Jak mohu vybrat správnou velikost vodiče pro 100A napájecí vedení?
Tento článek uvádí referenční údaje pro nadzemní elektrická vedení vyrobená pro různé třídy napětí s použitím nejběžnějších typů vodičů. Při absenci nezbytných referenčních údajů níže, lze výpočet specifických parametrů pro typ zájmového vedení provést na základě geometrických parametrů podpěr a fyzikálních charakteristik materiálu vodiče.
Vypočítaná data odporu
35, 110, 150 kV
průřez drátu, mm2
220 kV
průřez drátu, mm2
330 kV
průřez drátu, mm2
500 kV
průřez drátu, mm2
750 kV
průřez drátu, mm2
1150 kV
průřez drátu, mm2
Povolené proudové zatížení
Přípustné proudové zatížení ocelovo-hliníkových (AC) drátů venkovního vedení (při +25 °C) [1]
| Značka drátu | Venku | Uvnitř |
|---|---|---|
| AC – 10 | 80 | 50 |
| AC – 16 | 105 | 75 |
| AC – 25 | 130 | 100 |
| AC – 35 | 175 | 135 |
| AC – 50 | 210 | 165 |
| AC – 70 | 265 | 210 |
| AC – 95 | 330 | 260 |
| AC – 120 | 380 | 305 |
| AC – 150 | 445 | 360 |
| AC – 185 | 510 | 425 |
| AC – 240 | 605 | 505 |
| AC – 300 | 690 | 580 |
| AC – 400 | 825 | 710 |
| AC – 500 | 945 | 815 |
| AC – 600 | 1050 | 920 |
| ASO – 700 | 1220 | 1075 |
| ACS – 120 | 375 | ⁻ |
| ACS – 150 | 450 | ⁻ |
| ACS – 185 | 515 | ⁻ |
| ACS – 240 | 610 | ⁻ |
| ACS – 300 | 705 | ⁻ |
| ACS – 400 | 850 | ⁻ |
Korekční faktory k tabulce s přípustnými proudy pro ocelovo-hliníkové (AC) dráty [1]
| Návrhová teplota vzduchu °C | Normalizovaná teplota vzduchu °C | Korekční faktory pro teplotu vzduchu °C | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -5 | +5 | +10 | +15 | +20 | +25 | +30 | +35 | +40 | +45 | +50 | |||
| +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 |
Vypočítaná data odporu
průřez drátu, mm2
Povolené proudové zatížení
Přípustné proudové zatížení hliníkových (A) drátů venkovního vedení (při +25 °C) [1]
| Značka drátu | Trvalý přípustný proud, A |
|---|---|
| A – 16 | 105 |
| A – 25 | 135 |
| A – 35 | 170 |
| A – 50 | 215 |
| A – 70 | 265 |
| A – 95 | 320 |
| A – 120 | 375 |
| A – 150 | 440 |
| A – 185 | 500 |
| A – 240 | 690 |
Vypočítaná data odporu
průřez drátu, mm2
Povolené proudové zatížení
Přípustné proudové zatížení měděných (M) drátů venkovního vedení (při +25 °C) [1]
| Značka drátu | Trvalý přípustný proud, A |
|---|---|
| M – 10 | 95 |
| M – 16 | 130 |
| M – 25 | 180 |
| M – 35 | 220 |
| M – 50 | 270 |
| M – 70 | 340 |
| M – 95 | 415 |
| M – 120 | 485 |
| M – 150 | 570 |
| M – 185 | 650 |
| M – 240 | 760 |
Vypočítaná data odporu
průřez drátu, mm2
Povolené proudové zatížení
Přípustné proudové zatížení vodičů ASK (při +25 °C) [1]
| Značka drátu | Trvalý přípustný proud, A |
|---|---|
| ASK – 120 | 390 |
| ASK – 150 | 450 |
| ASK – 185 | 510 |
| ASK – 240 | 610 |
- ↑ 1,001,011,021,031,041,051,061,071,081,091,101,111,121,13 Příručka o projektování elektrických sítí / Edited by D. L. Faibisovich. – M.: Nakladatelství NTs ENAS 2006 −320 s. nemocný.
Průřezy izolovaných vodičů SIP do 1 kV se volí podle ekonomické proudové hustoty a ohřevu při počtu hodin používání při maximální zátěži více než 4000 – 5000, při kratší době maximální zátěže – dle topení . Pokud je průřez vodiče určený podle těchto podmínek menší než průřez požadovaný jinými technickými podmínkami (mechanická pevnost, tepelná odolnost proti zkratovým proudům, ztráta napětí), pak je nutné vzít největší průřez. -oddíl požadovaný těmito technickými podmínkami.
Při výběru sekcí SIP pro vytápění byste měli vzít v úvahu izolační materiál drátu: termoplast nebo zesíťovaný polyethylen. Přípustné teploty žil drátů s různou izolací pro různé provozní režimy jsou uvedeny v tabulce. 1.
Tabulka 1. Konstrukce a nákladové charakteristiky izolovaných vodičů
XLPE izolace je tepelně odolnější než termoplastický polyethylen. Za normálních provozních podmínek je teplota jádra s izolací z termoplastického polyetylenu omezena na 70 °C a s izolací ze zesíťovaného polyetylénu – 90 °C.
Režim přetížení SIP je povolen až 8 hodin denně, ne více než 100 hodin za rok a ne více než 1000 hodin po celou dobu životnosti drátu.
Přípustné dlouhodobé proudy Nepřípustné pro různá provedení SIP odpovídající přípustné teplotě jsou uvedeny v tabulce. 2 a 3. Jsou zde uvedeny také ohmické odpory fázových a nulových vodičů a maximální jednosekundové proudy tepelného odporu.
Tabulka 2. Elektrické parametry vodičů SIP-1, SIP-1A (SIP-2, SIP-2A)
Tabulka 3. Elektrické parametry vodičů SIP-4
Tabulka 4. Přípustné dlouhodobé proudy izolovaných vodičů
Pro srovnání v tabulce. 4 ukazuje přípustné dlouhodobé proudy holých vodičů. SIP vodiče s napětím do 1 kV umožňují nižší proudové zatížení než holé vodiče. SIP dráty jsou chlazeny vzduchem méně efektivně, protože jsou izolované a stočené do svazku.
Dráty s izolací ze zesíťovaného polyetylenu jsou 1,15 – 1,2 krát dražší než vodiče s izolací z termoplastického polyetylenu. Jak je však vidět z tabulky. 2 a 3 mají SIP s izolací ze zesíťovaného polyetylénu 1,3 – 1,4krát větší propustnost než dráty stejného průřezu s izolací z termoplastického polyetylénu. Je zřejmé, že výběr průřezu SIP by měl být založen na technickém a ekonomickém srovnání možností s různou izolací.
Uvažujme konkrétní příklad výběru průřezu SIP na základě návrhového proudu Icalc = 140 A.
V souladu s počátečními údaji v tabulce. 2 můžete pro SIP přijmout dvě možnosti:
SIP-1A 3×50 + 1×70, I další = 140 A; izolace – termoplastický polyethylen;
SIP-2A 3×35 + 1×50, I další = 160 A; izolace – síťovaný polyetylen.
Je zřejmé, že je ekonomicky proveditelné přijmout SIP-2A 3×35 + 1×50 s izolací ze zesíťovaného polyetylénu:
Drát SIP-1A je tedy ve skutečnosti nahrazen drátem SIP-2A s menším průřezem a nižší cenou. Díky této náhradě:
- hmotnost drátu je snížena;
- rozměry drátu se zmenšují a v důsledku toho se snižuje zatížení drátu ledem a větrem;
- životnost VLI se zvyšuje, protože síťovaný polyetylén je odolnější než termoplastický polyetylén.
Technické parametry vodiče SIPn-4 odpovídají parametrům vodiče SIP-4. Drát SIPn-4 s izolací zpomalující hoření by měl být používán v podmínkách se zvýšenými požadavky na požární bezpečnost:
- pro vstupy do obytných budov a průmyslových objektů;
- při pokládání podél stěn domů a budov;
- v oblastech se zvýšeným požárním nebezpečím.
Pokud je výběr drátu SIPn-4 určen na základě požadavků na požární bezpečnost, pak se výběr mezi dráty značek SIP-4 a SIPs-4 provádí technickým a ekonomickým srovnáním možností.
Pro kontrolu průřezů na tepelný odpor při zkratových proudech v tabulce. 2 a 3 znázorňují přípustné jednosekundové proudy tepelného odporu I k1.
Pro jinou dobu trvání zkratu se přípustný proud tepelného odporu určí vynásobením proudu I k1 korekčním faktorem
kde t je doba trvání zkratu, s.
Podle podmínek mechanické pevnosti na VLI sítích, lineárních větvích a odbočkách by měly být na vstupech použity vodiče s minimálními průřezy uvedenými v tabulce. 5. Při kontrole průřezů SIP na přípustný úbytek napětí je nutné znát lineární parametry vodiče. Ohmické odpory SIP jsou uvedeny v tabulce. 11 a 2, indukční reaktance – v tabulce. 6.
Tabulka 5. VLI vodiče s minimálními průřezy (příklad)
Tabulka 6. Indukční odpor vícežilových vodičů SIP
Je třeba poznamenat, že indukční reaktance holých vodičů VLI je Xo = 0,3 Ohm/km.
Kvůli nižší reaktanci budou ztráty napětí ve vedení s SIP menší než ve vedení s holými vodiči, všechny ostatní věci jsou stejné.
Průřezy izolovaných vodičů s napětím nad 1 kV se volí podle ekonomické proudové hustoty. Vybrané sekce musí splňovat požadavky na přípustný ohřev, tepelnou odolnost proti zkratovým proudům, mechanickou pevnost a přípustný úbytek napětí.
Přípustné teploty ohřevu vodičů chráněných izolací (SIP-3, PZV, PZVG) jsou uvedeny v tabulce. 1, elektrické parametry těchto vodičů jsou v tabulce. 7 a 8.
Průřezy izolovaných vodičů s napětím nad 1 kV se volí podle ekonomické proudové hustoty. Vybrané sekce musí splňovat požadavky na přípustný ohřev, tepelnou odolnost při zkratových proudech, mechanickou pevnost a přípustný úbytek napětí.
Tabulka 7. Elektrické parametry vodičů SIP-3
Tabulka 8. Elektrické parametry vodičů PZV a PZVG
Tabulka 9. Vodiče VLZ s minimálními průřezy (příklad)
Průřezy izolovaných vodičů s napětím nad 1 kV se volí podle ekonomické proudové hustoty. Vybrané sekce musí splňovat požadavky na přípustný ohřev, tepelnou odolnost proti zkratovým proudům, mechanickou pevnost a přípustný úbytek napětí.
Přípustné dlouhodobé proudy vodičů chráněných izolací jsou vyšší než u holých vodičů. To je vysvětleno dobrými podmínkami chlazení jednožilových izolovaných vodičů a také příznivějšími provozními podmínkami pro kontaktní spojení ve srovnání s kontaktními spojeními holých vodičů. Na VLI a VLZ jsou všechna kontaktní spojení utěsněna.
Tepelný odpor izolovaných vodičů s napětím nad 1 kV se kontroluje stejným způsobem jako u izolovaných vodičů s napětím do 1 kV.
Podle podmínek mechanické pevnosti by měly být na venkovním vedení použity vodiče s minimálními průřezy uvedenými v tabulce. 9.
Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře
Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!
Nenechte si ujít aktualizace, přihlaste se k odběru našich sociálních sítí: