Какая предельно допустимая температура для изолированных проводов. Расчет температуры проводника при прохождении тока кз и проверка кабелей на невозгорание. Поправочные коэффициенты а на сечение кабеля
Протекание электрического тока через проводник вызывает его нагревание. Количество тепла, выделяемое при протекании тока через проводник, будет пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени протекания:
Где: Q – количество выделяемой теплоты, Дж;
I – величина протекаемого тока, А;
R – сопротивление проводника, Ом;
t – время работы;
В процессе выделения тепла температура провода или кабеля начнет превышать температуру окружающей среды. Соответственно начнется процесс отдачи тепла проводом в окружающую среду. Этот процесс будет продолжатся до наступления теплового равновесия – когда количество отдаваемого кабелем тепла в окружающую среду станет равным количеству получаемого тепла от протекания электрического тока. При этом повышение температуры провода или кабеля происходить больше не будет.
Температуру, при которой наступает тепловое равновесие, называют установившейся или номинальной. На практике довольно часто используют понятие температуры перегрева, которая равна разности температур провода и окружающей среды:
Чрезмерно высокая температура проводов и кабелей приводит к преждевременному высыханию изоляции, а у проводников без изоляции к ускоренному окислению соединительных контактов и, как следствие, ухудшению проводимости. Кроме того, перегрев сверх допустимых величин может приводить к пожарам. Поэтому в ПУЭ устанавливаются следующие допустимые максимально длительно температуры проводов и кабелей:
Температура проводника достигнет своего установившегося значения не мгновенно, а по истечению какого-то промежутка времени после включения.
Закон изменения величины нагрева проводника можно выразить следующей формулой:
Где: τ уст – установившийся перегрев для определенной токовой нагрузки, 0 С;
t – время, сек;
е – основание натуральных логарифмов (е = 2,71);
Т – постоянная времени нагрева, то есть это время, за которое проводник смог бы достигнуть установившегося перегрева, если бы не было отвода тепла в окружающую среду;
Соответственно после отключения проводника от сети начинается процесс его охлаждения до температуры окружающей среды. Этот процесс можно описать уравнением:
Ниже приведены графики нагрева и охлаждения τ = f(t):
Величины постоянных времени нагрева напрямую зависят от рода проводки, материала проводника, его изоляции и сечения. Постоянные времени нагрева определяют экспериментальным путем.
Приведенные выше формулы позволяют установить, через какое время перегрев проводника достигнет заданного значения.
В случае когда имеет место переменная нагрузка можно воспользоваться одним из приемов и рассматривать процесс нагрева как сумму двух процессов – нагрева от τ = 0 до τ уст и охлаждения от τ 0 до τ = 0, то есть:
Эта формула применима при расчете проводов и кабелей с переменными нагрузками.
Кривые перегрева для такого случая показаны ниже:
Предельно допустимая температура нагрева кабеля имеет большое значение, так как от нее зависят нагрузочная способность, срок службы и надежность работы кабеля.
Каждый вид изоляции кабеля рассчитан на определенную длительно допустимую температуру, при которой старение изоляции проходит медленно. Превышение температуры нагрева кабеля выше допустимой ускоряет процесс старения изоляции и сокращает срок службы кабеля.
При нагревании кабеля наиболее быстрому старению подвергается бумажная изоляция, механическая прочность и эластичность которой при этом понижаются. Длительно допустимые температуры для силовых кабелей стационарной прокладки приведены в табл. 17.
Таблица 17.
Длительно допустимая температура нагрева жил кабелей
При включении кабеля под нагрузку вначале нагреваются его жилы, а затем изоляция и оболочка. Опытными измерениями установлено, что перепад температуры между жилой и оболочкой кабеля напряжением 6 кВ примерно 15 °С, а для кабелей 10 кВ - 20 °С. Поэтому в практических условиях обычно ограничиваются измерением температуры оболочки, учитывая, что температура жилы кабеля выше на 15-20 °С.
Температуру нагрева жил можно определить и расчетным путем по формуле
где t о6 - температура на оболочке кабеля, °С; I - длительная максимальная нагрузка кабеля, А; п - число жил кабеля; ρ - удельное сопротивление меди или алюминия при температуре, близкой к температуре жилы, Ом.мм 2 /м; S K - сумма тепловых сопротивлений изоляции и защитных покровов кабеля, Ом (определяется по справочнику); q - сечение жилы кабеля, мм 2 .
Контроль за нагревом кабелей в процессе эксплуатации осуществляется измерением температуры свинцовой или алюминиевой оболочки, или брони в тех местах кабельной трассы, где предположительно кабельная линия может иметь перегрев против допустимых температур. Такими местами могут быть прокладки вблизи теплопроводов, в среде с большим тепловым сопротивлением (шлак, трубы и т. п.), где создаются неблагоприятные условия для охлаждения кабельной линии.
Измерение температуры на поверхности кабелей, проложенных в земле, рекомендуется производить термопарами. Для установки термопар на трассе кабеля отрывают котлован размером 900х900 мм с углублением 150-200 мм в одной из стенок котлована по оси кабеля. После удаления наружного покрова, очистки брони от коррозии создают надежный контакт (легкоплавким припоем или фольгой) с проводом термопары.
Рис. 113. Измерение температуры на поверхности работающего кабеля:
1 - кабель, 2 - здание, 3 - щитки термопар, 4 - металлическая труба, 5 - теплопровод
Измерительные провода выводят через газовую трубу и подключают к специальным ящикам, после чего котлован засыпают землей. Схема измерения температуры на поверхности кабеля приведена на рис. 113. Измерение температуры на поверхности контролируемых кабелей с одновременным измерением токовых нагрузок производят в течение суток через 2-3 ч. Если в результате измерений окажется, что температура жилы кабеля на отдельных участках превышает допустимую, необходимо или снизить токовую нагрузку на кабель, или принять меры к улучшению условий его охлаждения. В некоторых случаях целесообразно заменить перегревающийся участок линии кабелем большого сечения. Измерение температуры кабелей, проложенных открыто в кабельных сооружениях, можно производить обычным лабораторным термометром, укрепляя его на оболочках кабеля. Необходимо вести тщательный контроль за температурой окружающего воздуха и работой вентиляции в кабельных сооружениях. Контроль за нагревом кабелей производят по мере необходимости.
1.3.1. Настоящая глава Правил распространяется на выбор сечений электрических проводников (неизолированные и изолированные провода, кабели и шины) по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны. Если сечение проводника, определенное по этим условиям, получается меньше сечения, требуемого по другим условиям (термическая и электродинамическая стойкость при токах КЗ, потери и отклонения напряжения, механическая прочность, защита от перегрузки), то должно приниматься наибольшее сечение, требуемое этими условиями.
Выбор сечений проводников по нагреву
1.3.2. Проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и послеаварийных режимов, а также режимов в период ремонта и возможных неравномерностей распределения токов между линиями, секциями шин и т. п. При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока, наибольший из средних получасовых токов данного элемента сети.
1.3.3. При повторно-кратковременном и кратковременном режимах работы электроприемников (с общей длительностью цикла до 10 мин и длительностью рабочего периода не более 4 мин) в качестве расчетного тока для проверки сечения проводников по нагреву следует принимать ток, приведенный к длительному режиму. При этом:
1) для медных проводников сечением до 6 мм², а для алюминиевых проводников до 10 мм² ток принимается как для установок с длительным режимом работы;
2) для медных проводников сечением более 6 мм², а для алюминиевых проводников более 10 мм² ток определяется умножением допустимого длительного тока на коэффициент , где Tпк - выраженная в относительных единицах длительность рабочего периода (продолжительность включения по отношению к продолжительности цикла).
1.3.4. Для кратковременного режима работы с длительностью включения не более 4 мин и перерывами между включениями, достаточными для охлаждения проводников до температуры окружающей среды, наибольшие допустимые токи следует определять по нормам повторно - кратковременного режима (см. 1.3.3). При длительности включения более 4 мин, а также при перерывах недостаточной длительности между включениями наибольшие допустимые токи следует определять как для установок с длительным режимом работы.
1.3.5. Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, может допускаться кратковременная перегрузка, указанная в табл. 1.3.1.
1.3.6. На период ликвидации послеаварийного режима для кабелей с полиэтиленовой изоляцией допускается перегрузка до 10%, а для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией до 15% номинальной на время максимумов нагрузки продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 сут., если нагрузка в остальные периоды времени этих суток не превышает номинальной.
На период ликвидации послеаварийного режима для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией допускаются перегрузки в течение 5 сут. в пределах, указанных в табл. 1.3.2.
Таблица 1.3.1. Допустимая кратковременная перегрузка для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией
Таблица 1.3.2. Допустимая на период ликвидации послеаварийного режима перегрузка для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией
Для кабельных линий, находящихся в эксплуатации более 15 лет, перегрузки должны быть понижены на 10%.
Перегрузка кабельных линий напряжением 20-35 кВ не допускается.
1.3.7. Требования к нормальным нагрузкам и послеаварийным перегрузкам относятся к кабелям и установленным на них соединительным и концевым муфтам и концевым заделкам.
1.3.8. Нулевые рабочие проводники в четырехпроводной системе трехфазного тока должны иметь проводимость не менее 50% проводимости фазных проводников; в необходимых случаях она должна быть увеличена до 100% проводимости фазных проводников.
1.3.9. При определении допустимых длительных токов для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин, а также для жестких и гибких токопроводов, проложенных в среде, температура которой существенно отличается от приведенной в 1.3.12-1.3.15 и 1.3.22, следует применять коэффициенты, приведенные в табл. 1.3.3.
Таблица 1.3.3. Поправочные коэффициенты на токи для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха
Условная температура среды, °С | Нормированная температура жил, °С | Поправочные коэффициенты на токи при расчетной температуре среды, °С | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
-5 и ниже | 0 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | +45 | +50 | ||
15 | 80 | 1,14 | 1,11 | 1,08 | 1,04 | 1,00 | 0,96 | 0,92 | 0,88 | 0,83 | 0,78 | 0,73 | 0,68 |
25 | 80 | 1,24 | 1,20 | 1,17 | 1,13 | 1,09 | 1,04 | 1,00 | 0,95 | 0,90 | 0,85 | 0,80 | 0,74 |
25 | 70 | 1,29 | 1,24 | 1,20 | 1,15 | 1,11 | 1,05 | 1,00 | 0,94 | 0,88 | 0,81 | 0,74 | 0,67 |
15 | 65 | 1,18 | 1,14 | 1,10 | 1,05 | 1,00 | 0,95 | 0,89 | 0,84 | 0,77 | 0,71 | 0,63 | 0,55 |
25 | 65 | 1,32 | 1,27 | 1,22 | 1,17 | 1,12 | 1,06 | 1,00 | 0,94 | 0,87 | 0,79 | 0,71 | 0,61 |
15 | 60 | 1,20 | 1,15 | 1,12 | 1,06 | 1,00 | 0,94 | 0,88 | 0,82 | 0,75 | 0,67 | 0,57 | 0,47 |
25 | 60 | 1,36 | 1,31 | 1,25 | 1,20 | 1,13 | 1,07 | 1,00 | 0,93 | 0,85 | 0,76 | 0,66 | 0,54 |
15 | 55 | 1,22 | 1,17 | 1,12 | 1,07 | 1,00 | 0,93 | 0,86 | 0,79 | 0,71 | 0,61 | 0,50 | 0,36 |
25 | 55 | 1,41 | 1,35 | 1,29 | 1,23 | 1,15 | 1,08 | 1,00 | 0,91 | 0,82 | 0,71 | 0,58 | 0,41 |
15 | 50 | 1,25 | 1,20 | 1,14 | 1,07 | 1,00 | 0,93 | 0,84 | 0,76 | 0,66 | 0,54 | 0,37 | - |
25 | 50 | 1,48 | 1,41 | 1,34 | 1,26 | 1,18 | 1,09 | 1,00 | 0,89 | 0,78 | 0,63 | 0,45 | - |
Допустимые длительные оки для проводов, шнуров и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией
1.3.10. Допустимые длительные токи для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках приведены в табл. 1.3.4-1.3.11. Они приняты для температур: жил +65, окружающего воздуха +25 и земли + 15°С.
При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.
Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, проложенных в коробах, а также в лотках пучками, должны приниматься: для проводов - по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных в трубах, для кабелей - по табл. 1.3.6-1.3.8 как для кабелей, проложенных в воздухе. При количестве одновременно нагруженных проводов более четырех, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, токи для проводов должны приниматься по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных открыто (в воздухе), с введением снижающих коэффициентов 0,68 для 5 и 6; 0,63 для 7-9 и 0,6 для 10-12 проводников.
Для проводов вторичных цепей снижающие коэффициенты не вводятся.
Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
открыто | в одной трубе | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
двух одножильных | трех одножильных | четырех одножильных | одного двухжильного | одного трехжильного | ||
0,5 | 11 | - | - | - | - | - |
0,75 | 15 | - | - | - | - | - |
1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
1,2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14,5 |
1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 19 |
2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
5 | 46 | 42 | 39 | 34 | 37 | 31 |
6 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
8 | 62 | 54 | 51 | 46 | 48 | 43 |
10 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
16 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
25 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
35 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
50 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
70 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
95 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
120 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
150 | 440 | 360 | 330 | - | - | - |
185 | 510 | - | - | - | - | - |
240 | 605 | - | - | - | - | - |
300 | 695 | - | - | - | - | - |
400 | 830 | - | - | - | - | - |
Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А, для проводов, проложенных | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
открыто | в одной трубе | |||||
двух одножильных | трех одножильных | четырех одножильных | одного двухжильного | одного трехжильного | ||
2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
150 | 340 | 275 | 255 | - | - | - |
185 | 390 | - | - | - | - | - |
240 | 465 | - | - | - | - | - |
300 | 535 | - | - | - | - | - |
400 | 645 | - | - | - | - | - |
Таблица 1.3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток *, А, для проводов и кабелей | ||||
---|---|---|---|---|---|
одножильных | двухжильных | трехжильных | |||
при прокладке | |||||
в воздухе | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |
__________________
* Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее. |
|||||
1,5 | 23 | 19 | 33 | 19 | 27 |
2,5 | 30 | 27 | 44 | 25 | 38 |
4 | 41 | 38 | 55 | 35 | 49 |
6 | 50 | 50 | 70 | 42 | 60 |
10 | 80 | 70 | 105 | 55 | 90 |
16 | 100 | 90 | 135 | 75 | 115 |
25 | 140 | 115 | 175 | 95 | 150 |
35 | 170 | 140 | 210 | 120 | 180 |
50 | 215 | 175 | 265 | 145 | 225 |
70 | 270 | 215 | 320 | 180 | 275 |
95 | 325 | 260 | 385 | 220 | 330 |
120 | 385 | 300 | 445 | 260 | 385 |
150 | 440 | 350 | 505 | 305 | 435 |
185 | 510 | 405 | 570 | 350 | 500 |
240 | 605 | - | - | - | - |
Таблица 1.3.7. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А, для кабелей | ||||
---|---|---|---|---|---|
одножильных | двухжильных | трехжильных | |||
при прокладке | |||||
в воздухе | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |
2,5 | 23 | 21 | 34 | 19 | 29 |
4 | 31 | 29 | 42 | 27 | 38 |
6 | 38 | 38 | 55 | 32 | 46 |
10 | 60 | 55 | 80 | 42 | 70 |
16 | 75 | 70 | 105 | 60 | 90 |
25 | 105 | 90 | 135 | 75 | 115 |
35 | 130 | 105 | 160 | 90 | 140 |
50 | 165 | 135 | 205 | 110 | 175 |
70 | 210 | 165 | 245 | 140 | 210 |
95 | 250 | 200 | 295 | 170 | 255 |
120 | 295 | 230 | 340 | 200 | 295 |
150 | 340 | 270 | 390 | 235 | 335 |
185 | 390 | 310 | 440 | 270 | 385 |
240 | 465 | - | - | - | - |
Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 1.3.7, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.
Таблица 1.3.8. Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток *, А, для шнуров, проводов и кабелей | ||
---|---|---|---|
одножильных | двухжильных | трехжильных | |
__________________
* Токи относятся к шнурам, проводам и кабелям с нулевой жилой и без нее. |
|||
0,5 | - | 12 | - |
0,75 | - | 16 | 14 |
1,0 | - | 18 | 16 |
1,5 | - | 23 | 20 |
2,5 | 40 | 33 | 28 |
4 | 50 | 43 | 36 |
6 | . 65 | 55 | 45 |
10 | 90 | 75 | 60 |
16 | 120 | 95 | 80 |
25 | 160 | 125 | 105 |
35 | 190 | 150 | 130 |
50 | 235 | 185 | 160 |
70 | 290 | 235 | 200 |
Таблица 1.3.9. Допустимый длительный ток для переносных шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для торфопредприятий
Таблица 1.3.10. Допустимый длительный ток для шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для передвижных электроприемников
Таблица 1.3.11. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией для электрифицированного транспорта 1,3 и 4 кВ
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А | Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А | Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А |
---|---|---|---|---|---|
1 | 20 | 16 | 115 | 120 | 390 |
1,5 | 25 | 25 | 150 | 150 | 445 |
2,5 | 40 | 35 | 185 | 185 | 505 |
4 | 50 | 50 | 230 | 240 | 590 |
6 | 65 | 70 | 285 | 300 | 670 |
10 | 90 | 95 | 340 | 350 | 745 |
Таблица 1.3.12. Снижающий коэффициент для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах
Способ прокладки | Количество проложенных проводов и кабелей | Снижающий коэффициент для проводов, питающих | ||
---|---|---|---|---|
одножильных | многожильных | отдельные электроприемники с коэффициен том использования до 0,7 | группы электроприемников и отдельные приемники с коэффициентом использования более 0,7 | |
Многослойно и пучками | - | До 4 | 1,0 | - |
2 | 5-6 | 0,85 | - | |
3-9 | 7-9 | 0,75 | - | |
10-11 | 10-11 | 0,7 | - | |
12-14 | 12-14 | 0,65 | - | |
15-18 | 15-18 | 0,6 | - | |
Однослойно | 2-4 | 2-4 | - | 0,67 |
5 | 5 | - | 0,6 |
1.3.11. Допустимые длительные токи для проводов, проложенных в лотках, при однорядной прокладке (не в пучках) следует принимать, как для проводов, проложенных в воздухе.
Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах, следует принимать по табл. 1.3.4-1.3.7 как для одиночных проводов и кабелей, проложенных открыто (в воздухе), с применением снижающих коэффициентов, указанных в табл. 1.3.12.
При выборе снижающих коэффициентов контрольные и резервные провода и кабели не учитываются.
Допустимые длительные токи для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией
1.3.12. Допустимые длительные токи для кабелей напряжением до 35 кВ с изоляцией из пропитанной кабельной бумаги в свинцовой, алюминиевой или поливинилхлоридной оболочке приняты в соответствии с допустимыми температурами жил кабелей:
1.3.13. Для кабелей, проложенных в земле, допустимые длительные токи приведены в табл. 1.3.13, 1.3.16, 1.3.19-1.3.22. Они приняты из расчета прокладки в траншее на глубине 0,7-1,0 м не более одного кабеля при температуре земли +15°С и удельном сопротивлении земли 120 см·К/Вт.
Таблица 1.3.13. Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке, прокладываемых в земле
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А, для кабелей | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
одножильных до 1 кВ | двухжильных до 1 кВ | трехжильных напряжением, кВ | четырехжильных до 1 кВ | |||
до 3 | 6 | 10 | ||||
6 | - | 80 | 70 | - | - | - |
10 | 140 | 105 | 95 | 80 | - | 85 |
16 | 175 | 140 | 120 | 105 | 95 | 115 |
25 | 235 | 185 | 160 | 135 | 120 | 150 |
35 | 285 | 225 | 190 | 160 | 150 | 175 |
50 | 360 | 270 | 235 | 200 | 180 | 215 |
70 | 440 | 325 | 285 | 245 | 215 | 265 |
95 | 520 | 380 | 340 | 295 | 265 | 310 |
120 | 595 | 435 | 390 | 340 | 310 | 350 |
150 | 675 | 500 | 435 | 390 | 355 | 395 |
185 | 755 | - | 490 | 440 | 400 | 450 |
240 | 880 | - | 570 | 510 | 460 | - |
300 | 1000 | - | - | - | - | - |
400 | 1220 | - | - | - | - | - |
500 | 1400 | - | - | - | - | - |
625 | 1520 | - | - | - | - | - |
800 | 1700 | - | - | - | - | - |
Таблица 1.3.14. Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке, прокладываемых в воде
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А, для кабелей | |||
---|---|---|---|---|
трехжильных напряжением, кВ | четырех- жильных до 1 кВ | |||
до 3 | 6 | 10 | ||
16 | - | 135 | 120 | - |
25 | 210 | 170 | 150 | 195 |
35 | 250 | 205 | 180 | 230 |
50 | 305 | 255 | 220 | 285 |
70 | 375 | 310 | 275 | 350 |
95 | 440 | 375 | 340 | 410 |
120 | 505 | 430 | 395 | 470 |
150 | 565 | 500 | 450 | - |
185 | 615 | 545 | 510 | - |
240 | 715 | 625 | 585 | - |
Таблица 1.3.15. Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке, прокладываемых в воздухе
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А, для кабелей | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
одножильных до 1кВ | двухжильных до 1кВ | трехжильных напряжением, кВ | четырехжильных до 1 кВ | |||
до 3 | 6 | 10 | ||||
6 | - | 55 | 45 | - | - | - |
10 | 95 | 75 | 60 | 55 | - | 60 |
16 | 120 | 95 | 80 | 65 | 60 | 80 |
25 | 160 | 130 | 105 | 90 | 85 | 100 |
35 | 200 | 150 | 125 | 110 | 105 | 120 |
50 | 245 | 185 | 155 | 145 | 135 | 145 |
70 | 305 | 225 | 200 | 175 | 165 | 185 |
95 | 360 | 275 | 245 | 215 | 200 | 215 |
120 | 415 | 320 | 285 | 250 | 240 | 260 |
150 | 470 | 375 | 330 | 290 | 270 | 300 |
185 | 525 | - | 375 | 325 | 305 | 340 |
240 | 610 | - | 430 | 375 | 350 | - |
300 | 720 | - | - | - | - | - |
400 | 880 | - | - | - | - | - |
500 | 1020 | - | - | - | - | - |
625 | 1180 | - | - | - | - | - |
800 | 1400 | - | - | - | - | - |
Таблица 1.3.16. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в земле
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А, для кабелей | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
одножильных до 1кВ | двухжильных до 1кВ | трехжильных напряжением, кВ | четырехжильных до 1 кВ | |||
до 3 | 6 | 10 | ||||
6 | - | 60 | 55 | - | - | - |
10 | 110 | 80 | 75 | 60 | - | 65 |
16 | 135 | 110 | 90 | 80 | 75 | 90 |
25 | 180 | 140 | 125 | 105 | 90 | 115 |
35 | 220 | 175 | 145 | 125 | 115 | 135 |
50 | 275 | 210 | 180 | 155 | 140 | 165 |
70 | 340 | 250 | 220 | 190 | 165 | 200 |
95 | 400 | 290 | 260 | 225 | 205 | 240 |
120 | 460 | 335 | 300 | 260 | 240 | 270 |
150 | 520 | 385 | 335 | 300 | 275 | 305 |
185 | 580 | - | 380 | 340 | 310 | 345 |
240 | 675 | - | 440 | 390 | 355 | - |
300 | 770 | - | - | - | - | - |
400 | 940 | - | - | - | - | - |
500 | 1080 | - | - | - | - | - |
625 | 1170 | - | - | - | - | - |
800 | 1310 | - | - | - | - | - |
Таблица 1.3.17. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке, прокладываемых в воде
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А, для кабелей | |||
---|---|---|---|---|
трехжильных напряжением, кВ | четырех- жильных до 1 кВ | |||
до 3 | 6 | 10 | ||
16 | - | 105 | 90 | - |
25 | 160 | 130 | 115 | 150 |
35 | 190 | 160 | 140 | 175 |
50 | 235 | 195 | 170 | 220 |
70 | 290 | 240 | 210 | 270 |
95 | 340 | 290 | 260 | 315 |
120 | 390 | 330 | 305 | 360 |
150 | 435 | 385 | 345 | - |
185 | 475 | 420 | 390 | - |
240 | 550 | 480 | 450 | - |
Таблица 1.3.18. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в воздухе
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А, для кабелей | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
одножильных до 1 кВ | двухжильных до 1 кВ | трехжильных напряжением, кВ | четырехжильных до 1 кВ | |||
до 3 | 6 | 10 | ||||
6 | - | 42 | 35 | - | - | - |
10 | 75 | 55 | 46 | 42 | - | 45 |
16 | 90 | 75 | 60 | 50 | 46 | 60 |
25 | 125 | 100 | 80 | 70 | 65 | 75 |
35 | 155 | 115 | 95 | 85 | 80 | 95 |
50 | 190 | 140 | 120 | 110 | 105 | 110 |
70 | 235 | 175 | 155 | 135 | 130 | 140 |
95 | 275 | 210 | 190 | 165 | 155 | 165 |
120 | 320 | 245 | 220 | 190 | 185 | 200 |
150 | 360 | 290 | 255 | 225 | 210 | 230 |
185 | 405 | - | 290 | 250 | 235 | 260 |
240 | 470 | - | 330 | 290 | 270 | - |
300 | 555 | - | - | - | - | - |
400 | 675 | - | - | - | - | - |
500 | 785 | - | - | - | - | - |
625 | 910 | - | - | - | - | - |
800 | 1080 | - | - | - | - | - |
Таблица 1.3.19. Допустимый длительный ток для трехжильных кабелей напряжением 6 кВ с медными жилами с обедненнопропитанной изоляцией в общей свинцовой оболочке, прокладываемых в земле и воздухе
Таблица 1.3.20. Допустимый длительный ток для трехжильных кабелей напряжением 6 кВ с алюминиевыми жилами с обедненнопропитанной изоляцией в общей свинцовой оболочке, прокладываемых в земле и воздухе
Таблица 1.3.21. Допустимый длительный ток для кабелей с отдельно освинцованными медными жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией, прокладываемых в земле, воде, воздухе
Сечение токопроводящей жилы, мм² | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
20 | 35 | |||||
при прокладке | ||||||
в земле | в воде | в воздухе | в земле | в воде | в воздухе | |
25 | 110 | 120 | 85 | - | - | - |
35 | 135 | 145 | 100 | - | - | - |
50 | 165 | 180 | 120 | - | - | - |
70 | 200 | 225 | 150 | - | - | - |
95 | 240 | 275 | 180 | - | - | - |
120 | 275 | 315 | 205 | 270 | 290 | 205 |
150 | 315 | 350 | 230 | 310 | - | 230 |
185 | 355 | 390 | 265 | - | - | - |
Таблица 1.3.22. Допустимый длительный ток для кабелей с отдельно освинцованными алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией, прокладываемых в земле, воде, воздухе
Сечение токопроводящей жилы, мм² | Ток, А, для трехжильных кабелей напряжением, кВ | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
20 | 35 | |||||
при прокладке | ||||||
в земле | в воде | в воздухе | в земле | в воде | в воздухе | |
25 | 85 | 90 | 65 | - | - | - |
35 | 105 | 110 | 75 | - | - | - |
50 | 125 | 140 | 90 | - | - | - |
70 | 155 | 175 | 115 | - | - | - |
95 | 185 | 210 | 140 | - | - | - |
120 | 210 | 245 | 160 | 210 | 225 | 160 |
150 | 240 | 270 | 175 | 240 | - | 175 |
185 | 275 | 300 | 205 | - | - | - |
Таблица 1.3.23. Поправочный коэффициент на допустимый длительный ток для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от удельного сопротивления земли
При удельном сопротивлении земли, отличающемся от 120 см·К/Вт, необходимо к токовым нагрузкам, указанным в упомянутых ранее таблицах, применять поправочные коэффициенты, указанные в табл. 1.3.23.
1.3.14. Для кабелей, проложенных в воде, допустимые длительные токи приведены в табл. 1.3.14, 1.3.17, 1.3.21, 1.3.22. Они приняты из расчета температуры воды +15°С.
1.3.15. Для кабелей, проложенных в воздухе, внутри и вне зданий, при любом количестве кабелей и температуре воздуха +25°С допустимые длительные токи приведены в табл. 1.3.15, 1.3.18-1.3.22, 1.3.24, 1.3.25.
1.3.16. Допустимые длительные токи для одиночных кабелей, прокладываемых в трубах в земле, должны приниматься как для тех же кабелей, прокладываемых в воздухе, при температуре, равной температуре земли.
Таблица 1.3.24. Допустимый длительный ток для одножильных кабелей с медной жилой с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке, небронированных, прокладываемых в воздухе
Сечение токопроводящей жилы, мм² | |||
---|---|---|---|
до 3 | 20 | 35 | |
__________________ | |||
10 | 85/- | - | - |
16 | 120/- | - | - |
25 | 145/- | 105/110 | - |
35 | 170/- | 125/135 | - |
50 | 215/- | 155/165 | - |
70 | 260/- | 185/205 | - |
95 | 305/- | 220/255 | - |
120 | 330/- | 245/290 | 240/265 |
150 | 360/- | 270/330 | 265/300 |
185 | 385/- | 290/360 | 285/335 |
240 | 435/- | 320/395 | 315/380 |
300 | 460/- | 350/425 | 340/420 |
400 | 485/- | 370/450 | - |
500 | 505/- | - | - |
625 | 525/- | - | - |
800 | 550/- | - | - |
1.3.17. При смешанной прокладке кабелей допустимые длительные токи должны приниматься для участка трассы с наихудшими условиями охлаждения, если длина его более 10 м. Рекомендуется применять в указанных случаях кабельные вставки большего сечения.
1.3.18. При прокладке нескольких кабелей в земле (включая прокладку в трубах) допустимые длительные токи должны быть уменьшены путем введения коэффициентов, приведенных в табл. 1.3.26. При этом не должны учитываться резервные кабели.
Прокладка нескольких кабелей в земле с расстояниями между ними менее 100 мм в свету не рекомендуется.
1.3.19. Для масло- и газонаполненных одножильных бронированных кабелей, а также других кабелей новых конструкций допустимые длительные токи устанавливаются заводами-изготовителями.
1.3.20. Допустимые длительные токи для кабелей, прокладываемых в блоках, следует определять по эмпирической формуле
I = abcI0 ,
где I0 - допустимый длительный ток для трехжильного кабеля напряжением 10 кВ с медными или алюминиевыми жилами, определяемый по табл. 1.3.27; a - коэффициент, выбираемый по табл. 1.3.28 в зависимости от сечения и расположения кабеля в блоке; b - коэффициент, выбираемый в зависимости от напряжения кабеля:
c - коэффициент, выбираемый в зависимости от среднесуточной загрузки всего блока:
1 | 0,85 | 0,7 | |
Коэффициент c |
1 | 1,07 | 1,16 |
Таблица 1.3.25. Допустимый длительный ток для одножильных кабелей с алюминиевой жилой с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, небронированных, прокладываемых в воздухе
Ток *, А, для кабелей напряжением, кВ | |||
---|---|---|---|
до 3 | 20 | 35 | |
__________________
* В числителе указаны токи для кабелей, расположенных в одной плоскости с расстоянием в свету 35-125 мм, в знаменателе - для кабелей, расположенных вплотную треугольником. |
|||
10 | 65/- | - | - |
16 | 90/- | - | - |
25 | 110/- | 80/85 | - |
35 | 130/- | 95/105 | - |
50 | 165/- | 120/130 | - |
70 | 200/- | 140/160 | - |
95 | 235/- | 170/195 | - |
120 | 255/- | 190/225 | 185/205 |
150 | 275/- | 210/255 | 205/230 |
185 | 295/- | 225/275 | 220/255 |
240 | 335/- | 245/305 | 245/290 |
300 | 355/- | 270/330 | 260/330 |
400 | 375/- | 285/350 | - |
500 | 390/- | - | - |
625 | 405/- | - | - |
800 | 425/- | - | - |
Таблица 1.3.26. Поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле (в трубах или без труб)
Таблица 1.3.27. Допустимый длительный ток для кабелей, кВ с медными или алюминиевыми жилами сечением 95 мм², прокладываемых в блоках
Группа | Конфигурация блоков | № канала | Ток I , А для кабелей | |
---|---|---|---|---|
медных | алюминиевых | |||
I | 1 | 191 | 147 | |
II | 2 | 173 | 133 | |
3 | 167 | 129 | ||
III | 2 | 154 | 119 | |
IV | 2 | 147 | 113 | |
3 | 138 | 106 | ||
V | 2 | 143 | 110 | |
3 | 135 | 104 | ||
4 | 131 | 101 | ||
VI | 2 | 140 | 103 | |
3 | 132 | 102 | ||
4 | 118 | 91 | ||
VII | 2 | 136 | 105 | |
3 | 132 | 102 | ||
4 | 119 | 92 | ||
VIII | 2 | 135 | 104 | |
3 | 124 | 96 | ||
4 | 104 | 80 | ||
IX | 2 | 135 | 104 | |
3 | 118 | 91 | ||
4 | 100 | 77 | ||
X | 2 | 133 | 102 | |
3 | 116 | 90 | ||
4 | 81 | 62 | ||
XI | 2 | 129 | 99 | |
3 | 114 | 88 | ||
4 | 79 | 55 |
Таблица 1.3.28. Поправочный коэффициент a на сечение кабеля
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Коэффициент для номера канала в блоке | |||
---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | |
25 | 0,44 | 0,46 | 0,47 | 0,51 |
35 | 0,54 | 0,57 | 0,57 | 0,60 |
50 | 0,67 | 0,69 | 0,69 | 0,71 |
70 | 0,81 | 0,84 | 0,84 | 0,85 |
95 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
120 | 1,14 | 1,13 | 1,13 | 1,12 |
150 | 1,33 | 1,30 | 1,29 | 1,26 |
185 | 1,50 | 1,46 | 1,45 | 1,38 |
240 | 1,78 | 1,70 | 1,68 | 1,55 |
Резервные кабели допускается прокладывать в незанумерованных каналах блока, если они работают, когда рабочие кабели отключены.
1.3.21. Допустимые длительные токи для кабелей, прокладываемых в двух параллельных блоках одинаковой конфигурации, должны уменьшаться путем умножения на коэффициенты, выбираемые в зависимости от расстояния между блоками:
Допустимые длительные токи для неизолированных проводов и шин
1.3.22. Допустимые длительные токи для неизолированных проводов и окрашенных шин приведены в табл. 1.3.29-1.3.35. Они приняты из расчета допустимой температуры их нагрева +70°С при температуре воздуха +25°С.
Для полых алюминиевых проводов марок ПА500 и ПА600 допустимый длительный ток следует принимать:
Марка провода |
ПА500 | Па6000 |
1340 | 1680 |
1.3.23. При расположении шин прямоугольного сечения плашмя токи, приведенные в табл. 1.3.33, должны быть уменьшены на 5% для шин с шириной полос до 60 мм и на 8% для шин с шириной полос более 60 мм.
1.3.24. При выборе шин больших сечений необходимо выбирать наиболее экономичные по условиям пропускной способности конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т.п.).
Таблица 1.3.29. Допустимый длительный ток для неизолированных проводов по ГОСТ 839-80
Номинальное сечение, мм² | Сечение (алюминий/ сталь), мм2 | Ток, А, для проводов марок | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
АС, АСКС, АСК, АСКП | М | А и АКП | М | А и АКП | |||||
вне помещений | внутри помещений | вне помещений | внутри помещений | ||||||
10 | 10/1,8 | 84 | 53 | 95 | - | 60 | - | ||
16 | 16/2,7 | 111 | 79 | 133 | 105 | 102 | 75 | ||
25 | 25/4,2 | 142 | 109 | 183 | 136 | 137 | 106 | ||
35 | 35/6,2 | 175 | 135 | 223 | 170 | 173 | 130 | ||
50 | 50/8 | 210 | 165 | 275 | 215 | 219 | 165 | ||
70 | 70/11 | 265 | 210 | 337 | 265 | 268 | 210 | ||
95 | 95/16 | 330 | 260 | 422 | 320 | 341 | 255 | ||
120 | 120/19 | 390 | 313 | 485 | 375 | 395 | 300 | ||
120/27 | 375 | - | |||||||
150 | 150/19 | 450 | 365 | 570 | 440 | 465 | 355 | ||
150/24 | 450 | 365 | |||||||
150/34 | 450 | - | |||||||
185 | 185/24 | 520 | 430 | 650 | 500 | 540 | 410 | ||
185/29 | 510 | 425 | |||||||
185/43 | 515 | - | |||||||
240 | 240/32 | 605 | 505 | 760 | 590 | 685 | 490 | ||
240/39 | 610 | 505 | |||||||
240/56 | 610 | - | |||||||
300 | 300/39 | 710 | 600 | 880 | 680 | 740 | 570 | ||
300/48 | 690 | 585 | |||||||
300/66 | 680 | - | |||||||
330 | 330/27 | 730 | - | - | - | - | - | ||
400 | 400/22 | 830 | 713 | 1050 | 815 | 895 | 690 | ||
400/51 | 825 | 705 | |||||||
400/64 | 860 | - | |||||||
500 | 500/27 | 960 | 830 | - | 980 | - | 820 | ||
500/64 | 945 | 815 | |||||||
600 | 600/72 | 1050 | 920 | - | 1100 | - | 955 | ||
700 | 700/86 | 1180 | 1040 | - | - | - | - |
Таблица 1.3.30. Допустимый длительный ток для шин круглого и трубчатого сечений
Диам, мм | Круглые шины | Медные трубы | Алюминиевые трубы | Стальные трубы | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ток *, А | Внутр. и наружн. диам., мм | Ток, А | Внутр. и наружн. диам., мм | Ток, А | Условн. проход, мм | Толщ. стенки, мм | Наружн. диаметр, мм | Переменный ток, А | |||
медные | алюм. | без разреза | с продолн. разрезом | ||||||||
__________________
* В числителе приведены нагрузки при переменном токе, в знаменателе - при постоянном. |
|||||||||||
6 | 155/155 | 120/120 | 12/15 | 340 | 13/16 | 295 | 8 | 2,8 | 13,5 | 75 | - |
7 | 195/195 | 150/150 | 14/18 | 460 | 17/20 | 345 | 10 | 2,8 | 17,0 | 90 | - |
8 | 235/235 | 180/180 | 16/20 | 505 | 18/22 | 425 | 15 | 3,2 | 21.3 | 118 | - |
10 | 320/320 | 245/245 | 18/22 | 555 | 27/30 | 500 | 20 | 3,2 | 26,8 | 145 | - |
12 | 415/415 | 320/320 | 20/24 | 600 | 26/30 | 575 | 25 | 4,0 | 33,5 | 180 | - |
14 | 505/505 | 390/390 | 22/26 | 650 | 25/30 | 640 | 32 | 4,0 | 42,3 | 220 | - |
15 | 565/565 | 435/435 | 25/30 | 830 | 36/40 | 765 | 40 | 4,0 | 48,0 | 255 | - |
16 | 610/615 | 475/475 | 29/34 | 925 | 35/40 | 850 | 50 | 4,5 | 60,0 | 320 | - |
18 | 720/725 | 560/560 | 35/40 | 1100 | 40/45 | 935 | 65 | 4,5 | 75,5 | 390 | - |
19 | 780/785 | 605/610 | 40/45 | 1200 | 45/50 | 1040 | 80 | 4,5 | 88,5 | 455 | - |
20 | 835/840 | 650/655 | 45/50 | 1330 | 50/55 | 1150 | 100 | 5,0 | 114 | 670 | 770 |
21 | 900/905 | 695/700 | 49/55 | 1580 | 54/60 | 1340 | 125 | 5,5 | 140 | 800 | 890 |
22 | 955/965 | 740/745 | 53/60 | 1860 | 64/70 | 1545 | 150 | 5,5 | 165 | 900 | 1000 |
25 | 1140/1165 | 885/900 | 62/70 | 2295 | 74/80 | 1770 | - | - | - | - | - |
27 | 1270/1290 | 980/1000 | 72/80 | 2610 | 72/80 | 2035 | - | - | - | - | - |
28 | 1325/1360 | 1025/1050 | 75/85 | 3070 | 75/85 | 2400 | - | - | - | - | - |
30 | 1450/1490 | 1120/1155 | 90/95 | 2460 | 90/95 | 1925 | - | - | - | - | - |
35 | 1770/1865 | 1370/1450 | 95/100 | 3060 | 90/100 | 2840 | - | - | - | - | - |
38 | 1960/2100 | 1510/1620 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
40 | 2080/2260 | 1610/1750 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
42 | 2200/2430 | 1700/1870 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
45 | 2380/2670 | 1850/2060 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Таблица 1.3.31. Допустимый длительный ток для шин прямоугольного сечения
Разм., мм | Медные шины | Алюминиевые шины | Стальные шины | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ток *, А, при количестве полос на полюс или фазу | Разм., мм | Ток *, А | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | |||
__________________
* В числителе приведены значения переменного тока, в знаменателе - постоянного. |
||||||||||
15х3 | 210 | - | - | - | 165 | - | - | - | 16х2,5 | 55/70 |
20х3 | 275 | - | - | - | 215 | - | - | - | 20х2,5 | 60/90 |
25х3 | 340 | - | - | - | 265 | - | - | - | 25х2,5 | 75/110 |
30х4 | 475 | - | - | - | 365/370 | - | - | - | 20х3 | 65/100 |
40х4 | 625 | -/1090 | - | - | 480 | -/855 | - | - | 25х3 | 80/120 |
40х5 | 700/705 | -/1250 | - | - | 540/545 | -/965 | - | - | 30х3 | 95/140 |
50х5 | 860/870 | -/1525 | -/1895 | - | 665/670 | -/1180 | -/1470 | - | 40х3 | 125/190 |
50х6 | 955/960 | -/1700 | -/2145 | - | 740/745 | -/1315 | -/1655 | - | 50х3 | 155/230 |
60х6 | 1125/1145 | 1740/1990 | 2240/2495 | - | 870/880 | 1350/1555 | 1720/1940 | - | 60х3 | 185/280 |
80х6 | 1480/1510 | 2110/2630 | 2720/3220 | - | 1150/1170 | 1630/2055 | 2100/2460 | - | 70х3 | 215/320 |
100х6 | 1810/1875 | 2470/3245 | 3170/3940 | - | 1425/1455 | 1935/2515 | 2500/3040 | - | 75х3 | 230/345 |
60х8 | 1320/1345 | 2160/2485 | 2790/3020 | - | 1025/1040 | 1680/1840 | 2180/2330 | - | 80х3 | 245/365 |
80х8 | 1690/1755 | 2620/3095 | 3370/3850 | - | 1320/1355 | 2040/2400 | 2620/2975 | - | 90х3 | 275/410 |
100х8 | 2080/2180 | 3060/3810 | 3930/4690 | - | 1625/1690 | 2390/2945 | 3050/3620 | - | 100х3 | 305/460 |
120х8 | 2400/2600 | 3400/4400 | 4340/5600 | - | 1900/2040 | 2650/3350 | 3380/4250 | - | 20х4 | 70/115 |
60х10 | 1475/1525 | 2560/2725 | 3300/3530 | - | 1155/1180 | 2010/2110 | 2650/2720 | - | 22х4 | 75/125 |
80х10 | 1900/1990 | 3100/3510 | 3990/4450 | - | 1480/1540 | 2410/2735 | 3100/3440 | - | 25х4 | 85/140 |
100х10 | 2310/2470 | 3610/4325 | 4650/5385 | 5300/ 6060 | 1820/1910 | 2860/3350 | 3650/4160 | 4150/ 4400 | 30х4 | 100/165 |
120х10 | 2650/2950 | 4100/5000 | 5200/6250 | 5900/ 6800 | 2070/2300 | 3200/3900 | 4100/4860 | 4650/ 5200 | 40х4 | 130/220 |
- | 50х4 | 165/270 | ||||||||
60х4 | 195/325 | |||||||||
70х4 | 225/375 | |||||||||
80х4 | 260/430 | |||||||||
90х4 | 290/480 | |||||||||
100х4 | 325/535 |
Таблица 1.3.32. Допустимый длительный ток для неизолированных бронзовых и сталебронзовых проводов
Таблица 1.3.33. Допустимый длительный ток для неизолированных стальных проводов
Марка провода | Ток, А | Марка провода | Ток, А |
---|---|---|---|
ПСО-3 | 23 | ПС-25 | 60 |
ПСО-3,5 | 26 | ПС-35 | 75 |
ПСО-4 | 30 | ПС-50 | 90 |
ПСО-5 | 35 | ПС-70 | 125 |
- | ПС-95 | 135 |
Таблица 1.3.34. Допустимый длительный ток для четырехполосных шин с расположением полос но сторонам квадрата ("полый пакет")
Размеры, мм | Поперечное сечение четырехполосной шины, мм² | Ток, А, на пакет шин | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
h | b | h1 | H | медных | алюминиевых | |
80 | 8 | 140 | 157 | 2560 | 5750 | 4550 |
80 | 10 | 144 | 160 | 3200 | 6400 | 5100 |
100 | 8 | 160 | 185 | 3200 | 7000 | 5550 |
100 | 10 | 164 | 188 | 4000 | 7700 | 6200 |
120 | 10 | 184 | 216 | 4800 | 9050 | 7300 |
Таблица 1.3.35. Допустимый длительный ток для шин коробчатого сечения
Размеры, мм | Поперечное сечение одной шины, мм² | Ток, А, на две шины | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
a | b | c | r | медные | алюминиевые | |
75 | 35 | 4 | 6 | 520 | 2730 | - |
75 | 35 | 5,5 | 6 | 695 | 3250 | 2670 |
100 | 45 | 4,5 | 8 | 775 | 3620 | 2820 |
100 | 45 | 6 | 8 | 1010 | 4300 | 3500 |
125 | 55 | 6,5 | 10 | 1370 | 5500 | 4640 |
150 | 65 | 7 | 10 | 1785 | 7000 | 5650 |
175 | 80 | 8 | 12 | 2440 | 8550 | 6430 |
200 | 90 | 10 | 14 | 3435 | 9900 | 7550 |
200 | 90 | 12 | 16 | 4040 | 10500 | 8830 |
225 | 105 | 12,5 | 16 | 4880 | 12500 | 10300 |
250 | 115 | 12,5 | 16 | 5450 | - | 10800 |
Выбор сечения проводов по экономической плотности тока
1.3.25. Сечения проводников должны быть проверены по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение S , мм², определяется из соотношения
S = I / Jэк ,
где I - расчетный ток в час максимума энергосистемы, А; Jэк - нормированное значение экономической плотности тока, А/мм², для заданных условий работы, выбираемое по табл. 1.3.36.
Сечение, полученное в результате указанного расчета, округляется до ближайшего стандартного сечения. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т. е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается.
1.3.26. Выбор сечений проводов линий электропередачи постоянного и переменного тока напряжением 330 кВ и выше, а также линий межсистемных связей и мощных жестких и гибких токопроводов, работающих с большим числом часов использования максимума, производится на основе технико-экономических расчетов.
1.3.27. Увеличение количества линий или цепей сверх необходимого по условиям надежности электроснабжения в целях удовлетворения экономической плотности тока производится на основе технико-экономического расчета. При этом во избежание увеличения количество линий или цепей допускается двукратное превышение нормированных значений, приведенных в табл. 1.3.36.
В технико-экономических расчетах следует учитывать все вложения в дополнительную линию, включая оборудование и камеры распределительных устройств на обоих концах линий. Следует также проверять целесообразность повышения напряжения линии.
Данными указаниями следует руководствоваться также при замене существующих проводов проводами большего сечения или при прокладке дополнительных линий для обеспечения экономической плотности тока при росте нагрузки. В этих случаях должна учитываться также полная стоимость всех работ по демонтажу и монтажу оборудования линии, включая стоимость аппаратов и материалов.
1.3.28. Проверке по экономической плотности тока не подлежат:
сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе часов использования максимума нагрузки предприятий до 4000-5000;
ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1 кВ, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;
сборные шины электроустановок и ошиновка в пределах открытых и закрытых распределительных устройств всех напряжений;
проводники, идущие к резисторам, пусковым реостатам и т. п.;
сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3-5 лет.
1.3.29. При пользовании табл. 1.3.36 необходимо руководствоваться следующим (см. также 1.3.27):
1. При максимуме нагрузки в ночное время экономическая плотность тока увеличивается на 40%.
2. Для изолированных проводников сечением 16 мм²и менее экономическая плотность тока увеличивается на 40%.
3. Для линий одинакового сечения с n ответвляющимися нагрузками экономическая плотность тока в начале линии может быть увеличена в kp раз, причем kp определяется из выражения
,
где I1, I2, ..., In - нагрузки отдельных участков линии; l1, l2, ..., ln - длины отдельных участков линии; L - полная длина линии.
4. При выборе сечений проводников для питания n однотипных, взаиморезервируемых электроприемников (например, насосов водоснабжения, преобразовательных агрегатов и т. д.), из которых m одновременно находятся в работе, экономическая плотность тока может быть увеличена против значений, приведенных в табл. 1.3.36, в kn раз, где kn равно:
1.3.30. Сечение проводов ВЛ 35 кВ в сельской местности, питающих понижающие подстанции 35/6 - 10 кВ с трансформаторами с регулированием напряжения под нагрузкой, должно выбираться по экономической плотности тока. Расчетную нагрузку при выборе сечений проводов рекомендуется принимать на перспективу в 5 лет, считая от года ввода ВЛ в эксплуатацию. Для ВЛ 35 кВ, предназначенных для резервирования в сетях 35 кВ в сельской местности, должны применяться минимальные по длительно допустимому току сечения проводов, исходя из обеспечения питания потребителей электроэнергии в послеаварийных и ремонтных режимах.
1.3.31. Выбор экономических сечений проводов воздушных и жил кабельных линий, имеющих промежуточные отборы мощности, следует производить для каждого из участков, исходя из соответствующих расчетных токов участков. При этом для соседних участков допускается принимать одинаковое сечение провода, соответствующее экономическому для наиболее протяженного участка, если разница между значениями экономического сечения для этих участков находится в пределах одной ступени по шкале стандартных сечений. Сечения проводов на ответвлениях длиной до 1 км принимаются такими же, как на ВЛ, от которой производится ответвление. При большей длине ответвления экономическое сечение определяется по расчетной нагрузке этого ответвления.
1.3.32. Для линий электропередачи напряжением 6-20 кВ приведенные в табл. 1.3.36 значения плотности тока допускается применять лишь тогда, когда они не вызывают отклонения напряжения у приемников электроэнергии сверх допустимых пределов с учетом применяемых средств регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности.
ПРОВЕРКА ПРОВОДНИКОВ ПО УСЛОВИЯМ КОРОНЫ И РАДИОПОМЕХ
1.3.33. При напряжении 35 кВ и выше проводники должны быть проверены по условиям образования короны с учетом среднегодовых значений плотности и температуры воздуха на высоте расположения данной электроустановки над уровнем моря, приведенного радиуса проводника, а также коэффициента негладкости проводников.
При этом наибольшая напряженность поля у поверхности любого из проводников, определенная при среднем эксплуатационном напряжении, должна быть не более 0,9 начальной напряженности электрического поля, соответствующей появлению общей короны.
Проверку следует проводить в соответствии с действующими руководящими указаниями.
Кроме того, для проводников необходима проверка по условиям допустимого уровня радиопомех от короны.
Когда на кабельные линии подается напряжение, для них устанавливаются заданные нагрузки по току. Требование правил технической эксплуатации связано с нагревом изоляции при продолжительных нагрузках. Если длительно допустимый ток кабеля превышает предельное значение, произойдет его перегрев и разрушение изоляционного слоя с последующим повреждением. Поэтому нагрузки подбирают так, чтобы исключить опасность термического разрушения изолирующего слоя.
Причина нагрева кабеля
Количество выделяющегося при эксплуатации кабеля тепла находится по формуле:
Q = I 2 Rn Вт/см, где I - нагрузочный ток, А; n - количество жил; R - сопротивление, Ом.
Из приведенного выражения следует, чем выше потребляемый ток на электроустановке, к которой подведен кабель, тем больше последний разогревается. Причем мощность, выделяемая в жилах в виде тепла, находится в квадратичной зависимости от нагрузки.
Рассеивание тепла от работающего кабеля
Разогрев кабеля не будет постоянно расти в связи с тем, что тепло должно куда-то уходить. Причем его количество зависит от разности между температурой кабеля и окружающей среды. В конце концов наступит равновесие, и температура проводников станет постоянной.
Как рассчитать допустимую силу тока по температуре нагрева жил
Когда тепловыделение от нагрузки становится равным количеству рассеиваемого кабелем тепла, режим работы становится стабильным:
P = θ/∑S = (t ж - t ср)/(∑S), где θ - разница между температурой жилы и среды, 0 С; t ж - t ср - температурный перепад, 0 С; ∑S - термосопротивление кабеля.
Тепло будет уходить из кабеля тем больше, чем лучше проводимость среды. Длительно допустимый ток кабеля рассчитывается так: I доп = √((t доп - t ср)/(Rn∑S)), где t доп является допустимой температурой нагрева жил (зависит от типа кабеля).
Условия теплоотдачи
Лучше всего теплоотдача происходит, когда кабель находится в воде. Если он проложен в грунте, отвод тепла зависит от состава последнего и содержания в нем влаги. В расчетах обычно принимают грунта r = 120 Ом∙град/Вт, что соответствует песчано-глинистой почве с влажностью 12-14 %. Для получения точных показаний важно знать состав почвы, поскольку сопротивление изменяется в широких пределах и находится по таблицам. Его можно уменьшить изменением состава засыпки траншеи с кабелем и путем тщательной трамбовки. Пористые песок и гравий имеют теплопроводность ниже, чем глины. Поэтому засыпку кабеля производят глиной или суглинком, не содержащими шлак, строительный мусор и камни.
Кабель, проведенный по воздуху, имеет плохую теплоотдачу. Еще хуже она становится при прокладке в кабель-каналах, где появляются дополнительные воздушные прослойки, взаимный подогрев рядом расположенных кабелей и сопротивление стенок. Для таких случаев выбирают нагрузки по току как можно меньше.
Для обеспечения благоприятных температурных условий работы кабельной линии следует найти допустимые нагрузки по току для двух режимов: аварийного и длительного. В характеристиках кабелей также приводится величина допустимой температуры при коротком замыкании, которая для бумажной изоляции составляет 200 0 С, а для ПВХ - 120 0 С.
Длительно допустимый ток кабеля находится в обратно пропорциональной зависимости от его температурного сопротивления и теплоемкости внешней среды.
Необходимо принимать во внимание, что с течением времени проводимость изоляции кабеля увеличивается по причине высыхания. Сопротивление грунта составляет 70 % от суммарной величины и является определяющей в расчетах суммарной нагрузки.
Таблицы для определения допустимого тока
Есл рассчитывать вручную, то довольно сложно определить длительно допустимый ток кабеля. ПУЭ содержат специальные таблицы, где приводятся его значения для разных условий эксплуатации. Ниже приведены расчетные данные предельно допускаемых нагрузок для разных сечений медного проводника при его температуре 90 0 С и окружающего воздуха 45 0 С.
С помощью кабелей, характеристики которых приведены в таблице, передают и распределяют электроэнергию в сетях постоянного и переменного напряжения и в стационарных установках. Они не выдерживают больших растягивающих усилий и прокладываются в грунте, на открытом воздухе, в кабель-каналах. Длительно допустимая температура жилы равна 70 0 С, а при - не более 160 0 С за 4 сек. В аварийном режиме допустимый нагрев жил не превышает 80 0 С.
Характеристики проводников варьируются в широких пределах, в зависимости от маркировки, количества жил и других параметров. Длительно допустимый ток кабеля ВВГ зависит от сечения, которое определяется количеством и типом жил. Например, максимальная площадь сечения составляет 240 мм 2 , а в пятижильном - 50 мм 2 .
Длительно допустимый ток также определяется сечением, которое будет несколько больше, чем у поскольку он выполнен из алюминия. Допустимая температура эксплуатации и аварийного режима работы у обоих типов одинакова.
Кабель АВБбШв имеет особенность - он может применяться во взрывоопасных и пожапроопасных помещениях за счет наличия двойной брони из стальной ленты. Он широко распространен в строительстве. Длительно допустимый ток кабеля АВБбШв, так же, как у предыдущих изделий, зависит от температуры, которая не должна превышать 75 0 С, что несколько выше. Он определяется по таблицам и зависит от сечения жил и способа прокладки.
Заключение
Чтобы проводники припостоянной нагрузке не перегревались, необходимо подобрать длительно допустимый ток кабеля по таблицам и рассчитать отвод тепла в окружающую среду. Неправильный выбор кабеля приведет к его перегреву и разрушению изолирующего слоя, что повлечет за собой преждевременный выход изделия из строя.
Методика проверки кабеля на невозгорание заключается в расчете температуры жил кабеля в конце короткого замыкания и сравнении ее с допустимой.
1.Определяется начальная температура жил кабеля (до короткого замыкания).
За начальную температуру принимают максимально возможную температуру предшествующего режима
Т= Т 0 + (I 2 /I дд 2) * (Т доп -Т 0расч) ,
где Т 0 – фактическая температура окружающей среды во время короткого замыкания, 0 С (для Самарской области при прокладке в земле Θ 0 = 20 0 С, при прокладке в воздухе Θ 0 = 30 0 С;
Т Доп – расчетная длительно допустимая температура жилы, 0 С (для кабелей с пропитанной бумажной изоляцией на напряжение 1 кВ - 80 0 С, 6 кВ – 65 0 С, 10 кВ – 60 0 С; для кабелей с пластмассовой изоляцией - 70 0 С и для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена - 90 0 С);
Т 0расч – расчетная температура окружающей среды, 0 С (для земли - 15 0 С, для воздуха - 25 0 С).
2.Определяется значение коэффициента К
К =b *I КЗ 2 *t О /F 2 ,
гдеb – постоянная, м 4 /(кА 2 · с), для алюминиевых жил -45,65, для медных – 19,58;
I КЗ – максимальное установившееся значение тока трехфазного короткого замыкания на шинах источника питания с учетом подпитки от электродвигателей 6-10 кВ, кА.
t О – время протекания тока короткого замыкания, с.
t О =t МТЗ ВВ +t Р +t В +t А,
гдеt МТЗ ВВ – время действия МТЗ резервной защиты (на вводе на секцию в РП (ГПП), с. Для примера расчета равно 1,25 с. ;
t Р – время срабатывания электромеханических реле (0,1 с.) или микропроцессорных защит (0,05 с.);
t В – время отключения масляного (0,1 с.) или вакуумного (0,03 с.) выключателя;
t А – эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания от удаленных источников, равная 0,1 с для сети 6-10 кВ.
3.Определяется температура жил в конце короткого замыкания
Т К =Т * е К + а (е К – 1),
где а – величина, обратная температурному коэффициенту электрического сопротивления при 0 0 С, равная 228 0 С.
Пример расчета
Кабель с алюминиевыми жилами 3х150 и бумажной пропитанной изоляцией напряжением 10 кВ проложен частично в земле, частично на воздухе.
I = 195 A, Iдд земл = 275 А, Iдд возд = 210 А, Iкз = 8,64 кА,
t МТЗ ВВ = 1,25 с,t Р = 0,05с, t В = 0,03 с, t А = 0,1 с.
1. Начальная температура
Т З = 20 + (60 – 15) · (195/275) 2 = 42,6 0 С – в земле,Т В = 30 + (60 – 25) · (195/210) 2 = 60,2 0 С – в воздухе.
2. t О = 1,25 + 0,05 + 0,03 + 0,1 = 1,43 с.
К = 45,65 · 8,64 2 · 1,43 / 150 2 = 0,22.
3. При прокладке кабеля в земле
Т КЗ = 42,6 · е 0,22 + 228 (е 0,22 – 1) = 108 0 С,
При прокладке в воздухе
Θ К В = 60,2 · е 0,22 + 228 (е 0,22 – 1) = 131 0 С.
Предельно допустимые температуры нагрева проводников, при которых кабели пригодны к дальнейшей эксплуатации после отключения короткого замыкания, приведены в табл.8.1 . В частности, для кабелей 6-10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией она составляет 200 0 С.
Отсюда следует вывод о невозгораемости кабеля при коротком замыкании и о возможности его нормальной дальнейшей эксплуатации после отключения короткого замыкания.