Характеристика силового кабеля
Для обеспечения потребителей электрической энергией (таких как частные дома и квартиры), а также электроустановок электрическим питанием, производится передача электроэнергии токами, имеющими промышленную частоту. Подключение электричества осуществляется с помощью кабелей. Передача электрической энергии начинается от непосредственного места ее генерации, далее по высоковольтным линиям электропередач до подстанции, откуда питание подается непосредственно на объект. На каждом этапе применяются разные кабеля, отличающиеся по структуре, материалу, диаметру и так далее, но служащиен одной цели - доставить в наши дома, квартиры, магазины, предприятия электрический ток.
Силовые кабеля состоят из разного рода конструктивных элементов. От правильного определения этих элементов зависит последующая эксплуатационная надежность силового кабеля, долговечность во время всплеска силовых нагрузок. То есть, сила тока которая возникает на участке, не будет превышать допустимых норм для даного проводника. Если кабель не соответствует тем нагрузкам которые через него планируется пропускать, в скором будущем он выйдет из строя. Чтобы этого избежать, нужно провести расчет силового кабеля, перед его эксплуатацией.
Расчет сечения силового кабеля
Изначально, необходимо отметить, что силовые кабеля разделяются исходя из предназначенных для них напряжений. Это означает, что есть кабеля, рассчитанные на мощность не больше 10 кВт, есть не больше 30 кВт и на особенно большое напряжение - свыше 110 кВт. Весь процесс расчета кабеля производится поэтапно.
Первым этапом в решении этого вопроса является определение всей суммарной мощности, которая будет нужна для обеспечения работы определенной группы электрических потребителей. После чего, по рассчитанному суммарному результату нагрузок, необходимо обратится к специальной таблице расчета сечения кабеля по мощности, которая находится в ПУЭ (Правила устройства электроустановок). И уже, благодаря соотношению известных данных, происходит выбор сечения силового кабеля.
Сама формула имеет вид:
P/U=I
Где:
P – мощность;
U – напряжение;
I – сила тока.
Факторы расчета силового кабеля
Помимо вышеприведенного основного показателя по которому выбираются сечения жил силового кабеля (максимально допустимая нагрузка), есть еще факторы, которые нужно учесть при решении этой задачи. Наиболее первостепенные по значимости являются такие:
- Необходимо учитывать материал, из которого состоит сам кабель, так как материал жил силового кабеля определен в соответствующей документации (ПУЭ) и является обязательным для исполнения. Предпочтение в выборе лучше отдать медному кабелю из-за характеристики самого материала. Медь обладает наименьшим сопротивлением. А это, в свою очередь, уменьшает риск перегрева самого кабеля. Также, алюминий больше подвержен коррозии и хуже проводит ток.
- Выбор способа проводки силового кабеля. Выбирается в зависимости от условий эксплуатации и объекта подключения.
Есть еще один очень важный фактор при расчете силового кабеля, который заключается в выборе материала изоляции. Его стоит рассматривать более детально.
Пример проекта электроснабжения дома
Изоляция при расчете кабеля
Определяется материал изоляции, исходя из требований ГОСТа конкретно для каждого отдельного допустимого напряжения самого силового кабеля. Выделяются основные виды материала изоляции, а именно:
- Резиновая изоляция. Применяется такой вид для проводников (кабелей) электрических сетей, которые обладают напряжением постоянного тока, не превышающего 10 кВт (ГОСТ 433-73). Преимуществом такой изоляции является ее гибкость.
- Поливинилхлоридная изоляция. Рассчитан такой материал изоляции на кабеля, которые будут выдерживать переменное напряжение около 0,66В, 1-6 Квт (ГОСТ 16442-80). ПВХ материал для изоляции является самым дешевым, но в тоже время он очень эластичен.
- Полиэтиленовая изоляция. Этот материал (сшитый полиэтилен) является сравнительно недавней (появился в 70-е годы) заменой пропитанной бумажной изоляции. Рассчитана на три вида силовых кабелей. На напряжение в 6, 10, 15, 20 и 35 кВт, а также на 45, 60, 110, 132, 150 кВт и наконец - на 220 и 330 кВт. Преимущества такой изоляции в том, что полиэтилен имеет намного меньший вес, устойчив к высоким и низким температурам, а также к влаге.
В заключении необходимо выделить следующую закономерность. Когда проведен правильный расчет силового кабеля, а также если были выдержаны все технологии по изоляции и по пропитке покровов защиты, грамотно выполнены электромонтажные работы, тогда качество основной тепловой характеристики, необходимой при эксплуатации силовых кабелей, увеличится в несколько раз.
Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:
