Сечение кабеля заземления


Провод для заземления какого сечения, качества и вида выбрать для квартиры и дома.

Содержание статьи

Никто не застрахован от случайных ударов током при выходе оборудования из строя, перепадах напряжения или по некоторым менее распространенным причинам. Эффективный и недорогой способ обезопасить от удара током себя и своих близких (работников и подчиненных, если мы говорим о рабочем оборудовании) — заземление. Но сначала кратко вспомним физику его действия и назначение.

Для чего используется заземление и как работает?

Любой электрик, даже первокурсник, расскажет Вам, что заземлением называют специально созданное соединение рабочего электрического оборудования (точки или узла сети) с некоторым заземляющим устройством.

Шина заземления.

Последним могут выступать как специально смонтированные конструкции и приборы, так и грунт. И то, и другое одинаково эффективно, но используется в различных случаях.

Заземляющее устройство и рабочие кабели выбираются в зависимости от назначения заземления. Основных видов всего пара:

  • рабочее (или функциональное),
  • защитное.

Функциональным называют процесс в том случае, когда он необходим непосредственно для правильной и исправной работы оборудования.

Защитным, в свою очередь, является заземление, приводящее к безопасной для человека работе приборов. Непосредственно используется этот вид не постоянно (в отличии от предыдущего), а только в ситуациях поломок, выхода из строя или при попадании в прибор молнии.

Заметим, что нередко защитное заземление используется для уменьшения количества электромагнитных помех.

В квартирах и домах проводится именно защитное заземление. Для бытовых целей обычно используется недорогой заземляющий проводник — одножильный кабель или часть многожильного. Основной составляющей провода всегда остается медь, а вот сечение варьируется. Основной вопрос, который волнует домашних мастеров и неопытных электриков — провод для заземления какого сечения должен быть? Попробуем ответить.

Подбираем кабель для заземления.

Прежде, чем выбирать провод заземления, необходимо определиться с несколькими другими основополагающими вопросами.

Проводить заземление самостоятельно приходится владельцам частных домов или загородных коттеджей, а также старых квартир, постройки ранее 1998 года. Современные дома уже обладают готовой системой заземления, в отличии от всех старых. Для правильного подбора сечения, необходимо выяснить, какая система существует в доме.

Основных, согласно Правилам Устройства Электроустановок (далее ПУЭ), всего четыре:

  1. TN-S — осуществлено заземление с помощью отдельного провода и нейтрали, в системе переменного тока;
  2. TN-C — кабели «ноль» и «земля» объединяются в один провод, нейтраль отдельно, наиболее распространено в домах прошлого века;
  3. TT — прямое защитное заземление, установленное на электрооборудование;
  4. IT — работа с корпусом устройства через сопротивление или полной изоляцией всех токопроводящих кабелей.

Непосредственно на схеме заземления Вы должны обнаружить одну из маркировок:

  • PE — «заземление»,
  • PEN — «ноль» и «земля» в одном кабеле.

Следующим немаловажным фактором выбора, который поможет определиться с правильным сечением проводника, является тип заземления. Стационарное или переносное — в зависимости от предназначения. Для обычного бытового заземления достаточного и стационарного типа, который в свою очередь, допускает как многопролочные, так и однопроволочные многожильные кабели.

Провод должен быть выполнен в желто-зелёном цвете изоляции, согласно ПУЭ.

Когда определились с типом, материалом кабеля и видом системы, переходим к основному шагу — подбору сечения кабеля.

Как правильно выбрать сечение кабеля заземления?

Для заземления могут использоваться как естественные заземлители, так и искусственные. Правила подбора сечения для них существенно отличаются.

Искусственные строго обязательны для сетей свыше 1 кВт, в остальных случаях разрешается использование естественных.

Искусственный элемент должен быть произведен из меди, стали или оцинкованных изделий. Сечение подбирается согласно таблице все в том же ПУЭ.

Материал Профиль сечения Диаметр, мм Площадь поперечного сечения, мм Толщина стенки, мм
Черная сталь Круглый
для вертикальныхдля горизонтальныхПрямоугольныйУгловойТрубный
 

16

10

32

 

100

100

 

4

4

3,5

Оцинкованная сталь Круглый

для вертикальных

для горизонтальных

Прямоугольный

Трубный

 

12

10

25

 

75

 

3

2

Медь Круглый

Прямоугольный

Трубный

Канат многопроволочный

12

20

1,8

50

35

2

2

Для сечения проводников заземления есть простое правило и своя таблица. Проводник должен иметь сечение, равное сечению фазного провода, если проводник менее 16 кв. мм. Для остальных случаев сечение определяется таблицей.

Сечение фазных проводников, кв. мм Наименьшее сечение защищенных проводников, кв. мм
S≤16 S
16<S≤35 16
S>35 S/2

Отметим еще один немаловажный факт. Для систем TN-C и TN-C-S минимальным принимается сечение в 10 кв. мм, если проводник медный, и не менее 16 кв. мм, если алюминиевый.

Наличие системы типа TN-C-S легко определить по пятижильному кабелю в щитке — это три «фазовых» провода, «ноль» и «земля». Подходит только для распределительных устройств.

В обычной квартире, оснащенной всем необходимым оборудованием, достаточно использовать заземление одножильным проводом ПуГВ с желто-зеленой изоляцией.

Теперь, когда Вы научились выбирать сечение провода для заземления, самое время поговорить о наиболее популярных кабелях и их характеристиках.

Основные марки проводов для заземления.

Кабель для заземления.

Кабель NYM

Жилы, а точнее их оболочка, окрашены в соответствии со стандартами ПУЭ, внутри медные жилы. Имеет дополнительную промежуточную оболочку, что повышает уровень безопасности даже при длительном использовании кабеля. Прост в обращении и установке, подходит для напряжения до 660 Вольт с частотой в 50 герц.

Кабель ВВг

Жилы с медной проволокой первого и второго класса скрутки имеют характерную окраску, при этом «ноль» — голубой, а «земля» — желто-зеленая. Изоляция и внешняя оболочка выполняются из поливинилхлорида, благодаря чему сам кабель препятствует горению.

Провод ПВ-6

Медный, многопроволочный в оболочке из прозрачного ПВХ. Токопроводящая жила отлично видна под такой оболочкой, благодаря чему следить за целостностью всей длины провода не составляет труда. Очень гибкий, без проблем может быть подвержен температурам в диапазоне от -40 до +55 градусов Цельсия.

Провод ESUY

Стандартное применение — при защите от короткого замыкания системы. Выдерживает огромные нагрузки, встречается в работе на железных дорогах, в распредблоках. Стойкий к температурам и сгибаниям, имеет защиту от физического и химического воздействия.

Провод ПВ-3

Множество тонких мягких нитей медной проволоки сплетены под единственным слоем поливиниллхлорида. Выпуск возможен в одиннадцати цветовых решениях, но для заземления традиционно используется желто-зеленый вариант.

Особенность оболочки — повышенная ломкость в условиях неправильного производства или хранения. Обратите внимание на свежий срез: не должно присутствовать никаких разрывов. В противном случае кабель использовать не рекомендуется.

Как все это использовать? Для заземления обычной среднестатистической квартиры одинаково подойдёт как многожильный ВВГ, так и однопроволочный NYM. Иногда, в целях экономии используется провод ППВ, без характерной окраски. Это чревато проблемами при ремонте или замене проводки в квартире. Нередко для квартир используются немецкие ESUY, гибкие одножильные провода.

Как видите, понять, какой провод нужен для заземления — задача достаточно сложная, но выполнимая. Достаточно внимательно разобраться в вопросе и ознакомиться с несколькими положениями из правил устройства электроустановок.

Сечение провода защитного заземления

Рисунок G59 ниже основан на IEC 60364-5-54. В этой таблице представлены два метода определения подходящей c.s.a. для проводов PE или PEN.

Рис. G59 - Минимальное сечение защитных проводов

Метод c.s.a. фаз
жил Sph (мм 2 )
Минимум c.s.a. провода
PE ( 2 мм)
Минимум c.s.a. провода
PEN ( 2 мм)
Cu Al
Упрощенный метод [a] S ф. ≤ 16 S ф. [b] S ф. [c] S ф. [c]
16 ф. ≤ 25 16 16
25 ф. ≤ 35 25
35 ф. ≤ 50 S ф. /2 S ф. /2
S ф. > 50 S ф. /2
Адиабатический метод Любой размер SPE / PEN = I2.См. Таблицу A.54 стандарта IEC60364-4-54 или Рисунок G60 для получения значений коэффициента k.

Есть два метода:

  • Адиабатический (что соответствует описанному в МЭК 60724)
Этот метод, будучи экономичным и обеспечивающим защиту проводника от перегрева, приводит к небольшим с.а.с. по сравнению с соответствующими фазовыми проводниками цепи. Результат иногда несовместим с необходимостью в схемах IT и TN минимизировать импеданс цепи замыкания на землю, чтобы гарантировать положительную работу с помощью устройств мгновенного отключения при перегрузке по току.Таким образом, этот метод используется на практике для установок TT, а также для определения размеров заземляющего проводника [1]
Этот метод основан на том, что размеры PE-проводов соотносятся с размерами соответствующих фазных проводов цепи, предполагая, что в каждом случае используется один и тот же материал проводника.
Таким образом, в Рис. G58 для:
Sph ≤ 16 мм 2 : S PE = S ph
16 2 : S PE = 16 мм 2
Sph> 35 мм 2 : S PE = S ph /2

Примечание : когда в схеме TT заземляющий электрод установки находится за пределами зоны воздействия заземляющего электрода источника, c.s.a. Длина PE-проводника может быть ограничена 25 мм 2 (для меди) или 35 мм 2 (для алюминия).

Нейтраль не может использоваться в качестве PEN-проводника, если только она не используется в качестве постоянного тока. равен или больше 10 мм 2 (медь) или 16 мм 2 (алюминий).

Кроме того, в гибком кабеле не допускается использование PEN-жилы. Поскольку PEN-проводник работает также как нейтральный провод, его с.с.a. ни в коем случае не может быть меньше, чем необходимо для нейтрали, как описано в разделе «Определение размеров нейтрального проводника».

Это c.s.a. не может быть меньше, чем у фазных проводов, если:

  • Номинальная мощность в кВА однофазных нагрузок составляет менее 10% от общей нагрузки кВА, и
  • Imax, вероятно, пройдет через нейтраль в нормальных условиях, меньше тока, разрешенного для выбранного размера кабеля.

Кроме того, защита нейтрального проводника должна обеспечиваться защитными устройствами, предусмотренными для защиты фазного провода (описанными в разделе Защита нейтрального проводника).

Значения коэффициента k для использования в формулах

Эти значения идентичны в нескольких национальных стандартах, а диапазоны превышения температуры вместе со значениями коэффициента k и верхними пределами температуры для различных классов изоляции соответствуют тем, которые опубликованы в IEC60364-5-54, приложение A.

Данные, представленные на рис. G60, наиболее часто требуются для проектирования низковольтной установки.

Рис. G60 - значения коэффициента k для низковольтных PE-проводов, обычно используемых в национальных стандартах и ​​соответствующих IEC60364-5-54, приложение A

k значений Тип изоляции
Поливинилхлорид (ПВХ) Сшитый полиэтилен (XLPE)

Этиленпропиленовый каучук (EPR)

Конечная температура (° C) 160 250
Начальная температура (° C) 30 30
Изолированные жилы, не входящие в состав кабелей, или неизолированные жилы, контактирующие с оболочками кабелей Медь 143 176
Алюминий 95 116
Сталь 52 64
Жилы многожильного кабеля Медь 115 143
Алюминий 76 94
  1. ^ Провод заземляющего электрода
.

Заземление оболочки кабеля сверхвысокого / высокого напряжения | Электротехнические примечания и статьи

Заземление оболочки кабеля сверхвысокого / высокого напряжения:

Введение:

  • В городских районах подземные кабели высокого напряжения обычно используются для передачи и распределения электроэнергии. Такие высоковольтные кабели имеют металлические оболочки или экраны, окружающие проводники, и / или броню и металлические провода, окружающие кабели. Во время замыканий на землю, применяемых к напрямую заземленным системам, ожидается, что эти металлические пути несут значительную часть общего тока короткого замыкания, который в противном случае протекал бы через общую массу земли, возвращаясь к нейтрали системы.Эти альтернативные пути возврата необходимо учитывать при определении степени повышения потенциала сети на электростанции из-за замыканий на землю.
  • Для безопасности и надежной работы экраны и металлические оболочки силовых кабелей должны быть заземлены. Без заземления экраны работали бы при потенциале, значительно превышающем уровень земли. Таким образом, они были бы опасными для прикосновения и вызывали бы быстрое разрушение оболочки или другого материала, находящегося между экраном и землей.Это вызвано емкостным зарядным током изоляции кабеля, который составляет порядка 1 мА / фут длины проводника.
  • Этот ток обычно течет на промышленной частоте между проводником и заземляющим электродом кабеля, обычно экраном. Кроме того, экран или металлическая оболочка обеспечивают путь возврата при повреждении в случае нарушения изоляции, обеспечивая быстрое срабатывание защитных устройств.
  • Чтобы уменьшить циркулирующий ток и разность электрических потенциалов между оболочками одножильных трехфазных кабелей, оболочка заземляется и приклеивается на одном или обоих концах кабеля.Если кабель длинный, необходимо выполнить двойное соединение, что приведет к возникновению циркулирующих токов и увеличению общих потерь мощности. Повышение сопротивления оболочки за счет уменьшения ее поперечного сечения и увеличения удельного сопротивления может снизить его почти до уровня потерь в сердечнике.
  • Однако в случае замыкания на землю значительная часть тока короткого замыкания протекает через повышенное сопротивление оболочки, создавая в оболочках гораздо более высокую мощность, чем в неисправном сердечнике. Простое решение: стержень проводника, закопанный в почву над или под кабелем, может отвести эту мощность от оплетки.

Экран кабеля:

(1) Назначение экрана кабеля:

  • Экран кабеля контролирует напряжение электрического поля в изоляции кабеля.
  • Экран кабеля Обеспечивает обратный путь для нейтрали кабеля и тока повреждения.
  • Если экран заземлен с двух сторон, он обеспечивает защиту от электромагнитного излучения.
  • В целях безопасности объединение опасного высокого напряжения с потенциалом земли.

(2) Назначение экранов кабелей на обоих концах:

  • Потери электроэнергии в кабельной цепи зависят от токов, протекающих в металлических оболочках кабелей, поэтому, уменьшая токи, протекающие в металлической оболочке с помощью различных методов соединения, мы можем увеличить допустимую нагрузку по току (допустимую нагрузку) кабель.
  • Он обеспечивает обратный путь тока короткого замыкания с низким импедансом и обеспечивает нейтральную точку для цепи.
  • Обеспечивает защиту от электромагнитного поля.

(3) Наведенное напряжение и циркулирующий ток в экране кабеля:

  • Электромагнитная связь между сердечником и экраном Электромагнитный экран.
  • Если экран кабеля скреплен в одной точке, электрическая цепь отсутствует, и mmf генерирует напряжение.
  • Если экран кабеля соединен с обоих концов, МДС вызовет протекание циркулирующего тока, если есть электрическая непрерывность.
  • Циркулирующий ток создает противоположное магнитное поле.
  • Следует использовать подходящий метод соединения, чтобы соответствовать пределу постоянного напряжения и поддерживать циркулирующий ток на приемлемом уровне.

Метод прокладки кабеля:

  • Три одножильных кабеля в трехфазной цепи могут быть размещены в различных формах. Типичные образования включают трилистники (треугольные) и плоские.

(1) Формирование трилистника:


  • Для минимизации электромеханических сил между кабелями в условиях короткого замыкания и предотвращения вихретокового нагрева в близлежащих стальных конструкциях из-за магнитных полей, создаваемых токами нагрузки, три одножильных кабеля, содержащие три фазы трехфазного кабеля. Фазовая цепь всегда зажата в форме «трилистника».
  • Преимущество:
  1. Этот тип формирования сводит к минимуму циркулирующие токи оболочки, индуцируемые магнитным потоком, связывающим жилы кабеля и металлическую оболочку или экраны из медной проволоки.
  2. Эта конфигурация обычно используется для кабелей низкого напряжения (от 33 до 132 кВ) и с проводниками меньшего диаметра.
  1. Форма трилистника не подходит для отвода тепла, потому что существует заметный эффект взаимного нагрева трех кабелей.
  2. Накопленное тепло в кабелях и кабельной траншее снижает номинальные характеристики кабеля и ускоряет старение кабеля.

(2) Плоская формация:

  • Это наиболее распространенный метод прокладки кабеля LT.
  • Это формирование подходит для отвода тепла и увеличения номинальных характеристик кабеля.
  • Выбор формации полностью зависит от нескольких факторов, таких как метод соединения экрана, площадь проводника и доступное пространство для установки.

Тип сердечника и наведенное напряжение:

(1) Трехжильный кабель:

  • Для низковольтного оборудования, обычно ниже 11 кВ.
  • Хорошо сбалансированное магнитное поле от трех фаз.
  • Сумма индуцированных напряжений от трех фаз равна нулю по всей длине кабеля.
  • Экран кабеля должен быть заземлен с обоих концов
  • Практически нулевое наведенное напряжение или циркулирующий ток в установившемся режиме.

(2) Одножильный кабель:

  • Для высоковольтного применения, обычно от 11 кВ и выше.
  • В одножильных кабелях не используется ферромагнитный материал для экрана, оболочки и брони.
  • Наведенное напряжение в основном создается токами сердечника в его собственной фазе и двух других фазах. Если кабели уложены компактно и симметрично, то наведенное в экране напряжение может быть минимизировано.
  • Для одножильных кабелей следует использовать подходящий метод соединения экрана, чтобы предотвратить чрезмерный циркулирующий ток и высокое индуцированное постоянное напряжение.высокое напряжение.

Принадлежности для приклеивания оболочки кабеля HT:

(1) Функция Link Box?

  • Link Box электрически и механически является одним из неотъемлемых аксессуаров подземной системы кабельного соединения высокого напряжения над землей, связанной с системами силовых кабелей из сшитого полиэтилена высокого напряжения.
  • Соединительные коробки используются с кабельными соединениями и концевыми муфтами для обеспечения легкого доступа к разрывам экрана в целях тестирования и ограничения нарастания напряжения на оболочке.
  • Молния, токи короткого замыкания и операции переключения могут вызвать перенапряжение на оболочке кабеля.Соединительная коробка оптимизирует управление потерями в экране кабеля на кабелях, заземленных с обеих сторон.
  • В HT Cable система соединения спроектирована таким образом, что оболочки кабеля склеиваются и заземляются или с помощью SVL таким образом, чтобы устранить или уменьшить циркулирующие токи в оболочке.
  • Соединительные коробки
  • используются с кабельными соединениями и заделками, чтобы обеспечить легкий доступ к разрывам экрана в целях тестирования и ограничить нарастание напряжения на оболочке. Соединительная коробка является частью системы соединения, которая необходима для повышения пропускной способности по току и защиты человека.

(2) Ограничители напряжения оболочки (SVL) (ограничители перенапряжения):

  • SVL - это защитное устройство для ограничения наведенных напряжений, возникающих в кабельной системе из-за короткого замыкания.
  • Необходимо установить SVL между металлическим экраном и землей внутри соединительной коробки. Разделение экрана в соединении силового кабеля (изолированное соединение) будет защищено от возможных повреждений в результате наведенных напряжений, вызванных коротким замыканием / пробоем.

Тип соединения оболочки для кабеля HT:

Обычно существует три типа соединения экрана кабеля LT / HT.

(1) Одноточечное соединение.

  1. Односторонняя одноточечная система склеивания.
  2. Сплит-система с одноточечным соединением.

(2) Система склеивания на обоих концах

(3) Система с поперечным соединением

(1) Система с одноточечным соединением:

(A) Односторонняя односторонняя система крепления:

  • Система является одноточечной, если она устроена так, что оболочки кабеля не обеспечивают пути прохождения циркулирующих токов или токов внешнего замыкания.
  • Это простейшая форма специального склеивания. Оболочки трех участков кабеля соединяются и заземляются в одной точке только по их длине . Во всех других точках между оболочкой и землей и между экранами соседних фаз кабельной цепи будет напряжение, которое будет максимальным в самой дальней точке от заземления.
  • Это индуцированное напряжение пропорционально длине кабеля и току. Одноточечное соединение может использоваться только для ограниченной длины маршрута, но в целом принятый потенциал напряжения экрана ограничивает длину

  • Следовательно, оболочки должны быть надежно изолированы от земли.Поскольку нет замкнутой цепи оболочки, за исключением ограничителя напряжения оболочки, ток обычно не течет в продольном направлении вдоль оболочки, и потери тока циркуляции оболочки не возникают.
  • Обрыв в экране кабеля, отсутствие циркулирующего тока.
  • Нулевое напряжение на заземленном конце, постоянное напряжение на незаземленном конце.
  • Дополнительный провод заземления с изоляцией из ПВХ, необходимый для обеспечения пути тока короткого замыкания, если возврат с земли нежелателен, например, в угольной шахте.
  • SVL устанавливается на незаземленном конце для защиты изоляции кабеля при возникновении неисправностей.
  • Наведенное напряжение, пропорциональное длине кабеля и току, протекающему по кабелю.
  • Нулевое напряжение относительно напряжения сети заземления на заземленном конце, постоянное напряжение на незаземленном конце.
  • Циркуляционный ток в проводе заземления не имеет значения, так как магнитные поля от фаз частично сбалансированы.
  • Величина постоянного напряжения зависит от величины тока, протекающего в сердечнике, намного выше, если есть замыкание на землю.
  • Высокое напряжение на незаземленном конце может вызвать искрение и повредить внешнюю оболочку из ПВХ.
  • Напряжение на экране во время повреждения также зависит от состояния заземления.

Постоянное напряжение на незаземленном конце при замыкании на землю .

  • Во время замыкания на землю в энергосистеме ток нулевой последовательности, переносимый проводниками кабеля, может вернуться по любым доступным внешним путям. Замыкание на землю в непосредственной близости от кабеля может вызвать большую разницу в повышении потенциала земли между двумя концами кабельной системы, создавая опасность для персонала и оборудования.
  • По этой причине для установки одноточечного кабеля требуется параллельный заземляющий провод , заземленный на обоих концах кабельной трассы и установленный очень близко к проводникам кабеля, для передачи тока короткого замыкания во время замыкания на землю и ограничения роста напряжения оболочки при замыканиях на землю до приемлемого уровня.
  • Параллельный провод заземления обычно изолирован во избежание коррозии и переставляется, если кабели не перекладываются, чтобы избежать циркулирующих токов и потерь в нормальных условиях эксплуатации.
  • Напряжение на незаземленном конце при замыкании на землю состоит из двух составляющих напряжения. Наведенное напряжение из-за тока короткого замыкания в сердечнике.

Преимущество:

  • Нет циркулирующего тока.
  • Нет нагрева экрана кабеля.
  • Экономичный.

Недостаток:

  • Постоянное напряжение на незаземленном конце.
  • Требуется SVL, если постоянное напряжение во время повреждения чрезмерно.
  • Требуется дополнительного заземляющего проводника для тока короткого замыкания, если обратный ток на землю нежелателен.Более сильные магнитные поля вокруг кабеля по сравнению с прочно связанной системой.
  • Постоянное напряжение на экране кабеля пропорционально длине кабеля и величине тока в жиле.
  • Обычно подходит для отрезков кабеля менее 500 м или длины одного барабана .

(B) Раздельная система с одноточечным соединением:

  • Также известна как система одинарного склеивания двойной длины .
  • Непрерывность экрана кабеля прерывается в средней точке, и необходимо установить SVL с каждой стороны изоляционного соединения.
  • Другие требования идентичны системам одноточечного соединения, таким как SVL, заземляющий проводник, перестановка заземляющего проводника.
  • Фактически две секции одноточечного склеивания.
  • Отсутствует циркулирующий ток и нулевое напряжение на заземленных концах, постоянное напряжение на соединении секционирования.

Преимущества:

  • Нет циркулирующего тока на экране.
  • Отсутствует эффект нагрева экрана кабеля.
  • Подходит для более длинного сечения кабеля по сравнению с одноточечной системой соединения и одножильной системой с прочным соединением.
  • Экономичный.

Недостатки:

  • Постоянное напряжение существует на стыке экрана и секционирующей изоляции.
  • Требуется SVL для защиты незаземленного конца.
  • Требуется отдельный провод заземления для тока нулевой последовательности.
  • Не подходит для кабелей сечением более 1000 м.
  • Подходит для кабельных секций длиной 300 ~ 1000 м, что вдвое превышает длину системы одноточечного соединения.

(2) Системы с двухсторонним сплошным соединением (одножильный кабель).

  • Самый простой и распространенный метод.
  • Экран кабеля соединен с сеткой заземления с обоих концов (через соединительную коробку).
  • Для устранения наведенных напряжений в экране кабеля необходимо связать (заземлить) оболочку на обоих концах цепи кабеля.
  • Это устраняет необходимость в параллельном проводе непрерывности, используемом в системах одиночного заземления.Это также устраняет необходимость в установке SVL, например, используемой на свободном конце кабельных цепей с одноточечным соединением
  • Значительный циркулирующий ток в экране Пропорционально току в сердечнике и длине кабеля, а также снижает его стоимость.
  • Если допустимо, можно проложить кабель в виде компактного трилистника.
  • Подходит для трасс длиной более 500 метров .
  • Очень маленькое постоянное напряжение порядка нескольких вольт.

Преимущества:

  • Минимум необходимого материала.
  • Наиболее экономично, если отопление не является основной проблемой.
  • Обеспечивает путь для тока короткого замыкания, минимизируя ток возврата на землю и EGVR в месте назначения кабеля.
  • Не требует ограничителя напряжения экрана (SVL).
  • Меньше электромагнитного излучения.

Недостатки:

  • Обеспечивает путь для циркулирующего тока.
  • Эффект нагрева в экране кабеля, большие потери. Поэтому может потребоваться снижение номинала кабеля или кабель большего диаметра.
  • Передает напряжение между сайтами, когда на одном сайте есть EGVR.
  • Можно прокладывать кабели в форме трилистника для уменьшения потерь в экране.
  • Обычно применяется к короткому кабелю длиной в десятки метров. Циркулирующий ток пропорционален длине кабеля и величине тока нагрузки.

(3) Система поперечных кабелей.

  • Система является перекрестно связанной, если схема такова, что цепь обеспечивает электрически непрерывную протяженность оболочки от заземленной клеммы до заземленной клеммы, но с оболочками, секционированными и перекрестно соединенными таким образом, чтобы уменьшить циркулирующие токи оболочки.
  • In Этот тип напряжения будет индуцироваться между экраном и землей, но значительного тока не будет.
  • Максимальное наведенное напряжение появится в соединительных коробках для перекрестного соединения. Этот метод позволяет обеспечить пропускную способность кабеля на уровне, равном одноточечному соединению, но при большей длине трассы, чем последний. Это требует разделения экрана и дополнительных полей ссылок.
  • Для поперечного соединения длина кабеля делится на три примерно равных участка.Каждое из трех переменных магнитных полей индуцирует в экранах кабелей напряжение со сдвигом фаз 120 °.
  • Поперечное соединение происходит в ящиках звеньев. В идеале векторное сложение индуцированных напряжений приводит к U (Rise) = 0. На практике длина кабеля и условия прокладки будут варьироваться, что приведет к небольшому остаточному напряжению и незначительному току. Так как ток отсутствует, потерь в экране практически нет.
  • Сумма трех напряжений равна нулю, поэтому концы трех секций могут быть заземлены.
  • Суммирование индуцированного напряжения на секционированном экране от каждой фазы, что приводит к нейтрализации наведенных напряжений в трех последовательных второстепенных секциях.
  • Обычно один барабан (примерно 500 м) на вспомогательную секцию.
  • Положение секционирования и положение кабельного соединения должны совпадать.
  • Прочно заземлены в местах соединения основных секций.
  • Переставьте сердечник кабеля для уравновешивания суммируемых наведенных напряжений.
  • Соединительную коробку следует использовать на каждом секционирующем соединении и сбалансировать полное сопротивление на всех фазах.
  • Профиль величины наведенного напряжения вдоль экрана основного участка кабельной системы с поперечным соединением.
  • Практически нулевой циркулирующий ток и напряжение на удаленной земле на глухозаземленных концах.
  • Для получения оптимального результата существует два «креста». Один из них - это перемещение жилы кабеля, пересекающего жилу кабеля, на каждой секции, а второй - перекрестное соединение экранов кабеля без необходимости перемещения экрана.
  • Перекрестное соединение экрана кабеля : Подавляет наведенное напряжение в экране на каждом стыке основной секции.
  • Перестановка кабелей: Это гарантирует, что суммируемые напряжения имеют одинаковую величину. Большее постоянное напряжение на экране внешнего кабеля.
  • На экране присутствуют постоянные напряжения, и большинство секционных соединений кабелей и соединений должны быть установлены как система изолированного экрана.

Требование транспонирования для сердечника кабеля.

  • Если сердечник не переставлен, значит он плохо нейтрализован, что приводит к возникновению циркулирующих токов.
  • Кабель должен быть переставлен, а экран должен быть скреплен поперечным швом в каждом месте соединения секционирования для оптимальной нейтрализации

Преимущество:

  • Не требуется заземляющий провод.
  • Фактически нулевой циркулирующий ток на экране.
  • Постоянное напряжение на экране контролируется.
  • Технически превосходит другие методы.
  • Подходит для кабельной сети на большие расстояния.

Недостаток:

  • Технически сложно.
  • Дороже.

Сравнение методов склеивания:

Метод заземления

Постоянное напряжение на конце кабеля

Требуется ограничитель напряжения оболочки

Заявка

Одностороннее соединение

Есть

Есть

До 500 метров
Двухстороннее соединение

Короткие соединения до 1 км и подстанции, которые практически не применяются для высоковольтных кабелей, скорее для кабелей среднего и низкого напряжения
Перекрестное соединение

Только в точках перекрестного соединения

Есть

Соединения на большие расстояния, если требуются соединения

Потери в оболочке в зависимости от типа соединения:

  • Потери в оболочке - это потери, зависящие от тока, которые возникают из-за индуцированных токов, когда ток нагрузки протекает по проводникам кабеля.
  • Токи оболочки одножильных кабелей индуцируются эффектом «трансформатора»; то есть магнитным полем переменного тока, протекающего в проводнике кабеля, которое индуцирует напряжения в оболочке кабеля или других параллельных проводниках.
  • Электродвижущие силы, индуцированные оболочкой (ЭДС), вызывают два типа потерь: потери на циркулирующий ток (Y 1 ) и потери на вихревые токи (Y2), поэтому общие потери в металлической оболочке кабеля составляют: Y = Y1 + Y2
  • Вихревые токи, циркулирующие в радиальном и продольном направлениях по оболочкам кабеля, генерируются по схожим принципам эффекта скин-эффекта и близости i.е. они индуцируются токами в проводниках, токами, циркулирующими в оболочке, и токами, протекающими в непосредственной близости проводников с током.
  • Они образуются в кабельной оболочке независимо от системы соединения одножильных или трехжильных кабелей.
  • Вихревые токи, как правило, имеют меньшую величину по сравнению с контурными (циркулирующими) токами сплошных кабельных оболочек, и ими можно пренебречь, за исключением больших сегментных проводников, и они рассчитываются в соответствии с формулами, приведенными в стандарте IEC60287.
  • Циркуляционные токи генерируются в оболочке кабеля, если оболочки образуют замкнутую петлю при соединении вместе на удаленных концах или промежуточных точках вдоль трассы кабеля.
  • Эти потери называются потерями циркулирующего тока оболочки и определяются величиной тока в проводнике кабеля, частотой, средним диаметром, сопротивлением оболочки кабеля и расстоянием между одножильными кабелями.

Заключение:

  • Существует много разногласий относительно того, следует ли заземлять экран кабеля с обоих концов или только с одного конца.Если заземлено только на одном конце, любой возможный ток короткого замыкания должен проходить от места замыкания до заземленного конца, вызывая сильный ток в обычно очень легком проводе экрана. Такой ток может легко повредить или разрушить экран и потребовать замены всего кабеля, а не только поврежденного участка.
  • Если оба конца заземлены, ток короткого замыкания будет делиться и течь к обоим концам, уменьшая нагрузку на экран и, следовательно, с меньшей вероятностью повреждения.
  • Многократное заземление, а не просто заземление на обоих концах, - это просто заземление экрана кабеля или оболочки во всех точках доступа, например, люках или коробках.Это также ограничивает возможное повреждение экрана только поврежденным участком.

Каталожные номера:

  1. Mitton Consulting.
  2. EMElectricals

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Связанные

.

Площадь поперечного сечения в диаметре пересечение круга пересечения поперечного сечения диаметр электрического кабеля формула проводника диаметр провода и расчетное сечение провода AGW American Wire Gauge Толщина площади сплошного провода формула удельное сопротивление многожильный провод литц длина ток

Площадь поперечного сечения к диаметру преобразование круг пересечение поперечное сечение диаметр электрический кабель формула проводника диаметр провода и сечение проводки и расчетное сечение AGW American Wire Gauge толщина сплошного провода формула удельное сопротивление многожильный провод длина литца ток - sengpielaudio Sengpiel Berlin

Преобразование и расчет - сечение <> диаметр

Диаметр кабеля по окружности площадь поперечного сечения и наоборот








электрический кабель
, провод , провод , шнур , строка , проводка и веревка

Поперечное сечение - это просто двухмерный вид среза через объект.
Часто задаваемый вопрос: как преобразовать диаметр круглого провода d = 2 × r в площадь поперечного сечения круга
или площадь поперечного сечения A (плоскость среза) в кабель диаметр d ?
Почему значение диаметра больше, чем значение площади? Потому что это не то же самое.
Сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения провода.

Требуемое поперечное сечение электрической линии зависит от следующих факторов:
1) Номинальное напряжение.Чистая форма. (Трехфазный (DS) / AC (WS))
2) Предохранитель - резервный восходящий поток = Максимально допустимый ток (А)
3) По графику передаваемая мощность (кВА)
4) Длина кабеля в метрах (м)
5) Допустимое падение напряжения (% от номинального напряжения)
6) Материал линии. Медь (Cu) или алюминий (Al)
Используемый браузер не поддерживает JavaScript.
Вы увидите программу, но функция работать не будет.

«Единицей» обычно являются миллиметры, но также могут быть дюймы, футы, ярды, метры (метры),
или сантиметры, если за площадь взять квадрат этой меры.

Литц-провод (многожильный провод), состоящий из множества тонких проводов, требует на 14% большего диаметра по сравнению со сплошным проводом.


Площадь поперечного сечения не диаметр.



Поперечное сечение - это площадь.
Диаметр - это линейная мера.
Это не может быть то же самое.

Диаметр кабеля в миллиметрах
- это не поперечное сечение кабеля в
квадратных миллиметрах.


Поперечное сечение или площадь поперечного сечения - это площадь такого разреза.
Это не обязательно должен быть круг.

Имеющийся в продаже размер провода (кабеля) как площадь поперечного сечения:
0,75 мм 2 , 1,5 мм 2 , 2,5 мм 2 , 4 мм 2 , 6 мм 2 , 10 мм 2 , 16 мм 2 .
Расчет поперечного сечения A , ввод диаметра d = 2 r :

r = радиус провода или кабеля
d = 2 r = диаметр провод или кабель
Расчет диаметра d = 2 r , вход в сечение A :

Жила (электрокабель)
Есть четыре фактора, которые влияют на сопротивление проводника:
1) площадь поперечного сечения проводника A , рассчитанная по диаметру d
2) длина проводника
3) температура в проводнике
4) материал, составляющий проводник

Нет точной формулы для минимального сечения провода из максимального тока .
Это зависит от многих обстоятельств, таких как, например, если расчет выполняется для постоянного, переменного тока или
даже для трехфазного тока, отпускается ли кабель свободно или находится под землей
. Кроме того, это зависит от температуры окружающей среды, допустимой плотности тока и допустимого падения напряжения
, а также от наличия одножильного или гибкого провода. И всегда есть хороший, но неудовлетворительный совет
использовать по соображениям безопасности более толстый и, следовательно, более дорогой кабель
.Общие вопросы касаются падения напряжения на проводах.

Падение напряжения Δ В

Формула падения напряжения с удельным сопротивлением (удельным сопротивлением) ρ (rho):


Δ V = I × R = I × (2 × l × ρ / A )

I = Ток в амперах
l = Длина провода (кабеля) в метрах (умноженная на 2, потому что всегда есть обратный провод)
ρ = rho, удельное электрическое сопротивление (также известное как удельное электрическое сопротивление или объемное
удельное сопротивление) меди = 0.01724 Ом × мм 2 / м (также Ом × м)
(Ом для l = длина 1 м и A = 1 мм 2 площадь поперечного сечения провода) ρ = 1/ σ
A = Площадь поперечного сечения в мм 2
σ = сигма, электропроводность (электропроводность) меди = 58 S · м / мм 2

Количество сопротивления
R = сопротивление Ом
ρ = удельное сопротивление Ом × м
l = двойная длина кабеля м
A = поперечное сечение мм 2

Производная единица удельного электрического сопротивления в системе СИ ρ - Ом × м, сокращенная от прозрачный Ω × мм / м.
Электропроводность, обратная величине удельного электрического сопротивления.

Электропроводность и удельное сопротивление κ или σ = 1/ ρ
Электропроводность и электрическое сопротивление
ρ = 1/ κ = 1/ σ

Разница между удельным сопротивлением и электропроводностью

Проводимость в сименсах обратно пропорциональна сопротивлению в омах.

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

Значение электропроводности (проводимости) и удельного электрического сопротивления
(удельное сопротивление) зависит от температуры материала постоянной. Чаще всего его дают при 20 или 25 ° C.

Сопротивление = удельное сопротивление x длина / площадь

Удельное сопротивление проводников изменяется с температурой.
В ограниченном диапазоне температур это примерно линейно:

, где α - температурный коэффициент, T - температура и T 0 - любая температура,
, например T 0 = 293,15 K = 20 ° C, при котором известно удельное электрическое сопротивление ρ ( T 0 ).

Преобразование сопротивления в электрическую проводимость
Преобразование обратного сименса в ом
1 Ом [Ом] = 1 / сименс [1 / S]
1 сименс [S] = 1 / Ом [1 / Ом]

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

1 миллисименс = 0,001 МО = 1000 Ом

Математически проводимость является обратной или обратной величине сопротивления:

Символ проводимости - заглавная буква «G», а единица измерения -
мхо, что означает «ом», записанное в обратном порядке. Позже блок MHO был заменен блоком
на блок Siemens - сокращенно буквой «S».

Калькулятор: закон Ома

Таблица типовых кабелей для громкоговорителей

Диаметр кабеля d 0.798 мм 0,977 мм 1,128 мм 1,382 мм 1.784 мм 2,257 мм 2.764 мм 3.568 мм
Номинальное сечение кабеля A 0,5 мм 2 0,75 мм 2 1,0 мм 2 1,5 мм 2 2,5 мм 2 4,0 мм 2 6,0 мм 2 10.0 мм 2
Максимальный электрический ток 3 А 7,6 А 10,4 А 13,5 А 18,3 А 25 А 32 А

Всегда учитывайте, что поперечное сечение должно быть больше при большей мощности и большей длине кабеля
, но также и с меньшим сопротивлением. Вот таблица, в которой указаны возможные потери мощности.

Длина кабеля
в м
Сечение
в мм 2
Сопротивление
Ом
Потеря мощности при Коэффициент демпфирования при
Импеданс
8 Ом
Импеданс
4 Ом
Импеданс
8 Ом
Импеданс
4 Ом
1 0.75 0,042 0,53% 1,05% 98 49
1,50 0,021 0,31% 0,63% 123 62
2,50 0,013 0,16% 0,33% 151 75
4,00 0,008 0,10% 0,20% 167 83
2 0.75 0,084 1,06% 2,10% 65 33
1,50 0,042 0,62% 1,26% 85 43
2,50 0,026 0,32% 0,66% 113 56
4,00 0,016 0,20% 0,40% 133 66
5 0.75 0,210 2,63% 5,25% 32 16
1,50 0,125 1,56% 3,13% 48 24
2,50 0,065 0,81% 1,63% 76 38
4,00 0,040 0,50% 1,00% 100 50
10 0.75 0,420 5,25% 10,50% 17 9
1,50 0,250 3,13% 6,25% 28 14
2,50 0,130 1,63% 3,25% 47 24
4,00 0,080 1,00% 2,00% 67 33
20 0.75 0,840 10,50% 21,00% 9 5
1,50 0,500 6,25% 12,50% 15 7
2,50 0,260 3,25% 6,50% 27 13
4,00 0,160 2,00% 4,00% 40 20

Значения коэффициента демпфирования показывают, что осталось от принятого коэффициента демпфирования 200
в зависимости от длины кабеля, поперечного сечения и импеданса громкоговорителя.
Преобразование и расчет диаметра кабеля в AWG
и AWG в диаметр кабеля в мм - American Wire Gauge

Чаще всего мы используем четные числа, например 18, 16, 14 и т. Д.
Если вы получили нечетный ответ, например 17, 19 и т. Д., Используйте следующее меньшее четное число.

AWG означает American Wire Gauge и относится к прочности проводов.
Эти номера AWG обозначают диаметр и, соответственно, поперечное сечение в виде кода.
Они используются только в США. Иногда номера AWG можно найти также в каталогах
и технических данных в Европе.

Американский калибр проводов - диаграмма AWG

AWG
номер
46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34
Диаметр
дюйм
0.0016 0,0018 0,0020 0,0022 0,0024 0,0027 0,0031 0,0035 0,0040 0,0045 0,0050 0,0056 0,0063
Диаметр (Ø)
в мм
0,04 0,05 0,05 0,06 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0.13 0,14 0,16
Поперечное сечение
в мм 2
0,0013 0,0016 0,0020 0,0025 0,0029 0,0037 0,0049 0,0062 0,0081 0,010 0,013 0,016 0,020

AWG
номер
33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
Диаметр
дюйм
0.0071 0,0079 0,0089 0,0100 0,0113 0,0126 0,0142 0,0159 0,0179 0,0201 0,0226 0,0253 0,0285
Диаметр (Ø)
в мм
0,18 0,20 0,23 0,25 0,29 0,32 0,36 0,40 0,45 0,51 0.57 0,64 0,72
Поперечное сечение
в мм 2
0,026 0,032 0,040 0,051 0,065 0,080 0,10 0,13 0,16 0,20 0,26 0,32 0,41

AWG
номер
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8
Диаметр
дюйм
0.0319 0,0359 0,0403 0,0453 0,0508 0,0571 0,0641 0,0719 0,0808 0,0907 0,1019 0,1144 0,1285
Диаметр (Ø)
в мм
0,81 0,91 1.02 1,15 1,29 1,45 1,63 1,83 2,05 2.30 2.59 2,91 3,26
Поперечное сечение
в мм 2
0,52 0,65 0,82 1,0 1,3 1,7 2,1 2,6 3,3 4,2 5,3 6,6 8,4

AWG
номер
7 6 5 4 3 2 1 0
(1/0)
(0)
00
(2/0)
(-1)
000
(3/0)
(-2)
0000
(4/0)
(-3)
00000
(5/0)
(-4)
000000
(6/0)
(-5)
Диаметр
дюйм
0.1443 0,1620 0,1819 0,2043 0,2294 0,2576 0,2893 0,3249 0,3648 0,4096 0,4600 0,5165 0,5800
Диаметр (Ø)
в мм
3,67 4,11 4,62 5,19 5,83 6.54 7,35 8,25 9,27 10,40 11.68 13,13 14,73
Поперечное сечение
в мм 2
10,6 13,3 16,8 21,1 26,7 33,6 42,4 53,5 67,4 85,0 107,2 135,2 170,5

Как высокие частоты демпфируются длиной кабеля?

.

Калькулятор поперечного сечения кабеля | Кабельный завод Энергопром

Кабель для калькулятора /

С помощью этого онлайн-калькулятора сечения кабеля вы сможете легко рассчитать сечение кабеля или провода, который вам нужен для установки. Формат ввода в кабельном калькуляторе - x.xx (разделитель - точка)

Расчет сечения силового и токового кабеля

Длина линии (м) / Материал кабеля:

Медь Алюминий

Мощность нагрузки (Вт) или ток (А):

Напряжение сети (В):

Мощность

1 фаза

Коэффициент мощности (cosφ):

Текущий

.

Смотрите также

вверх