Дата и время

Пример выбора сечения кабеля для электродвигателя 380 В

Раздел: Электрооборудование

Кабель АВВГзнг

Требуется определить сечения кабеля в сети 0,4 кВ для питания электродвигателя типа АИР200М2 мощностью 37 кВт . Длина кабельной линии составляет 150 м. Кабель прокладывается в грунте (траншее) с двумя другими кабелями по территории предприятия для питания двигателей насосной станции. Расстояние между кабелями составляет 100 мм. Расчетная температура грунта 20 °С. Глубина прокладки в земле 0,7 м.

Технические характеристики электродвигателей типа АИР приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Технические характеристики электродвигателей типа АИР

Таблица 1 - Технические характеристики электродвигателей типа АИР

1. Определяем длительно допустимый ток:

1. Определяем длительно допустимый ток

Согласно ГОСТ 31996-2012 по таблице 21 выбираем номинальное сечение кабеля 16 мм2, где для данного сечения допустимая токовая нагрузка проложенного в земле равна Iд.т. = 77 А, при этом должно выполняться условие Iд.т.=77 А > Iрасч. = 70 A (условие выполняется).

Если же у Вас четырехжильный или пятижильный кабель с жилами равного сечения, например АВВГзнг 4х16, то значение приведенной в таблице следует умножить на 0,93.

Предварительно выбираем кабель марки АВВГзнг 3х16+1х10.

Таблица 21 ГОСТ 31996-2012

2. Определяем длительно допустимый ток с учетом поправочных коэффициентов:

Определяем длительно допустимый ток с учетом поправочных коэффициентов

Определяем коэффициент k1, учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбираем по таблице 2.9 [Л1. с 55] и по таблице 1.3.3 ПУЭ. По таблице 2-9 температура среды по нормам составляет +15 °С, учитывая, что кабель будет прокладываться в земле в траншее. Температура жил кабеля составляет +80°С в соответствии с ПУЭ изд.7 пунктом 1.3.12. Так как расчетная температура земли отличается от принятых в ПУЭ. Принимаем коэффициент k1=0,96 с учетом, что расчетная температура земли +20 °С.

По таблице 2-9 определяем температуру среды

Пункт 1.3.12 ПУЭ

ПУЭ таблица 1.3.3

Определяем коэффициент k2 , который учитывает удельное сопротивление почвы (с учетом геологических изысканий), выбирается по ПУЭ 7 изд. таблица 1.3.23. В моем случае поправочный коэффициент для песчано-глинистой почвы с удельным сопротивлением 80 К/Вт составит k2=1,05.

ПУЭ таблица 1.3.23

Определяем коэффициент k3 по ПУЭ таблица 1.3.26 учитывающий снижение токовой нагрузки при числе работающих кабелей в одной траншее (в трубах или без труб). В моем случае кабель прокладывается в траншее с двумя другими кабелями, расстояние между кабелями составляет 100 мм с учетом выше изложенного принимаем k3 = 0,85.

ПУЭ таблица 1.3.26

3. После того как мы определили все поправочные коэффициенты, можно определить фактически длительно допустимый ток для сечения 16 мм2:

фактически длительно допустимый ток для сечения 16 мм2

4. Определяем длительно допустимой ток для сечения 25 мм2:

фактически длительно допустимый ток для сечения 25 мм2

5. Определяем допустимую потерю напряжения для двигателя в вольтах, с учетом что ∆U = 5%:

допустимую потерю напряжения для двигателя в вольтах

6. Определяем допустимые потери напряжения для кабеля сечением 25мм2:

Определяем допустимые потери напряжения для кабеля сечением 25мм2

где:
  • • Iрасч. – расчетный ток, А;
  • • L – длина участка, км;
  • • cosφ – коэффициент мощности;

Зная cosφ, можно определить sinφ по известной геометрической формуле:

Определяем sinφ зная cosφ

• r0 и x0 - значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5 [Л2.с 48].

Таблица 2-5 Значения активных и реактивных сопротивлений кабелей

7. Определяем допустимые потери напряжения для кабеля сечением 35мм2:

Определяем допустимые потери напряжения для кабеля сечением 35мм2

8. В процентном соотношении потеря напряжения равна:

В процентном соотношении потеря напряжения равна

9. Определим сечение кабеля по упрощенной формуле:

Определим сечение кабеля по упрощенной формуле

где:
  • • Р – расчетный мощность, Вт;
  • • L – длина участка, м;
  • • U – напряжение, В;
  • • γ – удельная электрическая проводимость провода, м/Ом*мм2;
  • • для меди γ = 57 м/Ом*мм2;
  • • для алюминия γ = 31,7 м/Ом*мм2;

Как мы видим при определении сечения кабеля по упрощенной формуле, есть вероятность занизить сечение кабеля, поэтому я рекомендую при определении потери напряжения, использовать формулу с учетом активных и реактивных сопротивлений.

10. Определяем потерю напряжения для кабеля сечением 35мм2 при пуске двигателя:

Определяем потерю напряжения для кабеля сечением 35мм2 при пуске двигателя

где:
cosφ = 0,3 и sinφ = 0,95 средние значения коэффициентов мощности при пуске двигателя, принимаются при отсутствии технических данных, согласно [Л6. с. 16].
kпуск =7,5 – кратность пускового тока двигателя, согласно технических характеристик двигателя.

10.2 Определим потерю напряжения для кабеля сечением 95мм2 при пуске двигателя:

Определяем потерю напряжения для кабеля сечением 95мм2 при пуске двигателя

Принимаем кабель сечением 95 мм2, так как считаю экономически не целесообразно применять кабель сечением 120 мм2.

Выбираем трехполюсный автоматический выключатель типа C120N, кр.С, Iн=100А.

11. Проверяем сечение кабеля по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите, где Iд.т. для сечения 95 мм2 равен 214 А:

Проверяем сечение кабеля по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите

где:
Iзащ. = 100 А – ток уставки при котором срабатывает защитный аппарат;
kзащ.= 1 – коэффициент кратности длительно допустимого тока кабеля (провода) к току срабатывания защитного аппарата.

Данные значения Iзащ. и kзащ. определяем по таблице 8.7 [Л5. с. 207].

Таблица 8.7 Данные значения Iзащ. и kзащ.

Исходя из всего выше изложенного, принимаем кабель марки АВВГзнг 3х95+1х50.

Литература:
  • 1. Справочная книга электрика. Под общей редакцией В.И. Григорьева. 2004 г.
  • 2. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г.
  • 3. ГОСТ 31996-2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ.
  • 4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.
  • 5. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок. Издательство ТПУ. Томск 2006 г.
  • 6. Как проверить возможность подключения к электрической сети двигателей с короткозамкнутым ротором. Карпов Ф.Ф. 1964 г.

Просмотров: 33417

Статья создана: 07.02.2017



Поделиться:


Читать еще:



Комментарии посетителей (всего 8шт.):
Наталья
2
# 280
(12:14:20 03.10.2017 г.)
Спасибо за статью. Очень толковая.
Ответить
aibek
0
# 291
(02:09:56 02.11.2017 г.)
Наконецто нашел сайт, где приведен достойный академический расчет сечения кабеля. Спасибо друг!
Ответить
магомед
1
# 325
(10:38:36 12.02.2018 г.)
чтоб запустить двигатель 37 квт нужен С125 а автомат а не С100 а
Ответить
Администратор
0
# 326
(19:54:26 14.02.2018 г.)
Здравствуйте! Автомат выбран типа C120N, кр.С, Iн=100А, автомата типа С100а у Шнайдера нету!
Ответить
Александр
0
# 763
(12:15:43 09.10.2018 г.)
Здравствуйте!
А если у меня электродвигатель мощностью от 500 до 700 Ватт, я могу подключить его кабелем сечением 1,5 кв.мм.?
Ответить
Администратор
0
# 764
(17:50:24 09.10.2018 г.)
Здравствуйте! Исходя из длительно допустимого тока 1,5 мм2 - проходит, но нужно еще проверить на допустимые потери напряжения, если длина кабеля более 50 м, то скорее всего нужно брать большее сечение. В любом случае это нужно считать.Напишите длину и номинальное напряжение сети, и я вам скажу какое сечение вам нужно брать.
Ответить
Помидор
0
# 843
(06:45:01 21.10.2018 г.)
10. Определяем потерю напряжения для кабеля сечением 35мм2 при пуске двигателя:
1,73 * 69,82 * 0,15 * 7,5 * ( 0,894 + 0,3 * 0,064 * 0,95 ) = 44,757
Почему у Вас получилось 19,02 ?

Ответить
Администратор
0
# 846
(16:01:42 21.10.2018 г.)
Здравствуйте! Спасибо, опечатку исправили!
Ответить

Закрыть
Имя:
518 + 50 =  
Добавить комментарий:
Имя:
518 + 50 =