Расчёт сечения кабеля по мощности и току: как правильно рассчитать проводку
Вы планируете заняться модернизацией электросети или дополнительно протянуть силовую линию на кухню для подключения новой электроплиты? Здесь пригодятся минимальные знания о сечении проводника и влиянии этого параметра на мощность и силу тока.
Согласитесь, что неправильный расчёт сечения кабеля приводит к перегреву и короткому замыканию или к неоправданным расходам.
Очень важно провести вычисления на стадии проектирования, так как выход из строя скрытой проводки и последующая замена сопряжена со значительными издержками. Мы поможем вам разобраться с тонкостями проведения расчетов, чтобы избежать проблем при дальнейшей эксплуатации электросетей.
Чтобы не нагружать вас сложными расчетами, мы подобрали понятные формулы и варианты вычислений, привели информацию в доступном виде, снабдив формулы пояснениями. Также в статью добавили тематические фото и видеоматериалы, позволяющие наглядно понять суть рассматриваемого вопроса.
Пример выбора кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена
- S – площадь жилы в мм 2 ;
- R – радиус жилы в мм;
- D – диаметр жилы в мм;
- h, m – ширина и высота соответственно в мм;
- π — число пи, равное 3,14.
Расчет сечения по мощности потребителей
Основное назначение проводников – доставка электрической энергии к потребителям в необходимом количестве. Поскольку в обычных условиях эксплуатации сверхпроводники не доступны, приходится принимать в расчет сопротивление материала проводника.
Расчет необходимого сечения проводников и кабелей в зависимости от общей мощности потребителей основан на продолжительном опыте эксплуатации.
Сечение определяет, какой мощности ток способен проводить кабель без перегрева из-за превышения мощности
Основой кабеля является однопроволочная или многопроволочная медная жила, которая в сечении может быть круглой, треугольной или прямоугольной
Если в проводнике больше двух жил, то они чаще всего скручиваются. Номинальное сечение многожильных изделий представляет собой сумму сечений всех имеющихся жил
Общий ход вычислений начнем с того, что сначала проводим расчеты, используя формулу:
Получив результат по окончанию вычислений по вышеприведенной формуле, настал черед обратиться к табличным данным.
Теперь предстоит выбор необходимого сечения по таблице 1.
Пример выбора кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена
Линия имеет участок перехода в трубах длиной 20 м, проложенных в земле, каждый кабель в отдельной трубе. Расчетная температура воздуха 30 °С, грунта 20 °С. Глубина прокладки в земле 1 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1 °К⋅м/Вт. Релейная защита отключает ток короткого замыкания через 0,2 с, величина тока короткого замыкания 24 кА.
Сечение токопроводящей жилы и марка кабеля выбраны по РД К28-003:2007 «Руководство по выбору, прокладке, монтажу, испытаниям и эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение от 6 до 35 кВ».
2. Расчетный ток кабельной линии в режиме допустимой перегрузки трансформатора на 40 % (послеаварийный режим) составит:
3. Определяем экономическое сечение, согласно ПУЭ раздел 1.3.25. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т.е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается:
где: Jэк =1,4 – нормированное значение экономической плотности тока (А/мм2) выбираем по ПУЭ таблица 1.3.36, с учетом что время использования максимальной нагрузки Тmax=4500 ч.
Сечение округляем до ближайшего стандартного 185 мм2.
Необходимо выбрать номинальное сечение жилы кабеля, допустимый ток для которого не менее 324 А.
Сечение 185 мм2 не проходить для кабелей, проложенных в земле для способа прокладки треугольником. В таблице 2.5 указан допустимый ток в земле 367 А, которому соответствует номинальное сечение алюминиевой жилы 240 мм2, а для кабеля сечением 185 указан 317 А < 323,3 А. Поэтому принимаем кабель сечением алюминиевой жилы 240 мм2.
4.1 Допустимый ток для заданных условий прокладки кабеля в траншее рассчитывается при помощи поправочных коэффициентов:
Как правильно выбрать сечение кабеля напряжением 6 (10) кВ? | Проектирование электроснабжения
Как правильно выбрать сечение кабеля напряжением 6 (10) кВ?
9 сентября 2012 k-igor
Вблизи потребителей электроэнергии всегда ставят трансформаторные подстанции 6 или 10кВ. Для подключения этих подстанций необходимо провести питающий кабель. В этой статье расскажу, как выбрать сечение кабеля напряжением 6 (10) кВ. ОСТОРОЖНО, высокое напряжение?
Сначала нужно определиться с типом применяемого кабеля. Я в основном применяю ААБл. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена позволяют пропускать большие тока, но они и дороже. Выбор типа кабеля необходим нам будет при определении сечения кабеля, т.к. медные и алюминиевые жилы, а также изоляция имеет важное значение.
Сечение жил кабеля 6 (10) кВ должно выбираться:
Выбор кабеля по допустимому длительному току.
По поводу К2 и К5. У меня всегда они равны 1:) Возможно правильнее К2 взять согласно таблиц 1.3.1 и 1.3.2. Я думаю у вас тоже номинальное напряжение кабеля совпадает с номинальным напряжением сети, поэтому здесь однозначно К5=1. К5 будет отличен от 1, если кабель 10кВ применить в сети 6кВ. Я такое не встречал, хотя возможно.
При выборе кабеля по допустимому длительному току должно выполняться следующее условие:
Iд.т. определяем по таблицам в зависимости от среды прокладки кабеля, сечения и материала жил, материала изоляции (ПУЭ, табл. 1.3.13, 1.3.16, 1.319-1.3.22). Допустимые длительные токи представленные в таблицах приняты из расчета прокладки одного кабеля в траншее на глубине 0,7-1,0м при температуре земли + 15? С и удельном сопротивлении земли 120 см·К/Вт.
Выбор сечения жил кабеля по экономической плотности тока.
Сечение кабеля нужно проверить по экономической плотности тока для нормального режима работы. Ток в послеаварийном режиме не учитывается.
При выборе кабеля по экономической плотности тока должно выполняться условие:
Jэк — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2, для заданных условий работы, выбираемое по табл. 1.3.36 (ПУЭ).
Выбор сечения жил кабеля по допустимому отклонению напряжения.
Кабельные линии 6 (10) кВ как правило не превышают 1км. В этом случае нет смысла рассчитывать потерю напряжения в кабельной линии. При таких напряжениях и небольшой длине участка она будет ничтожно мала.
О том, как рассчитать падение напряжения в кабельной или воздушной линии электропередач 6 (10) кВ будет посвящен отдельный пост. Я пока сам не знаю:)
Если сечение кабеля, определенное по вышеперечисленным условиям, получается меньше сечения, требуемого по другим условиям, то должны выбрать большее сечение, требуемое этими условиями.
В любом случае, сечение кабельной линии 6 (10) кВ должно быть не менее 25мм2. РД 34.20.185-94 рекомендует применять кабели 6 (10) кВ не менее 70мм2.
Нормативные документы по выбору сечения кабеля напряжением 10кВ:
