Thể loại: Bài viết nổi bật » Bí mật thợ điện
Số lượt xem: 390289
Bình luận về bài viết: 29
Cách chọn phần cáp - mẹo thiết kế
Bài viết xem xét các tiêu chí chính để chọn một phần cáp, đưa ra các ví dụ về tính toán.
Ở chợ, bạn thường có thể thấy các dấu hiệu viết tay chỉ ra cáp phải được mua bởi người mua tùy thuộc vào dòng tải dự kiến. Đừng tin những dấu hiệu này, vì chúng đánh lừa bạn. Mặt cắt cáp được chọn không chỉ bởi dòng điện hoạt động, mà còn bởi một số tham số.
Trước hết, phải lưu ý rằng khi sử dụng cáp ở giới hạn khả năng của nó, lõi cáp sẽ nóng lên vài chục độ. Các giá trị hiện tại được hiển thị trong Hình 1 cho thấy làm nóng lõi cáp đến 65 độ ở nhiệt độ môi trường là 25 độ. Nếu một số cáp được đặt trong một ống hoặc khay, thì do sự gia nhiệt lẫn nhau của chúng (mỗi cáp làm nóng tất cả các cáp khác), dòng điện tối đa cho phép giảm 10 - 30 phần trăm.
Ngoài ra, dòng tối đa có thể giảm ở nhiệt độ môi trường cao. Do đó, trong mạng nhóm (mạng từ tấm chắn đến đồ đạc, ổ cắm và bộ thu điện khác), cáp thường được sử dụng ở các dòng điện không vượt quá 0,6 - 0,7 từ các giá trị được hiển thị trong Hình 1.
Hình. 1. Dòng điện liên tục cho phép của dây cáp với dây dẫn bằng đồng
Trên cơ sở đó, việc sử dụng rộng rãi các bộ ngắt mạch với dòng điện định mức 25A để bảo vệ các mạng đầu ra được đặt bằng dây cáp với dây dẫn bằng đồng có tiết diện 2,5 mm2 là một mối nguy hiểm. Có thể tìm thấy các bảng giảm hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ và số lượng cáp trong một khay trong Quy tắc lắp đặt điện (PUE).
Hạn chế bổ sung phát sinh khi cáp dài. Đồng thời, tổn thất điện áp trong cáp có thể đạt đến các giá trị không thể chấp nhận. Theo quy định, khi tính toán các dây cáp, tổn thất tối đa trong đường dây không quá 5%. Tổn thất không khó tính nếu bạn biết giá trị điện trở của lõi cáp và dòng tải ước tính. Nhưng thông thường để tính toán các bảng tổn thất phụ thuộc vào tổn thất vào thời điểm tải được sử dụng. Thời điểm tải được tính là tích của chiều dài cáp tính bằng mét và công suất tính bằng kilowatt.
Dữ liệu để tính toán tổn thất ở điện áp một pha 220 V được hiển thị trong bảng1. Ví dụ, đối với cáp có dây dẫn bằng đồng có tiết diện 2,5 mm2 với chiều dài cáp là 30 mét và công suất tải là 3 kW, thời điểm tải là 30x3 = 90, và tổn thất sẽ là 3%. Nếu giá trị tính toán tổn thất vượt quá 5%, thì cần phải chọn cáp có tiết diện lớn hơn.
Bảng 1. Mômen tải, kW x m, đối với dây dẫn đồng trong dây hai dây có điện áp 220 V cho một phần nhất định của dây dẫn
Theo bảng 2, bạn có thể xác định tổn thất trong dòng ba pha. So sánh bảng 1 và 2, có thể lưu ý rằng trong dòng ba pha với dây dẫn bằng đồng có tiết diện 2,5 mm2, tổn thất 3% tương ứng với thời điểm tải lớn hơn sáu lần.
Sự gia tăng gấp ba trong thời điểm tải xảy ra do sự phân bố công suất tải theo ba pha và tăng gấp đôi do thực tế là dòng điện trong dây dẫn trung tính bằng 0 trong mạng ba pha có tải đối xứng (dòng điện giống hệt nhau trong dây dẫn pha). Với tải không cân bằng, tổn thất cáp tăng, phải được tính đến khi chọn phần cáp.
Bảng 2. Mô men tải, kW x m, đối với dây dẫn đồng trong dây bốn dây ba pha có điện áp bằng không 380/220 V cho một phần nhất định của dây dẫn (để phóng to bảng, nhấp vào hình)
Mất mát trong cáp bị ảnh hưởng mạnh khi sử dụng điện áp thấp, chẳng hạn như đèn halogen. Điều này có thể hiểu được: nếu 3 Vôn rơi trên dây dẫn pha và trung tính, thì ở điện áp 220 V, rất có thể chúng ta sẽ không nhận thấy điều này, và ở điện áp 12 V, điện áp trên đèn sẽ giảm một nửa xuống còn 6 V.Đó là lý do tại sao các máy biến áp để cung cấp năng lượng cho đèn halogen phải được đưa càng gần càng tốt với đèn. Ví dụ, với chiều dài cáp 4,5 mét với tiết diện 2,5 mm2 và tải 0,1 kw (hai đèn 50 W mỗi cái), mô men tải là 0,45, tương ứng với tổn thất 5% (Bảng 3).
Bảng 3. Mômen tải, kW x m, đối với dây dẫn đồng trong dây hai dây ở điện áp 12 V cho một phần nhất định của dây dẫn
Các bảng trên không tính đến sự gia tăng điện trở của dây dẫn do gia nhiệt do dòng điện chạy qua chúng. Do đó, nếu cáp được sử dụng ở dòng điện từ 0,5 trở lên của dòng cáp tối đa cho phép của một phần nhất định, thì phải sửa đổi. Trong trường hợp đơn giản nhất, nếu bạn dự kiến sẽ nhận khoản lỗ không quá 5%, thì hãy tính toán mặt cắt dựa trên mức lỗ 4%. Ngoài ra, tổn thất có thể tăng lên với một số lượng lớn các kết nối dây dẫn cáp.
Cáp có dây dẫn bằng nhôm có điện trở lớn hơn 1,7 lần so với cáp có dây dẫn bằng đồng, và tổn thất trong chúng lớn hơn 1,7 lần.
Hệ số giới hạn thứ hai đối với chiều dài cáp lớn là vượt quá giá trị cho phép của điện trở mạch không pha. Để bảo vệ cáp khỏi quá tải và ngắn mạch, theo quy định, sử dụng các bộ ngắt mạch với một bản phát hành kết hợp. Công tắc như vậy có phát hành nhiệt và điện từ.
Bản phát hành điện từ cung cấp khả năng tắt tức thời (một phần mười và thậm chí một phần trăm giây) của phần khẩn cấp của mạng trong thời gian ngắn mạch. Ví dụ, bộ ngắt mạch có nhãn C25 có mức giải phóng nhiệt 25 A và giải phóng điện từ 250A. Bộ ngắt mạch của nhóm "C" có bội số dòng điện của sự giải phóng điện từ thành nhiệt từ 5 đến 10. Nhưng tại tính toán dòng cho ngắn mạch giá trị tối đa được thực hiện.
Tổng điện trở của mạch không pha bao gồm: điện trở của máy biến áp bước xuống của trạm biến áp, điện trở của cáp từ trạm biến áp đến thiết bị đóng cắt của tòa nhà, điện trở của cáp được đặt từ thiết bị đóng cắt đến thiết bị đóng cắt và điện trở của dây cáp. để xác định.
Nếu đường dây có số lượng lớn các kết nối dây dẫn cáp, ví dụ, một đường nhóm của một số lượng lớn đồ đạc được kết nối bởi một vòng lặp, thì cũng phải tính đến điện trở của các kết nối tiếp xúc. Để tính toán rất chính xác, điện trở hồ quang tại vị trí lỗi được tính đến.
Trở kháng của mạch không pha đối với cáp bốn dây được thể hiện trong Bảng 4. Bảng có tính đến điện trở của cả dây dẫn pha và trung tính. Giá trị điện trở được đưa ra ở nhiệt độ lõi cáp là 65 độ. Bảng này cũng hợp lệ cho các dòng hai dây.
Bảng 4. Tổng điện trở của mạch không pha đối với cáp 4 lõi, Ohm / km ở nhiệt độ lõi là 65vềVới
Trong các trạm biến áp đô thị, theo quy định, các máy biến áp có công suất 630 kV được lắp đặt. Và hơn nữa, có Rtp trở kháng đầu ra dưới 0,1 Ohm. Ở khu vực nông thôn, máy biến áp 160 - 250 kV có thể được sử dụng. Và có điện trở đầu ra theo thứ tự 0,15 Ohms, và thậm chí cả máy biến áp ở 40 - 100 kV. Và có trở kháng đầu ra 0,65 - 0,25 Ohms.
Cáp cung cấp điện từ các trạm biến áp đô thị đến ASG của các ngôi nhà thường được sử dụng với các dây dẫn bằng nhôm có tiết diện của các dây dẫn pha ít nhất 70 - 120 mm2. Khi chiều dài của các đường dây này nhỏ hơn 200 mét, điện trở của mạch cung cấp cáp không pha (Rpc) có thể được lấy bằng 0,3 Ohm. Để tính toán chính xác hơn, bạn cần biết chiều dài và tiết diện của cáp hoặc đo điện trở này. Một trong những công cụ cho các phép đo như vậy (dụng cụ Vector) được hiển thị trong Hình. 2.
Hình. 2. Thiết bị đo điện trở của mạch không pha "Vector"
Điện trở của đường dây phải sao cho ngắn mạch, dòng điện trong mạch được đảm bảo vượt quá dòng hoạt động của bản phát điện từ.Theo đó, đối với bộ ngắt mạch C25, dòng điện ngắn mạch trong đường dây vượt quá 1,15 × 10 × 25 = 287 A, ở đây 1,15 là hệ số an toàn. Do đó, điện trở mạch không pha cho bộ ngắt mạch C25 không được nhiều hơn 220 V / 287A = 0,76 Ohm. Theo đó, đối với bộ ngắt mạch C16, điện trở mạch không được vượt quá 220 V / 1.15x160A = 1.19 Ohms và đối với bộ ngắt mạch C10 - không quá 220 V / 1.15x100 = 1.91 Ohms.
Do đó, đối với một tòa nhà chung cư đô thị, lấy Rtp = 0,1 Ohm; Rpc = 0,3 Ohm khi sử dụng cáp có dây dẫn bằng đồng có tiết diện 2,5 mm2 được bảo vệ bởi bộ ngắt mạch C16 trong mạng đầu ra, điện trở Rgr (dây dẫn pha và trung tính) không được vượt quá Rgr = 1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 Ohms. Theo bảng 4, chúng tôi tìm thấy chiều dài của nó - 0,79 / 17,46 = 0,045 km, hoặc 45 mét. Đối với hầu hết các căn hộ chiều dài này là đủ.
Khi sử dụng bộ ngắt mạch C25 để bảo vệ cáp có tiết diện 2,5 mm2, điện trở mạch phải nhỏ hơn 0,76 - 0,4 = 0,36 Ohm, tương ứng với chiều dài cáp tối đa 0,36 / 17,46 = 0,02 km, hoặc 20 mét.
Khi sử dụng bộ ngắt mạch C10 để bảo vệ đường dây chiếu sáng nhóm được làm bằng cáp có dây dẫn bằng đồng 1,5 mm2, chúng ta có điện trở cáp tối đa cho phép là 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohms, tương ứng với chiều dài cáp tối đa 1,51 / 29, 1 = 0,052 km, hoặc 52 mét. Nếu bạn bảo vệ đường dây như vậy bằng bộ ngắt mạch C16, thì chiều dài đường tối đa sẽ là 0,79 / 29,1 = 0,027 km, hoặc 27 mét.
Xem thêm:Tại sao các phép đo điện trở vòng pha 0 được thực hiện bởi các chuyên gia chứ không phải tin tặc
Victor Ch
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: