Разное

Предельно допустимые токи для кабелей: Допустимые длительные токи для проводов, шнуров и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией

Предельно допустимые токи для кабелей: Допустимые длительные токи для проводов, шнуров и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией

Содержание

Допустимые длительные токи для проводов, шнуров и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией

1.3.10. Допустимые длительные токи для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках приведены в табл. 1.3.4 — 1.3.11. Они приняты для температур: жил +65, окружающего воздуха +25 и земли +15 º С.

При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.

Данные, содержащиеся в табл. 1.3.4 и 1.3.5, следует применять независимо от количества труб и места их прокладки (в воздухе, перекрытиях, фундаментах). Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, проложенных в коробах, а также в лотках пучками, должны приниматься: для проводов — по табл. 1.3.4 и 1.3.5, как для проводов, проложенных в трубах, для кабелей — по табл. 1.3.6 — 1.3.8, как для кабелей, проложенных в воздухе. При количестве одновременно нагруженных проводов более четырех, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, токи для проводов должны приниматься по табл. 1.3.4 и 1.3.5, как для проводов, проложенных открыто (в воздухе), с введением снижающих коэффициентов 0, 68 для 5 и 6; 0, 63 для 7 — 9 и 0, 6 для 10 — 12 проводов.

Для проводов вторичных цепей снижающие коэффициенты не вводятся.

1.3.11. Допустимые длительные токи для проводов, проложенных в лотках, при однорядной прокладке (не в пучках) следует принимать как для проводов, проложенных в воздухе.

Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах, следует принимать по табл. 1.3.4 — 1.3.7, как для одиночных проводов и кабелей, проложенных открыто (в воздухе), с применением снижающих коэффициентов, указанных в табл. 1.3.12.

При выборе снижающих коэффициентов контрольные и резервные провода и кабели не учитываются.

Таблица 1.3.4.

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А, для проводов, проложенных

открыто

в одной трубе

двух одно жильных

трех одно жильных

четырех одно жильных

одного двух жильного

одного трех жильного

0,5

11

0,75

15

1

17

16

15

14

15

14

1,2

20

18

16

15

16

14,5

1,5

23

19

17

16

18

15

2

26

24

22

20

23

19

2,5

30

27

25

25

25

21

3

34

32

28

26

28

24

4

41

38

35

30

32

27

5

46

42

39

34

37

31

6

50

46

42

40

40

34

8

62

54

51

46

48

43

10

80

70

60

50

55

50

16

100

85

80

75

80

70

25

140

115

100

90

100

85

35

170

135

125

115

125

100

50

215

185

170

150

160

135

70

270

225

210

185

195

175

95

330

275

255

225

245

215

120

385

315

290

260

295

250

150

440

360

330

185

510

240

605

300

695

400

830

Таблица 1. 3.5.

Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А, для проводов, проложенных

открыто

в одной трубе

двух одножильных

трех одножильных

четырех одножильных

одного двухжильного

одного трехжильного

2

21

19

18

15

17

14

2,5

24

20

19

19

19

16

3

27

24

22

21

22

18

4

32

28

28

23

25

21

5

36

32

30

27

28

24

6

39

36

32

30

31

26

8

46

43

40

37

38

32

10

60

50

47

39

42

38

16

75

60

60

55

60

55

25

105

85

80

70

75

65

35

130

100

95

85

95

75

50

165

140

130

120

125

105

70

210

175

165

140

150

135

95

255

215

200

175

190

165

120

295

245

220

200

230

190

150

340

275

255

185

390

240

465

300

535

400

645

Таблица 1. 3.6.

Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток*, А, для проводов и кабелей

одножильных

двухжильных

трехжильных

при прокладке

в воздухе

в воздухе

в земле

в воздухе

в земле

1,5

23

19

33

19

27

2,5

30

27

44

25

38

4

41

38

55

35

49

6

50

50

70

42

60

10

80

70

105

55

90

16

100

90

135

75

115

25

140

115

175

95

150

35

170

140

210

120

180

50

215

175

265

145

225

70

270

215

320

180

275

95

325

260

385

220

330

120

385

300

445

260

385

150

440

350

505

305

435

185

510

405

570

350

500

240

605

Таблица 1. 3.7.

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных*

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А, для проводов и кабелей

одножильных

двухжильных

трехжильных

при прокладке

в воздухе

в воздухе

в земле

в воздухе

в земле

2,5

23

21

34

19

29

4

31

29

42

27

38

6

38

38

55

32

46

10

60

55

80

42

70

16

75

70

105

60

90

25

105

90

135

75

115

35

130

105

160

90

140

50

165

135

205

110

175

70

210

165

245

140

210

95

250

200

295

170

255

120

295

230

340

200

295

150

340

270

390

235

335

185

390

310

440

270

385

240

465

Таблица 1. 3.8.

Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток*, А, для шнуров, проводов и кабелей

одножильных

двухжильных

трехжильных

0,5

12

0,75

16

14

1,0

18

16

1,5

23

20

2,5

40

33

28

4

50

43

36

6

65

55

45

10

90

75

60

16

120

95

80

25

160

125

105

35

190

150

130

50

235

185

160

70

290

235

200

Таблица 1.3.9.

Допустимый длительный ток для переносных шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для торфопредприятий

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток*, А, для кабелей напряжением, кВ

0,5

3

6

6

44

45

47

10

60

60

65

16

80

80

85

25

100

105

105

35

125

125

130

50

155

155

160

70

190

195

Таблица 1. 3.10.

Допустимый длительный ток для шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для передвижных электроприемников

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток*, А, для кабелей напряжением, кВ

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток*, А, для кабелей напряжением, кВ

3

6

3

6

16

85

90

70

215

220

25

115

120

95

260

265

35

140

145

120

305

310

50

175

180

150

345

350

Таблица 1.3.11.

Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией для электрифицированного транспорта 1, 3 и 4 кВ

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А

1

20

16

115

120

390

1,5

25

25

150

150

445

2,5

40

35

185

185

505

4

50

50

230

240

590

6

65

70

285

300

670

10

90

95

340

350

745

Таблица 1. 3.12.

Снижающий коэффициент для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах

Способ прокладки

Количество проложенных проводов и кабелей

Снижающий коэффициент для проводов и кабелей, питающих

одножильных

многожильных

отдельные электроприемники с коэффициентом использования до 0, 7

группы электроприемников и отдельные приемники с коэффициентом использования более 0, 7

Многослойно и пучками

До 4

1,0

2

5-6

0,85

3-9

7-9

0,75

10-11

10-11

0,7

12-14

12-14

0,65

15-18

15-18

0,6

Однослойно

2-4

2-4

0,67

5

5

0,6

 

Токовые нагрузки на кабели и провода | Полезные статьи

Токовые нагрузки, установленные в действующихнормативных документах по использованию кабелей и проводов вэлектрических сетях, указаны в таблицах 1 — 11. Указанные значениятоков приведены для температур окружающего воздуха +25°С и земли +15°С для усредненных условий прокладки. В случае необходимости выбораконкретной токовой нагрузки для конкретного типа кабеля или провода иконкретных условий прокладки, необходимо руководствоваться методиками,указанными в стандартах и правилах.

Таблица 1. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами, А

Сечение токопроводящей жилы, мм2Для проводов, проложенных
открытов одной трубе
двух одножильныхтрех одножильныхчетырех одножильныходного двухжильногоодного трехжильного
0,511
0,7515
1171615141514
1,5231917161815
2,5302725252521
4413835303227
6504642404034
10807060505550
161008580758070
251401151009010085
35170135125115125100
50215185170150160135
70270225210185195175
95330275255225245215
120385315290260295250

Таблица 2. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами, А

Сечение токопроводящей жилы, мм2Для проводов, проложенных
открытов одной трубе
двух одножильныхтрех одножильныхчетырех одножильныходного двухжильногоодного трехжильного
2,5242019191916
4322828232521
10605047394238
16756060556055
251058580707565
3513010095859575
50165140130120125105
70210175165140150135
95255215200175190165
120295245220200230190

 

Таблица 3. Длительно допустимый ток для гибких кабелей и проводов с резиновой изоляцией, А

Сечение токопроводящей жилы, мм2ОдножильныеДвухжильныеТрехжильные
0,512
0,751614
1,01816
1,52320
2,5403328
4504336
6655545
10907560
161209580
25160125105
35190150130
50235185160
70290235200

 

Таблица 4. Допустимый длительный токдля проводов с медными жилами с резиновой изоляцией дляэлектрифицированного транспорта 1, 3 и 4 кВ, А

Сечение токопроводящей жилы, мм2ТокСечение токопроводящей жилы, мм2ТокСечение токопроводящей жилы, мм2Ток
12016115120390
1,52525150150445
2,54035185185505
45050230240590
66570285300670
109095340350745

 

Таблица 5. Допустимый длительный токдля кабелей с медными жилами с бумажной пропитанной изоляцией на низкоенапряжение в свинцовой оболочке, прокладываемых в земле, А

Сечение токопроводящей жилы, мм2Для кабелей
одножильных до 1 кВдвухжильных до 1 кВтрехжильных напряжением, кВчетырехжильных до 1 кВ
доЗ610
68070
10140105958085
1617514012010595115
25235185160135120150
35285225190160150175
50360270235200180215
70440325285245215265
95520380340295265310
120595435390340310350
150675500435390355395
185755490440400450
240880570510460
3001000
4001220
5001400
6251520
8001700

 

Таблица 6. Допустимый длительный токдля кабелей с медными жилами с бумажной пропитанной изоляцией на низкоенапряжение в свинцовой оболочке, прокладываемой в воздухе, А

Сечение токопроводящей жилы, мм2Для кабелей
одножильных до 1 кВдвухжильных до 1 кВтрехжильных напряжением, кВчетырехжильных до 1 кВ
до 3610
65545
109575605560
161209580656080
251601301059085100
35200150125110105120
50245185155145135145
70305225200175165185
95360275245215200215
120415320285250240260
150470375330290270300
185525375325305340
240610430375350
300720
400880
5001020
6251180
8001400

 

Таблица 7. Допустимый длительный токдля кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной изоляцией нанизкое напряжение в свинцовой оболочке, прокладываемых в земле, А

Сечение токопроводящей жилы, мм2Для кабелей
одножильных до 1 кВдвухжильных до 1 кВтрехжильных напряжением, кВчетырехжильных до 1 кВ
до 3610
66055
1011080756065
1613511090807590
2518014012510590115
35220175145125115135
50275210180155140165
70340250220190165200
95400290260225205240
120460335300260240270
150520385335300275305
185580380340310345
240675440390355
300770
400940
5001080
6251170
8001310

 

Таблица 8. Допустимый длительный токдля кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной изоляцией нанизкое напряжение в свинцовой оболочке, прокладываемых в воздухе, А

Сечение токопроводящеи жилы, мм2Для кабелей
одножильных до 1 кВдвухжильных до 1 кВтрехжильных напряжением, кВчетырехжильных до 1 кВ
до З610
64235
107555464245
16907560504660
2512510080706575
3515511595858095
50190140120110105110
70235175155135130140
95275210190165155165
120320245220190185200
150360290255225210230
185405290250235260
240470330290270
300555
400675
500785
625910
8001080

 

Таблица 9. Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами с пластмассовой изоляцией на напряжение до 3 кВ, А

Номинальное сечение жилы, мм2ОдножильныхДвухжильныхТрехжильных
на воздухев землена воздухеdв землена воздухев земле
1,5293224332128
2,5404233442837
4535444563748
6676756714958
10918975946677
1612111610112387100
25160148134157115130
35197178166190141158
50247217208230177192
70318265226237
95386314274280
120450358321321
150521406370363
185594455421406
240704525499468

 

Таблица 10. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с пластмассовой изоляцией на напряжение до 3 кВ, А

Номинальное сечение жилы, мм2ОдножильныхДвухжильныхТрехжильных
на воздухев землена воздухев землена воздухев земле
2,5303225332128
4404134432937
6515243543744
10696858725059
16938377946777
2512211310312088100
35151136127145109121
50189166159176136147
70233200167178
95284237204212
120330269236241
150380305273274
185436343313308
240515396369355

 

Таблица 11. Допустимый длительный ток для кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение 6 кВ, А

Номинальное сечение жилы, мм2С алюминиевой жилойС медной жилой
на воздухев землена воздухев земле
1050556570
1665708592
258590110122
5105110135147
50125130165175
70155160210215
95190195255260
120220220300295
150250250335335
185290285285380
240345335460445

Предельно допустимый ток, выбора кабеля, компенсация

Во время протекания тока по проводнику возникают значительные энергетические потери, которые почти полностью проявляются в виде нагрева провода. Этот вид потерь обусловлен сопротивлением материала течению электронов. Для компенсации потерь на нагрев приходится увеличивать мощность, поскольку конечному потребителю дойдёт меньшее количество энергии, чем было на входе в линию электропередачи. При этом важным компонентом, позволяющим снизить данные потери является правильный выбор материала провода, а также его сечения.


Металлом, обладающим наименьшим электрическим сопротивлением при нормальных условиях, является серебро, которое из-за высокой стоимости не может применяться в промышленных масштабах для целей электропередач. Несколько более высоким электросопротивлением характеризуется медь, далее — алюминий. Два последних металла максимально высокой степени чистоты и используются в настоящее время в качестве основных проводников тока во всём мире.

Второй важный фактор при выборе провода — правильное его сечение, которое должно обеспечивать допустимый нагрев, и в то же время не имеет смысла переплачивать за слишком толстый кабель. Выбор сечения определяется температурой нагрева провода длительными токовыми нагрузками. Пример: медный проводник диаметром 1,16 мм расплавится при силе тока 10 ампер. При этом, следует помнить, что пластиковая изоляция значительно менее устойчивая к высоким температурам, и для неё чаще всего опасной является температура уже в 65°C.

Площадь сечения жилы рассчитывается по стандартным формулам в зависимости от типа проводника (круглая жила, треугольная, квадратная, прямоугольная). Формула для расчёта тепловыделения тоже стандартная. Выделяемая тепловая мощность прямо пропорциональная квадрату силы тока, при этом она не зависит от напряжения, именно поэтому там, где необходимо передавать большое количество энергии, стараются максимально возможно увеличить напряжение. Также необходимо учитывать тот факт, что если рядом проходит несколько проводов, то они греют друг друга.

Максимально допустимая сила тока для кабелей, шнуров, проводов с пластиковой или резиновой изоляцией:

Безопасным считается такой ток, который при температуре земли + 15°С, температуре воздуха или окружающей среды + 25°С нагревает кабель не более чем до +65°С. При выборе провода для любых целей рекомендуется пользоваться специальными таблицами, в которых приводятся минимальные допустимые сечения провода для предполагаемой нагрузки (определяется мощностью нагрузки). В продаже можно найти как стандартные провода с маркировкой по ГОСТ или ТУ с известными характеристиками, так и большое количество других типов кабелей.

Таблицы токовых нагрузок

Длительно допустимый ток регламентируют Правилами устройства электроустановок.
Значения этих нагрузок приведены в таблицах из расчета нагрева жил до температуры +65°С при температуре окружающего воздуха +25°С.

Провода с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией с медными жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм²Сила тока, А, для проводов, проложенных
открытов одной трубе
два одножильныхтри одножильныхчетыре одножильныходин двухжильныйодин трехжильный
0.511
0.7515
1171615141514
1.5231917161815
2.5302725252521
4413835303227
6504642404034
10807060505550
161008580758070
251401151009010085
35170135125115125100
50215185170150160135
Провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм²Сила тока, А, для проводов, проложенных
открытов одной трубе
два одножильныхтри одножильныхчетыре одножильныходин двухжильныйодин трехжильный
2. 5242019191916
4322828232521
6393632303126
10605047394238
16766060556055
251058580707565
3513010095859575
50165140130120125105
Провода с медными жилами с резиновой изоляцией, в металлических защитных оболочках и кабели с медными жилами с резиновой изоляцией в поливинилхлоридной наиритовой или резиновой оболочках, бронированные и небронированные
Сечение токопроводящей жилы, мм²Сила тока, А, на кабели
одножильныедвухжильныетрехжильные
при прокладке
в воэдухев воэдухев землев воэдухев земле
1.52319331927
2.53027442538
44138553549
65050704260
1080701055590
161009013575115
2514011517595150
35170140210120180
50215175265145225
Кабели с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированные и небронированные.
Сечение токопроводящей жилы, мм²Сила тока, А, на кабели
одножильныедвухжильныетрехжильные
при прокладке
в воэдухев воэдухев землев воэдухев земле
2.52321341929
43129422738
63838553246
106055804270
1675701056090
251059013575115
3513010516090140
50165135205110175
Шнуры переносные шланговые легкие и средние, кабели переносные шланговые
сечение токопроводящей жилы, мм²Сила тока, А, на шнуры, провода и кабели
одножильныедвухжильныетрехжильные
0.512
0.751614
11816
1. 52320
2.5403328
4504336
5655545
10907560
161209580
25160125105
35190150130
50235185160

Как правильно пользоваться таблицами ПУЭ 1.3.4. и 1.3.5 во время выбора сечения кабеля

Таблицы из ПУЭ 1.3.4 и 1.3.5 знакомы уже многим и разжеваны сотни раз на разных форумах профессиональными электриками. В эту дискуссию хочу внести свою лепту и я. Ниже я описываю свое мнение как нужно правильно пользоваться данными таблицами. Там вы найдете ссылки и выдержки на соответствующие пункты ПУЭ, мои расчеты и примеры. Если вы еще не знаете как правильно выбирать сечение кабеля и как пользоваться этими таблицами, то вам нужно обязательно прочитать эту статью.

Вот они эти заветные таблицы ПУЭ.

Таблица 1.3.4. предназначена для выбора проводов с медными жилами.

Таблица 1.3.5. предназначена для выбора проводов с алюминиевыми жилами.

Посмотрели их внимательно? Теперь давайте подумаем, почему для кабеля одного и того же сечения допустимый длительный ток может быть разным. Например, для сечения 2,5мм2 он может быть 21А, 25А, 27А или 30А. Видите какой разброс, аж в целых 7 ампер. Из этих таблиц мы видим, что величина длительного номинального тока зависит от способа прокладки проводов. Но какая может быть разница от того если мы кабель заштукатурили в стену, проложили в кабель-канале или в землю закопали? Сопротивление же этого кабеля не может измениться от его способа прокладки. Сопротивление это параметр, который может повлиять на величину номинального тока. Когда мы увеличиваем сечение кабеля мы тупо уменьшаем его сопротивление, поэтому по более толстому проводу может протекать более высокий ток.

Итак, давайте во всем этом мы с вами вместе разберемся. Для этого открываем ПУЭ и смотрим пункт 1.3.2. Тут сказано, что все провода должны удовлетворять только требованиям предельно допустимого нагрева. Это означает, что ограничения по току выбираются исходя из нагрева токопроводящих жил, то есть при выборе сечения нам нужно исключить только перегрев кабелей.

Оказывается, что от способа прокладки кабеля зависит его естественное охлаждение. Если мы прокладываем провод открыто, то он лучше охлаждается, чем если мы его проложим в кабель-канале. Если мы кабель закопаем в землю, то он еще лучше будет охлаждаться и соответственно меньше греться, поэтому по нему допускается протекание более высокого длительного номинального тока.

Листаем ПУЭ дальше и смотрим пункт 1.3.10. Тут сказано, что все номинальные токи, указанные в таблице, рассчитаны исходя из температуры жил +65С0, окружающего воздуха +25С0 и земли +15С0. Таким образом получается, если на улице теплая погода +25С0, а мы проложили кабель сечением 2,5мм2 открыто и по нему протекает ток величиной 30А, то температура его жил должна быть +65С0. Вы представляете себе эту температуру? Ее даже не сможет выдержать ваша рука. Конечно для изоляции может эта температура и нормальная, но признаюсь честно, что я не хочу чтобы у меня дома жилы кабелей имели температуру +65С0.

Делаем вывод что, если кабель имеет хорошее охлаждение, то для того чтобы его жилу нагреть до критической температуры необходимо, чтобы по нему протекал больший ток. Поэтому в таблицах ПУЭ 1.3.4 и 1.3.5 присутствует разброс по величине номинального тока в зависимости от способа прокладки, т.е. от условий его охлаждения.

Теперь давайте разберем, что означает в столбцах таблиц прокладка кабеля в одной трубе и т. д. В том же пункте ПУЭ 1.3.10. написана следующая фраза:.

При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.

Я ее понимаю так, что при подсчете количества проводов при использовании многожильных кабелей, нулевые защитные проводники в расчет не принимаются. Также если сеть 3-х фазная, то здесь еще не принимается в расчет нулевой рабочий проводник N.

Поэтому получаем, что когда мы используем 3-х жильный кабель у себя дома, то у него не учитывается нулевой защитный проводник. Для такого кабеля нужно смотреть столбец в таблице для «одного двухжильного». Если вы дома используете 5-ти жильный кабель для подключения 3-х фазной нагрузки, то у него уже не учитываются две жилы — это нулевой защитный и нулевой рабочий проводники. Для такого кабеля нужно смотреть в таблице столбец как для «одного трехжильного».

Нулевой защитный проводник в расчет не принимается, так как по нему не протекает ток, он соответственно не греется и не оказывает теплового влияния на свои соседние жилы. В трехфазном кабеле протекает ток в трех жилах, которые греют друг друга и поэтому жилы этого кабеля нагреваются до температуры +65С0 при меньшем токе, чем однофазный кабель.

Также если вы прокладываете провода в кабель-каналах (коробах) или пучками на лотках, то в таблицах ПУЭ это понимается как прокладка в одной трубе.

Вот вроде бы и разобрались с этими волшебными таблицами из ПУЭ )))

Теперь давайте всю полученную информацию подытожим. Для примера я возьму самый распространенный кабель в домах — это 3х2,5. Данный кабель 3-х жильный и поэтому мы у него не считаем третью жилу. Если мы его прокладываем не открыто, а в чем-нибудь (в коробе и т.д.), то значение длительного номинального тока нужно выбирать из столбца «для прокладки в одной трубе одного двухжильного». Для сечения 2,5 мм2 мы получает 25А. В принципе мы его можем защитить автоматическим выключателем на 25А, что многие и делают. Когда данный автомат сработает из-за перегрузки, то кабель будет иметь температуру выше +65С0. Лично я не хочу, чтобы кабели у меня дома могли нагреваться до такой высокой температуры. Вот из каких соображений:

  1. Автомат срабатывает от перегрузки при токе превышающем его номинал более чем на 13%, т.е 25Ах1,13=28,25А. Этот ток уже будет завышенным для кабеля сечением 2,5мм2 и соответственно жилы кабеля нагреются больше чем на +65С0.
  2. Современный кабель имеет заниженное сечение, чем заявлено на его изоляции. Если взять кабель сечением 2,5мм2, то реальное его сечение может оказаться 2,3мм2, а то и меньше. Это наша действительность. Вы сейчас уже не сможете найти в продаже кабель соответствующий заявленному сечению. Если на нем будет написано ГОСТ, то уже с большой уверенностью я могу сказать, что его сечение будет меньше на 0,1-0,2 мм2. Я делаю такой вывод, так как нами уже измерено множество кабелей и разных производителей, на которых написано ГОСТ.

Исходя из вышесказанного лично я всегда буду защищать кабель сечением 2,5мм2, автоматическим выключателем номиналом 16А. Это позволит сделать запас по току 25-16=9А. Этот запас может снизить риски перегрева кабеля из-за задержки срабатывания автомата, из-за заниженного сечения и не позволит жилам кабеля нагреться до температуры +65С0. С выбором номиналов автоматических выключателей для других сечений я поступаю аналогичным способом. Я и вам советую придерживаться такого мнения при выборе пары автомат + кабель.

Если вы не согласны с моим мнением, то пожалуйста выскажете это в комментариях. Нам всем будет полезно найти правильное решение в этом нелегком выборе )))

Длительно-допустимый ток кабеля и провода: таблица токовых нагрузок

Чтобы правильно провести проектирование электрической проводки, изучается длительно-допустимый ток кабеля. От правильности сделанных расчетов зависит уровень безопасности жилища. Чтобы разобраться в вопросе, стоит определиться с терминологией, проанализировать факты нагрева и свериться с таблицей расчета показателя отдельно для алюминиевых и медных проводов.

Что такое длительно-допустимый ток кабеля

Если взять стандартный кабель с хорошей проводимостью и подключить его в сеть, он не проведет высокий ток, поскольку есть связь с характеристиками. Так к большим агрегатам подключаются толстые провода, а для игрушечного моторчика хватит тоненькой жилы. Электроустановка может быть запитана при учете следующих параметров:

  • величина тока;
  • показатель сопротивления.
Допустимый параметр при подключении проводки

Проводник во время эксплуатации сталкивается с одной проблемой — это нагрев. Допустимый ток — это величина, при которой кабель способен выдерживать нагрузку длительное время. Когда правило не соблюдается, следуют последствия:

  • искрение;
  • нарушение изоляции;

Важно! Также не стоит забывать про вероятность короткого замыкания.

Факторы нагрева

По ПУЭ длительно-допустимые токовые нагрузки кабелей не приводят к повышению температур. К основным причинам нагрева проводников относят следующее:

  • неправильный монтаж проводки;
  • неверный подбор кабеля;
  • не учтена подключаемая нагрузка.

Также стоит учитывать природу электрического тока. Когда оборудование подключится к сети, по нему быстро двигаются электроны. Вокруг образуется электрическое поле, поэтому процесс является контролируемым. В то же время на пути электронов стоит небольшая преграда — кристаллическая решетка металлов. Даже начинающие электрики догадаются, что она отличается высокой прочностью.

К сведению! Если посмотреть в микроскоп, молекулы расположены близко друг к другу. Когда частицы проходят соединения, наблюдается выделение тепла.

Какой максимальный и минимальный длительно-допустимый ток

Прежде чем устанавливать оборудование дома либо на работе, стоит узнать максимально-допустимый ток для медных проводов. 2 / м. Длина проводников должна быть в метрах, а сечение в квадратных метрах.

Чтобы разобраться, лучше перейти к практике. Допустим, к компрессору надо подключить провод, на столе имеется только алюминиевая заготовка. Параметры:

  • сечение 10 мм²;
  • длина 100 мм.

Для расчета сопротивления 0,028 умножают на 100 и делят на 10, выходит 0,18 Ом. Далее остается узнать коэффициент потери напряжения. Для этого применяется формула: Duo = I * R.

Обратите внимание! Потерю напряжения получится найти, если перемножить ток на сопротивление.

Таблицы допустимых токов

Таблица токовых нагрузок для разных типов кабелей отображена ниже. В первую очередь стоит взглянуть на распространённые варианты с медными жилами, которые используются с резиновой изоляцией.

Верхний предел жил из меди

В случае с алюминиевыми жилами данные несколько ниже, хотя используется все та же резиновая изоляция.

Показатели жил из алюминия

В строительной сфере активно применяются гибкие кабели с резиновой изоляцией. Данные о длительном допустимом токе отображены в таблице.

Верхний предел у гибких проводов

Если рассматривается электрифицированный транспорт, применяются только провода с медными жилами. Показатель тока зависит от сечения.

Номинальные показатели по электрифицированному транспорту

В земле принято прокладывать кабеля с бумажной изоляцией. У них очень высокий показатель допустимого тока, данные видны ниже.

 

Допустимая нагрузка при бумажной изоляции

Бумажная изоляция также встречается у проводов, которые прокладываются в воздухе. Показатель предельного тока несколько ниже. Подобранные данные занесены в таблицу.

Показатели проводов в бумажной изоляции

В земляных траншеях алюминиевый кабель готов к серьёзным нагрузкам. Параметр допустимого тока отображен в таблице.

Расчеты перегрузки для алюминиевого кабеля

Если взять тот же алюминиевый кабель и повесить в воздухе, ожидаемый параметр допустимого тока снижается.

Таблица перегрузки алюминиевого провода в воздухе

Пластмассовая изоляция делает продукцию доступной, но не стоит надеяться на большие параметры сопротивления.

Пластмассовая изоляция

Если в пластиковую изоляцию поместить алюминиевые жилы, то предельный ток максимум составит 515 А.

Параметры нагрузки с пластиковой изоляцией

При напряжении 6 кВ вышеуказанный алюминиевый провод не готов к большим нагрузкам.

Перегрузки при напряжении 6 кВ

Выше рассмотрены таблицы предельно допустимых токов по нагреву кабеля и формулы расчета. Приведены варианты с разными жилами и изоляцией. По этим данным легко вычислить искомое, чтобы не допустить КЗ.

ПУЭ Раздел 1 => Допустимые длительные токи для проводов, шнуров и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией . Таблица 1.3.4….

 

ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ

 

1.3.10. Допустимые длительные токи для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках приведены в табл. 1.3.4-1.3.11. Они приняты для температур: жил +65, окружающего воздуха +25 и земли + 15°С.

При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.

Данные, содержащиеся в табл. 1.3.4 и 1.3.5, следует применять независимо от количества труб и места их прокладки (в воздухе, перекрытиях, фундаментах).

Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, проложенных в коробах, а также в лотках пучками, должны приниматься: для проводов — по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных в трубах, для кабелей — по табл. 1.3.6-1.3.8 как для кабелей, проложенных в воздухе. При количестве одновременно нагруженных проводов более четырех, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, токи для проводов должны приниматься по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных открыто (в воздухе), с введением снижающих коэффициентов 0,68 для 5 и 6; 0,63 для 7-9 и 0,6 для 10-12 проводников.

Для проводов вторичных цепей снижающие коэффициенты не вводятся.

 

Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

 

Сечение

Ток, А, для проводов, проложенных

токопроводящей

открыто

в одной трубе

жилы, мм2

 

двух одно-жильных

трех одно-жильных

четырех одно-жильных

одного двух-жильного

одного трех-жильного

0,5

11

0,75

15

1

17

16

15

14

15

14

1,2

20

18

16

15

16

14,5

1,5

23

19

17

16

18

15

2

26

24

22

20

23

19

2,5

30

27

25

25

25

21

3

34

32

28

26

28

24

4

41

38

35

30

32

27

5

46

42

39

34

37

31

6

50

46

42

40

40

34

8

62

54

51

46

48

43

10

80

70

60

50

55

50

16

100

85

80

75

80

70

25

140

115

100

90

100

85

35

170

135

125

115

125

100

50

215

185

170

150

160

135

70

270

225

210

185

195

175

95

330

275

255

225

245

215

120

385

315

290

260

295

250

150

440

360

330

185

510

240

605

300

695

400

830

Максимальный ток (допустимый ток) для провода и кабеля

В этой таблице представлена ​​допустимая допустимая нагрузка (максимальный ток, который может выдерживать кабель), которую можно использовать с проводами в кабелепроводах, кабельных каналах, кабелях или непосредственно под землей при температуре окружающей среды 86 ° F (30 ° C)

Размер провода (AWG)

Темп. Медного проводника. Рейтинг

Алюминиевый проводник Темп. Рейтинг

14 *

20A

25А

12 *

25А

30А

20A

25А

10 *

35A

40A

30А

35A

8

50A

55A

40A

45A

6

65A

75A

50A

60A

4

85A

95A

65A

75A

2

115A

130A

90А

100A

1

130A

150A

100A

115A

1/0

150A

170A

120A

135A

2/0

175A

195A

135A

150A

3/0

200A

225A

155A

175A

4/0

230A

260A

180A

205A

* Национальный электротехнический кодекс определяет, что устройство защиты от перегрузки по току (например,грамм. предохранитель или прерыватель) не должен превышать 30 А для провода 10 AWG, 20 А для провода 12 AWG и 15 А для провода 14 AWG.

Температура окружающей среды выше 86 ° F (30 ° C)?

Если температура окружающей среды выше 86 ° F (30 ° C), умножьте допустимую нагрузку на ток, указанную в таблице выше, на поправочный коэффициент, указанный в разделе номинальной температуры изоляции кабеля ниже:

Диапазон температур

75 ° F Номинальная изоляция
Поправочный коэффициент

90 ° F Номинальная изоляция
Поправочный коэффициент

87-89 ° F

31-35 ° С

.94

0,96

96-104 ° F

36-40 ° С

0,88

0,91

105-113 ° F

41-45 ° С

0,82

0,87

114-122 ° F

46-50 ° С

0,75

0.82

123–131 ° F

51-55 ° С

0,67

0,76

132–140 ° F

56-60 ° С

0,58

0,71

FAQ: Расчет допустимой нагрузки по току

Допустимая нагрузка по току изолированного проводника или кабеля — это максимальный ток, который он может постоянно выдерживать без превышения допустимого температурного режима.Это также известно как емкость.

Во время эксплуатации кабели несут электрические потери, которые проявляются в виде тепла в проводнике, изоляции и любых других металлических компонентах конструкции. Номинальный ток будет зависеть от того, как это тепло отводится через поверхность кабеля в окружающие области. Температурный режим кабеля является определяющим фактором его допустимой нагрузки по току. Максимальный температурный диапазон кабеля в основном определяется изоляционным материалом.

Выбирая температуру окружающей среды в качестве основы для окружающей среды, можно получить допустимое повышение температуры, исходя из которого можно рассчитать максимальный номинал кабеля для конкретной среды. Если известны значения удельного теплового сопротивления слоев материалов в конструкции кабеля, можно рассчитать номинальные токи.

Формула для расчета допустимой нагрузки по току:

I = допустимый номинальный ток

∆Φ = Повышение температуры проводника в (K)

R = сопротивление переменному току на единицу длины проводника при максимальной рабочей температуре (Ом / м)

Wd = диэлектрические потери на единицу длины изоляции вокруг проводника (Вт / м)

T1 = Тепловое сопротивление на единицу длины между одним проводником и оболочкой (K м / Вт)

T2 = тепловое сопротивление на единицу длины основания между оболочкой и броней (K м / Вт)

T3 = тепловое сопротивление на единицу длины внешней оболочки кабеля (K м / Вт)

T4 = тепловое сопротивление на единицу длины между поверхностью кабеля и окружающей средой (K м / Вт)

n = количество несущих проводов в кабеле (проводников одинакового сечения и несущих одинаковую нагрузку)

λ1 = Отношение потерь в металлической оболочке к общим потерям во всех проводниках этого кабеля

λ2 = отношение потерь в броне к общим потерям во всех проводниках этого кабеля.

Каков текущий рейтинг кабеля? Определение и классификация номинального тока кабеля

Определение: Номинальный ток кабеля определяется как максимальная допустимая токовая нагрузка силового кабеля при нормальных условиях эксплуатации. Текущий рейтинг силового кабеля определяет верхний предел передачи мощности по кабелю. В основном это зависит от температуры изоляции и электрического сопротивления проводника. Классификация кабеля подразделяется на три категории.Это

  • Нормальный максимальный продолжительный ток.
  • Максимальный ток
  • Рейтинг короткого замыкания

Классификация номинального тока кабелей

Различные типы номинального тока кабелей подробно описаны ниже.

Нормальная или безопасная пропускная способность по току

Нормальная или безопасная допустимая нагрузка по току зависит от некоторых факторов. Некоторые из важных факторов: минимальная рабочая температура проводника, теплоотводящие свойства кабелей и условия установки.

При расчете допустимой нагрузки кабеля не учитываются удельные тепловые сопротивления оболочки и кабеля. Тепло, выделяемое в кабеле из-за различных потерь, передается в воздух или землю разными путями. Эти пути оказывают различное сопротивление потоку тепла.

В трехфазном кабеле все три проводника имеют одинаковую температуру. Вырабатываемое тепло течет наружу через диэлектрик по трем параллельным путям от проводника к оболочкам.Можно принять, что тепловые сопротивления между сердечником и оболочкой равны g c1 , g c2 и g c3 . Затем он проходит через основу сопротивления g b , металлическую арматуру сопротивления g ’ s . Наконец, он попадает в окружающий воздух или землю в зависимости от способа прокладки кабеля.

Пусть тепловое сопротивление внешнего пути теплового потока будет ge, то есть g e — тепловое сопротивление между внешней поверхностью кабеля и окружающей средой.Термическое сопротивление металлической части, а именно экранов, оболочки и брони, незначительно. Тепло выделяется из-за потерь в сердечнике.

Где θ = разница температур между максимально допустимой температурой и окружающей средой и

Максимальный номинальный ток, таким образом, определяется выражением

.

, где R θ = сопротивление переменному току на единицу длины проводника при максимальной рабочей температуре, включая поправку на скин-эффект и эффект близости.
n = количество нагруженных жил в кабеле
г d = термическое сопротивление диэлектрика
г b = термическое сопротивление основы между оболочкой и броней
г ‘ с = термическое сопротивление обслуживающего
г e = тепловое сопротивление между внешней поверхностью кабеля и окружающей средой
λ = коэффициент потерь в оболочке, т.е.е., дробное приращение переменного тока. сопротивление проводника с учетом потерь в оболочке

Максимальный ток

Рейтинг максимального тока зависит от тепловых условий кабеля. Значения максимально допустимого продолжительного тока кабелей предоставляются производителями и действительны для указанных условий прокладки (глубина прокладки, температура грунта, температура воздуха и т. Д.)

Рейтинг короткого замыкания

В условиях короткого замыкания ток, протекающий по кабелям, во много раз превышает значение тока при полной нагрузке.Тепло, выделяемое в проводнике, пропорционально квадрату силы тока. Продолжительность короткого замыкания очень мала. Прирост температуры в условиях короткого замыкания превышает максимально допустимую температуру для продолжительного режима.

Рейтинг короткого замыкания кабеля зависит от максимального тока, достигаемого кабелем в условиях короткого замыкания. Безопасное значение предельной температуры обычно принимается равным 120 ° C, для максимальной продолжительной рабочей температуры проводника 80 ° C и допустимого повышения температуры 50 ° C.Ток короткого замыкания измеряется по формуле

I sc = действующий ток короткого замыкания
A = площадь поперечного сечения проводника
t = продолжительность тока короткого замыкания
k = постоянный
Значение тока зависит от повышения температуры

Определение размеров проводников: методология и определение

Методология

(см. , рисунок G1)

Составные части электрической цепи и ее защиты определяются таким образом, чтобы выполнялись все нормальные и ненормальные условия эксплуатации.

После предварительного анализа требований к электропитанию установки, как описано в Подстанции потребителя с измерением низкого напряжения, проводится исследование кабельной разводки [1] и ее электрической защиты, начиная с источника установки и до промежуточного звена. от ступеней до конечных цепей.

Кабельная разводка и ее защита на каждом уровне должны удовлетворять нескольким условиям одновременно, чтобы обеспечить безопасную и надежную установку, например это должно:

  • Перенести постоянный ток полной нагрузки и нормальные кратковременные сверхтоки
  • Не вызывать падения напряжения, которые могут привести к ухудшению характеристик определенных нагрузок, например: чрезмерно длительный период ускорения при запуске двигателя и т. Д.

Кроме того, защитные устройства (автоматические выключатели или предохранители) должны:

  • Защита кабелей и шин от всех уровней перегрузки по току, вплоть до токов короткого замыкания
  • Обеспечьте защиту людей от опасностей косвенного прикосновения (защита от короткого замыкания), особенно в системах с заземлением TN и IT, где длина цепей может ограничивать величину токов короткого замыкания, тем самым задерживая автоматическое отключение (следует помнить, что TT — заземленные установки обязательно должны быть защищены в источнике УЗО, обычно рассчитанным на 300 мА).

Площадь поперечного сечения проводов определяется общим методом, описанным в Практическом методе определения наименьшей допустимой площади поперечного сечения проводников цепи данной главы. Помимо этого метода, некоторые национальные стандарты могут предписывать минимальную площадь поперечного сечения, которую необходимо соблюдать из соображений механической прочности. Для особых нагрузок (как указано в главе «Характеристики конкретных источников и нагрузок») требуется, чтобы питающий их кабель был большего размера, а также была изменена защита цепи.

Рис. G1 — Блок-схема выбора сечения кабеля и номинала защитного устройства для данной цепи

Определения

Максимальный ток нагрузки: I

B
  • На уровне конечных цепей этот расчетный ток (согласно IEV «Международный электротехнический словарь» ref 826-11-10) соответствует номинальной мощности нагрузки в кВА. В случае запуска двигателя или других нагрузок, требующих высокого пускового тока, особенно в случае частого запуска (например,грамм. подъемные двигатели, точечная сварка сопротивлением и т. д.) необходимо учитывать совокупное тепловое воздействие сверхтоков. Это касается как кабелей, так и реле теплового типа.
  • На всех уровнях вышестоящей цепи этот ток соответствует подаваемой кВА с учетом коэффициентов разнесения и использования, ks и ku соответственно, как показано на Рисунок G2.

Рис. G2 — Расчет максимального тока нагрузки I B

Максимально допустимый ток: I

z

Допустимая нагрузка по току I z — это максимально допустимая величина, которую кабели для цепи могут выдерживать неограниченное время без сокращения ее нормального срока службы.

Ток зависит для данной площади поперечного сечения проводов от нескольких параметров:

  • Состав кабеля и кабельной трассы (медные или алюминиевые проводники; изоляция из ПВХ или EPR и т. Д .; количество активных проводников)
  • Температура окружающей среды
  • Способ установки
  • Влияние соседних цепей

Максимальные токи

Перегрузка по току возникает каждый раз, когда значение тока превышает максимальный ток нагрузки IB для данной нагрузки.

Этот ток необходимо отключать с быстротой, зависящей от его величины, чтобы избежать необратимого повреждения кабеля (и устройства, если перегрузка по току вызвана неисправным компонентом нагрузки).

Относительно короткие сверхтоки могут возникать при нормальной работе; Различают два типа перегрузки по току:

Эти сверхтоки могут возникать в исправных электрических цепях, например, из-за ряда небольших кратковременных нагрузок, которые иногда возникают одновременно: пусковые нагрузки двигателя и так далее. Термин «кабельная разводка» в этой главе охватывает все изолированные проводники, включая многожильные и одножильные кабели, изолированные провода, протянутые в кабелепроводы и т. Д.

Максимально допустимая токовая нагрузка кабелей, проложенных в бетонных желобах

Какое максимальное количество кабелей можно проложить в предварительно отформованном бетонном кабельном желобе?

Пропускная способность кабелей по току часто обсуждалась на форуме инженерных сообществ IET, и мы также получаем несколько запросов по этой теме на линию технической поддержки IET.Сколько тока может нести кабель, зависит от физики и представляет собой самостоятельный высокотехнический предмет.

Был задан вопрос, ответственный за публикацию этой статьи:

«Какое максимальное количество кабелей можно проложить в предварительно отформованном бетонном кабельном желобе?»

Запрос был связан с обширным проектом зарядки электромобилей (EV): проектировщику нужно было учесть факторы снижения номинальных характеристик до 60 кабелей, проложенных в бетонной траншее.

Хотя у меня нет намерения исследовать минное поле сложных уравнений теплопотери в этой статье, я хотел бы дать очень общий обзор концепции и сложностей расчета токоведущей способности кабелей.

Что влияет на допустимую нагрузку на кабели?

Допустимая нагрузка по току кабеля определяется максимально допустимой температурой проводника и скоростью, с которой он отводит тепло в окружающую среду, принимая во внимание окружающий материал, который будет иметь тепловые свойства и сопротивляться рассеиванию тепла. позвонил я 2 р убытков.Другие потери включают диэлектрические потери из изоляционных материалов, скин-эффект, вызванный переменным током, и потери на вихревые токи.

Наиболее важной частью выполнения расчетов номинального тока кабеля является определение температуры проводника для данной нагрузки или, наоборот, определение допустимого тока нагрузки для данной температуры проводника.

Как выбрать номинальный ток для кабелей в желобах

В таблице 4C6 стандарта BS 7671: 2018 + A1: 2020 приведены коэффициенты номинальных значений для кабелей, заключенных в желоба в бетонном полу.Эти коэффициенты применяются к номиналу воздуха без кабеля, указанному в соответствующей таблице в Приложении 4.

Коэффициенты номинальных значений для кабелей, заключенных в желоба в бетонном полу, были впервые введены в Таблицу 30 13-го издания Правил электропроводки IEE, которое было опубликовано в 1955 году. За исключением размеров проводников, измененных на метрические, эти номинальные значения остались неизменными. Хотя с тех пор технологии значительно продвинулись вперед, законы физики остались неизменными.

Интересная история, которую я обнаружил во время написания этой статьи, заключается в том, что происхождение факторов снижения номинальных характеристик в BS 7671 неизвестно.Согласно документу IEEE «Расчеты пропускной способности кабелей в неглубоких желобах » (Г. Андерс, М. Коутс и М. Чаабан), был найден проект документа, который выводит простое уравнение для расчета теплового сопротивления желоба. Документ не датирован и автор не указан, но предполагается, что он был подготовлен одним или несколькими производителями кабеля в Великобритании. Ссылки в документе указывают на то, что он был произведен в конце 1940-х или начале 1950-х годов.

Допустимая нагрузка кабеля в BS 7671: 2018 + A1: 2020

BS 7671: 2018 + A1: 2020 содержит таблицы номинальных значений и коэффициентов оценки для часто используемых кабелей и методов установки.Допустимые значения токовой нагрузки, определенные в BS 7671: 2018 + A1: 2020, были получены из комбинации стандартов IEC и работы, выполненной организацией под названием RINA, ранее называвшейся ERA (Ассоциация электрических исследований). Первые части серии отчетов ERA 69-30 были опубликованы в 1969 году. Отчеты все еще доступны и могут быть приобретены здесь.

Допустимая токовая нагрузка кабелей, указанная в Приложении 4 к BS 7671: 2018 + A1: 2020, будет охватывать большинство установок, но значения будут консервативными и не обязательно обеспечат кабель наиболее эффективного сечения (в зависимости от того, как вы определите «эффективный»).Для получения дополнительной информации см. Статью IET Wiring Matters, Амперы на фунт . При проведении нестандартных расчетов лучше всегда проконсультироваться с производителями кабеля.

Что делать, если метод установки или коэффициент снижения не указаны в BS 7671: 2018 + A1: 2020?

Если бы в BS 7671: 2018 + A1: 2020 были указаны все возможные кабели и методы установки, размер Стандарта значительно увеличился бы. Хотя BS 7671: 2018 + A1: 2020 действительно распространяется на большинство типичных электрических установок, будут случаи, когда установки будут отличаться от тех, что указаны в Стандарте.В этом сценарии проектировщик должен будет принять инженерное решение, чтобы определить допустимую нагрузку по току кабеля, или обратиться за советом к производителям кабеля.

Решение может быть основано на опубликованных поправочных и понижающих коэффициентах в BS 7671: 2018 + A1: 2020, дополнительно исправленных инженером-электриком или указаниями производителя, что предпочтительно. В некоторых случаях может потребоваться выполнить подробные расчеты теплопередачи для определения допустимой нагрузки кабеля по току.

Важно, чтобы эти расчеты выполнял кто-либо, имеющий опыт в этой области работы (который не обязательно может быть инженером-электриком). Физика, связанная с потерей тепла, похожа на физику машиностроения и основана на принципах теплопередачи. Есть консультации, которые специализируются на этом виде работы.

Какие стандарты охватывают расчет максимальной токовой нагрузки кабелей?

Международные стандарты, регулирующие допустимую нагрузку на кабели, — это серия IEC 60287 для стационарных условий и IEC 60853 для циклических условий для большинства практических применений.

Эти стандарты содержат методы расчета допустимого номинального тока кабелей на основе данных о допустимом превышении температуры, сопротивлении проводника, потерях и тепловом сопротивлении с использованием аналитических методов. Многие уравнения в этих стандартах основаны на фундаментальной теории теплопередачи, а другие являются эмпирическими уравнениями, полученными в результате испытаний. Эмпирические уравнения основаны на наблюдениях и опыте, а не на теориях.

Метод расчета сложен и требует много времени, с дополнительными возможностями внесения ошибок, поэтому сегодня инженеры предпочитают метод конечных элементов.Конечно-элементный анализ — это численный метод, используемый для решения сложных инженерных задач, обычно выполняемый с помощью программного обеспечения для моделирования. Этот метод подразделяет проблему на более мелкие задачи, называемые «конечными элементами», которые решаются и возвращаются в исходную задачу.

Программное обеспечение способно моделировать и анализировать как установившиеся, так и переходные условия, сезонные изменения и эффекты, такие как высыхание почвы, намного быстрее, чем это было бы достигнуто путем выполнения отдельных расчетов.

Руководство по использованию методов конечных элементов для расчета номинального тока кабеля приведено в IEC TR 62095: 2003 Электрические кабели — Расчет номинального тока — Расчет номинального тока кабеля с использованием метода конечных элементов.

Как рассчитать номинальный ток кабелей в желобах

Если установка отличается от той, что указана в BS 7671: 2018 + A1: 2020, потребуется расчет. Расчет кабелей в желобах представляет особую проблему, поскольку существует несколько определенных методов определения размеров.Один из распространенных подходов — использовать эмпирический метод, определенный в IEC 60287-2-1: 2015 Расчет номинального тока — Расчет теплового сопротивления .

Где:

Вт TOT — общая мощность, рассеиваемая в желобе на метр длины (Вт / м)

p — это та часть периметра желоба, которая эффективна для отвода тепла (м)

Δθ tr — повышение температуры воздуха в кабельном желобе (K)

Метод включает расчет повышения температуры воздуха в желобе выше температуры окружающей среды с последующим расчетом рейтинга, как если бы он находился на открытом воздухе, но с повышенной температурой.Важно помнить, что любой, кто выполняет эти расчеты, должен работать непосредственно с копией соответствующего стандарта.

Некоторые исследования показали, что эмпирический метод является консервативным из-за того, что он не принимает во внимание специфическую тепловую среду за пределами кабеля. Если проектировщик хочет избежать этого консерватизма, потребуется полный расчет с учетом окружающей среды за пределами кабеля, обычно с использованием анализа методом конечных элементов.

Пункты, которые следует учитывать, включают тепловое сопротивление отдельных частей, таких как кабель, поверхность кабеля относительно внутреннего желоба, внутренние поверхности желоба и внешняя поверхность желоба с окружающей средой.

Здесь я обычно приводил несколько примеров вычислений; однако они слишком сложны для статей такого типа. Более подробное руководство по методам расчета см. В документе IEEE «Расчеты допустимой нагрузки для кабелей в неглубоких желобах » (Г. Андерс, М. Коутс и М. Чаабан).

Определение допустимой нагрузки по току путем расчета фактической теплопередачи, вероятно, приведет к получению кабеля менее консервативного размера. Для небольших проектов это может не иметь большого влияния, но для более крупных проектов и высоких проектных затрат это может быть чрезвычайно выгодно как с точки зрения физического размера, так и с точки зрения стоимости.

Если для кабеля используются несколько методов прокладки, например, прокладка части трассы под землей и оставшаяся часть на кабельном лотке, то проектировщик обычно выбирает наихудший сценарий и применяет его к весь кабель. Однако если выполнить подробный расчет теплопередачи, можно будет выполнить более точный анализ всей кабельной трассы.

Сводка

Чтобы избежать трудностей с расчетом допустимой токовой нагрузки кабелей, по возможности используйте уже опубликованные методы установки и рейтинговые коэффициенты: кто-то уже проделал за вас тяжелую работу! В противном случае лучше всего начать с разговора с производителями кабеля.

Хотя BS 7671: 2018 + A1: 2020 чрезвычайно полезен в качестве руководства для определения допустимой токовой нагрузки кабелей для большинства электрических установок, бывают ситуации, когда может потребоваться подробный расчет допустимой нагрузки по току. В этом случае посоветуйтесь с кем-нибудь, кто имеет опыт проведения такого типа расчетов.

myCableEngineering.com> IEC 60287 Максимальный ток кабелей

IEC 60287 «Расчет продолжительного тока кабелей (коэффициент нагрузки 100%)» — это международный стандарт, который определяет процедуры и уравнения, которые должны использоваться при определении допустимой нагрузки кабеля по току.Стандарт применим ко всем кабелям переменного и постоянного тока напряжением до 5 кВ.

В этом примечании будут представлены концепции, принятые в стандарте, даны некоторые рекомендации по использованию стандарта и даны ссылки на дополнительные ресурсы.

Тепловая проблема


Принцип — простой провод в
гомогенный материал
Методология определения размеров кабелей заключается в том, чтобы рассматривать проблему как тепловую проблему.

Потери в кабеле вызовут нагрев. В зависимости от условий установки это тепло будет рассеиваться в окружающую среду с заданной скоростью. По мере нагрева кабеля скорость рассеивания тепла будет увеличиваться.

При некоторой температуре скорость, с которой тепло отводится в окружающую среду, будет такой же, как скорость, с которой оно генерируется (из-за потерь). В этом случае кабель находится в тепловом равновесии.

Потери (и выделяемое тепло) зависят от силы тока, протекающего по кабелю.По мере увеличения тока потери увеличиваются, и температура теплового равновесия кабеля увеличивается.

При некотором заданном уровне тока температура кабеля при тепловом равновесии будет равна максимально допустимой температуре изоляции кабеля. Это максимальная допустимая токовая нагрузка кабеля для условий прокладки, указанных в расчетах.

Чтобы проиллюстрировать принцип, мы можем рассмотреть упрощенный сценарий постоянного тока. кабель (как показано на рисунке), окруженный изоляционным материалом и помещенный в однородный теплопроводящий материал.

Дано:
I — ток проводника, А
R ‘ — постоянный ток сопротивление жилы на единицу длины, Ом / м
θ — максимальная рабочая температура жилы, ° C
θ a — температура окружающей среды, ° C
Δθ — перепад температур (θ-θ a ), K
T — тепловое сопротивление на единицу длины между проводником и окружающей средой, км / Вт

Потери (ватт на единицу длины), создаваемые проводником, определяются как:

I2R ‘

Тепловой поток (ватт на единицу длины) от проводника определяется по формуле:

Δθ / Т

При тепловом равновесии они будут равны, и их можно переставить, чтобы получить пропускную способность кабеля по току (в амперах):

I = ΔθR’T

В качестве примера рассмотрим определение допустимой нагрузки по току для проводника диаметром 50 мм 2 с непосредственно заглубленной изоляцией XPLE (с тепловым сопротивлением изоляции 5.88 км / Вт и тепловое сопротивление почвы 2,5 км / Вт) и при температуре окружающей среды 25 ° C

, используя ссылки на соответствующие ресурсы, приведенные в конце сообщений, мы можем найти следующее:

  • сопротивление кабеля постоянному току 0,387 мОм / м
  • максимально допустимая температура для изоляции из сшитого полиэтилена составляет 90 ° C

и общее тепловое сопротивление 5,88 + 2,5 = 8,38 (изоляция плюс грунт)

Δθ = 90-25 = 65 K, что дает
I = √ [65 / (0.000387 * 8,38)] = 142 A

Подробнее о стандарте


Применение стандарта IEC 60287
(щелкните, чтобы увеличить)
Реальная установка любого кабеля более сложна, чем описано выше. Изоляционные материалы имеют диэлектрические потери, переменный ток вызывает скин-эффект, потери на оболочку и вихревые токи, несколько кабелей одновременно выделяют тепло, а окружающие материалы неоднородны и имеют граничные температурные условия.

Несмотря на то, что стандарт решает каждую из этих проблем, получаемые в результате уравнения являются более сложными, и их решение требует определенных усилий. Любой, кто пытается применить этот метод, должен работать непосредственно с копией стандарта. В качестве обзора стандарт рассматривает следующие ситуации:

  • Различия между системами переменного и постоянного тока при расчете емкости кабеля
  • критические температуры почвы и возможные требования для предотвращения пересыхания почвы
  • кабели, подверженные прямому воздействию солнечного излучения
  • расчет калибра а.c. и d.c. сопротивление проводников (включая скин-эффект, эффект близости и рабочую температуру)
  • диэлектрические потери в изоляции
  • потери I2R проводника
  • потери в оболочках и экранах (включая плоские, трилистники и транспонированные образования)
  • потери циркулирующего тока (включая оболочку, броню и трубы)
  • термическое сопротивление (и его расчет)

Каждая из этих областей обсуждается более подробно в следующих постах (которые вместе составляют исчерпывающее руководство по стандарту):

Применение стандарта

В стандарте есть много уравнений, и это может сбить с толку людей, которые плохо знакомы с методом.Тем не менее, пошаговая проработка этого подхода позволит рассчитать допустимую нагрузку по току. На блок-схеме показан один рекомендуемый путь для работы по определению размеров кабеля в соответствии со стандартом.

Учитывая количество уравнений, которые необходимо решить, утомительно выполнять вычисления в соответствии со стандартом, используя ручные или ручные методы. Более практично используются программные приложения, которые позволяют быстро определять размеры кабелей. Быстрый поиск в Google обнаружит несколько программ, способных выполнять вычисления.

Совет: кабельная трасса может перемещаться в различных условиях установки (например, она может начинаться в подвале кабеля, больше через каналы в стене, быть заглубленной на некотором участке трассы, подвешена под мостом, снова заглублена, через каналы и в приемное здание). В этом случае следует оценивать текущую мощность для каждого типа условий установки и брать наихудший случай.

Сводка

В примечании был введен стандарт IEC 60287, и проблема определения текущей емкости кабеля сводилась к тепловому расчету.В примечании дается обзор содержания стандарта, способов навигации и выполнения расчетов, а также даются ссылки на более подробные сообщения.

Надеюсь, что цель этой заметки — введение в текущие методы определения емкости согласно IEC 60287. Если у вас есть какие-либо комментарии или что-то недостаточно ясное, разместите их ниже.

онлайн-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.»

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

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

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации »

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным.Я многому научился и их было

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе.»

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Авария City Hyatt «

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

— лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

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

человек узнает больше

от сбоев.»

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

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

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину.»

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

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

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

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

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, P.E.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании каких-то неясных раздел

законов, которые не применяются

по «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор

, организация. «

»

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

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

а онлайн-формат был очень

Доступно и просто

использовать. Большое спасибо. «

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

Предоставлено фактических случаев »

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.Модель

Тест потребовал исследований в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

приходится путешествовать. «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

.

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать, где на

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, П.Е.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утром

на метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

Единицы CE «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по Ваш промо-адрес который

сниженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

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

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

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

кодов и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

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

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификация . «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

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

.

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы»

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и

хорошо организовано. «

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна »

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку».

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Строительство курс и

очень рекомендую

Денис Солано, P.E.

Флорида

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

хорошо подготовлены. »

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

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

.

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное. »

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по телефону

работ.»

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличное освежение ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится подход, когда я могу зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернись, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

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

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

конечно.»

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

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

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

один час PDH в

один час «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

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

.

процесс, которому требуется

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение сразу

свидетельство. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по телефону

.

You may also like

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *