Gc-helper.ru

ГК Хелпер
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет перегрева кабеля от пиковых токов

Расчет сечения кабеля по мощности и току – Калькулятор

Расчет сечения кабеля по мощности нагрузки и длине с помощью калькулятора – расчет сечения кабеля по току онлайн, с помощью формул, таблиц.

С помощью нашего калькулятора вы можете выполнить расчет сечения кабеля по мощности (нагрузке) или току с учетом длины линии с минимальной погрешностью. В качестве основных показателей выступает материал проводника (медь, алюминий), напряжение (220 В / 380 В) и нагрузка/сила тока в цепи. Способ укладки кабеля влияет на сечение проводника – для закрытых кабелей требуется большее сечение, поскольку из-за ограниченного теплообмена металл нагревается сильнее. После проведения классического расчета по мощности/току, дополнительно проводится расчет по длине проводника – из получившейся пары значений выбирается наибольшее. Теоретическое обоснование расчета представлено ниже в виде формул и таблиц. Возможно вас заинтересует только калькулятор потерь напряжения.

Смежные нормативные документы:

  • ПУЭ-7 «Правила устройства электроустановок»
  • СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»
  • ГОСТ Р 50571.5.52-2011/МЭК 60364-5-52:2009 «Электроустановки низковольтные. Выбор и монтаж электрооборудования»
  • ГОСТ 31946-2012 «Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи»

ГОСТ 31947-2012 «Провода и кабели для электрических установок на номинальное напряжение до 450/750 В»

  • ГОСТ 6323-79 «Провода с поливинилхлоридной изоляцией для электрических установок»
  • ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ»
  • ГОСТ 433-73 «Кабели силовые с резиновой изоляцией»
  • Как рассчитать сечение кабеля по мощности?

    Первый шаг. Рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:

    • P1, P2 .. – мощность электроприборов, Вт;
    • Kс – коэффициент спроса (вероятность одновременной работы всех приборов), по умолчанию равен 1.

    Второй шаг. Затем определяется номинальная сила тока в цепи:

    I = Pсум / (U × cos ϕ)

    • Pсум – суммарная мощность электроприборов;
    • U – напряжение в сети;
    • cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), по умолчанию равен 0.92.

    Третий шаг. На последнем этапе используются таблицы, согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

    Таблица сечения медного кабеля по току по ПУЭ-7

    Сечение проводника, мм 2Ток, А, для проводов, проложенных
    открытов одной трубе
    двух одножильныхтрех одножильныхчетырех одножильныходного двухжильногоодного трехжильного
    0.511
    0.7515
    1171615141514
    1.2201816151614.5
    1.5231917161815
    2262422202319
    2.5302725252521
    3343228262824
    4413835303227
    5464239343731
    6504642404034
    8625451464843
    10807060505550
    161008580758070
    251401151009010085
    35170135125115125100
    50215185170150160135
    70270225210185195175
    95330275255225245215
    120385315290260295250
    150440360330
    185510
    240605
    300695
    400830

    Таблица сечения алюминиевого кабеля по току по ПУЭ-7

    Сечение проводника, мм 2Ток, А, для проводов, проложенных
    открытов одной трубе
    двух одножильныхтрех одножильныхчетырех одножильныходногодвухжильногоодного трехжильного
    2211918151714
    2.5242019191916
    3272422212218
    4322828232521
    5363230272824
    6393632303126
    8464340373832
    10605047394238
    16756060556055
    251058580707565
    3513010095859575
    50165140130120125105
    70210175165140150135
    95255215200175190165
    120295245220200230190
    150340275255
    185390
    240465
    300535
    400645

    В правилах устройства электроустановок 7-го издания нет таблиц сечения кабеля по мощности, имеются только данные по силе тока. Поэтому рассчитывая сечения по таблицам нагрузки в интернете, вы рискуете получить неверные результат.

    Выбор сечения кабеля по силе тока

    Первый шаг. Расчет проводится абсолютно аналогичным образом, то есть сначала рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:

    • P1, P2 .. – мощность электроприборов, Вт;
    • Kс – коэффициент спроса (вероятность одновременной работы всех приборов), по умолчанию равен 1.

