальное рабочее напряжение выпрямителя

Кабели ИБП к аккумулятору

Инвертор ИБП подает постоянное напряжение на подключенные к нему нагрузки.Во время разрядки батареи батарея подает постоянную мощность на инвертор ИБП. Входное напряжение постоянного тока инвертора уменьшается во время разряда. Для поддержания постоянной выходной мощности ток разряда батареи соответственно увеличивается.

Выбор кабелей между ИБП и аккумуляторной батареей должен основываться на токе при минимальном напряжении разряда, который можно рассчитать по приведенной ниже формуле

.

Кабели

Unyvin, как правило, предпочтительны для кабелей между ИБП и аккумулятором из-за высокой допустимой нагрузки по току и меньшей площади поперечного сечения.

Технический паспорт кабеля
Выбор средств защиты (выключатели или предохранители)

Автоматические выключатели в литом корпусе

представляют собой электромеханические устройства, которые защищают цепь от перегрузки по току и короткого замыкания.

Их основные функции заключаются в предоставлении средств либо для ручного размыкания цепи, либо для автоматического размыкания цепи в условиях перегрузки или короткого замыкания. Перегрузка по току в электрической цепи может быть результатом короткого замыкания, перегрузки или неправильной конструкции.

MCCB является альтернативой предохранителю, поскольку не требует замены при обнаружении перегрузки. В отличие от предохранителя, MCCB может быть легко сброшен после неисправности и обеспечивает повышенную эксплуатационную безопасность и удобство без эксплуатационных расходов.

Автоматические выключатели в литом корпусе обычно имеют

  • Термоэлемент для максимального тока и
  • Магнитный элемент для расцепителя короткого замыкания, предназначенный для автоматических выключателей, теперь доступен с различными расцепителями или рабочими механизмами, которые приведены ниже
  • .

  • Термомагнитный расцепитель
  • Электронный релиз
  • Версия микропроцессора
Защита от короткого замыкания

ИБП

— это источник питания с ограниченной мощностью, то есть способность выдерживать короткое замыкание также ограничена в зависимости от выбора компонентов.

Одной из характеристик, которую необходимо тщательно оценить при выборе ИБП, является его способность выдерживать ток короткого замыкания на выходе в течение определенного периода времени. Эта способность зависит от того, выдерживает ли выходной ток короткого замыкания только инвертор или источник через статический байпас. В первом случае способность строго зависит от конструкции ИБП, а во втором случае она основана на характеристике i2t SCR, выбранный в байпасном пути, или предохранитель (если он есть в ИБП)

При возникновении короткого замыкания в любой из распределительных систем на выходе ИБП ток значительно возрастает. Если неисправность не будет устранена в течение миллисекунд, мы можем поставить под угрозу время безотказной работы других нагрузок, подключенных к тому же ИБП, что и ИБП, или сработает защита вышестоящего ИБП, что приведет к простою всех подключенных нагрузок.

На практике для заданного предполагаемого значения тока короткого замыкания минимальная пропускная способность i2t вышестоящего устройства должна быть выше, чем максимальная пропускная способность i2t нижестоящего устройства. Для защиты от короткого замыкания в нисходящем направлении ИБП будет базироваться на двух условиях

.

  • Ток короткого замыкания при наличии источника байпаса
  • Ток короткого замыкания без источника байпаса
  • Ток короткого замыкания с выходным трансформатором в PDU или общим выходом ИБП

Когда происходит короткое замыкание, оно происходит после ИБП, и ИБП немедленно переводит короткое замыкание на статический байпас, так как статический байпас будет иметь более высокую пропускную энергию (i2t).

В этом сценарии пропускаемая энергия (i2t) MCB 7 должна быть ниже, чем у автоматических выключателей, расположенных выше по потоку, чтобы иметь надлежащую дискриминацию короткого замыкания. Если MCB 6 имеет более низкую пропускаемую энергию (i2t) по сравнению с MCB 7, то мы рискуем потерять все нагрузки, подключенные к MCB6.

Пропущенная энергия (i2t) MCCB2 очень важна. Если пропускаемая энергия MCCB 2 выше, чем может выдержать SCR, то SCR выйдет из строя.

Для защиты нагрузок, тиристоров и надлежащей дискриминации короткого замыкания необходимо соблюдать следующее правило

• i2tSCR> i2tMCCB2
• i2tMCCB3> i2tMCB6>i2tMCB7

Ток короткого замыкания без байпаса

Когда байпас отключен или источник байпаса недоступен, а также в случае короткого замыкания после ИБП инвертор ИБП будет поддерживаться в течение короткого времени, прежде чем он отключится из-за электронной защиты.

В этом сценарии i2t MCCB3>i2t MCB6>i2t MCB7 Для настройки магнитного поля автоматических выключателей и автоматических выключателей необходимо согласовать с током короткозамкнутого звена инвертора.

Ток короткого замыкания с трансформатором в блоке питания или общем выходе ИБП

Когда трансформатор используется либо на общем выходе ИБП, либо в PDU, трансформатор изменяет селективность короткого замыкания нижестоящей цепи. Теперь ток короткого замыкания ИБП не имеет отношения к распознаванию неисправности.

Ток цепи повреждения или пропускаемая энергия будут зависеть только от импеданса трансформатора.

Ток короткого замыкания трансформатора представляет собой отношение тока полной нагрузки трансформатора к его полному сопротивлению. Если у нас есть трансформатор с номинальным током 200А и импедансом 5%, ток короткого замыкания трансформатора будет 4кА.

Защита аккумулятора от короткого замыкания
Защита от короткого замыкания в цепи аккумулятора

Аккумулятор

является одним из жизненно важных компонентов системы ИБП, и его основная цель заключается в подаче питания постоянного тока на инвертор ИБП при отключении сети и подзарядке через выпрямитель при восстановлении сети.

Как и любой другой источник питания, аккумулятор также будет вносить свой вклад в ток короткого замыкания при неисправности аккумулятора. Основными параметрами, влияющими на величину тока, являются внутреннее сопротивление батареи (зависит от площади поверхности пластины, расстояния между пластинами и типа электролита) и сопротивление ее внешней цепи. Ток короткого замыкания зависит от состояния и возраста батареи.

Короткий отрезок аккумуляторной батареи

Ток короткого замыкания батареи можно рассчитать на основе стандарта «IEC 61660-1, «Токи короткого замыкания во вспомогательных установках постоянного тока на электростанциях и подстанциях — часть 1: Расчет токов короткого замыкания».

На следующем рисунке показана кривая тока короткого замыкания от стационарной свинцово-кислотной батареи; как видно из рисунка, по прошествии времени, а это время, необходимое для достижения пика, значение тока короткого замыкания уменьшается до квазиустановившегося тока короткого замыкания.

Ток короткого замыкания батареи можно рассчитать по закону Ома (V=IR).

Где VНапряжение разомкнутой цепи аккумулятора
RВнутреннее сопротивление аккумулятора

Согласование выключателя аккумуляторной батареи

Выбор мощности выключателя батареи и его расцепителя: Выбор выключателя батареи зависит от таких параметров, как

Рабочее напряжение аккумуляторной батареи: Обычно большинство автоматических выключателей рассчитаны на напряжение 250 В/полюс, и в зависимости от рабочего напряжения аккумуляторной батареи полюса должны быть соединены последовательно для достижения желаемого уровня напряжения. показано на рис.13

Номинальный ток разряда аккумуляторной батареи: Это ток, который проходит через прерыватель при нормальных условиях разрядки батареи

Ток короткого замыкания питомника: Большинство автоматических выключателей имеют тепловой и магнитный расцепители. В то время как тепловая уставка используется для защиты от перегрузки, магнитная уставка используется для защиты от короткого замыкания. Когда мы обсуждаем защиту батареи, магнитная установка прерывателя используется для отключения батареи от цепи при коротком замыкании.Важно выбрать автоматический выключатель с правильным расцепителем, чтобы батарея была изолирована в случае неисправности.

Примечание: Когда выключатель переменного тока используется для приложений постоянного тока, к настройкам срабатывания выключателя применяется снижение номинальных характеристик.

Координация выключателя батареи с током короткого замыкания батареи: Теперь, когда мы выбрали правильный выключатель для защиты батареи, самая важная задача, которая нам предстоит, — это согласование выключателя батареи с током короткого замыкания батареи. Как мы уже говорили ранее ток короткого замыкания зависит от напряжения и внутреннего сопротивления батареи.Внутреннее сопротивление увеличивается по мере старения батареи в этих условиях, а ток короткого замыкания уменьшается. Если этот ток короткого замыкания меньше значения срабатывания магнитной уставки прерывателя, основная цель использования прерывателя
не выполняется, поскольку прерыватель не срабатывает.

Чтобы решить эту проблему, магнитный датчик расцепителя выключателя устанавливается на 70 % от номинального тока короткого замыкания, так что даже при низком напряжении или когда срок службы батареи подходит к концу, выключатель батареи выполняет свою работу « защита аккумулятора “

Магнитная установка (Im) выключателя

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

*

*