Выбор кабелей с учетом поправочных коэффициентов

86ico

При выборе сечения кабельной лини основным условием  является: длительно допустимый ток кабеля должен быть больше расчетного тока. Но при всем этом не следует забывать про поправочные коэффициенты при выборе сечения кабеля и про защиту кабельной линии.


Длительно допустимый ток кабеля зависит от материала токопроводящей жилы, изоляции и способа прокладки кабеля. Медные кабели проводят больший ток, однако они уступают в цене алюминиевым кабелям. Например, кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена проводят больший ток, по сравнению с кабелями, у которых изоляция из ПВХ пластика. Способ прокладки кабеля влияет на охлаждение кабеля. Чем хуже условия охлаждения, тем меньше допустимый ток кабеля.

Если проанализировать таблицу завсисимости сечения кабеля от длительно допустимого тока, то можно заметить, что с увеличением сечения проводов и кабелей отношение длительно допустимого тока к сечению (плотность тока) Iдоп/S уменьшается. Это можно объяснить тем, что сечение кабеля пропорционально квадрату диаметра, а поверхность проводника пропорциональна диаметру в первой степени. С увеличением сечения условия охлаждения ухудшаются, т.к. площадь поверхности проводника, приходящаяся на единицу сечения уменьшатся. Учитывая это явление иногда целесообразнее прокладывать  вместо одной линии несколько параллельных с меньшим сечением.

А сейчас хочу проанализировать несколько примеров. Сравним медные и алюминиевые кабели. Сечения кабелей я взял от 50 до 185.

Плотность алюминия 2710 кг/м3.

Плотность меди 8710—8900 кг/м3. Для расчета цветного металла в кабеле я принял плотность меди 8800 кг/м3.

Сравним кабели АВВГ и ВВГнг. Дело в том, что кабеля АВВГнг в прайсе, который скачал с интеренета, я не нашел. Их стоимость будет отличаться в районе 5-10%.

Таблица 1 – Характеристики кабеля АВВГ

Кабель АВВГ Цена, $ Ток, А Масса 1м кабеля, кг Масса Al в 1м, кг
1 (4×185) 13,1 270 3,0 2,0
1 (4×150) 9,9 235 2,5 1,6
1 (4×120) 8,4 200 2,1 1,3
2 (4×95) 6,9×2=13,8 170×0,9×2=306 1,8×2=3,6 1,0×2=2,0
2 (4×70) 5,5×2=11,0 140×0,9×2=252 1,3×2=2,6 0,8×2=1,6
2 (4×50) 3,6×2=7,2 110 х0,9×2=198 1,0×2=2,0 0,5×2=1,0

Например, по расчетному току подходит кабель АВВГ 1 (4×185) — 270А. Автоматический выключатель для этого кабеля будет установлен на 250А. Как вариант можно проложить кабельную линию из двух кабелей меньшего сечения. Длительно допустимый ток двунитки АВВГ 2 (4×70) – 252А. По стоимости двунитка в нашем случае получилась немного дешевле, однако не всегда двунитка выходит дешевле одиночного кабеля. Масса 1м кабельной линии будет примерно одинакова, а вот по расходу цветного металла у двунитки преимущество. В нашем случае мы сэкономили 0,4кг на 1м.

Таблица 2 – Характеристики кабеля ВВГнг

Кабель ВВГнг Цена, $ Ток, А Масса 1м кабеля, кг Масса  меди в 1м, кг
1 (4×185) 86,3 350 7,7 6,5
1 (4×150) 70,5 305 6,2 5,3
1 (4×120) 56,3 260 5,1 4,2
2 (4×95) 44,9×2=89,8 220×0,9×2=396 4,1×2=8,2 3,3×2=6,6
2 (4×70) 34,4×2=68,8 180×0,9×2=324 3,1×2=6,2 2,5×2=5,0
2 (4×50) 24,7×2=49,4 145×0,9×2=261 2,2×2=4,4 1,8×2=3,6

Вместо кабельной линии АВВГ 1 (4×185), можно взять медный кабель ВВГнг 1 (4×120) либо двунитку ВВГнг 1 (4×50). По стоимости медный кабель обойдется нам примерно в 4 раза дороже и нагрузка на кабельные конструкции будет больше.

Аналогично можно сравнить бронированные кабели  АВБбШв и ББбШнг.

Таблица 3 – Характеристики кабеля АВБбШв

Кабель АВБбШв Цена, $ Ток, А Масса 1м кабеля, кг Масса Al в 1м, кг
1 (4×185) 15,1 270×0,92=248 3,9 2,0
1 (4×150) 13,2 235×0,92=216 3,3 1,6
1 (4×120) 10,5 200×0,92=184 2,8 1,3
2 (4×95) 8,8×2=17,6 170×0,92×0,9×2=281 2,4×2=4,8 1,0×2=2,0
2 (4×70) 7,1×2=14,2 140×0,92×0,9×2=231 1,9×2=3,8 0,8×2=1,6
2 (4×50) 5,1×2=10,2 110 х0,92×0,9×2=182 1,6×2=3,2 0,5×2=1,0

0,92 – снижающий коэффициент для четырехжильных бронированных алюминиевых кабелей.

Таблица 4 – Характеристики кабеля ББбШнг

Кабель ВБбШнг Цена, $ Ток, А Масса 1м кабеля, кг Масса меди в 1м, кг
1 (4×185) 93, 350 7,7 6,5
1 (4×150) 75,8 305 6,2 5,3
1 (4×120) 60,1 260 5,1 4,2
2 (4×95) 48,8×2=97,6 220×0,9×2=396 4,1×2=8,2 3,3×2=6,6
2 (4×70) 36,1×2=72,2 180×0,9×2=324 3,1×2=6,2 2,5×2=5,0
2 (4×50) 25,5×2=51,0 145×0,9×2=261 2,2×2=4,4 1,8×2=3,6

У одиночного кабеля и двунитки есть свои достоинства и недостатки. К недостаткам одиночного кабеля можно отнести радиус изгиба кабеля, особенно при больших сечениях. В свою очередь, в параллельно проложенных кабелях, ток делится поровну и в случае выхода из строя одного кабеля, второй кабель может вылететь сразу же, т.к. окажется перегружен.

Согласно ПУЭ (таблица 1.3.26) при параллельной прокладке кабелей в земле в трубах или без труб следует учитывать поправочный коэффициент.

Таблица 5 – Поправочный коэффициент при прокладке кабелей в земле

Расстояние между кабелями в свету, мм2 Коэффициент при количестве кабелей
1 2 3 4 5 6
100 1,00 0,90 0,85 0,80 0,78 0,75
200 1,00 0,92 0,87 0,84 0,82 0,81
300 1,00 0,93 0,90 0,87 0,86 0,85

Есть еще один очень интересный снижающий поправочный коэффициент для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах (ПУЭ, таблица 1.3.12).

Таблица 6 – Поправочный коэффициент при прокладке кабелей в коробах

Способ прокладки Количество проложенных проводов и кабелей Снижающий коэффициент для проводов и кабелей, питающих
одно- жильных много- жильн. отдельные ЭП с Ки до 0,7 группы ЭП и отдельные ЭП с Ки более 0,7
Многослойно и пучками До 4 1,0
2 5-6 0,85
3-9 7-9 0,75
10-11 10-11 0,7
12-14 12-14 0,65
15-18 15-18 0,6
Однослойно 2-4 2-4 0,67
5 5 0,6

Стоит иметь ввиду, что если кабельная линия имеет смешанную прокладку, то сечение кабеля выбирается по допустимому току нагрузкии для участка трассы с наихудшими условиями охлаждения, если длина его превышает 10м (ПУЭ, п.1.3.17).

При выборе снижающих коэффициентов контрольные и резервные провода и кабели не учитываются.

В стесненных условиях, например в городах, кабели часто прокладывают в блоках. В таких условиях охлаждение кабеля хуже и длительно допустимый ток кабеля можно посчитать по эмпирической формуле (ПУЭ, п.1.3.20).

Примерно так следует выбирать кабели с учетом поправочных коэффициентов =)

Советую почитать:

Комментариев: 2 “Выбор кабелей с учетом поправочных коэффициентов”

  1. Pavel:

    Так же надо не забывать про любый коэффициент 0.93, который берется из ГОСТа на кабели

    ** Для определения токовых нагрузок четырехжильных кабелей с жилами равного сечения в четырех-

    проводных сетях при нагрузке во всех жилах в нормальном режиме, а также для пятижильных кабелей данные

    значения должны быть умножены на коэффициент 0,93.

     

  2. k-igor:

    Порой надо еще обращать на дату публикации статьи, т.к. информация может устаревать...

    Для моих пользователей обучающего курса ЭК я сделал таблицу допустимых токов с учетом кф 0,93, в некоторых видео она мелькает.

Написать комментарий

Копирование информации без согласия автора запрещено!