فئات: مقالات مميزة » أسرار كهربائي
مرات المشاهدة: 390289
تعليقات على المقال: 29
كيفية اختيار قسم الكابل - نصائح المصمم
تتناول المقالة المعايير الرئيسية لاختيار قسم الكبلات ، وتقدم أمثلة على العمليات الحسابية.
في الأسواق ، يمكنك غالبًا رؤية علامات مكتوبة بخط اليد تشير إلى أي منها كابل يجب أن يتم شراؤها من قبل المشتري اعتمادا على الحمل الحالي المتوقع. لا تصدق هذه العلامات ، لأنها تضللك. يتم اختيار المقطع العرضي للكابل ليس فقط من خلال التشغيل الحالي ، ولكن أيضا من خلال العديد من المعلمات.
بادئ ذي بدء ، يجب ألا يغيب عن الأذهان أنه عند استخدام كابل في حدود إمكاناته ، تسخن نوى الكابل بعشرات الدرجات. تشير القيم الحالية الموضحة في الشكل 1 إلى تسخين نوى الكبل إلى 65 درجة عند درجة حرارة محيطة تبلغ 25 درجة. إذا تم وضع عدة كابلات في أنبوب واحد أو درج ، فبسبب تسخينها المتبادل (كل كابل يسخن جميع الكابلات الأخرى) ، يتم تقليل الحد الأقصى المسموح به للتيار بنسبة 10-30 في المائة.
أيضا ، الحد الأقصى الحالي ممكن ينخفض في درجات الحرارة المحيطة مرتفعة. لذلك ، في شبكة المجموعة (شبكة من الدروع إلى التركيبات ومآخذ التوصيل وغيرها من أجهزة الاستقبال الكهربائية) ، تستخدم الكابلات عادة في التيارات التي لا تتجاوز 0.6 - 0.7 من القيم الموضحة في الشكل 1.
التين. 1. التيار المستمر المسموح به للكابلات مع الموصلات النحاسية
على هذا الأساس ، يمثل الاستخدام الواسع النطاق لقواطع الدائرة بتيار مقنن 25A لحماية شبكات المخارج الموضوعة بواسطة كابلات ذات الموصلات النحاسية ذات مقطع عرضي 2.5 مم 2 خطرًا. يمكن العثور على جداول لتقليل معاملات حسب درجة الحرارة وعدد الكابلات في صينية واحدة في قواعد التركيب الكهربائي (PUE).
تنشأ قيود إضافية عندما يكون الكبل طويلاً. في الوقت نفسه ، يمكن أن تصل خسائر الفولتية في الكابل إلى قيم غير مقبولة. كقاعدة عامة ، عند حساب الكابلات ، لا تزيد الخسائر القصوى في الخط عن 5٪. ليس من الصعب حساب الخسائر إذا كنت تعرف قيمة مقاومة النوى الكبل وتيار الحمل المقدر. ولكن عادةً ما يتم استخدام جداول اعتماد الخسائر في وقت التحميل لحساب الخسائر. يتم حساب وقت التحميل كمنتج لطول الكابل بالأمتار والطاقة بالكيلووات.
ترد في الجدول 1 البيانات الخاصة بحساب الخسائر عند جهد أحادي الطور قدره 220 فولت. على سبيل المثال ، بالنسبة للكابل ذي الموصلات النحاسية ذات المقطع العرضي 2.5 مم 2 ويبلغ طول الكابل 30 مترًا وقوة الحمل 3 كيلو وات ، تكون مدة التحميل 30 × 3 = 90 ، وستكون الخسارة 3٪. إذا تجاوزت القيمة المحسوبة للخسائر 5٪ ، فمن الضروري اختيار كبل به مقطع عرضي أكبر.
الجدول 1. لحظة التحميل ، kW x m ، للموصلات النحاسية في خط من سلكين بجهد 220 فولت لقسم معين من الموصل
وفقًا للجدول 2 ، يمكنك تحديد الخسارة في خط ثلاثي الطور. بمقارنة الجدولين 1 و 2 ، يمكن الإشارة إلى أنه في خط ثلاثي المراحل مع موصلات نحاسية ذات مقطع عرضي 2.5 مم 2 ، تتناقص خسارة 3٪ مع وقت تحميل أكبر بست مرات.
تحدث زيادة ثلاثية في وقت التحميل بسبب توزيع طاقة الحمل على ثلاث مراحل ، وزيادة مضاعفة بسبب حقيقة أن التيار في الموصل المحايد يساوي صفرًا في شبكة ثلاثية الطور ذات حمل متماثل (تيارات متطابقة في موصلات الطور). مع الحمل غير المتوازن ، تزداد الخسائر في الكبل ، والتي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار قسم الكبل.
