บ่อยครั้งก่อนที่จะซื้อผลิตภัณฑ์เคเบิลจำเป็นต้องวัดส่วนตัดขวางอย่างอิสระเพื่อหลีกเลี่ยงการหลอกลวงจากผู้ผลิตซึ่งเนื่องจากการประหยัดและการตั้งราคาที่แข่งขันได้อาจดูถูกดูแคลนพารามิเตอร์นี้เล็กน้อย
จำเป็นต้องทราบวิธีการกำหนดส่วนของสายเคเบิลด้วย เช่น เมื่อเพิ่มจุดใหม่ที่สิ้นเปลืองพลังงานในห้องที่มีสายไฟเก่าที่ไม่มีข้อมูลทางเทคนิค ดังนั้นคำถามเกี่ยวกับวิธีการค้นหาส่วนตัดขวางของตัวนำยังคงมีความเกี่ยวข้องอยู่เสมอ
ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับสายเคเบิลและสายไฟ
เมื่อทำงานกับตัวนำจำเป็นต้องเข้าใจการกำหนด มีสายไฟและสายเคเบิลที่แตกต่างกันในโครงสร้างภายในและลักษณะทางเทคนิค อย่างไรก็ตาม หลายคนมักสับสนแนวคิดเหล่านี้
ลวดคือตัวนำที่มีลวดหนึ่งเส้นหรือกลุ่มของลวดทอเข้าด้วยกันและมีชั้นฉนวนบาง ๆ ทั่วไปในการก่อสร้าง สายเคเบิลคือแกนหรือกลุ่มของแกนที่มีทั้งฉนวนของตัวเองและชั้นฉนวนทั่วไป (ปลอก)
ตัวนำแต่ละประเภทจะมีวิธีการกำหนดส่วนต่างๆ ของตัวเอง ซึ่งเกือบจะคล้ายกัน
วัสดุตัวนำ
ปริมาณพลังงานที่ตัวนำส่งขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นวัสดุของตัวนำ โลหะที่ไม่ใช่เหล็กต่อไปนี้สามารถทำหน้าที่เป็นวัสดุสำหรับแกนลวดและสายเคเบิล:
- อลูมิเนียม ตัวนำราคาถูกและเบาซึ่งเป็นข้อได้เปรียบ พวกเขามีคุณสมบัติเชิงลบเช่นการนำไฟฟ้าต่ำ, ความไวต่อความเสียหายทางกล, ความต้านทานไฟฟ้าชั่วคราวสูงของพื้นผิวที่ออกซิไดซ์;
- ทองแดง. ตัวนำที่ได้รับความนิยมมากที่สุดซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับตัวเลือกอื่น ๆ มีค่าใช้จ่ายสูง อย่างไรก็ตามมีความต้านทานไฟฟ้าและความต้านทานชั่วคราวที่หน้าสัมผัสต่ำมีความยืดหยุ่นและความแข็งแรงสูงเพียงพอสะดวกในการบัดกรีและเชื่อม
- ทองแดงอลูมิเนียม ผลิตภัณฑ์เคเบิลที่มีตัวนำอะลูมิเนียมเคลือบด้วยทองแดง มีลักษณะการนำไฟฟ้าต่ำกว่าทองแดงเล็กน้อย พวกเขายังโดดเด่นด้วยความเบาความต้านทานเฉลี่ยที่ราคาถูกสัมพัทธ์
สำคัญ!วิธีการบางอย่างในการกำหนดส่วนตัดขวางของสายเคเบิลและสายไฟจะขึ้นอยู่กับวัสดุของส่วนประกอบหลักอย่างแม่นยำ ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อกำลังรับส่งข้อมูลและความแรงของกระแสไฟ (วิธีการกำหนดส่วนตัดขวางของแกนตามกำลังและกระแส)
การวัดหน้าตัดของตัวนำด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง
มีหลายวิธีในการกำหนดส่วนตัดขวางของสายเคเบิลหรือสายไฟ ความแตกต่างในการกำหนดพื้นที่หน้าตัดของสายไฟและสายเคเบิลคือในผลิตภัณฑ์เคเบิลนั้นจะต้องวัดแต่ละแกนแยกกันและสรุปตัวชี้วัด
สำหรับข้อมูล.เมื่อวัดค่าพารามิเตอร์ที่เป็นปัญหาด้วยเครื่องมือวัด จำเป็นต้องวัดเส้นผ่านศูนย์กลางขององค์ประกอบนำไฟฟ้าในขั้นแรก โดยควรถอดชั้นฉนวนออก
เครื่องมือและกระบวนการวัด
เครื่องมือวัดอาจเป็นคาลิปเปอร์หรือไมโครมิเตอร์ โดยปกติแล้วจะใช้อุปกรณ์เชิงกล แต่สามารถใช้แอนะล็อกอิเล็กทรอนิกส์ที่มีหน้าจอดิจิทัลได้
โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาจะวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟและสายเคเบิลด้วยคาลิปเปอร์เนื่องจากสามารถพบได้ในเกือบทุกครัวเรือน นอกจากนี้ยังสามารถวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟในเครือข่ายที่ใช้งานได้ เช่น เต้ารับหรืออุปกรณ์สวิตช์บอร์ด
การหาขนาดหน้าตัดของเส้นลวดตามเส้นผ่านศูนย์กลางทำได้ตามสูตรต่อไปนี้:
S \u003d (3.14 / 4) * D2 โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด
หากสายเคเบิลมีแกนมากกว่าหนึ่งแกนในองค์ประกอบ จำเป็นต้องวัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและคำนวณส่วนตัดขวางตามสูตรข้างต้นสำหรับแต่ละรายการ จากนั้นรวมผลลัพธ์ที่ได้โดยใช้สูตร:
Stot= S1 + S2 +…+Sn โดยที่:
- Stot คือพื้นที่หน้าตัดทั้งหมด
- S1, S2, ..., Sn - ภาพตัดขวางของแต่ละแกน
ในบันทึกย่อเพื่อความถูกต้องของผลลัพธ์ ขอแนะนำให้ทำการวัดอย่างน้อยสามครั้ง โดยหันตัวนำไปในทิศทางที่ต่างกัน ผลที่ได้จะเป็นค่าเฉลี่ย
ในกรณีที่ไม่มีคาลิปเปอร์หรือไมโครมิเตอร์ เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำสามารถกำหนดได้โดยใช้ไม้บรรทัดธรรมดา ในการทำเช่นนี้ คุณต้องดำเนินการจัดการต่อไปนี้:
- ทำความสะอาดชั้นฉนวนของแกนกลาง
- ขันเกลียวดินสอให้แน่น (ควรมีอย่างน้อย 15-17 ชิ้น)
- วัดความยาวของขดลวด
- หารค่าที่ได้รับด้วยจำนวนเทิร์น
สำคัญ!หากการหมุนไม่เท่ากันบนดินสอที่มีช่องว่าง ความแม่นยำของผลการวัดหน้าตัดของสายเคเบิลตามเส้นผ่านศูนย์กลางจะมีข้อสงสัย เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการวัด ขอแนะนำให้ทำการวัดจากด้านต่างๆ มันจะเป็นการยากที่จะม้วนเส้นหนาบนดินสอธรรมดาดังนั้นจึงควรใช้คาลิปเปอร์
หลังจากวัดเส้นผ่านศูนย์กลางแล้ว พื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดจะคำนวณตามสูตรข้างต้นหรือกำหนดจากตารางพิเศษ โดยที่เส้นผ่านศูนย์กลางแต่ละเส้นจะสอดคล้องกับค่าของพื้นที่หน้าตัด
เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดซึ่งมีแกนที่บางเป็นพิเศษในองค์ประกอบนั้น วัดได้ดีที่สุดด้วยไมโครมิเตอร์ เนื่องจากคาลิปเปอร์สามารถทะลุผ่านได้ง่าย
เป็นการง่ายที่สุดในการกำหนดหน้าตัดของสายเคเบิลโดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลางโดยใช้ตารางด้านล่าง
ตารางสารบรรณของเส้นผ่านศูนย์กลางลวดถึงส่วนลวด
เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำตัวนำ mm | พื้นที่หน้าตัดขององค์ประกอบตัวนำ mm2 |
---|---|
0,8 | 0,5 |
0,9 | 0,63 |
1 | 0,75 |
1,1 | 0,95 |
1,2 | 1,13 |
1,3 | 1,33 |
1,4 | 1,53 |
1,5 | 1,77 |
1,6 | 2 |
1,8 | 2,54 |
2 | 3,14 |
2,2 | 3,8 |
2,3 | 4,15 |
2,5 | 4,91 |
2,6 | 5,31 |
2,8 | 6,15 |
3 | 7,06 |
3,2 | 7,99 |
3,4 | 9,02 |
3,6 | 10,11 |
4 | 12,48 |
4,5 | 15,79 |
ส่วนตัดขวางของสายเคเบิล
ผลิตภัณฑ์เคเบิลที่มีหน้าตัดสูงถึง 10 มม.2 มักจะถูกผลิตเป็นทรงกลม ตัวนำดังกล่าวเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการภายในประเทศของบ้านและอพาร์ตเมนต์ อย่างไรก็ตาม ด้วยส่วนตัดขวางของสายเคเบิลที่ใหญ่ขึ้น สายอินพุตจากเครือข่ายไฟฟ้าภายนอกสามารถทำในรูปแบบเซ็กเมนต์ (ส่วน) และมันจะค่อนข้างยากที่จะกำหนดส่วนตัดขวางของเส้นลวดตามเส้นผ่านศูนย์กลาง
ในกรณีเช่นนี้ จำเป็นต้องใช้ตารางที่ขนาด (ความสูง ความกว้าง) ของสายเคเบิลใช้ค่าที่สอดคล้องกันของพื้นที่หน้าตัด ในขั้นต้น จำเป็นต้องวัดความสูงและความกว้างของส่วนที่ต้องการด้วยไม้บรรทัด หลังจากนั้นสามารถคำนวณพารามิเตอร์ที่ต้องการโดยเชื่อมโยงข้อมูลที่ได้รับ
ตารางคำนวณพื้นที่ภาคแกนของสายไฟฟ้า
ประเภทสายเคเบิล | พื้นที่หน้าตัดของส่วน mm2 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ส | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | |
ส่วนสี่คอร์ | ใน | - | 7 | 8,2 | 9,6 | 10,8 | 12 | 13,2 | - |
w | - | 10 | 12 | 14,1 | 16 | 18 | 18 | - | |
สามแกนแบ่งควั่น 6(10) | ใน | 6 | 7 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13,2 | 15,2 |
w | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 | |
สายเดี่ยวแบบแบ่งส่วนแบบสามแกน, 6(10) | ใน | 5,5 | 6,4 | 7,6 | 9 | 10,1 | 11,3 | 12,5 | 14,4 |
w | 9,2 | 10,5 | 12,5 | 15 | 16,6 | 18,4 | 20,7 | 23,8 |
การพึ่งพากระแสไฟกำลังและหน้าตัดของตัวนำ
ไม่เพียงพอในการวัดและคำนวณพื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิลตามเส้นผ่านศูนย์กลางของแกน ก่อนวางสายไฟหรือเครือข่ายไฟฟ้าประเภทอื่นๆ คุณต้องทราบแบนด์วิดท์ของผลิตภัณฑ์เคเบิลด้วย
เมื่อเลือกสายเคเบิลคุณต้องปฏิบัติตามเกณฑ์หลายประการ:
- ความแรงของกระแสไฟฟ้าที่สายเคเบิลจะผ่าน
- พลังงานที่ใช้โดยแหล่งพลังงาน
พลัง
พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในงานติดตั้งระบบไฟฟ้า (โดยเฉพาะ การวางสายเคเบิล) คือปริมาณงาน กำลังสูงสุดของกระแสไฟฟ้าที่ส่งผ่านนั้นขึ้นอยู่กับหน้าตัดของตัวนำ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องทราบพลังงานทั้งหมดของแหล่งพลังงานที่จะเชื่อมต่อกับสายไฟ
โดยปกติผู้ผลิตเครื่องใช้ในครัวเรือน เครื่องใช้ไฟฟ้า และผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าอื่น ๆ จะระบุการใช้พลังงานสูงสุดและเฉลี่ยในเอกสารที่แนบมากับพวกเขา ตัวอย่างเช่น เครื่องซักผ้าอาจใช้ไฟฟ้าในช่วงสิบ W/h ในรอบการล้างเป็น 2.7 kW/h เมื่อน้ำอุ่น ดังนั้นควรต่อสายไฟที่มีหน้าตัดที่เพียงพอสำหรับส่งกระแสไฟฟ้าที่มีกำลังสูงสุด หากผู้บริโภคสองคนขึ้นไปเชื่อมต่อกับสายเคเบิลพลังงานทั้งหมดจะถูกกำหนดโดยการเพิ่มค่าขีด จำกัด ของแต่ละรายการ
พลังงานเฉลี่ยของเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ให้แสงสว่างทั้งหมดในอพาร์ตเมนต์ไม่ค่อยเกิน 7500 W สำหรับเครือข่ายเฟสเดียว ดังนั้นต้องเลือกส่วนตัดขวางของสายเคเบิลในการเดินสายสำหรับค่านี้
ดังนั้น สำหรับค่าพลังงานรวม 7.5 กิโลวัตต์ จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลทองแดงที่มีหน้าตัดแกนขนาด 4 มม.2 ซึ่งสามารถส่งผ่านได้ประมาณ 8.3 กิโลวัตต์ ภาพตัดขวางของตัวนำที่มีแกนอะลูมิเนียมในกรณีนี้ต้องมีขนาดอย่างน้อย 6 mm2 ซึ่งส่งผ่านกำลังไฟฟ้า 7.9 กิโลวัตต์
ในอาคารที่พักอาศัยแต่ละหลังมักใช้ระบบจ่ายไฟแบบสามเฟส 380 V อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ส่วนใหญ่ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าดังกล่าว แรงดันไฟฟ้า 220 V ถูกสร้างขึ้นโดยเชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่านสายเคเบิลที่เป็นกลางพร้อมการกระจายโหลดปัจจุบันอย่างสม่ำเสมอในทุกเฟส
กระแสไฟฟ้า
บ่อยครั้งที่เจ้าของอุปกรณ์และอุปกรณ์ไฟฟ้าไม่อาจทราบได้ เนื่องจากขาดคุณสมบัตินี้ในเอกสารประกอบหรือเอกสารและฉลากที่สูญหายโดยสิ้นเชิง มีทางเดียวเท่านั้นในสถานการณ์เช่นนี้ - การคำนวณตามสูตรด้วยตัวคุณเอง
กำลังจะถูกกำหนดโดยสูตร:
P = U*I โดยที่:
- P - กำลังไฟฟ้าวัดเป็นวัตต์ (W);
- ผม - ความแรงของกระแสไฟฟ้าวัดเป็นแอมแปร์ (A);
- U คือแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ซึ่งวัดเป็นโวลต์ (V)
เมื่อไม่ทราบความแรงของกระแสไฟฟ้า ก็สามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือวัด เช่น แอมมิเตอร์ มัลติมิเตอร์ แคลมป์กระแสไฟฟ้า
หลังจากกำหนดการใช้พลังงานและความแรงของกระแสไฟฟ้าแล้ว คุณสามารถค้นหาส่วนตัดขวางของสายเคเบิลที่ต้องการได้โดยใช้ตารางด้านล่าง
ต้องทำการคำนวณส่วนตัดขวางของผลิตภัณฑ์สายเคเบิลตามโหลดปัจจุบันเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำมากเกินไปสำหรับส่วนตัดขวาง การทำลายและการหลอมของชั้นฉนวนอาจเกิดขึ้นได้
โหลดกระแสต่อเนื่องสูงสุดที่อนุญาตคือค่าเชิงปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่สามารถส่งผ่านสายเคเบิลได้เป็นเวลานานโดยไม่เกิดความร้อนสูงเกินไป ในการพิจารณาตัวบ่งชี้นี้ ในขั้นแรกจำเป็นต้องสรุปความสามารถของผู้ใช้พลังงานทั้งหมด หลังจากนั้นให้คำนวณภาระตามสูตร:
- I = P∑*Ki/U (เครือข่ายเฟสเดียว)
- I = P∑*Ki/(√3*U) (เครือข่ายสามเฟส) โดยที่:
- P∑ คือพลังงานรวมของผู้ใช้พลังงาน
- Ki เป็นสัมประสิทธิ์เท่ากับ 0.75;
- U คือแรงดันไฟฟ้าในเครือข่าย
ตาลสายฟ้าแลบของการติดต่อของพื้นที่หน้าตัดของตัวนำทองแดงผลิตภัณฑ์ตัวนำกระแสและกำลัง *
ภาพตัดขวางของผลิตภัณฑ์สายเคเบิลและสายไฟ | แรงดันไฟฟ้า 220 V | แรงดันไฟฟ้า 380 V | ||
---|---|---|---|---|
กระแสไฟ A | กำลังไฟฟ้า kWt | กระแสไฟ A | กำลังไฟฟ้า kWt | |
2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
6 | 50 | 11 | 40 | 26,4 |
10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
16 | 90 | 19,8 | 75 | 49,5 |
25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
35 | 140 | 30,8 | 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 | 260 | 171,6 |
*สำคัญ!ตัวนำที่มีตัวนำอะลูมิเนียมสอดคล้องกับค่าอื่นๆ
การพิจารณาผลิตภัณฑ์เคเบิลแบบตัดขวางเป็นกระบวนการที่สำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งไม่สามารถยอมรับการคำนวณผิดพลาดได้ จำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัย พารามิเตอร์ และกฎทั้งหมด โดยเชื่อถือเฉพาะการคำนวณของคุณเองเท่านั้น การวัดที่ดำเนินการต้องตรงกับตารางที่อธิบายข้างต้น - ในกรณีที่ไม่มีค่าเฉพาะ สามารถพบได้ในตารางของหนังสืออ้างอิงทางวิศวกรรมไฟฟ้าหลายเล่ม
วีดีโอ
จำเป็นต้องเลือกหน้าตัดของสายเคเบิลสำหรับแรงดันไฟฟ้า 10 kV เพื่อจ่ายไฟให้กับสถานีย่อยหม้อแปลง 2TP-3 ที่มีความจุ 2x1000 kVA เพื่อจ่ายพลังงานให้กับคลังสินค้าแผ่นที่โรงงานโลหะในเมือง Vyksa เขต Nizhny Novgorod รูปแบบการจ่ายไฟแสดงในรูปที่ 1 ความยาวของสายเคเบิลจากเซลล์หมายเลข 12 คือ 800 ม. และจากเซลล์หมายเลข 24 คือ 650 ม. สายเคเบิลจะวางลงบนพื้นในท่อ
ตารางคำนวณโหลดไฟฟ้าตาม 2TP-3
กระแสไฟลัดสามเฟสในโหมดสูงสุดบนบัส RU-10 kV คือ 8.8 kA เวลาดำเนินการป้องกัน โดยคำนึงถึงการตัดวงจรโดยสมบูรณ์ของเบรกเกอร์คือ 0.345 วินาที สายเคเบิลเชื่อมต่อกับสวิตช์เกียร์ผ่านเบรกเกอร์สูญญากาศชนิด VD4 (ซีเมนส์)
ภาพตัดขวางของสายเคเบิลสำหรับแรงดันไฟฟ้า 6 (10) kV ถูกเลือกตามการให้ความร้อนโดยกระแสไฟฟ้าที่กำหนด จะถูกตรวจสอบความต้านทานความร้อนต่อกระแสไฟลัดวงจร การสูญเสียแรงดันไฟฟ้าในโหมดปกติและโหมดหลังเหตุฉุกเฉิน
เราเลือกสายเคเบิลยี่ห้อ AABLU-10kV, 10 kV, สามคอร์
1. กำหนดกระแสไฟในโหมดปกติ (หม้อแปลงทั้งสองเปิดอยู่)
ที่ไหน:
n คือจำนวนสายเคเบิลที่เชื่อมต่อ
2. เรากำหนดกระแสไฟในโหมดหลังเหตุฉุกเฉินโดยคำนึงถึงว่าหม้อแปลงหนึ่งตัวถูกตัดการเชื่อมต่อ:
3. เรากำหนดส่วนเศรษฐกิจตามส่วน PUE 1.3.25 กระแสไฟที่กำหนดใช้สำหรับการทำงานปกติเช่น การเพิ่มขึ้นของกระแสไฟหลังเหตุฉุกเฉินและโหมดการซ่อมแซมของเครือข่ายจะไม่ถูกนำมาพิจารณา:
Jek \u003d 1.2 - ค่าปกติของความหนาแน่นกระแสทางเศรษฐกิจ (A / mm2) ถูกเลือกตามตาราง PUE 1.3.36 โดยคำนึงถึงเวลาที่ใช้โหลดสูงสุด Tmax \u003d 6000 h
หน้าตัดถูกปัดเศษให้ใกล้เคียงกับมาตรฐาน 35 mm2 ที่ใกล้ที่สุด
กระแสไฟที่อนุญาตในระยะยาวสำหรับสายเคเบิลที่มีหน้าตัดขนาด 3x35mm2 ตาม PUE, 7th ed ตาราง 1.3.16 คือ Id.t=115A > Icalc.av=64.9 A.
4. เรากำหนดกระแสที่อนุญาตจริงในขณะที่เงื่อนไข If>Icalc.av .:
ค่าสัมประสิทธิ์ k1 ซึ่งคำนึงถึงอุณหภูมิของตัวกลางที่แตกต่างจากค่าที่คำนวณได้ จะถูกเลือกตามตารางที่ 2.9 [L1. หน้า 55] และตารางที่ 1.3.3 ของ PUE เนื่องจากจะวางสายเคเบิลในท่อในพื้นดิน ตามตารางที่ 2-9 อุณหภูมิปานกลางตามมาตรฐานคือ +25 °С อุณหภูมิของแกนสายเคเบิลคือ +65°C ตาม PUE ฉบับที่ 7 วรรค 1.3.12
เรากำหนดตาม SNiP 23-01-99 ตารางที่ 3 อุณหภูมิที่แท้จริงของสภาพแวดล้อมที่จะวางสายเคเบิล ในกรณีของฉัน เมือง Vyksa อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปีอยู่ที่ - +3.8°C
ตามตาราง PUE 1.3.3 เราเลือกสัมประสิทธิ์ k1 = 1.22
ค่าสัมประสิทธิ์ k2 - คำนึงถึงความต้านทานของดิน (โดยคำนึงถึงการสำรวจทางธรณีวิทยา) ถูกเลือกตาม PUE 7 ed ตาราง 1.3.23. ในกรณีของฉัน ตัวประกอบการแก้ไขสำหรับดินปกติที่มีความต้านทาน 120 K/W คือ k2=1
เรากำหนดค่าสัมประสิทธิ์ k3 ตามตาราง PUE 1.3.26 โดยคำนึงถึงการลดลงของโหลดปัจจุบันด้วยจำนวนสายเคเบิลปฏิบัติการในร่องเดียว (ในท่อหรือไม่มีท่อ) โดยคำนึงถึงว่าสายเคเบิลหนึ่งเส้นวางอยู่ในร่องเดียว . เรายอมรับ k3 = 1
เมื่อพิจารณาสัมประสิทธิ์ทั้งหมดแล้วเราจะกำหนดกระแสที่อนุญาตจริง:
5. เราตรวจสอบสายเคเบิล AABLU-10kV ที่มีหน้าตัดขนาด 3x35mm2 เพื่อความคงตัวทางความร้อนตามวรรค PUE 1.4.17
- ไอเค.ซี. = 8800 A - กระแสไฟลัดสามเฟสในโหมดสูงสุดบนบัส RU-10 kV
- tl \u003d tc + to.v \u003d 0.3 + 0.045 s \u003d 0.345 s - ระยะเวลาของการป้องกันโดยคำนึงถึงการปิดตัวตัดวงจรโดยสมบูรณ์
- tz = 0.3 s - เวลาการป้องกันที่ยาวที่สุด ในตัวอย่างนี้ เวลาการป้องกันที่ยาวที่สุดอยู่ในการป้องกันกระแสเกิน
- to.v = 45ms หรือ 0.045 s - เวลารวมของการเปิดเบรกเกอร์สูญญากาศประเภท VD4;
- C \u003d 95 - ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนที่สภาวะเล็กน้อย พิจารณาจากตาราง 2-8 สำหรับสายไฟที่มีตัวนำอะลูมิเนียม
หน้าตัดถูกปัดเศษให้ได้ขนาดมาตรฐาน 70 mm2 ที่ใกล้ที่สุด
6. ตรวจสอบการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าของสายเคเบิล:
ที่ไหน:
r และ x - ค่าความต้านทานเชิงแอคทีฟและปฏิกิริยาถูกกำหนดตามตารางที่ 2-5 [L1.s 48]
สำหรับสายเคเบิลที่มีตัวนำอะลูมิเนียมที่มีหน้าตัดขนาด 3x70mm2 ความต้านทานแบบแอคทีฟ r = 0.447 โอห์ม / กม. ค่ารีแอกแตนซ์ x = 0.086 โอห์ม / กม.
เรากำหนด sinφ โดยรู้ว่า cosφ จำหลักสูตรเรขาคณิตของโรงเรียน
หากคุณไม่ทราบ cosφ คุณสามารถกำหนดตัวรับพลังงานต่างๆ ตามเอกสารอ้างอิงของตาราง 1.6-1.8 [L3, หน้า 13-20].
6.2 ในโหมดหลังเกิดเหตุฉุกเฉิน:
จากการคำนวณจะเห็นได้ว่าการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าในสายไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ผู้บริโภคแทบไม่แตกต่างจากค่าปกติ
ดังนั้น ด้วยข้อมูลเริ่มต้นที่ระบุ สายเคเบิล AABLU-10 3x70 จึงถูกเลือก
เพื่อความสะดวกในการเลือกสายเคเบิล คุณสามารถดาวน์โหลดวรรณกรรมทั้งหมดที่ฉันใช้ในตัวอย่างนี้ในไฟล์เก็บถาวร
วรรณกรรม:
- 1. การออกแบบโครงข่ายเคเบิลและการเดินสาย Khromchenko G.E. 1980
- 2. SNiP 23-01-99 อาคารภูมิอากาศวิทยา. พ.ศ. 2546
- 3. การคำนวณและออกแบบระบบจ่ายไฟสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกและการติดตั้ง Kabyshev A.V. , Obukhov S.G. ปี 2549
- 4. กฎสำหรับการติดตั้งการติดตั้งระบบไฟฟ้า (PUE) ฉบับที่เจ็ด. 2008
แหล่งจ่ายไฟ
ทางเลือกของตัวนำสำหรับความต้านทานความร้อนและไดนามิกต่อกระแสไฟลัดวงจร
ตัวนำและตัวนำในเครือข่ายไฟฟ้าที่สูงกว่า 1,000 V ตามกฎแล้วจะต้องทำการทดสอบสภาวะความร้อนด้วยกระแสไฟลัด
ในเครือข่ายไฟฟ้าสูงถึง 1,000 V เฉพาะตัวนำเท่านั้นที่ได้รับการตรวจสอบความเสถียรทางความร้อน
อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของแกนของตัวนำและสายเคเบิลที่หุ้มฉนวนอันเป็นผลมาจากกระแสไฟลัดวงจร นำไปสู่การสลายตัวทางเคมีของฉนวนและความแข็งแรงทางไฟฟ้าและทางกลลดลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้มีโอกาสเกิดอุบัติเหตุได้ ดังนั้น ขีดจำกัดอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตในโหมดลัดวงจรจึงถูกกำหนดขึ้น ดังแสดงในตาราง 6-1.
การตรวจสอบสายเคเบิลเพื่อให้ความร้อนจากกระแสไฟลัดวงจร ควรทำ:
1) สำหรับสายเดี่ยวที่มีความยาวสั้น ตามการลัดวงจร ที่จุดเริ่มต้นของสายเคเบิล
2) สำหรับสายเดี่ยวพร้อมคัปปลิ้งตามการลัดวงจร ที่จุดเริ่มต้นของแต่ละส่วน เพื่อลดขนาดหน้าตัดของสายเคเบิลตามความยาวเป็นขั้นๆ
3) สำหรับสายเคเบิลตั้งแต่สองเส้นขึ้นไปที่ต่อแบบขนานตามการลัดวงจร ตรงด้านหลังลำแสง (ผ่านกระแส)
ไม่อนุญาตให้ตรวจสอบตัวนำตามโหมดไฟฟ้าลัดวงจร หากได้รับการคุ้มครองโดยฟิวส์สายไฟได้รับการป้องกันโดยฟิวส์เมื่อความสามารถในการแตกหักของฟิวส์เพียงพอที่จะขัดจังหวะกระแสไฟผิดพลาดสูงสุดของสาย
สำหรับสายส่งไปยังเครื่องรับไฟฟ้าส่วนบุคคลรวมถึงหม้อแปลงไฟฟ้าร้านค้าที่มีกำลังรวมสูงถึง 1,000 kVA ไม่อนุญาตให้ตรวจสอบส่วนตัดขวางของตัวนำสำหรับกระแส k z ในขณะที่ปฏิบัติตามเงื่อนไขต่อไปนี้พร้อมกัน:
1. มีความซ้ำซ้อนในส่วนไฟฟ้าหรือเทคโนโลยี ซึ่งรับประกันการหยุดชะงักของกระบวนการผลิต
2. ความเสียหายต่อตัวนำในระหว่างการลัดวงจร ไม่สามารถทำให้เกิดการระเบิดได้
3. การเปลี่ยนตัวนำทำได้โดยไม่มีปัญหาที่สำคัญ
สำหรับสายไฟที่ส่งไปยังเครื่องรับไฟฟ้าแต่ละเครื่องหรือจุดแจกจ่ายขนาดเล็กที่ไม่มีจุดประสงค์ ไม่อนุญาตให้ตรวจสอบตัวนำสำหรับความเสถียรทางความร้อนในระหว่างการลัดวงจร หากมีเงื่อนไขเพียงข้อเดียว 2 (ไม่มีอันตรายจากการระเบิด)
สายไฟเหนือศีรษะไม่เกิน 10 kV ไม่ได้ตรวจสอบกระแสไฟฟ้าลัดวงจร
ค่าที่อนุญาตของกระแสไฟลัดวงจร สำหรับสายเคเบิลจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับวัสดุและหน้าตัดของสายเคเบิลและระยะเวลาของกระแสลัดวงจร
ผลกระทบทางความร้อนของการลัดวงจรปัจจุบัน ในช่วงเวลาที่เกิดขึ้นจริง t d โดดเด่นด้วยคุณค่าของสิ่งสมมติเวลา t f การผ่านของกระแสคงที่ไปยัง มีผลความร้อนเหมือนกัน
เวลาสมมติจะขึ้นอยู่กับอัตราส่วน
โดยที่ฉัน "คือค่าประสิทธิผลขององค์ประกอบเป็นระยะของกระแสลัดวงจรในช่วงเวลาเริ่มต้นและ
- กระแสไฟลัดวงจรคงที่ (ค่าที่มีประสิทธิภาพ)
เวลาที่ถูกต้องฉัน d ประกอบด้วยการหน่วงเวลาที่ตั้งไว้บนการป้องกันกระแสเกินของสาย และเวลาที่แท้จริงของอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อ (สวิตช์เปิด/ปิด)
เมื่อตรวจสอบความเสถียรทางความร้อนของตัวนำของสายที่ติดตั้งระบบปิดอัตโนมัติด้วยความเร็วสูง ต้องคำนึงถึงการเพิ่มขึ้นของความร้อนของตัวนำเนื่องจากการเพิ่มระยะเวลารวมของการลัดวงจรด้วย
เมื่อคำนวณกระแสลัดวงจร ในเครือข่ายการกระจาย 6-10 kV การลดทอนมักไม่นำมาพิจารณา ในกรณีนี้ สามารถใช้เวลาสมมติเท่ากับเวลาจริง และงานตรวจสอบตัวนำเพื่อความเสถียรทางความร้อนจะง่ายขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องกำหนดเวลาที่สมมติขึ้น
ส่วนที่รับประกันความเสถียรทางความร้อนของตัวนำต่อกระแสไฟลัดวงจร สำหรับค่าที่กำหนดของเวลาสมมติ t f ถูกกำหนดจากนิพจน์
โดยที่ F-section ของแกนสายเคเบิล mm sq
C - ค่าคงที่ขึ้นอยู่กับ PUE ที่ระบุของอุณหภูมิความร้อนสุดท้ายของแกนและแรงดันไฟฟ้า ค่าตัวเลขของค่าคงที่ C- แสดงไว้ในตาราง 6-1.
ตารางด้านล่าง. 6-2 สำหรับตรวจสอบสายเคเบิลเพื่อความคงตัวทางความร้อน รวบรวมตามสูตร (6-2) ในค่าของกระแสลัดวงจรในสภาวะคงตัวที่อนุญาต เป็นกิโลแอมแปร์
นอกจากการคำนวณความคงตัวทางความร้อนแล้ว ยังต้องตรวจสอบส่วนตัดขวางของบัสบาร์ของตัวนำกระแสไฟฟ้าเพื่อดูความแข็งแรงเชิงกลที่ไฟฟ้าลัดวงจร (เสถียรภาพแบบไดนามิกของตัวนำ)
ตาราง 6-1 อุณหภูมิความร้อนที่อนุญาตสำหรับตัวนำและบัสบาร์ในระหว่างการลัดวงจร
ชนิดและวัสดุของตัวนำ |
อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต° C |
ค่าสัมประสิทธิ์กับ |
บัสบาร์เป็นทองแดง |
300 250
|
165 |
หมายเหตุ: 1. ค่า C ถูกกำหนดที่อุณหภูมิการทำงานเฉลี่ย 75 องศาเซลเซียสสำหรับบัสบาร์และ 50 องศาเซลเซียสสำหรับสายไฟและสายเคเบิล
2. ในตัวเศษของเศษส่วน ค่าของ C สำหรับอลูมิเนียมจะถูกระบุ ในตัวส่วน - สำหรับทองแดง
ตาราง 6-2 กระแสลัดวงจรที่อนุญาต สายเคเบิลที่มีฉนวนกระดาษสำหรับแรงดันไฟฟ้า 6-10 kV ตามเงื่อนไขความเสถียรทางความร้อน ka
หน้าตัดของสายเคเบิล mm kv |
|||||||||
ตัวนำอะลูมิเนียม |
|||||||||
0,25
|
3,12
|
4,88
|
6,85
|
9,75
|
13,70
|
18,50
|
23,40
|
29,25
|
36,00 25,45 20,50 |
ตัวนำทองแดง |
|||||||||
0,25
|
4,63
|
7,25
|
10,2
|
14,5
|
20,2
|
27,5
|
34,8
|
43,5
|
53,5
ตัวอย่างที่ 6-2 ควรตั้งค่าการหน่วงเวลาสูงสุดเท่าใดบนเบรกเกอร์วงจรน้ำมันของสายจ่ายน้ำมันซึ่งทำด้วยสายเคเบิลของแบรนด์ SB ที่มีหน้าตัดขนาด 3 X 70 มม. kv พร้อมการลัดวงจรอย่างต่อเนื่อง วงจร 11 กะ? วิธีการแก้. ตามตาราง 6-2 ในคอลัมน์สำหรับสายทองแดงที่มีหน้าตัด 70 มม. kV เราพบค่าของกระแสไฟลัดที่เกินค่าที่ระบุ เรามี 11.7 ก. ซึ่งสอดคล้องกับเวลาสมมติ 0.75 วินาที ดังนั้น สมมติว่าเวลาที่แท้จริงของสวิตช์ไฟและรีเลย์ดังในตัวอย่างแรกจะไม่เกิน 0.25 วินาที เราตรวจสอบให้แน่ใจว่าการหน่วงเวลาสูงสุดของการป้องกันสายเพื่อให้สายเคเบิลยังคงทนต่อการกระทำทางความร้อน ของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร ไม่ควรเกิน 0.5 วินาที ตัวอย่างที่ 6-3 วิธีการแก้. ตามเงื่อนไขการให้ความร้อนกับกระแสที่กำหนด เป็นไปได้ที่จะนำตัวนำปัจจุบันของประเภท ShRA 60-4 สำหรับกระแสไฟที่กำหนดที่ 400 A แต่ความเสถียรแบบไดนามิกของตัวนำกระแสที่ระบุไม่เพียงพอ (ตารางที่กำหนด) : 10 กะ<22 ка. (เวลาสมมติจะถือว่าเท่ากับเวลาลัดวงจรที่เกิดขึ้นจริง เนื่องจากไม่มีการลดทอนของกระแสไฟลัดวงจร) ประเภทของตัวนำกระแสไฟฟ้าที่เลือกเป็นไปตามเงื่อนไขของความเสถียรทางความร้อน เนื่องจากหน้าตัดของบัสบาร์สำหรับมันคือ 60 X 6 = = 360 sq. mm >103 sq. mm. |
ค้นหาส่วนตัดขวางของสายเคเบิลตามกำลังไฟฟ้าและความยาวของสายไฟ เราใช้เครื่องคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางลวดออนไลน์ที่มีประสิทธิภาพ สายเคเบิลเป็นองค์ประกอบหลักในกระบวนการส่งและจ่ายกระแส พวกเขามีบทบาทสำคัญในการเชื่อมต่อไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องคำนวณหน้าตัดของสายเคเบิลตามความยาวและกำลังโหลดอย่างถูกต้องและแม่นยำ เพื่อสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการเดินไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องและหลีกเลี่ยงผลกระทบด้านลบในกรณีฉุกเฉิน
หากเลือกขนาดเส้นลวดที่ไม่ถูกต้องในระหว่างการออกแบบและพัฒนาเครือข่ายไฟฟ้า อาจเกิดความร้อนสูงเกินไปและความล้มเหลวของอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ และฉนวนของสายเคเบิลก็จะแตกซึ่งจะนำไปสู่การลัดวงจรและไฟไหม้ จะมีค่าใช้จ่ายจำนวนมากสำหรับการฟื้นฟูไม่เพียง แต่เดินสายไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดในห้องด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ คุณต้องเลือกหน้าตัดของสายเคเบิลสำหรับกำลังและความยาวอย่างถูกต้อง
เครื่องคิดเลขออนไลน์สำหรับการเลือกสายไฟตามกำลังไฟฟ้า
ความสนใจ! หากป้อนข้อมูลไม่ถูกต้อง เครื่องคิดเลขอาจให้ค่าที่ไม่ถูกต้อง เพื่อความชัดเจน ให้ใช้ตารางค่าด้านล่าง
บนเว็บไซต์ของเรา คุณสามารถทำการคำนวณที่จำเป็นของเส้นผ่านศูนย์กลางลวดได้อย่างอิสระภายในไม่กี่วินาที โดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูปเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับส่วนตัดขวางของแกนสายเคเบิล
ในการทำเช่นนี้ คุณต้องป้อนพารามิเตอร์หลายตัวลงในตารางที่ทำเสร็จแล้ว:
- พลังของสิ่งอำนวยความสะดวกที่เสนอ (ตัวบ่งชี้โหลดทั้งหมดของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้แล้วทั้งหมด);
- เลือกแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย (ส่วนใหญ่มักเป็นเฟสเดียว 220 V แต่บางครั้งสามเฟส - 380 V)
- ระบุจำนวนเฟส
- วัสดุหลัก (ลักษณะทางเทคนิคของลวดมีสององค์ประกอบ - ทองแดงและอลูมิเนียม);
- ความยาวสายและประเภท
อย่าลืมรวมค่าทั้งหมด หลังจากนั้นคลิกที่ปุ่ม "คำนวณ" และรับผลลัพธ์ที่เสร็จสิ้น
ค่านี้ช่วยให้แน่ใจว่าเมื่อคำนวณส่วนตัดขวางของสายเคเบิลสำหรับการจ่ายไฟแบบออนไลน์ ลวดจะไม่ร้อนมากเกินไปภายใต้ภาระงาน ในท้ายที่สุด สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงปัจจัยของแรงดันไฟฟ้าตกบนตัวนำของลวดในขณะเดียวกันก็เลือกพารามิเตอร์สำหรับสายเฉพาะ
ตารางการเลือกส่วนลวดขึ้นอยู่กับกำลัง (W)
จะคำนวณส่วนตัดขวางของสายเคเบิลตามความยาวได้อย่างไร?
ในสภาพภายในประเทศ ข้อมูลดังกล่าวจำเป็นในการผลิตสายต่อในระยะไกล อย่างไรก็ตาม แม้จะได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องแล้ว ก็จำเป็นต้องปล่อยทิ้งไว้ 10-15 ซม. เพื่อเปลี่ยนสายไฟและ (โดยการเชื่อม การบัดกรี หรือการจีบ)
ในอุตสาหกรรม ใช้สูตรการคำนวณหน้าตัดของสายเคเบิลด้วยกำลังและความยาวในขั้นตอนการออกแบบเครือข่าย สิ่งสำคัญคือต้องระบุข้อมูลดังกล่าวอย่างถูกต้องหากสายเคเบิลมีโหลดเพิ่มเติมและมีนัยสำคัญ
ตัวอย่างการคำนวณในชีวิตประจำวัน: I = P / U cosφ โดยที่
ผม - ความแรงปัจจุบัน (A);
P - กำลัง (W);
U - แรงดันไฟฟ้าในเครือข่าย (V);
cosφเป็นสัมประสิทธิ์เท่ากับ 1
โดยใช้สูตรการคำนวณดังกล่าว คุณสามารถค้นหาความยาวที่ถูกต้องของการเดินสาย และสามารถรับตัวบ่งชี้ส่วนของสายเคเบิลได้โดยใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์หรือด้วยตนเอง ในการแปลงวัตต์เป็นแอมป์ - .
โปรแกรมคำนวณหน้าตัดของสายเคเบิลด้วยกำลังไฟฟ้า
หากต้องการทราบประสิทธิภาพของอุปกรณ์หรืออุปกรณ์ คุณต้องดูที่แท็กซึ่งระบุลักษณะสำคัญของอุปกรณ์ หลังจากบวกข้อมูลแล้ว เช่น 20,000 W จะเท่ากับ 20 kW ตัวบ่งชี้นี้บ่งชี้ว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดใช้พลังงานเท่าใด หากใช้เปอร์เซ็นต์ในแต่ละครั้งประมาณ 80% สัมประสิทธิ์จะเท่ากับ 0.8 การคำนวณหน้าตัดของสายเคเบิลด้วยกำลัง: 20 x 0.8 = 16 kW ภาพตัดขวางของแกนลวดทองแดงขนาด 10 มม. สำหรับวงจรสามเฟส - 2.5 มม. ที่แรงดันไฟฟ้า 380 V.
เป็นการดีกว่าที่จะเลือกลวดของหน้าตัดที่ใหญ่ที่สุดล่วงหน้าในกรณีที่เชื่อมต่ออุปกรณ์หรืออุปกรณ์ที่ไม่ได้วางแผนไว้ เป็นการดีกว่าที่จะเพิ่มเงินในวันนี้และทำทุกอย่างในเชิงคุณภาพมากกว่าเปลี่ยนสายเคเบิลและซื้อกาต้มน้ำใหม่ในวันพรุ่งนี้
เครื่องคิดเลขที่มีรายละเอียดมากขึ้นโดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ต่างๆ
การเดินสายไฟในที่พักอาศัยมาตรฐานได้รับการออกแบบสำหรับการใช้กระแสไฟสูงสุดในระหว่างการโหลดต่อเนื่อง - 25 แอมแปร์ (ใช้ลวดทองแดงที่มีหน้าตัดขนาด 5 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 มม.) ยิ่งมีการวางแผนการใช้กระแสไฟมากเท่าใด แกนในสายเคเบิลก็จะยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น หากเส้นลวดมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม. ก็สามารถกำหนดหน้าตัดของเส้นลวดได้อย่างง่ายดายโดยใช้สูตรต่อไปนี้: 2 มม. × 2 มม. × 0.785 = 3.14 มม. 2 หากคุณปัดเศษค่าจะได้ - 3 มม. กำลังสอง
ในการเลือกหน้าตัดของสายเคเบิลด้วยกำลัง คุณต้องกำหนดกระแสรวมของเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดโดยอิสระ รวมผลลัพธ์แล้วหารด้วย 220
ทางเลือกในการวางสายเคเบิลขึ้นอยู่กับรูปร่าง การวางสายไฟแบบกลมผ่านผนังจะดีกว่า และสำหรับงานตกแต่งภายใน สายเคเบิลแบบแบนจะเหมาะกว่า ซึ่งติดตั้งง่ายและไม่สร้างอุปสรรคในการใช้งาน ข้อกำหนดของพวกเขาเหมือนกัน
อาหาร