نحوه محاسبه اندازه کابل: راهنمای گام به گام برای پروژه های ایمن و واقعی

درست کردن اندازه هادی یکی از آن تصمیماتی است که بی سر و صدا تعیین می کند که آیا نصب به مدت سی سال راحت اجرا می شود یا در اولین تابستان گرم خود بیش از حد گرم می شود. کابل کم حجم انرژی را هدر می دهد، عمر عایق را کوتاه می کند و خطر آتش سوزی واقعی ایجاد می کند. یک کابل دو سایز خیلی بزرگ، پولی را در مسی که مدار هرگز به آن نیاز نداشت، متصل می کند. یادگیری نحوه محاسبه اندازه کابل در واقع در مورد متعادل کردن چهار چک مختلف در برابر یکدیگر است.

این راهنما از همان ترتیبی پیروی می کند که مهندسان ما هنگام ارسال یک برنامه بارگذاری توسط مشتری استفاده می کنند: جریان طراحی را پیدا کنید، آن را برای نحوه نصب کابل اصلاح کنید، افت ولتاژ را در طول کامل کار تأیید کنید، و تأیید کنید که هادی در یک اتصال کوتاه زنده می ماند.

واقعاً اندازه کابل صحیح به چه معناست

یک هادی فقط زمانی درست اندازه می شود که هر چهار شرط زیر به طور همزمان برآورده شوند. اگر یکی از آنها شکست خورد، به سطح مقطع استاندارد بعدی بروید و محاسبه را تکرار کنید. نادیده گرفتن چک رایج‌ترین دلیلی است که کابل روی کاغذ کاملاً اندازه می‌شود و سپس در محل خراب می‌شود.

مرحله 1: جریان طراحی را ایجاد کنید

همه چیز با جریان پیوسته ای که کابل باید حمل کند شروع می شود که معمولاً به صورت Ib نوشته می شود. برای بار سه فاز رابطه به صورت زیر است:

Ib = P / (1.732 × U × PF)

برای مدار تک فاز یا DC، به سادگی 1.732 را رها کنید:

Ib = P / (U × PF)

یک موتور سه فاز 55 کیلوواتی را روی منبع تغذیه 400 ولت با ضریب توان 0.86 استفاده کنید. سپس Ib = 55000 / (1.732 × 400 × 0.86)، که تقریباً به 92 A می رسد. به جای فرض واحد، از ضریب توان واقعی استفاده کنید، زیرا تفاوت بین 0.86 و 1.0 حدود 16 درصد جریان است و اغلب دقیقاً حاشیه ای است که بررسی افت ولتاژ را تعیین می کند. اگر بار یک موتور است، به جریان راه اندازی نیز نگاه کنید، زیرا دستگاه محافظ باید از طریق استارت بدون خاموش شدن حرکت کند.

جریان طراحی درجه بندی قطع کننده نیست

هنگامی که Ib شناخته شد، یک دستگاه محافظ را انتخاب کنید که رتبه آن حداقل Ib باشد، سپس تأیید کنید که ظرفیت کابل کاهش یافته حداقل رتبه دستگاه است. کار به این ترتیب هادی را هم محافظت شده و هم از نظر حرارتی راحت نگه می دارد.

مرحله 2: از فاکتورهای کاهش دهنده برای شرایط واقعی استفاده کنید

درجه بندی جریان کاتالوگ مجموعه ای از شرایط مرجع را فرض می کند، معمولاً یک مدار در هوای آزاد در دمای 30 درجه سانتی گراد یا یک مدار مدفون در خاک در دمای 20 درجه سانتی گراد. نصب های واقعی به ندرت با این مفروضات مطابقت دارند، بنابراین هر انحراف با یک ضریب تصحیح کنترل می شود و عوامل چند برابر می شوند:

Iz = آن × k1 × k2 × k3 ...

که در آن رتبه جدول بندی شده و Iz ظرفیت واقعی موجود است. یک گروه از سه مدار بارگذاری شده در یک مجرا در یک روز 40 درجه سانتیگراد می تواند یک سوم امتیاز اسمی را قبل از در نظر گرفتن افت ولتاژ از دست بدهد.

به عنوان مثال، ضریب 0.87 برای محیط 40 درجه سانتیگراد ضرب در 0.75 برای گروه بندی، 0.65 را به دست می دهد، بنابراین یک کابل با جدول 130 A فقط برای حدود 85 A در آن آرایش خوب است. هرگز عوامل تصحیح را با هم اضافه نکنید. همیشه آنها را ضرب کنید

مرحله 3: افت ولتاژ در طول اجرا را بررسی کنید

افت ولتاژ کنترلی است که اغلب هادی بزرگتر را روی فیدرهای طولانی مجبور می کند و نمی توان آن را تنها از روی جدول جریان قضاوت کرد. برای قسمت مقاومتی مدار:

Vd = k × I × L × R / 1000

که در آن k برای مدارهای تک فاز و DC 2 و برای سه فاز 1.732 است، I جریان بار بر حسب آمپر، L طول مسیر یک طرفه بر حسب متر، و R مقاومت هادی بر حسب اهم بر کیلومتر است. سپس درصد افت Vd تقسیم بر ولتاژ اسمی، ضرب در 100 می شود. اکثر تاسیسات ولتاژ پایین تا 3 درصد در مدار نهایی و 5 درصد به طور کلی کار می کنند.

در مثال ما، یک جریان 80 متری در 92 A بر روی یک هادی مسی 50 میلی‌متر مربع با مقاومت حدود 0.387 اهم در هر کیلومتر، Vd = 1.732 × 92 × 80. 0.387 / 1000 را می‌دهد، که تقریباً 4.9 ولت یا 40.2 درصد عبور راحت است. در یک دوی 300 متری، همین محاسبه با شکست مواجه می‌شود و سطح مقطع را چندین پله بالا می‌برد، دقیقاً به همین دلیل است که طول مسیر از ابتدا در محاسبه قرار دارد.

مرحله 4: بررسی مقاومت در برابر اتصال کوتاه

یک کابل همچنین باید تا زمانی که دستگاه محافظ برای پاک کردن آن نیاز دارد، از جریان خطا دوام بیاورد. معادله آدیاباتیک این را در یک خط کنترل می کند:

S = جذر (I² × t) / k

که در آن S حداقل سطح مقطع بر حسب میلی متر مربع، I جریان خطای احتمالی بر حسب آمپر، t زمان قطع اتصال بر حسب ثانیه، و k ثابت برای ترکیب هادی و عایق است. مقادیر معمولی حدود 143 برای مس با عایق XLPE، 115 برای مس با PVC و 94 برای آلومینیوم با XLPE است.

یک خطای 6 کیلو آمپری که در 0.1 ثانیه در کابل مسی XLPE پاک می شود، به ریشه مربع (6000 × 0.1) تقسیم بر 143 نیاز دارد که حدود 13 میلی متر مربع است. هادی 50 میلی متر مربعی ما راحت است. توجه داشته باشید که t چقدر اهمیت دارد: همان خطا که در یک ثانیه پاک شود تقریباً 42 میلی متر مربع نیاز دارد، به همین دلیل است که تنظیمات حفاظتی و اندازه کابل در یک مکالمه قرار دارند.

قرار دادن آن همه با هم

در اینجا توالی کامل موتور 55 کیلووات در یک مسیر 80 متری با ارقام گرد شده برای وضوح آورده شده است.

1. جریان طراحی: 92 آمپر در 400 ولت با ضریب توان 0.86. دستگاه حفاظتی 100 A
2. شرایط نصب: کابل مسی XLPE روی سینی با دو مدار بارگذاری شده دیگر، 40 درجه سانتیگراد محیط. ضریب کاهش ترکیبی 0.65.
3. اولین آزمایش در 35 میلی‌متر مربع: ظرفیت جدول‌بندی شده حدود 130 A، کاهش تقریباً به 85 A. ناموفق، زیرا 85 A کمتر از رده‌بندی دستگاه 100 A است.
4. آزمایش دوم در 50 میلی متر مربع: ظرفیت کاهش یافته در حدود 100 A. مطابق با رتبه دستگاه.
5. افت ولتاژ در 50 میلی متر مربع در 80 متر: 4.9 ولت یا 1.2 درصد. پاس می دهد.
6. نیاز به اتصال کوتاه: حداقل 13 میلی‌متر مربع برای یک خطای 6 کیلو آمپری که در 0.1 ثانیه پاک می‌شود. پاس می دهد.
7. نتیجه: کابل مسی 0.6/1 کیلوولت XLPE عایق‌شده، چهار هسته در 50 میلی‌متر مربع، با تنظیم محافظ برای رفع عیب در 0.1 ثانیه.

از محاسبه تا کابلی که در واقع سفارش می دهید

سطح مقطع تنها بخشی از مشخصات است. نوع عایق میزان جریانی را که یک هادی می‌تواند حمل کند تغییر می‌دهد، زیرا کابل‌های عایق‌شده XLPE در دمای رسانا بالاتر از معادل‌های PVC کار می‌کنند و بنابراین برای بار یکسان به سطح مقطع کوچک‌تری نیاز دارند. ما این دو ساختار را با جزئیات بیشتری در این مقاله مقایسه می کنیم عملکرد کابل برق با عایق XLPE و PVC . مواد هادی نیز اهمیت دارد: هادی های آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم سبک تر و مقرون به صرفه تر هستند، اما برای جریان یکسان نیاز به مقطع بزرگتری دارند.

ولتاژ نامی 0.6/1kV XLPE عایق کابل برق کابل برق عایق پلی اتیلن با ولتاژ نامی 0.6/1kV از روش های شیمیایی یا فیزیکی برای تبدیل مولکول های پلی اتیلن از یک ساختار خطی استفاده می کند. مشاهده محصول →

برای اکثر کارهای توزیع ولتاژ پایین، کابل برق 0.6/1 کیلوولت XLPE عایق شده در مس یا آلومینیوم محدوده را پوشش می دهد، و محاسبه فوق مستقیماً اعمال می شود. در ولتاژ متوسط ​​روش بدون تغییر است، اما جداول کاهش، سطوح خطا و الزامات ضخامت عایق متفاوت است، بنابراین فیدرها از 3.6/6 کیلوولت تا 26/35 کیلوولت معمولاً در برابر داده های شبکه خود شرکت برق اندازه می شوند.

ولتاژ نامی 3.6/6kV–26/35kV XLPE عایق کابل برق کابل برق با ولتاژ نامی 3.6/6kV-26/35kV عایق بندی شده پلی اتیلن دارای یک فرآیند اتصال متقابل پیشرفته است. از طریق روش های شیمیایی یا فیزیکی، پلی... مشاهده محصول →

اندازه‌گیری برای بارهای خورشیدی، VFD و سایر بارهای ویژه

برخی از مدارها به یک نسخه اصلاح شده از همان رویه نیاز دارند. رشته‌های DC خورشیدی جریان پیوسته را در دمای بالای محیط روی پشت بام حمل می‌کنند، بنابراین ضریب کاهش به کابلی که از قبل گرم است اعمال می‌شود و افت ولتاژ اغلب روی ۱ یا ۲ درصد نگه داشته می‌شود زیرا راندمان اینورتر در هر دو انتهای پنجره ورودی آن کاهش می‌یابد. مدارهای درایو فرکانس متغیر محتوای هارمونیک و ولتاژ پالسی را اضافه می کنند، بنابراین کابل غربال شده و بررسی ولتاژ نامی به زمین هر دو بخشی از تمرین اندازه گیری می شوند.

کابل فتوولتائیک (کابل PV) بررسی اجمالی محصول کابل فتوولتائیک یک جزء حیاتی است که برای انتقال سمت DC در سیستم های تولید برق PV خورشیدی استفاده می شود. به طور خاص برای دکل ... مشاهده محصول →

کابل‌های ترانزیت راه‌آهن، مقاوم در برابر آتش، مقاوم در برابر موریانه و حمل‌ونقل از محاسبات یکسانی پیروی می‌کنند، اما استاندارد قابل اجرا محدودیت‌هایی مانند یکپارچگی مدار زیر آتش را اضافه می‌کند که هیچ محاسبه‌ای نمی‌تواند جایگزین آن شود.

اشتباهات رایج در اندازه گیری که در اسناد مناقصه می بینیم

• اعمال یک عامل کاهش دهنده و فراموش کردن بقیه، هنگام گروه بندی، دمای محیط و شرایط خاک همه به یکباره عمل می کنند.
• استفاده از مقادیر مقاومت 20 درجه سانتیگراد برای رسانایی که در دمای 70 درجه سانتیگراد یا 90 درجه سانتیگراد کار می کند.
• اندازه گیری به یک شکن که قبلاً مشخص شده بود به جای بار واقعی.
• نادیده گرفتن خنثی در مدارهایی با بارهای هارمونیک غنی مانند تجهیزات IT اداری یا روشنایی LED.
• با فرض اینکه کابل بزرگتر مشکل افت ولتاژ را برطرف می کند، زمانی که مشکل واقعی طول مسیر یا ضریب توان ضعیف باشد.
• فراموش کردن حداقل سطح مقطع مورد نیاز برای استحکام مکانیکی و تداوم هادی محافظ.

اعداد را با سازنده ای که روزانه این کار را انجام می دهد اجرا کنید

کابل Wuxi Guanghuan از سال 1998 در گوانلین، ییکسینگ، منطقه ای که به شهر کابل چین معروف است، سیم و کابل تولید می کند. محدوده ما کابل های برق فشار ضعیف و متوسط، هادی های سربار، کابل های تجهیزات الکتریکی و کابل های ویژه برای فتوولتائیک، حمل و نقل ریلی 10،00، و بیش از 30، سری 0، و بیش از 00. مشخصات تولید شده در خطوط تولید و آزمایش بیش از 70. جزئیات تاییدیه های ما، از جمله گواهینامه TUV Rheinland و گواهینامه های سیستم ISO 9001، ISO 14001، ISO 45001 و ISO 50001، در لیست ما ذکر شده است. صفحه گواهی محصول .

برنامه بارگذاری، طول مسیر، روش نصب و شرایط محیطی را برای ما ارسال کنید، و مهندسان ما همان چهار بررسی را که در بالا توضیح داده شد انجام می‌دهند و با یک مقطع، یک نوع عایق و یک ساختار کابل که برای اولین بار بازرسی را پشت سر می‌گذارند، بازخواهند گشت.