Максимальные токовые нагрузки на кабель: Длительно допустимые токовые нагрузки для проводов и кабелей

Длительно допустимые токовые нагрузки для проводов и кабелей

Если электрический ток будет протекать по проводнику в течение длительного времени, в этом случае установится определенная стабильная температура данного проводника, при условии неизменной внешней среды. Величины токов, при которых температура достигает максимального значения, в электротехнике известны как длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей и проводов. Данные величины соответствуют определенным маркам проводов и кабелей. Они зависят от изоляционного материала, внешних факторов и способов прокладки. Большое значение имеет материал и сечение кабельно-проводниковой продукции, а также режим и условия эксплуатации.

Содержание

Причины нагрева кабеля

Причины повышения температуры проводников тесно связаны с самой природой электрического тока. Всем известно, что по проводнику под действием электрического поля упорядоченно перемещаются заряженные частицы – электроны. Однако для кристаллической решетки металлов характерны высокие внутренние молекулярные связи, которые электроны вынуждены преодолевать в процессе движения. Это приводит к высвобождению большого количества теплоты, то есть, электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Данное явление похоже на выделение теплоты под действием трения, с той разницей, что в рассматриваемом варианте электроны соприкасаются с кристаллической решеткой металла. В результате, происходит выделение тепла.

Такое свойство металлических проводников имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Эффект нагрева используется на производстве и в быту, как основное качество различных устройств, например, электрических печей или электрочайников, утюгов и другой техники. Отрицательными качествами являются возможные разрушения изоляции при перегреве, что может привести к возгоранию, а также выходу из строя электротехники и оборудования. Это означает, что длительные токовые нагрузки для проводов и кабелей превысили установленную норму.

Существует множество причин чрезмерного нагрева проводников:

• Основной причиной часто становится неправильно выбранное сечение кабеля. Каждый проводник обладает собственной максимальной пропускной способностью тока, измеряемого в амперах. Прежде чем подключать тот или иной прибор, необходимо установить его мощность и только потом выбирать сечение. Выбор следует делать с запасом мощности от 30 до 40%.
• Другой, не менее распространенной причиной, считаются слабые контакты в местах соединений – в распределительных коробках, щитках, автоматических выключателях и т.д. При плохом контакте провода будут нагреваться, вплоть до их полного перегорания. Во многих случаях достаточно проверить и подтянуть контакты, и чрезмерный нагрев исчезнет.
• Довольно часто контакт нарушается из-за неправильного соединения медных и алюминиевых проводов. Чтобы избежать окисления в местах соединений этих металлов, необходимо использовать клеммники.

Для правильного расчета сечения кабеля нужно вначале определить максимальные токовые нагрузки. С этой целью сумма всех номинальных мощностей у используемых потребителей, должна быть поделена на значение напряжения. Затем, с помощью таблиц можно легко подобрать нужное сечение кабеля.

Расчет допустимой силы тока по нагреву жил

Правильно выбранное сечение проводника не допускает падений напряжения, а также излишних перегревов под воздействием проходящего электротока. То есть, сечение должно обеспечивать наиболее оптимальный режим работы, экономичность и минимальный расход цветных металлов.

Сечение проводника выбирается по двум основным критериям, как допустимый нагрев и допустимая потеря напряжения. Из двух значений сечения, полученных при расчетах, выбирается большая величина, округляемая до стандартного уровня. Потеря напряжения оказывает серьезное влияние преимущественно на состояние воздушных линий, а величина допустимого нагрева оказывает серьезное влияние на переносные шланговые и подземные кабельные линии. Поэтому сечение для каждого вида проводников определяется в соответствии с этими факторами.

Понятие допустимой силы тока по нагреву (Iд) представляет собой протекающую по проводнику силу тока в течение длительного времени, в процессе которого появляется значение длительно допустимой температуры нагрева. При выборе сечения необходимо соблюдение обязательного условия, чтобы расчетная сила тока Iр соответствовала допустимой силе тока по нагреву Iд. Значение Iр определяется по следующей формуле: Iр, в которой Рн является номинальной мощностью в кВт; Кз – коэффициент загрузки устройства, составляющий 0,8-0,9; Uн – номинальное напряжение устройства; hд – КПД устройства; cos j – коэффициент мощности устройства 0,8-0,9.

Таким образом, любому току, протекающему через проводник в течение длительного времени, будет соответствовать определенное значение установившейся температуры проводника. При этом, внешние условия, окружающие проводник, остаются неизменными. Величина тока, при которой температура данного кабеля считается максимально допустимой, известна в электротехнике, как длительно допустимый ток кабеля. Этот параметр зависит от материала изоляции и способа прокладки кабеля, его сечения и материала жил.

Когда рассчитываются длительно допустимые токи кабелей, обязательно используется значение максимальной положительной температуры окружающей среды. Это связано с тем, что при одинаковых токах теплоотдача происходит значительно эффективнее в условиях низких температур.

В разных регионах страны и в разное время года температурные показатели будут отличаться. Поэтому в ПУЭ имеются таблицы с допустимыми токовыми нагрузками для расчетных температур. Если же температурные условия значительно отличаются от расчетных, существуют поправки с помощью коэффициентов, позволяющих рассчитать нагрузку для конкретных условий. Базовое значение температуры воздуха внутри и вне помещений устанавливается в пределах 250С, а для кабелей, проложенных в земле на глубине 70-80 см – 150С.

Расчеты с помощью формул достаточно сложные, поэтому на практике чаще всего используется таблица допустимых значений тока для кабелей и проводов. Это позволяет быстро определить, способен ли данный кабель выдержать нагрузку на данном участке при существующих условиях.

Условия теплоотдачи

Наиболее эффективными условиями для теплоотдачи является нахождение кабеля во влажной среде. В случае прокладки в грунте, отведение тепла зависит от структуры и состава грунта и количества влаги, содержащейся в нем.

Для того чтобы получить более точные данные, необходимо определить состав почвы, влияющий на изменение сопротивления. Далее с помощью таблиц находится удельное сопротивление конкретного грунта. Данный параметр может быть уменьшен, если выполнить тщательную трамбовку, а также изменить состав засыпки траншеи. Например, теплопроводность пористого песка и гравия ниже, чем у глины, поэтому кабель рекомендуется засыпать глиной или суглинком, в которых отсутствуют шлаки, камни и строительный мусор.

Воздушные кабельные линии обладают плохой теплоотдачей. Она ухудшается еще больше, когда проводники прокладываются в кабель-каналах с дополнительными воздушными прослойками. Кроме того, кабели, расположенные рядом, подогревают друг друга. В таких ситуациях выбираются минимальные значения нагрузок по току. Чтобы обеспечить благоприятные условия эксплуатации кабелей, значение допустимых токов рассчитывается в двух вариантах: для работы в аварийном и длительном режиме. Отдельно рассчитывается допустимая температура на случай короткого замыкания. Для кабелей в бумажной изоляции она составит 2000С, а для ПВХ – 1200С.

Значение длительно допустимого тока и допустимая нагрузка на кабель представляет собой обратно пропорциональную зависимость температурного сопротивления кабеля и теплоемкости внешней среды. Необходимо учитывать, что охлаждение изолированных и неизолированных проводов происходит в совершенно разных условиях. Тепловые потоки, исходящие от кабельных жил, должны преодолеть дополнительное тепловое сопротивление изоляции. На кабели и провода, проложенные в земле и трубах, существенно влияет теплопроводность окружающей среды.

Если в одной траншее прокладывается сразу несколько кабелей, в этом случае условия их охлаждения значительно ухудшаются. В связи с этим длительно допустимые токовые нагрузки на провода и кабели снижаются на каждой отдельной линии. Данный фактор нужно обязательно учитывать при расчетах. На определенное количество рабочих кабелей, проложенных рядом, существуют специальные поправочные коэффициенты, сведенные в общую таблицу.

Таблица нагрузок по сечению кабеля

Передача и распределение электрической энергии совершенно невозможно без проводов и кабелей. Именно с их помощью электрический ток подводится к потребителям. В этих условиях большое значение приобретает токовая нагрузка по сечению кабеля, рассчитываемая по формулам или определяемая с помощью таблиц. В связи с этим, сечения кабелей подбираются в соответствии с нагрузкой, создаваемой всеми электроприборами.

Предварительные расчеты и выбор сечения обеспечивают бесперебойное прохождение электрического тока. Для этих целей существуют таблицы с широким спектром взаимных связей сечения с мощностью и силой тока. Они используются еще на стадии разработки и проектирования электрических сетей, что позволяет в дальнейшем исключить аварийные ситуации, влекущие за собой значительные затраты на ремонт и восстановление кабелей, проводов и оборудования.

Существующая таблица токовых нагрузок кабелей, приведенная в ПУЭ показывает, что постепенный рост сечения проводника вызывает снижение плотности тока (А/мм2). В некоторых случаях вместо одного кабеля с большой площадью сечения, более рациональным будет использование нескольких кабелей с меньшим сечением. Однако, данный вариант требует экономических расчетов, поскольку при заметной экономии цветного металла жил, возрастают затраты на устройство дополнительных кабельных линий.

Выбирая наиболее оптимальное сечение проводников с помощью таблицы, необходимо учитывать несколько важных факторов. Во время проверки на нагрев, токовые нагрузки на провода и кабели принимаются из расчета их получасового максимума. То есть, учитывается средняя максимальная получасовая токовая нагрузка для конкретного элемента сети – трансформатора, электродвигателя, магистралей и т.д.

Кабели, рассчитанные на напряжение до 10 кВ, имеющие пропитанную бумажную изоляцию и работающие с нагрузкой, не превышающей 80% от номинала, допускается краткосрочная перегрузка в пределах 130% на максимальный период 5 суток, не более 6 часов в сутки.

Когда нагрузка кабеля по сечению определяется для линий, проложенных в коробах и лотках, ее допустимое значение принимается как для проводов, уложенных открытым способом в лотке в одном горизонтальном ряду. Если провода прокладываются в трубах, то это значение рассчитывается, как для проводов, уложенных пучками в коробах и лотках.

Если в коробах, лотках и трубах прокладываются пучки проводов в количестве более четырех, в этом случае допустимая токовая нагрузка определяется следующим образом:

• Для 5-6 проводов, нагруженных одновременно, считается как при открытой прокладке с коэффициентом поправки 0,68.
• Для 7-9 проводников при одновременной нагрузке – так же как при открытой прокладке с коэффициентом 0,63.
• Для 10-12 проводников при одновременной нагрузке – так же как при открытой прокладке с коэффициентом 0,6.

Таблица для определения допустимого тока

Расчеты, выполняемые вручную, не всегда позволяют определить длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей и проводов. В ПУЭ содержится множество разных таблиц, в том числе и таблица токовых нагрузок, содержащая готовые значения, применительно к различным условиям эксплуатации.

Характеристики проводов и кабелей, приведенные в таблицах, дают возможность нормальной передачи и распределения электроэнергии в сетях с постоянным и переменным напряжением. Технические параметры кабельно-проводниковой продукции находятся в очень широком диапазоне. Они различаются собственной маркировкой, количеством жил и другими показателями.

Допустимая нагрузка на кабель

Главная » Статьи » Допустимая нагрузка на кабель

Длительно допустимые токовые нагрузки кабелей

Очень часто, в работе приходится выполнять выбор проводов и кабелей. Частенько сталкиваешься с задачей, а какое сечение, должно быть при длительной нагрузке возникающей при эксплуатации кабельных линий питания различных устройств. Для этих целей, конечно существуют различные программы. Но я все-таки решил опубликовать таблицы, где указана информация по выбору.

Значения токов нагрузки приведены для температуры окружающего воздуха +25°С и земли +15°С для усредненных условий прокладки.

Длительно допустимые токовые нагрузки одножильных кабелей с пропитанной бумажной изоляцией, на напряжение 1 кВ.

Таблица 1

Длительно допустимые токовые нагрузки 3-х и 4-х жильных силовых кабелей с пропитанной бумажной изоляцией, на напряжение 1, 6 и 10 кВ.

Таблица 2

Примечание к табл.1, 2: 1. Токовые нагрузки для одножильных кабелей даны для постоянного тока. 2. Токовые нагрузки для 3-х и 4-х жильных кабелей даны для переменного тока. 3. При прокладке в воде кабелей с защитными покровами типа Кл значение токовой нагрузки в земле следует умножить на коэффициент K = 1,3. 4. Токи нагрузки даны для грунтов с удельным тепловым сопротивлением 1,2°С•м/Вт (глубина прокладки 0,7 м). 5. Для кабелей и изоляции, пропитанной изоляционным составом, содержащим полиэтиленовый воск в качестве загустителя,

токовые нагрузки должны соответствовать действующим ПУЭ.

Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката*, на напряжение до 3 кВ включительно.

Таблица 3

 Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката*, на напряжение до 3 кВ включительно.

Таблица 4

Допустимые токовые нагрузки кабелей с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката*, на напряжение 6 кВ.

Таблица 5

Примечание к табл. 3, 4 и 5: * Для определения токовых нагрузок кабелей, проложенных в воде, нагрузки для прокладки в земле должны быть умножены на коэффициент 1,3. ** Токовые нагрузки даны для работы на постоянном токе. *** Так же для четырехжильных кабелей с нулевой жилой меньшего сечения. Для определения токовых нагрузок четырехжильных кабелей с жилами равного сечения в четырехпроводных сетях при нагрузке во всех жилах в нормальном режиме нагрузки должны

быть умножены на коэффициент 0,93.

Допустимые нагрузки кабелей с изоляцией из силанольносшитого полиэтилена, на напряжение 1 кВ

Таблица 6

Примечание к табл. 6: При прокладке в земле токовые нагрузки рассчитаны для глубины прокладки 0,7 м при удельном термическом противлении почвы 1,2 °См/Вт.

Токи нагрузки нескольких кабелей, проложенных в земле, в т.ч. в трубах, должны быть уменьшены умножением значений, указанных в табл. 6, на коэффициент, приведенный в табл. 7.

Таблица 7

 Длительно допустимый ток нагрузки для одножильных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, на напряжение 6 кВ.

Таблица 8

Длительно допустимый ток нагрузки для трехжильных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, на напряжение 6 кВ.

Таблица 9

Длительно допустимый ток нагрузки для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, на напряжение 10 кВ.

Таблица 10

Примечание к табл.10: Допустимый ток кабелей, проложенных в трубах длиной более 10 м, должны быть уменьшены умножением значения токов на коэффициент 0,94, если одножильные кабели проложены в отдельных трубах, и 0,9 – если три одножильных кабеля проложены в одной трубе.

При прокладке в плоскости токи рассчитаны при расстоянии между кабелями в свету, равном диаметру кабеля, при прокладке треугольником вплотную.

Поправочные коэффициенты, учитывающие зависимость тока нагрузки от температуры окружающей среды

Таблица 11

Допустимые токовые нагрузки кабелей, не распространяющих горение, с низким дымо- и газовыделением (нг-LS) при прокладке на воздухе

Таблица 12

Допустимые токовые нагрузки кабелей огнестойких, не распространяющих горение, с низким дымо- и газовыделением (нг-FRLS) при прокладке на воздухе.

Таблица 13

Примечание к табл. 12, 13: * Токовые нагрузки даны для работы на постоянном токе.

** Для кабелей четырех% и пятижильных с жилами равного сечения при нагрузке во всех жилах в нормальном режиме токи нагрузки необходимо умножить на коэффициент 0,93.

Поправочные коэффициенты на токовые нагрузки к табл. 12, 13

Таблица 14

Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией и оболочкой из полимерных композиций, не содержащих галогенов (нг-HF), на напряжение до 1 кВ включительно.

Таблица 15

Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена и оболочкой из полимерных композиций, не содержащих галогенов (нг-HF), на напряжение до 1 кВ включительно.

Таблица 16

Примечание к табл. 15, 16: * Токовые нагрузки даны для работы на постоянном токе.

Допустимые токовые нагрузки проводов марки СИП.

Таблица 17

Приложение к Таблице 17

Таблица 18

Понравился пост? Расскажи друзьям:

elektrikov.net

Длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей и проводов

electric-220.ru

Допустимые токовые нагрузки кабелей

Практически каждая тема на блоге имеет свою предысторию. Вот и сегодняшняя тема появилась благодаря моему новому проекту. Несмотря на то, что здесь ничего не будет нового, я все равно советую добавить данную статью в свои закладки и в случае необходимости быстро найти нужную информацию.

Дома, на работе и в моей сумке всегда лежит файл, в котором находятся  распечатанные таблицы с допустимыми токовыми нагрузками кабелей по ГОСТ 31996-2012.

Но, так получилось, что по каким-то причинам я выложил данный файл из свой сумки, и когда я был на объекте он мне понадобился. Начал вспоминать, а есть ли у меня данная информация на блоге, чтобы зайти через телефон и посмотреть допустимый ток для кабеля нужного сечения? Оказалось – нету. А это очень важная информация при выполнении проектов электроснабжения, также позволяет быстро оценить примерное сечение кабельной линии.

Лично я всегда длительно допустимые токовые нагрузки кабелей выбираю по ГОСТ 31996-2012.

На эту тему уже писал: По какому нормативному документу необходимо выбирать сечение кабеля?

Я считаю, таблицы длительно допустимых токов должны всегда находиться под рукой проектировщика или энергетика, т.к. их можно сравнить с таблицами умножения в математике. Это основа проектирования электроснабжения и эксплуатации электроустановок.

Если вы уже изучаете кокой-либо мой курс, то данные таблицы можно найти в дополнительных материалах. Для пользователей 220soft в следующей рассылке в качестве бонуса добавлю готовые таблицы для распечатки, которые мелькают в моих видео.

Отличительная особенность моих таблиц в том, что там для выбора четырехжильных и пятижильных кабелей токи не нужно умножать на кф. 0,93. Такие таблицы может сделать каждый, потратив пару часов времени

Таблица 19 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов:

Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов

Таблица 21 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов:

Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов

Таблица 20 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена:

Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена

Таблица 22 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена:

Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена

ГОСТ31996-2012 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3кВ).

В этом документе имеется и другая полезная информация, советую изучить.

P.S. Для трехжильных кабелей допустимые токи здесь занижены, т.к. учтен кф. 0,93, но, считаю, такой запас сделает однофазные сети более надежными.

По теме:

Советую почитать:

220blog.ru

Проектные и электромонтажные работы в сетях 0,4-6-10-35 кВ

В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.

Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях.

Рекомендуемое сечение силового кабеля в зависимости от потребляемой мощности:

• Медь, U = 220 B, одна фаза, двухжильный кабель

Содержание: Если электрический ток будет протекать по проводнику в течение длительного времени, в этом случае установится определенная стабильная температура данного проводника, при условии неизменной внешней среды. Величины токов, при которых температура достигает максимального значения, в электротехнике известны как длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей и проводов. Данные величины соответствуют определенным маркам проводов и кабелей. Они зависят от изоляционного материала, внешних факторов и способов прокладки. Большое значение имеет материал и сечение кабельно-проводниковой продукции, а также режим и условия эксплуатации. Причины нагрева кабеля Причины повышения температуры проводников тесно связаны с самой природой электрического тока. Всем известно, что по проводнику под действием электрического поля упорядоченно перемещаются заряженные частицы – электроны. Однако для кристаллической решетки металлов характерны высокие внутренние молекулярные связи, которые электроны вынуждены преодолевать в процессе движения. Это приводит к высвобождению большого количества теплоты, то есть, электрическая энергия преобразуется в тепловую. Данное явление похоже на выделение теплоты под действием трения, с той разницей, что в рассматриваемом варианте электроны соприкасаются с кристаллической решеткой металла. В результате, происходит выделение тепла. Такое свойство металлических проводников имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Эффект нагрева используется на производстве и в быту, как основное качество различных устройств, например, электрических печей или электрочайников, утюгов и другой техники. Отрицательными качествами являются возможные разрушения изоляции при перегреве, что может привести к возгоранию, а также выходу из строя электротехники и оборудования. Это означает, что длительные токовые нагрузки для проводов и кабелей превысили установленную норму. Существует множество причин чрезмерного нагрева проводников: Основной причиной часто становится неправильно выбранное сечение кабеля. Каждый проводник обладает собственной максимальной пропускной способностью тока, измеряемого в амперах. Прежде чем подключать тот или иной прибор, необходимо установить его мощность и только потом выбирать сечение. Выбор следует делать с запасом мощности от 30 до 40%. Другой, не менее распространенной причиной, считаются слабые контакты в местах соединений – в распределительных коробках, щитках, автоматических выключателях и т.д. При плохом контакте провода будут нагреваться, вплоть до их полного перегорания. Во многих случаях достаточно проверить и подтянуть контакты, и чрезмерный нагрев исчезнет. Довольно часто контакт нарушается из-за неправильного соединения медных и алюминиевых проводов. Чтобы избежать окисления в местах соединений этих металлов, необходимо использовать клеммники. Для правильного расчета сечения кабеля нужно вначале определить максимальные токовые нагрузки. С этой целью сумма всех номинальных мощностей у используемых потребителей, должна быть поделена на значение напряжения. Затем, с помощью таблиц можно легко подобрать нужное сечение кабеля. Расчет допустимой силы тока по нагреву жил Правильно выбранное сечение проводника не допускает падений напряжения, а также излишних перегревов под воздействием проходящего электротока. То есть, сечение должно обеспечивать наиболее оптимальный режим работы, экономичность и минимальный расход цветных металлов. Сечение проводника выбирается по двум основным критериям, как допустимый нагрев и допустимая потеря напряжения. Из двух значений сечения, полученных при расчетах, выбирается большая величина, округляемая до стандартного уровня. Потеря напряжения оказывает серьезное влияние преимущественно на состояние воздушных линий, а величина допустимого нагрева оказывает серьезное влияние на переносные шланговые и подземные кабельные линии. Поэтому сечение для каждого вида проводников определяется в соответствии с этими факторами. Понятие допустимой силы тока по нагреву (Iд) представляет собой протекающую по проводнику силу тока в течение длительного времени, в процессе которого появляется значение длительно допустимой температуры нагрева. При выборе сечения необходимо соблюдение обязательного условия, чтобы расчетная сила тока Iр соответствовала допустимой силе тока по нагреву Iд. Значение Iр определяется по следующей формуле: Iр, в которой Рн является номинальной мощностью в кВт; Кз – коэффициент загрузки устройства, составляющий 0,8-0,9; Uн – номинальное напряжение устройства; hд – КПД устройства; cos j – коэффициент мощности устройства 0,8-0,9. Таким образом, любому току, протекающему через проводник в течение длительного времени, будет соответствовать определенное значение установившейся температуры проводника. При этом, внешние условия, окружающие проводник, остаются неизменными. Величина тока, при которой температура данного кабеля считается максимально допустимой, известна в электротехнике, как длительно допустимый ток кабеля. Этот параметр зависит от материала изоляции и способа прокладки кабеля, его сечения и материала жил. Когда рассчитываются длительно допустимые токи кабелей, обязательно используется значение максимальной положительной температуры окружающей среды. Это связано с тем, что при одинаковых токах теплоотдача происходит значительно эффективнее в условиях низких температур. В разных регионах страны и в разное время года температурные показатели будут отличаться. Поэтому в ПУЭ имеются таблицы с допустимыми токовыми нагрузками для расчетных температур. Если же температурные условия значительно отличаются от расчетных, существуют поправки с помощью коэффициентов, позволяющих рассчитать нагрузку для конкретных условий. Базовое значение температуры воздуха внутри и вне помещений устанавливается в пределах 250С, а для кабелей, проложенных в земле на глубине 70-80 см – 150С. Расчеты с помощью формул достаточно сложные, поэтому на практике чаще всего используется таблица допустимых значений тока для кабелей и проводов. Это позволяет быстро определить, способен ли данный кабель выдержать нагрузку на данном участке при существующих условиях. Условия теплоотдачи Наиболее эффективными условиями для теплоотдачи является нахождение кабеля во влажной среде. В случае прокладки в грунте, отведение тепла зависит от структуры и состава грунта и количества влаги, содержащейся в нем. Для того чтобы получить более точные данные, необходимо определить состав почвы, влияющий на изменение сопротивления. Далее с помощью таблиц находится удельное сопротивление конкретного грунта. Данный параметр может быть уменьшен, если выполнить тщательную трамбовку, а также изменить состав засыпки траншеи. Например, теплопроводность пористого песка и гравия ниже, чем у глины, поэтому кабель рекомендуется засыпать глиной или суглинком, в которых отсутствуют шлаки, камни и строительный мусор. Воздушные кабельные линии обладают плохой теплоотдачей. Она ухудшается еще больше, когда проводники прокладываются в кабель-каналах с дополнительными воздушными прослойками. Кроме того, кабели, расположенные рядом, подогревают друг друга. В таких ситуациях выбираются минимальные значения нагрузок по току. Чтобы обеспечить благоприятные условия эксплуатации кабелей, значение допустимых токов рассчитывается в двух вариантах: для работы в аварийном и длительном режиме. Отдельно рассчитывается допустимая температура на случай короткого замыкания. Для кабелей в бумажной изоляции она составит 2000С, а для ПВХ – 1200С. Значение длительно допустимого тока и допустимая нагрузка на кабель представляет собой обратно пропорциональную зависимость температурного сопротивления кабеля и теплоемкости внешней среды. Необходимо учитывать, что охлаждение изолированных и неизолированных проводов происходит в совершенно разных условиях. Тепловые потоки, исходящие от кабельных жил, должны преодолеть дополнительное тепловое сопротивление изоляции. На кабели и провода, проложенные в земле и трубах, существенно влияет теплопроводность окружающей среды. Если в одной траншее прокладывается сразу несколько кабелей, в этом случае условия их охлаждения значительно ухудшаются. В связи с этим длительно допустимые токовые нагрузки на провода и кабели снижаются на каждой отдельной линии. Данный фактор нужно обязательно учитывать при расчетах. На определенное количество рабочих кабелей, проложенных рядом, существуют специальные поправочные коэффициенты, сведенные в общую таблицу. Таблица нагрузок по сечению кабеля Передача и распределение электрической энергии совершенно невозможно без проводов и кабелей. Именно с их помощью электрический ток подводится к потребителям. В этих условиях большое значение приобретает токовая нагрузка по сечению кабеля, рассчитываемая по формулам или определяемая с помощью таблиц. В связи с этим, сечения кабелей подбираются в соответствии с нагрузкой, создаваемой всеми электроприборами. Предварительные расчеты и выбор сечения обеспечивают бесперебойное прохождение электрического тока. Для этих целей существуют таблицы с широким спектром взаимных связей сечения с мощностью и силой тока. Они используются еще на стадии разработки и проектирования электрических сетей, что позволяет в дальнейшем исключить аварийные ситуации, влекущие за собой значительные затраты на ремонт и восстановление кабелей, проводов и оборудования. Существующая таблица токовых нагрузок кабелей, приведенная в ПУЭ показывает, что постепенный рост сечения проводника вызывает снижение плотности тока (А/мм2). В некоторых случаях вместо одного кабеля с большой площадью сечения, более рациональным будет использование нескольких кабелей с меньшим сечением. Однако, данный вариант требует экономических расчетов, поскольку при заметной экономии цветного металла жил, возрастают затраты на устройство дополнительных кабельных линий. Выбирая наиболее оптимальное сечение проводников с помощью таблицы, необходимо учитывать несколько важных факторов. Во время проверки на нагрев, токовые нагрузки на провода и кабели принимаются из расчета их получасового максимума. То есть, учитывается средняя максимальная получасовая токовая нагрузка для конкретного элемента сети – трансформатора, электродвигателя, магистралей и т.д. Кабели, рассчитанные на напряжение до 10 кВ, имеющие пропитанную бумажную изоляцию и работающие с нагрузкой, не превышающей 80% от номинала, допускается краткосрочная перегрузка в пределах 130% на максимальный период 5 суток, не более 6 часов в сутки. Когда нагрузка кабеля по сечению определяется для линий, проложенных в коробах и лотках, ее допустимое значение принимается как для проводов, уложенных открытым способом в лотке в одном горизонтальном ряду. Если провода прокладываются в трубах, то это значение рассчитывается, как для проводов, уложенных пучками в коробах и лотках. Если в коробах, лотках и трубах прокладываются пучки проводов в количестве более четырех, в этом случае допустимая токовая нагрузка определяется следующим образом: Для 5-6 проводов, нагруженных одновременно, считается как при открытой прокладке с коэффициентом поправки 0,68. Для 7-9 проводников при одновременной нагрузке – так же как при открытой прокладке с коэффициентом 0,63. Для 10-12 проводников при одновременной нагрузке – так же как при открытой прокладке с коэффициентом 0,6. Таблица для определения допустимого тока Расчеты, выполняемые вручную, не всегда позволяют определить длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей и проводов. В ПУЭ содержится множество разных таблиц, в том числе и таблица токовых нагрузок, содержащая готовые значения, применительно к различным условиям эксплуатации. Характеристики проводов и кабелей, приведенные в таблицах, дают возможность нормальной передачи и распределения электроэнергии в сетях с постоянным и переменным напряжением. Технические параметры кабельно-проводниковой продукции находятся в очень широком диапазоне. Они различаются собственной маркировкой, количеством жил и другими показателями. Таким образом, перегрев проводников при постоянной нагрузке можно исключить путем правильного подбора длительно допустимого тока и расчетов отведения тепла в окружающую среду.

Р, кВт	1	2	3	3,5	4	6	8
I, A	4,5	9,1	13,6	15,9	18,2	27,3	36,4
Сечение токопроводящей жилы, мм2	1	1	1,5	2,5	2,5	4	6
Макс. допустимая длина кабеля при указанном сечении, м*	34,6	17,3	17,3	24,7	21,6	23	27

• Медь, U = 380 B, три фазы, трехжильный кабель

Р, кВт	6	12	15	18	21	24	27	35
I, A	9,1	18,2	22,8	27,3	31,9	36,5	41	53,2
Сечение токопроводящей жилы, мм2	1,5	2,5	4	4	6	6	10	10
Макс. допустимая длина кабеля при указанном сечении, м*	50,5	33,6	47,6	39,7	51	44,7	66,2	51

* величина сечения может корректироваться в зависимости от конкретных условий прокладки кабеля

eds-perm. ru

---

Смотрите также

• Как определить сечение кабеля по диаметру жилы таблица
• Двухжильный телефонный кабель
• Кондуктор для протяжки кабеля
• Кабель тайп си что это
• Одиночная прокладка кабеля
• Кабель канал 20х12 5
• Прокладка кабеля в лотках пуэ
• Кабель для зарядки магнитный
• Ремонт интернет кабеля
• Прокладка кабеля в земле нормы
• Правила прокладки кабеля в земле

Максимальный ток силового кабеля 220 В переменного тока

спросил 8 лет, 4 месяца назад

Изменено 2 года, 8 месяцев назад

Просмотрено 18 тысяч раз

\$\начало группы\$

Я установил 1 мм ² медный кабель питания переменного тока через дом для видеонаблюдения (8 камер, потребляемая мощность для каждой камеры не более 4 Вт, 12 В).

Для каждой камеры есть свой преобразователь 220В->12В на 3А. Общая длина кабеля питания переменного тока составляет около 150 метров. (В случае, если камеры подключены к APC Smart-UPS, я планирую подключить 50-дюймовый LED-телевизор (190W) к этой линии переменного тока тоже)

Я читаю спецификации AWG в Википедии. Я также прочитал таблицу размеров AWG и пределов тока. Затем я посмотрел на шнур питания моего компьютера.

Таким образом, площадь 17 AWG составляет 1 мм ² , размеры AWG и пределы тока показывают, что максимальный ток составляет 2,9 ампер. Но кабель питания моего компьютера имеет маркировку 0,75 мм ² и максимальную силу тока 16 ампер.

Итак, вопросы:

1. Как может быть, что кабель меньше 1мм ² может справиться большая нагрузка, чем 17 AWG?
2. Или в моем компьютерном кабеле используется другая система измерения? Или перечисленные 16A означают только пик?
3. И как я могу рассчитать максимальную нагрузку кабеля по площади кабеля (мм ² )?
Таблица
4. или AWG размеров и ограничений по току неверна?
5. Общий вопрос. Подойдет ли установленный кабель 1 мм ² для такой нагрузки?

• текущий
• переменный ток
• кабели

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Как может быть, что кабель сечением менее 1 мм2 может выдержать большую нагрузку, чем 17 AWG?

Или в моем компьютерном кабеле используется другая система измерения? Или перечисленные 16A означают только пик?

Не может быть.

16A/250V на вашем фото — это просто рейтинг штекера, а не всего провода. Проверьте другой конец провода — он может иметь номинал 10 или 20А 🙂

И как я могу рассчитать максимальную нагрузку на кабель по площади кабеля (мм2)?

Вы можете использовать какую-нибудь таблицу. Упомянутая вами таблица (размеры AWG и пределы тока) имеет примечание:

Ток (сила тока)

Значения тока, показанные в таблице, относятся к силовой передаче и были определены с использованием правила 1 ампер на 700 круговых мил, что является очень консервативным значением.
Для справки, в Национальном электротехническом кодексе (NEC) указана следующая допустимая нагрузка для медного провода при температуре 30 градусов Цельсия:
14 AWG — максимум 20 А на открытом воздухе, максимум 15 А в составе трехжильного кабеля;
12 AWG — максимум 25 А на открытом воздухе, максимум 20 А в составе трехжильного кабеля;
10 AWG — максимум 40 А на открытом воздухе, максимум 30 А в составе трехжильного кабеля.

http://en.wikipedia.org/wiki/American_wire_gauge

Или таблица размеров AWG и пределов тока неверна?

Это множество таблиц, максимальные токи рассчитываются по разным правилам. Существуют стандарты NEC, стандарты IEC, стандарты производителей кабелей, некоторые местные правила во многих странах мира. Я думаю, что IEC неплохая идея для справки, но вы можете использовать любую другую надежную организацию или компанию.

Вот калькулятор проводов, основанный на стандартах « IEC 60364-5-52: Низковольтные электрические установки (2009) » (низкое напряжение < 1 кВ в номенклатуре IEC).

Общий вопрос — хватит ли проложенного кабеля сечением 1 мм2 для такой нагрузки?

Для 8 камерных блоков питания (вероятно не более 50Вт суммарно) и 190Вт ТВ — этого более чем достаточно. Эти блоки питания камеры рассчитаны на 3 А/220 В, но пиковый ток 3 А.

---

Дополнительное примечание:

Если к одному ИБП подключено много преобразователей напряжения, их одновременное включение может привести к очень высокому импульсному току, и у ИБП могут возникнуть проблемы с запуском.

Может быть, это не имеет значения для 8 маленьких блоков питания камеры и 1 большого телевизора, но вы должны знать.

3А на блоке питания вашей камеры импульсный ток для зарядки входного конденсатора преобразователя.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Несколько слов об этой установке.

Во-первых, при подключении питания от сети вы должны следовать правилам вашей юрисдикции в отношении способов подключения и типов используемых кабелей . Они очень хорошо зарекомендовали себя.

Фотографии, которые вы показали, относятся к типу кабеля, который мы называем канатом . Это шнуры для бытовой техники. Это не то же самое, что кабели, используемые в стене, которые имеют другие характеристики изоляции и оболочки. Вы должны использовать соответствующие типы. Обычно вам не разрешается прикреплять веревки к стенам вместо надлежащей проводки при сетевом напряжении.

Вы проверяете номинал проводов, исходя из того, что вы считаете нормальной нагрузкой. Если бы электрическая система была рассчитана на нормальные условия, не было бы необходимости в предохранителях, автоматических выключателях, заземляющих проводах или даже УЗО! Вы должны проектировать условия отказа. Это означает прокладку заземляющих проводов, а это означает, что ваши кабели диаметром 1,0 мм должны быть защищены предохранителем/автоматом, подходящим для провода диаметром 1,00 мм, например, в соответствии с требованиями вашей юрисдикции, например. предохранитель на 6А.

Если вы находите эти правила неудобными и не хотите им следовать, то у вас есть возможный обходной путь: правила смягчены для низковольтной слаботочной проводки. Вместо того, чтобы распределять 230 В по всему дому на отдельные настенные розетки 230–12 В, вы можете устранить настенные бородавки и распределить 12 В постоянного тока. Тогда ваша проводка будет нести только 12 В, и у вас будет меньше проблем с регулированием. В зависимости от вашей юрисдикции, конечно.

\$\конечная группа\$

4

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Снижение номинальных характеристик токонесущих проводников в зависимости от условий использования

Снижение номинальных характеристик токонесущих проводников в соответствии с условиями эксплуатации

Национальный электротехнический кодекс 2020 г.

Автор: Jerry Durham | 05 августа 2020 г.

Если вы спросите опытного электрика, сколько проводников № 12 AWG поместится в кабельную систему 3/4″ EMT, вы можете получить такой ответ, как «еще один!» Хотя это забавно (и, как правило, верно), существуют меры предосторожности, которые должны быть приняты в соответствии с NEC всякий раз, когда проводники связаны вместе в кабелепроводе, кабеле или даже в канаве в земле.

Аналогичные меры предосторожности также должны быть приняты, если проводники проложены при температуре выше 86°F. Оба условия способствуют накоплению тепла и плохой работе проводника.

Мы рассмотрим, что NEC 2020 года говорит об этих условиях использования, рассмотрев:

• Раздел 210. 19(A)(1) – Постоянные и непостоянные нагрузки. 125%
• Таблица 310.16 – Сила тока проводника
• Таблица 310.15(B)(1) – Температуры, отличные от 86°F
• Таблица 310.15(C)(1) – Более трех токонесущих проводников в кабелепроводе, кабеле или закопанных в землю

Постоянные и непостоянные нагрузки — Раздел 210.19(A)(1)

Раздел 210.19(A)(1) предписывает электрикам выбирать размеры проводников при 100% номинальной нагрузки для всех непостоянных нагрузок плюс 125% нагрузки номинал для всех непрерывных нагрузок в цепи. Однако, если электрик должен применять поправочные коэффициенты и к тем проводникам из таблицы 310.15(C)(1) для более чем трех токонесущих проводников в кабелепроводе и/или поправочные коэффициенты из таблицы 310.15(B)(1) для температур выше 86 градусов по Фаренгейту NEC требует, чтобы мы сравнили результаты двух требований и использовали большее из двух. Другими словами, если увеличение проводников на 125% приводит к увеличению проводника, вы должны использовать этот проводник. Но если при применении корректирующих и поправочных коэффициентов для чрезмерных температур окружающей среды и связывания проводов получается провод большего размера, вы должны использовать этот провод.

Что такое увеличение на 125%?

Увеличение сечения проводника на 125% для постоянной нагрузки служит дополнительным теплоотводом цепи. Больший проводник обеспечивает большую площадь поверхности для вытеснения тепла в цепи и большую площадь поверхности для передачи тепла в окружающий воздух. Больший проводник отводит тепло от клемм, к которым подключен проводник. Но когда клеммы всех компонентов рассчитаны на работу на 100 % от их номинальной мощности, то нет необходимости увеличивать сечение проводника до 125 %, чтобы он служил радиатором.

Сила тока проводника — таблица 310.16

В таблице 310.16 NEC 2020 указаны значения силы тока проводника для проводки, которую мы используем каждый день , когда условия использования не вынуждают нас отклоняться от этих цифр. Эти «условия использования» обычно включают температуру окружающей среды выше 86 ° F или более трех токонесущих проводников, установленных вместе в кабелепроводе, кабеле или зарытых в землю. Или и .

Таблица 310.16 разделена на две меньшие таблицы, где медные (Cu) проводники указаны в левой части таблицы, а алюминиевые (Al) и покрытые медью алюминиевые проводники указаны в правой части таблицы. Медные проводники могут пропускать больший ток, чем алюминиевые проводники того же размера.

В таблице представлены три столбца температурных значений: 60°C, 75°C и 90°C. Большинство проводников попадают в одну из этих трех температурных колонок.

Тепло выделяется внутри проводника при протекании электрического тока по проводнику. Чем больше ток, тем больше тепла выделяется в проводнике. Изоляция, окружающая проводник, как правило, из термореактивного или термопластичного типа, должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать такое тепло. Таблица 310.16 ограничивает допустимую нагрузку проводников в зависимости от их класса изоляции. например 9Проводник №6 с температурой 0°C может пропускать больший ток, чем проводник №6 с температурой 60°C, не потому, что сам провод отличается, а потому, что изоляция проводника с температурой 90°C рассчитана на большее нагревание без разрушения. Когда генерируемое тепло внутри проводника превышает номинальные характеристики изоляции проводника, изоляция, окружающая провод, может обесцвечиваться, становиться хрупкой и в конечном итоге может отвалиться.

Если вы когда-либо видели заземленный проводник белого цвета с коричневым оттенком изоляции, значит, вы видели проводник, используемый с силой тока, превышающей его номинал.

Перегрев заземленного проводника белого цвета.

Мы понимаем, что при протекании тока по проводнику выделяется тепло, и насколько важно, чтобы изоляция проводника могла безопасно выдерживать это тепло без разрушения. Но существует и другой вид тепла, не менее важный для долговечности проводника, — температура окружающей среды. Температура окружающей среды — это температура воздуха, окружающего ваши электрические проводники после установки. Когда это слишком высоко, это плохие новости для дирижера.

Температура окружающей среды, отличная от 86°F – Таблица 310.15(B)(1)

Если температура вокруг проводника выше 86°F, тепло, выделяемое внутри проводника при нормальном использовании, не может эффективно рассеиваться через изоляцию . Если тепло не может эффективно отводиться от проводника, то мы должны уменьшить величину тока, протекающего по проводнику, чтобы уменьшить выделение тепла в проводнике.

Это снижение допустимого тока, протекающего по проводнику из-за температуры окружающей среды выше 86°F, называется «коррекцией температуры окружающей среды» и требует использования поправочных коэффициентов из таблицы 310.15(B)(1) в сочетании со значениями из Таблица 310.16.

Поправочные коэффициенты в таблице 310.15(B)(1) представлены в процентах и ​​применяются к значениям нормальной силы тока, указанным в таблице 310.16, для уменьшения их значения. Например, медный проводник THWN № 6 из таблицы 310. 16 рассчитан на 65 ампер. Но согласно Таблице 310.15(B)(1), когда тот же самый проводник установлен при температуре окружающей среды в диапазоне от 105°F до 113°F, его стоимость составляет всего 82% от его стоимости, или 53,3 ампера. (65 x 0,82 = 53,3)

Электрик должен не только опасаться снижения температуры окружающей среды и ухудшения характеристик проводника, но и опасаться установки слишком большого количества токонесущих проводников вместе в кабелепроводе, кабеле , или закопать в землю. Прокладка более трех токонесущих проводников вместе в одном кабельном канале, кабеле или крытой канаве оказывает такое же разрушающее воздействие на изоляцию проводника, как и прокладка проводников в условиях повышенной температуры окружающей среды.

Более трех токонесущих проводников в кабелепроводе, кабеле или заземлении — таблица 310.15(C)(1)

проводники устанавливаются вместе в кабелепроводе, кабеле или в крытой канаве в земле. Например, таблица 310.15(C)(1) требует, чтобы медный проводник THWN № 4, обычно рассчитанный на 85 ампер в соответствии с таблицей 310. 16, должен быть снижен до 80% от его значения, когда имеется 4-6 токонесущих проводников. вместе. Тот же проводник должен быть снижен до 70% от его нормального значения при наличии 7-9токонесущие проводники, связанные вместе, и так далее. Сила тока проводников продолжает уменьшаться в таблице 310.15(C)(1) по мере увеличения количества проводников, связанных вместе.

Когда более трех токонесущих проводников установлены вместе в одном кабельном канале, кабеле или закрытой канаве, допустимая нагрузка каждого проводника должна быть уменьшена в соответствии с применимым поправочным коэффициентом из Таблицы 310.15(C)(1). Уменьшение тока, протекающего по каждому проводнику, снижает выделение тепла в каждом проводнике. В совокупности это снижает общую рабочую температуру проводки в системе кабелепроводов и защищает изоляцию проводника от преждевременного выхода из строя.

Изоляция проводника со временем ухудшается даже при нормальном использовании. Но когда проводник подвергается воздействию температур, превышающих номинальные параметры проводника, этот выход из строя происходит гораздо раньше. Проводник, используемый в нормальных условиях и в соответствии с инструкциями изготовителя, может надежно служить десятки лет.

Что такое проводник с током?

Помните, что Таблица 310.15(C)(1) применяется только к токоведущим проводникам, и НЕ каждый проводник является токонесущим проводником.

Этот белый заземленный проводник является токоведущим проводником

В разделе 310.15(F) указано, что заземляющий или соединительный проводник (обычно неизолированный или зеленого цвета) имеет номер и никогда не считается проводником с током. Однако в Разделе 310.15 (E) говорится, что проводник с заземлением белого цвета (нейтральный) ЯВЛЯЕТСЯ проводником с током, если по нему проходит весь ток (ампер) в цепи, такой как двухпроводная 120-вольтовая цепь, обслуживающая осветительный прибор. . Но когда проводник с белым заземлением служит нейтральным проводником, где он несет только несбалансированную нагрузку между двумя фазными проводниками, обслуживающими одну и ту же нагрузку, он не является токонесущим проводником. Электрик должен изучить Раздел 310.15(E), чтобы ознакомиться с правилами установки нейтрального проводника в кабелепроводе.

 

Как ограничить ток?

Мы неоднократно заявляли, что допустимая нагрузка проводника должна быть уменьшена, если проводник подвергается воздействию чрезмерных температур окружающей среды или если слишком много токонесущих проводников установлены вместе в кабелепроводе или подобном месте. Но как уменьшить эту мощность? Как ограничить текущий поток? Получаем ли мы обещание от клиента, что они не будут подавать в цепь больше ампер, чем мы советовали, поскольку номинал проводника снижен? Конечно нет. Когда мы говорим, что ограничиваем силу тока или ток в цепи или проводниках, мы просто имеем в виду, что мы уменьшаем номинал устройства перегрузки по току.

Если проводник обычно рассчитан на 50 ампер, но температура окружающей среды требует снижения номинального тока проводника до 80 %, мы просто должны уменьшить устройство максимального тока, чтобы оно срабатывало при новом номинале тока проводника.