Выбор кабеля при повторно-кратковременном режиме работы

В данной статье будет рассматриваться выбор кабеля (провода) по нагреву при повторно-кратковременном режиме работы.

Согласно ПУЭ п.1.3.3, 1.3.4:

Как мы видим ПУЭ допускает увеличении нагрузки для проводников линии с повторно-кратковременным режимом работы, с учетом поправочного коэффициента Кп, определяемый по формуле:

где:

• ПВ = tр/tц – продолжительность включенного состояния (рабочего периода) в относительных единицах;
• tр – время, на которое включается установка (рабочий период) не более 4 мин;
• tп – длительность перерыва в работе;
• tц = tр + tп – общая длительность цикла до 10 мин.

Если условия работы электропроводки требуют применения поправочных коэффициентов учитывающие изменения условий прокладки (по температуре окружающей среды, по числу одновременно проложенных проводников), то тогда общий поправочный коэффициент определяется путем перемножения всех коэффициентов.

Пример 1

Требуется выбрать сечение кабеля марки АВВГнг для электродвигателя станка с повторно-кратковременным режимом работы. Максимальная мощность, потребляемая электродвигателем от сети Uном. = 380 В, составляет Р = 37 кВт при cosφ = 0,88 и КПД = 0,915.

Кабель прокладывается в цехе, с двумя другими кабелями; расстояние в свету между ними 100 мм, температура воздуха составляет +25°С. Длительность работы двигателя tр = 3 мин и длительность перерыва в работе tп = 6 мин.

Решение

1. Определяем общую длительность цикла работы двигателя:

tц = tр + tп = 3 + 6 = 9 мин. < 10 мин. (условие выполняется)

2. Определяем продолжительность включенного состояния в относительных единицах:

ПВ = tр/tц = 3/9 = 0,33 отн.ед.

3. Определяем значение поправочного коэффициента Кп по ПУЭ п.1.3.3:

4. Определяем значение поправочного коэффициента по температуре К₁, учитывая, что температура воздуха в цехе составляет +25°С. Согласно ПУЭ п.1.3.10 допустимые длительные токи для кабелей с поливинхлоридной изоляцией приняты для температур: жил +65, окружающего воздуха +25 и земли + 15°С. По ПУЭ таблица 1.3.3 принимаем значение поправочного коэффициента по температуре К₁ = 1,0.

5. Определяем значение поправочного коэффициента K₂ по ПУЭ таблица 1.3.26 учитывающий снижение токовой нагрузки при числе работающих кабелей рядом. В моем случае, кабель прокладывается с двумя другими кабелями, расстояние между кабелями составляет 100 мм. Принимаем K₂ = 0,85.

6. Определяем расчетный длительно допустимый ток:

7. Определяем ток нагрузки, приведенный к длительному режиму по формуле 5-1 [Л2, с.97]:

8. По таблице 21 ГОСТ 31996-2012 выбираем кабель марки АВВГнг 3х10+1х6, имеющий допустимый ток 50 А при прокладке на воздухе.

Если же Вам нужно проверить уже существующий кабель (провод) на допустимую нагрузку для повторно-кратковременного режима, с учетом поправочных коэффициентов, можно определить по формуле 4 [Л1, с.15].

где:

• К₁ – поправочный коэффициент по температуре;
• К₂ – поправочный коэффициент по числу одновременно проложенных проводников;
• Кп – поправочный коэффициент для проводников линии с повторно-кратковременным режимом работы;
• Iд.т – длительно допустимый ток кабеля (провода).

Пример 2

На примере определим допустимую нагрузку для кабеля марки АВВГнг 3х25+1х16, имеющий допустимый ток Iд.т.=87 А (таблица 21 ГОСТ 31996-2012) при прокладке на воздухе. Значения поправочных коэффициентов принимаем из примера 1.

1. Определяем допустимую нагрузку для повторно-кратковременного режима, с учетом поправочных коэффициентов по формуле 4 [Л1, с.15]:

где:

• К₁ = 1,0 – поправочный коэффициент по температуре;
• К₂ = 0,85 – поправочный коэффициент по числу одновременно проложенных проводников;
• Кп = 1,54 – поправочный коэффициент для проводников линии с повторно-кратковременным режимом работы;
• Iд.т.=87 А – длительно допустимый ток кабеля марки АВВГнг 3х25+1х16.

Литература:

1. Как выбрать сечение проводов и кабелей. Ф.Ф. Карпов. 1973 г.
2. Электрические сети энергетических систем. В.А. Боровиков. 1977 г.