Содержание

АПвПг, АПвП2г

Кабели силовые / Каталог / Высоковольтные кабельные системы напряжением 110-330 кВ / Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 110-330 кВ / АПвПг, АПвП2г

АПвПг, АПвП2г на напряжение 64/110 кВ, 127/220 кВ и 190/330 кВ

Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Конструкция:

1. Токопроводящая жила – алюминиевая или медная многопроволочная, круглой формы, уплотненная, соответствует классу 2 по ГОСТ 22483-77. 

- Номинальное сечение жилы (алюминий):

- кабели на напряжение 64/110 кВ - 185 - 2500 мм2
- кабели на напряжение 127/220 кВ - 400 - 2500 мм2
- кабели на напряжение 190/330 кВ - 400-2500мм2

Номинальное сечение жилы (медь):

- кабели на напряжение 64/110 кВ - 185 - 2000 мм2
- кабели на напряжение 127/220 кВ - 400 - 2000 мм2
- кабели на напряжение 190/330 кВ - 400-2000мм2

2.

Экран по жиле – наложен экструзией из электропроводящей пероксидносшиваемой полиэтиленовой композиции. 

3. Изоляция – из пероксидносшиваемого полиэтилена. 

4. Экран по изоляции – наложен экструзией из электропроводящей пероксидносшиваемой полиэтиленовой композиции. 

5. Разделительный слой - из полупроводящей водоблокирующей ленты. 

6. Экран из медных проволок скрепленных медной лентой:

- сечением 95 мм2 для кабелей с сечением жилы 185-240мм2
- cечением 120 мм2 для кабелей с сечением жилы 300-500мм2
- сечением 185 мм2 для кабелей с сечением жилы 800-2500мм2 

Примечание: сечение экрана выбирается в зависимости от токов короткого замыкания, которые необходимо рассчитать согласно условиям прокладки кабельной линии.  По требованию заказчика сечение экрана можно увеличить.

7. Разделительный слой - из полупроводящей водоблокирующей ленты. 

8. Слой из алюмополимерной ленты

 - для кабелей с индексом «2г».

9. Оболочка - из полиэтилена высокой плотности.

 

Расчет сечения площади по формулам, как подобрать кабель под свои нужды

Надежные системы электроснабжения зданий, отдельных помещений и оборудования должны соответствовать требованиям ПУЭ. При грамотном проектировании и устройстве они обеспечивают бесперебойность работы, безопасность эксплуатации, обслуживания и монтажа.

Распределительные и питающие сети выполняются проводами и кабелями с медной или алюминиевой токопроводящей жилой и площадью сечения, соответствующей расчетным значениям.

Готовые таблицы ПУЭ-7 разрешают определить допустимый ток/сечение ТПЖ и учитывают:

  • Тип изоляции (резина, ПВХ).
  • Материал оболочки и наличие брони.
  • Количество жил (от одной до четырех).
  • Способ прокладки (в трубе, лотке, коробах, земле или по воздуху).

Неправильный расчет сечения кабеля приводит к выходу участка сети и оборудования из строя, возникновению пожаров и материальным потерям. Приобретение кабельно-проводниковой продукции с излишним запасом по мощности обуславливает ненужные расходы.

Формулы для самостоятельного расчета сечения кабеля/провода

При несоответствии кабеля ГОСТ или отсутствие маркировки таблицы теряют актуальность. Точный расчет сечения позволяет избежать перегрузок, превышению максимально допустимой температуры нагрева жилы, оплавления изоляции и короткого замыкания.

Общепринятые формулы для определения допустимого тока задействуют несколько два основных параметра.

Расчет по суммарной нагрузке для сети с напряжением 220 В

I = P*K/U*cosφ

Для использования этой формулы необходимо вычислить общую мощность приборов или оборудования, «сажаемого» на линию (Р), напряжение электросети (U) и две постоянные величины — коэффициент одновременности (К) и cosφ, равные 0,75 и 1 соответственно.

Расчет по суммарной нагрузке для сети с напряжением 380 В

I = P/1,73*U*cosφ

В случае с трехфазной сетью формула имеет практически аналогичный вид, где одна постоянная заменяется другой.

Расчет сечения токопроводящей жилы кабеля/провода

При отсутствии документации на кабель или маркировки на внешней оболочке определение «на глаз» недопустимо даже для опытных профессиональных электриков.

Формула расчета площади сечения:

S = (π*D2)/4

Диаметр медного или алюминиевого проводника или ТПЖ без изоляции (D) измеряется штангенциркулем, π — постоянная величина, равная 3,14.

Стандартные сечения кабеля и провода. Блог компании РусЭлектроКабель

Главные параметры кабеля, которые нужно учитывать при разработке проектов электроснабжения, материал и сечение жил. Производители выпускают широкий ассортимент продукции разных характеристик. Рассказываем о существующих видах кабеля и местах их применения.  

Медный и алюминиевый кабели имеют одинаковые стандартные сечения: 0,5; 0,75 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625; 800; 1000; 1200; 1600 кв. мм. Однако, минимальная площадь сечения жилы алюминиевого кабеля 2,5 кв.мм и 0,5 кв.мм медного кабеля. Максимальное значение для обоих проводников – 1600 кв.мм. Алюминий – материал относительно низкой прочности, кабель толщиной менее 2,5 кв. мм легко ломается после двух, трех изгибов, а также «плывет» в местах объединения.


      

Выбор кабеля для подключения бытовых приборов

Для подключения бытовых устройств освещения подходит медный провод размером от 1 до 1,5 кв. мм. Его можно заменить алюминиевой продукцией минимальных параметров. Для установки розеток необходимо использовать изделия площадью не менее 2,5 кв. мм независимо от материала.

Если требуется подключить мощные устройства, создающие относительно большую нагрузку на сеть, лучше применять медный кабель размером от 4 до 10 кв. мм в зависимости от характеристик прибора. Чтобы снизить нагрузку с общей электропроводки, для питания мощной бытовой техники прокладывают выделенную линию. Такие кабели также используют для подвода напряжения к распредкоробкам, питающим несколько бытовых розеток.

Проводники площадью более 10 кв. мм применяют только для подвода напряжения к электрическим щиткам. Неэкранированный кабель сечением от 0,5 до 2,5 кв. мм применяют для подвода напряжения к бытовой технике.

Выбор сечения кабеля для электроснабжения производственных помещений

Для питания автоматических устройств, схем управления, аппаратов защиты, которые используются для безопасной и эффективной эксплуатации промышленного оборудования применяют провода площадью от 1 до 6 кв. мм.

Кабель силовой до 120 кв. мм востребован для электроснабжения производственного оборудования высокой мощности. Провода площадью 2,5 – 50 кв. мм применяют в схемах напряжением до 1 тыс. Вольт. Для прокладки высоковольтных сетей требуется кабель размером от 35 до 1600 кв. мм.


Кабель из сшитого полиэтилена: технические характеристики, основные преимущества

Прокладка новых электрических сетей в России или замена старых линий всё чаще осуществляется с использованием более дорогостоящих, но надёжных материалов. Таким является кабель из сшитого полиэтилена – пришедший на смену проводам с пропитано-бумажной или свинцовой защитой. Современные технологии позволили использовать пластик в качестве обмотки благодаря «сшивке» или «вулканизации». Обработка на макромолекулярном уровне позволяет сохранять все характеристики полиэтиленовой обмотки и значительно расширить диапазон температур до 130 С.

Преимущества

Полиэтиленовая защита силового кабеля по суммарным показателям более надёжна в любых условиях. Высокая стоимость окупается меньшими затратами на монтаж, реконструкцию и обслуживание, имеет более низкие диэлектрические потери – коэффициент составляет всего 0,001. История эксплуатации кабеля из сшитого полиэтилена насчитывает порядка 40 лет – за всё это время количество пробоев зарегистрировано на 50 % меньше, чем у аналогов с БПИ.

Среди других преимуществ:

  • хорошая влагостойкость, как следствие высокого качества герметизации;
  • устойчивость к повреждениям;
  • небольшой вес, сечение и радиус – всё это значительно упрощает монтаж на сложных участках; увеличена пропускная способность до 90 С; а при перегрузке — до 130 С;
  • при коротких замыканиях имеет более высокую допустимую термическую устойчивость – для кабеля из СПЭ это 250 С;
  • в пределах одной магистрали не ограничиваются уровни прокладки; экологическая безопасность продукции.
  • Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена наделён уникальными характеристиками как общего, так и индивидуального характера, в зависимости от метода изготовления.

Кабель из сшитого полиэтилена – это материал будущего, поэтому сегодня наблюдается массовый переход на использование этой продукции за рубежом и в России. Конечно, главное преимущество – это надёжность и отсутствие вреда для окружающей среды. В изделиях СПЭ отсутствуют жидкие включения, что позволяет обеспечивать прокладку линий абсолютно на любых объектах и осуществлять дальнейшую эксплуатацию практически без обслуживания.

Преимущества кабеля из полиэтилена

Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена имеет ряд преимуществ перед остальными. Именно поэтому он отлично зарекомендовал себя в странах СНГ.


Преимущества кабеля СПЭ:

  1. Сшитый полиэтилен намного лучше переносит высокие температуры. Это позволяет проводу оставаться холодным, что увеличивает пропускную способность. Также при подаче высокого напряжения изоляция не плавится (жила может довольно сильно раскалиться).
  2. Отлично переносит скачки напряжения и не портится при коротких замыканиях. Изоляция это выдерживает.
  3. Снижена стоимость готового изделия, так как не нужно применять стальной переплёт провода. Такую возможность даёт высокий показатель влагостойкости.
  4. Переносит сильное сгибание, что позволяет значительно уменьшить радиус поворота при монтаже электросети.
  5. Его не нужно прогревать при прокладке в условиях экстремально низких температур, потому что полиэтилен очень эластичный и гибкий. Такие характеристики и у изоляции.
  6. Благодаря гибкости и эластичности его можно проложить в одну электрическую сеть сразу на нескольких уровнях.
  7. Его просто монтировать в любых условиях, потому что сшитый полиэтиленовый кабель очень лёгкий, а его размер относительно небольшой.
  8. Сравнительная себестоимость низкая. Это возможно благодаря простоте в изготовлении.

На данный момент такой кабель применяется повсеместно. При прокладке новых линий электропередачи используют именно его.

Маркировка кабеля из сшитого полиэтилена

Приобретая кабель из сшитого полиэтилена необходимо учитывать цели, сферу, условия использования и способы укладки. Для идентификации используется маркировка – буквенные и цифровые обозначения помогут сориентироваться в широком ассортименте кабельной полиэтиленовой продукции. Буквенные сокращения «Пв» применяются для обозначения всех типов кабеля из СПЭ. Первая буква шифра обозначает материал жил – А – алюминий (при использовании меди буква не ставится).

Похожее: Цветовая маркировка проводов

Как пример: изделия АПвП означает алюминиевый кабель с изоляцией жил из сшитого полиэтилена с оболочкой из полиэтилена – на тип оболочки указывает последняя буква.

Плюсы и минусы кабелей из сшитого полиэтилена

Массовое внедрение КСПЭ вместо маслонаполненных и кабелей с пропитанной бумажной изоляцией связано во первых с более высокими характеристиками новых кабелей и во-вторых с высоким показателем отказов старых кабелей. Показатель отказов характеризуется количеством пробоев изоляции на сто километров. Сам встречал ситуации, когда кабель представляет из себя сплошные муфты, которые ставят после очередного пробоя, а количество муфт растет с каждым новым повреждением. Чем же так хороши КСПЭ.

преимущества кабеля из сшитого полиэтилена над КПБИ

  • низкая удельная повреждаемость
  • По статистическим данным использования этих кабелей в Германии на напряжении 6-35 по сравнению с кабелями пропитанной бумажной изоляцией (КПБИ), показатели повреждения у КСПЭ в два-три раза ниже чем у их бумажных “коллег”. Это в свою очередь снижает затраты на капремонты КЛЭП.

  • меньшая емкость
  • По сравнению с КПБИ, емкость у КСПЭ меньше на 17%, что означает меньший емкостной ток замыкания на землю, да и меньше разряжаться будет такой кабель после испытаний.

  • большая пропускная способность
  • Для прохождения больших токов нагрузки у кабеля из сшитого полиэтилена требуется меньшее сечение жил. А допустимая рабочая температура жил составляет 90 градусов, против 70-ти у КПБИ.

  • меньший вес
  • Это упрощает прокладку и монтаж данного кабеля.

  • отсутствие масла и разного рода жидкостей
    Здесь сразу множество плюсов. Это и возможность прокладки на разных уровнях, более легкие условия монтажа и установки муфт, отсутствие течи масла, что благоприятно сказывается на окружающей среде.
  • большая строительная длина
  • Этот показатель определяется длиной кабеля в барабане, чем он больше, тем меньше нужно муфт при прокладке. Однако, не всегда это хорошо, ведь, бывает, нужно 60 метров, а минимум в барабане 300м, но это уже лирика.

  • высокая морозоустойчивость
  • Кабели позволяют производить прокладку без подогрева при температурах до -20 градусов, что несомненно относится к преимуществам.

  • при прокладке в воздухе допускают протекание большего тока, нежели под землей

Недостатки кабеля из сшитого полиэтилена

  • отсутствие многолетних данных эксплуатации
  • В ходе эксплуатации могут возникать дефекты и факты, для устранения которых потребуются затраты при последующем проектировании кабелей. В случае со старыми типами кабелей, как говорится, все учтено. Однако, с каждым годом актуальность данного пункта будет уменьшаться.

  • высокая стоимость
  • Высокая стоимость обусловлена сложность самого процесса производства. Однако это может измениться, вопрос когда?

  • потери в кабеле из сшитого полиэтилена
  • Из-за возможности пропускать ток большей величины и большей возможной рабочей температуры (90 градусов) увеличивается активное сопротивление и связанные с этим потери активной мощности. При присутствии же реактивной нагрузки все еще хуже, потому что одножильные КСПЭ имеют большее индуктивное сопротивление чем трехжильные КБПИ, а следовательно и потери реактивной мощности. При прокладке КСПЭ в линию их индуктивное сопротивление примерно в 1,6 раз больше, чем при прокладке “треугольником”.

  • ток в экране одножильного кабеля
  • Возникающий в экране одножильного кабеля ток при прокладке трех жил достигает величин равных току жилы. Для уменьшения величины этого тока рекомендуют производить транспозицию экранов. Экранов!, а не кабелей.

Существенных недостатков не выявлено, а вот достоинств хоть отбавляй. Отсюда приходим к выводу, что КСПЭ высоконадежные элементы энергосистемы, внедрение которых идет на пользу надежности и долговечности работы электросетей.

Области применения

Область применения кабеля из сшитого полипропилена практически не ограничена, но имеет чёткое разделение по типу изделий, мощности и монтажу:

  1. служат для прокладки линий в любом грунте, при условии, что есть защита от механических повреждений;
  2. используются для монтажа сетей под водой, в болотах, солончаках и на участках земли, где есть опасность электрокоррозии;
  3. применяются для укладки в местах, где не исключено механическое воздействие и (или) растягивание;
  4. эксплуатируются на участках трассы со сложным рисунком, в сырых или часто затапливаемых местах, а так же по воздуху.

Кроме того, кабель СПЭ выбирают для проведения электричества в производственные помещения и прокладки в кабельных сооружениях. Специальные типы изделий выпускаются как малогорючие, что позволяет эксплуатировать их в стационарных электроустановках, промышленных и общественных сооружениях. Везде, где действуют разрушающие газовоздушные среды.

Устройство и конструкция

Кабель из сшитого полиэтилена выпускается в одно- и трёхжильной конструкции, последняя используется для работы под напряжением до 35 кВ. Оптимальное устройство и надёжная герметизация обусловлены способом изготовления. Система состоит из нескольких слоёв в зависимости от исполнения.

В производстве кабельной продукции СПЭ используется радиационный метод, где вулканизация происходит путём воздействия гамма-лучами и химический способ, который, делится на два типа:

  • Силановая сшивка – когда изоляция накладывается на токопроводящую жилу в растворе солей кремниевой кислоты.
  • Пероксидная – это параллельный процесс сшивки и наложения изоляции при помощи перекиси дикумила.

Последний вариант обработки позволяет использовать силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена в подвальных помещениях, где есть насекомые или грызуны. При нарушении изолирующего покрытия появляется острый запах, который отпугивает вредителей. Наружный диаметр и вес кабелей

Наружный диаметр кабеля из СПЭ зависит от внутреннего сечения жил, их типа и толщины защитного слоя. Для производства кабельной продукции из сшитого полиэтилена используются проводник круглого сечения и сектор. При одинаковом диаметре, изделия с алюминиевыми жилами легче медных. Для расчёта массы используются показатели веса 1 километра изделия.

Типы кабелей из СПЭ

КСПЭ выпускаются на средние напряжения 6-35кВ (одно- и трехжильные), высокие и сверхвысокие вплоть до 500кВ (одножильные) с медной или алюминиевой жилой. Чтобы было нагляднее приведем рисунок, на котором покажем вид в разрезе одножильного кабеля из сшитого полиэтилена.

Состоит одножильный кабель из: токопроводящей жилы (медная или алюминиевая) круглая многопроволочная, внутреннего и внешнего (относительно СПЭ) полупроводящего слоя, сама изоляция из сшитого полиэтилена, экран из медных проволок, окруженный внешним и внутренним разделительным слоем водоблокирующей ленты и оболочка из полиэтилена. При напряжении выше 110кВ выпускаются КСПЭ, в которых три жилы помещены в стальную трубу.

Маркировки кабелей из сшитого полиэтилена

Теперь, представив, как примерно выглядит кабель в разрезе, постараемся разобраться с русскими и зарубежными маркировками кабелей и их расшифровками. Для этого сведем собранные данные в табличку.

ЭлементОбозначениеРасшифровка
Токопроводящая жиламедная
А (А)алюминиевая
ИзоляцияПв (2X)сшитый полиэтилен
ЭкранЭмедный экран по изолированной жиле
Эомедный общий экран трехжильных кабелей
Эоагерметизация общего экрана алюмополимерной лентой
гпродольная герметизация экрана водонабухающими лентами
га, 2гпродольная и поперечная герметизация экрана водонабухающими и алюмополимерной лентой
Бронянет брони
Бброня из стальных оцинкованных лент
Кброня из стальных оцинкованных проволок
Акброня из алюминиевых проволок
Наружная оболочкаПполиэтилен
Пуусиленная полиэтиленовая
Пнг-HF-А(В)полимерная композиция не распространяющая горение по кат. А(В) пожарн.
ВПВХ пластикат
Внг-А(В)ПВХ пластикат пониженной горючести
Внг-LS-А(В), ВнгдПВХ пластикат пониженной горючести с пониженным газо- и дымовыделением
ов (после экрана)оптические волокна в стальных трубках, встроенные в экран

Числовые значения, например, 1х240/50 означают одна жила, сечение жилы и сечение экрана в миллиметрах квадратных.

Кабель из сшитого полиэтилена: варианты прокладки

Прокладка кабеля из сшитого полиэтилена осуществляется в грунтах различного типа, в кабельных объектах, туннелях и галереях, в блоках и трубах, по воздуху, воде и в помещениях. По стенам и кабельным шахтам или стволам. В зависимости от класса, изделия предназначены для использования в умеренном, холодном и тропическом климате, на высоте до 4 тыс. 300 м. над уровнем моря.

Кроме вышеперечисленных моментов, сфера использования включает в себя эстакады, мосты, пожароопасные и взрывоопасные зоны различных категорий. Кабель СПЭ рекомендован к монтажу для снабжения электроустановок и трасс любой конфигурации.

Изоляционные материалы из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен (PEX или СПЭ) на данный момент является одним из самых применимых материалов при изготовлении изоляции силового и связного кабеля. Его уникальные свойства прочности, водонепроницаемости, устойчивости к термо-физическим и механическим нагрузкам позволяют создавать изоляционные материалы, по надежности и долговечности намного превосходящие традиционные.

Кабель СПЭ с ПВХ оболочкой

Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена могут выпускаться с оболочкой из ПВХ. основное назначение этих изделий – транспортировка электричества в установках стационарного типа. Их отличает широкий диапазон эксплуатации. Рабочее напряжение составляет 0.66, 1.0 и 6,0 кВ, частотой 50 Гц. ПВХ защита позволяет эксплуатировать такие изделия во влажном и жарком климате, такие сети устойчивы к появлению и развитию плесени.

Линейка продукции с обозначением «НГ» и «НГ-LS» обладают повышенной пожаробезопасностью при групповой прокладке. Допустимая температура длительного нагрева составляет до +70 С, а возможность эксплуатации в аварийном режиме достигает 8 часов. За весь срок службы (30 лет) экстренные периоды ограничены сроком в 1000 часов.

Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена: за и против

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПО РЕГИОНАЛЬНОМУ ПРИНЦИПУ
Возникает закономерный вопрос: возможно, спрос на данный вид продукции отличается по региональному признаку? Большинство ответивших считают, что это так. «В первую очередь в таких кабелях заинтересованы регионы с активно развивающимися промышленностью и строительством», – уверены работники ЗАО «Электротехническая (г.Коломна, Московская область). «В основном этот вид КПП, — считают сотрудники ЗАО «ВИСТА-Кабель Электро» (г.Владивосток), — потребляют западные регионы России. Но и на Дальнем Востоке его тоже знают». Респонденты из ООО «Эмотек» (г. Пермь) видят в этом вопросе финансовую подоплеку: «Наиболее заинтересованы в нем только «денежные» регионы». С ними солидарны и специалисты ОАО «Севкабель-Холдинг»: «Если крупнейшие энергетические системы могут изыскать средства для закупки более качественной кабельной продукции, то энергосистемы менее развитых экономических регионов будут по прежнему «латать» бронекабель с бумажной изоляцией». А сотрудники ООО «ВИАММ» (г.Казань) считают, что «по региональному признаку особого разделения нет. Все зависит от покупателя: если у него есть деньги и представление об этом кабеле – он его берет».
ПРОГРЕСС НЕ ОСТАНОВИТЬ
Оценивая изменение спроса на данный вид КПП со стороны потребителей, абсолютно все участники опроса отметили его увеличение. «
Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена
пользуется спросом у атомных электростанций, энергокомпаний и строительных организаций, которые применяют прогрессивные технологии», – утверждают в ЗАО ТПК «Ункомтех» (г.Москва). Аналитики ОАО «Севкабель-Холдинг» также отмечают увеличение спроса на данный вид КПП со стороны крупнейших потребителей: «Руководство кабельных сетей АО «Ленэнерго» приняло решение о более широком применении кабеля с СПЭ изоляцией при прокладке новых и для реконструкции существующих кабельных линий. АО «Мосэнерго”, начиная с 95г., в Москве проложило около 900 км. кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на среднее напряжение». «За последние два года КПП с СПЭ изоляцией получила очень широкое распространение (особенно свыше 10 кВ), – утверждают маркетологи ЭТК «Энергокомплекс». — Объем продаж такого кабеля, по нашим оценкам, возрос примерно на 150-200%». В завершение, говоря о перспективах внедрения на российском рынке кабеля с СПЭ изоляцией, приведем мнение специалистов ОАО «Севкабель-Холдинг»: «Силовые кабели на низкое и среднее напряжение с изоляцией из сшитого полиэтилена постепенно «вытеснят» с российского рынка кабели с бумажно-пропитанной изоляцией. Скорость этого «вытеснения» будет зависеть от темпов развития экономики РФ в целом и от состояния строительной и энергетической отраслей в частности. Так как прогнозы развития на 2004-2005 годы благоприятные, следует ожидать рост спроса на кабель с СПЭ изоляцией. При этом заметное увеличение спроса произойдет только при начале массового внедрения такого кабеля ведущими энергетическими системами».

Кабельные муфты Raychem, концевые и соединительные муфты
Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена
Измеритель длины кабеля. Как выбрать?

Марки кабеля более 1 кВ

Кабель из сшитого полиэтилена чаще используется для прокладки магистралей более 1 кВ – на 6,10, 35,110 и более кВ.

Среди популярных марок таких изделий:

  • АПвП, ПвП – для укладки в грунт;
  • АПвПу, ПвПу – с повышенной защитой для трасс со сложной конфигурацией;
  • АПвПг, ПвПг – для монтажа в траншеях с повышенной влажностью;
  • АПвПуг-10 –трёхфазный кабель с усиленной оболочкой и герметизирующим слоем под экраном.

Особенностью кабеля СПЭ более 1 кВ является наличие специальных добавок в токопроводящий слой, защищающий жилу. В числе которых, в качестве полупроводника, используется сажа, которая позволяет выровнять электромагнитное поле и исключить появление частичных разрядов между жилой и изоляцией. Такой слой накладывается и поверх основной изоляции.

Разделка кабеля

На рынке представлено большое количество инструмента от разных производителей. Но специалисты отдают первенство специальным съёмникам. Съёмник — это специальное устройство для быстрого и лёгкого снятия изоляционных слоёв. При этом жилы силового кабеля не повреждаются.

К разделке силового кабеля нужно относиться очень ответственно и скрупулёзно (чтобы не было никаких деформаций жил), так как эта конструкция состоит из многих слоёв. Иначе он может начать сильно перегреваться. В данном процессе используются два съёмника. Каждый из них предназначен для своей задачи. Первый снимает наружную изоляцию. Второй применяется для очистки самой жилы. У каждого инструмента можно менять лезвия. Также есть возможность выбирать глубину прорези.

В магазинах можно приобрести комплекты для разделки кабелей из сшитого полиэтилена. В них входят два съёмника, кромкорез (применяется для фаски провода), а также нож, который используется при обработке краёв жилы.

Нормы намоток кабелей на барабаны

Для хранения и транспортировки кабеля предназначены специальные барабаны, которые изготавливают из дерева и реже из металла, диаметром 1800, 2200, 2600, 3000 или 3200 мм. Максимальная длина кабеля сечением жилы 800 мм2 составляет 250 метров на деревянном барабане № 18; 500 метров на № 22 и 700 метров на металлической основе № 22. На таблице представлены показатели для барабанов №№ 26, 30 и 32.

Нормативная длина намотки кабеля СПЭ

Диаметр кабеля
в мм
Тип барабана
26 30 32
60 70 80 90 100 110 120 1220 900 690 545 440 — — 1800 1325 1015 800 650 535 450 2050 1510 1155 915 740 610 515

Специальные электротехнические расчеты - Альфа ЭМС

Проектирование и расчеты электрохимзащиты

ООО «Альфа ЭМС» выполняет проектные работы по электрохимзащите подземных сооружений. Потребность в выполнении данной работы возникает при проектировании пересечения линией электропередачи высокого напряжения нефтепроводов, газопроводов, продуктопроводов и прочих подземных металлических сооружений, подверженных электрокоррозии. Обоснованием выполнения работы, как правило, являются технические условия на пересечение подземного линейного объекта, выдаваемые проектной организации организацией, эксплуатирующей трубопровод.

Работы по электрохимзащите выполняются по методике ОАО «АК «Транснефть» РД-17.220.00-КТН-151-10 «Методика определения воздействия ВЛ-110 кВ и выше на коррозию нефтепровода и мероприятия по защите трубопровода» в две стадии:

— в проектной документации выполняются расчёты электрохимического потенциала, обосновывается тип электрохимзащиты и количество устройств протекторной или катодной защиты, выполняются расчёты заземляющих устройств катодной защиты;

— в рабочей документации приводятся конкретные указания по установке устройств электрохимзащиты, приводятся схемы соединения подземных сооружений с устройствами электрохимзащиты и заземляющим устройством.

 

Пример электрокоррозии магистрального нефтепровода, вызванной переменным током от пересекающей его линии электропередачи

Устройство защиты трубопровода от воздействия наведённого переменного тока

 

 

 

Расчёт способа заземления экранов кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

ООО «Альфа ЭМС» выполняет полный расчёт силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (расчёт сечений жил и экранов кабелей, выбор способа заземления экранов кабелей) напряжением 6-500 кВ по методикам ОАО «ФСК ЕЭС»:

— СТО 56947007-29.060.20.071-2011 «Силовые кабельные линии напряжением 110-500 кВ. Условия создания. Нормы и требования»;

— СТО 56947007-29.060.20.103-2011 «Силовые кабели. Методика расчёта устройств заземления экранов, защиты от перенапряжений изоляции силовых кабелей на напряжение 110-500 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена»;

— СТО 56947007-29. 060.20.020-2009 «Методические указания по применению силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ и выше».

 

Необходимость выполнения расчётов в соответствии с данными стандартами ОАО «ФСК ЕЭС» обусловлена требованиями технических заданий на проектирование. Расчёты выполняются на стадии разработки проектной документации не только для кабельных линий, но и для заходов кабельных линий на подстанции, кабельных вставок различного назначения, имеющихся практически на любой подстанции. Отсутствие данных расчётов приводит к получению отрицательных заключений экспертизы проектной документации. Результаты расчётов включают в конкурсную (закупочную) документацию по кабельной продукции.

Расчёты по методикам ОАО «ФСК ЕЭС» являются сложными и итеративными. Опытные специалисты ООО «Альфа ЭМС» выполняют расчёт кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена с использованием авторского программного обеспечения, позволяющего выполнить расчёты в сжатые сроки.

Результатом расчётов является:

— выбор сечений жилы и экрана кабеля по токам короткого замыкания и длительно допустимым токам;

— выбор способа заземления экрана кабеля:

Экраны кабелей заземляются с двух концов

 

Экраны кабелей заземляются с одного конца

 

Экраны кабелей заземляются с одного конца с разделением на отдельные секции, число секций определяется расчётом

 

Экраны кабелей заземляются с двух концов с одним циклом транспозиции

 

Экраны кабелей заземляются с двух концов с несколькими циклами транспозиции, число циклов транспозиции определяется расчётом

 

 

Расчёт термической стойкости грозотросов линий электропередачи со встроенным оптоволоконным кабелем

ООО «Альфа ЭМС» выполняет расчёт термической стойкости грозотросов линий электропередачи со встроенным оптоволоконным кабелем (ОКГТ) по методике 5290тм «Методические указания по расчёту термической устойчивости грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи»с учётом новых стандартов ОАО «ФСК ЕЭС»:
— СТО 56947007-33. 180.10.173-2014 «Методические указания по расчёту термического воздействия токов короткого замыкания и термической устойчивости грозозащитных тросов и оптических кабелей, встроенных в грозозащитный трос, подвешиваемый на воздушных линиях электропередачи»;
— СТО 56947007-33.180.10.172-2014 «Технологическая связь. Правила проектирования, строительства и эксплуатации ВОЛС на воздушных линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше»;
— СТО 56947007-33.180.10.171-2014 «Технологическая связь. Эталон проектной документации на строительство ВОЛС-ВЛ с ОКСН и ОКГТ».

 

Грозозащитный трос со встроенным оптоволоконным кабелем

 

Необходимость выполнения расчётов обусловлена требованиями технических заданий на проектирование. Расчёты выполняются на стадии разработки проектной документации, а также при выполнении предпроектной документации (основных технических решений). Отсутствие данных расчётов приводит к получению отрицательных заключений экспертизы проектной документации.

Расчёты по методике 5290тм «Методические указания по расчёту термической устойчивости грозозащитных тросов воздушных линий электропередачи» являются сложными и итеративными. Опытные специалисты ООО «Альфа ЭМС» выполняют расчёт термической стойкости грозотросов линий электропередачи со встроенным оптоволоконным кабелем с использованием авторского программного обеспечения, позволяющего выполнить расчёты в сжатые сроки.

 

Схема для расчёта токов в грозотросах

Результатом работы является выработка технического решения по выбору способа выполнения молниезащиты линии электропередачи (выбор сечения грозотросов, их количества, способа соединения, заземления) на основе расчёта распределения по грозотросам тока однофазного короткого замыкания:

Результаты расчёта токов в грозотросе ОКГТ по всей длине ВЛ 500 кВ,

IОКГТ1 и IОКГТ2 – токи, протекающие при однофазном коротком замыкании по грозотросам в направлении подстанций 1 и 2 соответственно

 

Результаты расчёта токов в грозотросе ОКГТ ВЛ 500 кВ на участке 0-20 км, до 5 км ВЛ выполнен защищённый подход к подстанции


Вы можете заказать услугу прямо сейчас, либо задать вопрос, используя форму ниже:

 

 

 

Прокладка кабеля из сшитого полиэтилена: описание и особенности

Прокладка новых электрических сетей в России или замена старых линий всё чаще осуществляется с использованием более дорогостоящих, но надёжных материалов. Таким является кабель из сшитого полиэтилена – пришедший на смену проводам с пропитано-бумажной или свинцовой защитой. Современные технологии позволили использовать пластик в качестве обмотки благодаря «сшивке» или «вулканизации». Обработка на макромолекулярном уровне позволяет сохранять все характеристики полиэтиленовой обмотки и значительно расширить диапазон температур до 130 С.

Преимущества

Полиэтиленовая защита силового кабеля по суммарным показателям более надёжна в любых условиях. Высокая стоимость окупается меньшими затратами на монтаж, реконструкцию и обслуживание, имеет более низкие диэлектрические потери – коэффициент составляет всего 0,001. История эксплуатации кабеля из сшитого полиэтилена насчитывает порядка 40 лет – за всё это время количество пробоев зарегистрировано на 50 % меньше, чем у аналогов с БПИ.

Среди других преимуществ:

  • хорошая влагостойкость, как следствие высокого качества герметизации;
  • устойчивость к повреждениям;
  • небольшой вес, сечение и радиус – всё это значительно упрощает монтаж на сложных участках;
    увеличена пропускная способность до 90 С; а при перегрузке — до 130 С;
  • при коротких замыканиях имеет более высокую допустимую термическую устойчивость – для кабеля из СПЭ это 250 С;
  • в пределах одной магистрали не ограничиваются уровни прокладки; экологическая безопасность продукции.
  • Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена наделён уникальными характеристиками как общего, так и индивидуального характера, в зависимости от метода изготовления.

Кабель из сшитого полиэтилена – это материал будущего, поэтому сегодня наблюдается массовый переход на использование этой продукции за рубежом и в России. Конечно, главное преимущество – это надёжность и отсутствие вреда для окружающей среды. В изделиях СПЭ отсутствуют жидкие включения, что позволяет обеспечивать прокладку линий абсолютно на любых объектах и осуществлять дальнейшую эксплуатацию практически без обслуживания.

Маркировка кабеля из сшитого полиэтилена

Приобретая кабель из сшитого полиэтилена необходимо учитывать цели, сферу, условия использования и способы укладки. Для идентификации используется маркировка – буквенные и цифровые обозначения помогут сориентироваться в широком ассортименте кабельной полиэтиленовой продукции. Буквенные сокращения «Пв» применяются для обозначения всех типов кабеля из СПЭ. Первая буква шифра обозначает материал жил – А – алюминий (при использовании меди буква не ставится).

Как пример: изделия АПвП означает алюминиевый кабель с изоляцией жил из сшитого полиэтилена с оболочкой из полиэтилена – на тип оболочки указывает последняя буква.

Области применения

Область применения кабеля из сшитого полипропилена практически не ограничена, но имеет чёткое разделение по типу изделий, мощности и монтажу:

  1. служат для прокладки линий в любом грунте, при условии, что есть защита от механических повреждений;
  2. используются для монтажа сетей под водой, в болотах, солончаках и на участках земли, где есть опасность электрокоррозии;
  3. применяются для укладки в местах, где не исключено механическое воздействие и (или) растягивание;
  4. эксплуатируются на участках трассы со сложным рисунком, в сырых или часто затапливаемых местах, а так же по воздуху.

Кроме того, кабель СПЭ выбирают для проведения электричества в производственные помещения и прокладки в кабельных сооружениях. Специальные типы изделий выпускаются как малогорючие, что позволяет эксплуатировать их в стационарных электроустановках, промышленных и общественных сооружениях. Везде, где действуют разрушающие газовоздушные среды.

Устройство и конструкция

Кабель из сшитого полиэтилена выпускается в одно- и трёхжильной конструкции, последняя используется для работы под напряжением до 35 кВ. Оптимальное устройство и надёжная герметизация обусловлены способом изготовления. Система состоит из нескольких слоёв в зависимости от исполнения.

В производстве кабельной продукции СПЭ используется радиационный метод, где вулканизация происходит путём воздействия гамма-лучами и химический способ, который, делится на два типа:

  • Силановая сшивка – когда изоляция накладывается на токопроводящую жилу в растворе солей кремниевой кислоты.
  • Пероксидная – это параллельный процесс сшивки и наложения изоляции при помощи перекиси дикумила.

Последний вариант обработки позволяет использовать силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена в подвальных помещениях, где есть насекомые или грызуны. При нарушении изолирующего покрытия появляется острый запах, который отпугивает вредителей.
Наружный диаметр и вес кабелей

Наружный диаметр кабеля из СПЭ зависит от внутреннего сечения жил, их типа и толщины защитного слоя. Для производства кабельной продукции из сшитого полиэтилена используются проводник круглого сечения и сектор. При одинаковом диаметре, изделия с алюминиевыми жилами легче медных. Для расчёта массы используются показатели веса 1 километра изделия.

Кабель из сшитого полиэтилена: варианты прокладки

Прокладка кабеля из сшитого полиэтилена осуществляется в грунтах различного типа, в кабельных объектах, туннелях и галереях, в блоках и трубах, по воздуху, воде и в помещениях. По стенам и кабельным шахтам или стволам. В зависимости от класса, изделия предназначены для использования в умеренном, холодном и тропическом климате, на высоте до 4 тыс. 300 м. над уровнем моря.

Кроме вышеперечисленных моментов, сфера использования включает в себя эстакады, мосты, пожароопасные и взрывоопасные зоны различных категорий. Кабель СПЭ рекомендован к монтажу для снабжения электроустановок и трасс любой конфигурации.

Ёмкость кабеля

Параметры ёмкости у кабелей СПЭ по средним показателям ниже на 17 % чем у изделий бумажно-масляной изоляцией. Например, для одножильного варианта с сечением 50-240 мм, ёмкость равна 0,23-0,41 мкФ/км. Использование продукции со сшитой изоляцией позволяет значительно снизить ёмкостные токи замыкания на землю.

Кабель СПЭ с ПВХ оболочкой

Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена могут выпускаться с оболочкой из ПВХ. основное назначение этих изделий – транспортировка электричества в установках стационарного типа. Их отличает широкий диапазон эксплуатации. Рабочее напряжение составляет 0.66, 1.0 и 6,0 кВ, частотой 50 Гц. ПВХ защита позволяет эксплуатировать такие изделия во влажном и жарком климате, такие сети устойчивы к появлению и развитию плесени.

Линейка продукции с обозначением «НГ» и «НГ-LS» обладают повышенной пожаробезопасностью при групповой прокладке. Допустимая температура длительного нагрева составляет до +70 С, а возможность эксплуатации в аварийном режиме достигает 8 часов. За весь срок службы (30 лет) экстренные периоды ограничены сроком в 1000 часов.

Марки кабеля более 1 кВ

Кабель из сшитого полиэтилена чаще используется для прокладки магистралей более 1 кВ – на 6,10, 35,110 и более кВ.

Среди популярных марок таких изделий:

  • АПвП, ПвП – для укладки в грунт;
  • АПвПу, ПвПу – с повышенной защитой для трасс со сложной конфигурацией;
  • АПвПг, ПвПг – для монтажа в траншеях с повышенной влажностью;
  • АПвПуг-10 –трёхфазный кабель с усиленной оболочкой и герметизирующим слоем под экраном.

Особенностью кабеля СПЭ более 1 кВ является наличие специальных добавок в токопроводящий слой, защищающий жилу. В числе которых, в качестве полупроводника, используется сажа, которая позволяет выровнять электромагнитное поле и исключить появление частичных разрядов между жилой и изоляцией. Такой слой накладывается и поверх основной изоляции.

Нормы намоток кабелей на барабаны

Для хранения и транспортировки кабеля предназначены специальные барабаны, которые изготавливают из дерева и реже из металла, диаметром 1800, 2200, 2600, 3000 или 3200 мм. Максимальная длина кабеля сечением жилы 800 мм2 составляет 250 метров на деревянном барабане № 18; 500 метров на № 22 и 700 метров на металлической основе № 22. На таблице представлены показатели для барабанов №№ 26, 30 и 32.

Нормативная длина намотки кабеля СПЭ

Диаметр кабеля

 в мм

Тип барабана

26

30

32

60
70
80
90
100
110
120

1220
900
690
545
440

1800
1325
1015
800
650
535
450

2050
1510
1155
915
740
610
515

Заключение

Несмотря на растущую популярность, обобщённый опыт проектирования, установки и наладки кабеля из сшитого полиэтилена в России, как таковой отсутствует. Часто это приводит к проблемам на стадии монтажа и эксплуатации. Особенно это касается одножильных кабелей большого сечения и выбор правильного типа заземления. В некоторых случаях приходится менять большие участки или демонтировать всю линию.

Но выход есть всегда – производители готовы и с удовольствием оказывают профессиональные консультации на стадии выбора. Все российские бренды предлагают подробные инструкции и презентации, которые одержат максимально подробную информацию о продукции, инструкции и рекомендации. За помощью можно обратиться в серьёзную проектную организацию, авторитет которой подкреплён не только рекламой, но и опытом работы с кабелем СПЭ.

Муфты переходные термоусаживаемые с трехжильных кабелей с бумажной маслопропитанной изоляцией на три одножильных кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена марки ПСПТп-10Б

Переходные термоусаживаемые муфты с трехжильных кабелей с бумажной маслопропитанной изоляцией на три одножильных кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, на напряжение 6 и 10 кВ марки
ПСПТп-10(Б)

 

ИНСТРУКЦИЯ ПО МОНТАЖУ


Все операции следует выполнять в строгом соответствии с инструкцией по установке, не допуская изменений в технологии монтажа
Монтаж термоусаживаемых муфт должен проводиться специально обученным персоналом

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Муфты переходные типа ПСПТп-10 (КВТ) предназначены для соединения одного силового трех-жильного кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией с тремя одножильными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение до 10кВ частотой переменного тока 50 Гц.
В режиме эксплуатации диапазон температуры окружающей среды: от-50°С до +50°С.
Монтаж переходных муфт может быть осуществлен для следующих основных типов трехжильных кабелей с бумажной маслопропитанной изоляцией: ААБл, АСБл, СБл, АСБГ, СБг, ААГ, АСГ, СГ, ААБв, АСБШв, СБШв, ААШв, АСШв, СШв, ААБ2лШв, АСБ2лШв; и одножильных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена: АПвП, ПвП, АПвВ, ПвВ, АПвБП, ПвБП, АПвБВ, ПвБВ, АПвПу, ПвПу, АПвПг, ПвПг, АПвПуг, ПвПуг, АПвП2г, ПвП2г, АПвПу2г и их аналогов.

2. ТИПОРАЗМЕРЫ МУФТ
Выбор типоразмеров муфт производится в зависимости от сечения жил кабеля (см. табл.):

Наименование муфты

Рабочее напряжение (кВ)

Число жил кабеля

Сечение жил кабеля (мм)

ПСПТп-10-35/50 (Б)

6 и 10

3

35, 50

ПСПТп-10-70/120 (Б)

70, 95, 120

ПСПТп-10-150/240 (Б)

150, 185, 240

 

3. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
Монтаж муфты должен производиться с соблюдением «Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок», «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Правил пожарной безопасности для энергетических предприятий», «Технической документации на муфты для силовых кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией напряжением до 10 кВ», а также правил и инструкций, действующих на предприятии, применяющем данные муфты.

4. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
4.1 Подготовка к монтажу
Внимательно ознакомьтесь с инструкцией по монтажу. Проверьте по комплектовочной ведомости наличие деталей в комплекте и соответствие муфты сечению, типу и рабочему напряжению монтируемых кабелей. Подготовьте рабочее место, все необходимые инструменты и приспособления. Проверьте исправность газового оборудования: баллона, шланга, редуктора и горелки.
Если муфта хранилась в неотапливаемом помещении при температуре менее 5°С, то до начала монтажа комплект муфты следует выдержать не менее 2-х часов при температуре 18—20°С. Монтаж термоусаживаемых муфт должен проводиться в соответствии с «Технической документацией на муфты для силовых кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией напряжением до 10 кВ». Монтаж термоусаживаемых муфт требует соблюдения особой чистоты. Попадание в муфту влаги, грязи и посторонних частиц в процессе монтажа недопустимо.
Перед началом монтажа, уточните тип металлического экрана на кабеле с изоляцией из сшитого полиэтилена. Комплект муфты в стандартной комплектации рассчитан на кабель с проволочным медным экраном. При наличии медного ленточного экрана запросите дополнительные аксессуары и схему разделки у производителя муфт.

4.2 Разделка кабеля
Разделка кабеля должна осуществляться в строгом соответствии с инструкцией производителя. Точная и аккуратная разделка является необходимым условием и залогом правильного монтажа кабельной муфты. Разделка кабеля должна выполняться только высококвалифицированным специалистом. Несоблюдение размеров разделки, разделка без рулетки «на глазок», порезы и задиры на жильной изоляции, небрежное снятие полупроводящего слоя и наличие загрязнений могут привести к сокращению срока службы муфты и пробоям.
Перед началом монтажа муфт на кабеле с бумажной маслопропитанной изоляцией проверьте бумажную изоляцию на отсутствие влаги. Весь монтаж муфты на кабеле с бумажной маслопропитанной изоляцией должен быть заранее подготовлен и завершен без перерывов за один раз. Недопустимо оставлять разделанный кабель на длительные технологические перерывы. Для удаления сульфатной бумаги и битумного состава с оболочки кабеля допускается их подогрев беглым огнем газовой горелки. Перед монтажом узла заземления свинцовая или алюминиевая оболочка кабеля должна быть зачищена до металлического блеска при помощи кордощетки.
При разделке кабеля уделите внимание сохранению целостности медного проволочного экрана. Недопустимо обламывание проволочек экрана, так как это ведет к уменьшению сечения заземляющего проводника.
Особое внимание следует уделить снятию изоляции с жил кабеля. Любые повреждения жил в процессе снятия изоляции недопустимы. Разделка высоковольтных кабелей из сшитого полиэтилена требует профессионального инструмента для снятия изоляции и полупроводящего экрана.

4.3 Технология соединения
Качество, надежность и работоспособность всей муфты во многом определяется качеством монтажа соединителей на жилах кабеля. При монтаже переходной муфты необходимо использовать болтовые соединители с масляным стопором. Использование гильз под опрессовку не допускается.
При монтаже «механических» соединителей с болтами со срывной головкой необходимо удерживать корпус соединителя в момент затяжки болтов при помощи специальной зажимной струбцины НМБ-4 или газового ключа, предохраняя кабельные жилы от деформации.
При наличии нескольких болтов в соединителе первой срывается головка болта, расположенного ближе к центру соединителя.

4.4 Технология термоусадки
Для монтажа термоусаживаемых муфт предпочтительно использовать пропановую газовую горелку с широкой насадкой (диаметр сопла 30—50 мм).
Пламя горелки следует отрегулировать таким образом, чтобы оно было мягким, с языками желтого цвета. Остроконечное клиновидное синее пламя не допускается. Усадка термоусаживаемых трубок с использованием газовой горелки требует определенных навыков и опыта.
Перед проведением каждой технологической операции поверхность, на которую усаживается трубка или подматывается герметик, должна быть очищена от загрязнений, пыли, жировых пятен и нагара. Для обеспечения равномерной усадки и предотвращения «подгорания» пламя горелки должно находиться в постоянном колебательном движении. Интенсивность усадки может регулироваться расстоянием от горелки до изделия.
Во избежание образования морщин и воздушных пузырей на поверхности трубки, термоусадку следует производить от центра трубки к ее концам, либо последовательно от одного конца трубки к другому. Прежде чем продолжить термоусадку вдоль кабеля, трубка или перчатка должны быть усажены по кругу. Усадка толстостенных термоусаживаемых кожухов, соединительных манжет и перчаток требует более длительного времени и должна сопровождаться предварительным медленным и равномерным прогревом.
Следуйте указаниям инструкции, точно устанавливайте термоусаживаемые трубки относительно других элементов муфты. Перед усадкой трубок и перчаток на металлические поверхности следует убедиться в отсутствии острых кромок и заусенцев. Все неровности должны быть предварительно зашлифованы. После зашлифовки убедитесь, что на поверхности изоляции не осталось металлических опилок.
Для обеспечения хорошего прилегания термоусаживаемых изделий к металлическим поверхностям, последние рекомендуется предварительно прогреть до 50—70°С. Избыток термоплавкого клея, выступающий из-под кромок усаживаемых деталей с внутренним клеевым подслоем подтверждает хорошее качество герметизации. Убедитесь в отсутствии повреждений, морщин и вздутий на поверхности усаженных изделий.
После завершения монтажа не подвергайте муфту механическим воздействиям до ее полного остывания.

1. Подготовка кабелей к работе

1.1 Распрямить конец кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией и три конца кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на длине 2000 мм, очистить их от загрязнений и расположить таким образом, чтобы напротив конца кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией были три конца кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена с перехлестом в 150 мм. По центру перехлеста провести маркировочную линию, после чего обрезать концы кабелей по разметке.
1.2 На кабель с бумажной маслопропитанной изоляцией надеть внутренний и внешний кожухи, вложенные один в другой, сдвинуть их на время монтажа вдоль кабеля, предварительно защитив внутреннюю поверхность от загрязнения с помощью упаковочного полиэтиленового пакета из комплекта муфты.

2. Разделка кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией

2.1 Удалить с конца кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией защитный покров, броню, металлическую оболочку и слой поясной изоляции согласно размерам, указанным на рисунке. Проверить бумажную изоляцию на влажность. Монтаж муфты на кабеле с увлажненной изоляцией категорически запрещается. Удалить жгуты межфазного заполнения. При наличии цветных маркировочных лент на фазной бумажной изоляции ленты не удалять.
2.2 На расстоянии 25 мм от среза металлической оболочки произвести кольцевые надрезы.
2.3 Протереть сухой ветошью фазную бумажную изоляцию, сняв остатки масла с поверхности.
2.4 Развести жилы кабеля под углом, удобным для проведения работ по установке трубок жильной изоляции и изолирующей перчатки (малой).
2.5 Зафиксировать на концах жил фазную бумажную изоляцию бандажом из ленты ПВХ.
2.6 Зачистить и обезжирить поверхности бронелент. На бронелентах сделать три полуды для последующего присоединения проводов заземления.

3. Установка жильных изолирующих трубок на кабель с бумажной маслопропитанной изоляцией

3.1 Надеть на жилы кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией жильные изолирующие трубки и сдвинуть их до упора в основание разделки.
3.2 Последовательно усадить изолирующие трубки в направлении от корня разделки к концам кабеля.

4. Герметизация корня разделки кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией

4.1 Удалить защитный поясок оболочки 25 мм.
4.2 На расстоянии 5 мм от среза оболочки кабеля наложить 2-3 витка бандажной нити на слой черной электропроводящей бумаги и удалить ее от края поясной изоляции до бандажа (линия обрыва электропроводящей бумаги должна быть ровной, без рваных выступающих краев). Сухой ветошью убрать остатки масла с поверхности поясной изоляции.
4.3 Из части маслостойкого герметика сформировать конус и вдавить его с усилием в корешок разделки кабеля, заполнив все пустоты междужильного пространства. После уплотнения расстояние от края герметика до среза поясной изоляции не должно превышать 35-40 мм.
4.4 Обмотать оставшимся герметиком корень разделки кабеля в форме «яблока» с полным перекрытием поясной изоляции и заходом на 10 мм на оболочку. Максимальный диаметр намотки не должен превышать диаметр металлической оболочки более чем на 15 мм. Длина намотки 70 мм.

5. Установка изолирующей перчатки на кабель с бумажной маслопропитанной изоляцией

5.1 Сблизить жилы кабеля и надеть на них малую изолирующую перчатку. Сдвинуть перчатку как можно плотнее к основанию разделки.
5.2 Усадить перчатку в направлениях, указанных на рисунке. В первую очередь усадить основание «пальцев» по окружности. Затем усадить «пальцы» на жилы кабеля от основания. И в завершение -усадить корпусную часть перчатки от основания «пальцев» на зачищенную и обезжиренную оболочку кабеля.

6. Разделка кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

6.1 Надеть на три кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена большую термоусаживаемую перчатку таким образом, чтобы корпус перчатки был обращен к месту соединения кабелей. Продвинуть перчатку на 1,5 — 2 метра от места соединения кабелей в сторону кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
6.2 Удалить с кабеля наружную оболочку и разделительный слой до проволочного экрана на длине 325 мм от конца кабеля.
6.3 Удалить медные жильные экраны (медные проволоки), оставив 30 мм экрана от среза наружной оболочки. Загнуть медные проволоки на внешнюю оболочку кабеля, не допуская перехлеста проволок. Операции 6.2 и 6.3 выполнить на трех концах кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

7. Удаление полупроводящего экрана по изоляции

7.1 С помощью специального инструмента (роликового ножа) удалить слой черного полупроводящего экрана на длину 275 мм от среза кабеля на трех концах кабелей. После снятия полупроводящего экрана на поверхности изоляции из сшитого полиэтилена не допускается наличие остатков проводящего материала, бугров и заусенцев. Все неровности необходимо зашлифовать мелкозернистой наждачной бумагой. Повторное использование специального инструмента для этих целей не допускается.

8. Установка трубок для выравнивания электрического поля (ТВНЭП)

8.1 Обезжирить участки изоляции из сшитого полиэтилена, используя х/б салфетку и бензин-растворитель, начиная от конца жилы в направлении полупроводящего экрана по изоляции. Салфетку х/б использовать только однократно для каждой жилы.
8.2 Поочередно для каждого конца кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена надвинуть вплотную к срезу наружной оболочки кабеля и усадить на жилы трубки выравнивания напряженности электрического поля.
8.3 Усадить трубки выравнивания напряженности электрического поля в направлении от среза внешней оболочки к концам жил.

9. Установка жильных изолирующих трубок на кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

9. 1 Поочередно для каждого конца кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена надвинуть и усадить на жилы жильные изолирующие трубки. Трубки располагать вплотную к срезу наружной оболочки.
9.2 Усадить жильные изолирующие трубки в направлении от среза внешней оболочки к концам жил.

10. Удаление изоляции жил под соединитель

10.1 Удалить с концов жил кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией и кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена изоляцию на длине, равной глубине отверстия в болтовом соединителе.
10.2 Очистить поверхность оголенных участков жил от оксидной пленки и обезжирить бензином-растворителем.

11. Соединение жил кабелей

11.1 Надеть на жилы кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией толстостенные изолирующие манжеты и сдвинуть их на время монтажа соединителей в сторону малой перчатки до упора.
11.2 Произвести соединение жил болтовыми соединителями с масляным стопором. Удалить острые кромки, выступы и заусенцы напильником, не допуская попадания металлической стружки на элементы конструкции муфты. Обезжирить поверхности соединителей.
11.3 Обмотать герметиком соединители с заходом на 10 мм на жильные изолирующие трубки кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией и кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, заполняя неровности соединителей и зазоры между торцами соединителей и изоляцией жил. При обмотке вытягивать герметик в 2 раза и производить перекрытие витков на 1/2 ширины ленты.
11.4 Надвинуть на соединители толстостенные манжеты и расположить их по центру соединителей. Усадить манжеты от середины к краям.

12. Подсоединение провода заземления к медным экранам кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

12.1 Растянуть в ширину конец провода заземления на длине 90-100 мм.
12.2 Расположить провод заземления вдоль оболочки кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена таким образом, чтобы его растянутый конец лежал на отогнутых на внешнюю оболочку медных проволоках и был направлен к срезу оболочки.
12.3 Прижать провод заземления одним витком малой пружины так, чтобы край пружины находился на расстоянии 10 мм от среза оболочки кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена.
12.4 Перегнуть провод заземления в обратном направлении и произвести намотку пружины поверх провода заземления вокруг жилы кабеля. На время дальнейшего монтажа еще раз перегнуть провод заземления в обратном направлении и зафиксировать на кабеле лентой ПВХ. Операции 12.1 — 12.4 выполнить для трех кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

13. Установка изолирующей распорки

13.1 Вложить между жилами соединенных кабелей изолирующую распорку, расположив ее симметрично по центру соединения.
13.2 Свести жилы кабелей максимально близко друг к другу и закрепить их по краям толстостенных манжет и в месте окончания распорки со стороны кабеля из сшитого полиэтилена с помощью киперной ленты.

14. Герметизация межфазного пространства

14.1 Снять антиадгезионный защитный слой с узких граней мастики для заполнения межфазного пространства. Поместить межфазный заполнитель между жилами таким образом, чтобы широкое основание было обращено наружу.
14. 2 Не снимая бумаги с внешнего широкого основания, с максимальным усилием вдавить межфазный заполнитель в пространство между жилами. Придать заполнителю цилиндрическую форму, равномерно распределив его по всей длине муфты от основания «пальцев» перчатки маслопропитанного кабеля до медных экранов жил кабелей из сшитого полиэтилена. Межфазный заполнитель не должен заходить на экраны медных проволок.

15. Монтаж внутреннего защитного кожуха

15.1 Зачистить и обезжирить оболочку кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией.
15.2 Надвинуть внутренний защитный кожух на монтируемую муфту до среза внешней оболочки кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
15.3 Усадить внутренний защитный кожух. Усадку необходимо начинать со стороны кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, следя за тем, чтобы край кожуха уселся по срезу внешней оболочки. После усадки внутреннего кожуха, должно остаться минимум 40 мм свободной оболочки кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией, для последующего монтажа алюминиевого экрана и крепления проводов заземления большой пружиной постоянного давления.

16. Восстановление экрана по оболочке

16.1 Поверх внутреннего кожуха произвести намотку алюминиевой ленты с перехлестом витков 15-20 мм. Намотку необходимо начинать от края малых пружин постоянного давления кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и закончить на металлической оболочке маслопропитанного кабеля с заходом на нее на 20 мм. Концы алюминиевой ленты зафиксировать изоляционной лентой ПВХ.
16.2 Аккуратно разгладить ленту по контуру конструкции на всей длине намотки.

17. Соединение проводов заземления монтируемых кабелей

17.1 Распрямить и вытянуть вдоль монтируемой муфты три провода заземления, закрепленные на кабелях из сшитого полиэтилена, до бронелент кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией. Закрепить их бандажом из 2-3 витков проволоки на облуженных поверхностях бронелент.
17.2 Произвести пайку проводов заземления к бронелентам кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией. Сгладить выступы и острые кромки в местах пайки проводов заземления, после чего обезжирить участки монтажа проводов заземления к бронелентам.
17.3 Закрепить провода заземления на металлической оболочке кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией с помощью большой пружины постоянного давления.
17.4 Закрепить на монтируемой муфте провода заземления с помощью 2-3 бандажей, выполненных изоляционной лентой ПВХ.
17.5 Установить пластину-герметик узла заземления на месте монтажа провода заземления и на участках бронелент на маслопропитанном кабеле и обжать ее руками.

18. Установка изолирующей перчатки

18.1 Обезжирить наружные оболочки кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на длине 150-200 мм от края пружин постоянного давления.
18.2 Сдвинуть по кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена изолирующую перчатку до упора края корпусной части перчатки в пружины постоянного давления.
18.3 Усадить перчатку в направлениях, указанных на рисунка В первую очередь усадить основание «пальцев» по окружности. Затем усадить «пальцы» на жилы кабеля от основания. И в завершение — усадить корпусную часть перчатки от основания «пальцев» на монтируемую муфту.

19. Установка внешнего защитного кожуха

19.1 Надвинуть на муфту внешний защитный кожух, расположив его таким образом, чтобы один его край начинался на основании «пальцев» термо-усаживаемой перчатки, усаженной на кабели из сшитого полиэтилена, а другой заканчивался на джутовой оболочке кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией.
19.2 Усадить кожух, начиная усадку от края, расположенного на корпусе термоусаживаемой перчатки. Усадку кожуха производить по окружности, последовательно перемещаясь от края в сторону кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией.
19.3 После усадки защитный кожух должен закрывать корпус изолирующей перчатки и заходить на джутовый защитный покров кабеля с бумажной маслопропитанной изоляцией.

Монтаж муфты завершен. Дайте муфте остыть прежде чем подвергать ее какому-либо механическому воздействию.

Расчет рейтингов повреждения кабеля

При выборе кабеля важно учитывать его характеристики в условиях неисправности. Важно провести расчеты, чтобы убедиться, что любой кабель способен выдержать воздействие любого потенциального повреждения или короткого замыкания. В этой заметке рассказывается, как это сделать.

Основная проблема с кабелями, находящимися в состоянии неисправности, - это выделяемое тепло и любое возможное отрицательное воздействие, которое оно может оказать на изоляцию кабеля.

Расчет рейтинга неисправности основан на том принципе, что защитное устройство изолирует неисправность в течение определенного периода времени, так что допустимое повышение температуры внутри кабеля не будет превышено.

Адиабатическое уравнение

При расчете рейтингов неисправностей кабеля обычно предполагается, что продолжительность настолько мала, что кабель не отводит тепло в окружающую среду. Принятие этого подхода упрощает расчет и дает возможность ошибиться.

Обычно используемым уравнением является так называемое адиабатическое уравнение. Для заданного повреждения I , которое длится время t , минимально необходимая площадь поперечного сечения кабеля определяется как:

A = I2tk

A - номинальное поперечное сечение, мм 2

I - ток короткого замыкания, А

t - длительность тока короткого замыкания, с

k - коэффициент, зависящий от типа кабеля (см. Ниже)

В качестве альтернативы, с учетом поперечного сечения кабеля и ток повреждения, максимальное время, допустимое для защитного устройства, можно найти из:

t = k2A2I2

Коэффициент k зависит от изоляции кабеля, допустимого повышения температуры в условиях повреждения, удельного сопротивления проводника и теплоемкости. .Типичные значения k :

084

94

52

47
Значение k
Температура Материал проводника
Начальная ° C] Конечная [° C] Медь Алюминий Сталь
Термопласт 70 ° C (ПВХ)

70

160/140

115/103

76/78

42/37

Термопласт 90 ° C (ПВХ)

90

160/140

100/86

66/57

36/31

Термореактивный, 90 ° C (XLPE, EDR)

90

250

143

Термореактивная, 60 ° C (резина)

60

200

141

93

51

Термореактивная резина, 85 ° )

85

220

134

89

48

Термореактивный, 185 ° C (силиконовый каучук)

180

350

132

87

* где два значения; меньшее значение применяется к проводнику CSA> 300 мм 2
* эти значения подходят для продолжительности до 5 секунд, источник: BS 7671, IEC 60364-5-54

Совет: для лучшего понимания изоляции кабеля и о том, как он классифицируется, см. нашу заметку о свойствах изоляции кабеля.

Пример

Рассмотрим максимальный ток короткого замыкания 13,6 кА, и защитное устройство сработает за 2,6 с. Минимальная безопасная площадь поперечного сечения медного термореактивного кабеля 90 ° C ( k = 143) составляет:

S = 136002 × 2,6143 = 154 мм2

Любой выбранный кабель большего размера выдержит отказ.

Выведение - адиабатическое уравнение и k

Термин адиабатический применяется к процессу, в котором отсутствует теплопередача.Что касается повреждений кабеля, мы предполагаем, что все тепло, генерируемое во время повреждения, содержится внутри кабеля (а не передается от него). Очевидно, что это не совсем так, но это на всякий случай.

Из физики тепло Q , необходимое для подъема материала ΔT , определяется как:

Q = смΔT

Q - добавленное тепло, Дж

c - удельная теплоемкость материала , Jg -1 . K -1

м - масса материала, г

ΔT - повышение температуры, K

Энергия в кабеле во время повреждения определяется по формуле:

Q = I2Rt

R - сопротивление кабеля, Ом

Исходя из физических свойств кабеля, мы можем рассчитать м и R как:

м = ρcAl и R = ρrlA

ρ c - плотность материала в г.мм -3

ρ r - удельное сопротивление жилы, Ом.мм

l - длина кабеля, мм

Объединяя и заменяя имеем:

I2Rt = смΔT

I2tρrlA = cρcAlΔT

и перестановка для A дает:

S = I2tk, позволяя k = cρcΔTρr

Примечание: ΔT - это максимально допустимое превышение температуры для кабеля:

f ΔT =

f ΔT

θ f - конечная (максимальная) температура изоляции кабеля, ° C

θ i - начальная (рабочая) температура изоляции кабеля, ° C

Единицы: выражены в граммах (граммы) и 2 мм, в отличие от кг и м. Это широко используется разработчиками кабелей. При необходимости уравнения могут быть легко переделаны в килограммах и миллиметрах.

Получение значений k

Константу k можно вычислить по приведенному выше уравнению.

Более распространенным подходом является использование табличных значений для k , например, из BS 7671 [1] .

IEC 60364-5-54 [2] также позволяет более прямой расчет k , используя:

k = Qc (β + 20) ρ20ln (β + θfβ + θi)

Q c - объемная теплоемкость проводника при 20 ° С, Дж.K -1 . Мм -3

β - величина, обратная температурному коэффициенту удельного сопротивления при 0 ° C, ° C

ρ 20 - удельное сопротивление проводника при 20 ° C, Ом.мм

θ i - начальная температура проводника, ° C

θ f - конечная температура проводника, ° C

β [° C] Q c [J. K -1 . Мм -3 ] ρ 20 [Ом.мм]
Медь 234,5 3,45 x 10 -3
17,241 x 10 - 6
Алюминий 228 2,5 x 10 -3 28,267 x 10 -6
Сталь 202 3.8 x 10 -3 138 x 10 -6


Подставляя приведенные выше значения и немного изменяя уравнение IEC, получаем:

k = 226ln (1 + θf − θi234,5 + θi) - медные проводники

k = 148ln (1 + θf − θi228 + θi) - алюминиевые проводники

k = 78ln (1 + θf − θi202 + θi) - стальные

Неадиабатические эффекты

As Как уже упоминалось, адиабатическое уравнение предполагает, что во время короткого замыкания от кабеля не отводится тепло. В некоторых ситуациях, особенно при более длительной продолжительности КЗ, расчет может быть безопасным, но есть вероятность, что можно обойтись меньшим поперечным сечением. В этих случаях можно произвести более точный расчет.

Учет неадиабатических эффектов сложнее. Если нет какого-либо драйвера, использовать адиабатические уравнения просто проще. Доступно программное обеспечение для учета неадиабатических эффектов, однако с этим связаны затраты, время и сложность.

IEC также публикует стандарт, который касается неадиабатических уравнений:

  • IEC 60949 «Расчет термически допустимого тока короткого замыкания с учетом неадиабатических эффектов нагрева».

Метод, принятый в МЭК 60949, заключается в использовании адиабатического уравнения и применении коэффициента для учета неадиабатических эффектов:

I = εIAD

I - допустимый ток короткого замыкания, А (или кА)

I AD - адиабатический расчетный допустимый ток короткого замыкания, А (или кА)

ε - коэффициент, учитывающий отвод тепла от кабеля

Основная часть стандарта IEC 60949 касается Расчет ε .

Другие проблемы с повреждениями кабеля

Помимо прямого нагревающего воздействия токов короткого замыкания, другие соображения включают:

  • электромеханическое напряжение и уровни повреждения, достаточно большие, чтобы вызвать отказ кабеля
  • производительность соединения и концевой заделки при повреждении условия

Хотя в большинстве случаев отсутствие нагрева не является серьезным, могут возникнуть ситуации, когда они могут представлять опасность для кабеля или оборудования / персонала в непосредственной близости.

Ссылки
  • [1]. BS 7671 - Требования к электроустановкам . 17-е изд. Соединенное Королевство: IEE; 2008.
  • [2] IEC 60364-5-54 Электроустановки низкого напряжения - Часть 5-54: Выбор и монтаж электрического оборудования - Устройства заземления и защитные проводники . 3-е изд. IEC; 2011.

Интернет-курсы PDH. PDH для профессиональных инженеров.

ПДХ Инжиниринг.

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

курсов."

Рассел Бейли, П.Е.

Нью-Йорк

"Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам.

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным.Я многому научился и они были

очень быстро отвечу на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. "

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

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

проеду по вашей компании

имя другим на работе."

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

"Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком с

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт. "

Майкл Морган, P.E.

Техас

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

информативно и полезно

в моей работе ».

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

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

- лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

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

материал "

Jesus Sierra, P. E.

Калифорния

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

человек узнает больше

от сбоев."

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

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

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

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

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину."

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

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

получил огромное удовольствие "

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

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

на связи

курсов."

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

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

.

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

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

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

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

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам. »

Джеймс Шурелл, P.E.

Огайо

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

не на основании каких-то неясных раздел

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика."

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

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

организация "

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

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

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

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

а онлайн-формат был очень

Доступно и просто

использовать. Большое спасибо. "

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

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

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

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

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев предоставлено.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

"Документ" Общие ошибки ADA при проектировании оборудования "очень полезен.Модель

испытание потребовало исследования в

документ но ответы были

в наличии "

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

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

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ."

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

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

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

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

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой."

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

"Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать дополнительный

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

приходится путешествовать. "

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

"Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

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

пора искать где

получить мои кредиты от. "

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

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

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

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

.

мой собственный темп во время моего утро

до метро

на работу."

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

"Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы высоко рекомендовал

вам на любой PE нужно

CE единиц. "

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники."

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

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

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40% "

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

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

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

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

коды и Нью-Мексико

регламентов. "

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

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

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

"Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

.

при необходимости дополнительно

аттестат. "

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

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

мне то, за что я заплатил - много

оценено! "

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

"Курс был по разумной цене, материал был кратким, а

хорошо организовано. "

Глен Шварц, П.Е.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока -

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. "

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

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

Роберт Велнер, П.Е.

Нью-Йорк

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

Building курс и

очень рекомендую ."

Денис Солано, P.E.

Флорида

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

хорошо подготовлен. "

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

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

.

обзор везде и

всякий раз, когда."

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

"Вопросы на экзамене были зондирующими и демонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

"Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили курс

поможет по моей линии

работ."

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова».

Анджела Уотсон, П.Е.

Монтана

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

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

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

и отличный освежитель ».

Луан Мане, П.Е.

Conneticut

"Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернуться, чтобы пройти викторину "

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

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

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

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

успешно завершено

курс."

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

"Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график "

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет."

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

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

сертификат. Спасибо за создание

процесс простой ».

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Положительный опыт.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час. "

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

"Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея заплатить за

материал ."

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

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

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

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

.

процесс, которому требуется

улучшение."

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

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

сертификат. "

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

"Учебные модули CEDengineering - это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

много разные технические зоны за пределами

по своей специализации без

приходится путешествовать."

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Силовые кабели - часть 5 - Среднее и низкое напряжение

Кабели среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена, с ПВХ-оплеткой, SWA, с ПВХ-оболочкой (XLPE = сшитый полиэтилен; SWA = армированный стальной арматурой)


В следующем разделе обычно рассматриваются кабели из сшитого полиэтилена 6,35 / 11 кВ. Для с изоляцией из сшитого полиэтилена проводников, температура непрерывных проводников 90 ° C допустима с экскурсии с перегрузкой до 130 ° C в течение максимум 8 часов непрерывно на одно мероприятие, с максимальной суммой 125 часов в год.В случае короткого замыкания изоляция выдерживает температуру проводника до 250 ° C в течение 1 с. --- проектные условия окружающей среды / условия установки, применимые для с изоляцией из сшитого полиэтилена. Кабели 6,35 / 11 кВ.

Текущие рейтинги основаны на следующих параметрах:

Коэффициенты снижения номинальных характеристик для нестандартных условий:

--- покажите коэффициенты снижения номинальных значений, которые будут использоваться для расчета проводимого тока. емкость при использовании этих кабелей в нестандартных условиях.2 ).


ТАБЛИЦА 13 Группа кабелей из сшитого полиэтилена в горизонтальном положении на стандартной глубине прокладка и в стандартных грунтовых условиях (многожильные кабели).

Максимальная температура проводника: 90 ° C.


ТАБЛИЦА 14 Факторы снижения номинальной температуры земли Максимальная температура проводника (90 ° С)


ТАБЛИЦА 15 Факторы снижения температуры воздуха.

Примечание. Кабели можно сгруппировать в воздухе без снижения номинальных значений при условии, что кабели установлены на кабельных лестницах, а для:

• Горизонтальная формация: зазор между кабелями не менее 6 × общий диаметр самого большого кабеля (или 150 мм) в зависимости от того, какой наименее.

• Вертикальное образование: зазор от опорной стены больше, чем 20 мм, а вертикальный зазор между кабелями больше 150 мм.

Примечание: если количество кабелей> 4, они должны быть проложены горизонтально. самолет.

Параметры короткого замыкания для кабелей 6,35 / 11 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена Короткое замыкание рейтинги не поддаются жесткой трактовке из-за неизвестных переменных. По возможности следует применять консервативные значения.По мере роста энергосистема увеличивается, так же как и уровни неисправности системы. При выборе кабель следует обратить внимание на его способность к короткому замыканию, а также к рейтингу непрерывного тока.

Другие ограничивающие эффекты во избежание повреждений в условиях короткого замыкания следующие:

• Ослабление стыков из-за размягчения припоя при температуре проводника. 160 ° C и выше, хотя большинство соединений проводников в настоящее время выполняется компрессионные фитинги, особенно для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

• Расклинивание проводов в соединительных коробках из-за продольного расширения. кабелей, проложенных непосредственно в земле.

Характеристики кабеля при коротком замыкании основаны на адиабатических характеристиках проводники.

Это предполагает отсутствие потерь тепла от кабеля в период неисправности. Никаких понижающих коэффициентов в зависимости от температуры почвы и глубины не требуется. захоронения и др.

Номинальные значения рассчитаны на основе следующих температурных пределов:

Где:

= номинальный ток короткого замыкания в амперах

= постоянное сочетание температурных пределов и свойств материала проводника

= площадь проводника

= продолжительность короткого замыкания в секундах

Значение K для медных и алюминиевых проводников 6.2 соответственно, при повышении температуры проводника от ТАБЛИЦА от 90 до 250 ° C обеспечивает номинальные значения короткого замыкания за 1 с; для других периодов времени следует применять следующую формулу.

Номинальное значение короткого замыкания за 1 с (кА):

Ток замыкания на землю:

В некоторых системах предусмотрено снижение токов замыкания на землю за счет включения нейтрального электромагнитного ответвителя (NEC) в нейтральной точке распределения трансформатор, как правило, на 300 А.

Если это не так, сопротивление медных лент и стали проволочная броня должна быть включена в расчет.

Показаны типичные номинальные значения замыкания на землю за 1 с для 6,35 / 11 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена.


ТАБЛИЦА 16 номинальных значений замыкания на землю.

Кабели силовые низковольтные с изоляцией из ПВХ и сшитого полиэтилена на напряжение 600/1000 В

Примечание по ПВХ изоляции:

Для ПВХ-изоляции допустима температура сплошного проводника до 70 ° C. Необходимо соблюдать осторожность при согласовании кабеля с защитой цепи. Под в условиях короткого замыкания, допускается максимальная температура проводника 160 ° C на максимальный период 1 с.

Примечание по изоляции из сшитого полиэтилена:

Для изоляции из сшитого полиэтилена допустимы температуры непрерывного провода до 90 ° C. с экскурсиями до 130 ° C в течение максимум 8 часов непрерывно на мероприятие, с максимальной суммой 125 часов в год. ТАБЛИЦА дизайн окружающей среды / установка условия, применимые к кабелям низкого напряжения (600/1000 В) с изоляцией из сшитого полиэтилена.


ТАБЛИЦА 17 Текущие номинальные параметры.

Коэффициенты снижения номинальных характеристик для нестандартных условий

___ показывают коэффициенты снижения номинальных значений, которые следует использовать для расчета токоведущих емкость при использовании этих кабелей в нестандартных условиях.2)


ТАБЛИЦА 22 Коэффициенты снижения температуры воздуха.

D * - это общий диаметр одного кабеля.


ТАБЛИЦА 23 Коэффициенты снижения номинальных характеристик для группирования многожильных кабелей, установленных горизонтально в воздухе

Примечание. Кабели можно сгруппировать в воздухе без снижения номинальных характеристик при условии, что кабели проложены по лестницам, а для:

• Горизонтальное образование: зазор больше, чем в 6 раз больше, чем общий размер кабеля. 2, что является наименьшим).

• Вертикальное образование: зазор от вертикальной стены больше, чем 20 мм, а вертикальный зазор между кабелями больше 150 мм.

Примечание: если количество кабелей> 4, их следует прокладывать горизонтально. самолет.

Параметры короткого замыкания для кабелей из ПВХ и кабелей 600/1000 В с изоляцией из сшитого полиэтилена:

Для кабелей с ПВХ изоляцией и изоляцией из сшитого полиэтилена необходимо соблюдать осторожность, чтобы ограничить температуры проводников при продолжительной работе и в условиях короткого замыкания как указано.

Номинальные параметры короткого замыкания рассматриваются как внутренние параметры. Их расчет основан на адиабатическом уравнении и не зависит от внешних факторов. Из-за неизвестных переменных номиналы короткого замыкания не поддаются легко к жесткому лечению, поэтому по возможности следует применять консервативные значения.

Где SC = ток короткого замыкания в амперах:

= постоянное сочетание температурных пределов и свойств проводника материалы

= площадь проводника

= продолжительность короткого замыкания в секундах


ТАБЛИЦА 24 Значения проводника / температурной постоянной K

Медные проводники:

=== электрические и физические свойства различных типов кабелей для использования при расчетах размеров кабеля.Диаметры D1, D2 и d указаны в эти таблицы соответствуют легенде, которая показывает типичные конструктивные детали трехжильного армированного кабеля с ПВХ изоляцией. Типы кабелей для физические и электрические свойства которых показаны в этих таблицах. следующим образом.


РИС. 6. Поперечное сечение трехжильного кабеля из ПВХ

.


ТАБЛИЦА 25 Медный кабель 600/1000 В с 3- и 4-жильным ПВХ-изоляцией

ТАБЛИЦА 26 Медный кабель 600/1000 В с 3- и 4-жильным изоляцией из сшитого полиэтилена

ТАБЛИЦА 27 3-ядерный 6.Кабель медный и алюминиевый 35/11 кВ с изоляцией PILC

ТАБЛИЦА 28 3-жильные медные и алюминиевые кабели 6,35 / 11 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена - Медные проводники Многожильные алюминиевые проводники

ТАБЛИЦА 29 Одножильные кабели с ПВХ изоляцией и многопроволочными медными жилами - номинальные диаметры; Текущие рейтинги Phase Current Ratings - Phase Trefoil Формация

Расчеты размеров для фидерного кабеля трансформатора 20 / 3,3 кВ, 12,5 МВА

Фидерный кабель трансформатора 20 кВ

Типовые расчеты для фидерного кабеля трансформатора 20 кВ представлены ниже.После правильной классификации напряжения кабеля применяются следующие соображения:

Размер кабеля для фидера трансформатора 20 / 3,3 кВ, 12,5 МВА (фото предоставлено: cabletecservices.co.uk)
  1. Допустимая нагрузка по току
  2. Рейтинг короткого замыкания
  3. Падение напряжения
  4. Земля полное сопротивление контура

Рассмотрим трансформатор 20 / 3,3 кВ, 12,5 МВА , который должен питаться по подземному кабелю 3 с сердечником из сшитого полиэтилена, SWA, ПВХ с медным проводом.


1.Максимальный ток кабеля

Ток полной нагрузки трансформатора рассчитывается по формуле:

I полная нагрузка = 12,5 × 10 6 / 1,73 × 20 × 10 3 = 361 A

Дон t забудьте о факторах снижения характеристик… Производители предоставляют спецификации на кабели, включая соответствующие коэффициенты снижения характеристик, на основе IEC 60287 (таблица 1). При температуре грунта на глубине укладки 20 ° C коэффициент снижения номинальных характеристик составляет 0.97 .

Коэффициент группового снижения номинальных характеристик для 3 кабелей, проложенных в траншее на центрах 0,45 м, составляет 0,84 . Тепловое сопротивление грунта принято за нормальное значение 1,2 ° Cм / Вт для установки в Великобритании и 1,00 номинальный коэффициент . Глубина прокладки кабеля должна составлять 0,8 м и 1,00 номинальный коэффициент .

Следовательно, последующий номинальный ток кабеля должен быть 361 / 0,97 × 0,84 = 443 A

Из таблиц производителей выбранный размер кабеля составляет 240 мм 2 .

Вернуться к содержанию ↑


2. Рейтинг короткого замыкания

Максимальный уровень сбоя системы в этом приложении составляет 8,41 кА . Из стандарта IEC 60364-5-54 (Электрические установки в зданиях - устройства заземления, защитные проводники и проводники защитного заземления):

I sc = K × A / √t

Где:

  • K - постоянный, 143 для кабеля из сшитого полиэтилена
  • A - поперечное сечение кабеля, 240 мм 2 в зависимости от допустимой нагрузки по току
  • т - продолжительность короткого замыкания, для кабелей среднего напряжения использовать 1 секунда

I sc = 240 × 143 / √1 = 34.4 кА

Из таблиц производителей и / или на рисунках 1 (a – c) для рабочих напряжений до 19000/33000 включительно изолированный кабель на основе сшитого полиэтилена выбранный 240 мм 2 кабель как раз способен на это Рейтинг короткого замыкания за 1 секунду .

Таблицы примечаний консервативны и предполагают полностью загруженный кабель. В начале повреждения температура проводника составляет 90 ° C , а в конце повреждения температура проводника составляет 250 ° C .

Рис. 1 - (a) Бумага, (b) ПВХ- и (c) Медный проводник с изоляцией из сшитого полиэтилена, номинальные параметры короткого замыкания

Вернуться к содержанию ↑


3. Падение напряжения (Vd)

Рассмотрим длину 100 м. длина трассы кабеля с сопротивлением R = 0,0982 Ом / км и индуктивным реактивным сопротивлением X L = 0,097 Ом / км . При токе полной нагрузки I fl = 361 A при коэффициенте мощности 0,85 падение напряжения на кабеле длиной 100 м ,

В d = I fl × X L × sinφ + I fl × R × cosφ вольт

В d = (361 × 0.097 × 0,53 + 361 × 0,0982 × 0,85) × 100/1000
V d = (18,56 + 30,13) × 100/1000
V d = 4,87 V
V d = 0,042%

Важные примечания //
  1. При 20 кВ падение напряжения на такой короткой длине кабеля незначительно.
  2. Правила электропроводки IEE требуют, чтобы падение напряжения на любом конкретном участке кабеля было таким, чтобы общее падение напряжения в цепи, частью которой является кабель, не превышало 2½% от номинального напряжения питания, т.е.е. 10,4 В для трехфазного источника питания 415 В и 6 В для однофазного питания 240 В .
  3. Пользователи промышленных предприятий могут использовать другие спецификации и применять 5% (или даже 10%) без нагрузки к условиям полной нагрузки и, возможно, 20% на клеммах двигателя в условиях запуска двигателя.
  4. Данные производителей для инженерных сетей зданий часто выражаются в единицах падения напряжения (вольт) для тока 1 ампер на 1-метровом участке кабеля определенного размера.

Вернуться к содержанию ↑


4. Импеданс контура заземления

Для строительных работ важно, чтобы проводка с малым поперечным сечением и низкий уровень повреждения обеспечивали протекание тока замыкания на землю, достаточного для срабатывания автоматического выключателя или предохранителя. защита . Для распределительных электрических сетей с более сложной защитой проверка все еще необходима и позволяет рассчитать вероятные напряжения прикосновения, возникающие в результате замыкания на землю.

Это, в свою очередь, может быть затем проверено на предмет допустимой продолжительности отказа , чтобы избежать опасности .В этой статье рассматриваются критерии проектирования, связанные с сенсорным и ступенчатым потенциалами.

Критерий № 1 - Учитывать сопротивление заземления на исходной подстанции 0,5.

Критерий № 2 - Нейтраль исходной подстанции 20 кВ находится примерно в 10 км от рассматриваемого кабеля длиной 100 м. Кроме того, параллельный кабель заземления с медными жилами проложен для дополнения и улучшения значений сопротивления брони силового кабеля от оборудования до нейтрали первичного питания подстанции.

Для этого примера предположим, что силовые и дополнительные медные кабели заземления и броня на расстоянии 10 км имеют комбинированное эффективное сопротивление 0,143 .

Критерий № 3 - Комбинированное сопротивление 100 м, 240 мм 2 , брони кабеля (0,028 Ом / 100 м) и параллельно 2 × 95 мм 2 дополнительных медных кабелей заземления (0,00965 Ом / 100 м) = 7,18 × 10 -3 Ом .

Критерий № 4 - Считать сопротивление заземления при повреждении кабеля равным 0.5 .

Критерий № 5 - Эффективная цепь заземления показана на рисунке 2. Эффективное сопротивление кабеля первичной подстанции между нейтралью и коротким замыканием 0,15 .

Рисунок 2 - Пример расчета - полное сопротивление контура заземления

Критерий № 6 - Необходимо определить максимальный ток замыкания на землю при 20 кВ. Иногда это ограничивается резистором заземления нейтрали, и для расчета может быть взят максимальный ограниченный ток. Максимальный ток замыкания на землю для этого расчета составляет 1000 А .

Для замыкания на землю на конце кабеля длиной 100 м , 10 км от основного источника питания подает ток короткого замыкания,

I f = (1000 × 0,15) / (1 + 0,15) = 131 A

Следовательно, напряжение прикосновения к земле при повреждении кабеля 131 × 0,5 = 65,3 В

Вернуться к содержанию ↑


ПРИЛОЖЕНИЕ - Коэффициенты снижения на основе IEC 60287

Коэффициенты снижения на основе IEC 60287

Go вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Электротехника передачи и распределения, доктор К.Р. Бейлисс CEng FIET и Б. Дж. Харди ACGI CEng FIET

myCableEngineering.com> Уравнение адиабаты

При расчете рейтингов неисправностей кабеля обычно предполагается, что продолжительность достаточно короткая, чтобы кабель не отводил тепло в окружающую среду. Принятие этого подхода упрощает расчет и дает возможность ошибиться.

Обычно используемым уравнением является так называемое адиабатическое уравнение. Для данной неисправности I , которая длится в течение времени t , минимальная требуемая площадь поперечного сечения кабеля определяется по формуле:

А = I2tk

где: A - номинальное сечение, мм 2
I - ток повреждения, А
t - длительность тока повреждения, с
k - коэффициент, зависящий от типа кабеля (см. Ниже )

В качестве альтернативы, учитывая сечение кабеля и ток короткого замыкания, максимальное время, допустимое для срабатывания защитного устройства, можно найти по адресу:

т = k2A2I2

Коэффициент k зависит от изоляции кабеля, допустимого повышения температуры в условиях повреждения, удельного сопротивления проводника и теплоемкости.Типичные значения k :

Температура Материал проводника
Начальная ° C Конечная ° C Медь Алюминий Сталь
Термопласт 70 ° C (ПВХ)

70

160/140

115/103

76/78

42/37

Термопласт 90 ° C (ПВХ)

90

160/140

100/86

66/57

36/31

Термореактивная, 90 ° C (XLPE, EDR)

90

250

143

94

52

Термореактивная, 60 ° C (резина)

60

200

141

93

51

Термореактивная, 85 ° C (резина)

85

220

134

89

48

Термореактивная, 185 ° C (силиконовая резина)

180

350

132

87

47

* где два значения; нижнее значение применяется к проводнику CSA> 300 мм 2
* эти значения подходят для продолжительности до 5 секунд, источник: BS 7671, IEC 60364-5-54

Пример

Считайте максимальный ток короткого замыкания 13.6 кА, и защитное устройство срабатывает за 2,6 с. Минимальная безопасная площадь поперечного сечения медного термореактивного кабеля 90 ° C ( k = 143) составляет:

S = 136002 × 2,6143 = 154 мм2

Любой выбранный кабель большего размера выдержит отказ.

Деривация - адиабатическое уравнение и k

Термин адиабатический применяется к процессу, в котором отсутствует теплопередача. Что касается повреждений кабеля, мы предполагаем, что все тепло, генерируемое во время повреждения, содержится внутри кабеля (а не передается от него).Очевидно, это не совсем так, но это на всякий случай.

Из физики количество тепла Q , необходимое для подъема материала ΔT , определяется как:

Q = см ΔT

где Q - добавленное тепло, Дж
c - удельная теплоемкость материала, Jg -1 .K -1
м - масса материала, г
ΔT - превышение температуры, К

Энергия в кабеле во время повреждения определяется по формуле:

Q = I2Rt

где R - сопротивление кабеля, Ом

Исходя из физических свойств кабеля, мы можем рассчитать м и R как:

m = ρcAl и R = ρrlA

где ρ c - плотность материала в г.мм -3
ρ r - удельное сопротивление жилы, Ом.мм
l - длина кабеля, мм

Комбинируя и заменяя, получаем:

I2Rt = см ΔT

I2tρrlA = cρcAlΔT

и перестановка для A дает:

S = I2tk, положив k = cρcΔTρr

Примечание: ΔT - максимально допустимое превышение температуры для кабеля:

ΔT = θf − θi

где θ f - конечная (максимальная) температура изоляции кабеля, ° C
θ i - начальная (рабочая) температура изоляции кабеля, ° C

Единицы: выражаются в г (граммах) и мм. 2 , а не в кг и м.Это широко используется разработчиками кабелей. При необходимости уравнения можно легко изменить в кг и м.

Простые расчеты для протяжки кабеля

Даже если ваша бригада приняла все необходимые меры предосторожности при раскладке кабеля и обращении с катушками, тяга кабеля все равно может испортиться, если вы повредите внешнюю изоляцию кабеля во время процесса. Однако с помощью нескольких расчетов и практических знаний арифметики вы можете предотвратить проблемы в недавно включенных фидерах, рассчитав максимально допустимое растягивающее усилие для любой установки - и вам даже не нужно знать расчет.

Помимо математических навыков, вам необходимо знать следующие параметры установки:

  • Дорожка качения, размер
  • Конфигурация кабеля
  • Поправочный коэффициент для веса кабеля
  • Заклинивающий потенциал
  • Зазор между проводниками
  • Давление на подшипник боковой стенки

Теперь давайте посмотрим, как эти факторы применяются в примере расчета растягивающего усилия.

Пример установки питателя

Предположим, вы участвуете в проекте по проектированию / строительству бумажной фабрики, и вашему клиенту требуется питатель на 400 А, 15 кВ для работы, как показано на Рис.1 . Рис. 1. Схема предлагаемой фидерной установки 15кВ.

Заказчик потребовал, чтобы все питатели на объекте были выдвижными, в трубах из жесткой оцинкованной стали (GRS). Заказчик также установил, что вы должны использовать одножильные кабели среднего напряжения 90 ° C с заземленной нейтралью с ленточным экраном; Изоляция из сшитого полиэтилена; и комбинезон из ПВХ. После ознакомления с таблицей 310.73 NEC определите размер питателя 500 тыс. Куб. Мил. При наличии этих требований обратитесь к производителю кабеля, и вы обнаружите, что необходимый вам кабель среднего напряжения имеет внешний диаметр (d) 1.60 дюймов и вес 2,2 фунта / фут.

Пришло время определить размер кабелепровода. В таблице 1 главы 9 NEC указано, что допустимый процент заполнения проводника составляет 40%. Вы можете рассчитать общую площадь трех кабелей среднего напряжения, используя следующее уравнение:

Площадь = 3 x (pi ÷ 4) x d 2
Площадь = 3 x 0,785 x 1,60 2
Площадь = 6,03 кв. Дюйма

В этой ситуации Таблица 4 (Жесткий металлический кабелепровод) в главе 9 NEC требует 5-дюймового. канал. Такой размер кабелепровода позволит вам проскользнуть ниже допустимого процента заполнения проводника на 10%.

Позиция имеет значение

Это может показаться неважным, но геометрическое положение каждого кабеля ( Рис. 2 )) оказывает уникальное влияние на величину силы трения или сопротивления, которое проводники испытывают во время натяжения. Кроме того, расположение влияет на весовой коэффициент. Используя отношение внутреннего диаметра дорожки качения (D) к внешнему диаметру проводника (d), вы можете определить, какое геометрическое положение вы можете ожидать увидеть.

Рис. 2. Количество одножильных кабелей одинакового веса и диаметра, а также отношение внутреннего диаметра кабельной дорожки к внешнему диаметру проводника определяют геометрические положения, в которых располагаются кабели.

Хотя положение одного кабеля легко предсказать (см. Вариант А на рис. 2), другие положения не так очевидны:

  • Треугольный (вариант B на рис. 2): это происходит, когда вы вытаскиваете три отдельных проводника из трех отдельных катушек, и их отношение D / d меньше 2,5. Если вы вытащите отдельные тройные проводники с одной катушки, они также будут сидеть в этом положении.
  • Подставка (вариант C на рис. 2): это положение может возникнуть, когда вы вытаскиваете три отдельных проводника с трех отдельных барабанов, и их отношение D / d находится в пределах 2.5 и 3.0. Это положение наименее благоприятно, потому что оно дает наихудший сценарий сопротивления во время тяги.
  • Diamond (вариант D на рис. 2): это положение возникает, когда вы вытаскиваете четыре отдельных проводника с четырех отдельных катушек, и их отношение D / d меньше 3,0. Если вы вытащите четыре отдельных проводника из одной катушки, многожильный кабель также будет находиться в этом положении.

Чтобы определить, как проводники будут сидеть в кабелепроводе, обратитесь к Таблице 4 для определения внутреннего диаметра (D) 5-дюймовой муфты.Кабелепровод GRS, который составляет 5,07 дюйма. Используйте отношение внутреннего диаметра кабелепровода (D) к внешнему диаметру кабеля (d), чтобы определить, как отдельные проводники будут сидеть в кабелепроводе. В данном случае это соотношение:

D ÷ d
5.07in. ÷ 1,60 дюйма
= 3,17

Поскольку это соотношение приводит к числу, превышающему 3,0, отдельные проводники будут располагаться в кабелепроводе в виде опоры.

Проводники «весят» больше, чем вы думаете

Теперь, когда вы знаете расположение кабеля, необходимо определить, как вес проводников повлияет на тягу.

Коэффициент коррекции веса важен, потому что, когда вы протягиваете два или более проводов по дорожке качения, сумма сил, возникающих между проводниками и дорожкой качения, всегда больше, чем сумма весов отдельных проводников.

Уравнения в таблице Таблица 1 для определения поправочного коэффициента веса для конкретных установок основаны на внутреннем диаметре дорожки качения и внешнем диаметре проводника.

Таблица 1. Уравнения для поправочного коэффициента веса.

Когда у вас есть три одиночных проводника одинакового диаметра и веса (что является наиболее распространенным сценарием), вы можете ожидать более высокий весовой коэффициент для положения подставки, чем для треугольного положения. Что это значит для тебя? Это означает, что вы должны предположить, что проводники будут сидеть в положении опоры (если вы не вытягиваете тройные отдельные проводники с одной катушки), потому что это приведет к более высокому и более консервативному расчету растягивающего натяжения. Используйте следующее уравнение, чтобы найти поправочный коэффициент веса:

Вт = 1 + {(4 ÷ 3) x [d ÷ (D-d) 2 }
Вт = 1 + {(4 ÷ 3) x [160 ÷ (3.47) 2 }
W = 1,28

Не зажимайте эти кабели

При определении размеров вашей системы кабельных каналов всегда следует учитывать возможность заклинивания или заклинивания кабелей. Обычно это происходит, когда у вас есть три или более отдельных проводника, лежащих бок о бок в одной плоскости. Когда вы протягиваете проводники через изгиб, кривизна изгиба стремится сжимать проводники вместе.

Однако, если вы протягиваете одно- или двухжильный кабель, многожильный кабель с общей оболочкой или многожильный кабель без оболочки, состоящий из тройного или четырехжильного проводника, вам, вероятно, не нужно беспокоиться о защемлении.

Используйте следующую формулу для определения вероятности заклинивания. Используйте внутренний диаметр дорожки качения и внешний диаметр отдельного проводника:

.

1.05 х (D ÷ d)

Постоянный коэффициент 1,05 отражает тот факт, что изгибы на самом деле имеют овальную форму в разрезе.

  • Если значение меньше 2,5, проблемы с заклиниванием не возникнут.
  • Если значение меньше 3,0, но больше 2,8, очень возможно заклинивание.
  • Если значение больше 3,0, проблемы с заклиниванием не возникнут.

Примечание : Не допускайте заклинивания от 2,8 до 3,2 для силовых кабелей из экструдированного диэлектрика типа MV.

Используя значения внутреннего диаметра дорожки качения и внешнего диаметра отдельного проводника из примера, вы получите следующее значение:

1,05 x (D ÷ d)
1,05 x (5,07 дюйма ÷ 1,60 дюйма)
= 3,33

Поскольку в результате этого вычисления получается число больше 3.0, у вас, вероятно, не будет проблемы с глухим.

Проводникам тоже нужен запас по высоте

Не забывайте, что у вас также должен быть достаточный зазор между самым верхним проводником и верхней частью дорожки качения, чтобы обеспечить безопасное и легкое вытягивание. Для прямой тяги у вас может быть зазор всего дюйма, и вы при этом будете в безопасности. Для более сложных вытяжек у вас должно быть от ½ дюйма до 1 дюйма

Используйте уравнения из таблицы , таблица 2, (которые основаны на наихудших сценариях), чтобы найти безопасный зазор для заданной кабельной дорожки и положения кабеля.

Таблица 2 . Уравнения зазора.

Обратите внимание, что эти уравнения включают увеличение на 5% (коэффициент 1,05) для компенсации отклонений в диаметрах кабеля и дорожки качения, а также овальной формы участков дорожки качения на изгибах. Однако, поскольку проводники в данном примере будут находиться в положении опоры, вам не нужно будет проверять , а не на предмет зазора.

Расчет тягового усилия

Теперь, когда вы проверили большинство факторов, влияющих на протягивание кабеля, пора приступить к расчету растягивающего натяжения, используя следующее уравнение:

T = Д x Ш x Ш x Ш

где T - общее натяжение при растяжении (фунты), L - длина (футы) кабельного фидера, который вы протягиваете, w - общий вес (фунт / фут) проводов, f - коэффициент трения (обычно 0 .5 для условий с хорошей смазкой), а W - коэффициент поправки на вес. (См. Таблица 3 для получения информации о коэффициентах трения для различных конфигураций дорожки качения / кабеля.)

Таблица 3. Коэффициенты трения дорожки кабельного телевидения / конфигурации кабеля.

Предполагая, что вы тянете от точки A к точке H, вам следует начинать расчет поэтапно. См. Таблица 4 для значений множителя изгиба.

Таблица 4. Множители натяжения для различных радиусов изгиба.Примечание. Эти множители основаны на коэффициенте трения 0,5. Если коэффициент трения равен 1,0, вы должны возвести множитель в квадрат. Если коэффициент трения равен 0,75, вы должны поднять множитель в 1 1/2 степени.

Шаг 1: T A-B = 10 футов x 6,6 фунта / фут x 0,5 x 1,28
T A-B = 42 фунта

Шаг 2: T A-C = T A-B Множитель изгиба 90 °
T A-C = 42 фунта x 2,2
T A-C = 92 фунта

Шаг 3: T C-D = 75 футов x 6.6 фунтов / фут x 0,5 x 1,28
T C-D = 317 фунтов

Шаг 4: T A-D = T A-C + T C-D
T A-D = 92 фунта + 317 фунтов
T A-D = 409 фунтов

Шаг 5: T A-E = T A-D x 90 ° множитель изгиба
T A-E = 409 фунтов x 2,2
T A-E = 900 фунтов

Шаг 6: T E-F = 635 футов x 6,6 фунта / фут x 0,5 x 1,28
T E-F = 2682 фунта

Шаг 7: T A-F = T A-E + T E-F
T A-F = 900 фунтов + 2682 фунтов
T A-F = 3582 фунтов

Шаг 8: T A-G = T A-F x множитель изгиба 90 °
T A-G = 3582 фунта x 2.2
T A-G = 7 880 фунтов

Шаг 9: T G-H = 30 футов x 6,6 фунт / фут x 0,5 x 1,28
T G-H = 127 фунтов

Шаг 10: T A-H = 7880 фунтов + 127 фунтов
T A-H = 8007 фунтов

Основываясь на правильных расчетах, вам понадобится приблизительно 8000 фунтов растягивающего усилия, чтобы протянуть проводники 15 кВ, но вы еще не закончили.

Кабели чувствительны к давлению на их стенки

Последним этапом процесса протяжки кабеля является определение того, повлияет ли растягивающее натяжение на предел давления на опору боковой стенки проводника.Когда вы протягиваете кабель или отдельные проводники через изгиб дорожки качения или вокруг шкива, между кабелем или стенкой проводника и изгибом или шкивом возникает давление подшипника на боковую стенку (SWBP).

Это давление оказывает очень сильное влияние на конструкцию системы кабельных каналов питателя, поскольку оно напрямую связано с радиусами изгибов, растягивающим натяжением и весом кабеля или проводов. В большинстве случаев вы можете опустить этот весовой коэффициент при расчете SWBP, потому что он относительно невелик по сравнению с натяжением на растяжение.

Обычно SWBP выражается в единицах напряжения вне изгиба (фунты), деленного на радиус изгиба (футы). Расчетный результат - это единица силы на единицу длины. Используйте уравнения в , Таблица 5, , чтобы найти SWBP для различных конфигураций кабеля / кабельных каналов и изгибов с определенным радиусом.

Таблица 5. Уравнения давления в подшипнике на боковую стенку (SWBP). Если вы протягиваете многожильный кабель, используйте уравнение для одножильного кабеля. Из таблицы 5 видно, что по мере увеличения радиуса изгиба на SWBP уменьшается на .Кроме того, каждое уравнение определяет конкретный проводник в каждом положении проводника, который будет испытывать максимальную силу раздавливания:

  • Положение подставки: центральный провод.
  • Позиция ромба: самый нижний провод.
  • Треугольное положение: два нижних провода.
Рекомендуемые пределы SWBP для различных типов и конструкций кабелей см. В Таблица 6 . Таблица 6. Рекомендуемые пределы SWBP для различных типов и конструкций кабелей.

Эти ограничения можно использовать при проектировании системы дорожек качения. Например, если проект предусматривает протягивание трех одножильных проводников из сшитого полиэтилена 600 В вокруг изгиба, а расчет растягивающего натяжения дает значение 3600 фунтов, то минимальный радиус изгиба будет составлять 3600 фунтов, разделенных на 1200 фунтов / фут, или 3 фута. Убедитесь, что три изгиба на 90 ° имеют достаточный радиус, чтобы ограничить SWBP на проводниках до 750 фунтов.

Поскольку натяжение T A-C (92 фунта) относительно невелико, вы можете использовать стандартные колена и не беспокоиться о превышении предела SWBP в 750 фунтов.Напряжение T A-G , однако, другое дело - совершенно необходимо, чтобы вы не превышали предел SWBP в 750 фунтов.

Используйте уравнение SWBP для положения с опорой и решите для радиуса (R):

SWBP = [(3W - 2) x T] ÷ 3R
750 = {[(3 x 1,28) - 2] x 7,880} ÷ 3R
R = 14 499 ÷ 2250 = 6,44 фута

Это означает, что вам нужно согнуть кабель длиной 10 футов в трубку большого радиуса. (Вам понадобится дополнительная длина, чтобы компенсировать изгиб.)

Вытягивать кабель достаточно сложно, если вы знаете, что делаете, поэтому несоблюдение надлежащей процедуры может сделать работу намного более сложной, не говоря уже о бессмысленной, если ваши кормушки выйдут из строя вскоре после протяжки.Поскольку даже малейшие упущения в определении максимально допустимого тягового усилия могут вызвать проблемы в новых питателях, очень важно, чтобы вы выполнили правильные расчеты, чтобы работа была выполнена правильно с первого раза.

Калькулятор сечения кабеля AS / NZS 3008 | jCalc.NET

Калькулятор размеров кабеля для определения номинального тока, падения напряжения, импеданса контура, кабеля заземления и короткого замыкания на основе стандарта Австралии и Новой Зеландии AS / NZS 3008.

Как мне улучшить этот калькулятор?

См. Также

Параметры нагрузки

  • Напряжение (В): Укажите напряжение и выберите расположение фаз: 1 фаза переменного тока, 3 фазы переменного тока или постоянного тока.
  • Нагрузка (кВт, кВА, А, л.с.): Укажите нагрузку в кВт, кВА, А или л.с.
  • PF: Укажите коэффициент мощности нагрузки (cos & Phi), если нагрузка указывается в кВт или л.с.
  • Макс. падение напряжения (%): Максимально допустимое падение напряжения на нагрузке.
  • Расстояние (м): Длина кабеля в метрах от источника до нагрузки. Длина возврата автоматически включается калькулятором.

Параметры защиты от короткого замыкания

  • Защитное устройство: Выберите одно из следующего:
    • MCB:
      • Тип кривой MCB: Кривая отключения MCB: B, C или D.
      • Рейтинг MCB: Выберите рейтинг MCB или выберите Авто. Авто автоматически выберет рекомендуемый размер из таблиц C6 и C7 в AS / NZS 3000-2018
    • Общее: MCCB, воздушные выключатели (ACB), вакуумные выключатели (VCB) или предохранители.
      • Ток срабатывания (A): Ток срабатывания срабатывания устройства защиты.
      • Время отключения (мс): Время отключения устройства защиты от короткого замыкания.
      • Ограничение тока (да / нет): Укажите, может ли автоматический выключатель или предохранитель ограничивать энергию повреждения. Обычно предохранители и автоматические выключатели.
      • Энергия пропускания (A 2 с): Энергия пропускания короткого замыкания I 2 т в A 2 с. Пропускаемая энергия указана производителем устройства в кривых.
  • Полное сопротивление повреждения источника: Укажите метод определения полного сопротивления внешнего контура.
    • Оценка: Оценка в соответствии с AS / NZS 3000-2018, т.е. предположим, что 80% напряжения доступно на источнике кабеля во время замыкания на землю.
    • Вычислить: Вычислить исходя из предполагаемого тока короткого замыкания.
    • Измерено: Укажите измеренное сопротивление в Ом.
  • Предполагаемый ток короткого замыкания (кА): Укажите предполагаемый ток замыкания на первичной стороне автоматического выключателя. Этот параметр показывает, когда параметр ограничения тока выбран как «нет».Или когда в качестве метода импеданса источника выбран «Рассчитать».

Параметры активного кабеля

  • Тип кабеля: Количество жил в кабеле. Не обращайте внимания на заземляющий провод в трехфазных кабелях.
  • Тип изоляции: Тип изоляции. Обычно «Термопласт (ПВХ), 75 ° C» или «Термореактивный (XLPE), 90 ° C». В особых случаях используется «Термореактивный (XLPE), 110 ° C».
    Обратите внимание, что в AS / NZS 3008 и в калькуляторе нет опции для кабелей «Термопласт (ПВХ), 90 ° C» ( V-90 ).В этом случае в калькуляторе можно выбрать «Термореактивный (XLPE), 90 ° C». Однако имейте в виду, что кабели V-90 не могут подвергаться высоким механическим нагрузкам при 90 ° C. Обратитесь к AS 3008 для получения более подробной информации.
  • Тип сердечника: Медь или алюминий.
  • Размер жилы: Выберите размер кабеля или выберите Авто. Авто автоматически выберет кабель наименьшего диаметра, который соответствует трем критериям: номинальный ток, падение напряжения и номинальный ток короткого замыкания.
  • Количество кабелей на фазу: Обычно только один кабель на фазу, для одножильных или многожильных кабелей.Для сценариев с высокой нагрузкой можно выбрать более одного кабеля. Если тип кабеля одножильный, этот параметр означает, что задает кабелей. То есть x количество комплектов (из двух) для однофазных. И x количество комплектов (из трех) для трехфазного тока.

Параметры заземляющего кабеля

  • Тип жилы заземления: В настоящее время поддерживается только медь.
  • Размер заземляющего проводника: Выберите размер кабеля или выберите Авто. Auto автоматически выберет кабель в соответствии с AS 3000-2018, таблица 5.1, «Минимальный размер медного заземляющего проводника».

Параметры установки

  • Установка кабеля: Способ установки кабеля. Рассмотрим худший вариант установки кабеля.

Расчет номинального тока кабеля

Текущие рейтинги выбраны из таблиц с 4 по 21 в AS / NZS 3008-2017. Он зависит от типа кабеля, типа изоляции и способа прокладки кабеля.

Таблицы с 4 по 21 основаны на температуре окружающей среды 40 ° C и температуре грунта 25 ° C.2} \)

Этот метод вычисляет импеданс для худшего случая коэффициента мощности, то есть когда коэффициент мощности кабеля и нагрузки одинаков.

В калькуляторе размеров кабеля используется сопротивление R c из Таблицы 35 в AS / NZS 3008-2017.

Реактивное сопротивление одножильных кабелей выбирается из плоского касающегося столбца таблицы 30 в AS / NZS 3008. Это худший сценарий.

Реактивное сопротивление для многожильных кабелей выбирается из столбца с круглыми проводниками в таблице 30 в AS / NZS 3008.Это наихудший сценарий.

Расчет импеданса контура

Максимальное расстояние петли рассчитывается как:

\ (L_ {max} = \ dfrac {0.8 \ cdot V_ {1 \ phi} \ cdot 1000} {I_ {min} \ cdot Z_ {c}} \)

Где:

  • В - однофазное напряжение. 2 \)

    Где:

    • I - ток короткого замыкания в амперах,
    • t - продолжительность короткого замыкания в секундах.
    • S - площадь поперечного сечения проводника.
    • K - постоянная, выбранная из таблицы 52 в AS / NZS 3008-2017.

    K Зависит от изоляционного материала, начальной и конечной температуры проводника.

    В калькуляторе предполагается, что начальная температура проводника является максимально допустимой рабочей температурой для данного типа изоляции, т. Е. 75 ° C для ПВХ, 90 ° C для XLPE 90 ° C и 110 ° C для XLPE 110 ° C.

    Максимально допустимая температура короткого замыкания из Таблицы 53 в AS / NZS 3008-2017 используется в качестве конечной температуры проводника, т.е. 160 ° C для ПВХ и 250 ° C для XLPE.

    Используются следующие значения K.

    • 111 для кабелей из ПВХ, рассчитанных на 75 градусов.
    • 143 для кабелей из сшитого полиэтилена, рассчитанных на 90 градусов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *