Токовые нагрузки на провода пв

1.4. ДОПУСТИМЫЕ ТОКОВЫЕ НАГРУЗКИ НА УСТАНОВОЧНЫЕ, МОНТАЖНЫЕ ПРОВОДА И КАБЕЛИ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ШНУРЫ

Допустимые длительные токовые нагрузки на установочные, монтажные провода, кабели и соединительные шнуры определяются ПУЭ. В таблицах приведены сведения для проводов с медными жилами, с алюминиевыми жилами, допустимые длительные токовые нагрузки на шнуры переносные, переносные гибкие шланговые легкие средние и тяжелые кабели, на шланговые прожекторные и переносные провода с медными жилами.

Таблица 1.10. Допустимые токовые нагрузки на провода и шнуры с медными жилами с резиновой и пластмассовой изоляцией

Территория электротехнической информации WEBSOR

Допустимые токовые нагрузки на провода и кабели

Электроснабжение > Расчет нагрузок

Допустимые токовые нагрузки на провода и кабели

Допустимая токовая нагрузка на провод, кабель или шину определяется из соотношения

где I нд — допустимая длительная токовая нагрузка на провод, кабель или шину при нормальных условиях прокладки (см. табл.);
Кп — поправочный коэффициент, учитывающий изменения условий прокладки проводов и кабелей и равный произведению отдельных поправочных коэффициентов:

Поправочные коэффициенты учитывают:
К 1 — фактическую температуру окружающей среды;
К 2 — число проложенных в траншее рабочих кабелей;
К 3 — условия кратковременного или повторно-кратковременного режима работы электроприемников;
К 4 — сечение кабеля и его месторасположение при прокладке в блоке;
К 5 — напряжение кабеля при прокладке в блоке;
К 6 — общую среднесуточную нагрузку кабелей при прокладке в блоке;
K 7 — прокладку кабелей ,в двух параллельных блоках одинаковой конфигурации;
К 8 — прокладку проводов в коробах и лотках;
К 9 — увеличение допустимой нагрузки на кабели до 10 кв при аварийном режиме;
К 10 — расположение шин на изоляторах.
Допустимые длительные токовые нагрузки на провода и кабели приведены в таблицах для условий нагревания при получасовом максимуме токовой нагрузки, который представляет собой наибольшую из средних получасовых токовых нагрузок данного элемента сети.

Поправка на температуру окружающей среды.
Нормальной температурой окружающей среды при прокладке проводов и кабелей на воздухе считается +25°С и при прокладке кабелей в земле или воде +15° С. При фактической температуре воздуха или земли, отличной от указанных выше значений, вводится поправочный коэффициент К 1 , определяемый из табл. 4-32 в зависимости от нормированной температуры проводов, шин или жил кабелей, указанной в табл. 4-33. Этот коэффициент рекомендуется применять только в случаях значительного отклонения температуры от нормальной (районы Крайнего Севера, вечной мерзлоты, тропики и т. п.).
Для голых проводов воздушных линий электропередачи напряжением выше 1000в поправочный коэффициент на температуру воздуха не применяется.

Таблица 4-32 Поправочный коэффициент К 1 на температуры земли и воздуха для токовых нагрузок на кабели, неизолированные и изолированные провода и шины

Расчетная температура среды °С

Нормированная температура жил °С

Поправочный коэффициент при фактической температуре среды °С

Поправка на количество кабелей, проложенных в общей траншее.
При прокладке в общей траншее более одного кабеля вводится поправочный коэффициент К2, определяемый по табл. 4-21. Ненагруженные резервные кабели при этом не учитываются.
Если часть кабелей, проложенных в общей траншее, загружена полностью, а другая часть — только на 50%, то при определении нагрузки, допустимой для полностью загруженных кабелей, принимаются коэффициенты согласно табл. 4-35.
Поправка на повторно-кратковременный и кратковременный режимы работы.
При повторно-кратковременном или кратковременном режиме работы электроприемников вводится поправочный коэффициент, равный:

где ПВ — относительная продолжительность рабочего периода, равная отношению времени tр включения электроприемника к общему времени длительности цикла повторно-кратковременного режима tц:

Коэффициент Кз, учитывающий повторно-кратковременный режим работы электроприемников, вводится для медных проводников сечением не меньше 10 мм2 и алюминиевых сечением не меньше 16 мм2 при условии, что продолжительность рабочего периода не превышает 4 мин, а продолжительность последующей паузы не менее 6 мин.