    Второй шаг. Затем определяется номинальная сила тока в цепи:

    I = Pсум / (U × cos ϕ)

    • Pсум – суммарная мощность электроприборов;
    • U – напряжение в сети;
    • cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), по умолчанию равен 0.92.

    Третий шаг. На последнем этапе используются те же таблицы, согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок), которые расположены выше.

    Расчет сечения кабеля по длине

    Первый шаг. Сначала определяется номинальная сила тока в цепи:

    I = Pсум / (U × cos ϕ)

    • Pсум – суммарная мощность электроприборов;
    • U – напряжение в сети;
    • cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), по умолчанию равен 0.92.

    Второй шаг. Затем рассчитываются сопротивление проводника:

    • dU – потери напряжения, не более 5% (0.05);
    • I – сила тока.

    Третий шаг. Выполняется расчет сечения токопроводящей жилы по формуле:

    ЛЕКЦИЯ № 7

    Выбор сечения проводов и жил кабелей.

    Цель лекции:

    · ознакомление с принципами расчёта сечений проводов по нагреву расчётным током,

    · ознакомление с методикой выбора сечений жил кабелей по нагреву током короткого замыкания,

    · определение сечений по потерям напряжения,

    · определение сечений по экономическим соображениям.

    Сечение проводов и жил кабелей должны выбираться в зависимости от ряда технических и экономических факторов.

    1. нагрев от длительного выделения тепла рабочим током,

    2. нагрев проводников токами короткого замыкания в аварийном режиме,

    3. электродинамические усилия при протекании тока,

    4. потери напряжения в линиях от проходящего по ним тока в нормальном и аварийном режимах,

    5. механическая прочность,

    Рис. 8.1 Определение экономически целесообразного сечения. 1, 2, 3 зависимости З=f(s) для различной стоимости электроэнергииВыбор экономически целесообразного сечения по экономической плотности тока в зависимости от материала проводника и использования максимума нагрузки: , (8.1) где Ip — расчётный ток, Jэ – экономическая плотность тока, которая выбирается исходя из передаваемой мощности и длины линии.

    Эта методика не в полной мере соответствует другим положениям об экономических соображениях при решении электротехнических вопросов, нуждающихся в экономической оценке. На самом деле, если рассмотреть условия передачи некоторой постоянной расчётной мощности при постоянной длине, то она может быть осуществлена при помощи КЛ, либо ВЛ разных сечений. При этом затраты будут явно изменяться и не может быть речи о каком-то постоянном целесообразном сечении.

    Читать еще:  Выключатель lexman 1 клавиша с подсветкой подключение

    Если учесть, что стоимость электроэнергии изменяется, то зависимости З=f(s) примут вид, как показано на рис. 8.1 (кривые 1, 2, 3). На этом же рисунке показана зависимость целесообразного сечения от цены s=f(c). Экономически целесообразное сечение, полученное по формуле (8.1) изображено прямой линией sэ. без особых пояснений видно, что существуют существенные различия между сечением, полученным по выражению (8.1) и реальных значениях sэ1 , sэ2 , sэ3. Поэтому приняты несколько методик расчёта сечения проводников, в зависимости от приоритета.

    1. Выбор сечения проводников по нагреву расчётным током.

    Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока нагреваются по закону Джоуля-Ленца:

    Нарастание температуры происходит до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие между теплом, выделяемом в проводнике, и отдачей в окружающую среду.

    Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к уменьшению срока жизни изоляции, пожарной опасности. При перегреве с высокой температурой изоляция кабеля может оплавиться, что приведёт к необходимости замены всей кабельной линии, а в некоторых случаях может возникнуть взрыв (во взрывоопасной среде).

    Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительная температура нагрева, называется предельно допустимым током по нагреву.

    Значения максимально допустимых токов определены из условия допустимого теплового износа материала изоляции, марки проводника, температуры окружающей среды, способа прокладки линии. В настоящее время существуют многочисленные справочные таблицы, по которым можно определить сечение проводника исходя из вышеперечисленных условий.

    При расчёте сети по нагреву сначала выбирают марку проводника, условия прокладки, условия охлаждения.

    Для выбора сечения проводника сравнивают расчётный максимальный Iр и допустимый токи Iд , при этом должно соблюдаться условие:

    (8.3)

    Значения допустимых длительных токовых нагрузок в справочной литературе, указаны, как правило, для нормальных условий охлаждения. Если условия охлаждения отличаются от нормальных, например, при прокладке нескольких кабелей в траншее, что приводит к повышению температуры кабеля при протекании тока по соседним кабелям, то вводится поправочный коэффициент, который можно найти в справочной литературе, например ПУЭ.

    Токи нагрузки электроприёмников повторно-кратковременного режима работы нагревают проводники в меньшей степени, чем токи длительного режима, поэтому их следует пересчитать на условный приведённый длительный ток нагрузки. Тогда выбор проводника должен производиться по условию:

    , (8.4)

    где ПВ – продолжительность включения (лекция 1), IПВ – ток повторно-кратковременного режима.

    Пересчёт производится только при ПВ≤0,4. Для сечения медных проводов выше 6 мм 2 , и для алюминиевых – выше 10 мм 2 токовые нагрузки по нагреву принимают как для установки с длительным режимом работы.

    Весьма распространённым видом анормального режима работы электроустановки являются перегрузки, сопровождаемые прохождением по проводникам повышенных токов, вызывающих их нагрев свыше допустимых значений.

    От перегрузок необходимо защищать сети, выполненные внутри помещений открыто проложенными изолированными проводниками с горючей изоляцией, силовые сети, когда по условиям технологического процесса могут возникнуть длительные перегрузки и сети во взрывоопасной и горючей среде.

    При выборе аппарата защиты необходимо соблюдать ряд требований, укажем их кратко:

    1) Номинальный ток и напряжение аппарата должны соответствовать расчётному длительному току и напряжению цепи.

    2) Время действия аппарата должно быть минимальным, с учётом селективности.

    3) Аппараты защиты не должны отключать установку при перегрузках, возникающих в условиях эксплуатации, например при пусковых токах электродвигателей.

    4) Аппараты защиты должны обеспечивать надёжное отключение повреждённого участка цепи при любых видах КЗ и режимах работы нейтрали.

    Надёжное отключение токов КЗ в сети напряжением до 1 кВ обеспечивается в том случае, когда отношение наименьшего расчётного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки, либо току срабатывания автоматического выключателя будет не менее трёх.

    В зависимости от вида защиты наряду с проверкой по допустимому нагреву устанавливают определённые соотношения между токами защитных аппаратов и допустимым током провода. Сечение проводника, соответствующее длительно допустимому току нагрева следует сравнивать с током срабатывания аппарата защиты. В сетях, которые должны быть защищены от перегрузки, эти соотношения, зачастую являются определяющими для выбора сечения проводников.

    Расчет перегрева кабеля от пиковых токов

    Полезная
    реклама

    Данная форма может быть свободно использована в автономном режиме «как есть» — т.е. без изменения исходного текста.
    По поводу использования программы на сайтах необходимо связаться с автором — Мирошко Леонид: leonid@miroshko.kiev.ua.

    С уважением Мирошко Леонид.

    Внимание!

    Перед применением программы протестируйте ее на соответствие методикам, принятым на Вашем предприятии или Вашему личному опыту. В любом случае выбор полностью зависит от Вас. В случае расхождения результатов прошу сообщить комбинацию входных данных и полученные результаты для выработки общей методологии. Если обнаружатся ошибки, сбои или возникнут предложения по улучшению программы свяжитесь со мной — leonid@miroshko.kiev.ua — это все будет учтено и исправлено.

    Соотношения между напряжением, током и мощностью:

    в однофазной (фаза-ноль) сети:

    двухфазной (фаза-фаза) сети:

    в трехфазной сети (фаза-фаза-фаза):

    Коэффициент запаса применяется для тока и является общим для расчета по тепловым нагрузкам и по потерям. 30% — рекомендуемое значение. Для ответственных участков он должен быть увеличен, для неответственных — может быть уменьшен. Сечение выбирается для тока с запасом, все остальные расчеты ведутся по номинальному току.

