Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кабель для подключения электродвигателя

Кабель для подключения электродвигателя

Какой кабель нужен для подключения электродвигателя? Это зависит от мощности двигателя, напряжения электросети, в которой он работает, а также условий прокладки кабеля. В этой статье будет показано, как выбирать кабель для подключения электродвигателя 380 В.

На примере покажем, как проводить расчет сечения кабеля для подключения электродвигателя. Допустим, у нас есть двигатель типа АИР200М2, работающий в сети 380 В. Мощность двигателя 37 кВт. Необходимо подобрать кабель АВБШв, который будет проложен в траншее вместе с двумя другими кабелями расположенными в одной плоскости (расстояние между кабелями в свету 100 миллиметров), на глубине 0.7 м, длина – 150 м, температура грунта 20°С. Почва песчано-глинистая.

Используя данные из таблицы, определяем длительно допустимый ток:

В таблице 21 ГОСТ 31996-2012, в соответствии с которым изготавливается кабель АВБШв, находим сечение кабеля, при котором допустимая токовая нагрузка не ниже, чем Iрасч. Для данного кабеля, проложенного в земле, минимально допустимое сечение получается равным 16 мм² (Iд.т. = 77 А > Iрасч. = 70 А).

Однако ещё нужно учесть поправочные коэффициенты, которые могут изменять значение Iд.т.:

Коэффициент k1 зависит от температуры среды, в которой проложен кабель, и равен 0.96 (при 20°С). Коэффициент k2 зависит от удельного сопротивления земли, для песчано-глинистой почвы равен 1.05. Коэффициент k3 зависит от количества проложенных кабелей (у нас 3) и расстояния между ними (у нас 100 мм) и в нашем случае равен 0.85. Зная соответствующие данные, подставляем их в форму и производим расчет:

Так как условия с учетом дополнительных условий не выполняются, то выбираем следующий номинал по сечению (25 мм²) и производим расчёт для него:

Далее необходимо произвести расчет и сравнить допустимую потерю напряжения ∆U для электродвигателя и для кабеля. Стоит отметить, что расчетное падение напряжения для кабеля должно быть меньше, чем у двигателя, в противном случае необходимо использовать кабель с большим сечением. Падение напряжения для двигателя составляет 5% (0,05) от номинального напряжения, при котором он работает, то есть:

∆U = 380*0,05 = 19 В

Рассчитаем ∆U для кабеля сечением 25 мм²:

где Iрасч – расчетный ток,

L – длина кабеля в км,

r0 и x0 – соответственно активное и индуктивное сопротивление (таблица),

cosф – коэффициент мощности двигателя,

sinф вычисляется исходя из значения cosф, исходя из условия, что сумма квадратов косинуса и синуса равна единице.

Поскольку ранее выбранное сечение не удовлетворяет нашим условиям, берём кабель сечением 35 мм² и рассчитываем ∆U для него:

Вычисляем потерю напряжения при пуске двигателя для данного кабеля:

Значения cosф = 0.3 и sinф = 0.95 – средние значения, наблюдаемые при пуске двигателя. Коэффициент kпуск = 0.75 определяется характеристиками двигателя.

Минимальное напряжение, при котором возможен пуск двигателя, составляет 70% (0.7) напряжения сети при лёгких условиях пуска (длительность 0.5-2 секунд) и 80% (0.8) при тяжёлых (5-10 секунд).

Читайте так же:
Пропал свет при включении розетки

В нашем случае длительность пуска 10 секунд, потому пуск возможен при:

Uост >= 0.8 * 380 = 304 В.

Для нашего кабеля (сечение 35 мм²) Uост = 380 — 44.71 ≈ 335 В > 304 В, то есть условие выполняется.

Таким образом, получаем, что кабель для подключения электродвигателя в нашем случае должен иметь сечение 35 мм² – АВБШв 4×35.

Расчёт и выбор кабеля

Кабель для подключения электрооборудования выбирается в три этапа:

1. Выбор марки кабеля

2. Выбор сечения кабеля

3. Проверка кабеля на допустимую потерю напряжения

Надежность СЭО во многом определяется состоянием изолирую­щих оболочек кабелей и проводов, которое зависит в основном от характера и продолжительности тепловых процессов при нагреве оболочки током жилы.

Марку кабеля выбираем из условий прокладки.

Сечение кабеля выбирается из стандартных по допустимому току с учётом режима работы подключаемого оборудования .

Расчётный ток определяем по мощности электрооборудования:

— для двигателей постоянного тока

— для цепей переменного однофазного тока

— для двигателей трёхфазного тока

I = 10 Р k / ( U η cosφ )

k — коэффициент загрузки двигателя;

U — номинальное напряжение двигателя (для асинхронного двигателя линейное), В;

η — номинальный КПД двигателя;

cosφ — номинальный коэффициент мощности асинхронного двигателя;

8.3.1.Определение расчетных токов кабелей

Расчёт тока одиночного потребителя постоянного тока

Расчетный ток (А) кабеля, питающего группу приемников постоянного тока

где k — коэффициент одновременности работы приемников, питающихся от данного фидера;

n — число приемников;

сумма полных токов всех п приемников, питающих­ся от данного фидера, А; I — ток запасных ответвлений, А;

Расчётный ток двигатель постоянного тока

Расчётный ток однофазной цепи переменного тока

Расчётный ток трехфазного асинхронного двигателя

I = 10 Р k / ( U η cosφ )

где Р — номинальная мощность двигателя, кВт;

k — коэффициент загрузки двигателя;

U — номинальное напряжение двигателя (для асинхронного двигателя линейное), В;

η — номинальный КПД двигателя;

cosφ — номинальный коэффициент мощности асинхронного двигателя;

Расчетный ток 3-фазного генератора принимают равным номинальному

I = I = ( S *10 ) / ( 3* U )

где S — номинальная мощность генератора, кВ*А;

10 — коэффициент перевода киловатт в ватты;

U — номинальное первичное напряжение генератора ( линейное ), В.

8.3.2. Выбор площади поперечного сечения жил кабелей

. Для выбора площади поперечного сечения жил кабелей используют таблицы норм токовых нагрузок (табл. 8.1 ). Эти нагрузки допускаются при прокладке не более 6 кабелей в одном пучке или в 1 ряд с плотным прилеганием одного к другому, или в 2 ряда, независимо от числа кабелей, но при условии, что между группой или пучком из 6 кабелей имеется свобод­ное пространство для циркуляции воздуха.

Таблица 8.1-Длительные допустимые токовые нагрузки ( А ) одножильных кабелей и проводов для температуры окружающей среды + 45ºС

Номинальное сечение жилы, ммИзоляционный материал
ПоливинилхлоридПоливинил- хлорид теплостойкийБутиловая резинаЭтиленпро- пиленовая резинаСиликоновая резина или минеральная изоляция
Максимальная рабочая допустимая температура жилы, ºС
1,5
2,5

Если фактические условия отличаются от перечисленных нормиро­ванных, вводят поправочные коэффициенты k … k .

Коэффициент k учитывает изменение условий прокладки кабелей (при прокладке более 6 кабелей или при отсутствии свободного пространства между ними k = 0,85).

Читайте так же:
Volkswagen polo выключатель света

Коэффициент k учитывает изменение числа жил в кабеле ( для 2-жильных кабелей k = 0,85, для 3- и 4-жильных k = 0,7).

Коэффициент k — учитывает изменение режима работы по отношению к длительному (при кратковременном режиме k = 1,06…1,46, при повторно-кратковременном k = 1,24…1,51).

Коэффи­циент k — учитывает отличие температуры окружающей среды от нормированной 45 ºС ( для температур 35…85ºС k = 1,29…0,45 ).

Площадь поперечного сечения жил кабеля выбирают из условия

I ≥ k k k k I

где I — расчетный ток кабеля, А;

I — допусти­мый ток нагрузки для кабеля с выбранной площадью поперечного сечения жил при нормированных условиях эксплуатации.

8.3.3.Проверка кабелей на потерю напряжения

Напряжение на выводах приемника электроэнергии всегда меньше напряжения на шинах ГРЩ вследствие потерь напряжения в линии между ГРЩ и приемником.

В линиях электропередачи постоянного тока потеря напряжения числен­но равна арифметической разности напряжений в начале и конце линии, причем понятия "потеря напряжения" и "падение напряжения" равнозначны.

Потеря напряжения ( %) в линии электропередачи постоянного тока

ΔU =( 2*10 I l ) / ( γsU ) или ΔU = ( 2*10 Р l) / ( γsU )

где 2 – коэффициент, учитывающий наличие двух проводов линии;

I — ток приемника, А;

l — длина линии, м;

γ = 48,1 м/( Ом*мм ) — удельная проводимость меди при 65ºС;

s — площадь сечения жилы кабеля, мм ;

U — номинальное напряжение приемника, В;

Р — потребляемая из сети мощность прием­ника, кВт.

В сетях переменного тока потеря напряжения имеет активную и реактивную (индуктивную) составляющие, причем последней можно пренебречь, так как при частоте тока 50 Гц она значительно меньше активной.

С учетом этого потеря напряжения (%) в 1 -фазной линии электропередачи переменного тока

ΔU =( 2*10 I l cosφ ) / ( γsU ) или ΔU =( 2*10 Р l ) / ( γsU )

Потеря напряжения в каждом проводе 3-жильного кабеля при номинальном токе

ΔU = ( 3*10 I Lcos φ ) / ( γsU ) или ΔU = ( 3*10 Р l ) / ( γsU )

где: I — ток двигателя ( генератора), А;

L – длина кабеля, м;

cos φ — номинальный коэффициент мощности двигателя ( генератора);

γ = 48,1– удельная проводимость меди при + 65° С, м / Ом*мм

s — площадь поперечного сечения жилы выбранного кабеля, мм ;

U — номинальное ( линейное ) напряжение двигателя ( генератора), В.

Если полученное в расчете значение потери напряжения в линии окажется больше допускаемого, надо из таблицы выбрать кабель с ближайшим большим значением поперечного сечения жил и повторить расчет.

В случае если линия электропередачи обеспечивает электроэнергией несколько приемников, потеря напряжения определяется отдельно для каждого участка, в пределах которого площадь сечения и ток не изменяются.

Тогда для наиболее удаленного приемни­ка потеря напряжения в линии определится суммой потерь на отдельных участках

8.3.4. Требования Правил Регистра к значениям падения напряжения в линиях электропередач

Правила Регистра устанавливают такие нормы падения напряжения

ΔU( %) при номинальном токе нагрузки приемников электроэнергии ΔU :

— на участке генератор – ГЭРЩ ( АРЩ ) — ΔU ≤ 1%;

— на участке ГЭРЩ – приемник электроэнергии:

Читайте так же:
Снизить ток подсветки ob3350

— для приемников освещения и сигнализации при напряжении выше 55 В — ΔU ≤5%;

— для приемников освещения и сигнализации при напряжении 55 В и ниже 55 В — ΔU ≤10%;

— для силовых, нагревательных и отопительных приемников независимо от напряжения — ΔU ≤7%;

— для силовых приемников с кратковременным ( S2 ) или повторно-кратковременным режимом работы независимо от напряжения — ΔU ≤10%;

— на клеммах асинхронного двигателя при прямом пуске — ΔU ≤25%.

Калькулятор расчёта сечения кабеля по мощности и току

Электрический ток – самый доступный и популярный вид энергии. Он жизненно важен и необходим во всех сферах человеческой деятельности. В быту, на промышленных предприятиях, в строительстве и во многих других областях без тока невозможно обойтись. Электроэнергия транспортируется по проводам и кабелям. Другого способа современная наука еще не придумала и, скорее всего не найдет. Как и в определенную емкость можно налить ограниченное количество жидкости, так и провода имеют свои сечения и мощность, выдерживая определенную нагрузку. Очень важно уметь правильно рассчитать мощность кабеля.

Зачем это нужно?

Самым главным моментом является безопасность. Если не верно выбран кабель по мощности, например, при маленьком сечении провода и большой мощности прибора, кабель будет перегреваться, что может привести к его повреждениям или даже возгоранию. А это может способствовать не только потере имущества, но и нести угрозу здоровью и жизни людей. Также при этом значительно уменьшается срок службы всей проводки, что ведет к дополнительным финансовым расходам.

Как выбрать кабель по мощности

При покупке кабеля стоит обращать внимание на производителя и отдавать предпочтение известным компаниям. Важную роль играет и металл, из которого он изготовлен. Алюминий, в сравнении с медью, дешевле. Он имеет свойства окисляться на воздухе, плохо гнется и обладает низкой проводимостью. Медь дороже, но обладает повышенной гибкостью и лучшей способностью проводить ток.

Особое внимание требует правильный выбор сечения кабеля по мощности. При этом необходимо рассчитывать общую нагрузку на сеть. Принимать во внимание следует и то, что сечение для алюминиевых проводов нужно выше, из-за их меньшей проводимости.

Расчеты

Чтобы провести расчет сечения кабеля по току, можно воспользоваться таблицами или использовать формулу расчета сечения кабеля. Но легче всего это сделать с помощью калькулятора, который сделает подсчет быстро и точно. Не нужно тратить время, чтобы куда-то поехать, звонить электрикам или ждать помощи специалиста, а потом и сам результат.

Доступность и простота в работе, позволяют быстро и удобно получить расчет. Для этого требуется знать:

  • максимальное потребление мощности (его определить нетрудно, надо сложить мощность всех бытовых приборов по табличкам, размещенных на их поверхностях или взять информацию из заводских паспортов);
  • напряжение в сети (оно будет 220В или 380В);
  • материал жилы.

Остается просто внести данные в онлайн калькулятор и получить за очень короткий срок свой результат. Это не только профессионально, но и результативно.

Читайте так же:
Щиты освещения с автоматическими выключателями

При строительстве дома, дачи, гаража и других хозяйственных построек, возникает необходимость проводить электричество. При этом понадобятся подсчеты длины, мощности и сечения кабеля. Для предварительного результата можно воспользоваться калькулятором, который просчитает необходимые данные. Правильно выбранные кабели и провода обеспечат надежность и безопасность электропроводки, увеличат срок ее эксплуатации. Халатное отношение к электричеству часто приводит к большим проблемам и никогда не прощает ошибок.

Расчет сечения кабеля по мощности

Чтобы правильно смонтировать электропроводку в жилом помещении, необходимо грамотно рассчитать сечения кабеля. Если провод будет слишком толстый, получится пустая трата денег. Слишком тонкий проводник быстро перегреется, оплавится, что приведёт к возгоранию и пожару.

Общая информация о кабеле

Протекая по проводам, ток способствует их нагреванию. Чем выше его сила, тем быстрее происходит нагрев. Основной показатель, по которому проводят расчет – максимальная токовая нагрузка. Это величина, показывающая, сколько кабель может выдержать нагрузки тока в течение длительного периода времени.

Найдя показатель номинальной силы тока, можно рассчитать мощность для однофазной сети, учитывая суммарную мощность для всех приборов, напряжение, коэффициент одновременности и переменную для электроприборов.

Если неправильно посчитать сечение провода, проводка будет перегреваться.

Причины перегрева кабеля:

  • Недостаточная площадь сечения. Чем толще жилы кабеля, тем больше тока он передает, не нагреваясь. На кабельных изделиях значения указываются в маркировке.
  • Тип кабеля. Провод бывает одножильным (одна жила состоит из одного стержня) и многожильным. Второй вариант гибче, но значительно уступает по максимальной нагрузке.
  • Способ укладки проводника. Если кабель плотно уложен, он будет греться значительно быстрее.

Ещё один фактор – материал, из которого выполнен кабель и качество изоляции.

Материалы изготовления проводников

Для изготовления изолированных проводников используют алюминий и медь. Медные жилы обладают меньшим сопротивлением и меньше греются, поэтому считаются лучше, чем алюминиевые.

Провода изолируют поливинилхлоридом (ПВХ), резиной и иногда — фторопластами. Чем выше качество изолирующих материалов, тем больше устойчивость к возгоранию у провода.

В капитальных строениях с прокладкой внутренних силовых сетей используют исключительно медные проводники.

Расчет сечения провода по диаметру

Зачастую подобные расчеты выполняют без изоляции с помощью штангенциркуля. Узнав диаметр жилы, проводится расчет сечения кабеля по формуле: Sкр=3,14*Д²/4, где Sкр – это площадь сечения, а Д – диаметр круга.

Если штангенциркуля нет, одну из жил очищают от изоляции и наматывают на карандаш. Ширину намотки измеряют линейкой и делят на количество витков (чем больше сделать витков, тем точнее получится замер).

Для вычислений сечения по диаметру гибкого многожильного провода сначала узнают диаметр одной жилы витками или штангенциркулем. После применяют стандартную формулу, а затем умножают полученное значение на количество витков.

Выбор сечения кабеля

Прокладывая электрический кабель, необходимо знать, какой именно провод нужно использовать для питания одного или нескольких электроприборов. Выбор основывают на потребляемой мощности, силе тока и нагрузке. При этом обязательно учитывают способ укладки проводниковых элементов и длину самого провода.

Читайте так же:
Розетки освещение сечение проводов

По мощности

При расчете сечения кабеля ориентируются на мощность нагрузки. У каждого бытового прибора имеется паспорт с указанием основных технических характеристик. Эти же сведения есть на табличке, расположенной на корпусе изделия. Помимо страны изготовителя и заводского номера там прописана потребляемая мощность (W) и потребляемый ток (А).

При выборе кабеля учитывают все возможные нагрузки в ваттах либо киловаттах. Узнав необходимую величину, используют специальную таблицу с сечением кабеля, диаметром проводника и силой тока медного и алюминиевого провода.

Сначала выбирают соответствующий столбец с указанным напряжением и цифру, соответствующую мощности потребления. Далее смотрят на параметры сечения провода, которое можно использовать.

По силе тока

Специалисты производят расчёты диаметра кабеля по потребляемому току. Для этого выписывают и суммируют все показатели: длину, температуру, удельное сопротивление, ширину провода. Сечение подбирают по этой же таблице, однако ищут столбец с током. Для надежности желательно выбирать большее значение. Как только проводник начинает нагреваться, сила тока стремительно снижается.

Валера

По длине и мощности

В среднестатистических квартирах длина проводниковых элементов позволяет не брать ее во внимание при расчете сечения. Однако при необходимости подключения частного дома к ближайшему столбу данные параметры обязательно учитываются. Если токи потребления очень большие, длинный провод может негативно влиять на электропередачу. Чем больше его длина, тем больше будет падать напряжение. Чтобы избежать этого, сечение провода определяется с учётом таблицы. В ней необходимые параметры рассчитываются в зависимости от расстояния до точки питания.

Прокладывая длинные линии обязательно учитывают естественное падение собственного напряжения, связанное:

  • с длиной, измеряемой в метрах;
  • с поперечным сечением;
  • с сопротивлением материалов, из которых изготовлен проводник.

Сила тока умноженная на сопротивление частично отражает падение напряжения. Данный показатель не должен превышать 5%. Если цифра больше, используется кабель с большим сечением.

Практические рекомендации

В зависимости от способа размещения проводка бывает открытого и закрытого типа. В квартирах всегда используют закрытую. В стенах и потолках проделывают специальные выемки/углубления, по которым и размещают проводниковые элементы. Планировка создается заранее, так как при наращивании проводки или монтаже придётся устранять отделку стен. Чаще всего монтаж выполняют медными плоскими проводами.

Если прокладка открытого типа, провода тянут вдоль поверхности. При этом используют гибкие круглые проводники. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить через специальную гофрированную трубку.

При подключении мощных приборов рекомендуют применять отдельные кабели с автоматами включения. Так легче подобрать провода и соблюсти правила безопасности. При этом такой вариант считается практичным. В случае аварийной ситуации не придётся обесточивать всё жилое помещение.

Также специалисты советуют выбирать кабель по большему значению. Он без проблем сможет выдержать постоянные нагрузки, что позволит избежать перегрева и воспламенения проводки. Выбор проводниковой продукции с запасом – это ещё одна возможность подключить к линии дополнительный электроприбор.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector