Що таке силовий кабель?

Під терміном високовольтний кабель розуміють кабель, що використовується для передачі електроенергії за допомогою високої напруги. Подібні кабелі ізольовані повністю і часто мають багатошаровий захист. Іншими словами, вони мають повноцінну систему ізоляції, побудовану на розрахунках, і така захисна система включає металеве обплетення, захисні шари і, власне, саму ізоляцію з певних типів діелектричного матеріалу.

Високовольтні кабелі різних типів мають різноманітне застосування в змінному (AC) та постійному струмі (DC) для передачі електроенергії, а також у різних приладах, верстатах, машинобудуванні, системах запалювання та інших системах. Де б не застосовувався високовольтний кабель, одна з головних вимог полягає в тому, що ізоляція повинна зберігатися при високовольтному навантаженні, яке генерує електричне поле. Основне завдання ізоляційної системи полягає у перешкоджанні контакту людей або предметів (особливо – струмопровідних) з високовольтним провідником.

Саме труднощі у забезпеченні необхідного рівня ізоляції були одним із основних стримувальних факторів у створенні кабельних ліній із пропускною здатністю високого рівня. Адже ізолюючий шар повинен мати стійкість до високої напруги та можливих механічних пошкоджень, при цьому зберігаючи адекватні параметри маси на одиницю довжини кабелю та його зовнішнього діаметра.

Першою, успішною, широко застосовуваною ізоляцією ще з 1920-х років стала багатошарова, що має маслоканіфольне просочення, ізоляція з паперу. Крім того, силові кабелі покривали оболонкою зі свинцю, що в рази підвищувало їх механічну міцність.

Однак дані матеріали мають низьку функціональність, високу масу та інші мінуси. Тому в 60-ті – 70-ті роки вівся активний пошук альтернативних матеріалів, що й вилилося у появу нової технології, за якою кабелі виготовлялися з жорсткою ізоляцією з «зшитого» поліетилену (міжнародне позначення – XPLE). в діапазоні напруг від 35 до 420 кВ набули популярності у всьому світі, ставши найбільш використовуваними, завдяки:

1. надійності (термін служби щонайменше 30 років);
2. високій електричної міцності;
3. простоті експлуатації;
4. простоті ремонту;
5. екологічній чистоті.

В Україні на заводі “Южкабель” вперше в СНД було освоєно промислове виробництво кабелів з напругою від 6 до 330 кВ та типом ізоляції XPLE. Проте, як міжсистемні зв’язку, кабельні лінії XPLE змінного струму не витримують суперництва з повітряними електролініями.

Найбільш поширені високовольтні кабелі: АСБл, ААБл, АПвЕгаПу.

Кабелі АСБл для передачі та розподілу електричного струму у стаціонарних установках, у мережах з максимальною напругою до 10 кВ частотою 50 Гц застосовуються Кабелі АСБл. Вони цілком підходять для прокладання на трасах та в земляних траншеях, за рахунок помірної корозійної активності. Клімат у своїй може бути або холодний, або – помірний.

Кабель АСБл виготовлений з алюмінієвої струмопровідної однодротяної або багатодротяної жили. Як ізоляція використовується спеціальний, стійкий до стікання ізоляційний склад, яким просочена паперова обмотка. Маркування жил: цифрове (від 1 до 4) або колірне (біле/жовте, синє/зелене, червоне/малинове, коричневе/чорне). Оболонка кабелю зроблена зі свинцевого матеріалу, подушка – з бітуму, плівки ПВХ, паперу, броня – зі сталевих стрічок, зовнішній шар – з волокнистого матеріалу. Як екран використовується електропровідний папір.

Розшифрування, для прикладу буде АСБл-10 3х120 – включає опис конструкції та основних номінальних параметрів виробу.

А – струмопровідна жила виготовлена з алюмінію;

С – захисна свинцева оболонка;

Б – броньовий шар кабелю, якими є дві оцинковані стрічки зі сталі;

л – стрічка, виготовлена з лавсану (подушка);

10 – нормована напруга, 10 кВ;

3 – число струмопровідних жил;

120 – площа перерізу жил S, мм².

Електричний силовий кабель ААБл, призначений для передачі електроенергії до стаціонарних установок та різного обладнання. Допускається використання на ділянках зі складними підйомами та поворотами. Прокладається у ґрунті на спеціальну подушку. Використовується в електричних колах з напругою 10000 В. Допускається прокладання кабелю в місцях із середньою та малою корозійною активністю. Завдяки застосуванню броні та додаткової оболонки практично виключені механічні пошкодження.

Конструкція кабелю ААБл складається з наступних елементів:

• жили з алюмінію;
• папір із просоченням – як ізоляція;
• додатковий шар напівпровідного паперу;
• внутрішня оболонка з алюмінію;
• подушка для броні та сама бронь, якими є сталеві стрічки;
• зовнішня ізоляція.

У маркуванні виробу (ААБл-10 3*240) є інформація про склад та основні його показники:

А – захисне покриття з алюмінію;

Б – броньований шар із двох сталевих оцинкованих стрічок;

л – лавсанова стрічка, що виступає у вигляді подушки;

3 – кількість струмопровідних елементів;

Силовий кабель марки АПвЕгаПу використовується в споживчих мережах, а також на об’єктах та обладнанні з великим обсягом споживання електричної потужності. Даний кабель має посилений ізоляційний захист, підходить для застосування в умовах вологих середовищ та за низьких температур.

Кабель АПвЕгаПу може використовуватися і для подачі напруги на вулиці, завдяки посиленій комплексній захисній конструкції. Його використовують для електрифікації приміщень з підвищеним рівнем вологості, тому також прокладають у різних підземних комунікаціях.

Маркування та влаштування кабелю АПвЕгаПу.

А – матеріал струмоведучих жил, зокрема – алюміній;

Пв – так позначається ізоляційний шар зі зшитого поліетилену;

Е – наявність мідного екрана у вигляді джгута із дротів зі спіральною накладкою мідної стрічки;

Га – подібним чином позначається тип герметизації, що перешкоджає дії вологи у вигляді поперечного та поздовжнього захисту з водопоглинаючої стрічки з алюмополімерного матеріалу;

ПУ – посилена ребрами твердості захисна зовнішня ізоляційна оболонка.

Розрахунок перетину кабелю по потужності: таблиці і формули

Електричної мережі є потенційним джерелом пожежної небезпеки. Щоб звести до мінімуму можливість аварії, монтаж внутрішньобудинкової проводки виконується в суворій відповідності до встановлених технічних норм. Розглянемо правила оптимального вибору матеріалу який буде потрібно, таблицю перетину кабелів по потужності, маленькі деталі розрахунку навантаження на електромережі.

Навіщо потрібен розрахунок перетину кабелю

Застосування проводів дуже великого перерізу убезпечить будинок від загоряння, але призведе до невиправданого великої витрати фінансових коштів. Найбільш раціональний варіант під час укладання кабелів — вибрати кабелю з ідеальним перетином жили. Точні поради щодо правильного вибору проводки дані в гл. №1.3 «Правил установки електричного обладнання».

Вибір площі поперечного перерізу провідника проводиться відповідно до такими параметрами:

• Сила струму (А).
• Потужність струму (кВт).
• Матеріал виготовлення проводки (мідь або алюміній).
• Кількість фаз (1 або 3).

Вибираємо перетин по потужності

Для пристрою внутрішньобудинкової електричної проводки найкраще застосовувати мідні кабелі. Вони, хоча і ціна набагато вище алюмінієвих, але мають високу гнучкість, довговічністю і кращої електропровідністю. Нижче представлені таблиці вибору перетину кабелю по потужності і силі струму для мідної проводки.

Таблиця перетину проводки в залежності від сили і потужності струму для проводів зроблених з алюмінію виглядає інакше. У наведених вище таблицях наведені показники співвідношення перетин — струм, в залежності від його потужності і сили.
Сила струму, який проходить по провіднику, не рахується постійною величиною, і може змінюватися в залежності від наступних показників:

• довжина проводу.
• розміру перетину.
• Показник питомої опору матеріалу, з якого він виконаний.
• Температура провідника. З нагріванням проводки сила струму падає.

Нижче показані співвідношення «сила струму — перетин дроту» для самих різних варіантів прокладки. Ключові цифри окремо вказані для мідних і проводів зроблених з алюмінію.

Як проссчітать по току

У наведених вище таблицях наведені показники співвідношення перетин — струм, в залежності від його потужності і сили. Сила струму, який проходить по провіднику, не рахується постійною величиною, і може змінюватися в залежності від наступних показників:

• довжина проводу.
• розміру перетину.
• Показник питомої опору матеріалу, з якого він виконаний.
• Температура провідника. З нагріванням проводки сила струму падає.

У таблицях нижче наведені співвідношення «сила струму — перетин дроту» для самих різних варіантів прокладки. Ключові цифри окремо вказані для мідних і проводів зроблених з алюмінію.

Розрахунок перетину кабелю по потужності і довжині

Через опір матеріалу відбувається деяка втрата напруги при проходженні струму крізь провідник. Чим довше проводка, тим більша величина таких втрат. Втім, відчутних втрат можуть з’явитися на лініях електропередач протяжністю, вимірюваної кілометрами. Для побутової проводки вони такі неістотні, що ними можна цілком знехтувати.
Розраховуються головні показники електроструму за такими формулами:

• Сила струму: I = Р / (U cos ф) , де:
  I — необхідна сила струму.
  Р — потужність.
  U — напруга.
  cos ф — показник, який використовується для побутової проводки. У більшості випадків приймається за одиницю.
• Опір проводу: Rо = р L / S , де:
  Rо — питомий опір провідника.
  р — питомий опір матеріалу, з якого він зроблений (мідь або алюміній).
  L — довжина проводки.
  S — площа перетину дроту.

Відкрита і закрита укладання проводів

При розрахунку навантаження на провід потрібно взяти до уваги і особливості прокладки електричної лінії. Є два способи її розміщення — закритий і відкритий. У стінках, зроблених з негорючих будівельних матеріалів — бетону, цегли, — використовують закриту прокладку, в спеціально зроблених канавках-штробах.
У будівлях побудованих з дерева проводка лягає відкритим способом, в захисних кабель-каналах або в гофротруби. Для закритого варіанта монтажу застосовують плоскі дроти, а для відкритої-округлі.
Вам була корисна ця публікація? Ставте палець вгору! Підпишіться на мій канал і давайте спілкуватися в коментарях!

Як проссчітать потрібне перетин проведення за потужності навантаження?

При проведенні ремонту та плануванні електричного обладнання виникає необхідність правильно підбирати дроти. Можна скористатися спеціальним калькулятором або довідником. Але щоб це зробити потрібно знати параметри навантаження і особливості прокладання кабелю.

Навіщо потрібен розрахунок перетину кабелю

До електромереж пред’являють такі вимоги:

Якщо підібрана площа поперечного перерізу проводу виявиться маленькою, то струмові навантаження на кабелі та проводи будуть великими, що призводить до перегріву. В результаті може з’явитися небезпечна ситуація, яка завдасть шкоди всьому електричного обладнання та стане небезпечною для життя і здоров’я людей.

Якщо ж встановлювати дроти зі збільшеною площею поперечного перерізу, то безпечне використання забезпечено. Але з фінансової точки зору буде велика витрата коштів. Хороший вибір перерізу проводу — це запорука довгого безпечною експлуатації і правильного застосування грошових коштів.
Правильному вибору провідника присвячений окремий розділ в ПУЕ: «Глава 1.3. Вибір провідників по нагріванню, економічною щільності струму і за умовами корони ».
Виконується розрахунок перетину кабелю по потужності і струму. Розглянемо на прикладах. Щоб дізнатися, яке перетин дроту необхідно для 5 кВт, потрібно застосовувати таблиці ПУЕ ( «Правила будови електричних установок«). Даний довідник вважається регламентує документом. У ньому вказується, що Вибір перетину кабелю проводиться по 4 параметрам:

1. Напруга живлення (однофазне або трифазне).
2. матеріал провідника.
3. Струм навантаження, вимірюваний в амперах (А), або потужність — в кіловатах (кВт).
4. Розташування кабелю.

У ПУЕ немає значення 5 кВт, з цієї причини доведеться підібрати таку велику величину — 5,5 кВт. Для монтажу в квартирі сьогодні потрібно застосовувати кабель з міді. У багатьох випадках установка виконується по повітрю, з цієї причини з довідкових таблиць підійде перетин 2,5 мм ?. При цьому найбільшою допустимого струмового навантаженням буде 25 А.
У вищевказаному довіднику регламентується ще й струм, на який розраховується вступний автомат (ВА). згідно «Правилами будови електричних установок«, При навантаженні 5,5 кВт ток ВА повинна дорівнювати 25 А. У документі зазначено, що мінімальний струм дроти, який підходить до будинку або житлової площі, повинен бути на щабель вище, ніж у ВА. У цьому випадку після 25 А знаходиться 35 А. Останню величину і потрібно брати за розрахункову. Току 35 А відповідають перетин 4 мм2 і потужність 7,7 кВт. Отже, Вибір перетину мідного дроту по потужності закінчений: 4 мм2.
Щоб дізнатися, яке перетин дроту необхідно для 10 кВт, знову скористаємося довідником. Якщо розглядати випадок для проводки відкритим способом, то варто визначитися з матеріалом кабелю і з годує напругою.
Наприклад, для алюмінієвого проводу і напруги 220 В найближча висока потужність буде 13 кВт, відповідне перетин — 10 мм ?; для 380 В потужність складе 12 кВт, а перетин — 4 мм2.

Вибираємо по потужності

Перед вибором перетину кабелю по потужності потрібно проссчітать її сумарне значення, скласти список електропобутових приладів, присутніх на території, до якої кладуть провід. На кожному з пристроїв повинна бути вказана потужність, поруч з нею будуть написані відповідні одиниці виміру: Вт або кВт (1 кВт = 1000 Вт). Після потрібно скласти потужності всього обладнання і вдасться Спілкувався.
Якщо ж підбирається провід для підключення одного приладу, то досить інформації виключно про його споживанні енергії. Можна вибрати перетину дроту по потужності в таблицях ПУЕ.
Таблиця 1. Вибір перетину дроту по потужності для кабелю з жилами з міді

Таблиця 2. Вибір перетину дроту по потужності для кабелю з жилами з алюмінію

Крім того, потрібно знати напруга мережі: трифазної відповідає 380 В, а однофазної — 220 В.
У ПУЕ дана інформація і для алюмінієвих, і для проводів з міді. У двох є власні позитивні і негативні якості. Хороші якості проводів з міді:

Выбор сечения кабеля или провода. Ошибки

• велика міцність;
• пружність;
• стійкість до окислення;
• провідність електрики більше, ніж у алюмінію.

Недолік провідників з міді — велика ціна. У радянських будинках застосовувалася при будівництві алюмінієва електрична проводка. З цієї причини якщо відбувається неповна заміна, то краще поставити дроти з алюмінію. Як виняток можуть бути тільки ті ситуації, коли замість всієї старої проводки (до распредщіта) ставиться нова. Тоді має сенс використовувати мідь. Недозволено, щоб мідь з алюмінієм контактували безпосередньо, т. К. Це призводить до окислення. З цієї причини для їх з’єднання застосовують 3-ий метал.

Можна особисто розрахуватися перетину дроту по потужності для трифазного ланцюга. Для цього необхідно скористатися формулою: I = P / (U * 1.73), де P — потужність, Вт; U — Напруга, В; I — струм, А. Після з довідкової таблиці підбирається перетин кабелю в залежності від розрахованого струму. Якщо ж там не буде необхідного значення, тоді підбирається найближчим, яке перевершує розрахункове.

Як проссчітать по току

Величина струму, який проходить через провідник, залежить від довжини, ширини, питомого опору останнього і від температури. При нагріванні змінний струм зменшується. Довідкова інформація вказується для домашньої температури (18 ° С). Для вибору перетину кабелю по струму застосовують таблиці ПУЕ (ПУЕ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМІ Тривалі ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДІВ, ШНУРІВ І кабелів З гумовою або пластмасовою ізоляцією).
Таблиця 3. Змінний струм для проводів з міді і шнурів з гумовою і ПВХ-ізоляцією

Для розрахунку проводів зроблених з алюмінію використовують таблицю.
Таблиця 4. Змінний струм для проводів зроблених з алюмінію і шнурів з гумовою і ПВХ-ізоляцією

Подбор автоматов и сечения кабеля по мощности

Для приблизного розрахунку перетину кабелю по струму його необхідно розділити на 10. Якщо в таблиці не буде отриманого перерізу, тоді потрібно взяти найближчу велику величину. Дане правило підходить лише для тих випадків, коли максимально допустимий струм для проводів з міді буде більше 40 А. Для діапазону від 40 до 80 А струм потрібно розділяти на 8. Якщо встановлюють алюмінієві кабелі, то потрібно розділяти на 6. Це можна пояснити тим , що для забезпечення схожих навантажень товщина алюмінієвого провідника більше, ніж мідного.

Розрахунок перетину кабелю по потужності і довжині

Довжина кабелю впливає на втрату напруги. Подібним чином, на кінці провідника напруга може скоротитися і виявитися недостатнім для роботи електричного приладу. Для домашніх електричних мереж цими втратами можна знехтувати. Досить буде взяти провід на 10-15 см довший. Цей запас витратиться на комутацію та підключення. Якщо кінці дроту приєднуються до щитка, то допоміжна довжина повинна бути набагато більше, т. К. Будуть підключатися захисні автомати.
При укладанні кабелю на довгі відстані доводитися передбачати падіння напруги. Кожен провідник відрізняється електричним опором. На цей показник впливають:

1. Довжина проводу, мірна одиниця — м. При її збільшенні ростуть втрати.
2. Площа поперечного перерізу, вимірюється в мм ?. При її збільшенні падіння напруги зменшується.
3. Питомий опір матеріалу (довідкове значення). Показує опір проводу, розміри якого 1 квадратний міліметр на 1 метр.

Падіння напруги чисельно дорівнює добутку опору і струму. Допускається, щоб зазначена величина не була більше 5%. В іншому випадку потрібно брати провід більшого перерізу. Метод розрахунку перетину дроту по найбільшій потужності і довжині:

1. Залежно від потужності P, напруги U і коефіцієнта cosф знаходимо ток за формулою: I = P / (U * cosф). Для електричних мереж, які застосовуються в побуті, cosф = 1. У промисловості cosф розраховують як відношення активної потужності до повної. Остання складається з активної і реактивної потужностей.
2. За допомогою таблиць ПУЕ визначають перетин проведення за току.
3. Розраховуємо опір провідника за формулою: Rо =? * L / S, де? — питомий опір матеріалу, l — довжина провідника, S — площа поперечного перерізу. Слід передбачити ток факт, що струм йде по кабелю не тільки в одну сторону, а й назад. З цієї причини загальний опір: R = Rо * 2.
4. Знаходимо падіння напруги зі співвідношення: ?U = I * R.
5. Визначаємо падіння напруги в процентах: ?U / U. Якщо отримане значення перевищує 5%, тоді вибираємо з довідника найближче більше поперечний переріз провідника.

Відкрита і закрита укладання проводів

Залежно від розміщення проводка поділяється на 2 види:

На сьогоднішній день квартирах встановлюють приховану проводку. У стінках і стелях створюються спеціалізовані поглиблення, що призначаються для розміщення кабелю. Після того як сталася установка провідників поглиблення штукатурять. Як проводів застосовують мідні. Заздалегідь все передбачається, т. К. По закінченню певного часу для нарощування електричної проводки або заміни елементів потрібно буде демонтувати обробку. Для прихованої обробки дуже часто застосовують проводи та кабелі, у яких плоска форма.

При відкритій прокладці дроту встановлюють уздовж поверхні приміщення. Плюси віддають гнучким провідникам, у яких кругла форма. Їх просто поставити в електротехнічні короби і пропустити крізь гофру. Коли розраховують навантаження на провід, то беруть до уваги спосіб укладання проводки.