6. Примеры выбора сечений проводов и кабелей

Исходные данные: напряжение U_н = 110кВ; максимальный ток I_mах = 100А; количество часов использования максимума Т_m_ах = 5000 ч/год; нормативный коэффициент эффективности введения линии в строй Е_н = 0,15; климатическая зона — центр России; тип опор — стальные, одноцепные. Для выбора сечения проводов применим метод экономических интервалов. Во-первых, по табл. П.3 находим нормативный коэффициент амортизации р_а= 0,024.

Далее, используя график рис. П.1, по заданному значению Т_m_ах=5000 ч/год находим значение времени потерь Т=3000 ч/год.

С учетом климатической зоны по графику зависимости С_э = f (τ) (рис. П.2) определяем удельную стоимость потерь энергии С_э ≈ 2,35 руб/кВт-ч.

На рнс.П.5 по значениям I_mах=100А и

находим точку N₁, попадающую в зону экономического сечения F_эк=150 мм 2 .

Выбор и расчет сечения кабелей напряжением до 1кВ (для квартиры, дома)

Электрические сети до 1кВ самые многочисленные — это как паутина, которая обвивает всю электроэнергетику и в которой такое бесчисленное множество автоматов, схем и устройств, что голова у неподготовленного человека может пойти кругом. Кроме сетей 0,4кВ промышленных предприятий (заводов, ТЭЦ), к этим сетям относится и проводка в квартирах, коттеджах. Поэтому вопросом выбора и расчета сечения кабеля задаются и люди, которые далеки от электричества — простые владельцы недвижимости.

Кабель используется для передачи электроэнергии от источника к потребителю. В квартирах мы рассматриваем участок от электрического щитка, где установлен вводной автоматический выключатель на квартиру, до розеток, в которые подключаются наши приборы (телевизоры, стиральные машины, чайники). Всё, что отходит от автомата в сторону от квартиры в ведомстве обслуживающей организации, туда лезть мы права не имеем. То есть рассматриваем вопрос прокладки кабелей от вводного автомата до розеток в стене и выключателей на потолке.

В общем случае для освещения берут 1,5 квадрата, для розеток 2,5, а расчет необходим, если требуется подключать что-то нестандартное с большой мощностью — стиралку, бойлер, тэн, плиту.

Элементы воздушной ЛЭП

Между специалистами всегда происходят разговоры, в которых применяются специальные термины, касающиеся линий электропередач. Непосвященному в тонкости сленга понять этот разговор достаточно сложно. Поэтому предлагаем расшифровку этих терминов.

Трасса – это ось прокладки ЛЭП, которая проходит по поверхности земли.
ПК – пикеты. По сути, это отрезки трассы ЛЭП. Их длина зависит от рельефа местности и от номинального напряжения трассы. Нулевой пикет – это начало трассы.
Строительство опоры обозначается центровым знаком. Это центр установки опоры.
Пикетаж – по сути, это простая установка пикетов.
Пролет – это расстояние между опорами, а точнее, между их центрами.
Стрела провеса – это дельта между самой низшей точкой провеса провода и строго натянутой линией между опорами.
Габарит провода – это опять-таки расстояние между самой низшей точкой провеса и самой высшей точкой пролегаемых под проводами инженерных сооружений.
Петля или шлейф. Это часть провода, которая соединяет на анкерной опоре провода соседних пролетов.

Две первые позиции понятны, а что относится к позиции «по сооружениям»?

Кабельные туннели. Это специальные закрытые коридоры, в которых производится прокладка кабеля по установленным опорным конструкциям. В таких туннелях можно свободно ходить, проводя монтаж, ремонт и обслуживание электролинии.
Кабельные каналы. Чаще всего они являются заглубленными или частично заглубленными каналами. Их прокладка может производиться в земле, под напольным основанием, под перекрытиями. Это небольшие каналы, в которых ходить невозможно. Чтобы проверить или установить кабель, придется демонтировать перекрытие.
Кабельная шахта. Это вертикальный коридор с прямоугольным сечением. Шахта может быть проходной, то есть, с возможностью помещаться в нее человеку, для чего она снабжается лестницей. Или непроходной. В данном случае добраться до кабельной линии можно, только сняв одну из стенок сооружения.
Кабельный этаж. Это техническое пространство, обычно высотою 1,8 м, оснащенное снизу и сверху плитами перекрытия.
Укладывать кабельные линии электропередач можно и в зазор между плитами перекрытия и полом помещения.
Блок для кабеля – это сложное сооружение, состоящее из труб прокладки и нескольких колодцев.
Камера – это подземное сооружение, закрытое сверху железобетонной или плитой. В такой камере производится соединение муфтами участков кабельной ЛЭП.
Эстакада – это горизонтальное или наклонное сооружение открытого типа. Она может быть надземной или наземной, проходной или непроходной.
Галерея – это практически то же самое, что и эстакада, только закрытого типа.

И последняя классификация в кабельных ЛЭП – это тип изоляции. В принципе, основных видов два: твердая изоляция и жидкостная. К первой относятся изоляционные оплетки из полимеров (поливинилхлорид, сшитый полиэтилен, этилен-пропиленовая резина), а также другие виды, к примеру, промасленная бумага, резино-бумажная оплетка. К жидкостным изоляторам относится нефтяное масло. Есть и другие виды изоляции, к примеру, специальными газами или другими видами твердых материалов. Но их используют сегодня очень редко.

Прокладка кабеля в земле

В данной статье приведена подробная, пошаговая инструкция по прокладке кабельных линий напряжением до 1000 Вольт (1 кВ) в земле. Прокладку высоковольтных кабелей лучше доверить специализированным организациям.

Читайте так же:

Площади сечения жил провода кабеля

Не смотря на то что прокладка кабеля под землей обходится дороже, чем монтаж воздушной линии, подземные кабельные линии имеют ряд серьезных преимуществ, таких как надежность и долговечность, кроме того такие линии при их прокладке не испортят эстетический вид участка по которому они проходят.

Прокладка кабеля в земле производится в следующем порядке:

ШАГ 1. Выбор кабеля.

Для прокладки в земле обычно используются следующие марки кабелей:

АВВГ — небронированный кабель в поливинилхлоридной изоляции с алюминиевыми жилами;
ВВГ — небронированный кабель в поливинилхлоридной изоляции с медными жилами;

АВБбШв — бронированный кабель в поливинилхлоридной изоляции с алюминиевыми жилами;
ВБбШв — бронированный кабель в поливинилхлоридной изоляции с медными жилами;

При этом в соответствии с п. 2.3.37 ПУЭ для прокладки в земле преимущественно должны применяться бронированные кабели (т.е. кабели марок АВБбШв и ВБбШв).

После марки кабеля идут две цифры: первая обозначает количество жил в кабеле, вторая — сечение жил. Например кабель ВБбШв 4х10 — бронированный кабель с четырьмя медными жилами сечением 10мм 2 в поливинилхлоридной изоляции.

Количество жил выбирается исходя из типа сети, для трехфазной сети применяются кабели с количеством жил 4 (или 5 — для сети с системой заземления TN-S), для однофазной сети — кабели с количеством жил 2 (или 3 — для сети с системой заземления TN-S).

Сечение жил выбирается исходя из мощности нагрузки. Расчет сечения можно произвести с помощью нашего онлайн калькулятора.

ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании для прокладки в земле бронированного кабеля его броня должна быть заземлена (занулена) (п. 2.3.71. ПУЭ), это выполняется путем присоединения брони кабеля к заземляющей шине (PE шине) электрощитка к которому он подключается.

ШАГ 2. Определение маршрута прокладки кабеля по участку. Рисуем схему прокладки.

При определении маршрута подземной прокладки кабеля необходимо учитывать следующие требования ПУЭ:

Маршрут прокладки кабеля должен выбираться с учетом наименьшего расхода кабеля и обеспечения его сохранности при механических воздействиях. При размещении кабелей следует избегать перекрещиваний их между собой, с трубопроводами и пр. (п. 2.3.14.);
Расстояние в свету от кабеля, проложенного непосредственно в земле, до фундаментов зданий и сооружений должно быть не менее 0,6 м. Прокладка кабелей непосредственно в земле под фундаментами зданий и сооружений не допускается (п. 2.3.85.);
При прокладке кабельных линий в зоне насаждений расстояние от кабелей до стволов деревьев должно быть, как правило, не менее 2 м. Допускается уменьшение этого расстояния при условии прокладки кабелей в трубах, проложенных путем подкопки. При прокладке кабелей в пределах зеленой зоны с кустарниковыми посадками указанные расстояния допускается уменьшить до 0,75 м (п. 2.3.87.);
При параллельной прокладке расстояние по горизонтали в свету от кабельных линий до трубопроводов, водопровода, канализации и дренажа, а так же газопроводов давлением до 0,588 МПа должно быть не менее 1 м, а до газопроводов давлением более 0,588 МПа и теплопроводов — не менее 2 м (п.п. 2.3.88. 2.3.89.);
При прокладке кабельной линии параллельно с воздушными линиями (ВЛ) расстояние от кабеля до вертикальной плоскости, проходящей через крайний провод линии, должно быть не менее 1 м для ВЛ до 1кВ, не менее 5 м — для ВЛ до 35кВ, не менее 10 м — для ВЛ 110 кВ и выше (п. 2.3.93.);

После того как маршрут составлен рисуем план участка по которому будет проложен кабель, со схемой прокладки самого кабеля, обязательно указываем привязки — расстояния от строений до прокладываемого кабеля. В будущем данный план поможет избежать повреждения кабеля при проведении земляных работ на участке, либо быстро найти кабель для его ремонта при повреждении:

Схему прокладки кабеля можно нарисовать так же по факту, после его прокладки, либо после того как будет вырыта траншея.

ШАГ 3. Рытье траншеи и укладка кабеля.

В соответствии с п. 2.3.84. ПУЭ глубина заложения кабельных линий от планировочной отметки должна быть не менее 0,7 метра, а при пересечении улиц и площадей — 1 м.

Читайте так же:

Расчет марка кабеля по току

Кабели до 1 кВ на участках, где вероятны механические повреждения (например, в местах частых раскопок) должны иметь защиту от механических повреждений путем покрытия их железобетонными плитами или глиняным обыкновенным кирпичом в один слой поперек трассы кабелей вдоль трассы кабельной линии. Применение силикатного, а также глиняного пустотелого или дырчатого кирпича не допускается.

Однако при прокладке на глубине 1-1,2 м кабели (кроме кабелей городских электросетей) допускается не защищать от механических повреждений (п. 2.3.83. ПУЭ), поэтому для снижения материальных затрат на дополнительную защиту кабеля от механических повреждений траншею следует копать на глубину 1,2 метра.

В свою очередь к ширине траншеи особых требований не предъявляется, при этом, при параллельной прокладке в одной траншее нескольких кабелей ее ширина должна позволять проложить их на расстоянии друг от друга по горизонтали не менее 100 мм (п. 2.3.86. ПУЭ)

Согласно п. 2.3.83. ПУЭ при прокладке кабельных линий непосредственно в земле кабели в траншеях должны иметь снизу подсыпку, а сверху засыпку слоем мелкой земли, не содержащей камней, строительного мусора и шлака.

Для дополнительной защиты кабеля от случайного повреждения над кабелем на расстоянии 250 мм от его наружного покрова. При расположении в траншее одного кабеля лента должна укладываться по оси кабеля, при большем количестве кабелей — края ленты должны выступать за крайние кабели не менее чем на 50 мм. При укладке по ширине траншеи более одной ленты — смежные ленты должны прокладываться с нахлестом шириной не менее 50 мм. (Примечание: при прокладке на глубине более 1-го метра данное требование не является обязательным).

Кабель в траншее должен быть уложен с запасом по длине достаточным для компенсации возможных смещений почвы и температурных деформаций самих кабелей и конструкций, по которым они проложены, при этом укладывать запас кабеля в виде колец (витков) запрещается (п. 2.3.15. ПУЭ).

Из сказанного выше следует что кабель в траншею следует укладывать волнами («змейкой»):

ВАЖНО! Перед тем как закопать кабель его следует проверить на отсутствие повреждений, это можно выполнить путем прозвонки его жил с помощью обычного мультиметра.

После проверки кабеля на повреждения присыпаем его сверху 25см песка либо просеянного грунта, при необходимости укладываем сигнальную лену и окончательно засыпаем траншею грунтом как показано на картинке выше.

ШАГ 4. Ввод кабельной линии в здание

При вводе кабельной линии в здание, при необходимости, допускается уменьшение глубины ее прокладки до 0,5 м на расстоянии не более 5 м до самого ввода (п. 2.3.84. ПУЭ).

При вводе в здание проложенного под землей кабеля вместе ввода он должен быть защищен от механических повреждений по высоте на 2 м от уровня пола или земли и на 0,3 м в земле (п. 2.3.15. ПУЭ), данная защита обеспечивается металлическим уголком либо трубой:

В местах прохода кабеля через стены для его защиты от механических повреждений должны быть установлены специальные втулки либо отрезки металлических труб, а для исключения возможности попадания через кабельный проход в стене влаги его следует загерметизировать с помощью негорючего наполнителя или специального термоусаживаемого уплотнителя кабельных проходов.

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Устройство силового кабеля зависит от сферы его применения, но есть четыре основных элемента, без которых не обходится ни одна марка. Современные силовые кабели состоят из следующих частей:

Токопроводящих жил.
Изоляции каждой жилы.
Оболочки.
Наружного защитного покрова.

Общая изоляция называется поясной. Количество токопроводящих жил варьируется от одной до пяти. Они могут быть круглыми, треугольными и секторными, состоящими из одиночной проволоки или нескольких переплетенных проволок. Их прокладывают параллельно в кабеле или скручивают.

Читайте так же:

Соединение медного кабеля с алюминиевыми проводами

Зачастую присутствует нулевая жила, которая выполняет функцию нулевого проводника, и провод заземления для защиты от утечек тока. Применяют также экран, который ослабляет влияние электромагнитных полей, и делает симметричным поле, возникающее вокруг проводника. В дополнение к этому экран повышает прочность изоляции и защищает от внешнего воздействия среды.

Там где возникает повышенный риск механического повреждения, применяют бронированные кабели.

Они покрыты стальными лентами или оплеткой, противостоящей зубам грызунов, случайному воздействию ручного инструмента, пережатию горными породами и прочее. Чтобы ленты не повредили внутреннюю оболочку, делают специальную подушку под броню.

Жилы силового кабеля бывают алюминиевыми или медными. Алюминиевые жилы площадью поперечного сечения до 35 мм кв. включительно делают из одиночной проволоки. Если площадь сечения составляет 300-800 мм кв., то используют несколько алюминиевых проволок. В промежуточном значении площади (до 300 мм кв.) применяют как одну, так и несколько проволок.

С медью ситуация обстоит немного иначе. Однопроволочные жилы делают до площади 16 мм кв., а многопроволочные – 120-800 мм кв. Если же площадь сечения составляет 25-95 мм кв., то используют как несколько, так и одну проволоку.

У нулевой жилы площадь поперечного сечения уменьшена. Ее размещают между другими жилами, маркируют синим цветом при трехфазном токе.

Почему медный кабель лучше

Основное преимущество алюминиевого кабеля или провода состоит в его невысокой цене. Алюминий – недорогой и доступный проводник, который используют для протяженных линий электропередач.

Но все же домашнюю проводку рекомендуется делать из медных проводов, и для этого есть несколько причин:

Медь более пластична, поэтому не ломается при частых перегибах.
Алюминиевые контакты часто ослабевают и плавятся из-за повышенного контактного сопротивления, медные контакты значительно надежнее в этом плане.
Удельное сопротивление меди меньше, а значит электрическая проводимость больше, и медный провод может выдерживать большие нагрузки, чем алюминиевый при одинаковом сечении.

Все это является причиной замены алюминиевых проводов медными при сечении до 16 мм кв. Провода с большим сечением тоже можно менять, но цена такой замены будет высокой из-за высокой стоимости меди.

Основные характеристики

В зависимости от назначения и особенностей производства, силовые кабели отличаются по ряду параметров:

Количеству жил (1-5).
Материалу жилы (медь, алюминий).
Площадью поперечного сечения.
Типу изоляции.

В соответствии с этими характеристиками будет меняться рабочее напряжение, на которое рассчитан кабель, диапазон температур его применения и срок службы.

Так, кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена можно использовать при температурах в диапазоне -50…+50 °C. Его срок службы достигает 30 лет. Рассчитан на работу под напряжением до 330 кВ.

Силовые кабели с бумажной изоляцией применяют для электросетей с номинальным напряжением до 35 кВ, с резиновой изоляцией – для сетей постоянного тока напряжением до 10 кВ, с ПВХ оболочкой – для сетей переменного тока с номинальным напряжением до 6 кВ.

Разновидности изоляции

На каждую жилу накладывается изоляция, чтобы не допустить электрического пробоя. Помимо этого существует поясная изоляция, наложенная поверх всех вместе применяемых в кабеле жил.

Устаревший способ изоляции – бумага с пропиткой. Современные силовые кабели снабжают преимущественно полимерной изоляцией и резиновой.

Пропитку бумажного кабеля делают из синтетических изоляционных смол или вязкого состава канифоли и масла с добавлением других составляющих. У таких кабелей есть ограничения по применению на участках трассы с большим перепадом высот, поскольку при нагревании смола стекает вниз. Для прокладки на вертикальных участках можно применять кабеля с бумажной изоляцией и пропиткой повышенной вязкости.

Для прокладки сетей переменного тока напряжением до 1кВ и постоянного, напряжением до 10 кВ, можно применяют силовые кабели с резиновой вулканизированной изоляцией. Резину накладывают сплошным полотном или в виде лент.

Полимерная изоляция представляет собой слой поливинилхлорида (ПВХ) или сшитого полиэтилена (СПЭ). В целях пожарной безопасности используют специальное покрытие, не поддерживающее горение.

Читайте так же:

Схема подключения выключателя света с тремя клавишами

Применение полиэтилена делает кабель более легким и гибким. Он устойчив к влиянию ультрафиолета, низких температур, выдерживает нагревание до +90°C. Силовые кабели с полиэтиленовой изоляцией можно прокладывать на сложных трассах. Благодаря простой прокладке себестоимость монтажных работ снижается.

Маркировка

Чтобы было удобно определять назначение каждой жилы кабеля, предусмотрена цветовая маркировка изоляции. Увидев провод определенного цвета, электрик сразу понимает, куда его можно подсоединить.

В разных странах маркировка может немного отличаться, но существуют Международные стандарты, и мировые производители стараются их придерживаться.

В однофазных сетях жила с нулевой фазой и заземляющая жила также обозначаются синим и желто-зеленым цветом. Фазную жилу обычно делают коричневого или черного цвета, но встречаются и другие варианты (красный, белый, серый и т.д.).

В соответствии с ГОСТом предусмотрена буквенная маркировка:

В самом начале маркировки стоят 4 или 3 буквы. Если первая буква А – то применяется алюминиевая жила. Если буквы А нет, то жила медная.
Следующая буква указывает на материал изоляции всего кабеля. В – винил (поливинилхлорид), Р – резина.
Затем идет буква, указывающая на изоляцию каждой жилы. Расшифровка такая же, как для изоляции кабеля.
Третья (или четвертая) буква указывает на особенности внешней оболочки. А – асфальтовая оболочка, Б – бронированные свойства, Г – голый, незащищенный кабель.
После заглавных могут идти маленькие буквы «нг». Они означают, что кабель негорючий. Шв говорит о том, что наружный покров – ПВХ шланг, Шп – полиэтиленовый шланг.

Зная все обозначения, можно без проблем расшифровать загадочную маркировку ВВГ-нг, АВБ или что-то подобное.

Цифры обозначают следующее:

Количество жил.
Площадь сечения в мм кв.
Напряжение в вольтах.

У изделий иностранного производства своя буквенная маркировка. Согласно немецкому стандарту буквой N обозначают силовой кабель, Y – изоляция из ПВХ, HX – изоляция из сшитого полиэтилена, С – медный экран, RG – броня.

Известные марки

Строение жил большинства кабелей одинаковое. Они могут состоять из нескольких тонких переплетенных проволок или из одной цельной проволоки большего диаметра. В случае переплетения конструкция получается более гибкой, при равном диаметре сечения и материале проводящие свойства не отличаются.

Важную роль играет изоляция, поскольку от ее свойств зависит, в каких условиях можно эксплуатировать кабели.

Наиболее известны силовые кабели АВВГ и ВВГ. Первый имеет алюминиевые жилы, изоляцию и внешнюю оболочку из ПВХ. Его можно использовать для сетей номинальным напряжением 0,6-1 кВт, частотой 50 Гц, прокладывать в помещениях и в земле, коллекторах, траншеях. Второй снабжен медными жилами, область применения такая же. Марка ВВГнг отличается устойчивостью к горению. ВВГп представляет собой плоскую модификацию, удобную для монтажа.

NYM – усовершенствованный аналог силового кабеля ВВГ с заполнением из мелованной резины, которая противостоит горению. Однако от прямого воздействия солнечного света кабели надо защищать, поскольку ПВХ неустойчиво к влиянию ультрафиолета.

Широко известна марка гибкого круглого кабеля КГ. Его делают с медными жилами, резиновой изоляцией каждой жилы и общей. Первый слой изоляции может быть из ПЭТ (полиэтилен). Применяют для подключения переносных электрических установок, сварочных аппаратов, садовой и снегоуборочной техники и других мобильных электрических устройств.

К бронированному виду кабелей относится марка ВБбШв. Жилы могут быть как медными, так и алюминиевыми (в этом случае добавляется буква А). Диапазон сечения жил 1,5…240 мм кв. Применяется для прокладки под землей к зданиям и сооружениям, монтируется внутри помещений, разрешена прокладка в местах повышенной взрывоопасности.

Энергопотребление, возможность полноценно работать от автономного источника питания ограниченной мощности

Большая часть кабельных электротехнических лабораторий, оснащенная прожигающими установками, монтируется на базе автомобиля типа ГАЗели, разместить на борту которого электростанцию мощностью более 6 кВА не представляется возможным. Способность прожигающих установок «АНГСТРЕМ» работать от электростанции 6 кВа с сохранением достаточной мощности является функциональным преимуществом по сравнению с более энергоемкими устройствами.

голоса

Рейтинг статьи

6. Примеры выбора сечений проводов и кабелей