Таблица 4-33 Допустимые температуры нагревания проводов, кабелей и шин

Наибольшая допустимая температура проводов, кабелей и шин при нагревании длительной токовой нагрузкой, °С

Голые провода и шины
Провода и кабели с резиновой или пластмассовой (полихлорвиниловой или полиэтиленовой) изоляцией на напряжение до 6 кв
Кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение 10 кв
Кабели с бумажной изоляцией, пропитанной маслоканифольной или нестекающей массой на напряжение, кв:
до 3
6
10

Поправка для кабелей, проложенных в блоках.
Допустимые длительные токовые нагрузки для прокладываемых в блоках медных трехжильных кабелей сечением 95 мм2 на напряжение 10 кв в зависимости от конфигурации блока и месторасположения кабеля в блоке. Для других условий прокладки медных кабелей в блоке вводятся поправочные коэффициенты: на сечение кабеля — К 4 , на напряжение — К 5 по табл. 4-24, на среднесуточную нагрузку кабелей, проложенных в блоке, — К 6 по табл. 4-25 и на условие прокладки в двух блоках одинаковой конфигурации — К 7 по табл. 4-26.

Поправка на прокладку проводников в коробах и лотках.
При прокладке проводников в коробах, а также лотках пучками допустимые длительные токовые нагрузки принимаются при числе проводов до 4 по табл., как для проводников, проложенных в трубах.
При числе одновременно нагруженных проводников более 4, проложенных в трубах, коробах, а также лотках пучками, нагрузки на проводники должны приниматься для открытой прокладки (в воздухе) с введением поправочного коэффициента K 8 , равного для пяти-шести проводников 0,68, для семи — девяти проводников 0,63 и для 10-12 проводников 0,6.
Токовые нагрузки на провода, проложенные в лотках при однорядной прокладке (не в пучках), следует принимать, как для проводов, проложенных в воздухе.

Поправка для кабелей с бумажной изоляцией, работающих в аварийных условиях.
Для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кв включительно, работающих в нормальном длительном режиме с нагрузкой, не превышающей 80% допустимого длительного тока по нагреванию, на время ликвидации аварии (не более 5 суток) допускается в часы максимума (длительностью не более б ч) перегрузка до 130%, что учитывается введением коэффициента К 9 =1,3.

Поправка для шин при их креплении на изоляторах плашмя.
Допустимые токовые нагрузки для шин прямоугольного сечения при вертикальном расположении их на изоляторах приведены в табл. 4-30. При расположении шин на изоляторах плашмя к допустимой нагрузке вводится поправочный коэффициент К 10 , равный для шин с шириной полос до 60 мм 0,95 и для шин с шириной полос более 60 мм 0,92.
Для кабелей, проложенных на воздухе, допустимые длительные токовые нагрузки приняты для расстояний в свету между кабелями при прокладке их внутри и вне зданий и в туннелях не менее 35 мм и при прокладке в каналах не менее 50 мм при любом числе проложенных кабелей. Допустимые длительные токовые нагрузки на одиночные кабели, прокладываемые в земле в трубах без искусственной вентиляции, должны приниматься, как для тех же кабелей, прокладываемых в воздухе.
При смешанной прокладке кабелей допустимые длительные токовые нагрузки принимаются для участка трассы с наихудшими тепловыми условиями, если длина этого участка более 10 м. В указанном случае при большой общей протяженности кабельной трассы рекомендуется применять кабельную вставку большего сечения, чтобы не увеличивать сечение кабеля на всем протяжении.

Таблица 4-21 Поправочный коэффициент К2 на число работающих кабелей, лежащих рядом в земле в трубах и без труб

Провода и кабели.

Д ля передачи эл. энергии в электрических сетях применяются провода и кабели, для подключения различных электрических устройств — гибкие шнуры.
Кабели, провода, шнуры — что же они представляют из себя, в чем их сходство и отличия? Основой всех этих изделий является токоведущая жила, жесткая, в случае если она состоит из одного провода и гибкая, если проводков составляющих ее — много.

Неизолированный (голый) провод — это одна токоведущая жила, без изоляции. Неизолированные, алюминиевые, сталеалюминиевые, медные, стальные провода
применяют для наружных сетей.
Для электрической проводки внутри зданий используются изолированные алюминиевые и медные провода. В качестве изоляции используется хлопчатобумажная пряжа, пропитанная вулканизированной резиной, полихлорвиниловые пластики и прочие пластические полимеры.

Шнур — провод состоящий из двух и более гибких изолированных жил, заключенных в общую оболочку. В жизни мы постоянно сталкиваемся со электрическими шнурами — именно с их помощью, наши бытовые электроприборы обычно подключаются к питающей сети.

Кабель, состоит из одной или нескольких изолированных жил, заключенных в дополнительную защитную оболочку, иногда многослойную.

На первый взгляд, налицо, четкие определения, вносящие определенную ясность.
Однако, на самом деле на практике, руководствуясь ими, часто очень тяжело провести четкую границу между всеми этими, столь необходимыми (и весьма разнообразными) электротехническими изделиями.

Например, внешне, очень тяжело отличить провод ПУНП от кабеля ВВГ, непросто ответить на вопрос, почему ПВС — это ПРОВОД, а не кабель, или на худой конец, шнур. Что бы не ломать себе голову зря, остается принять как данность возможные (и кажущиеся) противоречия и неувязки, оставив их на совести инженеров — разработчиков.

Смотрите так же:  Марка эмалевого провода

Провода и кабели наиболее часто используемые, для электромонтажа в помещении и вне его.

Кабель ВВГ (медный), АВВГ (алюминиевый).

Технические характеристики:
Диапазон температур эксплуатации: от -50°С до +50°С.
Номинальная частота: 50 Гц.
Длительно допустимая температура нагрева жил кабелей при эксплуатации: +70°С.
Рабочее напряжение 600 и 1000 вольт.
Срок службы: 30 лет

Кабеля ВВГ, состоят из медных токопроводящих жил, каждая из которых имеет изоляцию из ПВХ пластиката. ВВГ может быть двух, трех-жильными — для применения в однофазных сетях. Для трехфазных сетей используется четырех и пяти-жильное исполнение кабеля. При площади сечения до 10 кв. мм жила — однопроволочная, начиная с 16 кв. мм — многопроволочная, для снижения общей жесткости изделия.

Изоляция заземляющей жилы двухцветная — зелено-желтая. Если в кабеле присутствуют нулевые жилы, то их изоляция либо голубого цвета, либо белая с голубой полоской. Цвет изоляции фазной жилы в двух и трех-жильных кабелях — коричневый, белый, белый с коричневой полоской.

В четырех-жильных — коричневый (оранжевый), белый, красный, для фазных жил, зеленый с желтым — для заземляющей жилы. В пяти-жильных — коричневый(оранжевый), белый, красный, для фазных жил, зеленый с желтым — для заземляющей жилы, голубой — для нулевой жилы.
Оболочка кабеля — шланговый ПВХ-пластикат, не распространяющий горение и устойчивый к воздействию солнечного излучения.

Разновидности — кабеля ВВГ-П, ВВГнг-П.
Это силовые кабели с медными жилами, с ПВХ изоляцией в ПВХ оболочке в плоском исполнении (нг – не распространяющие горение). ВВГз — кабель с меловым заполнителем.
ВВГ — очень популярен, благодаря своим техническим характеристикам он пригоден для монтажа в помещениях любого вида, а так же вне их.

Благодаря надежной двойной изоляции этот кабель допускается применять для монтажа скрытой проводки в стенах из негорючего материала, без применения кабель-канала. ВВГ закладывается непосредственно в штробу или пустоты стен. Четырех-жильный ВВГ так же, широко применяется в промышленности, для разводки питания технического оборудования.
Не рекомендован к использованию, при прокладке в земле и траншеях.

В случае, если разводка производится в металлических трубах, применение его так же — ограниченно. При наличии более чем одного поворота (сгиба), трубы можно столкнуться с значительными трудностями по протяжке, поскольку ВВГ — это довольно жесткий кабель. Ограничения по его сгибу составляет 20 диаметров — в случае, если исполнение жил однопроволочное и 15, при многопроволочном исполнении.
Кабель АВВГ отличается от ВВГ, материалом токоведущих жил — вместо меди, здесь используется алюминий.

Провод ПУНП (медный).

Провод ПУНП (ПБПП) предназначен для прокладки в осветительных сетях и монтажа бытовых электророзеток с номинальным напряжением до 250 вольт переменного тока и с частотой до 50 Гц, монтажа и присоединения приборов бытового назначения к сети напряжением до 250 вольт.

Конструкция провода марки ПУНП:
Токопроводящая жила — медная однопроволочная.
Изоляция и оболочка — поливинилхлоридный пластикат (ПВХ).
Расцветка изоляции жил — белый, красный, синий.

Несмотря на свое внешнее сходство, с кабелем ВВГ, по своим заявленным эксплуатационным свойствам серьезно проигрывает последнему.
Надо сказать, существует одна беда, общая для популярных марок медных кабелей и проводов, производящихся в странах СНГ. Реальная площадь сечения жилы оказывается, зачастую, несколько меньше заявленной. Поэтому, «хороший » запас по току (не менее 60%), при расчете наших электрических сетей, вовсе не является роскошью.

Кабель NYM (медный).

Кабель NYM — кабель с медными токоведущими жилами, используется для монтажа осветительных и силовых цепей напряжением до 660 Вольт и частотой 50 Гц. Изготавливается по немецкому стандарту. Кабель NYM позиционируется (порой довольно агрессивно), как желанная замена кабеля ВВГ, близкая ему по назначению, но имеющая «улучшенные» характеристики.

Форма кабеля круглая, что несколько облегчает выполнение герметизирующего уплотнения в местах ввода в электротехнические устройства и делает более легкой разделку концов. Внутри кабеля, между изолированными жилами находится мелонаполненная пористая масса, т. е. изоляция, фактически — тройная, материал внешней оболочки не поддерживает горение, а стандартная расцветка жил облегчает разводку при монтажных работах.

Применение NYM особенно рекомендовано при электромонтаже внутри деревянных строений и помещений с повышенной пожароопасностью. Минусы этого кабеля — относительно высокая цена и внешнее покрытие, неустойчивое к воздействию солнечного излучения. Российский аналог кабеля NYM — кабель ВВГз («з» — с заполнителем).

Провод ППВ (медный), АППВ (алюминиевый).

Провода марок АППВ, ППВ предназначены для эксплуатации в сетях на номинальное переменное напряжение до 450В, частотой до 400Гц или постоянное напряжение до 1000 В,
Длительно допустимая температура токопроводящих жил проводов с пластмассовой изоляцией, не должна превышать 70°С.
Срок службы — 15 лет. В случае, если монтаж проводки выполняется скрыто, применение кабель — каналов и труб для защиты проводов марки АППВ, ППВ — строго обязательно.
Т. е. — их нельзя закладывать в штробу, без дополнительной защиты, подобно кабелю ВВГ.
Это требование появилось относительно недавно, провода этих типов, без затей замурованные под слоем штукатурки, встречаются повсеместно.

Провод ПВ (медный), АПВ (алюминиевый).

Технические характеристики: Провода стойки к воздействию температуры окружающей среды — от -50°С до +70°С, не распространяют горение. Длительно допустимая температура нагрева жил не должна превышать: +70°С.
Срок службы проводов: не менее 15 лет. Провод АПВ сечением не менее 10кв.мм. применяется в частности, для ответвления и подвода энергии от столба электропередачи, к отдельно стоящим зданиям.

Провод СИП (алюминиевый).

Ответвительные самонесущие СИП состоят из 2-х или четырех скрученных при изготовлении алюминиевых проводов сечением 16 или 25 мм. Изоляция изготовлена из светостабилизированного полиэтилена. Разработан специально, для ответвления и подвода питания от столбов электропередачи, к отдельно стоящим зданиям. Поставляется совместно с оригинальной, крепежной арматурой. Позиционируется, как безопасный и современный.

Провод ПВС (медный, гибкий).

Токопроводящая жила — медная, круглой формы, многопроволочная.
Изоляция и оболочка из ПВХ пластиката. Оболочка в проводах наложена с заполнением промежутков между жилами.
Провод ПВС применяется для присоединения электроприборов и электроинструмента, кухонных электроплит, стиральных машин, холодильников, средств малой механизации для садоводства и огородничества и других подобных машин и приборов, и для изготовления шнуров удлинительных на напряжение до 380 В для систем 380/660 В. Не рекомендуется к использованию для монтажа скрытой электропроводки, из-за ограниченного срока службы его изоляции (6 лет).

Телефоный провод ТРП.

Провод телефонный ТРП, распределительный, одно — или двухпарный, с полиэтиленовой изоляцией. Предназначен для стационарной скрытой и открытой абонентской проводки телефонной или трансляционной распределительной сети внутри помещений и зданий.
Жила:
1. Токопроводящая жила — из медной проволоки диаметром 0.4 или 0.5 мм. Провод выпускается 2, 4-жильным.
Изоляция:
2. Полиэтиленовая изоляция — из полиэтилена толщиной 0.7 мм наложена на токопроводящие жилы, уложенные параллельно в одной плоскости, с разделительным основанием размером 0.9 х 2.0 мм.

Две параллельно уложенные в одной плоскости медные токопроводящие жилы изолированы (для ТРП — полиэтиленом, для ТРВ — ПВХ пластикатом) и отделены одна от другой плоским основанием из того же материала. Изоляция провода ТРП для наружной прокладки — из светостабилизированного полиэтилена черного цвета. Технические характеристики:
Провода марки ТРВ предназначены для проводки внутри помещений.
Рабочая температура окружающей среды:
для ТРВ — от +65°С до -40°С.
для ТРП — до -60°С.
Провода марки ТРВ не распространяют горение при одиночной прокладке.
Минимальный срок службы для наружной прокладки — 12 лет.
Минимальный срок службы для внутренней прокладки — 25 лет.

РК — радиочастотные коаксиальные кабели;

Область применения:
Радиочастотные кабели предназначены для соединения передающих и приемных антенн с радио и телевизионными станциями, различных радиочастотных установок, межприборного и внутриприборного монтажа радиотехнических устройств, работающих на частотах выше 1МГц.

Кабели по конструктивному выполнению изоляции разделяются на три группы:
Kабели со сплошной изоляцией, у которых все пространство между внутренним и внешним проводниками (коаксиальные кабели) или между токопроводящими жилами и их экраном (симметричные кабели) заполнено сплошной изоляцией или обмоткой из изоляционных лент.

Kабели с воздушной изоляцией, у которых на внутреннем проводнике (коаксиальные кабели или симметричные кабели из двух коаксиальных пар) или на жилах (симметричные кабели) через определенный интервал имеются выполненные из изоляционного материала шайбы, колпачки или кордель, наложенный по винтовой спирали, образующие изоляционный каркас между внутренним и внешним проводниками или между жилами и их экраном.

Kабели с полувоздушной изоляцией, у которых трубка из изоляционного материала, выполненная сплошной или в виде обмотки из лент, расположена поверх или под изоляционным каркасом, помещенным между внутренним и внешним проводниками (коаксиальные кабели или симметричные кабели из двух коаксиальных пар) или на каждой из двух жил (симметричные кабели).

Смотрите так же:  Заземление кабеля вббшв

К полувоздушной изоляции относится также пористо-пластмассовая, балонная и изоляция в виде шлицованной трубки. По номинальному волновому сопротивлению устанавливаются следующие ряды кабелей:
Tипа РК — 50, 75, 100, 150 и 200 Ом.

Самым распространенным из них является РК-75. Именно его используют повсеместно, для передачи ТВ сигнала, от антенны — к ТВ приемникам. Число 75 в его названии обозначает величину волнового сопротивления — 75 ОМ. Во время эксплуатации кабелей РК , необходимо всячески избегать ситуации короткого замыкания экранирующей оплетки с центральной жилой, поскольку, это ведет к практически полной потере полезного сигнала.

Расчет сечения жил кабелей и проводов, по допустимой токовой нагрузке.

При протекании электрического тока через проводник, неизбежны его потери, обусловленные нагревом токоведущей жилы. Допустимая длительная токовая нагрузка кабеля или провода ограничена максимально допустимой (опять же — длительной) температурой изоляции.

Если сравнивать материалы, применяемые для изготовления жил проводов и кабелей, то можно заметить, что медь во-первых, обладает меньшим удельным сопротивлением (меньшие потери и нагрев при передаче эл. энергии), во-вторых — большей механической прочностью.
В свою очередь, алюминий имеет свои преимущества — это легкий и относительно дешевый материал.

В данный момент, согласно ПУЭ, вся электрическая проводка в жилых(дома,квартиры) и служебных помещениях выполняется проводами и кабелями с медной жилой, по причине фактически меньшей пожароопасности последних.

Расчет сечения жил и проводов производится, исходя из максимальной вероятной токовой нагрузки сети. Зная мощность возможных приемников эл. энергии и напряжение сети, токовую нагрузку легко вычислить с помощью Калькулятора закона Ома. Вычислив величину токовой нагрузки, сечение жил провода или кабеля находятся с помощью специальной таблицы. Потерями напряжения в небольших электрических сетях, как правило, весьма незначительными, в большинстве случаев можно пренебречь.

Стандар-
тная
площадь
сечения
проводов.

Длительные допустимые токовые нагрузки на провода.(Aмперы.)

Медные
изолированные
провода.

Алюминиевые
изолированные
провода.

Неизолированные
провода
проложенные
вне помещения

Три
провода
в трубе.

Три
провода
в трубе.

Кабель здесь приравнивается к трем проводам, проложенным в одной трубе.

Mаркировка проводов и кабелей.

Маркировка отечественных проводов а так же кабелей производится с помощью букв кириллического алфавита и цифр. В обозначении провода,первая буква, обозначает материал жилы. Буква» А» в начале названия обозначает — алюминий. При отсутствие там такой буквы — жилы из меди. Вторая буква в названии провода -«П», указывает на то, что данное изделие и является, собственно, проводом.

Две буквы «П» следующие одна за другой, означают здесь, что провод — плоский, двух или трех — жильный. Далее, следуют буквы обозначающая материал изоляции: П — полиэтилен, Р — резина, В — пластикат ПВХ и. т. д. После этого идут цифры, означающие количество жил и площадь их поперечного сечения, а так же рабочее напряжение, на которое рассчитан провод.

Например, АППВР 2*2,5-380 — это провод с алюминиевой жилой, плоский, с двойной изоляцией — слой ПВХ и слой резины, двух — жильный, с площадью поперечного сечения жилы -2,5 кв.мм.
ППВР2*2,5 — провод с точно такой же изоляцией, но уже — с медными жилами.

В обозначении кабеля, первая буква, обозначает материал жилы.
Буква» А» в начале названия обозначает — алюминий. При отсутствие там такой буквы — жилы из меди.
Вторая буква в названии кабеля — материал оболочки. Далее, следуют буквы, обозначающие материал изоляции жил. После этого идут цифры, означающие количество жил и площадь их поперечного сечения, а так же — рабочее напряжение, на которое рассчитан кабель.

Первые провода и кабели.

Самая первая металлическая проволока, была изготовлена человеком очень давно — еще в бронзовом веке. Считается, что на протяжении многих столетий, применение ее, ограничивалось изготовлением в основном, ювелирных изделий.
Применение металлической проволоки в качестве эл. проводника отмечено примерно, с середины 17-го столетия, в Европе и США. Эта граница, конечно, весьма условна — история не донесла до нас упоминания о первых электрических опытах многих, никому неизвестных естествоиспытателей.

По одной из неподтвержденных теорий, еще жрецы древнего Египта могли применять электричество для освещения, используя в качестве источника питания примитивные гальванические элементы. Если это могло иметь место на самом деле, то и приоритет использование металлической проволоки, в качестве электрического проводника, вполне мог принадлежать им.
Ничего сверхъестественного в этом нет, история движется по спирали и очень многие открытия забывались, а после многократно повторялись разными людьми, в более поздние эпохи.

Открытия в области электричества, совершенные на протяжении 18 — 19 веков, нашли широкую поддержку мировой общественности, как весьма своевременные. Промышленное производство и урбанизированное (городское) общество остро нуждались в новом источнике энергии для своего существования и развития.

Электрические машины должны были заменить паровые, электрическое освещение прийти на смену газовому, а телеграф и телефон послужить началу информационной революции. Все это требовало изготовления электрических проводов и кабелей в промышленных масштабах. Если технология производства металлической проволоки к тому времени более-менее была уже отработана, то изоляционные технологии пришлось развивать, практически — с нуля.

В первую очередь, изолированные провода в большом количестве потребовались для создания трансконтинентального телеграфа. Как вы сами понимаете, требования к изоляции телеграфного кабеля, проложенного по морскому дну должны быть весьма высоки.
Изолированные провода требовались для производства электрических машин и устройств, а так же, для прокладки под землей и внутри жилых помещений.

Сначала, для производства изоляции применялись такие естественные материалы, как шелк, пенька, пропитанные пчелиным воском, растительный каучук, смола. В дальнейшем, на смену им пришли хлопчатобумажная ткань, вулканизированная резина, промасленная бумага. Так же, весьма к месту, пришлось изобретение технологии, покрытия кабелей бесшовной металлической оболочкой — с помощью специального пресса.

Конец 19-го, начало 20-го века отмечены бурным ростом выпуска электротехнической продукции в целом. Особенно выросло производство различных электродвигателей и генераторов. Изоляция обмоточных проводов электрических машин, первоначально имела матерчатую основу, что не всегда благотворно сказывалось на температурном режиме, при их эксплуатации.

С развитием промышленной химии были синтезированы минеральные смолы и эмали, по своим качествам более подходящие, для изготовления изоляции обмотки. Это привело к снижению габаритов и увеличению К. П. Д. малоразмерных эл. двигателей и генераторов.

Очень многие изоляционные технологии разработанные в то время, успешно используются и по сей день.

Использование каких — либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт «Электрика это просто».

Токовые нагрузки на провода и кабели

Токовые нагрузки 1 (А) проводов, шнуров и кабелей с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией с медными или алюминиевыми жилами 2

Сечение
токопро — водящей жилы

Провода,
проложенные
открыто

Провода и шнуры с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными и алюминиевыми жилами, проложенные в одной трубе

Провода с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабели с медными и алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, наиритовой или резиновой оболочках, бронированные и небронированные 2

Число проводов в трубе

11/–
15/–
17/–
23/–
30/24
41/32
50/39
80/60
100/75
140/105
170/130
215/165
270/210
330/255
385/295
440/340
510/390
605/465
695/535
830/645

1 Токовые нагрузки, А: в числителе – для медных жил, в знаменателе – для алюминиевых. Нагрузки установлены из расчета нагрева жил +65°С при окружающей t воздуха +25°С и земле +15°С. При определении числа проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного провода), нулевой рабочий провод четырехпроводной системы трехфазного тока (или заземляющая жила) в расчет не принимается.

2 Токовые нагрузки относятся к проводам и кабелям как с заземляющей жилой, так и без нее

Допустимый длительный ток для шин прямоугольного сечения

Ток, А, при количестве полос на полюс или фазу

Длительно допустимая токовая нагрузка проводов и кабелей по нагреву

Любому длительно протекающему через проводник току при неизменных внешних условиях будет соответствовать определенная установившаяся температура проводника. Величину тока, при которой температура кабеля становится максимально допустимой для данной марки кабеля или провода, называют длительно допустимой токовой нагрузкой.

Величина длительно допустимого тока напрямую зависит от материала изоляции, температуры окружающей среды, способа прокладки кабеля, а также от его материала и сечения.

Не последнюю роль играет и режим работы проводов и кабелей. Например, при повторно-кратковременном режиме допустимая токовая нагрузка может быть больше, чем при длительном режиме.

Для определения величины длительно допустимого тока необходимо знать максимальную положительную температуру окружающей среды, так как при низких температурах процесс теплоотдачи будет происходить гораздо лучше при одинаковых токах.

Поскольку температура воздуха изменяется со временем года и регионом страны в ПУЭ устанавливаются расчетные температуры окружающей среды, для которых приведены таблицы допустимых токовых нагрузок. Для температурных условий, которые существенно отличаются от расчетных, ПУЭ приводит соответствующие поправочные коэффициенты, которые позволяют определить нагрузку для специфических условий. В помещениях и вне помещений температуру воздуха принимают равной 25 0 С, а для кабеля проложенного в земле на глубине 0,7 м – 0,8 м при удельном сопротивлении земли в 120 (Ом∙град)/Вт (тепловых Ом∙см) принимают равной 15 0 С.

Смотрите так же:  Пылесос включен в сеть с напряжением 220 в

Длительно допустимые токовые нагрузки для проводов и кабелей могут быть определены по формулам, выведенным из теплового расчета. Однако, если учесть сложность расчетов и некоторую условность этих формул, на практике наиболее часто используют готовые таблицы из ПУЭ для длительно допустимых токовых нагрузок.

Анализируя приведенные в ПУЭ таблицы можно заметить, что по мере роста сечения провода или кабеля снижается плотность тока (А/мм 2 ). Это связано с тем, что сечения проводов будет расти пропорционально квадрату диаметра (S = (πd 2 )/4), а поверхность проводника будет расти пропорционально диаметру (F = πdl). Поэтому с увеличением сечения величин охлаждаемой поверхности, приходящейся на единицу сечения, уменьшается, что негативно сказывается на условиях охлаждения.

При выборе сечения кабеля иногда целесообразней взять вместо кабеля с большим сечением несколько с малым сечением. Например, для кабеля марки СБ с напряжением 1 кВ и сечением 3х120 мм 2 , проложенного в грунте, длительный ток составит 390 А. А если заменить его на два кабеля той же марки, но с сечением 3х50 мм 2 , длительно допустимый ток составит с учетом поправочного коэффициента для двух кабелей лежащих в земле 2х235х0,9 = 403 А. Соответственно получается экономия цветного металла, но при этом растут затраты на сооружение кабельной линии. Поэтому к расщеплению проводов и кабелей прибегают лишь после экономического расчета целесообразности данного решения.

Если известны данные длительно допустимых токовых нагрузок для разных проводов в зависимости от способа прокладки, можно решать разные задачи, связанные с изменением условий работы или материала проводника. Рассмотрим пример воздушной линии, выполненной проводами без изоляции.

При прохождении длительно допустимого тока Iдоп по проводу с сопротивлением R будет выделятся тепло:

Количество тепла, которое будет отдано поверхностью голого провода в окружающую среду за единицу времени, можно с достаточной для практики точностью определить по формуле:

Где: С – коэффициент теплоотдачи поверхности голого провода (может приниматься равным 2,3∙10 -3 Вт/см 2 ∙град);

F – поверхность провода, см 2 ;

υдоп – длительно допустимая температура провода, 0 С;

υср – принятая температура окружающей среды, 0 С;

У проводов без изоляции, проложенных на открытом воздухе, теплоотдача происходит в большей мере за счет конвекции, и в незначительной степени за счет лучеиспускания.

Так как при длительно допустимом токе Iдоп количество полученной от протекания последнего теплоты равно количеству отдаваемой в окружающую среду, то справедливо выражение:

Поверхность провода определяется формулой:

А сопротивление при этом будет равно:

Где: l – длина провода, м; γ – удельная проводимость материала провода, м/(Ом∙мм 2 ); s – площадь поперечного сечения, мм 2 ; d – диаметр провода, мм;

Подставив значения F и R в указанное выше равенство, получим длительно допустимый ток провода, изготовленного, например, из меди:

При тех же температурных условиях и токах, а также при одинаковом сечении, но для проводов, изготовленных из других материалов, например алюминия, длительно допустимый ток будет равен:

Разделив одно уравнение на другое получим:

Выражение, полученное при делении уравнений, позволяет легко произвести перерасчет допустимых нагрузок для материалов без изоляции при необходимости. Например, для определения допустимых токовых нагрузок для алюминиевого провода необходимо допустимые токовые нагрузки для медного провода умножить на коэффициент 0,77.

В рассмотренных выражениях нет учета изменения сопротивления проводников при изменении их температуры, что вполне допустимо в случае незначительных перегревов.

В случае, когда температурные режимы отличаются от приведенных в таблицах допустимых нагрузок, определяют новую величину длительно допустимого тока (I1). Исходя из уравнения теплового баланса, может быть записано следующее уравнение:

Где: υ1 – установившаяся температура провода или кабеля при протекании тока I1, 0 С; υ1ср – температура окружающей среды;

Разделив уравнение для I 2 доп на уравнение для I1 2 получим:

Из этого выражения видно, что установившаяся величина перегрева изменяется прямопропорциональна величине квадрата тока.

Условия для охлаждения изолированных проводов и кабелей отличаются от условий охлаждения голых проводов. Это связано с тем, что тепловой поток, идущий от жилы кабеля, должен преодолеть еще и тепловое сопротивление изоляции. А для кабелей, проложенных в земле, и проводов, проложенных в трубах, имеет значение еще и теплопроводность окружающей среды. Но, несмотря на это, приведенные выше формулы можно применять с достаточной для практики точностью как для проводников без изоляции, так и для проводников с изоляцией.

Для упрощения решения задач связанных с определением допустимых токовых нагрузок на кабели и провода при температурных условиях, отличающихся от описанных в ПУЭ, в таблице ниже приводятся поправочные коэффициенты, которые определены расчетным путем и проверены экспериментально:

В случае прокладки нескольких кабелей в одной траншее условия охлаждения ухудшатся, что приведет к снижению длительного тока каждого кабеля, и это необходимо учесть. Поэтому ниже в таблице приведены поправочные коэффициенты на число работающих (не резервных) кабелей, лежащих рядом в земле:

При выборе сечений проводников из условий нагрева по таблицам необходимо принять во внимание следующее:

  1. При проверке на нагрев в качестве расчетного тока принимается получасовой максимум токовой нагрузки, то есть максимальную среднюю получасовую токовую нагрузку для выбранного элемента сети (трансформатор, магистраль, электродвигатель и так далее);
  2. При кратковременных и повторно-кратковременных режимах работы при общей длительности цикла Тц до 10 мин и продолжительности работы tр до 4 мин в качестве расчетной токовой нагрузки для проверки сечения проводов по нагреву следует принимать токовую нагрузку, которая приведена к длительному режиму. При этом:
        • Для алюминиевых проводов с сечением до 10 мм 2 и для медных с сечением до 6 мм 2 включительно токовые нагрузки принимаются такими, как для установок с длительным режимом работы.
        • Для алюминиевых проводов сечением более 16 мм 2 и медных с сечением более 10 мм 2 токовые нагрузки определяют путем умножения допустимых токовых нагрузок по таблицам на коэффициент , где ПВ это продолжительность включения выраженная в относительных единицах и равна:Например, для трех алюминиевых проводов в одной трубе при сечении 70 мм 2 допустимая токовая нагрузка согласно таблицам составляет 165 А. Если к такой линии подключен электроприемник с повторно-кратковременным режимом работы и ПВ его, скажем, равно 0,4, то допустимая нагрузка в таком случае принимается:
  3. Для кабелей с пропитанной бумажной изоляцией и напряжением до 10 кВ, работающих с нагрузкой не более 80% от номинальной, допускается на краткосрочный период (время ликвидации аварии) перегрузка до 130% на время максимума в течении 5 суток, но при условии, что время максимума не превышает 6 часов в сутки;
  4. В случае прокладки проводов в лотках и коробах следует принимать допустимую токовую нагрузку:
      a) Как для открыто проложенных проводов в случае прокладки в лотках в один горизонтальный ряд;
      b) Как для проложенных в трубах проводов в случае прокладки в коробах и лотках пучками;
  5. В случае прокладки в коробах, трубах и лотках более четырех проводов пучками следует принимать допустимую токовую нагрузку:
      a) Для 5-6 одновременно нагруженных проводов как для открыто проложенных с коэффициентом 0,68;
      b) Для 7-9 одновременно нагруженных проводников как для открыто проложенных с коэффициентом 0,63;
      c) Для 10-12 одновременно нагруженных проводников как для открыто проложенных с коэффициентом 0,6;

Похожие статьи:

  • Пускатель магнитный кми характеристики КМИ 46512 на 65А 220/380В контактор магнитный IEK 840.00 грн. с НДС 840.00 840.00 грн. с НДС / шт. (+скидка) Действительная цена магнитного пускателя КМИ четвёртой величины на 65 ампер с управляющей катушкой на напряжение: 220 вольт […]
  • Высоковольтные провода жить рядом Высоковольтные провода жить рядом Дом стоит недалеко от высоковольтки. По нормам все расстояния облюдены, даже чуть дальше.. Но меня это смущает.. Вот скажите - это опасно? Не влияет ли это на здоровье? Мне кажется, однозначно […]
  • Заземление 15кв зпп-15 5м Энергокомплект Энергетические приборы ЗПП-15, Заземление переносное Заземление переносное Заземление переносное для распределительных устройств на номинальное напряжение 15 кВ. Состоит из 3-х зажимов, провода 25мм 2 в прозрачной […]
  • Переносное заземление марка Заземления переносные - Средства защиты работающих, применяемые в электроустановках Рис. 14. Переносное трехфазное заземление для ВЛ до 10 кВ. 1 — зажим пружинящий; 2 —рукоятка; 3 — бур-заземлитель; 4 — скоба для подвески; 5 — […]
  • Подключение 6 динамиков к автомагнитоле Сообщества › Автозвук › Форум › Как подключить к магнитоле 6 колонок? Здравствуйте, коллеги!Сам немного меломан и филофонист :), но никогда не был автозвукоманом.Обычно в легковушках хватало 4-х канальной магнитолы с 4 динамиками. Сейчас […]
  • Минимальное сечение кабеля для наружной прокладки Минимальное сечение кабеля для наружной прокладки Скажите пожалуйста, какое минимальное сечение кабеля (АВББШВ, ВББШВ, АВВГ, ВВГ) пригодно для прокладки в земле от КТП до ВРУ и питания потребителя I категории? Сечение кабеля определяется […]