/ / Dimensionarea cablurilor de alimentare pentru alimentatoarele controlate cu întreruptoare de circuit (partea 2)

Dimensionarea cablurilor de alimentare pentru alimentatoarele controlate cu întrerupătoare de circuit (partea 2)

Dimensionarea cablurilor de alimentare pentru alimentatoarele controlate cu întrerupătoare de circuit (partea 2)

Dimensionarea cablurilor de alimentare pentru alimentatoarele controlate cu întrerupătoare de circuit (partea 2)


Continuarea de la articolul Dimensionarea cablurilor de alimentare pentru alimentatoarele controlate cu întreruptoare de circuit (partea 1)


2. Criteria-2 Capacitatea actuală continuă (Ampacitate)

Acest criteriu este aplicat astfel încât secțiunea transversalăa cablului poate purta continuu curentul de sarcină necesar la temperatura ambiantă și starea de montare proiectată. Ampacitatea este definită ca curentul în amperi pe care un conductor îl poate transporta continuu în condițiile mediului înconjurător în care sunt instalate cablurile. Un studiu de ampachitate este calculul creșterii temperaturii conductorului într-un sistem de cablu în condiții de echilibru.

Ampacitatea cablului, dacă este necesar să fie calculată decât se calculează conform următoarei ecuații din IEEE -399, secțiunea 13.

Formula - Criteria-2 Capacitatea actuală continuă

Această ecuație se bazează pe metoda Neher-McGrath unde,

  • tc“ - temperatura conductorului admisibil (ºC)
  • Ta“ - temperatura ambiantă (fie solul sau aerul) (ºC)
  • ΔTd - creșterea temperaturii conductorului datorită încălzirii dielectrice (ºC)
  • ΔTint - creșterea temperaturii conductorului datorită încălzirii prin interferență de la cablurile adiacente (ºC)
  • rac - rezistența electrică a conductorului, inclusiv efectul pielii, efectele de proximitate și temperatură (μ_ / ft)
  • R'ca - rezistența termică totală efectivă a căiiîntre conductor și mediul înconjurător, pentru a include efectele factorului de încărcare, pierderile ecranului / tecii, pierderile de conducte metalice, efectele mai multor conductori în același canal etc. (termo-uft, ºC-cm / W).
Din ecuația de mai sus este clar că capacitatea nominală de încărcare a unui conductor depinde de următorii factori:</ P>
  1. Temperatura ambientală (aer sau sol)
  2. Gruparea și apropierea de alte cabluri încărcate, surse de căldură etc.
  3. Metoda de instalare (deasupra sau sub nivelul solului)
  4. Conductibilitatea termică a mediului în care este instalat cablul
  5. Conductibilitatea termică a componentelor cablurilor

Cu toate acestea, vă rugăm să rețineți că în timp ce dimensionați o puterecablu nu calculează niciodată ampacitatea. Ecuația de mai sus este folosită pentru a analiza amperiunile de cablu ale instalațiilor unice. Tabelele standard de ampachitate sunt disponibile pentru o varietate de tipuri de cabluri și metode de instalare prin cablu și pot fi utilizate pentru a determina capacitatea de încărcare curentă a unui cablu pentru o anumită aplicație.

Aceste standarde furnizează date de ampachitate tabelară în catalogul producătorilor pentru cablurile instalate în aer, în banc de duct, îngropate direct sau în tăvi pentru un anumit set de condiții clar definite.

Din acest motiv, trebuie să menționăm catalogul producătorilor de unde sunt luate valorile de ampachitate.

Acum, odată cu capacitatea de încărcare curentă a unui cabluse găsește din catalogul standard; convertim capacitatea nominală (Ampacitate) într-o stare reală de așezare. Ratingurile standard de curent pentru cabluri sunt modificate prin aplicarea unor factori de multiplicare adecvați pentru a ține cont de condițiile de instalare reale. Prin urmare, definim un alt termen denumit aici factor de desprindere a ampacității.

Factorul de durată al ampacității este definit caprodus de diverși factori care determină scăderea fracției în ampacitatea conductorului. Acești factori și starea fizică care le derivă sunt după cum urmează:

  1. K1 = Variația temperaturii aerului ambiental pentru cablurile prevăzute în temperatura aerului / solului pentru cablurile așezate subteran.
  2. K2 = Aranjamentul de fixare a cablurilor.
  3. K3 = adâncime de așezare pentru cablurile așezate direct în sol.
  4. K4 = Variația rezistivității termice a solului.
Ampacitate Derating factor = Produs al factorilor multiplicabili aplicabili între 1 și 4 enumerați mai sus.</ P>

K = K1 x K2 x K3 x K4

Acum de unde obținem aceste multiplicărifactori pentru a găsi factorul general de deducere a amperității? Din nou, aceste valori provin din catalogul producătorilor, deoarece producătorul cablului este în cea mai bună poziție pentru a efectua experimentele practice și pentru a testa cablurile și pentru a găsi scăderea procentuală / fracționată a capacității de încărcare a cablului în diferite condiții.

Pentru o mai bună înțelegere a factorului de derație a amperității, următoarea reprezentare grafică este furnizată mai jos.

Tabelul pentru factorul de degradare a ampacității împreună cu reprezentarea grafică este furnizat mai jos.

Cu toate acestea, cititorii trebuie să rețină faptul că tabelul factorului de descreștere a amperajului prezentat în acest articol este verificat din catalogul producătorilor care este destinat utilizării pentru proiect.

Factori de evaluare pentru variația temperaturii aerului înconjurător:

Temperatura aerului - ° C 20 25 30 35 40 45 50 55
evaluare
factori
Conductor
Temp. 90 ° C
1.81 1.41 1.10 1.05 1.00 0.95 0.89 0.84

Factori de evaluare pentru variația temperaturii la sol:

Temperatura la sol - ° C 20 25 30 35 40 45 50
evaluare
factori
Conductor
Temp. 90 ° C
1.12 1.08 1.04 0.96 0.91 0.87 0.82

Factorii de evaluare pentru cablurile multicore fixate pe rafturi deschise în aer:

Factori de evaluare pentru cabluri multicore
Nu
roci
Numărul de cabluri pe suport
1 2 3 6 9
1 1.00 0.98 0.96 0.93 0.92
2 1.00 0.95 0.93 0.90 0.89
3 1.00 0.94 0.92 0.89 0.88
6 1.00 0.93 0.90 0.87 0.86
Factori de evaluare cabluri multicore 2
Nu
roci
Numărul de cabluri pe suport
1 2 3 6 9
1 1.00 0.84 0.80 0.75 0.73
2 1.00 0.80 0.76 0.71 0.69
3 1.00 0.78 0.74 0.70 0.68
6 1.00 0.76 0.72 0.68 0.66

Factorii de evaluare pentru cablurile cu un singur fir în circuitele de tip trefoil, amplasate pe rafturi deschise în aer:

Factorii de evaluare pentru cablurile cu un singur fir în circuitele de tip trefoil, amplasate pe rafturi deschise în aer
Nu
roci
Numărul de circuite pe raft
1 2 3
1 1.00 0.98 0.96
2 1.00 0.95 0.93
3 1.00 0.94 0.92
6 1.00 0.93 0.90

Factori de evaluare pentru grupuri de cabluri multicore fixate direct în sol, în formare orizontală:

Spațiere
Factori de evaluare pentru grupuri de cabluri multicore
Numărul de cabluri în grup
2 3 4 6 8
Cablurile ating 0.79 0.69 0.62 0.54 0.50
15 cm 0.82 0.75 0.69 0.61 0.57
30 cm 0.87 0.79 0.74 0.69 0.66
45 cm 0.90 0.83 0.79 0.75 0.72
60 cm 0.91 0.86 0.82 0.78 0.76

Factori de evaluare pentru gruparea cablurilor multicore plasate direct în sol în formarea de niveluri:

Spațiere Numărul de cabluri
4 6 8
Cablurile ating 0.60 0.51 0.45
15 cm 0.67 0.57 0.51
30 cm 0.73 0.63 0.57
45 cm 0.76 0.67 0.59
60 cm 0.78 0.69 0.61

Factorii de evaluare pentru gruparea cablului cu un singur miez plasat în circuitele trefoilului așezat direct în sol în formarea orizontală:

Spațiere
Factori de evaluare pentru gruparea cablului unic
Numărul de circuite în grup
2 3 4 6 8
Cablurile ating 0.78 0.68 0.61 0.53 0.48
15 cm 0.81 0.71 0.65 0.58 0.54
30 cm 0.85 0.77 0.72 0.66 0.62
45 cm 0.88 0.81 0.76 0.71 0.67
60 cm 0.90 0.83 0.79 0.76 0.72

Factori de evaluare pentru adâncimea de așezare pentru Cablurile fixate direct în pământ:

* Voltaj Adâncimea de așezare 75 90 105 120 150 180 și de mai sus
1,1 kV Factor de evaluare de până la 25 de metri patrati. 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95
Factor de evaluare de peste 25 de metri patrati si
până la 300 de metri pătrați
1.00 0.98 0.97 0.96 0.94 0.93
Factor de evaluare de peste 300 de metri patrati. 1.00 0.97 0.96 0.95 0.92 0.91

Factorii de evaluare pentru variația rezistivității termice a solului:

(cabluri multicore așezate direct în sol)

Zona nominală de
dirijor în m2
Factori de evaluare pentru valoarea rezistivității termice a solului în ° C cm / Watt
100 120 150 200 250 300
25 1.14 1.08 1.00 0.91 0.84 0.78
35 1.15 1.08 1.00 0.91 0.84 0.77
50 1.15 1.08 1.00 0.91 0.84 0.77
70 1.15 1.08 1.00 0.90 0.83 0.76

Factorii de evaluare pentru variația rezistivității termice a solului, trei cabluri cu un singur miez amplasate direct în sol:

(trei cabluri în trefoil atingere)

Zona nominală de
dirijor în m2
Factori de evaluare pentru valoarea rezistivității termice a solului în ° C cm / Watt
100 120 150 200 250 300
25 1.19 1.09 1.00 0.88 0.80 0.74
35 1.20 1.09 1.00 0.88 0.80 0.74
50 1.20 1.09 1.00 0.88 0.80 0.74

Acum, să aplicăm criteriile de amperaj pentru dimensionarea cablului unui motor. Dimensiunea minimă necesară conform criteriilor-1 este deja stabilită în partea 1 a acestui articol.

Nu. Intrare obligatorie Sursa de intrare
1 Puterea nominală a sarcinii (aici presupunem ca motor de 160 kW) Listă mecanică / încărcare proces
2 Date motor (PF și eficiență, aici avem în vedere PF de 0,85 și eficiența motorului de 95%) Din Fișa tehnică a motorului prezentată de producător
3 Tipul de cablu care trebuie utilizat (aici avem în vedere aluminiu, XLPE, cablu de 3 fire) Specificația tehnică a proiectului (pentru materiale izolante și conductori)
4 Temperatura ambientală a designului electric (considerăm că temperatura mediului ambiant este de 50C) Specificația tehnică a proiectului
5 Condiția de așezare Din structura cablului electric
6 Amperitatea cablurilor și factorii de deratizare De la catalogul producătorilor de cabluri reputate

Curent nominal de încărcare pentru motor 160kW = 160 x 1000 / (1,732 x 415 x 0,85 x eficiența motorului)
Curent nominal de sarcină pentru motor = 275,66 Amperi

Acum presupunând că cablul este așezat în rafturi deschise în aer, factorul de deducere a amplitudinii aplicabil va fi:

K = K1X K2 (K3 și K4 nu vor fi aplicabile în acest caz)
K1 = 0,89
K2 = 0,70 (presupunând 3 N numere de cabluri cu număr de cabluri / rack care trebuie să fie 6 și cablurile sunt fixate între ele)

K = 0,89 x 0,70 = 0,623

Acum Amplitudinea cablurilor K x ar trebui să fie mai mare sau egală cu curentul de sarcină necesar.
Aluminiu, XLPE, 3C x 300 Sq mm cablu are amperi în aer = 461 Amperi (Din Catalogul Producătorilor)

Aplicarea factorului de delimitare a amplitudinii = 461 * 0,623 = 287,203 Amperi care este mai mare decât curentul de sarcină necesar de 275,6 Amperi.

Prin urmare, mărimea cablului selectată pe baza cerinței de curent continuu este un singur ciclu de 3C x 300 Sq mm, Aluminiu, XLPE.


</ P>

Concluzie:

Un motor cu putere de 160kW, controlat de circuitul de aerîntrerupător alimentat de la PCC principal de 50kA defecțiune și conectat prin cablu XLPE aluminiu necesită o dimensiune a cablului de minim 3C x 240 Sq mm datorită clasificării la scurtcircuit, însă mărimea selectată datorită cerinței de curent continuu este 3c x 300 Sq mm.

Al treilea și ultimul criteriu de scădere a tensiunii vor fi discutate în partea a treia a acestui articol.

Comentarii: