Расчет кабеля по току 3 х фазной сети


Как правильно рассчитать нагрузку на кабель | Полезные статьи

Для того чтобы правильно проложить электропроводку, обеспечить бесперебойную работу всей электросистемы и исключить риск возникновения пожара, необходимо перед закупкой кабеля осуществить расчет нагрузок на кабель для определения необходимого сечения.

Существует несколько видов нагрузок, и для максимально качественного монтажа электросистемы необходимо производить расчет нагрузок на кабель по всем показателям. Сечение кабеля определяется по нагрузке, мощности, току и напряжению.

 

Расчет сечения по мощности

Для того чтобы произвести расчет сечения кабеля по мощности, необходимо сложить все показатели электрооборудования, работающего в квартире. Расчет электрических нагрузок на кабель осуществляется только после этой операции.

Расчет сечения кабеля по напряжению

Расчет электрических нагрузок на провод обязательно включает в себя расчет сечения кабеля по напряжению. Существует несколько видов электрической сети — однофазная на 220 вольт, а также трехфазная — на 380 вольт. В квартирах и жилых помещениях, как правило, используется однофазная сеть, поэтому в процессе расчета необходимо учитывать данный момент — в таблицах для расчета сечения обязательно указывается напряжение.

Расчет сечения кабеля по нагрузке

Таблица 1. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых открыто

Сечение жил, мм2 Кабели с медными жилами Кабели с алюминиевыми жилами
220 В 380 В 220 В 380 В
0,5 2,4      
0,75 3,3      
1 3,7 6,4    
1,5 5 8,7    
2 5,7 9,8 4,6 7,9
2,5 6,6 11 5,2 9,1
4 9 15 7 12
5 11 19 8,5 14
10 17 30 13 22
16 22 38 16 28
25 30 53 23 39
35 37 64 28 49

Таблица 2. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых в штробе или трубе

Сечение жил, мм2 Кабели с медными жилами Кабели с алюминиевыми жилами
220 В 380 В 220 В 380 В
0,5        
0,75        
1 3 5,3    
1,5 3,3 5,7    
2 4,1 7,2 3 5,3
2,5 4,6 7,9 3,5 6
4 5,9 10 4,6 7,9
5 7,4 12 5,7 9,8
10 11 19 8,3 14
16 17 30 12 20
25 22 38 14 24
35 29 51 16  

Каждый электроприбор, установленный в доме, имеет определенную мощность — данный показатель указывается на шильдиках приборов или в техническом паспорте оборудования. Чтобы осуществить расчет нагрузок на провод, необходимо подсчитать общую мощность. Производя расчет сечения кабеля по нагрузке, необходимо переписать все электрооборудование, а также нужно продумать, какое оборудование может добавиться в будущем. Поскольку монтаж производится на долгий срок, необходимо позаботиться о данном вопросе, чтобы резкое увеличение нагрузки не привело к аварийной ситуации.

Например, у вас получилась сумма общего напряжения 15 000 Вт. Поскольку в подавляющем большинстве жилых помещений напряжение составляет 220 В, мы рассчитаем систему электроснабжения с учетом однофазной нагрузки.

Далее необходимо продумать, какое количество оборудования может работать одновременно. В итоге у вас получится значительная цифра: 15 000 (Вт) х 0,7 (коэффициент одновременности 70 %) = 10 500 Вт (или 10,5 кВт) — на эту нагрузку должен быть рассчитан кабель.

Также вам необходимо определить, из какого материала будут выполнены жилы кабеля, поскольку разные металлы имеют разные проводящие свойства. В жилых помещениях в основном используют медный кабель, поскольку его проводящие свойства намного превышают показатели алюминия.

Стоит учитывать, что кабель обязательно должен иметь три жилы, поскольку в помещениях для системы электроснабжения требуется заземление. Кроме того, необходимо определить, какой вид монтажа вы будете использовать — открытый или скрытый (под штукатуркой или в трубах), поскольку от этого также зависит расчет сечения кабеля. После того как вы определились с нагрузкой, материалом жилы и видом монтажа, вы можете посмотреть нужное сечение кабеля в таблице.

Расчет сечения кабеля по току

Сначала необходимо осуществить расчет электрических нагрузок на кабель и выяснить мощность. Допустим, что мощность получилась 4,75 кВт, мы решили использовать медный кабель (провод) и прокладывать его в кабель-канале. Расчет сечения кабеля по току производится по формуле I = W/U, где W — мощность, а U — напряжение, которое составляет 220 В. В соответствии с данной формулой, 4750/220 = 21,6 А. Далее смотрим по таблице 3, у нас получается 2,5 мм.

 

Таблица 3. Допустимые токовые нагрузки для кабеля с медными жилами прокладываемого скрыто

Сечение жил, мм Медные жилы, провода и кабели
Напряжение 220 В Напряжение 380 В
1,5 19 16
2,5 27 25
4 38 30
6 46 40
10 70 50
16 85 75
25 115 90
35 135 115
50 175 145
70 215 180
95 260 220
120 300 260

Сечение медного кабеля | Полезные статьи

Проектирование любых электрических сетей включает выбор кабеля с подходящими параметрами, ключевым из которых является сечение. От того, насколько правильно подобрано сечение медного кабеля, зависит работоспособность и надежность всей сети. Если неправильно рассчитать этот параметр, то можно столкнуться с проблемой, когда сеть будет работать с существенным перегрузом. Использование кабеля на переделе возможностей обычно приводит к его значительному нагреву и рано или поздно он выйдет из строя.

По определению, сечение медного кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если кабель состоит из одной жилы круглого сечения, то его площадь вычисляется по формуле площади круга, а если из множества проводников — то суммой сечения всех жил. Этот параметр является стандартизированной величиной. Главным документом, регламентирующим этот вопрос, является ПУЭ («Правила устройства электроустановок»). Кроме того, зная марку кабеля, количество и сечение жил, можно также определить, сколько весит медный кабель.

Как рассчитать сечение медного кабеля

Для того чтобы правильно рассчитать сечение кабеля, необходимо знать следующие параметры медных кабелей: напряжение сети, сила тока и мощность потребителей. Основным же параметром, влияющим на подбор кабеля, является предельно допустимая токовая нагрузка. Выбор сечения по токовой нагрузке производится по следующему алгоритму:

1)    определение суммарной мощности нагрузки;
2)    расчет силы тока;
3)    выбор сечения кабеля по таблице.

Допустим, вам необходимо выбрать кабель для бытовой сети. Для начала необходимо определить суммарную мощность всех электрических приборов и оборудования, которые планируется использовать. Делается это простым арифметическим сложением всей нагрузки. Значение мощности у каждого прибора указывается в его паспортных данных и на табличке. Расчет силы тока для однофазной сети 220 В рассчитывается по формуле:

I = P / 220, где

Р — суммарная мощность, кВт;
220 — напряжение сети, В.


Формула расчета для 3-фазной сети 380В:

I = P / √3 х 380

Используя полученную величину, остается выбрать соответствующее значение сечения из таблицы в ПУЭ.

Кабель медный: технические характеристики

Сечение токопроводящей жилы, мм кв. Медные провода
Напряжение, 220 В Напряжение, 380 В
Ток, А Мощность, кВт Ток, А Мощность, кВт
1,5 19 4,1 16 10,5
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 46 10,1 40 26,4
10 70 15,4 50 33,0
16 85 18,7 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 135 29,7 115 75,9
50 175 38,5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 260 57,2 220 145,2
120 300 66,0 260 171,6

Описанная методика помогает выбрать для квартиры или дома силовой кабель для различных групп электропотребителей. Следует понимать, что токовая нагрузка для осветительной группы значительно ниже, чем у розеточной, следовательно, нет необходимости закладывать везде одинаковое сечение. Вес медного кабеля и его стоимость для освещения будут существенно ниже.

Дополнительные факторы, влияющие на выбор сечения

Дополнительным фактором, который может внести свои коррективы при выборе, является длина кабеля. Его следует учитывать при прокладке длинных трасс. Дело в том, что при увеличении длины увеличивается вес медного кабеля, а с ним — сопротивление и потери. Проектная величина потерь не должна превышать 5 %.

Потери можно рассчитать вручную, но проще всего воспользоваться готовыми данными зависимости потерь от момента нагрузки из ПУЭ и приведенными в таблицах ниже. Момент нагрузки — величина, получаемая произведением длины кабеля в метрах на мощность в кВт. Например, момент нагрузки для медного кабеля длиной 40 м и мощности нагрузки 3 кВт составляет: 40 х 3 = 120 кВт*м.

Зависимость потерь напряжения от момента нагрузки для кабельной линии 220В при заданном сечении токопроводящей жилы

ΔU, % Момент нагрузки, кВт*м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 220 В при сечении проводника s, равном:
1,5 2,5 4 6 10 16 25
1 18 30 48 72 120 192 300
2 36 60 96 144 240 384 600
3 54 90 144 216 360 576 900
4 72 120 192 288 480 768 1200
5 90 150 240 360 600 960 1500

Зависимость потерь напряжения от момента нагрузки для кабельной линии 380 В при заданном сечении токопроводящей жилы

ΔU, % Момент нагрузки, кВт*м, для медных проводников в трехфазной четырехпроводной линии с нулем на напряжение 380/220 В при сечении проводника s, равном:
1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185
1 108 180 288 432 720 1152 1800 2520 3600 5040 6840 8640 10800 13320
2 216 360 576 864 1440 2304 3600 5040 7200 10080 13680 17280 21600 26640
3 324 540 864 1296 2160 3456 5400 7560 10800 15120 20520 25920 32400 39960
4 432 720 1152 1728 2880 4608 7200 10080 14400 20160 27360 34560 43200 53960
5 540 900 1440 2160 3600 5760 9000 12600 18000 25200 34200 43200 54000 66600

Приведенные данные не учитывают увеличение сопротивления от нагрева кабеля при токах эксплуатации, составляющих от 0,5 и выше от предельно допустимых значений для данного сечения. В этом случае необходимо применить поправочный коэффициент, который также приводится в ПУЭ.

При более точных расчетах длинных кабельных сетей учитывают также потери в контактных соединениях. Это обычно делается при наличии большого количества потребителей (например, при проектировании линии городского освещения). Существуют и другие, менее значительные факторы, влияющие на величину потерь, но ими, как правило, пренебрегают, если общая величина падения напряжения не превышает нормативные 5 %.

Компания «Кабель.РФ®» является одним из лидеров по продаже кабельной продукции и располагает складами, расположенными практически во всех регионах Российской Федерации. Проконсультировавшись со специалистами компании, вы можете приобрести нужную вам марку медного кабеля по выгодным ценам.

формула, онлайн расчет, выбор автомата

Проектируя электропроводку в помещении, начинать надо с расчета силы тока в цепях. Ошибка в этом расчете может потом дорого обойтись. Электрическая розетка может расплавиться под действием слишком сильного для нее тока. Если ток в кабеле больше расчетного для данного материала и сечения жилы, проводка будет перегреваться, что может привести к расплавлению провода, обрыва или короткого замыкания в сети с неприятными последствиями, среди которых необходимость полной замены электропроводки – еще не самое плохое.

Знать силу тока в цепи надо и для подбора автоматических выключателей, которые должны обеспечивать адекватную защиту от перегрузки сети. Если автомат стоит с большим запасом по номиналу, к моменту его срабатывания оборудование может уже выйти из строя. Но если номинальный ток автоматического выключателя меньше тока, возникающего в сети при пиковых нагрузках, автомат будет доводить до бешенства, постоянно обесточивая помещение при включении утюга или чайника.

Формула расчета мощности электрического тока

Согласно закону Ома, сила тока(I) пропорциональна напряжению(U) и обратно пропорциональна сопротивлению(R), а мощность(P) рассчитывается как произведение напряжения и силы тока. Исходя из этого, ток в участке сети рассчитывается: I = P/U.

В реальных условиях в формулу добавляется еще одна составляющая и формула для однофазной сети приобретает вид:

I = P/(U*cos φ),

а для трехфазной сети: I = P/(1,73*U*cos φ),

где U для трехфазной сети принимается 380 В, cos φ – это коэффициент мощности, отражающий соотношение активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки.

Для современных блоков питания реактивная компонента незначительна, величину cos φ можно принимать равной 0,95. Исключение составляют мощные трансформаторы (например, сварочные аппараты) и электродвигатели, они имеют большое индуктивное сопротивление. В сетях, где планируется подключение подобных устройств, максимальную силу тока следует рассчитывать с использованием коэффициента cos φ, равного 0,8 или рассчитать силу тока по стандартной методике, а потом применить повышающий коэффициент 0,95/0,8 = 1,19.

Подставив действующие значения напряжения 220 В/380 В и коэффициента мощности 0,95, получаем I = P/209 для однофазной сети и I = P/624 для трехфазной сети, то есть в трехфазной сети при одинаковой нагрузке ток втрое меньше. Никакого парадокса тут нет, так как трехфазная проводка предусматривает три фазных провода, и при равномерной нагрузке на каждую из фаз она делится натрое. Поскольку напряжение между каждым фазным и рабочим нулевым проводами равно 220 В, можно и формулу переписать в другом виде, так она нагляднее: I = P/(3*220*cos φ).

Подбираем номинал автоматического выключателя

Применив формулу I = P/209, получим, что при нагрузке с мощностью 1 кВт ток в однофазной сети будет 4,78 А. Напряжение в наших сетях не всегда равно в точности 220 В, поэтому не будет большой ошибкой силу тока считать с небольшим запасом как 5 А на каждый киловатт нагрузки. Сразу же видно, что в удлинитель, промаркированный «5 А», утюг мощностью 1,5 кВт включать не рекомендуется, так как ток будет в полтора раза превышать паспортную величину. А еще сразу можно «проградуировать» стандартные номиналы автоматов и определить, на какую нагрузку они рассчитаны:

  • 6 А – 1,2 кВт;
  • 8 А – 1,6 кВт;
  • 10 А – 2 кВт;
  • 16 А – 3,2 кВт;
  • 20 А – 4 кВт;
  • 25 А – 5 кВт;
  • 32 А – 6,4 кВт;
  • 40 А – 8 кВт;
  • 50 А – 10 кВт;
  • 63 А – 12,6 кВт;
  • 80 А – 16 кВт;
  • 100 А – 20 кВт.

С помощью методики «5 ампер на киловатт» можно оценить силу тока, возникающую в сети при подключении бытовых устройств. Интересуют пиковые нагрузки на сеть, поэтому для расчета следует использовать максимальную потребляемую мощность, а не среднюю. Эта информация содержится в документации на изделия. Вряд ли стоит самому рассчитывать этот показатель, суммируя паспортные мощности компрессоров, электродвигателей и нагревательных элементов, входящих в устройство, так как есть еще такой показатель, как коэффициент полезного действия, который придется оценивать умозрительно с риском сильно ошибиться.

При проектировании электропроводки в квартире или загородном доме не всегда доподлинно известны состав и паспортные данные электрооборудования, которое будет подключаться, но можно воспользоваться ориентировочными данными обычных для нашего быта электроприборов:

  • электросауна (12 кВт) - 60 А;
  • электроплита (10 кВт) - 50 А;
  • варочная панель (8 кВт) - 40 А;
  • электроводонагреватель проточный (6 кВт) - 30 А;
  • посудомоечная машина (2,5 кВт) - 12,5 А;
  • стиральная машина (2,5 кВт) - 12,5 А;
  • джакузи (2,5 кВт) - 12,5 А;
  • кондиционер (2,4 кВт) - 12 А;
  • СВЧ-печь (2,2 кВт) - 11 А;
  • электроводонагреватель накопительный (2 кВт) - 10 А;
  • электрочайник (1,8 кВт) - 9 А;
  • утюг (1,6 кВт) - 8 А;
  • солярий (1,5 кВт) - 7,5 А;
  • пылесос (1,4 кВт) - 7 А;
  • мясорубка (1,1 кВт) - 5,5 А;
  • тостер (1 кВт) - 5 А;
  • кофеварка (1 кВт) - 5 А;
  • фен (1 кВт) - 5 А;
  • настольный компьютер (0,5 кВт) - 2,5 А;
  • холодильник (0,4 кВт) - 2 А.

Потребляемая мощность осветительных приборов и бытовой электроники невелика, в целом суммарную мощность осветительных приборов можно оценить в 1,5 кВт и автомата на 10 А на группу освещения достаточно. Бытовая электроника подключается к тем же розеткам, что и утюги, дополнительные мощности резервировать для нее нецелесообразно.

Если просуммировать все эти токи, цифра получается внушительная. На практике, возможности подключения нагрузки ограничивает величина выделенной электрической мощности, для квартир с электрической плитой в современных домах она составляет 10 -12 кВт и на квартирном вводе стоит автомат номиналом 50 А. И эти 12 кВт надо распределить, учитывая то, что самые мощные потребители сосредоточены на кухне и в ванной комнате. Проводка будет доставлять меньше поводов для беспокойства, если разбить ее на достаточное количество групп, каждая со своим автоматом. Для электроплиты (варочной панели) делается отдельный ввод с автоматом на 40 А и устанавливается силовая розетка с номинальным током 40 А, ничего больше туда подключать не надо. Для стиральной машины и другого оборудования ванной комнаты делается отдельная группа, с автоматом соответствующего номинала. Эту группу обычно защищают УЗО с номинальным током на 15% большим, чем номинал автоматического выключателя. Отдельные группы выделяют для освещения и для настенных розеток в каждой комнате.

На расчет мощностей и токов придется потратить некоторое время, но можно быть уверенным, что труды не пропадут даром. Грамотно спроектированная и качественно смонтированная электропроводка – залог комфорта и безопасности вашего жилища.

Онлайн расчет мощности тока для однофазной и трехфазной сети

Калькулятор мощности трехфазного переменного тока • Электротехнические и радиотехнические калькуляторы • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Однофазный и трехфазный ток

Однофазную сеть можно сравнить с проселочной дорогой — оно не позволяет получить большую мощность. Трехфазную сеть можно сравнить с автомагистралью — она обычно имеется в промышленных зданиях для питания оборудования большой мощности

Установленный на столбе однофазный трансформатор, предназначенный для подачи электроэнергии в индивидуальные жилые дома (Канада)

Термин «фаза» относится к распределению электрической энергии. Для далеких от физики людей однофазную и трехфазную сеть можно сравнить с иллюстрациями выше. Однофазная сеть — как проселочная дорога, ее возможности по мощности невысоки и используется она в основном в жилых домах и квартирах. Однофазная сеть проста и экономична. Однако однофазную сеть нельзя использовать для питания эффективных трехфазных электродвигателей. С другой стороны, трехфазная сеть — как автомагистраль, она позволяет использовать мощные нагрузки и обычно применяется в промышленных зданиях и намного реже в индивидуальных жилых домах и квартирах. Все мощные потребители энергии, такие как водонагреватели, большие электродвигатели и системы кондиционирования воздуха обычно подключаются к трехфазной сети.

В однофазной сети используются два или три провода. Всегда имеется один фазный провод и один провод, называемый нейтралью или нулевым проводом. Ток течет между этими двумя проводами. Если однофазная сеть содержит заземляющий провод, то используется трехпроводная сеть. Однофазная сеть хороша в тех случаях, когда типичными нагрузками являются чисто активные потребители, например, традиционные лампы накаливания и электрические обогреватели. Однофазная система не годится для питания мощных электродвигателей.

Установленная на столбе группа из трех трансформаторов, обеспечивающая трехфазное питание небольшой промышленной установки

В трехфазной сети используются три провода, называемые фазными или просто фазами. По этим проводам текут синусоидальные токи со сдвигом фаз относительно друг друга на 120°. В трехфазной системе может быть три или четыре провода. Если имеется четвертый провод, то трехфазную сеть можно использовать для подачи однофазного питания (три линии), например, в индивидуальные жилые дома. При этом от каждой фазы в нагрузку (дом) подается примерно одинаковая мощность. Нейтральный провод часто имеет меньшее сечение, потому что фазные токи взаимно гасятся и по нейтральному проводу обычно течет совсем небольшой ток. Трехфазная система обеспечивает постоянную передачу мощности в нагрузку, что позволяет подключить более высокую нагрузку.

Определения и формулы

Генерация трехфазного тока

В простейшем трехфазном генераторе имеется три идентичных обмотки, расположенных под углом 120° по отношению друг к другу. В результате с обмоток снимаются напряжения (фазы) со сдвигом по фазе 120°. Эти три напряжения не зависят друг от друга и их мгновенные значения определяются формулами:

Здесь Up — пиковое значение (амплитуда) напряжения в вольтах, ω — угловая частота в радианах в секунду и t — время в секундах. Напряжение, наведенное в обмотке 2, отстает от напряжения в обмотке 1 на 120°, а напряжение, наведенное в обмотке 3, отстает от напряжения в обмотке 1 на 240°. Ниже на рисунке приведены векторные диаграммы и формы колебаний напряжений генератора:

Если коэффициент мощности равен единице, то в каждой фазе трехфазной системы напряжение, ток и мощность сдвинуты относительно друг друга на 120°; последовательность фаз на этом рисунке U₁, U₂, U₃, потому что U₁ опережает U₂, U₂ опережает U₃, и U₃ опережает U₁.

Преимущества трехфазных систем

  • По сравнению с однофазными двигателями, трехфазные двигатели имеют более простую конструкцию, высокий пусковой момент, высокие коэффициент мощности и эффективность, более компактны.
  • Передача и распределение трехфазной электроэнергии дешевле в сравнении с однофазной, так как для этого можно использовать провода меньшего сечения при существенном уменьшении стоимости материалов и трудозатрат.
  • В отличие от пульсирующей мощности однофазной системы, мгновенная мощность трехфазной системы постоянна, что обеспечивает плавность вращения и отсутствие вибрации двигателей и другого оборудования.
  • Размеры трехфазных трансформаторов меньше однофазных трансформаторов аналогичной мощности.
  • Трехфазную сеть можно использовать для питания однофазных нагрузок.
  • Выпрямление трехфазного тока происходит с меньшей амплитудой пульсаций, по сравнению с выпрямлением однофазного тока.

Последовательность фаз

Последовательность фаз определяется временем, при котором напряжения трех фаз достигают положительного максимума. Последовательность фаз называют также порядком фаз. На рисунке выше последовательность фаз 1-2-3, так как фаза 1 достигает положительного максимума раньше, чем фаза 2, а фаза 3 достигает положительного максимума позже фазы 2. Отметим, что нам безразлично направление вращения ротора генератора, потому вращающийся по часовой стрелке ротор можно обойти и мы будем наблюдать вращение против часовой стрелки. Нам интересен только порядок чередования фаз напряжений, вырабатываемых генератором.

Для определения порядка фаз на векторной диаграмме нужно знать, что векторы всегда вращаются против часовой стрелки. Например, на этих трех чертежах последовательность чередования фаз снова U₁, U₂, U₃:

Фазное напряжение и фазный ток

Фазным называется напряжение между каждым из трех фазных проводов и нейтралью. Его также называют напряжением между фазой и нейтралью. Ток, которые течет в нагрузке между фазным проводом и нейтралью, называется фазным током.

Линейное напряжение и ток

Линейным называется напряжение между любыми двумя фазами (линиями). Ток, протекающий в каждой из линий, называется линейным.

Симметричные и несимметричные системы и нагрузки

В сбалансированной (симметричной) трехфазной системе токи во всех трех фазах равны, а сумма всех токов равна нулю, поэтому ток по нейтрали не течет. Амплитуды и частоты напряжений и токов одинаковые. Отличаются они только сдвигом фаз: напряжение в каждой фазе отстает от предыдущей на 2π/3, или на 1/3 цикла, или на 120°. Векторная сумма трех напряжений равна нулю:

То же можно сказать и о токах в симметричной системе:

Если три нагрузки, присоединенные к трем линиям, имеют одинаковую величину и коэффициент мощности, она также называются сбалансированными или симметричными.

Линейные и нелинейные нагрузки

В линейных нагрузках в цепях переменного тока напряжения и токи имеют синусоидальную форму и в любое время ток в нагрузке прямо пропорционален напряжению на ней. Примерами линейных нагрузок являются нагреватели, лампы накаливания. конденсаторы и катушки индуктивности. Все линейные нагрузки подчиняются закону Ома. В линейных нагрузка коэффициент мощности равен cos φ. Подробнее о нелинейных нагрузках — в нашем Калькуляторе активной и реактивной мощности.

В нелинейных нагрузках ток не пропорционален напряжению и содержит гармоники основной частоты 50 или 60 Гц. Примерами нелинейных нагрузок являются блоки питания компьютеров, лазерные принтеры, светодиодные и компактные люминесцентные лампы, электронные регуляторы оборотов электродвигателей и многие другие потребители электроэнергии. Искажение формы гармонических колебаний тока приводит к искажению формы напряжения. К нелинейным нагрузкам неприменим закон Ома. В таких нагрузках коэффициент мощности не равен cos φ.

Соединение треугольником и звездой

Три обмотки трехфазного генератора можно присоединить к нагрузке шестью проводами, по два на обмотку. Для уменьшения количества проводов обмотки присоединяются к нагрузке тремя или четырьмя проводами. Эти два способа подключения называются треугольником (Δ) и звездой (Y).

В соединении треугольником начало каждой обмотки соединяется с концом следующей обмотки. Таким образом энергию можно передавать только по трем проводам.

Соединение звездой (слева) и треугольником (справа)

В симметричной соединении треугольником напряжения равны по амплитуде, отличаются по фазе на 120° и их сумма равна нулю:

В симметричной четырехпроводной системе соединения звездой с тремя одинаковыми подключенными к каждой фазе нагрузками мгновенное значение тока, текущего по нейтрали, равно сумме трех фазных токов i₁, i₂, и i₃, которые имеют одинаковые амплитуды Ip и сдвинуты по фазе на 120°:

Напряжение и мощность в симметричной трехфазной нагрузке при соединении звездой

Соединение звездой; I₁, I₂, и I₃ — фазные токи, которые равны линейным токам

Полная мощность в трехфазной системе является суммой мощностей, потребляемых нагрузками в каждой из трех фаз. В связи с тем, что нагрузки симметричные, в каждой фазе потребляется одинаковая мощность и полная активная мощность во всех трех фазах равна

Здесь φ — разность фаз между током и напряжением. Поскольку в трехфазном соединении звездой фазное Uph и линейное среднеквадратичное напряжение UL связаны как

а среднеквадратичное значения линейного и фазного токов равны

полная активная мощность определяется следующим уравнением:

Полная реактивная мощность равна

Комплексная мощность:

И, наконец, полная мощность в трех фазах определяется формулой:

Напряжение и мощность в симметричной трехфазной нагрузке при соединении треугольником

Соединение треугольником; I13, I23, и I32 — фазные токи, а I1, I2, и I3 — линейные токи; при этом IL = √3∙Iph

При соединении треугольником нейтральный проводник отсутствует и конец одной обмотки генератора соединяется с началом следующей обмотки. Фазное напряжение — это напряжение на каждой обмотке. Линейное напряжение — это напряжение между двумя фазами, то есть также на каждой из обмоток. Таким образом, среднеквадратичные напряжения на обмотках и между фазами одинаковые, то есть для соединения треугольником можно написать

При соединении треугольником фазные токи — это токи, текущие через фазные нагрузки. Мы рассматриваем симметричную систему, поэтому фазные среднеквадратичные значения токов Ip1, Ip2 и Ip3 по амплитуде равны (Ip) и отличаются по фазе на 120°:

Как мы уже упоминали, общая мощность в трехфазной системе — это сумма мощностей, потребляемых в нагрузках трех фаз:

где φ — сдвиг фаз между током и напряжением. Поскольку при соединении треугольником среднеквадратичные значения фазного Uph и линейного напряжений UL равны,

а среднеквадратичные значения линейного и фазного токов связаны формулой

активная мощность определяется следующим уравнением:

Полная реактивная мощность равна

Комплексная мощность:

И полная мощность в трех фазах:

Отметим, что приведенные выше уравнения для мощности при соединении звездой и треугольником одинаковые. Мы используем их в этом калькуляторе.

То, что эти формулы мощности для звезды и треугольника одинаковые, иногда приводит к ошибочным выводам о том, что можно соединить обмотки одного и того же электродвигателя звездой или треугольником и потребляемая мощность (и ток!) не изменятся. Конечно, это неправильно. И если мы в калькуляторе соединение звездой изменим на треугольник, не изменяя нагрузку, мы увидим, что мощность и потребляемый ток изменятся.

Рассмотрим пример. Трехфазный электродвигатель подключен по схеме треугольника и работает на полной номинальной мощности при линейном напряжении UL и линейном токе IL. Полная мощность в вольт-амперах (ВА) равна

Затем обмотки того же двигателя соединили звездой. Линейное напряжение, приложенное к каждой обмотке, уменьшилось в 1/1,73 раза, при этом сетевое напряжение осталось прежним. Ток в каждой обмотке уменьшился в 1/1,73 раза по сравнению с током, потребляемым при соединении треугольником. Полная мощность также уменьшилась:

Таким образом, полная мощность при соединении звездой равна одной трети мощности при соединении треугольником для нагрузки с тем же импедансом. Очевидно, что полный момент двигателя, обмотки которого соединены звездой, будет в три раза меньше момента того же двигателя при соединении обмоток треугольником.

Иными словами, хотя новая мощность для соединения звездой рассчитывается по той же формуле, что и для треугольника, в расчет нужно вставить другие величины, а именно, напряжение и ток. уменьшенные в 1,73 раза (то есть в квадратный корень из 3).

Расчет симметричной нагрузки по известным напряжению, току и коэффициенту мощности

Для расчета симметричной нагрузки (одинаковой в каждой фазе) по известным напряжению, току и коэффициенту мощности (опережающему или отстающему) используются следующие формулы:

Импеданс нагрузки Z

В полярной форме:

В комплексной форме:

Расчет тока и мощности по известным напряжению и нагрузке

Фазный ток

По закону Ома, имеем:

Преобразование из прямоугольных координат в полярные и наоборот

Для преобразования из прямоугольных координат R, X в полярные координаты |Z|, φ, используйте следующие формулы:

Треугольник импеданса

В этих формулах R всегда положительно, а X положительно для индуктивной нагрузки (ток отстает от напряжения) и отрицательно для емкостной нагрузки (ток опережает напряжение).

Преобразование из полярных координат r, φ в прямоугольные coordinates x, y, выполняется по формулам:

Активное Rph и реактивное Xph сопротивление нагрузки

Импеданс конденсатора и катушки индуктивности

Параллельная нагрузка RLC

Параллельное соединение RLC

Для расчета используйте наш Калькулятор импеданса параллельной RLC-цепи.

Последовательная нагрузка RLC

Последовательное соединение RLC

Для расчета используйте наш Калькулятор импеданса последовательной RLC-цепи

Более подробную информацию о нагрузки в форме RLC-цепи вы найдете в наших калькуляторах для расчета импеданса:

Примеры расчетов

Пример 1. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Индуктивная нагрузка из трех цепей с равными импедансами Zph = 5+j3 Ом подключена звездой к трехфазной сети с линейным напряжением 400 В 50 Гц. Рассчитать фазное напряжение Uph, фазовый угол φph, фазный ток Iph, линейный ток IL, активную P, реактивную Q, полную |S|, и комплексную S мощности.

Пример 2. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Индуктивная нагрузка из трех цепей с равными импедансами Zph = 15 ∠60° Ом подключена звездой к трехфазной сети с фазным напряжением (между фазой и нейтралью) 110 В 50 Гц. Определить тип нагрузки (емкостная или индуктивная) фазное напряжение Uph, фазовый угол φph, фазный ток Iph, линейный ток IL, активную P, реактивную Q, полную |S|, и комплексную S мощности.

Пример 3. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Индуктивная нагрузка из трех обмоток с равными импедансами и эквивалентной схемой в виде включенных последовательно сопротивления Rph = 20 Ом и индуктивности Lph = 440 мГн подключена звездой к трехфазной сети с фазным напряжением (между фазой и нейтралью) 230 В 50 Гц. Рассчитайте фазное напряжение Uph, фазовый угол φph, фазный ток Iph, линейный ток IL, активную P, реактивную Q, полную |S|, и комплексную S мощности. Найти линейный ток и потребляемую мощность для той же нагрузки, но соединенной треугольником. Совет: Для определения импеданса каждой обмотки воспользуйтесь Калькулятором последовательной RL-цепи.

Пример 4. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току

Симметричный трехфазный генератор подает фазное напряжение 230 В на включенную звездой нагрузку с отстающим (активно-индуктивным) коэффициентом мощности 0,75. Ток в каждой фазе равен 28,5 А. Рассчитать импеданс нагрузки, активное и реактивное сопротивление в каждой фазе. Также рассчитать полную, активную и реактивную мощности. Описать что произойдет, если для той же нагрузки изменить соединение со звезды на треугольник. Совет: используйте режим определения мощности и нагрузки по заданным току и напряжению, а затем для ответа на последний вопрос воспользуйтесь этим же калькулятором в режиме определения мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке.

Пример 5. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Нагрузка, состоящая из трех одинаковых обмоток, имеющих сопротивление Rph = 10 Ом и индуктивность Lph = 310 мГн, подключена треугольником к трехфазной сети с напряжением между фазой и нейтралью 120 В, 60 Гц. Рассчитайте линейное напряжение UL, фазовый угол φph, фазный ток Iph, линейный ток IL, активную P, реактивную Q, полную |S|, и комплексную S мощности. Как изменятся ток и мощность, если эту же нагрузку подключить звездой? Совет: воспользуйтесь нашим Калькулятором импеданса последовательной RL-цепи для определения импеданса каждой катушки, а затем введите данные в этот калькулятор.

Пример 6. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Нагрузка из трех цепей с равными импедансами Zph = 7 – j5 Ом подключена треугольником к трехфазной сети с линейным напряжением (между двумя фазами) 208 В 60 Гц. Определить тип нагрузки (резистивно-емкостная или резистивно-индуктивная) фазное напряжение Uph, фазовый угол φph, фазный ток Iph, линейный ток IL, активную P, реактивную Q, полную |S|, и комплексную S мощности.

Пример 7. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току

Симметричная нагрузка подключена звездой к симметричному трехфазному генератору с линейным (между двумя фазами) напряжением 208 В 60 Гц. В каждом фазном проводе протекает ток Iph = 20 А с запаздыванием относительно напряжения на 15°. Определите фазное напряжение, импеданс нагрузки в каждой фазе в полярной и комплексной форме, активную и реактивную мощности.

Автор статьи: Анатолий Золотков

Сечение провода – как выбрать по току или мощности

Стандартная квартирная электропроводка рассчитывается на максимальный ток потребления при длительной нагрузке 25 ампер (на такую силу тока выбирается и автоматический выключатель, который устанавливается на вводе проводов в квартиру) выполняется медным проводом сечением 4,0 мм2, что соответствует диаметру провода 2,26 мм и мощности нагрузки до 6 кВт.

Согласно требований п 7.1.35 ПУЭ сечение медной жилы для квартирной электропроводки должно быть не менее 2,5 мм2, что соответствует диаметру проводника 1,8 мм и силе тока нагрузки 16 А. К такой электропроводке можно подключать электроприборы суммарной мощностью до 3,5 кВт.

Что такое сечение провода и как его определить

Чтобы увидеть сечение провода достаточно его перерезать поперек и посмотреть на срез с торца. Площадь среза и есть сечение провода. Чем оно больше, тем большую силу тока может передать провод.

Как видно из формулы, сечение провода легко вычислить по его диаметру. Достаточно величину диаметра жилы провода умножить саму на себя и на 0,785. Для вычисления сечения многожильного провода нужно вычислить сечение одной жилы и умножить на их количество.

Диаметр проводника можно определить с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм или микрометра с точностью до 0,01 мм. Если нет под рукой приборов, то в таком случае выручит обыкновенная линейка.

Выбор сечения
медного провода электропроводки по силе тока

Величина электрического тока обозначается буквой «А» и измеряется в Амперах. При выборе действует простое правило, чем сечение провода больше, тем лучше, по этому округляют результат в большую сторону.

Приведенные мною данные в таблице основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки при самых неблагоприятных условиях ее прокладки и эксплуатации. При выборе сечения провода по величине тока не имеет значение, переменный это ток или постоянный. Не имеют значения также величина и частота напряжения в электропроводке, это может быть бортовая сеть автомобиля постоянного тока на 12 В или 24 В, летательного аппарата на 115 В частотой 400 Гц, электропроводка 220 В или 380 В частотой 50 Гц, высоковольтная линия электропередачи на 10000 В.

Если неизвестен ток потребления электроприбором, но известны напряжение питания и мощность, то рассчитать ток можно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора.

Следует отметить, что на частотах более 100 Гц в проводах при протекании электрического тока начинает проявляться скин-эффект, заключающийся в том, что с увеличением частоты ток начинает «прижиматься» к внешней поверхности провода и фактическое сечение провода уменьшается. Поэтому выбор сечения провода для высокочастотных цепей выполняется по другим законам.

Определение нагрузочной способности электропроводки 220 В
выполненной из алюминиевого провода

В давно построенных домах электропроводка, как правило, выполнена из алюминиевых проводов. Если соединения в распределительных коробках выполнены правильно, срок службы алюминиевой проводки может составлять и сто лет. Ведь алюминий практически не окисляется, и срок службы электропроводки будет определяться только сроком службы пластмассовой изоляции и надежностью контактов в местах присоединения.

В случае подключения дополнительных энергоемких электроприборов в квартире с алюминиевой электропроводкой необходимо определить по сечению или диаметру жил проводов способность ее выдержать дополнительную мощность. По приведенной ниже таблице это легко сделать.

Если у Вас проводка в квартире выполнена из алюминиевых проводов и возникла необходимость подключить вновь установленную розетку в распределительной коробке медными проводами, то такое соединение выполняется в соответствии с рекомендациями статьи Соединение алюминиевых проводов.

Расчет сечения провода электропроводки
по мощности подключаемых электроприборов

Для выбора сечения жил провода кабеля при прокладке электропроводки в квартире или доме нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования. В таблице представлен перечень популярных бытовых электроприборов с указанием потребляемого тока в зависимости от мощности. Вы можете узнать потребляемую мощность своих моделей самостоятельно из этикеток на самих изделиях или паспортам, часто параметры указывают на упаковке.

В случае если сила потребляемого тока электроприбором неизвестна, то ее можно измерять с помощью амперметра.

Таблица потребляемой мощности и силы тока бытовыми электроприборами
при напряжении питания 220 В

Обычно мощность потребления электроприборов указывается на корпусе в ваттах (Вт или VA) или киловаттах (кВт или кVA). 1 кВт=1000 Вт.

Ток потребляют еще холодильник, осветительные приборы, радиотелефон, зарядные устройства, телевизор в дежурном состоянии. Но в сумме эта мощность составляет не более 100 Вт и при расчетах ее можно не учитывать.

Если Вы включите все имеющиеся в доме электроприборы одновременно, то необходимо будет выбрать сечение провода, способное пропустить ток 160 А. Провод понадобится толщиной в палец! Но такой случай маловероятен. Трудно представить, что кто-то способен одновременно молоть мясо, гладить утюгом, пылесосить и сушить волосы.

Пример расчета. Вы встали утром, включили электрочайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку. Потребляемый ток соответственно составит 7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А. С учетом включенного освещения, холодильника и в дополнение, например, телевизора, потребляемый ток может достигнуть 25 А.

Выбор сечения медного провода по мощности
для сети 220 В

Выбрать сечение провода можно не только по силе тока но и по величине потребляемой мощности. Для этого нужно составить перечень всех планируемых для подключения к данному участку электропроводки электроприборов, определить, какую мощность потребляет каждый из них по отдельности. Далее сложить полученные данные и воспользоваться нижеприведенной таблицей.

Если имеется несколько электроприборов и для некоторых известен ток потребления, а для других мощность, то нужно определить из таблиц сечение провода для каждого из них, а затем полученные результаты сложить.

Выбор сечения медного провода по мощности
для с бортовой сети автомобиля 12 В

Если при подключении к бортовой сети автомобиля дополнительного оборудования известна только его мощность потребления, то определить сечение дополнительной электропроводки можно с помощью ниже приведенной таблицы.

Выбор сечения провода для подключения электроприборов
к трехфазной сети 380 В

При работе электроприборов, например, электродвигателя, подключенных к трехфазной сети, потребляемый ток протекает уже не по двум проводам, а по трем и, следовательно, величина протекающего тока в каждом отдельном проводе несколько меньше. Это позволяет использовать для подключения электроприборов к трехфазной сети провод меньшего сечения.

Для подключения электроприборов к трехфазной сети напряжением 380 В, например электродвигателя, сечение провода для каждой фазы берется в 1,75 раза меньше, чем для подключения к однофазной сети 220 В.

Внимание, при выборе сечения провода для подключения электродвигателя по мощности следует учесть, что на шильдике электродвигателя указывается максимальная механическая мощность, которую двигатель может создать на валу, а не потребляемая электрическая мощность. Потребляемая электрическая мощность электродвигателем с, учетом КПД и сos φ приблизительно в два раза больше, чем создаваемая на валу, что необходимо учитывать при выборе сечения провода исходя из мощности двигателя, указанной в табличке.

Например, нужно подключить электродвигатель потребляющий мощность от сети 2,0 кВт. Суммарный ток потребления электродвигателем такой мощности по трем фазам составляет 5,2 А. По таблице получается, что нужен провод сечением 1,0 мм2, с учетом вышеизложенного 1,0 / 1,75 = 0,5 мм2. Следовательно, для подключения электродвигателя мощностью 2,0 кВт к трехфазной сети 380 В понадобится медный трехжильный кабель с сечением каждой жилы 0,5 мм2.

Гораздо проще выбрать сечение провода для подключения трехфазного двигателя, исходя из величины тока его потребления, который всегда указывается на шильдике. Например, в шильдике приведенном на фотографии, ток потребления двигателя мощностью 0,25 кВт по каждой фазе при напряжении питания 220 В (обмотки двигателя подключены по схеме «треугольник») составляет 1,2 А, а при напряжении 380 В (обмотки двигателя подключены по схеме «звезда») всего 0,7 А. Взяв силу тока, указанную на шильдике, по таблице для выбора сечения провода для квартирной электропроводки выбираем провод сечением 0,35 мм2 при подключении обмоток электродвигателя по схеме «треугольник» или 0,15 мм2 при подключении по схеме «звезда».

О выборе марки кабеля для домашней электропроводки

Делать квартирную электропроводку из алюминиевых проводов на первый взгляд кажется дешевле, но эксплуатационные расходы из-за низкой надежности контактов со временем многократно превысят затраты на электропроводку из меди. Рекомендую делать проводку исключительно из медных проводов! Алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной электропроводки, так как они легкие и дешевые и при правильном соединении служат надежно продолжительное время.

А какой провод лучше использовать при монтаже электропроводки, одножильный или многожильный? С точки зрения способности проводить ток на единицу сечения и монтажа, одножильный лучше. Так что для домашней электропроводки нужно использовать только одножильный провод. Многожильный допускает многократные изгибы, и чем тоньше в нем проводники, тем он более гибкий и долговечнее. Поэтому многожильный провод применяют для подключения к электросети нестационарных электроприборов, таких как электрофен, электробритва, электроутюг и все остальных.

После принятия решения по сечению провода встает вопрос о марке кабеля для электропроводки. Тут выбор не велик и представлен всего несколькими марками кабелей: ПУНП, ВВГнг и NYM.

Кабель ПУНП с 1990 года, в соответствии с решением Главгосэнергонадзора «О запрете применения проводов типа АПВН, ППБН, ПЕН, ПУНП и др., выпускаемых по ТУ 16-505. 610-74 вместо проводов АПВ, АППВ, ПВ и ППВ по ГОСТ 6323-79*» к применению запрещен.

Кабель ВВГ и ВВГнг – медные провода в двойной поливинилхлоридной изоляции, плоской формы. Предназначен для работы при температуре окружающей среды от −50°С до +50°С, для выполнения проводки внутри зданий, на открытом воздухе, в земле при прокладке в тубах. Срок службы до 30 лет. Буквы «нг» в обозначении марки говорят о негорючести изоляции провода. Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм2. Если в обозначении кабеля перед ВВГ стоит буква А (АВВГ), то жилы в проводе алюминиевые.

Кабель NYM (его российский аналог – кабель ВВГ), с медными жилами, круглой формы, с негорючей изоляцией, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и область применения, практически одинаковые с кабелем ВВГ. Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм2.

Как видите, выбор для прокладки электропроводки не велик и определяется в зависимости от того, какой формы кабель более подходит для монтажа, круглой или плоской. Кабель круглой формы удобнее прокладывается через стены, особенно если делается ввод с улицы в помещение. Понадобится просверлить отверстие чуть больше диаметра кабеля, а при большей толщине стены это становится актуальным. Для внутренней проводки удобнее применять плоский кабель ВВГ.

При прокладке квартирной электропроводки, как правило, возникает вопрос и о выборе автоматического выключателя, или, как его часто называют, автомата. Этот вопрос и о выборе счетчика, УЗО, дифференциального автомата подробно освещен в статье сайта «Об электрическом счетчике, УЗО и автоматах защиты».

Параллельное соединение проводов электропроводки

Бывают безвыходные ситуации, когда срочно нужно проложить проводку, а провода требуемого сечения в наличии нет. В таком случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно проводку сделать из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.

Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм2, а нужен по расчетам 10 мм2. Соединяете их все параллельно, и проводка будет выдерживать ток до 50 ампер. Да Вы и сами многократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А и для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужен гибкий провод. Его и делают из сотен параллельно соединенных тонких медных проволочек. В автомобиле аккумулятор к бортовой сети тоже подключают с помощью такого же гибкого многожильного провода, так как во время пуска двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора необходимо провода отводить в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.

Способ увеличения сечения электропровода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра можно использовать только в крайнем случае. При прокладке домашней электропроводки допустимо соединять параллельно только провода одинакового сечения, взятые из одной бухты.

Онлайн калькуляторы для вычисления сечения и диаметра провода

Калькулятор для вычисления сечения одножильного провода

С помощью онлайн калькулятора, представленного ниже можно решить обратную задачу – определить по сечению диаметр проводника.

Как вычислить сечение многожильного провода

Многожильный провод, или как его называют еще многопроволочный или гибкий, представляет собой свитые вместе одножильные проволочки. Для вычисления сечения многожильного провода нужно сначала вычислить сечение одной проволочки, а затем полученный результат умножить на их число.

Рассмотрим пример. Есть многожильный гибкий провод, в котором 15 жил диаметром 0,5 мм. Сечение одной жилы равно 0,5 мм×0,5 мм×0,785 = 0,19625 мм2, после округления получим 0,2 мм2. Так как у нас в проводе 15 проволочек , то для определения сечения кабеля нужно перемножить эти числа. 0,2 мм2×15=3 мм2. Осталось по таблице определить, что такой многожильный провод выдержит ток 20 А.

Можно оценить нагрузочную способность многожильного провода без замера диаметра отдельного проводника, измеряв общий диаметр всех свитых проволочек. Но так как проволочки круглые, то между ними находятся воздушные зазоры. Для исключения площади зазоров нужно полученный по формуле результат сечения провода умножить на коэффициент 0,91. При замере диаметра надо проследить, чтобы многожильный провод не сплющился.

Рассмотрим на примере. В результате измерений многожильный провод имеет диаметр 2,0 мм. Рассчитаем его сечение: 2,0 мм×2,0 мм×0,785×0,91 = 2,9 мм2. По таблице (смотри ниже) определяем, что данный многожильный провод выдержит ток величиной до 20 А.

Рассчитать сечение многожильного провода удобно с помощью онлайн калькулятора, достаточно ввести диаметр одной проволочки и количество жил в многожильном проводе.


Александр Владимирович 01.09.2015

Добрый день! Александр Николаевич!
Во-первых, большое спасибо за сайт и большое количество полезной информации, я много проводки проложил на даче своими руками и прочитав Вашу статью понял, что не все делал правильно и скоро придется переделывать кое-что, спасибо.
Сейчас у меня очень больной вопрос, делаем ремонт в квартире. Рабочие проложили всю проводку трехжильным медным кабелем, утверждая, что это кабель 3×2,5, никакой маркировки на нем нет. Я померил диаметр жилы, оказалось 1,2 мм. Пошел в магазин и мне показали другой провод с медной жилой и маркировкой 3×2,5, померили диаметр жилы, тоже 1,2 мм.
По всем таблицам, что я нашел в интернете и из Ваших статей следует, что при диаметре жилы 1,2 мм - сечение 1,2 мм2 – ток автомата 6 А и этот провод никак не подходит для розеток в квартире и уж тем более на кухне, где будет стоять стиральная машина и другие кухонные электроприборы большой мощности.
Может я чего не понял и ребята молодцы и провод диаметром 1,2 мм то, что нужно и мне не надо заставлять их перекладывать все проводом диаметром 1,8 мм, что соответствует (согласно Вашей статьи и здравого смысла) сечению 2,5 мм2.
Очень прошу ответить, заранее спасибо.

Александр

Здравствуйте, Александр Владимирович!
В магазинах часто бывает, что маркировка сечения провода не соответствует действительности, сталкивался в жизни неоднократно. Для диаметра провода 1,2 мм, номинальный ток 6 А, максимально допустимый до 10 А ( это 2,2 кВт). Поэтому для освещения и слабонагруженных розеток в комнатах вполне пойдет. Даже для утюга, хоть он и потребляет мощность 2 кВт, но включен не больше половины времени работы, то есть средняя потребляемая мощность его составляет 1 кВт. Стиральная машина тоже потребляет мощность 2 кВт, пока нагревается вода, а далее всего 300 Вт и только в момент вращения барабана. Таким образом, если одновременно не включать сразу несколько мощных электроприборов, то Ваша электропроводка вполне выдержит нагрузку.
Но для себя я бы все же выполнил доработку, проложив к розеткам, к которым будут подключаться мощные приборы прямой провод диаметром 1,8 мм, а если не хочется демонтировать уже проложенный провод, проложить к розеткам параллельно проложенному еще один двужильный кабель с диаметром жил 1,2 мм. Затраты небольшие, зато будет исключена перегрузка электропроводки для любого случая подключения электроприборов.
При параллельном соединении приводов новое сечение будет равно сумме сечений каждого, то есть в вашем случае 2,26 мм2, что обеспечит номинальный ток нагрузки до 16 А, автомат тогда понадобиться тоже на 16 А.

Александр Владимирович

Большое спасибо все понял, усилим силовые розетки дополнительным проводом. Еще раз огромное спасибо за оперативный ответ, Вы мне очень помогли.
С уважением, Александр.

Виктор 24.03.2016

Здравствуйте, Александр Николаевич!
Прошу заранее прощения за некоторую бестолковость. Вопрос такого плана. Хочу проложить проводку на лоджию для освещения при помощи одной длинной круглой люминесцентной лампы типа L36W/765 и подключения розетки для зарядки (время от времени) автомобильного аккумулятора 12V (55-60 А/ч). Достаточно ли будет для этого провода ПВС (МБ) 2×1,5?
Буду очень признателен за ответ. Спасибо.

Александр

Здравствуйте, Виктор!
Предполагаемая максимальная нагрузка перечисленных электроприборов составляет не более 200 Вт, что создаст ток потребления 1 А. Провод ПВС (МБ) 2×1,5 рассчитан на ток до 10 А, что позволит подключать дополнительно электрочайник, или утюг и даже стиральную машину. Так что сечения более чем достаточно.

Виктор

Спасибо за ответ. Так может будет достаточно провода ШВВП 2×0,5? Или нужно все же сечение побольше?

Александр

Для светильника и зарядного устройства достаточно, но я всегда советую выбирать провод с запасом, так как неизвестно, что завтра потребуется подключать. Чем сечение больше, тем лучше.

Виталий 02.12.2020

Вы несуразицу написали в первых двух таблицах, где приведены данные по медным и алюминиевым проводам: по Вашему проводимость алюминия лучше или равна меди?
Чушь полная. Проверьте и исправьте.

Александр

Здравствуйте, Виталий. Спасибо за сообщение.
Очевидно данные в таблице вы изучили, а вот комментарии не читали.
Под таблицей по выбору медного провода для электропроводки есть уточнение: «Приведенные мною данные в таблице основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки при самых неблагоприятных условиях ее прокладки и эксплуатации». Таким образом если выбрать сечение провода по моей таблице, то можно не задумываться о параметрах окружающей среды и способе прокладки электропроводки.
Например, провод может проходить рядом с батареей отопления или печкой в доме, на внешней южной стороне дома, где солнце может разогревать стену до 60°С.
Таблица нагрузочной способности алюминиевой электропроводки предназначена для оценки нагрузочной способности уже давно проложенной в квартире электропроводки, для того, чтобы узнать, приборы какой мощности допустимо к ней подключать.
Сегодня прокладывать электропроводку из алюминиевых проводов считаю плохой идеей, и допускаю такой вариант только в безвыходном случае. Поэтому этот вопрос в статье в деталях и не рассматривается.

Данияр 24.12.2020

Здравствуйте, у меня вопрос по подбору вводного кабеля, не могу подобрать.
Подключаемые нагрузки разные, есть и 6 кВт, 2,2 кВт, 7 кВт. В общем суммарная мощность составляет 30 кВт. У меня трехфазный ввод со сборки, все подключаемые нагрузки однофазные, я их раскидаю по трем фазам равномерно. Помогите выбрать сечение провода на ввод.

Александр

Здравствуйте, Данияр!
Сечение провода зависит от металла, из которого он сделан, длины кабеля и способа его прокладки (по воздуху или в земле). В дополнение, маловероятно, что будут включены все приборы одновременно и нагрузка на проводку длительное время составит 30 кВт.
С учетом вышесказанного для жил медного провода сечение при мощности 30 кВт должно быть не менее 10 мм2. Если брать кабель из алюминиевых проводов, то сечение должно быть не менее 16 мм2.
При любых сомнениях нужно помнить, что чем сечение провода больше, тем он меньше будет греться и впустую тратится электроэнергия.

Валерий 26.12.2020

Здравствуйте, Александр Николаевич.
Много лет пользуюсь простой и надеждой формулой выбора сечения проводов независимо от условий и важности, безопасности. Для меди: 1 мм2 - 2 кВт нагрузки; для алюминиевого провода: 1 мм2 - 1 кВт нагрузки. Это касается всех видов проводов: одножильных и многожильных. Ни разу не подводила и легко запомнить.
Хотелось бы услышать Ваш отзыв. Спасибо.

Александр

Здравствуйте, Валерий.
Ваша формула подходит только для частного случая прокладки электропроводки в квартире для переменного напряжения 220 В. По требованиям правил ПЭУ сечение электропроводки определяется исходя из величины протекающего через провода тока. Вы же опираетесь на потребляемую мощность, что неправильно.
Возьмем автомобильную электропроводку с напряжением бортовой сети 12 В. При потребляемой мощности прибором 2 кВт по проводам потечет ток: 2000Вт/12В=167А. При таком токе медный провод сечением 1 мм2 расплавиться мгновенно.
В России принято считать допустимым током на провод сечением 1 мм2 при нормальных условиях эксплуатации 10 А. Это повелось с тех времен, когда киловатт электроэнергии стоил 4 копейки и потери на проводах никого не волновали. Ведь при больших токах провода существенно нагреваются и это счетчик учитывает.
В Японии и некоторых других странах считают допустимой нагрузкой для медного провода сечением 1 мм2 ток 6 А и это связано не только с надежностью, но и экономией электроэнергии.
Поэтому, с учетом выше сказанного, я бы скорректировал Вашу формулу для бытовой электропроводки 220 В. При нагрузке до 2 кВт для меди и до 1 кВт для алюминиевого выбирать для прокладки электропроводки провод сечением 1,5 мм2.

Как правильно выбрать сечение кабеля, таблицы сечения по мощности и току

Выбирая кабель особенно важно подобрать правильное сечение для надёжной и безаварийной работы электрооборудования. Для этого используются специальные таблицы выбора сечения кабеля, учитывающие металл, из которого изготовлена токопроводящая жила, материал изоляции и другие параметры.
 

Таблица сечения кабеля по мощности и току

Обычно для практических нужд достаточно использовать таблицу сечения кабеля, которая находится в Правилах Устройства Электроустановок в таблицах 1.3.4 и 1.3.5.

Также можно использовать следующие таблицы.

Для гибкого шнура и кабеля с медной жилой (ПВС, ШВВП, КГ)

Для силового кабеля с медной жилой (ВВГ)

 


Для силового кабеля с алюминиевой жилой (АВВГ)

 

В этих таблицах указаны необходимые сечения алюминиевых и медных кабелей для различных токовых нагрузок и условий прокладки. Тип изоляции - резиновая и виниловая, аналогичен большинству видов изоляционных материалов.

Выбор производится по номинальному току нагрузки. Если ток неизвестен, то он вычисляется исходя из мощности устройства, количества фаз и напряжения сети.
 

Какие параметры необходимо учесть для выбора правильного сечения кабеля

Для надёжной работы электроприборов при выборе кабеля по сечению учитываются различные факторы, основными из которых являются следующие:

  • номинальный ток нагрузки;
  • материал токопроводящей жилы;
  • тип изоляции;
  • способ прокладки;
  • длина кабеля.

Перед тем, как рассчитать сечение кабеля, необходимо определить эти параметры.
 

Способы расчёта сечения кабелей

Есть два способа определения необходимого сечения кабеля. При расчёте необходимо применять оба метода и использовать большую из полученных величин.

Расчёт сечения по нагреву

Во время протекания электрического тока по кабелю он греется. Допустимая температура нагрева и сечение провода зависят от типа изоляции и способов прокладки. При недостаточном сечении токопроводящей жилы она нагревается до недопустимой температуры, что может привести к разрушению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Совет! Для тщательного расчёта необходимо использовать специальные таблицы, программы или онлайн-калькуляторы, но для большинства практических задач допускается применить таблицу, которую можно найти в ПУЭ, п. 1.3.10.

Расчёт сечения по допустимым потерям напряжения

Токопроводящая жила в проводе обладает сопротивлением и при прохождении по ней тока, согласно закону Ома, происходит падение напряжения. Величина этого падения растёт при уменьшении сечения кабеля и увеличении его длины.

При прокладке кабеля большой длины его сечение, необходимое для уменьшения потерь, может многократно превышать величину, выбранную по допустимому нагреву. Для расчёта используются специальные формулы, программы и онлайн-калькуляторы.

Совет! При подключении устройств, работающих на пониженном напряжении, блок питания располагается как можно ближе к аппарату.
 

Расчёт сечения для однофазной и трехфазной сети

Выбор кабеля производится по току нагрузки, но если он неизвестен, то выполняется выбор сечения кабеля по мощности. Методы расчёта различные для однофазных и трёхфазных нагрузок.

Расчёт тока однофазных нагрузок

Для вычисления этого параметра необходимо разделить мощность устройства на напряжение сети

I=P/U

В однофазной сети ~220В допускается использование упрощённой формулы

I=4,5P

Расчёт токов в трёхфазной сети

В трёхфазной сети 380В есть два вида нагрузок, ток которых вычисляется по-разному:

  • Электродвигатели. Для расчёта необходимо учесть КПД и cosφ, но допускается использование формулы

I=2P

  • Нагреватели. Эти установки рассматриваются как три однофазных нагревателя, и применяется формула

I=(P/3)/U=4,5(P/3)

Важно! При подключении электроплиты, расчёт производится по самому мощному нагревателю или двум, в зависимости от схемы аппарата.
 

Какое сечения кабеля выбрать в квартиру или частный дом

При проектировании электропроводки в квартире или частном доме используются гибкие медные провода ПВС или ШВВП. В этом случае допускается не производить расчёт проводов, а использовать стандартные сечения токопроводящих жил:

  1. Освещение. Общие провода 1,5мм², подключение отдельных светильников 0,5-1мм².
  2. Комнатные розетки, кондиционеры и мелкая кухонная техника. Общий кабель 2,5мм², опуск к отдельным розеткам 1,5мм².
  3. Посудомоечные и стиральные машины, электродуховки, бойлеры. Это установки повышенной мощности и розетка для каждого из этих устройств подключается отдельным кабелем 1,5мм². При установке двух таких устройств рядом возле розеток монтируется переходная коробка с клеммником, который подключается кабелем 2,5мм². При установке нескольких мощных аппаратов сечение общего провода выбирается по суммарному току этих установок.
  4. Нагреватели проточной воды. Устройство для кухни мощностью 3кВт присоединяется проводом 1,5мм², для ванной мощностью 5кВт кабелем 2,5мм², идущим прямо из вводного щитка.
  5. Электроплита. Двухконфорочная плита подключается кабелем 2,5мм², четырёхконфорочная в однофазной сети присоединяется проводом 4мм². В трёхфазной достаточно сечения 2,5мм².
  6. Электроотопление. Сечение общего кабеля определяется мощностью системы. При значительно количестве нагревателей и большой протяжённости кабеля допускается установка последовательно нескольких кабелей разного сечения. При наличии в доме трёхфазной электропроводки целесообразно электроконвектора и тёплые полы в разных комнатах подключить к различным фазам. Это позволит уменьшить сечение питающих кабелей.

Знание того, как правильно рассчитать сечение кабеля, поможет выполнить монтаж электропроводки без привлечения проектных организаций.

Как рассчитать какое сечение кабеля нужно. Расчёт сечения кабеля по мощности и току: как правильно рассчитать проводку

Общий ход вычислений начнем с того, что сначала проводим расчеты, используя формулу:

P = (P1+P2+..PN)*K*J ,

  • P – мощность всех потребителей, подключенных к рассчитываемой ветке в Ваттах.
  • P1, P2, PN – мощность первого потребителя, второго, n-го соответственно, в Ваттах.

Получив результат по окончанию вычислений по вышеприведенной формуле, настал черед обратиться к табличным данным.

Теперь предстоит выбор необходимого сечения по таблице 1.

Таблица 1. Сечение жил проводов всегда необходимо выбирать в ближайшую большую сторону (+)

Этап #1 - расчет реактивной и активной мощности

Мощности потребителей указаны в документах на оборудование. Обычно в паспортах оборудования указана активная мощность вместе с реактивной мощностью.

Устройства с активным видом нагрузки превращают всю полученную электрическую энергию, с учетом КПД, в полезную работу: механическую, тепловую или в другой ее вид.

К устройствам с активной нагрузкой относятся лампы накаливания, обогреватели, электроплиты.

Для таких устройств расчет мощности по току и напряжению имеет вид:

P = U * I ,

  • P – мощность в Вт;
  • U – напряжение в В;
  • I – сила тока в А.

Устройства с реактивным видом нагрузки способны накапливать энергию поступающую от источника, а затем возвращать. Происходит такой обмен за счет смещения синусоиды силы тока и синусоиды напряжения.

При нулевом смещении фаз мощность P=U*I всегда имеет положительное значение. Такой график фаз силы тока и напряжения имеют устройства с активным видом нагрузки (I, i — сила тока, U, u — напряжение, π — число пи, равное 3,14)

К устройствам с реактивной мощностью относятся электродвигатели, электронные приборы всех масштабов и назначений, трансформаторы.

Когда есть смещение фаз между синусоидой силы тока и синусоидой напряжения, мощность P=U*I может быть отрицательной (I, i — сила тока, U, u — напряжение, π — число пи, равное 3,14). Устройство с реактивной мощностью возвращает накопленную энергию обратно источнику

Электрические сети построены таким образом, что могут производить передачу электрической энергии в одну сторону от источника к нагрузке.

Реактивная мощность имеет зависимость от угла смещения фаз между синусоидами напряжения и тока. Угол смещения фаз выражают через cosφ.

Для нахождения полной мощности применяют формулу:

P = P р / cosφ ,

Где P р – реактивная мощность в Вт.

Обычно в паспортных данных на устройство указана реактивная мощность и cosφ.

Пример : в паспорте на перфоратор указана реактивная мощность 1200 Вт и cosφ = 0,7. Следовательно, общая потребляемая мощность будет равна:

P = 1200/0,7 = 1714 Вт

Если cosφ найти не удалось, для подавляющего большинства электроприборов бытового назначения cosφ можно принять равным 0,7.

Этап #2 - поиск коэффициентов одновременности и запаса

K – безразмерный коэффициент одновременности, показывает сколько потребителей одновременно может быть включено в сеть. Редко случается, чтобы все устройства одновременно потребляли электроэнергию.

Маловероятна одновременная работа телевизора и музыкального центра. Из устоявшейся практики K можно принять равным 0,8. Если Вы планируете использовать все потребители одновременно, K следует принять равным 1.

J – безразмерный коэффициент запаса. Характеризует создание запаса по мощности для будущих потребителей.

Прогресс не стоит на месте, с каждым годом изобретаются все новые удивительные и полезные электрические приборы. Ожидается, что к 2050 году рост потребления электроэнергии составит 84%. Обычно J принимается равным от 1,5 до 2,0.

Этап #3 - выполнение расчета геометрическим методом

Во всех электротехнических расчетах принимается площадь поперечного сечения проводника – сечение жилы. Измеряется в мм 2 .

Часто бывает необходимо узнать, как грамотно рассчитать проволоки проводника.

В этом случае есть простая геометрическая формула для монолитного провода круглого сечения:

S = π*R 2 = π*D 2 /4 , или наоборот

D = √(4*S / π)

Для проводников прямоугольного сечения:

S = h * m ,

  • S – площадь жилы в мм 2 ;
  • R – радиус жилы в мм;
  • D – диаметр жилы в мм;
  • h, m – ширина и высота соответственно в мм;
  • π — число пи, равное 3,14.

Если Вы приобретаете многожильный провод, у которого один проводник состоит из множества свитых проволочек круглого сечения, то расчет ведут по формуле:

S = N*D 2 /1,27 ,

Где N – число проволочек в жиле.

Провода, имеющие свитые из нескольких проволочек жилы, в общем случае имеют лучшую проводимость, чем монолитные. Это обусловлено особенностями протекания тока по проводнику круглого сечения.

Электрический ток представляет собой движение одноименных зарядов по проводнику. Одноименные заряды отталкиваются, поэтому плотность распределения зарядов смещена к поверхности проводника.

Другим достоинством многожильных проводов является их гибкость и механическая стойкость. Монолитные провода дешевле и применяют их в основном для стационарного монтажа.

Этап #4 -рассчитываем сечение по мощности на практике

Задача : общая мощность потребителей на кухне составляет 5000 Вт (имеется ввиду, что мощность всех реактивных потребителей пересчитана). Все потребители подключаются к однофазной сети 220 В и имеют запитку от одной ветки.

Таблица 2. Если вы планируете в будущем подключение дополнительных потребителей, в таблице представлены необходимые мощности распространенных бытовых приборов (+)

Решение :

Коэффициент одновременности K примем равным 0,8. Кухня место постоянных инноваций, мало ли что, коэффициент запаса J=2,0. Общая расчетная мощность составит:

P = 5000*0,8*2 = 8000 Вт = 8 кВт

Используя значение расчетной мощности, ищем ближайшее значение в таблице 1.

Ближайшим подходящим значением сечения жилы для однофазной сети является медный проводник с сечением 4 мм 2 . Аналогичный размер провода с алюминиевой жилой 6 мм 2 .

Для одножильной проводки минимальный диаметр составит 2,3 мм и 2,8 мм соответственно. В случае применения многожильного варианта сечение отдельных жил суммируется.

Галерея изображений

Расчет сечения по току

Расчеты необходимого сечения по току и мощности кабелей и проводов представят более точные результаты. Такие вычисления позволяют оценить общее влияние различных факторов на проводники, в числе которых тепловая нагрузка, марка проводов, тип прокладки, условия эксплуатации т.д.

Весь расчет проводится в ходе следующих этапов:

  • выбор мощности всех потребителей;
  • расчет токов, проходящих по проводнику;
  • выбор подходящего поперечного сечения по таблицам.

Для этого варианта расчёта мощность потребителей по току с напряжением берется без учета поправочных коэффициентов. Они будут учтены при суммировании силы тока.

Этап #1 - расчет силы тока по формулам

Тем, кто подзабыл школьный курс физики, предлагаем основные формулы в форме графической схемы в качестве наглядной шпаргалки:

«Классическое колесо» наглядно демонстрирует взаимосвязь формул и взаимозависимость характеристик электрического тока (I - сила тока, P - мощность, U - напряжение, R - радиус жилы)

Выпишем зависимость силы тока I от мощности P и линейного напряжения U:

I = P/U л ,

  • I - cила тока, принимается в амперах;
  • P - мощность в ваттах;
  • U л - линейное напряжение в вольтах.

Линейное напряжение в общем случае зависит от источника электроснабжения, бывает одно- и трехфазным.

Взаимосвязь линейного и фазного напряжения:

  1. U л = U*cosφ в случае однофазного напряжения.
  2. U л = U*√3*cosφ в случае трехфазного напряжения.

Для бытовых электрических потребителей принимают cosφ=1, поэтому линейное напряжение можно переписать:

  1. U л = 220 В для однофазного напряжения.
  2. U л = 380 В для трехфазного напряжения.

I = (I1+I2+…IN)*K*J ,

  • I – суммарная сила тока в амперах;
  • I1..IN – сила тока каждого потребителя в амперах;
  • K – коэффициент одновременности;
  • J – коэффициент запаса.

Коэффициенты K и J имеют те же значения, что были применены при расчете полной мощности.

Может быть случай, когда в трехфазной сети через разные фазные проводники течет ток неравнозначной силы.

Такое происходит, когда к трехфазному кабелю подключены одновременно однофазные потребители и трехфазные. Например, запитан трехфазный станок и однофазное освещение.

Возникает естественный вопрос: как в таких случаях рассчитывают сечение многожильного провода? Ответ прост - вычисления производят по наиболее нагруженной жиле.

Этап #2 - выбор подходящего сечения по таблицам

В правилах эксплуатации электроустановок (ПЭУ) приведен ряд таблиц для выбора требуемого сечения жилы кабеля.

Проводимость проводника зависит от температуры. Для металлических проводников с повышением температуры повышается сопротивление.

При превышении определенного порога процесс становится автоподдерживающимся: чем выше сопротивление, тем выше температура, тем выше сопротивление и т.д. пока проводник не перегорает или вызывает короткое замыкание.

Следующие две таблицы (3 и 4) показывают сечение проводников в зависимости от токов и способа укладки.

Таблица 3. Первое, необходимо выбрать способ укладки проводов, от этого зависит, на сколько эффективно происходит охлаждение (+)

Кабель отличается от провода тем, что у кабеля все жилы, оснащенные собственной изоляцией, скручены в пучок и заключены в общую изоляционную оболочку. Более подробно о различиях и видах кабельных изделий написано в этой .

Таблица 4. Открытый способ указан для всех значений сечения проводников, однако на практике сечения ниже 3 мм2 открыто не прокладывают по соображениям механической прочности (+)

При использовании таблиц к допустимому длительному току применяются коэффициенты:

  • 0,68 если 5-6 жил;
  • 0,63 если 7-9 жил;
  • 0,6 если 10-12 жил.

Понижающие коэффициенты применяются к значениям токов из столбца «открыто».

Нулевая и заземляющая жилы в количество жил не входят.

По нормативам ПЭУ выбор сечения нулевой жилы по допустимому длительному току, производится как не менее 50% от фазной жилы.

Следующие две таблицы (5 и 6) показывают зависимость допустимого длительного тока при прокладке его в земле.

Таблица 5. Зависимости допустимого длительного тока для медных кабелей при прокладке в воздухе или земле

Токовая нагрузка при прокладке открыто и при углублении в землю различаются. Их принимают равными, если прокладка в земле проводится с применением лотков.

Таблица 6. Зависимости допустимого длительного тока для алюминиевых кабелей при прокладке в воздухе или земле

Для устройства временных линий снабжения электроэнергией (переноски, если для частного пользования) применяется следующая таблица (7).

Таблица 7. Допустимый длительный ток при использовании переносных шланговых шнуров, переносных шланговых и шахтных кабелей, прожекторных кабелей, гибких переносных проводов. Применяется только медных проводников

Когда прокладка кабелей производится в грунте помимо теплоотводных свойств необходимо учитывать удельное сопротивление, что отражено в следующей таблице (8):

Таблица 8. Поправочный коэффициент в зависимости от типа и удельного сопротивления грунта на допустимый длительный ток, при расчете сечения кабелей (+)

Расчет и выбор медных жил до 6 мм 2 или алюминиевых до 10 мм 2 ведется как для длительного тока.

В случае больших сечений возможно применить понижающий коэффициент:

0,875 * √Т пв

где T пв - отношение продолжительности включения к продолжительности цикла.

Продолжительность включения берется из расчета не более 4 минут. При этом цикл не должен превышать 10 минут.

При выборе кабеля для разводки электричества в особое внимание уделяют его огнестойкости.

Этап #3 - расчет сечения проводника по току на примере

Расчет падения напряжения

Любой проводник, кроме сверхпроводников, имеет сопротивление. Поэтому при достаточной длине кабеля или провода происходит падение напряжения.

Нормы ПЭУ требуют, чтобы сечение жилы кабеля было таким при котором падение напряжения составляло не более 5%.

Таблица 9. Удельное сопротивление распространенных металлических проводников (+)

В первую очередь это касается низковольтных кабелей малого сечения.

Расчет падения напряжения выглядит следующим образом:

R = 2*(ρ * L) / S ,

U пад = I * R ,

U % = (U пад / U лин) * 100 ,

  • 2 – коэффициент, обусловленный тем, что ток течет обязательно по двум жилам;
  • R – сопротивление проводника, Ом;
  • ρ — удельное сопротивление проводника, Ом*мм 2 /м;
  • S – сечение проводника, мм 2 ;
  • U пад – напряжение падения, В;
  • U % — падение напряжения по отношению к U лин,%.

Используя формулы, можно самостоятельно выполнить вне необходимые вычисления.

Пример расчета переноски

Желающим подключить бытовой сварочный аппарат к ветке электросети следует учесть ситу тока, на которую рассчитан применяемый кабель. Вполне возможно, что общая мощность работающих приборов может быть выше. Оптимальный вариант - подключение потребителей к отдельным веткам

Шаг # 1. Рассчитываем сопротивление медного провода, используя таблицу 9:

R = 2*(0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ом

Шаг # 2. Сила тока, протекающая по проводнику:

I = 7000 / 220 = 31.8 А

Шаг # 3. Падение напряжения на проводе:

U пад = 31,8 * 0,47 = 14,95 В

Шаг # 4. Вычисляем процент падения напряжения:

U % = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%

Вывод: для подключения сварочного аппарата необходим проводник с большим сечением.

Выводы и полезное видео по теме

Расчет сечения проводника по формулам:

Приведенные расчёты справедливы для медных и алюминиевых проводников промышленного назначения. Для других типов проводников предварительно рассчитывается полная теплоотдача.

На основе этих данных производится расчет максимального тока способного протекать по проводнику, не вызывая чрезмерного нагрева.

Привет. Тема сегодняшней статьи «Сечение кабеля по мощности» . Эта информация пригодиться как в быту, так и на производстве. Речь пойдет о том, как произвести расчет сечения кабеля по мощности и сделать выбор по удобной таблице.

Для чего вообще нужно правильно подобрать сечение кабеля ?

Если говорить простым языком, это нужно для нормальной работы всего, что связано с электрическим током. Будь-то фен, стиральная машина, двигатель или трансформатор. Сегодня инновации не дошли еще до безпроводной передачи электроэнергии (думаю еще не скоро дойдут), соответственно основным средством для передачи и распределения электрического тока, являются кабели и провода.

При маленьком сечении кабеля и большой мощности оборудования, кабель может нагреваться, что приводит к потере его свойств и разрушению изоляции. Это не есть хорошо, так что правильный расчет необходим.

Итак, выбор сечения кабеля по мощности . Для подбора будем использовать удобную таблицу:

Таблица простая, описывать ее думаю не стоит.

Допустим у нас дом, выполняем монтаж закрытой электропроводки кабелем ВВГ. Берем лист бумаги и переписываем перечень используемого оборудования. Сделали? Хорошо.

Как узнать мощность ? Мощность вы сможете найти на самом оборудовании, обычно имеется бирка, где записаны основные характеристики:

Мощность измеряется в Ваттах (Вт, W), или Киловаттах (кВт, KW). Нашли? Записываем данные, затем складываем.

Допустим, у вас получилось 20 000 Вт, это 20 кВт. Цифра говорит нам о том, сколько энергии потребляют все электроприемники вместе. Теперь нужно подумать сколько вы будете использовать приборов одновременно в течении длительного времени? Допустим 80 %. Коэффициент одновременности в таком случае равен 0,8 . Делаем расчет сечения кабеля по мощности :

Считаем: 20 х 0,8 = 16 (кВт)

Чтобы сделать выбор сечения кабеля по мощности, смотрим на наши таблицы:

Ниже я приведу таблицу сечения проводов, но рекомендую набраться терпения, прочитав до конца эту небольшую теоретическую часть. Это позволит Вам быть более осознанным в выборе проводов для монтажа электропроводки , кроме того, Вы сможете самостоятельно сделать расчет сечения провода , причем, даже "в уме".

Прохождение тока по проводнику всегда сопровождается выделением тепла (соответственно нагревом), которое прямо пропорционально мощности, рассеиваемой на участке электропроводки. Ее величина определяется формулой P=I 2 *R , где:

  • I - величина протекающего тока,
  • R - сопротивление провода.

Чрезмерный нагрев может привести к нарушению изоляции, как следствие - короткому замыканию и (или) возгоранию.

Ток протекающий по проводнику находится в зависимости от мощности нагрузки (P ), определяемой формулой

I=P/U

(U - это напряжение, которое для бытовой электрической сети составляет 220В).

Сопротивление провода R зависит от его длины, материала и сечения. Для электропроводки в квартире, даче или гараже длиной можно пренебречь, а вот материал и сечение при выборе проводов для электропроводки необходимо учитывать.

РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДА

Сечение провода S определяется его диаметром d следующим образом (здесь и далее я буду максимально упрощать формулы):
S=π*d 2 /4=3.14*d 2 /4=0.8*d 2 .

Это может Вам пригодится, если вы уже имеете провод, причем без маркировки, которая указывает сразу сечение, например, ВВГ 2х1.5, эдесь 1,5 - сечение в мм 2 , а 2 - количество жил.

Чем больше сечение, тем большую токовую нагрузку выдерживает провод. При одинаковых сечениях медного и алюминиевого проводов - медные могут выдержать больший ток, кроме того они менее ломкие, хуже окисляются, поэтому наиболее предпочтительны.

Очевидно, что при скрытой прокладке, а также провода, проложенные в гофрошланге, электромонтажном коробе из-за плохого теплообмена нагреваться будут сильнее, значит следует их сечение выбирать с определенным запасом, поэтому пришло время рассмотреть такую величину как плотность тока (обозначим ее Iρ ).

Характеризуется она величиной тока в Амперах, протекающего через единицу сечения проводника, которую мы примем за 1мм 2 . Поскольку эта величина относительная, то с ее использованием удобно производить расчет сечения по следующим формулам:

  1. d=√1.27*I/Iρ =1.1*√I/Iρ - получаем значение диаметра провода,
  2. S=0.8*d 2 - ранее полученная формула для расчета сечения,

Подставляем первую формулу во вторую, округляем все что можно, получаем очень простое соотношение:

S=I/Iρ

Остается определиться с величиной плотности тока Iρ ), поскольку рабочий ток I ) определяется мощностью нагрузки, формулу я приводил выше.

Допустимое значение плотности тока определяется множеством факторов, рассмотрение которых я опущу и приведу конечные результаты, причем с запасом:

Пример расчета:

Имеем: суммарная мощность нагрузки в линии - 2,2 кВт, проводка открытая, провод - медный. Для расчета используем следующие единицы измерения: ток - Ампер, мощность - Ватт (1кВт=1000Вт), напряжение - Вольт.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Для правильного и безопасного монтажа кабелей для проводки обязательно нужно произвести предварительный расчет предполагаемой потребляемой мощности. Невыполнение требований по подбору сечения кабеля, используемого для проводки, может привести к оплавлению изоляции и пожару.

Расчет сечения кабеля для определенной системы электропроводки можно разбить на несколько этапов:

  1. разбивка потребителей электроэнергии по группам;
  2. определение максимального тока для каждого сегмента;
  3. выбор сечения кабеля.

Все потребляющие электроприборы следует разделить на несколько групп так, чтобы суммарная мощность потребления одной группой не была выше примерно 2,5-3 кВт. Это позволит подобрать медный кабель сечением не больше 2,5 кв. мм. Мощность некоторых основных бытовых приборов приведена в Таблице 1.

Таблица 1. Значение мощности основных бытовых приборов.

Потребители, объединенные в одну группу, должны находиться территориально примерно в одном месте, так как они подключаются к одному кабелю. Если весь подключаемый объект питается от однофазной сети, то количество групп и распределение потребителей не играют существенной роли.

Тогда процент расхождения можно рассчитать по формуле = 100% — (Pmin/Pmax*100%) , где Pmax – максимальная суммарная мощность, приходящаяся на одну фазу, Pmin– минимальная суммарная мощность, приходящаяся на одну фазу. Чем меньше процент расхождения мощности, тем лучше.

Расчет максимального тока для каждой группы потребителей

После того, как для каждой группы была найдена потребляемая мощность, можно рассчитать максимальный ток. Коэффициент спроса (Кс) лучше принять везде равным 1, так как не исключается использование одновременно всех элементов одной группы (например, вы можете включить одновременно все бытовые приборы, относящиеся к одной группе потребителей). Тогда формулы для однофазной и трехфазной сети будут иметь вид:

Iрасч = Pрасч / (Uном * cosφ)
для однофазной сети, в этом случае напряжение в сети 220 В,

Iрасч = Pрасч / (√3 * Uном * cosφ)
для трехфазной сети, напряжение в сети 380 В.

При монтаже электропроводки в последние десятилетия особенную популярность получил метод с использованием . Это объясняется целым набором свойств, которыми обладает гофрированная труба, но вместе с тем, при работе с ней необходимо придерживаться определенных правил.

Часто можно встретить и в теории, и на практике термины соединение треугольником и звездой, напряжение фазное и линейное — разобраться в их различиях поможет интересная .

Значение косинуса для бытовых приборов и освещения лампами накаливания принимается равным 1, для светодиодного освещения – 0,95, для люминесцентного освещения – 0,92. Для группы находится среднеарифметический косинус. Его значение зависит от того, какой косинус у прибора, потребляющего наибольшую мощность в данной группе. Таким образом, зная токи на всех участках проводки, можно приступить к выбору сечения проводов и кабелей.

Подбор сечения кабеля по мощности

При известных значениях расчетного максимального тока можно приступить к подбору кабелей. Это можно сделать двумя способами, но проще всего подобрать нужное сечение кабеля по табличным данным. Параметры для подбора медного и алюминиевого кабеля приведены в таблице ниже.

Таблица 2. Данные для выбора сечения кабеля с медными жилами и кабеля из алюминия.

При планировании электропроводки предпочтительно выбирать кабели из одного материала. Соединение медных и алюминиевых проводов обычной скруткой запрещено правилами пожарной безопасности, так как при колебаниях температуры эти металлы расширяются по-разному, что приводит к образованию зазоров между контактами и выделению тепла. Если возникает необходимость подключения кабелей из разных материалов, то лучше всего воспользоваться специально предназначенными для этого клеммами.

Видео с формулами расчета сечения кабеля

Таблица мощности кабеля требуется чтобы правильно произвести расчет сечения кабеля , если мощность оборудования большая, а сечение кабеля маленькое, то будет происходить его нагревание, что приведет к разрушению изоляции и потере его свойств.

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника .

Для передачи и распределения электрического тока основным средством являются кабели, они обеспечивают нормальную работу всего, что связано с электрическим током и насколько качественной будет эта работа, зависит от правильного выбора сечения кабеля по мощности . Удобная таблица поможет сделать необходимый подбор:

Сечение токо-
проводящих
жил. мм

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Ток. А

Мощность. кВТ

Ток. А

Мощность кВТ

Сечение

Tоко-
проводящих
жил. мм

Алюминиевых жилы проводов и кабелей

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Ток. А

Мощность. кВТ

Ток. А

Мощность кВТ

Но чтобы пользоваться таблицей, необходимо рассчитать общую потребляемую мощность приборов и оборудования, которые используются в доме, квартире или другом месте, куда будет проведен кабель.

Пример расчета мощности.

Допустим, выполняется в доме монтаж закрытой электропроводки кабелем ВВ. На лист бумаги необходимо переписать список используемого оборудования.

Но как теперь узнать мощность ? Найти ее можно на самом оборудовании, где обычно есть бирка с записанными основными характеристиками.

Измеряется мощность в Ваттах (Вт, W) либо Киловаттах (кВт, KW). Теперь нужно записать данные, а затем их сложить.

Полученное число составляет, например, 20 000 Вт, это будет 20 кВт. Эта цифра показывает, сколько все электроприемники вместе потребляют энергии. Далее следует обдумать, какое количество приборов в течении длительного периода времени будет использоваться одновременно. Допустим получилось 80 %, в таком случае, коэффициент одновременности будет равен 0,8. Производим по мощности расчет сечения кабеля:

20 х 0,8 = 16 (кВт)

Для выбора сечения понадобится таблица мощности кабеля:

Сечение токо-
проводящих
жил. мм

Медные жилы проводов и кабелей

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Ток. А

Мощность. кВТ

Ток. А

Мощность кВТ

10

15.4

Если трехфазная цепь 380 Вольт, то таблица будет выглядеть следующим образом:

Сечение токо-
проводящих
жил. мм

Медные жилы проводов и кабелей

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Ток. А

Мощность. кВТ

Ток. А

Мощность кВТ

16.5

10

15.4

Данные расчеты не составляют особой сложности, но рекомендуется выбирать провод или кабель наибольшего сечения жил, ведь может быть так, что будет необходимо подключить какой-нибудь прибор еще.

Дополнительная таблица мощности кабеля.

Расчет токов короткого замыкания в слаботочных сетях и установках

Временная волна тока короткого замыкания "i" [2], где: iok - периодическая составляющая, inok - непериодическая составляющая, ip - импульсный ток, u - напряжение питания

Короткое замыкание - это непредвиденное, при данных условиях эксплуатации, прямое или относительно низкоомное соединение точек энергосистемы с разным потенциалом или одной или нескольких таких точек с землей.

См. также

swiatlolux.pl Как подключить люстру на 3 лампочки?

Как подключить люстру на 3 лампочки?

Делаете ремонт в квартире? Вы уже выбрали люстру для гостиной или спальни и теперь задаетесь вопросом, кто будет ее подключать? Вам не нужно вызывать электрика - вы можете сделать это самостоятельно! Ты не веришь? Читать...

Делаете ремонт в квартире? Вы уже выбрали люстру для гостиной или спальни и теперь задаетесь вопросом, кто будет ее подключать? Вам не нужно вызывать электрика - вы можете сделать это самостоятельно! Ты не веришь? Читайте, как подключить люстру на 3 лампочки.Это проще, чем вы думаете!

Фарнелл Проекты в сложных промышленных условиях

Проекты в сложных промышленных условиях

Можно использовать сложные электронные устройства и датчики для улучшения и расширения производственных, механических и производственных процессов в промышленных приложениях ...

Использование сложных электронных устройств и датчиков для улучшения и расширения производственных, механических и производственных процессов в промышленных приложениях возможно только в том случае, если все компоненты выдерживают суровые условия окружающей среды.Системы должны выдерживать жаркие, влажные и суровые условия, а также разрушающие электрические и магнитные поля. Конкретные условия окружающей среды, в которых используется продукт, влияют на его технические характеристики. Такие спецификации должны быть ...

доктор хаб. англ. Павел Пиотровски, инж. Конрад Магиера, инж. Аркадиуш Михалак, инж. Матеуш Смолиньски Статистический анализ данных и прогнозы рыночных цен на энергию (РЦЭ) в Польше до 24 часов вперед

Статистический анализ данных и прогнозы рыночных цен на энергию (РЦЭ) в Польше до 24 часов вперед

В 2021 году произошел очень резкий рост цен на энергоносители.С прогностической точки зрения это явление существенно затрудняет точные прогнозы. Целью данной статьи является анализ волатильности рыночных цен на энергоносители... 9000 3

В 2021 году произошел очень резкий рост цен на энергоносители. С прогностической точки зрения это явление существенно затрудняет точные прогнозы. Цель этой статьи — проанализировать волатильность рыночных цен на энергоносители и проверить эффективность прогнозирования цен до 24 часов с использованием передовых методов машинного обучения.

Аннотация

Каждый проектировщик или подрядчик электроустановки сталкивается с необходимостью выбора или проверки правильности выбора токопроводов и электротехнических устройств.В статье представлены физический смысл и принципы расчета основных значений тока короткого замыкания при различных видах коротких замыканий в низковольтных электрических сетях и установках.

Аннотация

Расчет токов короткого замыкания в сетях и электроустановках низкого напряжения
Каждый проектировщик, или исполнитель электромонтажных работ, встает перед необходимостью выбора или проверки правильности выбора токопроводов и электроприборов.В статье представлен физический смысл, а также принцип расчета основных величин тока короткого замыкания для различных видов коротких замыканий в сетях и электроустановках низкого напряжения.

Причины коротких замыканий в электроустановках низкого напряжения (НН) можно разделить на:

  • электрические (например, атмосферные перенапряжения, коммутационные перенапряжения, длительные перегрузки по току),
  • неэлектрический (напр.сырость изоляции машин, кабелей, обрыв и обрушение проводов ВЛ, механические повреждения проводов, изоляторов или кабелей, человеческая неосторожность и легкомыслие).

Влияние тока короткого замыкания, протекающего по токоведущим путям:

  1. динамические, создающие между: токопроводами устройств, проводов, кабелей и рельсов - электродинамические силы значительных величин,
  2. термический, вызывающий интенсивный нагрев вышеуказанныхэлементы текущего пути.

С учетом значений токов короткого замыкания, протекающих по отдельным фазам трехфазной питающей сети, короткие замыкания можно разделить на:

  1. симметричный - у которого все фазы нагружены симметрично одинаковым током короткого замыкания. Это трехфазные КЗ без и с участием земли ( рис. 1. ),
  2. несбалансированный - в котором фазы нагружены несимметрично током короткого замыкания. К этим типам коротких замыканий относятся различные типы двух- и однофазных коротких замыканий, возникающие в различных системах низкого напряжения.

Вышеуказанные виды коротких замыканий в трехфазной сети НН представлены в таблице 1 .

Расчет тока короткого замыкания выполняется для:

  1. выбор электрических устройств, исходя из требуемой стойкости к короткому замыканию и коммутационной способности,
  2. правильный выбор или проверка существующих элементов токопровода по термическому сопротивлению (силовые кабели, монтажные провода и т.п.) и динамическому сопротивлению (шины, трансформаторы тока и т.п.)),
  3. за правильный выбор или определение уставок энергозащиты и автоматики,
  4. для селективного срабатывания защиты от перегрузки по току,
  5. проверка наличия или выполнения эффективной защиты от поражения электрическим током (например, автоматическое отключение питания).

По причинам, указанным выше, наиболее важными являются трех- и однофазные токи короткого замыкания, возникающие в системах низкого напряжения:

  1. с эффективно заземленной нейтралью (тип TN, TT),
  2. с изолированной нейтралью (тип IT).

Форма тока короткого замыкания

Простейшей, хорошо иллюстрирующей форму кривой тока КЗ является симметричное трехфазное КЗ (рис. 2). Для данного вида КЗ формы напряжения и периодического тока в отдельных фазах сдвинуты относительно друг друга на фазовый угол 2P/3, непериодические составляющие различны, а сумма их мгновенных значений равна до нуля. По указанным причинам трехфазное короткое замыкание, показанное в на рисунке 2а , может быть заменено однофазным замыканием, показанным в на рисунке 2b.

Принимая, что напряжение питания в момент возникновения короткого замыкания имеет мгновенное значение, описываемое формулой:

зависимость тока короткого замыкания i(t) в цепи, показанной на рисунке 2b, определяется уравнением:

Уравнение (2) показывает, что ток короткого замыкания имеет две составляющие. Периодическая составляющая iок с пульсацией в питающей сети и убывающая по экспоненциальной функции непериодическая составляющая иок ( рис. 3. ) . Из уравнения (2) также видно, что периодическая составляющая (i 90 120 ok ) и непериодическая составляющая (i 90 120 ok ) зависят от параметров R 90 120 k , L 90 120 k короткого замыкания цепи, фазовый угол φ напряжения в момент КЗ и угол фазового сдвига j.В большинстве случаев цепи НН - R 90 120 K 90 121 >> X 90 120 K 90 121. Это означает, что максимальное значение непериодической составляющей, равное периодической, но с обратным знаком, будет при нулевом мгновенном значении напряжения в момент короткого замыкания, т. е. при угле ψ = 0 или Π.

Максимальное мгновенное значение тока короткого замыкания, пусковой ток - i p , произойдет через 10 мс после возникновения короткого замыкания.

Характеристические значения тока короткого замыкания

Упрощенная, стилизованная осциллограмма тока короткого замыкания с маркировкой характеристических значений тока короткого замыкания показана в на рисунке 4.

Расчет характеристических значений короткого замыкания в соответствии с PN

Расчеты характеристических значений КЗ выполняются по стандартам: PN-EN 60909-0:2002 [3], PN-EN 60865-1:2002 [4] и PN-90 E-05025 [5] . Последовательность и порядок их расчета приведены ниже.

Сопротивление короткого замыкания . Исходной базой для расчета характеристических значений КЗ являются: знание мощности КЗ S'' к в точке присоединения получателя к энергосистеме; правильно составленная для анализируемого вида КЗ схема КЗ; правильно рассчитанные замещающие параметры элементов КЗ и заданный импеданс КЗ.

Параметры энергосистемы (определяются по мощности короткого замыкания S'' к ), полные сопротивления силовых устройств (трансформаторы, двигатели, автоматические выключатели и т.п.) и параметры элементов токопровода (шины, силовые кабели, монтажные провода) и т.п., считанные из каталожных данных производителей) цепи короткого замыкания - указанные для их номинальных параметров, должны быть преобразованы в уровень напряжения короткого замыкания.

Продольные импедансы (т.е.сопротивления и реактивные сопротивления) элементов электрической системы.

Для симметричных замыканий импедансы даны для симметричных прямых последовательностей (R 1 , X 90 120 1 ), а для несимметричных замыканий также полные сопротивления обратной последовательности и нулевой последовательности (R 90 120 2 90 121, X 90 120 2 90 121, Р 90 120 0 , Х 90 120 0 ).

В сетях НН положительная и отрицательная составляющие одинаковы, нулевая последовательность зависит от типа устройства. Аналитические соотношения для расчета положительных составляющих и принципы определения нулевой последовательности приведены ниже.

Система питания . Для мощности короткого замыкания S'' K , известной в точке подключения получателя к энергосистеме, подставляют параметры системы (Z S , X S , R S - соответственно: импеданс , реактивное сопротивление и сопротивление) рассчитываются по формулам:

Если мощность короткого замыкания S'' 90 120 К определяется для напряжения, отличного от уровня напряжения короткого замыкания, параметры, описываемые формулами (4¸ 6), должны быть преобразованы в уровень напряжения короткого замыкания.В замещающей схеме энергосистемы импеданс нулевой последовательности можно опустить, т.е. принять Z 90 120 0K . = 0,

Трансформаторы. Сопротивление RT и реактивное сопротивление XT положительной и отрицательной составляющих обмоток трансформатора, для номинальных параметров, приведенных в каталогах изготовителей или сведенных в в таблице 2., определяют по формулам:

где:

ΔP 90 120 Cu% 90 121, ΔP 90 120 Cu 90 121 - потери активной мощности в процентах или КЗ в обмотках трансформатора соответственно в [%, кВт],

U 90 120 N - номинальное напряжение обмотки, для которой производятся расчеты, [кВ],

S 90 120 N - номинальная мощность трансформатора, в [МВА],

Z 90 120 T 90 121 - сопротивление обмотки,

ΔU Z% - процент напряжения короткого замыкания, в [%].

Сопротивления и нулевые реактивные сопротивления двухобмоточных трансформаторов зависят от группы соединения высоковольтной и низковольтной обмоток. Они приведены в таблицы 3.

Компоненты электроустановок низкого напряжения Параметры основных элементов электроустановок НН для положительной и отрицательной составляющих сведены в таблицу и таблицу 5, таблицу 6 и таблицу 7.

Нулевые сопротивления и реактивные сопротивления силовых кабелей с четвертой жилой в качестве пути возврата тока составляют: R ≈4 R и X ≈3,5 R [2].Аналогичные зависимости можно принять и для установочных проводов.

Примерная схема-заменитель цепи короткого замыкания для трехфазного симметричного короткого замыкания в конфигурации на рисунке 5а показана на на рисунке 5b. Определены сопротивления и реактивные сопротивления энергосистемы, трансформатора и ЛЭП до напряжения короткого замыкания UN.

Базовой величиной для определения характеристических значений тока короткого замыкания является начальный ток короткого замыкания (I'' 90 120 к ).Другие характеристические значения тока короткого замыкания связаны с начальным током соотношениями, приведенными ниже.

Начальный ток короткого замыкания I'' 90 120 к - действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания в момент возникновения короткого замыкания. При симметричном трехфазном КЗ ток I'' 90 120 к вычисляют по формуле:

- импеданс короткого замыкания,

с - коэффициент напряжения, указанный в таблицы 8. Зависит от напряжения короткого замыкания и цели расчета (автоматика защиты, защита от поражения электрическим током),

Р 90 120 к 90 121, Х 90 120 к 90 121 - сопротивление и реактивное сопротивление цепи короткого замыкания. При (X 90 120 k , / R 90 120 k ) < 0,1 реактивное сопротивление может быть опущено из расчетов,

U N - номинальное линейное напряжение, при котором происходит короткое замыкание.

Формулы для расчета пускового тока I''k для других типов коротких замыканий (несбалансированных) приведены в Таблицы 9.

2. Установившийся ток короткого замыкания I к - действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания после исчезновения переходных составляющих тока короткого замыкания. Предполагается, что только эта составляющая появляется на осциллограмме тока короткого замыкания в течение 0,1 с после возникновения короткого замыкания.

В зависимости от места неисправности и соотношения компонентов I'' 90 120 к и I 90 120 к неисправности подразделяются на ( рис. 6. ):

  • далекие от генераторов, для которых I'' 90 120 к = I 90 120 к ,
  • вблизи источника(ов) питания, в котором периодическая составляющая тока короткого замыкания имеет амплитуду, убывающую от до.

Подавляющее большинство коротких замыканий, происходящих в сети НН, дистанционные. Поэтому при расчетах можно принять, что начальная и установившаяся составляющие тока короткого замыкания имеют одинаковое значение (т.е. I'' 90 120 к = I 90 120 к ). Однако это не относится к двигателям большой мощности, установленным вблизи места повреждения.

3. Непериодический ток короткого замыкания iDC - непериодическая составляющая тока короткого замыкания. В случае возникновения коротких замыканий в фазах Ψ = 0 или Π ( рис.4. ) напряжения питания этот ток определяется из соотношения:

где:

t - время с момента КЗ,

R 90 120 к 90 121, L 90 120 к 90 121 - сопротивление и индуктивность цепи короткого замыкания.

4. Импульсный ток и р - наибольшее мгновенное значение тока короткого замыкания. Этот ток рассчитывается по формуле:

где:

c - коэффициент перенапряжения зависит от отношения сопротивления к реактивному сопротивлению цепи короткого замыкания.

Указанный коэффициент c можно рассчитать из зависимости:

или считать с одной из двух диаграмм, приведенных в на рис. 7.

При отсутствии данных о величине сопротивления отдельных элементов системы коэффициент импульсности в сети НН можно принять равным χ = 1,2 для КЗ после трансформатора мощностью S 90 120 N <400 кВА и χ = 1,3 для коротких замыканий после трансформатора S 90 120 N 90 121 > 400 кВА. В случае короткого замыкания после реакторов, если таковое имеется, должен использоваться коэффициент ударной нагрузки χ, равный 2,0.

5. Тепловой ток короткого замыкания I th - ток короткого замыкания с постоянным действующим значением, который при длительности короткого замыкания T k будет выделять такое же количество тепла, как и фактическое короткое замыкание -ток цепи. Текущий I определяется из соотношения:

где:

коэффициенты m и n учитывают соответственно тепловое влияние непериодической и периодической составляющих тока короткого замыкания.

Коэффициент m = f (T k ; χ) считывается из диаграммы, приведенной в на рис. 8а (для с определяется из на рис. 7.), а коэффициент n = f (Т 90 120 к ; I'' 90 120 к / I 90 120 к ) - из диаграммы в на рис. 8б. Для удаленных коротких замыканий в сети НН принимается n = 1.

6. Симметричный ток отключения I б - действующее значение одного полного периода тока короткого замыкания в момент tmin размыкания контактов первого полюса короткозамыкателя. Этот ток рассчитывается по формуле:

где коэффициент m (с учетом уменьшения периодической составляющей I'' 90 120 к 90 121 тока короткого замыкания) считывается из диаграммы, приведенной в на рисунке 9.

В подавляющем большинстве случаев низковольтные электроустановки питаются от т.н. «Жесткая сеть» с неизвестной суммой номинальных токов генератора КЗ. Принимая, что для такой сети сумма номинальных токов генератора I 90 120 нГ 90 121 = α и коэффициента µ = 1, симметричный ток отключения I 90 120 b 90 121 = I'' 90 120 к 90 121.

7. Мощность короткого замыкания S'' 90 120 к - физическая величина, определяемая как произведение начального тока короткого замыкания I'' 90 120 к , номинального напряжения сети U 90 120 Н и коэффициент √3.Зная мощность короткого замыкания S'' 90 120 к в точке подключения потребителя к энергосистеме, по формулам (4), (5) и (6) можно легко определить замещающие параметры Z S , X S , R S (импеданс, реактивное сопротивление и сопротивление соответственно) энергосистемы.

В случае неисправности, питаемой от нескольких независимых источников, начальный ток короткого замыкания в месте повреждения представляет собой геометрическую сумму начальных токов короткого замыкания от отдельных источников ( Рис.10. ). В большинстве случаев токи I'' 90 120 кТл и 90 121 от независимых источников имеют близкие фазовые углы. Следовательно, ток короткого замыкания I'' к можно рассчитать как алгебраическую сумму токов отдельных источников. Аналогично рассчитываем другие характерные токи короткого замыкания.

Генераторы и асинхронные двигатели могут быть дополнительными источниками тока короткого замыкания в сети НН, помимо электросети. Генераторы являются независимыми источниками тока короткого замыкания, и получаемые от них токи короткого замыкания определяются, как описано выше ( Рис.10. ). Асинхронные двигатели требуют другого обращения.

Асинхронные двигатели

При симметричном коротком замыкании в сети НН асинхронные двигатели (асинхронные) влияют на величину: начального тока I'' 90 120 к , пикового тока ip и тока симметричного отключения I 90 120 б . При несимметричном коротком замыкании также необходимо учитывать влияние асинхронных двигателей на определяемый ток короткого замыкания I 90 120 K . Начальный ток короткого замыкания I'' 90 120 кМ асинхронного двигателя рассчитывается по формуле:

где:

Z 90 120 M - импеданс двигателя,

Z 90 120 p - полное сопротивление цепи между двигателем и точкой КЗ.

При известных номиналах двигателей импеданс Z 90 120 М рассчитывается по зависимости:

P 90 120 нМ 90 121, S 90 120 нМ 90 121 - номинальная активная и полная мощность двигателя соответственно,

η 90 120 n , cosφ 90 120 n - КПД и номинальный коэффициент мощности двигателя,

k 90 120 r 90 121 - отношение пускового тока I 90 120 лМ 90 121 к номинальному току I 90 120 нМ 90 121.

В случае подключения двигателя или группы двигателей к месту повреждения короткой кабельной линией или их непосредственного подключения к месту повреждения начальный ток короткого замыкания I'' 90 120 кМ можно определить по формуле :

Импульсный ток и пМ двигателей НН рассчитываются по формуле (12), принимая импульсный коэффициент Χ м »1,3.Симметричный ток отключения двигателя или группы двигателей (I bM ) рассчитывается из соотношения:

, где коэффициенты m и q взяты из графиков, приведенных в на Рисунке 9 и Рисунке 11 соответственно

Влиянием асинхронных двигателей на токи короткого замыкания можно пренебречь, если:

  • сумма номинальных токов двигателей менее 0,01 начального тока короткого замыкания, определяемого без участия двигателей,
  • Двигатели
  • подключены к сети низкого напряжения общего пользования.

Литература

  1. Ю. Адамска, Р. Невидзял, Основы энергетики, Изд-во ПП, № 1519, 1989.
  2. Х. Маркевич, Электросиловые устройства, WNT, Варшава, 2001.
  3. PN-EN 60909-0: 2002 Токи короткого замыкания в трехфазных сетях переменного тока. Часть 0. Расчет токов.
  4. PN-EN 60865-1: 2002 Расчет влияния токов короткого замыкания. Часть I: Определения и методы расчета. (архивный стандарт)
  5. PN-90 E-05025 Расчет воздействия токов короткого замыкания.(архивный стандарт)
  6. Каталог компании: ABB Eltra Sp. z o.o., издание 4/97.
  7. Каталог компании: Bydgoska Fabryka Kabel SA, Кабели силовые и сигнальные 0,6/1 кВ, 1999 г.
  8. Каталог компании: ТЕЛЕ-ФОНИКА, Кабели и силовые кабели, 2003.
  9. Каталог Legrand, 2008–2009 гг.

Хотите быть в курсе? Подпишитесь на наши новости!

Таблица 2. Технические характеристики трансформаторов серии ТНОСЛХ мощностью от 40 до 630 кВА [6]

Таб.4. Сопротивление рабочих жил силовых кабелей [7]

Таблица 5. Индуктивность, индуктивное сопротивление и импеданс (при рабочей температуре) многожильных силовых кабелей с изоляцией из ПВХ и СПЭ на номинальное напряжение 0,6/1 кВ [7]

теги:
автоматизация трансформаторы тока монтажные кабели выбор электроприборов провода воздушной линии шины электрические кабели защита от поражения электрическим током ток короткого замыкания силовые установки низкое напряжение электроприборы Электроустановки
  • Рысь.1. Симметричные КЗ в трехфазной сети НН: а) без земли (ИТ), б) с землей (ТН, ТТ) [1]
  • Рис. 2. Эквивалентные схемы короткого замыкания при симметричном трехфазном КЗ (а) и однофазном эквиваленте (б), где: Zs, Zod - соответственно полное сопротивление обмоток двигателя и приемной цепи к место неисправности [2]
  • Рис. 3. Динамика тока короткого замыкания «i» [2], где: iok – периодическая составляющая, inok – непериодическая составляющая, ip – импульсный ток, u – напряжение питания
  • Рысь.4. Стилизованная форма сигнала тока короткого замыкания [2], где: I''k - начальный ток короткого замыкания, Ik - фиксированный ток короткого замыкания, ip - импульсный ток, iDC - непериодическая составляющая тока, u - напряжение , Ю - угол сдвига фаз напряжения в момент возникновения коротких замыканий [2]
  • Рис. 5. Принципиальная схема энергосистемы (а) и замещающая схема цепи короткого замыкания (б) для расчета тока короткого замыкания при симметричном трехфазном коротком замыкании, где: Q - замещающая мощность источник с мощностью короткого замыкания S''k, T - трансформатор, L.
  • Рис. 6. Осциллограммы тока короткого замыкания при КЗ: а) вдали от источника питания, б) вблизи источника питания (генератора) [2]
  • Рис. 7. Зависимость импакт-коэффициента с от значений Rk/Xk (а) и Xk/Rk (б)
  • Рис. 8. Коэффициенты для определения эквивалентного теплового тока Ith с учетом влияния: а) m - непериодической составляющей тока короткого замыкания, б) n - периодической составляющей тока короткого замыкания, где: Тк - длительность короткого замыкания, с - импульсный коэффициент I''к, Iк - о.
  • Рис. 9. Зависимость коэффициента m от отношения I''kG/InG или I''kM/InM, где: I''kG, I''kM - пусковые токи генераторов или двигателей, InG, InM - сумма номинальных токов генераторов или двигателей короткого замыкания (в пересчете на напряжение, для к.
  • Рис. 10. Расчет тока короткого замыкания в точке F, питаемого от двух независимых источников (I''k = I''kT1 + I''kT1; ip = i''pT1 + i''pT2) [2]
  • Рис. 11. Зависимость коэффициента q от активной мощности двигателя, приходящейся на одну пару полюсов m
  • Таб.1. Примеры различных видов коротких замыканий в трехфазной сети НН [2]
  • Таблица 3. Сопротивления и нулевые реактивные сопротивления двухобмоточных трансформаторов для различных групп соединений [2]
  • Табл.6. Максимальное сопротивление монтажных проводников при температуре 20°С, в [Ом/км] [8]
  • Таблица 7. Внутренний импеданс автоматических выключателей, в [Ом] [9]
  • Табл.8. Значения коэффициента «с» для расчета тока I''k [2]
  • Табл.9. Формулы для расчета начального тока I''k при различных видах КЗ в сети НН, где: Z1, Z2, Z0 - сопротивления короткого замыкания: совместимое (Z1), встречное (Z2), нулевое (Z0) [2]
  • Фотогалерея

    Название перейти в галерею .

    Изменение мощности подключения - Подключение к распределительной сети

    Как подготовить установку к подключению

    В условиях подключения мы определили объем работ, которые вы должны выполнить, чтобы мы смогли подключить ваш объект - покажите условия подключения электрику, который на их основе подготовит вашу установку. В соглашении о подключении мы установили дату, к которой ваша установка должна быть готова.

    При подготовке установки сообщите нам об этом, подав форму ЗИ Уведомление о готовности установки к подключению Декларация о техническом состоянии установки.Акт о техническом состоянии установки может быть подписан владельцем объекта или начальником объекта или электромонтером, имеющим квалификационный аттестат на право работы с оборудованием, установками и сетями в руководящей должности.

    Скачать заявления и формы подключения здесь

    Распечатку также можно получить в пунктах обслуживания клиентов.

    Как выполнить подключение

    Приступим к проектным, строительно-монтажным работам после заключения договора на подключение.После того, как мы выполним все работы - проведем приемку подключения и подготовим акт приемки.

    Вы получите подтверждение подключения, технический паспорт и счет на подключение. Мы также расскажем вам, что делать дальше, чтобы использовать электричество.

    В ситуации, когда мы не строим подключение и не работаем с сетью электроснабжения, мы выдадим вам подтверждение о подключении, Технический паспорт и счет сразу после заключения договора на подключение.

    Как оплатить связь

    Оплатите комиссию за подключение на наш расчетный счет. Сумма и номер банковского счета указаны в счете-фактуре. В названии перевода необходимо указать номер договора о подключении, к которому относится платеж.
    Вы платите онлайн здесь

    Как согласовать Инструкцию по оперативному сотрудничеству (IWR)

    (Разработка и согласование ИВР распространяется только на следующие объекты: коммерческие, сервисные, промышленные в присоединении группы II и III и производители кроме микроустановок)

    «Инструкция по оперативному взаимодействию» регламентирует принципы взаимодействия между клиент и TAURON Dystrybucja S.А. в отношении работы распределительной сети. Мы должны подготовить эти меры в случае:
    объектов, подключенных к сети среднего или высокого напряжения,
    генерирующие установки, самостоятельно подключенные к сети низкого напряжения (за исключением микроустановок).

    Подготовить проект ИВР. Отправьте готовый проект нам на согласование – это сделают наши сервисные службы.
    Проект IWR можно:

    отправлено на наш почтовый адрес: TAURON Dystrybucja S.A., а/я 2708, 40-337 Katowice,
    передать нам в ближайшем пункте обслуживания клиентов.


    ВАЖНО

    Без согласия IWR мы не сможем забрать устройства, подключенные к распределительной сети. Чтобы сократить процесс подключения, подготовьте IWR, прежде чем сообщать, что установка готова к подключению.


    Скачать здесь:

    Шаблон IWR (Руководство по организации дорожного движения)

    Приложения к ИВР:
      Приложение 1 к ИВР - перечень уполномоченных оперативных служб Пользователя Системы в части выдачи и исполнения нарядов на движение, согласования простоев, оповещения о плановых перерывах
      IWR Часть A — для пользователей системы, подключенных к сети WN
      IWR Часть B - для пользователей системы, подключенных к электросети MV
      IWR Part C1 - для пользователей системы, имеющих генерирующие установки (без ВИЭ) 9000 9 IWR Part C2 - для пользователей системы, у которых есть генерирующие установки - ветряная электростанция
      IWR Part C3 - для пользователей системы, у которых есть производственные единицы - фотоэлектрические элементы

    Как выполнить подключение

    Если выполнены все условия договора технологического присоединения, то есть: Выполнено
      строительно-монтажных работ, приемная установка была завершена в подключенном объекте, оплата за подключение оплачена, сообщено о готовности установки к подключению
    Вы можете обновить договор электроснабжения и использовать электроэнергию с новой подключенной нагрузкой. .

    Eaton - Выбор распределительного устройства с защитой для одноквартирного дома

    Распределительное устройство (предохранители максимального тока, дифференциалы) - ключ выбора для требований одноквартирного дома

    Распределительное устройство с защитой, такой как дифференциальный ток или максимальный ток Автоматический выключатель является сердцем любой электроустановки. Используемые в нем решения гарантируют безопасность пользователей и электрооборудования в доме. Поэтому стоит соблюдать действующие законодательные требования в отношении электроустановок и используемых в них сверхтоковых предохранителей или дифференциалов, которые регулируются в пункте 183 постановления министра инфраструктуры и развития о технических условиях, которым должны соответствовать здания.

    Схема электрической сети

    Как указано в пункте 183 приказа Министра инфраструктуры и развития от 2015 г., в электроустановках необходимо использовать отдельные нулевой и защитный проводники в отдельных и приемных цепях. Чтобы выполнить это требование за распределительным устройством, следует использовать систему TN-S, которая обеспечивает защиту по току в виде устройств защитного отключения. Система TN-S может быть:

    • 3-фазная система - 5-проводная: три фазных провода L1, L2, L3, нулевой провод N и защитный PE,
    • 1-фазная система - один фазный провод L1, нулевой провод N и защитный PE.

    Следующая конструкция защиты применяется к 3-фазной системе TN-S.

    Потребность в электроэнергии

    Потребность в электроэнергии в среднем домохозяйстве составляет примерно 10-15 киловатт и может увеличиваться в зависимости от электрооборудования, которое вы собираетесь использовать. Так что если среди устройств в вашем доме есть не только основная электроника и бытовая техника, но и дополнительное оборудование, например, электрические коврики или водонагреватели, то можете быть уверены, что спрос будет выше.Чтобы представить соответствующий выбор распределительного устройства с его элементами, такими как выключатель максимального тока или устройство защитного отключения, в приведенном ниже анализе было принято требование 15 киловатт, и основная защита дома будет выбрана для Это.

    Автоматический выключатель максимального тока, устройство защитного отключения и другие необходимые средства защиты

    В соответствии с вышеупомянутым постановлением о технических условиях, которым должны соответствовать здания, при проектировании электроустановки следует использовать:

    • Предохранители максимального тока в приемных цепях ;
    • устройства защиты от токов утечки на землю (т.н.дифференциалы) - дополняют основную противопожарную защиту и защищают от поражения электрическим током. В случае повреждения или неисправности установки автоматически отключают электропитание;
    • устройства защиты от перенапряжения;
    • принцип селективности защит.
    Выключатель максимального тока, устройство защитного отключения - роль защиты в электроустановке

    Вышеупомянутые защиты выполняют определенные роли:
    • устройство защитного отключения - как указано в стандарте ПН-ХД 60364-4-41, используется для автоматического отключения электропитания и дополнительной защиты от поражения электрическим током при чувствительности IΔN ≤ 30 мА;

    Рис.1 Устройство защитного отключения EATON HNC

    • Устройство защиты от сверхтоков - согласно стандарту PN-HD 60354-4-43 защищает от перегрузок, т.е. слишком большого значения тока, протекающего в цепи. Его роль также заключается в автоматическом отключении питания в случае опасности поражения электрическим током;
    • ограничитель перенапряжения - в соответствии со стандартом PN-EN 62305 защищает от воздействия тока молнии. Вместе с внешней системой молниезащиты выполняет роль системы защиты, т.н.LPS (система молниезащиты).

    Рис. 2 Ограничитель перенапряжений класса 1+2 СПБТ12-280/4 EATON

    Какой алгоритм использовать при выборе защиты?

    К выбору мер безопасности следует подходить комплексно. Вы должны учитывать все возможные опасности, такие как перенапряжение, короткое замыкание и перегрузка электроустановки или возможность поражения электрическим током. Чтобы предотвратить такого рода несчастные случаи, стоит рассмотреть следующие защитные меры.

    Защита от перенапряжения – какой ограничитель использовать?
    В случае городского или пригородного здания, окруженного другими зданиями, снижается риск прямых разрядов молнии.Тогда рекомендуется варисторный ограничитель класса 1+2 (ранее B+C), например SPBT12-280/4 EATON. Когда здание оборудовано внешней системой молниезащиты, можно использовать разрядник класса 2 (бывший С). Для системы TN-S следует использовать 4-полюсный аппарат или аппарат 3+1.

    Защита от короткого замыкания и перегрузки – какой автоматический выключатель выбрать?
    Трехфазный выключатель максимального тока с характеристикой В будет работать в качестве основной защиты, выбранной по мощности установки, а также для защиты трехфазных устройств, к которым относятся индукционные плиты или плиты.Для цепей освещения следует использовать однофазные максимальные токовые предохранители с характеристикой В и постоянным током 10А или 6А, в зависимости от мощности освещения, а для электрических розеток - однофазные выключатели максимального тока с характеристикой В и постоянным током 16А, например, HN-B16. / 1.

    Защита от поражения электрическим током – какое УЗО?
    Рекомендуется выбирать дифференциалы с чувствительностью 30 мА, тип А, которые лучше реагируют на неисправности электрооборудования, чем базовое устройство защитного отключения переменного тока.

    Определение цепей в установке и упрощенном выборе защиты

    3

    3

    3

    3 Таблица 1 Выбор ограждений

    Рис. 3 Принципиальная схема электрической защиты

    Конфигурация распределительного устройства с использованием Eaton SBC (конфигуратор коммутатора)

    Пример КРУ скрытого монтажа КЛВ-48УПС-СФ с плоскими металлическими дверцами, представляем пошаговый подбор корпуса:

    • исходя из выбранных изделий и их количества, конфигуратор предлагает минимально возможное КРУ, которое вместит выбранные защитные устройства;

    Рис.4 Конфигуратор SBC - окно выбора устройства

    • на втором шаге вы определяете способ установки - при выборе трехрядного скрытого корпуса со степенью защиты IP30 выбранные опции появляются внизу программы, в этом случае выбор пал на модель SF с суперплоскими дверями;

    Рис. 5 Конфигуратор SBC - окно настройки параметров КРУ

    • последний шаг - вид КРУ - внизу есть превью с маской и без. После его принятия конфигуратор готовит готовую спецификацию под заказ.

    Рис. 6 Конфигуратор SBC — окно просмотра принадлежностей в CAD

    Перейдите к конфигуратору

    AlfaElekro, благодаря конфигуратору SBC Eaton он позволит вам легко и быстро выбрать подходящее распределительное устройство с соответствующими элементами, такими как максимальный ток предохранители или дифференциалы. Все необходимые товары вы можете найти в интернет-магазине АльфаЭлектро. Воспользуйтесь всеми удобствами и попробуйте конфигуратор, который мы предлагаем сегодня.

    Автор:
    Бартломей Яворски
    Старший менеджер по продукции, Eaton

    .90 000 12 часто задаваемых вопросов об устройствах плавного пуска

    Четверг, 8 августа 2019 г.

    Часто задаваемые вопросы: устройства плавного пуска

    Служба технической поддержки отвечает на 12 часто задаваемых вопросов о устройствах плавного пуска.

    1. Автотрансформатор или состарт?

    Устройство плавного пуска гораздо более гибкое, чем автотрансформатор.Обеспечивает более плавный старт при меньших затратах.

    Автотрансформатор не может адаптироваться к различным пусковым условиям (с нагрузкой и без нагрузки). Пусковой крутящий момент не может соответствовать изменяющейся нагрузке. Имеются резкие изменения крутящего момента и тока в автотрансформаторе, связанные с переключением ответвлений. Автотрансформатор не имеет функции плавного останова, он большой и дорогой по сравнению с устройством плавного пуска.

    2. Какие существуют типы устройств плавного пуска?

    Существуют различные типы устройств плавного пуска в зависимости от оборудования и способа управления двигателем.

    1. Регуляторы крутящего момента контролируют только одну фазу. Такое расположение снижает пусковой момент, но не обеспечивает управление током.

    2. Устройства плавного пуска с двухфазным тиристором снижают пусковой ток, устраняют пики крутящего момента и подходят как для легких, так и для тяжелых нагрузок. Ток в средней (неуправляемой фазе) больше, чем в остальных.

    3. Устройства плавного пуска, управляющие всеми тремя фазами, обеспечивают максимальный уровень плавного пуска и являются единственным решением, подходящим для самых тяжелых условий эксплуатации.

    3. Каковы основные преимущества Softstars?

    Устройство плавного пуска во многом повышает пусковые характеристики двигателя:

    • Плавное повышение напряжения и тока устраняет переходные процессы, связанные с электромеханическими пускателями
    • Разгон также более плавный из-за отсутствия скачков крутящего момента, как в приложениях с электромеханическим стартером
    • Непрерывное регулирование тока обеспечивает плавное увеличение крутящего момента при увеличении скорости.Это приводит к снижению пусковых токов и/или сокращению времени пуска
    • Профиль пуска можно согласовать с нагрузкой, обеспечивая надлежащее управление током
    • Эффективность при частых пусках и колебаниях нагрузки

    Устройство плавного пуска также предоставляет новые функции, недоступные в других устройствах плавного пуска, например. Плавный останов, торможение постоянным током, тепловая защита, измерение тока.

    4. Что такое соединение "внутренний треугольник"?"внутри дельты")?

    Установка по схеме «внутри треугольника» означает, что устройство плавного пуска подключается к фазным обмоткам статора двигателя по схеме «треугольник». Следовательно, через устройство плавного пуска протекает фазный ток, в 0,58 раза меньший, чем питающий (линейный) ток. Это позволяет снизить номинальный ток устройства плавного пуска по сравнению с номинальным током двигателя.

    Установка по схеме «внутри треугольника» возможна, если все концы обмотки двигателя вымыты. Не все устройства плавного пуска могут быть подключены таким образом.В линии питания всегда должен быть установлен автоматический выключатель двигателя.

    Установка по схеме «внутри треугольника» очень проста при замене существующих систем запуска по схеме «звезда/треугольник». Для новых установок стоимость дополнительных кабелей и автоматического выключателя может превышать экономию, связанную с меньшим устройством плавного пуска.

    5. Чем отличается от пуска с помощью устройства плавного пуска и пуска по схеме звезда/треугольник?
    Устройства плавного пуска

    гораздо более гибкие и обеспечивают более плавный пуск без каких-либо сбоев.

    Пускатели звезда/треугольник не могут адаптироваться к изменяющимся условиям нагрузки. Пусковой крутящий момент не может быть согласован с крутящим моментом нагрузки. Момент переключения со звезды на треугольник вызывает значительные возмущения и резкие скачки момента и тока. Пускатели не имеют функции плавного останова.

    Пускатели звезда/треугольник дешевле, чем устройства плавного пуска. В случае очень легкой нагрузки они могут уменьшить ток больше, чем устройство плавного пуска. Однако это не устраняет сбои, связанные с переключением.

    6. Можно ли использовать устройства плавного пуска вместо пускателей по схеме звезда/треугольник?

    Если устройство плавного пуска поддерживает соединение по схеме «внутри треугольника», достаточно подключить его вместо пускателя по схеме «звезда/треугольник».

    Если устройство плавного пуска не поддерживает соединение треугольником, подключите устройство плавного пуска выше по потоку, вне внутренней обмотки.

    7. Какой минимальный пусковой ток требуется для устройства плавного пуска?
    Устройства плавного пуска

    могут ограничивать пусковой ток до любого значения.Минимум зависит от типа двигателя и нагрузки. Ограничение пускового тока также ограничивает крутящий момент. Опрокидывание происходит, когда крутящий момент меньше, чем крутящий момент нагрузки. Предпосылкой для успешного пуска является создание крутящего момента, превышающего крутящий момент нагрузки.

    Успешный запуск:

    Неудачная загрузка:

    Пусковой ток можно оценить на основе предыдущего опыта или можно проанализировать кривые скорости и крутящего момента двигателя для точного расчета.

    8. Как выбрать кабели для мягкого пускателя?

    Критерии выбора зависят от того, как устройство плавного пуска установлено в системе

    .
    • Устройство плавного пуска в линии питания двигателя

    Установка устройства плавного пуска: Допустимая токовая нагрузка питающего кабеля > номинальный ток предохранителя/автоматического выключателя > 1,2xFLC

    • Устройство плавного пуска внутри обмотки треугольником

    Установка устройства плавного пуска: Допустимая токовая нагрузка кабеля внутри обмотки треугольником > 0,7xFLC

    FLC — Full Load Current — ток двигателя при нагрузке

    На допустимую нагрузку кабеля могут влиять такие факторы, как группировка, температура окружающей среды, способ установки и параллельные соединения.Всегда следуйте рекомендациям производителя.

    9. Какова максимально допустимая длина кабеля между устройством плавного пуска и двигателем?

    Максимальная длина кабеля зависит от допустимого падения напряжения.

    Кабель необходимо выбирать таким образом, чтобы при работе с номинальной нагрузкой напряжение на клеммах двигателя не падало ниже допустимого значения. Допустимое значение регламентировано стандартами.

    В случае кабелей длиной более 500 м пропускная способность может быть важным фактором.В случае сомнений обратитесь к представителям Danfoss. Мы рекомендуем использовать моторные дроссели для длинных кабелей.

    Расчет индуктивности дросселя:

    Основная цель - уменьшить крутизну нарастания тока di/dt для защиты тиристоров. Емкость длинных кабелей может привести к слишком быстрому росту пусковых токов. Дроссели двигателя следует устанавливать между устройством плавного пуска и двигателем как можно ближе к устройству плавного пуска.

    Индуктивность дросселей двигателя должна быть меньше индуктивности двигателя.

    Дроссель должен быть рассчитан на номинальный ток двигателя с учетом часто встречающихся пусковых токов 3 - 4,5 x FLC

    10. Что такое адаптивный контроль ускорения AAC?

    AAC — это следующий шаг в развитии технологии плавного пуска. AAC позволяет устройству плавного пуска анализировать характер пуска и останова двигателя, настраивая элементы управления для оптимизации производительности.

    Устройство плавного пуска

    оценивает скорость двигателя на каждом этапе пуска и останова.Исходя из этого, он регулирует мощность, которая должна подаваться на двигатель для поддержания желаемого профиля ускорения и замедления.

    AAC устойчив к изменениям нагрузки двигателя. Особенно подходит для применения в насосах.

    AAC предлагает три профиля запуска и остановки:

    • Раннее ускорение/торможение (раннее/позднее)
    • Фиксированное ускорение/замедление (постоянное)
    • Позднее ускорение/задержка (позднее/раннее)

    11.Что такое торможение постоянным током и плавное торможение?
    Торможение постоянным током

    и плавное торможение сокращают время до полной остановки двигателя, в отличие от плавного останова, которое увеличивает время, необходимое для остановки нагрузки.

    Вт Торможение постоянным током Постоянный ток «вводится» в обмотки двигателя примерно при 70% номинальной скорости. Тормозной момент адаптируется к предписанному времени остановки.

    Мягкое торможение использует фазосдвигающий контактор на входе мягкого пускателя.В результате создается тормозной момент, который хочет повернуть ротор в противоположном направлении.

    Преимущество мягкого торможения заключается в том, что оно снижает количество выделяемого тепла и увеличивает тормозной момент по сравнению с торможением постоянным током. Особенно эффективен для грузов с высоким моментом инерции (ленточные пилы, дисковые пилы)

    Схема подключения устройства плавного пуска для плавного торможения с переключением чередования фаз

    12. Гармоники в цепях с устройствами плавного пуска?

    Гармоники – это токи и напряжения с частотами, отличными от частоты сети (50 Гц).Их присутствие в питающем напряжении вызывает нежелательный нагрев двигателей, кабелей и других электрических устройств.

    Устройства плавного пуска

    генерируют очень низкие уровни гармоник только во время пуска и плавного останова. Согласно IEC 60947-4-2 (8.3.2.1.1) «гармонические излучения имеют короткую продолжительность во время запуска, и при нормальной работе значительных излучений нет». В устройствах плавного пуска устройства фильтрации гармоник не требуются.

    .

    Автомат защиты от перегрузки по току - как выбрать, подключение, характеристики

    Начнем с основ - что такое защита от перегрузки по току? Автоматический выключатель представляет собой автоматический электрический выключатель. Миниатюрные автоматические выключатели предназначены для предотвращения повреждения электрической цепи от перегрузки по току. Они предназначены для отключения при перегрузке или коротком замыкании для защиты от электрических неисправностей и отказа оборудования. Миниатюрные автоматические выключатели подразделяются на разные типы в зависимости от условий отключения при перегрузке по току.Ниже представлена ​​внутренняя структура автоматического выключателя максимального тока на 1 ампер.

    Характеристики автоматических выключателей

    Различие между каждым типом или классом автоматического выключателя определяется током, при котором автоматический выключатель срабатывает мгновенно. Точное время отключения (время отключения) при заданном токе можно определить по кривой или классу отключения при перегрузке по току.

    Тип автоматического выключателя Поездки сразу на

    кривой а
    2-3x номинального тока

    кривой б
    3 -5x Номинальный ток

    C Curve

    5-10x Номинальный ток

    D Curve

    10-20x Номинальный ток

    K Curve

    8-12x Номинальный ток

    Z-кривая

    2-3-кратный номинальный ток

    Автоматические выключатели типа А являются наиболее чувствительными и редко используются.Они рассчитаны на мгновенное срабатывание при токе в 2-3 раза больше номинального.

    Миниатюрные автоматические выключатели типа B предназначены для немедленного срабатывания , в 3–5 раз превышающего номинальный ток . Они в основном используются в домашних и коммерческих низковольтных приложениях, где перегрузка по току, вероятно, будет низкой . К ним относятся домашних электропроводок и осветительных приборов. Обычно они не используются в таких приложениях, как двигатели.

    Автоматические выключатели типа C предназначены для мгновенного отключения при токах, в 5-10 раз превышающих номинальный ток. Обычно используемые в коммерческих и промышленных целях, часто используются в небольших двигателях, вентиляторах, трансформаторах и флуоресцентном освещении .

    Миниатюрные автоматические выключатели с наименьшей чувствительностью типа D рассчитаны на мгновенное срабатывание при токах в 10-20 раз превышающих номинальный ток .Это делает их подходящими для высоконагруженных систем и других применений с сильными перенапряжениями . Применение автоматических выключателей типа D включает источники бесперебойного питания , большие двигатели , трансформаторы, рентгеновские аппараты и сварочное оборудование .

    Часто используемые в двигателях миниатюрные автоматические выключатели типа K предназначены для немедленного отключения, , когда ток достигает 8-12-кратного номинального тока .Миниатюрные автоматические выключатели типа K и D имеют очень похожие свойства. Основное отличие состоит в том, что автоматические выключатели типа K срабатывают быстрее , когда ток немного превышает номинальный. Это делает их более чувствительными, чем миниатюрные автоматические выключатели типа D, и в то же время они подходят для таких приложений, как двигатели.

    Как и миниатюрные автоматические выключатели типа A, типа Z предназначены для чувствительных систем . Они рассчитаны на мгновенное срабатывание, когда ток достигает 2-3 раза от номинального тока.Миниатюрные автоматические выключатели Z-типа обычно используются для защиты полупроводниковых цепей.

    Как выбрать автоматический выключатель?

    При выборе автоматического выключателя необходимо учитывать четыре фактора: 90 150 1) Допустимая нагрузка по току . Это номинальный ток, на котором будет основываться характеристика отключения. 90 150 2) Характеристика отключения .В несколько раз больше номинального тока, при котором должен сработать автоматический выключатель. Это определит тип автоматического выключателя.
    3) Номинальная отключающая способность при коротком замыкании Это максимальный ток и напряжение, на которые рассчитаны автоматические выключатели для безопасного разрыва цепи. Коммутационная способность также может быть указана как максимальный ток при заданном напряжении. 90 150 4) Количество полюсов . Количество полюсов определяет количество фаз (или цепей), которые можно защитить одним устройством.Однополюсный автоматический выключатель защищает только одну цепь, а трехполюсный автоматический выключатель защищает до трех цепей. Перегрузка одного полюса приведет к срабатыванию автоматического выключателя.

    Другим фактором, который следует учитывать, , является долговечность или срок службы , который говорит вам о максимальном количестве циклов. Как правило, миниатюрный автоматический выключатель рассчитан на двойное срабатывание . Вы можете проверить этот со спецификацией конкретного миниатюрного автоматического выключателя.

    Автоматические выключатели - часто задаваемые вопросы

    1) Как проверить автоматические выключатели?
    Для проверки автоматического выключателя после установки вам понадобится подходящий портативный вольтметр от известного производителя. Электрики также рекомендуют перед установкой вручную проверить коммутационный механизм автоматических выключателей; обычно для открытия и закрытия более надежных моделей требуется большее давление.

    2) Можно ли комбинировать различные автоматические выключатели?
    При выборе миниатюрных автоматических выключателей технические характеристики имеют большее значение, чем торговая марка, поэтому теоретически вы можете использовать любой компонент, совместимый с конкретным устройством.Тем не менее, смешивание марок в одной и той же установке не рекомендуется, так как это снижает надежность испытаний и может привести к аннулированию гарантии на установку.

    3) Почему миниатюрные автоматические выключатели выбирают чаще, чем предохранители?
    Миниатюрные автоматические выключатели выполняют ту же функцию, что и электрические предохранители, которые плавятся и тем самым разрывают цепь, если протекающий ток превышает определенный предел. Однако предохранители могут быть менее надежными, чем миниатюрные автоматические выключатели — последние лучше работают при более низких напряжениях и не нуждаются в замене после использования.

    4) В чем разница между автоматическими выключателями и автоматическими выключателями?
    Автоматические выключатели в литом корпусе выполняют функции, очень похожие на миниатюрные автоматические выключатели, но имеют более высокую электрическую мощность. Все миниатюрные автоматические выключатели представляют собой устройства до 100 ампер и предназначены для цепей низкого напряжения, поэтому их кривые срабатывания не могут быть отрегулированы. Напротив, автоматические выключатели в литом корпусе имеют регулируемую характеристику срабатывания, что означает, что они могут использоваться при более высоких напряжениях - в некоторых случаях до 2500.

    5) В чем разница между автоматическими выключателями и автоматическими выключателями с заземлением?
    Заземляющие автоматические выключатели используют заземление в качестве основного метода контроля электрического тока и предотвращения поражения электрическим током. Они работают, обнаруживая любое отклонение напряжения через корпус устройства, а затем разрывая цепь, если оно превышает установленный уровень. Они выполняют ту же функцию, что и УЗО, но последние обнаруживают паразитное напряжение напрямую, и поэтому теперь их чаще выбирают электрики.

    6) В чем разница между автоматическими выключателями и УЗО?
    УЗО — это еще один вид оборудования для обеспечения электробезопасности. В то время как миниатюрные автоматические выключатели имеют общую функцию, устройства защитного отключения специально разработаны для защиты от часто смертельного риска поражения электрическим током в результате прикосновения к оголенным проводам или неправильно заземленным кабелям. Они работают непосредственно в электрических цепях для обнаружения неисправностей и отключения потенциально опасных токов.Устройства защитного отключения также доступны в различных типах - типы A, B, C, D, K и Z.

    Краткое описание автоматических выключателей максимального тока

    Благодаря этой статье вы узнали, что такое миниатюрные автоматические выключатели, вы узнали о принципах и характеристиках операции. Вы узнали, для чего не предназначены автоматические выключатели максимального тока, и ознакомились с методикой подключения автоматического выключателя к одному и многим электрическим компонентам.

    Миниатюрные автоматические выключатели применяются везде, где возможно увеличение тока в розетках или в сети.Хорошо подобранные миниатюрные автоматические выключатели точно защищают всю электрическую установку машины, обеспечивая безопасность даже очень чувствительных датчиков. Мы верим, что вы сможете выбрать автоматический выключатель максимального тока, наиболее подходящий для вашей установки, чтобы он выполнял свои функции, максимально используя свои возможности.

    Специалисты EBMiA могут помочь с выбором подходящих автоматических выключателей . Благодаря сотрудничеству с известными производителями мы можем поставлять компоненты и аксессуары высочайшего качества.В этом вопросе и в случае любых других сомнений или вопросов достаточно проконсультироваться с нашими опытными продавцами-консультантами, которые будут рады предоставить необходимую информацию.

    Предлагаем вам прочитать следующие статьи, в которых мы описываем:

    Ограничитель перенапряжения - подключение, что это такое, как работает, конструкция

    Выключатель-разъединитель - что это такое, как выбрать, конструкция, применение

    Устройство защитного отключения - что это такое и как оно работает?

    Предохранители, элементы защиты электроустановок

    Выключатель двигателя - эффективный способ защиты двигателя

    Кулачковый выключатель - способ подключения, принцип работы

    Реле времени - принцип работы, реле времени , типы

    Защита от перенапряжения - что это такое, виды, преимущества

    Электрощитовое оборудование

    .

    Просьюмеры начинают создавать проблемы для сети, но есть простое решение

    Подключение большого количества фотоэлектрических микроустановок к неподготовленной сети низкого напряжения может вызвать неожиданные проблемы, о которых все чаще сообщают распределительные компании. Для просьюмера последствием такой ситуации может стать отключение микроустановок, а для оператора — проблемы, связанные с сетевой безопасностью. Однако рынок уже начинает предлагать продукты, способные решить эту проблему.Один из них был представлен MMB Drives sp.z o.o.

    По словам Збигнева Кржеминского из MMB Drives, в случае большой концентрации фотоэлектрических установок, подключенных к данному участку распределительной системы, микроустановки могут быть отключены, что создает убытки для потребителей.

    - Подключение фотогальванических микроустановок к сети низкого напряжения вызывает неожиданные проблемы. При подаче энергии в сеть напряжение на одной из фаз значительно возрастает и превышает допустимые значения.Микро установка по сетке выключается и проблема исчезает. Энергия не подается в сеть, просьюмер не получает за нее скидки и несет убытки. В крайних случаях микроустановка теряет экономический смысл - комментирует Збигнев Кржеминский.

    - Причина известна. Сети предназначены для передачи энергии в одном направлении и не приспособлены для установки микроустановок. Это широко распространенное мнение, которое приводит к постулатам об ограничении установки фотогальваники.Однако достаточно взглянуть на сеть под другим углом. Мощность фотоэлектрических установок аналогична грузоподъемности. Если потребляется только энергия, то сеть работает исправно, а если есть подкачка энергии, то, несмотря на близкую мощность источников, рост напряжения превышает допустимые пределы, — добавляет эксперт из MMB Drives .

    Как можно решить эту проблему? Ответ — модернизация и расширение линии, к которой подключены фотоэлектрические установки. - Проще всего построить вторую линию, к которой будут подключаться только фотоэлектрические установки. Напряжения ответвления трансформатора будут установлены на пониженное значение, и проблема исчезнет. Или увеличить сечение проводов, причем значительно — , — говорит Збигнев Кржеминский.

    Однако затраты на такую ​​реконструкцию сети будут колоссальными, а выгоды для оператора практически никакой, ведь он все равно вложится в инфраструктуру, а больше энергии продавать не будет.

    MMB Drives подготовила другое, менее дорогое решение, которое облегчит интеграцию дополнительных потребителей с распределительной сетью, не подвергая ее сбоям.

    Компания предлагает применение сетевых стабилизаторов напряжения с функцией симметрирования тока.

    По словам Збигнева Кржеминского, это можно сделать только с помощью силовых электронных систем, преобразующих подаваемое электричество в другие токи и напряжения.

    - Кажется, достаточно установить специально разработанные трансформаторы, производители которых уверяют, что они будут симметрировать токи и регулировать напряжения, переключая отводы тиристорными переключателями.На самом деле, этот метод работает в небольшой степени. Однако если ситуация более сложная и энергия в одной фазе течет в противоположном направлении, чем в других, то трансформаторы не обеспечат ни регулирования напряжения, ни симметрирования тока. Для этого нужна система активного преобразования энергии с небольшим накопителем энергии , — говорит эксперт.

    Электронный регулятор напряжения

    Power с функцией симметрирования тока работает иначе, чем трансформаторные системы.При одинаковом направлении потока энергии в фазах его работа аналогична трансформаторным системам с гораздо большей точностью управления.

    - Существенная разница проявляется, когда в одной фазе энергия течет в другом направлении, чем в другой. Такая ситуация может возникнуть, например, если в сеть подается, например, фотоэлектрическая энергия мощностью 3 кВт с помощью трехфазного инвертора, а в одной фазе включены индукционная плита и утюг общей мощностью 2 кВт. .Нетрудно подсчитать, что одновременно в одной фазе из сети берется энергия мощностью 1 кВт и подается в сеть мощностью 1 кВт в каждой из двух других фаз. Энергия течет туда-сюда по всей сети, и баланс выравнивается в трансформаторе СН/НН или где-то в сети СН - , указывает Збигнев Кржеминский.

    При использовании регулятора, уравновешивающего токи, энергия в отдельных фазах уравновешивается в выбранной точке сети. Токи в фазах, протекающих между регулятором и трансформатором, выравниваются за счет взятия энергии из двух фаз и передачи ее в третью или наоборот.Просьюмер подает питание соседу, у которого есть однофазные приемники. Снижается нагрузка сети между регулятором и трансформатором и уменьшаются падения напряжения. Фотовольтаика может работать без отключений.

    Симметричные токи, протекающие по сети, уменьшают потери энергии на участке между трансформатором и регулятором, и, прежде всего, ток не течет по нулевому проводу. Регулятор должен обеспечивать стабилизацию напряжения в точке его подключения и компенсацию реактивной мощности.

    MMB Drives гарантирует, что правильно расположенные стабилизаторы напряжения или только симметраторы тока значительно улучшат качество электроэнергии, поставляемой потребителям.Стабильное, симметричное напряжение обеспечит правильную работу приемников, особенно асинхронных двигателей, а также будет способствовать снижению потерь в сети и у потребителей.

    Как поясняет Збигнев Кржеминский, эффекты работы регулятора напряжения с симметрированием токов в сети легко объяснить на уровне основ электротехники с помощью черного ящика, к которому подведены кабели, подключающиеся к сети. связаны. На самом деле работа регулятора более сложная и основана на передовой технологии силовой электроники с элементами последнего поколения.

    Контроллер преобразует энергию малыми порциями, собирая и отдавая ее в строго определенном количестве и в заданное время. Это требует вычислений, выполняемых на очень быстром процессоре с использованием сложной теории и алгоритмов. Таким образом, как заключает Збигнев Кржеминский, регулятор является высокотехнологичным продуктом.

    Эксперт MMB Drives также подчеркивает важность экономичности предлагаемого решения. Затраты на приобретение и установку регулятора напряжения должны быть на несколько десятков процентов ниже затрат на строительство или реконструкцию сети.После установки регулятора уменьшатся потери в питающей линии, сравнимые с достигнутыми за счет увеличения сечений проводников, конкретный экономический эффект будет зависеть от параметров сети и передаваемой энергии.

    [email protected]

    © Материал, защищенный авторским правом. Все права защищены. Дальнейшее распространение статьи только с согласия издателя Gramwzielone.pl Sp. о.о.

    .

    Смотрите также