الجدول 2. لحظة الحمل ، kW x m ، للموصلات النحاسية في خط من أربع أسلاك من ثلاث مراحل مع صفر جهد 380/220 فولت لقسم معين من الموصل (لتكبير الجدول ، انقر على الشكل)
تتأثر الخسائر في الكبل بشدة عند استخدام مصابيح الجهد المنخفض ، على سبيل المثال ، مصابيح الهالوجين. هذا أمر مفهوم: إذا سقطت 3 فولت على الطور وموصلات محايدة ، فعند جهد 220 فولت ، من المحتمل ألا نلاحظ ذلك ، وعلى جهد 12 فولت ، سينخفض الجهد على المصباح بمقدار النصف إلى 6 فولت.هذا هو السبب في أن محولات مصابيح الهالوجين التي تعمل بالطاقة يجب تقريبها قدر الإمكان من المصابيح. على سبيل المثال ، يبلغ طول الكبل 4.5 أمتار مع مقطع عرضي قدره 2.5 مم 2 وحمل 0.1 كيلو واط (مصباحان كل منهما 50 واط) ، تكون لحظة التحميل 0.45 ، وهو ما يعادل خسارة قدرها 5٪ (الجدول 3).
الجدول 3. لحظة التحميل ، kW x m ، للموصلات النحاسية في خط من سلكين بجهد 12 فولت لقسم معين من الموصل
الجداول أعلاه لا تأخذ في الاعتبار الزيادة في مقاومة الموصلات من التدفئة بسبب تدفق التيار من خلالها. لذلك ، إذا تم استخدام الكبل بتيارات 0.5 أو أكثر من الحد الأقصى المسموح به الحالي للكابل لقسم معين ، فيجب إجراء تعديل. في أبسط الحالات ، إذا كنت تتوقع تلقي خسائر لا تزيد عن 5٪ ، فقم بحساب المقطع العرضي بناءً على الخسائر بنسبة 4٪. أيضا ، يمكن أن تزيد الخسائر مع وجود عدد كبير من اتصالات موصل الكابل.
تتمتع الكابلات ذات الموصلات المصنوعة من الألمنيوم بمقاومة أكبر بمقدار 1.7 مرة مقارنة بالكابلات ذات الموصلات النحاسية ، على التوالي ، والخسائر فيها أكبر بمقدار 1.7 مرة.
العامل المحدد الثاني لأطوال الكبلات الكبيرة هو الزيادة في القيمة المسموح بها لمقاومة دائرة الطور صفر. لحماية الكابلات من الحمولة الزائدة والدوائر القصيرة ، كقاعدة عامة ، استخدم قواطع الدائرة مع إصدار مدمج. هذه المفاتيح لها إصدارات حرارية وكهرومغناطيسية.
يوفر الإصدار الكهرومغناطيسي إغلاقًا فوريًا (أعشار وحتى مئات من الثانية) لقسم الطوارئ في الشبكة خلال دائرة كهربائية قصيرة. على سبيل المثال ، يحتوي قاطع الدائرة المسمى C25 على إصدار حراري يبلغ 25 A وإصدار كهرمغنطيسي 250A. تحتوي قواطع الدائرة من المجموعة "C" على عدد كبير من كسر التيار للإطلاق الكهرومغناطيسي إلى الحراري من 5 إلى 10. ولكن عند حساب خط ماس كهربائى الحالي يتم أخذ الحد الأقصى للقيمة.
تشتمل المقاومة العامة لدائرة الطور صفر على: مقاومة المحول التدريجي لمحطة المحولات ، ومقاومة الكبل من المحطة الفرعية إلى جهاز توزيع الإدخال (ASU) للمبنى ، ومقاومة الكبل الموضوعة من ASU إلى مجموعة المفاتيح (RU) ومقاومة الكبل لخط المجموعة نفسه ، والمقطع العرضي ضروري لتحديد.
إذا كان للخط عدد كبير من توصيلات موصل الكبل ، على سبيل المثال خط تجميع لعدد كبير من التركيبات المتصلة بواسطة حلقة ، فيجب أن تؤخذ أيضًا مقاومة اتصالات التلامس في الاعتبار. لإجراء عمليات حسابية دقيقة للغاية ، يتم أخذ مقاومة القوس في موقع الخطأ في الاعتبار.
يوضح الجدول 4. مقاومة دائرة الطور صفر للكابلات ذات الأربعة أسلاك. يأخذ الجدول في الاعتبار مقاومة كل من الموصلات الطورية والمحايدة. وترد قيم المقاومة في درجة حرارة الكابل الأساسية من 65 درجة. الجدول صالح أيضًا لخطوط سلكين.
الجدول 4. المقاومة الكلية للدائرة صفر الطور للكابلات 4 النواة ، أوم / كم في درجة حرارة أساسية من 65حولC
في المحطات الفرعية للمحولات الحضرية ، كقاعدة عامة ، يتم تثبيت المحولات بقدرة 630 كيلو فولت. وأكثر من ذلك ، وجود مقاومة إنتاج Rtp أقل من 0.1 أوم. في المناطق الريفية ، يمكن استخدام المحولات من 160 إلى 250 كيلو فولت. ولديها مقاومة إخراج تصل إلى 0.15 أوم ، وحتى المحولات عند 40 - 100 كيلو فولت. ولديها مقاومة إنتاج من 0.65 إلى 0.25 أوم.
عادةً ما تستخدم كابلات الإمداد بالطاقة من المحولات الفرعية الحضرية إلى ASG للمنازل مع موصلات الألمنيوم مع مقطع عرضي من الموصلات الطور ما لا يقل عن 70 - 120 مم 2. عندما يكون طول هذه الخطوط أقل من 200 متر ، يمكن أن تؤخذ مقاومة دائرة الطور صفر لكبل الإمداد (RPC) مساوية لـ 0.3 أوم. للحصول على حساب أكثر دقة ، تحتاج إلى معرفة طول المقطع والكابل العرضي للكبل ، أو قياس هذه المقاومة. يظهر أحد الأشكال لمثل هذه القياسات (أداة Vector) في الشكل. 2.
التين. 2. جهاز لقياس مقاومة الطور "صفر" الدائرة
يجب أن تكون مقاومة الخط لدرجة أنه مع وجود دائرة كهربائية قصيرة ، يضمن التيار في الدائرة أن يتجاوز تيار التشغيل للإصدار الكهرومغناطيسي.وفقًا لذلك ، بالنسبة لقاطع الدائرة C25 ، يجب أن يتجاوز تيار الدائرة القصيرة في الخط 1.15 × 10 × 25 = 287 A ، وهنا 1.15 هو عامل الأمان. لذلك ، يجب ألا تزيد مقاومة دائرة الطور صفر لقاطع الدائرة C25 عن 220 فولت / 287 أمبير = 0.76 أوم. وفقًا لذلك ، بالنسبة لقاطع الدائرة C16 ، يجب ألا تتجاوز مقاومة الدائرة 220V / 1.15x160A = 1.19 أوم وقاطع الدائرة C10 - لا يزيد عن 220V / 1.15x100 = 1.91 أوم.
وهكذا ، للحصول على مبنى سكني في المناطق الحضرية ، أخذ Rtp = 0.1 أوم ؛ Rpc = 0.3 أوم عند استخدام كبل موصلات نحاسية بقسم عرضي 2.5 مم 2 محمي بواسطة قاطع دارة C16 في شبكة المخرج ، يجب ألا تتجاوز المقاومة Rgr (الطور والموصلات المحايدة) Rgr = 1.19 أوم - Rtp - Rpk = 1.19 - 0.1 - 0.3 = 0.79 أوم. وفقًا للجدول 4 ، نجد طوله - 0.79 / 17.46 = 0.045 كم ، أو 45 مترًا. بالنسبة لمعظم الشقق هذا الطول يكفي.
عند استخدام قاطع الدائرة C25 لحماية كابل ذي مقطع عرضي 2.5 مم 2 ، يجب أن تكون مقاومة الدائرة أقل من 0.76 - 0.4 = 0.36 أوم ، الذي يتوافق مع الحد الأقصى لطول الكابل البالغ 0.36 / 17.46 = 0.02 كم ، أو 20 مترا.
عند استخدام قاطع دارة C10 لحماية خط إضاءة جماعي مصنوع بواسطة كبل بموصلات نحاسية 1.5 مم 2 ، نحصل على الحد الأقصى لمقاومة الكابل المسموح بها وهي 1.91 - 0.4 = 1.51 أوم ، وهو ما يتوافق مع الحد الأقصى لطول الكابل البالغ 1.51 / 29 ، 1 = 0.052 كم ، أو 52 متر. إذا قمت بحماية مثل هذا الخط باستخدام قاطع الدائرة C16 ، فسيكون الحد الأقصى لطول الخط 0.79 / 29.1 = 0.027 كم أو 27 مترًا.
انظر أيضا:لماذا يتم تنفيذ قياسات مقاومة حلقة الطور صفر من قبل المحترفين وليس المتسللين
فيكتور ش
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: