Cara Mengira Saiz Kabel: Panduan Langkah demi Langkah untuk Projek Elektrik

Tanya mana-mana jurutera elektrik yang berpengalaman dan anda akan mendengar perkara yang sama: saiz kabel bukanlah satu formula tetapi rantaian pemeriksaan yang singkat, dan setiap pautan dalam rantai itu perlu dipegang. Dapatkan yang betul semasa tetapi abaikan faktor penurunan, dan konduktor berjalan lebih panas daripada penebatnya pernah direka bentuk. Betulkan ampacity tetapi abaikan penurunan voltan, dan motor di hujung talian enggan dihidupkan. Langkau pemeriksaan litar pintas, dan pemasangan terletak hanya satu kesalahan daripada insiden serius.

Kaedah di bawah mengikut urutan yang digunakan oleh jurutera kami semasa mereka menyemak projek: reka bentuk arus dahulu, kemudian koordinasi dengan peranti pelindung, kemudian kapasiti pembawa arus, kemudian penurunan voltan, kemudian tahan litar pintas. Kerja melalui langkah-langkah dalam tertib dan keratan rentas yang betul hampir akan memilih sendiri.

Sebelum Anda Mula: Kumpul Input

Hampir setiap kelewatan dalam latihan saiz kabel dikesan kembali kepada input yang hilang. Kumpulkan ini sebelum anda membuka meja:

• Data beban: kuasa dalam kW atau kVA, faktor kuasa, kecekapan, kitaran tugas dan serentak.
• Data sistem: voltan nominal, bilangan fasa, kekerapan, dan sama ada bekalan adalah TN, TT atau IT.
• Data perlindungan: jenis dan kadaran pemutus litar atau fius, dan ciri tersandungnya.
• Kaedah pemasangan: berbilang teras atau teras tunggal, pada dulang, dalam saluran, dipotong terus, di udara bebas, atau tertimbus.
• Persekitaran: suhu udara ambien, suhu tanah dan kerintangan haba, kedalaman pengebumian, dan bilangan litar yang berkongsi laluan.
• Data laluan: panjang sehala dalam meter, serta sebarang sambungan masa hadapan yang telah dirancang.
• Data kerosakan: arus litar pintas prospektif pada asal dan masa pemotongan yang diperlukan.

Tulis nilai ke bawah. Helaian saiz yang menunjukkan inputnya boleh disemak dalam beberapa minit; yang tidak akan sentiasa dipersoalkan.

Langkah 1 - Kira Arus Reka Bentuk (Ib)

Arus reka bentuk ialah arus yang akan dibawa oleh kabel dalam perkhidmatan biasa. Untuk beban tiga fasa:

Ib = P / (√3 × U × cos φ)

dan untuk beban satu fasa:

Ib = P / (U × cos φ)

Ilustrasi pantas: beban tiga fasa 90 kW pada bekalan 400 V pada faktor kuasa 0.85 menarik 90,000 / (1.732 × 400 × 0.85) = 153 A. Nombor tunggal itu menetapkan lantai untuk semua yang berikut, kerana peranti pelindung mestilah sekurang-kurangnya sebesar ini dan kabel penutup mestilah sekurang-kurangnya sebesar ini.

Dua penambahbaikan patut diingati. Arus permulaan motor tidak mengubah arus reka bentuk berterusan, tetapi ia menjejaskan pilihan perlindungan dan semakan penurunan voltan. Dan dalam pemasangan dengan kandungan harmonik yang tinggi, seperti pejabat yang penuh dengan beban elektronik atau loji yang penuh dengan pemacu, konduktor neutral mungkin perlu bersaiz lebih daripada arus fasa dan bukannya kurang.

Langkah 2 - Selaraskan Kabel dengan Peranti Pelindung

Kabel hanya dilindungi jika peranti di hadapannya terputus sebelum penebat rosak. Dalam amalan ini bermakna dua syarat perlu dipenuhi pada masa yang sama:

Ib ≤ Dalam ≤ Iz

dengan Ib ialah arus reka bentuk, In ialah penarafan nominal peranti pelindung, dan Iz ialah kapasiti pembawa arus yang diperbetulkan bagi kabel. Keadaan kedua, I2 ≤ 1.45 × Iz, mengesahkan bahawa peranti akan benar-benar beroperasi pada arus tersandung konvensional tanpa memanaskan konduktor.

Akibat praktikal adalah mudah. Jika arus yang dikira ialah 153 A, anda tidak memilih pemutus 200 A dan kemudian memburu kabel yang cukup besar untuk dipadankan dengannya; anda memilih penarafan standard terkecil di atas beban, iaitu 160 A di sini, dan saiz kabel dengan angka itu.

Langkah 3 - Cari Kapasiti Pembawa Arus Asas

Jadual kapasiti pembawa arus, sama ada diambil daripada IEC 60364-5-52, BS 7671 atau katalog pengilang, dibina di sekeliling set syarat yang ditetapkan: suhu ambien rujukan, kaedah pemasangan yang dinyatakan, bilangan konduktor dimuatkan yang ditetapkan dan litar tunggal. Cari baris yang sepadan dengan keratan rentas anda dan lajur yang sepadan dengan pemasangan anda.

Tiga pilihan mendominasi keputusan. Bahan konduktor penting, kerana aluminium memerlukan kira-kira satu setengah kali ganda keratan rentas kuprum untuk arus yang sama. Penebat adalah penting, kerana kabel XLPE mungkin berjalan dengan konduktor pada 90 °C manakala kabel PVC dihadkan kepada 70 °C. Dan kaedah pemasangan sangat penting, kerana kabel yang terpotong di udara bebas mengeluarkan haba jauh lebih mudah daripada kabel yang sama ditarik ke dalam saluran yang sesak.

Di sinilah katalog sebenar menjadi benar-benar berguna, kerana jurang antara jenis penebat bukanlah ralat pembulatan. Kabel kuasa berpenebat XLPE 6/1 kV membawa arus yang lebih ketara berbanding PVC bersamaan keratan rentas kuprum yang sama, semata-mata kerana penebatnya bertolak ansur dengan suhu konduktor yang lebih tinggi.

Kabel Kuasa Bertebat XLPE Voltan Ternilai 0.6/1kV Kabel kuasa bertebat polietilena berkadar berkadar 0.6/1kV menggunakan kaedah kimia atau fizikal untuk mengubah molekul polietilena daripada struktur linear... Lihat Produk →

Langkah 4 - Gunakan Faktor Pembetulan

Pemasangan sebenar tidak pernah sepadan dengan syarat rujukan jadual, jadi kapasiti asas perlu dikurangkan. Faktor membiak bersama:

Iz = Ia × Ca × Cg × Cs × Cd

Jika kapasiti berkurangan keluar di bawah penarafan peranti pelindung, naikkan satu keratan rentas dan ulangi pengiraan. Ia adalah perkara biasa bagi kabel untuk lulus pemeriksaan semasa hanya selepas dua atau tiga percubaan.

Langkah 5 - Semak Penurunan Voltan

Kabel yang membawa arus mungkin masih terlalu kecil untuk laluan itu. Penurunan voltan meningkat dengan kedua-dua arus dan panjang, dan semakan yang paling kerap memaksa keratan rentas yang lebih besar pada penyuap panjang.

Kejatuhan voltan = (mV/A/m × Ib × L) / 1000

Untuk litar tiga fasa nilai mV/A/m yang dijadualkan sudah termasuk faktor √3. Had biasa ialah 3 % untuk litar pencahayaan dan 5 % untuk litar kuasa, diukur dari asal pemasangan ke terminal beban, dengan elaun dikongsi antara penyuap dan litar akhir.

Ambil konduktor kuprum 70 mm² yang membawa 160 A melebihi 80 m. Penurunan tiga fasanya ialah kira-kira 0.58 mV/A/m, jadi kehilangannya ialah 0.58 × 160 × 80 / 1000 = 7.4 V, atau 1.9 % daripada 400 V, yang selesa di dalam had. Sekiranya laluan itu adalah 300 m sebaliknya, pengiraan yang sama akan menghasilkan 27.8 V dan memaksa peningkatan dalam keratan rentas.

Langkah 6 - Sahkan Tahanan Litar pintas

Semasa kerosakan, konduktor membawa arus berkali-kali ganda daripada kadar biasa, dan ia perlu bertahan cukup lama untuk perlindungan membersihkan kerosakan. Pemeriksaan adiabatik ialah pendekatan standard:

S ≥ (I × √t) / k

Di sini I ialah arus kerosakan prospektif dalam ampere, t ialah masa pemotongan dalam saat, dan k ialah pemalar yang bergantung kepada bahan konduktor dan penebatnya. Untuk konduktor kuprum, k biasanya 143 dengan penebat XLPE dan 115 dengan PVC, manakala konduktor aluminium menggunakan nilai yang lebih rendah. Kerosakan 20 kA yang dibersihkan dalam 0.2 s memerlukan 20,000 × 0.447 / 143 = 62.5 mm² tembaga, itulah sebabnya semakan litar pintas, dan bukannya semakan semasa, kadangkala menentukan saiz akhir.

Konduktor pelindung berhak mendapat perhatian yang sama. Ia mesti menahan tenaga kerosakan yang sama, dan ia mesti bersaiz supaya galangan gelung kerosakan bumi membolehkan peranti tersandung dalam masa yang dibenarkan.

Contoh yang Berhasil

Letakkan enam langkah bersama untuk penyuap motor 90 kW pada sistem 400 V pada faktor kuasa 0.85, disalurkan 80 m pada dulang dalam udara 40 °C dengan dua litar dimuatkan lain di sebelahnya.

Jawapannya ialah kabel XLPE tembaga empat teras 70 mm². Perhatikan langkah mana yang menetapkan saiz: 70 mm² diperlukan untuk membawa 160 A selepas berkurangan, dan ia juga berlaku untuk memenuhi pemeriksaan adiabatik dengan hanya margin kecil. Kurangkan kumpulan atau suhu ambien dan jidar itu hilang.

Di mana Saiz Kabel Selalunya Tersalah

• Saiz pada beban nominal sambil mengabaikan kepelbagaian, kapasiti ganti atau pengembangan masa hadapan.
• Menggunakan jadual berdasarkan 30 °C apabila bilik tumbuhan berjalan pada 45 °C.
• Mengabaikan pengelompokan, walaupun tiga litar pada satu dulang mengurangkan kabel jauh lebih daripada jangkaan kebanyakan orang.
• Membaca lajur PVC untuk kabel XLPE, atau sebaliknya.
• Memeriksa penurunan voltan pada beban pertama pada litar dan bukannya yang terakhir.
• Terlupa bahawa neutral boleh membawa arus harmonik dalam litar empat wayar tiga fasa.
• Menganggap semakan litar pintas sebagai pilihan pada larian pendek, di mana ia sering menjadi faktor penentu.

Dua Kes Yang Memerlukan Penjagaan Tambahan

Penyumpan voltan sederhana

Dari 3.6/6 kV hingga 26/35 kV logiknya kekal sama, tetapi ketebalan penebat, pembinaan skrin dan pembumian sarung logam menyertai pengiraan. Skrin logam mempunyai tugas litar pintasnya sendiri untuk dipenuhi, dan susunan pembumian mempengaruhi kedua-dua tahap kerosakan dan kelakuan terma kabel. Saiz a Kabel kuasa berpenebat XLPE 26/35 kV oleh itu bermakna menyemak had yang sama dengan set tambahan skrin dan keadaan pembumian dilampirkan.

Voltan Dinilai 3.6/6kV–26/35kV Kabel Kuasa Bertebat XLPE Kabel kuasa terlindung polietilena berkadar berkadar 3.6/6kV–26/35kV menggunakan proses pemautan silang termaju. Melalui kaedah kimia atau fizikal, poli... Lihat Produk →

Litar pemacu frekuensi boleh ubah

Memandu menolak arus harmonik dan denyutan voltan pantas melalui kabel, jadi arus yang anda kira dari papan nama motor bukanlah arus yang sebenarnya dilihat oleh kabel. Kabel pemacu khusus dengan pembinaan tiga teras simetri dan skrin terikat dengan betul memastikan arus tersebut terkawal dan mengurangkan gangguan elektromagnet pada litar bersebelahan. Di mana petunjuk motor panjang terlibat, had panjang kabel pengeluar pemacu harus dianggap sebagai sebahagian daripada latihan saiz.

Kabel Pemacu Frekuensi Boleh Ubah (Voltan Terkadar sehingga 6kV) Gambaran Keseluruhan Produk Kabel pengubah frekuensi (biasanya dikenali sebagai kabel VFD) ialah talian penghantaran kuasa yang direka khusus untuk sambungan frekuensi pembolehubah industri... Lihat Produk →

Daripada Pengiraan kepada Kabel yang Boleh Anda Percayai

Aritmetik tidak sukar. Kesukarannya terletak pada nombor yang anda masukkan ke dalamnya, yang bermaksud suhu ambien, pengelompokan, tahap kerosakan dan panjang laluan, dan dalam mengetahui piawaian yang mengawal projek.

Wuxi Guanghuan Cable Co., Ltd. telah mengeluarkan kabel di Guanlin, Yixing sejak 1998, merentasi lebih daripada 100 jenis produk dan kira-kira 30,000 spesifikasi, daripada pendawaian 450/750 V kepada kabel kuasa XLPE 26/35 kV, dengan pengurusan kualiti yang diperakui oleh produk ISO 9001 dan Rhe. Setiap pesanan bermula dengan perbualan saiz, kerana kabel yang paling menjimatkan ialah kabel yang betul buat kali pertama. Hantarkan kepada kami beban, laluan dan persekitaran, dan jurutera kami akan mengembalikan pengesyoran bersaiz dengan faktor penurunan yang ditunjukkan sepenuhnya. Sepintas lalu kilang kami menunjukkan cara kabel tersebut dihasilkan, diuji dan disediakan untuk penghantaran.

Jika anda ingin pergi satu tahap lebih mendalam tentang cara prestasi produk berinteraksi dengan saiz, artikel kami tentang faktor utama yang perlu dipertimbangkan semasa memilih kabel kuasa adalah teman yang berguna untuk panduan ini.