A kábel méretének kiszámítása: Lépésről lépésre útmutató a biztonságos, valódi projektekhez

A megfelelő vezetékméret kiválasztása azon döntések közé tartozik, amelyek csendesen meghatározzák, hogy egy létesítmény harminc évig kényelmesen üzemel-e, vagy túlmelegszik-e az első forró nyáron. Az alulméretezett kábel energiát pazarol, lerövidíti a szigetelés élettartamát és valódi tűzveszélyt jelent; egy két mérettel túl nagy kábel rézbe köti a pénzt az áramkörnek soha nem volt szüksége. A kábelméret kiszámításának megtanulása valójában négy különböző ellenőrzés egymáshoz viszonyításáról szól.

Ez az útmutató ugyanazt a sorrendet követi, amelyet mérnökeink használnak, amikor az ügyfél terhelési ütemtervet küld: keresse meg a tervezett áramerősséget, javítsa ki a kábel tényleges telepítési módjának megfelelően, ellenőrizze a feszültségesést a teljes futási hosszon, és ellenőrizze, hogy a vezeték túlél-e egy rövidzárlatot.

Mit jelent valójában a megfelelő kábelméret

Egy vezető mérete csak akkor megfelelő, ha mind a négy alábbi feltétel egyidejűleg teljesül. Ha az egyik meghibásodik, lépjen fel a következő szabványos keresztmetszetre, és ismételje meg a számítást. Az ellenőrzés kihagyása a leggyakoribb oka annak, hogy a kábel papíron tökéletesen méreteződik, majd a helyszínen meghibásodik.

1. lépés: A tervezési áram létrehozása

Minden a kábel folyamatos áramával kezdődik, amelyet általában Ib-vel kell írni. Háromfázisú terhelés esetén a kapcsolat a következő:

Ib = P / (1,732 × U × PF)

Egyfázisú vagy egyenáramú áramkör esetén egyszerűen dobja el az 1.732-t:

Ib = P / (U × PF)

Vegyünk egy 55 kW-os háromfázisú motort 400 V-os tápfeszültséggel, 0,86 teljesítménytényezővel. Ekkor Ib = 55 000 / (1,732 × 400 × 0,86), ami nagyjából 92 A-t jelent. Használja a valós teljesítménytényezőt ahelyett, hogy egységet feltételezne, mert a 0,86 és 1,0 közötti különbség az áram körülbelül 16 százaléka, és gyakran pontosan az a határ, amely eldönti a feszültségesés ellenőrzését. Ha a terhelés motor, akkor nézze meg az indítóáramot is, mert a védőberendezésnek kioldás nélkül kell áthaladnia az indításon.

A tervezési áram nem a megszakító névleges értéke

Ha az Ib ismert, válasszon legalább Ib értékű védőeszközt, majd ellenőrizze, hogy a csökkentett kábelkapacitás legalább az eszköz besorolása. Az ebben a sorrendben végzett munka védi a vezetőt, és hőérzete is kényelmes.

2. lépés: Alkalmazzon csökkentő tényezőket a valós körülményekhez

A katalógus szerinti áramerősségek referenciafeltételeket feltételeznek, általában egy kört szabad levegőben 30 °C-on vagy egy kört talajba temetve 20 °C-on. A valós telepítések ritkán felelnek meg ezeknek a feltételezéseknek, ezért minden eltérést korrekciós tényezővel kezelünk, és a tényezők szoroznak:

Iz = It × k1 × k2 × k3 ...

ahol Ez a táblázatos besorolás, az Iz pedig a ténylegesen rendelkezésre álló kapacitás. Három terhelt áramkörből álló csoport egy csatornában egy 40 °C-os napon a névleges névleges érték egyharmadát elveszítheti, még mielőtt a feszültségesést figyelembe vesszük.

Például a 40 °C-os környezeti hőmérséklet 0,87-es tényezője és a csoportosítás 0,75-tel szorzata 0,65-öt ad, tehát egy 130 A-re táblázatos kábel csak körülbelül 85 A-re jó ebben az elrendezésben. Soha ne adjon együtt korrekciós tényezőket; mindig szaporítsd őket.

3. lépés: Ellenőrizze a feszültségesést menet közben

A feszültségesés az az ellenőrzés, amely leggyakrabban nagyobb vezetéket kényszerít a hosszú adagolókra, és ez önmagában az áramtáblázatból nem ítélhető meg. Az áramkör ellenállásos részére:

Vd = k × I × L × R / 1000

ahol k 2 egyfázisú és egyenáramú áramkörök esetén és 1,732 háromfázisú áramkörök esetén, I a terhelési áram amperben, L az egyirányú útvonal hossza méterben, és R a vezető ellenállása ohm per kilométerben. A százalékos csökkenést ezután Vd osztják a névleges feszültséggel, szorozzák 100-zal. A legtöbb alacsony feszültségű berendezés 3 százalékig működik a végső áramkörön és 5 százalékig összességében.

Példánkban, ha 80 m-en futunk 92 A-en egy 50 mm²-es, körülbelül 0,387 ohm/km ellenállású rézvezetőn, Vd = 1,732 × 92 × 80 × 0,387 / 1000, ami nagyjából 4,9 V, vagyis a 400 V 1,2 százaléka kényelmesen. Egy 300 m-es távon ugyanez a számítás meghiúsulna, és több lépcsővel feljebb tolná a keresztmetszetet, éppen ezért az úthossz kezdettől fogva beletartozik a számításba.

4. lépés: Ellenőrizze a rövidzárlat-tűrést

A kábelnek is ki kell bírnia a hibaáramot, ameddig a védőeszköznek szüksége van a kiürítésére. Az adiabatikus egyenlet ezt egy sorban kezeli:

S = (I² × t) / k négyzetgyöke

ahol S a legkisebb keresztmetszet mm²-ben, I a várható hibaáram amperben, t a lekapcsolási idő másodpercben, és k a vezető és a szigetelés kombinációjának állandója. A jellemző értékek 143 körüliek az XLPE szigetelésű réznél, 115 a réznél PVC-nél és 94 az alumíniumnál XLPE szigeteléssel.

A réz XLPE kábelben 0,1 s alatt hárított 6 kA-es hiba esetén a (6000² × 0,1) négyzetgyökére van szükség osztva 143-mal, ami körülbelül 13 mm². 50 mm²-es vezetékünk kényelmes. Figyelje meg, mennyire fontos a t: ugyanaz a hiba egy másodperc alatt megszűnt, nagyjából 42 mm²-t igényelne, ezért a védelmi beállítások és a kábelméretezés ugyanabba a beszélgetésbe tartoznak.

Mindent összerakva

Íme az 55 kW-os motor teljes sorozata 80 m-es távon, az érthetőség kedvéért kerekített számokkal.

1. Tervezési áram: 92 A 400 V-on 0,86 teljesítménytényezővel. 100 A névleges védőeszköz.
2. Telepítési feltételek: XLPE réz kábel két másik terhelt áramkörrel ellátott tálcán, 40 °C környezeti hőmérséklet. Kombinált leértékelési tényező 0,65.
3. Első próba 35 mm²-en: táblázatos kapacitás körülbelül 130 A, durván 85 A-re csökkentve. Sikertelen, mert a 85 A alatta van a 100 A-es készüléknek.
4. Második próba 50 mm²-en: lecsökkent kapacitás körülbelül 100 A. Megfelel az eszköz névleges értékének.
5. Feszültségesés 50 mm²-nél 80 m felett: 4,9 V vagy 1,2 százalék. Pass.
6. Rövidzárlati követelmény: minimum 13 mm² 6 kA-es hiba esetén 0,1 s alatt. Pass.
7. Eredmény: 0,6/1 kV XLPE szigetelésű rézkábel, négy eres 50 mm²-en, 0,1 másodpercen belüli hibaelhárításra beállított védelemmel.

A számítástól a ténylegesen megrendelt kábelig

A keresztmetszet csak egy része a specifikációnak. A szigetelés típusa megváltoztatja, hogy egy vezető mekkora áramot képes elviselni, mivel az XLPE szigetelésű kábelek magasabb vezeték-hőmérsékleten működnek, mint a PVC-vel egyenértékűek, ezért ugyanazon terhelés mellett kisebb keresztmetszetre van szükségük. Ebben a cikkben részletesebben összehasonlítjuk a két konstrukciót XLPE és PVC szigetelésű tápkábel teljesítménye . A vezető anyaga is számít: az alumínium és alumíniumötvözet vezetők könnyebbek és gazdaságosabbak, de nagyobb keresztmetszetre van szükségük azonos áramerősséghez.

Névleges feszültség 0,6/1kV XLPE szigetelt tápkábel A 0,6/1kV névleges feszültségű, térhálósított polietilén szigetelésű tápkábel kémiai vagy fizikai módszereket alkalmaz a polietilén molekulák lineáris szerkezetből történő átalakítására... Termék megtekintése →

A kisfeszültségű elosztási munkák többségénél 0,6/1 kV XLPE szigetelésű réz vagy alumínium tápkábel fedi le a tartományt, és a fenti számítás közvetlenül érvényes. Középfeszültségen a módszer változatlan, de a leértékelési táblázatok, hibaszintek és szigetelési vastagságigények eltérőek, így a 3,6/6 kV-tól egészen 26/35 kV-ig terjedő betáplálókat általában a közmű saját hálózati adataihoz mérik.

Névleges feszültség 3,6/6kV–26/35kV XLPE szigetelt tápkábel A 3,6/6kV–26/35kV névleges feszültségű, térhálósított polietilén szigetelésű tápkábel fejlett térhálósítási eljárást alkalmaz. Kémiai vagy fizikai módszerekkel a poli... Termék megtekintése →

Méretezés szoláris, VFD és egyéb speciális terhelésekhez

Egyes áramköröknek ugyanazon eljárás módosított változatára van szükség. A szoláris egyenáramú húrok folyamatos áramot vezetnek magas környezeti hőmérsékleten a tetőn, ezért a leértékelési tényezőt a már meleg kábelre alkalmazzák, és a feszültségesést gyakran 1 vagy 2 százalékon tartják, mivel az inverter hatásfoka a bemeneti ablak mindkét végén csökken. A változtatható frekvenciájú meghajtó áramkörök harmonikus tartalmat és impulzusfeszültséget adnak, így az árnyékolt kábel és a földelés névleges feszültségének ellenőrzése egyaránt a méretezési gyakorlat részévé válik.

Fotovoltaikus kábel (PV-kábel) A termék áttekintése A fotovoltaikus kábel a napelemes PV áramtermelő rendszerek egyenáramú oldali átvitelének kritikus eleme. Kifejezetten a szerelékhez tervezték... Termék megtekintése →

A tűzálló, termeszálló és a vasúti tranzitkábelek ugyanazt az aritmetikát követik, de az alkalmazandó szabvány olyan megszorításokat ad hozzá, mint például az áramkör tűz alatti integritása, amelyeket semmilyen számítás nem tud helyettesíteni.

Gyakori méretezési hibák, amelyeket a pályázati dokumentumokban látunk

• Ha egy leértékelési tényezőt alkalmazunk, és a többit elfelejtjük, csoportosításkor a környezeti hőmérséklet és a talajviszonyok egyszerre hatnak.
• 20 °C-os ellenállásértékek használata 70 °C-on vagy 90 °C-on működő vezetőhöz.
• Méretezés a már megadott megszakítóra, nem pedig a tényleges terhelésre.
• A nullapont figyelmen kívül hagyása harmonikusban gazdag terhelésű áramkörökön, például irodai informatikai berendezések vagy LED-világítás.
• Feltételezve, hogy egy nagyobb kábel megoldja a feszültségesési problémát, ha a valódi probléma az útvonal hossza vagy a rossz teljesítménytényező.
• Elfelejtve a mechanikai szilárdsághoz és a védővezető folytonosságához szükséges minimális keresztmetszetet.

Futtassa a számokat egy olyan gyártóval, aki ezt naponta megcsinálja

A Wuxi Guanghuan Cable 1998 óta gyárt huzalokat és kábeleket Guanlinban, Yixingben, a kínai kábelvárosként ismert területen. Termékpalettánk kis- és középfeszültségű tápkábeleket, légvezetékeket, elektromos berendezések kábeleit és speciális kábeleit foglalja magában fotovoltaikus, vasúti tranzit- és tűzálló alkalmazásokhoz, több mint 100 sorozattal és 30 gyártási sorozattal és 30 gyártási sorozattal. Engedélyeink részleteit, beleértve a TUV Rheinland tanúsítványt és az ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001 és ISO 50001 rendszertanúsítványokat, a mi oldalunkon találjuk. terméktanúsítási oldal .

Küldje el nekünk a terhelési ütemtervet, az útvonal hosszát, a beépítési módot és a környezeti feltételeket, és mérnökeink a fent leírt négy ellenőrzést elvégzik, és olyan keresztmetszettel, szigeteléstípussal és kábelszerkezettel térnek vissza, amely első alkalommal megy át az ellenőrzésen.