    Если количество одновременно нагруженных проводников, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, будет более четырех, то табличные значения максимального тока умножаются на поправочный коэффициенты: 0.68 при 5 и 6 проводниках, 0.63 — при 7-9, 0.6 — при 10-12. Сечения выбираются с учетом действия этого коэффициента. Результирующий ток выводится в колонке результатов как Imax для полученных сечений и представляет для выбранного проводника при выборе по нагреву максимальный ток по нагреву, при выборе по потерям и при паритете — максимальный по потерям, но не выше тока по нагреву.

    При выборе способов прокладки «свободно», «в воздухе» и «в земле», программа сохраняет текущее количество проводников, но блокирует коррекцию.

    Тепловые нагрузки приняты из расчета нагрева жил до 65°С при температуре окружающей среды +25°С. При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе, нулевой рабочий провод четырехпроводной системы трехфазного тока (или заземляющий провод) в расчет не входит. Однофазные и двухфазные потребители питаются по двум проводам.

    Поле учета температуры среды, основано на таблице 1.3.3 ПУЭ, которая применяется к другим видам кабелей. Однако учет этого параметра представляется благоразумным и для рассматриваемых видов. Если Вы считаете такую коррекцию излишней, то оставьте в этом поле значение «Авто» и оно не будет оказывать влияние на результат.

    Расчет по потерям ведется из расчета потерь на активном сопротивлении провода. Значения токов, длин и потерь, для которых производится расчет приводятся в скобках при соответствующем параметре. Максимально допустимое значение потерь указано в паспорте потребителя. Типовое значение — -10%, рекомендуемое для расчетов — -5%, для компрессоров кондиционеров допустимое значение потерь — -2%.

    Читать еще:  Ток при нагреве светодиода

    Потери в однофазной сети, ноль-фаза (потери на обоих проводах):

    Потери в двухфазной сети, фаза-фаза (потери на обоих проводах):

    Потери в трехфазной сети (потери на одном (фазном) проводе):

    В формулах приняты следующие обозначения:
    P — мощность нагрузки, Вт
    I — ток в линии, А
    Uф — фазное напряжение (ноль-фаза), В
    Uл — линейное напряжение (фаза-фаза, фаза-фаза-фаза), В
    Δ[%]- потери напряжения на проводнике, %
    L — длина линии в одном направлении, м
    S — сечение проводника, мм 2
    ρ- удельное сопротивление материала проводника, Ом*мм 2 /м
    cos(φ) — косинус сдвига фаз между током и напряжением, б/р

    В случае, если на трассе имеются разнородные по виду проводки участки, расчет ведется по участку, расположенному в меню выше.

    Токи для кабелей и проводов малых сечений, отсутствующие в таблице в ПУЭ, получены путем экстраполяции.

    При вводе пользователем рабочего напряжения автовыбор при смене фазности для потребителей «Двигатель» и «ТЭН, лампа» отменяется. Признаком введения напряжения и cos(φ) пользователем является отсутствие пробела перед значением и/или отличие от стандартных значений. Для возврата к автовыбору необходимо выбрать потребителя с указанным напряжением питания или вставить в поле ввода напряжения значений » 400″, » 230″ или » 12″.

    Поле популярных нагрузок подставляет в остальные поля — напряжения, фазность, количество проводов в кабеле, косинус фи — наиболее типичные для данных вариантов значения. Если необходимо произвести расчет с другими параметрами, необходимо выбрать в этом поле вариант «Нет автоподстановки»

    При вводе тока нагрузки или мощности тот параметр, который помечен радиокнопкой, остается неизменным при изменении других влияющих на результат данных, таких как напряжение, cos(φ), фазность.

    При вводе параметра «мощность» для двигателя вводится его механическая мощность (на валу), указанная на шильдике. Электрическая (потребляемая) мощность получается путем деления механической мощности на КПД, который тоже должен быть указан на шильдике. В случае его отсутствия принимается обобщенный КПД=0.85.

    При проверке кабеля заданного сечения, находится ток через него, удовлетворяющий двум условиям: допустимым нагреву и потерям. Если найденное сечение одно и то же для обоих критериев, то возникает паритет. При потерях, превышающих заданные, вычисляется ток, при котором потери остаются в пределах допуска и он считается максимально допустимым в этом случае. При любом заданном сечении выбор по нагреву ведется только в пределах таблиц ПУЭ или ГОСТ. Промежуточные сечения, т.е. не представленные в таблице по нагреву приводятся к ближайшему меньшему значению (например, при введенном сечении 40мм2 расчет тепловой нагрузки будет вестись для 35мм2), а по потерям принимаются равными введенным (т.е. расчет по потерям ведется для 40мм2).

    При проверке кабеля заданного сечения, коэффициент запаса применяется для снижения максимально допустимого тока, а длина трассы остается заданной. Потери вычисляются для заданной длины и максимально допустимого тока с запасом.

    В режиме «Расчет потерь и максимальных параметров линии» программа вычисляет длины и потери по фактически введенным значениям сечения или диаметра, а тепловую нагрузку — по ближайшему меньшему сечению. Параметры, которые превышают допустимые, выводятся красным цветом.

    Номинал автоматического выключателя выбирается по одному из критериев:
    — «Автомат по линии» — номинал автомата защиты берется ближайший меньший от максимально допустимого тока для проводника найденного сечения. Если этот номинал ниже заданного рабочего тока нагрузки, то считается, что для данной комбинации сечения и нагрузки подобрать автомат нельзя.
    — «Автомат по нагрузке» — номинал автомата защиты берется ближайший больший от заданного тока нагрузки. Если этот номинал выше максимально допустимого тока для проводника найденного сечения, то считается, что для данной комбинации сечения и нагрузки подобрать автомат нельзя.
    Если при расчете сечения выбрать режим «Учитывать автомат защиты», то сечение будет выбрано с учетом подбора автомата. При этом для тока с запасом будет выбран автомат и для его номинала будет подобрано сечение.

    Характеристика автомата выбирается «B» для потребителей с cos(φ)=1 и «C» если он меньше 1. Если у Вас двигатель с тяжелым режимом пуска, самостоятельно выберите характеристику «D».

    Полюсность автомата выбирается по фазности линии: «1р» — для однофазной нагрузки, «2р» — для нагрузки, подключенной к двум фазам, «3р» — для трехфазной нагрузки. Если Вам нужно отключать и ноль, то добавьте один полюс — «+N» — самостоятельно.

    Расчет сопротивления ведется для одного проводника при трехфазной сети и для двух проводников для двух- и однофазной сетей.

    Расчеты справедливы для переменного и постоянного токов. Возникающие погрешности, зависящие от рода тока сопоставимы с погрешностями расчета и округлений и гарантированно компенсируются предлагаемым запасом. Номиналы автоматов зависят только от тока, а сами автоматы должны быть рассчитаны на напряжение, которое выше заданного при расчете.

    В распределенной линии нагрузки включены в одну линию и распределены по ее длине.
    Допустимые потери задаются для всей линии, т.е. между источником напряжения и последней нагрузкой.
    Данные для нового участка — длина линии, характер нагрузки, мощность, и т.п. вводятся в основном окне.
    Новый участок добавляется в конец линии. Для добавления участка нажмите кнопку «Добавить».
    Для исключения последнего участка из общего результата — нажмите «Удалить».
    В таблице в колонку «I» автоматически заносится ток узла (сумма токов последующих узлов), во все остальные колонки — данные для указанного узла.
    Колонка «L» содержат длины каждого сегмента, «%» — реальные потери в каждом сегменте.

    Расчеты ведутся с определенной точностью и округляются, поэтому проходы вперед и назад в общем случае не абсолютно равны. Для обнуления результата нажмите кнопку «Сброс». Сброс также производится, когда откат достигает нулевого узла.

    Калькулятор / Расчёт нагревательного провода ПНСВ

    Твердение бетона при низких температурах воздуха существенно замедляется, и при ее значениях ниже 5°С бетон необходимо прогревать. Прогрев бетона осуществляется специальным греющим проводом, укладываемым в конструкцию до её бетонирования.

    Нагревательный провод ПНСВ (Провод нагревательный со стальной жилой, с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката или полиэтилена). Используется для ускорения прогрева бетона монолитных конструкций в зимнее время.

    Свойства ПНСВ таковы, что рабочий ток погруженного в бетон провода следует выбирать в 14–16 А. При таком токе (14–16 А) провод ПНСВ будет нормально работает в бетоне, однако на воздухе быстро выходит из строя, поэтому «холодные концы» ПНСВ выполняются из провода АПВ–4 длиной 0,5–1 метр.

    Поэтому провод ПНСВ четко отрезают на отрезки определённой длины, чтобы ток в проводе, погруженном в бетон, составлял 14–16 А.

    Такими «нитками» прогревочного провода ПНСВ укладываем внутри вашей бетонной конструкции

    Шаг витками нагревателей 50–150 мм, если ж/б конструкция контактирует с грунтом (подготовки под полы, фундамент и т. п.), шаг 150–200 мм в местах подливках под колонны и местных заделках шаг 25–70 мм

    Такая «нитка» провода ПНСВ обогревает конструкцию толщиной 100 мм, если конструкция толще, то провода ПНСВ внутри вашей конструкции укладывают в ярусы с шагом 80–100 мм по высоте.

    Читать еще:  Выключатели с подсветкой для сетевых удлинителей

    Напряжение прогрева = 75 В (третия ступень прогревочных станций). Одной понижающей трансформаторной подстанцией типа СПБ-80, КТПТО-80/86 обогревают 20-30 м³ бетона. Возможно греть небольшие объемы бетона трансформатором 380/36 В. Обычно для провода ПНСВ-1,2 для КТПТО (то есть на 75 В): «нитка» = 28 метров, «отрезок для тройки» = 17 метров.

    Подача напряжения осуществляется после окончания бетонирования (температура заливаемого бетона в зимнее время должна быть не ниже +5 °С).

    Электропрогрев бетона ведётся в трёхстадийном режиме:

    • разогрев бетона, при скорости подъёма температуры не более 10 °С/ч
    • изотермический прогрев, при этом максимальная температура бетона должна быть не более 80 °С
    • остывание бетона со скоростью не более 5 °С/ч

    Подъём температуры бетона происходит за счёт переключения положений трансформатора с 55 В до 95 В при длине нагревательного провода в бухте 28 м. Температуру прогреваемого бетона контролируют электронным термометром Отключение электропрогрева выполняется после набора бетоном прочности 70 % от проектной.

    На практике укладку проводов ПНСВ в бетонную конструкцию используют соединением в «треугольник» или «звезду». Провода делят на три равные группы, провода каждой группы соединяют между собой параллельно, полученные три набора проводов соединяют концами в три узла и подключают к трем выходным зажимам станции — соединение «треугольник». При соединении нагрузки «звездой» в конструкции устанавливают набор «троек» — трех отрезков провода равной длины, соединенных предварительно одним концом в узел. Свободные концы всех «троек» соединяют в три узла и подключают к выходным зажимам трансформатора прогрева бетона.

    Почему нагреваются кабели и провода во время работы?

    Электромонтажные работы отличаются высокими рисками. Именно поэтому необходимо знать и учитывать все важные факторы, влияющие на безопасность. В их число входит сильный нагрев проводов при эксплуатации. Данная особенность присуща всем проводам и кабелям. Кроме того, от нее зависит определение правил монтажа электропроводки и дальнейшее подключение потребителей энергии к сети. Нагрев кабеля также влияет на выбор определенной марки кабельно-проводниковой продукции и на предельную величину подключаемой нагрузки. Для того, чтобы узнать степень нагрева проводов, необходимо разобраться в причине данного явления .

    Главная причина нагрева кабельно-проводниковой продукции – природа электрического тока. Ведь движение заряженных электронов по проводнику осуществляется под действием электрического поля. Кроме того, передвигаясь, электронам необходимо преодолеть кристаллическую решетку металлов, отличающуюся очень прочными молекулярными соединениями. Именно поэтому и выделяется довольно большое количество тепла, ведь происходит преобразование электрической энергии в тепловую.

    Преобразование электроэнергии в тепло – явление двустороннее, то есть, с одной стороны, данный эффект нежелателен, а с другой, очень полезен.

    Положительная сторона заключается в возможности применения электрической энергии для нагрева в абсолютно любом оборудовании (от простого бытового чайника до промышленных печей). По такому же принципу происходит работа любой светотехники.

    Главный минус данного явления заключается в повышенном уровне опасности, поскольку сильный нагрев нередко приводит к серьезным последствиям. Помимо этого, сильное повышение температуры обмоток трансформаторов, электрических двигателей и иной техники приводит к снижению эффективности использования. В случае превышения максимального показателя нагрева происходит сбой в функционировании оборудования и в дальнейшем его выход из строя.

    Самые опасные ситуации возникают тогда, когда сильно превышается температура тех кабелей и проводов, что применяются для подключения к электросети различных потребителей (проводка в жилом помещении, кабельно-проводниковая продукция для присоединения к сети производственной техники). Значительное превышение температуры нагрева изолированного кабеля чревато возгоранием изоляционного материала либо его оплавлением, которое в дальнейшем станет причиной коротких замыканий. В подобных ситуациях вероятность воспламенения напрямую зависит от применяемых защитных устройств.

    Следовательно, явление нагревания кабельно-проводниковой продукции является одним из основных факторов возникновения пожаров. То есть, короткие замыкания — это главная причина львиной доли всех случающихся в жилых и административных зданиях воспламенений.

    Стоит отметить, что нагревание в течение долгого времени изменяет механические свойства металла. Именно поэтому случаются такие ситуации, например, как обрыв проводов ЛЭП, что приводит и к большим финансовым потерям, и к возникновению серьезной опасности для жизни человека.

    При эксплуатации той или иной кабельно-проводниковой продукции стоит помнить о предельно допустимой температуре нагрева, соответствующей конкретной марке. Данный температурный показатель напрямую связан со свойствами материала, из которого изготавливается изоляция. Например, провод с резиновой изоляцией не должен нагреваться выше 50-65 С , с изоляцией из бумаги – максимум 80 С , а с изоляцией из высокотехнологичных новейших полимеров температура нагрева достигает 100 С . Точные свойства каждого кабеля или провода указываются непосредственно компанией-производителем.

    Избежать перегрева и дальнейшего воспламенения поможет только правильный выбор кабеля для конкретной ситуации с учетом всех ее особенностей и нюансов. Для осуществления правильного выбора важно учитывать все факторы, которые влияют на степень нагрева того или иного кабеля. В этом помогут простые формулы, известные всем еще со школьных уроков физики:

    Q= I 2 Rt – главная формула, описывающая процесс преобразования электроэнергии в тепло (закон Джоуля-Ленца), где Q – количество тепла, которое выделяется в процессе прохождения тока по проводнику, I – сила тока, R – сопротивление проводника, t – время, за которое электрический ток идет по проводнику.

    Исходя из формулы, видно, что нагрев провода увеличивается одновременно с возрастанием нагрузки и показателя сопротивления. Стоит отметить, что количество выделяемой теплоты прямо пропорционально времени прохождения электрического тока. А скорость нагрева напрямую зависима от действующей электрической мощности. Последняя, в свою очередь, определяется произведением напряжения и силы тока, т.е. P=UI . Таким образом, мощность подключенных к кабелю потребителей напрямую влияет на силу и интенсивность его нагрева.

    Данные формулы, а именно Q= I 2 Rt и P=U I , помогают узнать точные параметры, которые возможно изменять, управляя величиной и скоростью нагрева проводов.

    Необходимо знать, что величина силы тока зависима от номинального показателя мощности подсоединенных проводников в совокупности. Данное значение служит основой при важных расчетах. Главным изменяющимся параметром является сопротивление, величина которого определяется свойствами металла проводника и сечением кабеля. Следовательно, сечение должно определяться на основе мощности. Именно это способно уменьшить электрическое сопротивление кабелей и, следовательно, снизить температуру нагрева до допустимой.

    Выбирая сечение кабельно-проводниковой продукции необходимо помнить не только о безопасности работы электрической сети, а также об экономии. Таким образом, кабели и провода с наибольшим сечением требуют больших неоправданных расходов. Но в ситуации возможного подключения к сети дополнительных приборов в будущем желательно, чтобы кабель был с наибольшим сечением.

    Для правильного определения необходимого сечения нужно рассчитать максимальный показатель потребляемого тока следующим путем: нужно разделить общую номинальную мощность всех потребителей на показатель напряжения.

    Т орговая сеть «Планета Электрика» обладает очень широким ассортиментом кабельно-проводниковой продукци и , с которым Вы можете более подробно ознакомиться на нашем сайте .

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector