Paano Kalkulahin ang Sukat ng Cable: Isang Step-by-Step na Gabay para sa Mga Proyektong Elektrisidad

Magtanong sa sinumang may karanasang electrical engineer at maririnig mo ang parehong bagay: ang pagpapalaki ng cable ay hindi isang formula kundi isang maikling chain ng mga tseke, at bawat link sa chain na iyon ay kailangang hawakan. Kunin ang kasalukuyang tama ngunit huwag pansinin ang mga nakakabawas na salik, at ang konduktor ay tumatakbo nang mas mainit kaysa sa pagkakabukod nito ay idinisenyo kailanman. Kunin ang ampacity nang tama ngunit huwag pansinin ang pagbaba ng boltahe, at ang motor sa dulong dulo ng linya ay tumangging magsimula. Laktawan ang short-circuit check, at ang pag-install ay nasa isang fault mula sa isang seryosong insidente.

Ang pamamaraan sa ibaba ay sumusunod sa pagkakasunud-sunod na ginagamit ng sarili nating mga inhinyero kapag nire-review nila ang isang proyekto: idisenyo muna ang kasalukuyang, pagkatapos ay koordinasyon sa protective device, pagkatapos ay kapasidad na nagdadala ng kasalukuyang, pagkatapos ay bumaba ang boltahe, pagkatapos ay makatiis ng short-circuit. Gawin ang mga hakbang sa pagkakasunud-sunod at ang tamang cross-section ay halos pipiliin ang sarili nito.

Bago Ka Magsimula: Kolektahin ang Mga Input

Halos bawat pagkaantala sa isang pag-eehersisyo sa pagpapalaki ng cable ay bumabalik sa isang nawawalang input. Ipunin ang mga ito bago ka magbukas ng mesa:

• Data ng pag-load: kapangyarihan sa kW o kVA, power factor, kahusayan, duty cycle at simultaneity.
• Data ng system: nominal na boltahe, bilang ng mga phase, dalas, at kung ang supply ay TN, TT o IT.
• Data ng proteksyon: uri at rating ng circuit breaker o fuse, at ang mga katangian nito sa pag-trip.
• Paraan ng pag-install: multicore o single-core, sa isang tray, sa conduit, pinutol nang direkta, sa libreng hangin, o inilibing.
• Kapaligiran: temperatura ng hangin sa paligid, temperatura ng lupa at thermal resistivity, lalim ng libing, at kung gaano karaming mga circuit ang nagsasalo sa ruta.
• Data ng ruta: one-way na haba sa metro, kasama ang anumang extension sa hinaharap na nakaplano na.
• Data ng kasalanan: inaasahang short-circuit current sa pinanggalingan at ang kinakailangang oras ng pagdiskonekta.

Isulat ang mga halaga. Ang isang sizing sheet na nagpapakita ng mga input nito ay maaaring suriin sa ilang minuto; ang hindi ay palaging tatanungin.

Hakbang 1 - Kalkulahin ang Kasalukuyang Disenyo (Ib)

Ang kasalukuyang disenyo ay ang kasalukuyang dadalhin ng cable sa normal na serbisyo. Para sa isang three-phase load:

Ib = P / (√3 × U × cos φ)

at para sa isang single-phase load:

Ib = P / (U × cos φ)

Isang mabilis na paglalarawan: ang 90 kW na three-phase load sa isang 400 V na supply sa 0.85 power factor ay nakakakuha ng 90,000 / (1.732 × 400 × 0.85) = 153 A. Ang nag-iisang numerong iyon ang nagtatakda ng sahig para sa lahat ng kasunod, dahil ang protective device ay dapat na hindi bababa sa ganito kalaki at ang cable ay dapat na hindi bababa sa ito.

Dalawang refinement ang dapat tandaan. Ang kasalukuyang pagsisimula ng motor ay hindi binabago ang tuluy-tuloy na kasalukuyang disenyo, ngunit ito ay nakakaapekto sa pagpili ng proteksyon at ang boltahe drop check. At sa mga pag-install na may mataas na harmonic na nilalaman, tulad ng mga opisina na puno ng mga electronic load o planta na puno ng mga drive, maaaring kailanganin ang neutral na konduktor na sukatin nang higit pa kaysa sa kasalukuyang bahagi sa halip na mas kaunti.

Hakbang 2 - I-coordinate ang Cable sa Protective Device

Ang isang cable ay protektado lamang kung ang aparato sa harap nito ay madidiskonekta bago masira ang pagkakabukod. Sa pagsasagawa, ibig sabihin, dalawang kundisyon ang kailangang matugunan sa parehong oras:

Ib ≤ Sa ≤ Iz

kung saan ang Ib ay ang kasalukuyang disenyo, ang In ay ang nominal na rating ng proteksiyon na aparato, at ang Iz ay ang naitama na kapasidad na nagdadala ng kasalukuyang cable. Ang pangalawang kundisyon, I2 ≤ 1.45 × Iz, ay nagpapatunay na ang aparato ay aktuwal na gagana sa nakasanayang tripping current nito nang hindi nag-overheat ang conductor.

Ang praktikal na kahihinatnan ay simple. Kung ang kalkuladong kasalukuyang ay 153 A, hindi ka pipili ng 200 A breaker at pagkatapos ay humanap ng cable na sapat na malaki upang tumugma dito; pipiliin mo ang pinakamaliit na karaniwang rating sa itaas ng load, na 160 A dito, at sukat ang cable laban sa figure na iyon.

Hakbang 3 - Hanapin ang Base Current-Carrying Capacity

Ang mga talahanayan ng kasalukuyang kapasidad na nagdadala, kinuha man mula sa IEC 60364-5-52, BS 7671 o katalogo ng tagagawa, ay binuo sa paligid ng isang tinukoy na hanay ng mga kondisyon: isang reference na temperatura sa paligid, isang nakasaad na paraan ng pag-install, isang tinukoy na bilang ng mga naka-load na conductor at isang solong circuit. Hanapin ang row na tumutugma sa iyong cross-section at ang column na tumutugma sa iyong pag-install.

Tatlong pagpipilian ang nangingibabaw sa resulta. Ang materyal ng konduktor ay mahalaga, dahil ang aluminyo ay nangangailangan ng humigit-kumulang isa at kalahating beses ang cross-section ng tanso para sa parehong kasalukuyang. Mahalaga ang pagkakabukod, dahil ang isang XLPE cable ay maaaring tumakbo na may conductor sa 90 °C habang ang PVC cable ay limitado sa 70 °C. At ang paraan ng pag-install ay napakahalaga, dahil ang isang cable na naputol sa libreng hangin ay naglalabas ng init nang mas madali kaysa sa parehong cable na hinila sa isang masikip na conduit.

Dito nagiging tunay na kapaki-pakinabang ang isang tunay na catalog, dahil ang agwat sa pagitan ng mga uri ng insulation ay hindi isang rounding error. Ang isang 6/1 kV XLPE insulated power cable ay nagdadala ng kapansin-pansing mas kasalukuyang kaysa sa PVC na katumbas ng parehong tansong cross-section, dahil lang ang pagkakabukod nito ay pinahihintulutan ang mas mataas na temperatura ng conductor.

Na-rate na Boltahe 0.6/1kV XLPE Insulated Power Cable Ang na-rate na boltahe na 0.6/1kV cross-linked polyethylene insulated power cable ay gumagamit ng mga kemikal o pisikal na pamamaraan upang mabago ang mga polyethylene molecule mula sa isang linear na istruktura... Tingnan ang Produkto →

Hakbang 4 - Ilapat ang Mga Salik sa Pagwawasto

Ang mga tunay na pag-install ay hindi kailanman tumutugma sa mga kondisyon ng sanggunian ng isang talahanayan, kaya kailangang bawasan ang base capacity. Ang mga kadahilanan ay dumarami nang magkasama:

Iz = Ito × Ca × Cg × Cs × Cd

Kung ang derated capacity ay lumabas sa ibaba ng rating ng protective device, umakyat sa isang cross-section at ulitin ang pagkalkula. Karaniwan para sa isang cable na ipasa ang kasalukuyang tseke pagkatapos lamang ng dalawa o tatlong pagtatangka.

Hakbang 5 - Suriin ang Voltage Drop

Ang isang cable na nagdadala ng kasalukuyang ay maaaring masyadong maliit para sa ruta. Ang pagbaba ng boltahe ay tumataas sa parehong kasalukuyang at haba, at ito ang tseke na kadalasang pinipilit ang isang mas malaking cross-section sa mahabang feeder.

Pagbaba ng boltahe = (mV/A/m × Ib × L) / 1000

Para sa isang three-phase circuit, kasama na sa tabulated na halaga ng mV/A/m ang factor ng √3. Ang mga karaniwang limitasyon ay 3 % para sa mga circuit ng ilaw at 5 % para sa mga circuit ng kuryente, na sinusukat mula sa pinanggalingan ng pag-install hanggang sa mga terminal ng load, na may allowance na ibinabahagi sa pagitan ng feeder at ng huling circuit.

Kumuha ng 70 mm² na tansong konduktor na may dalang 160 A higit sa 80 m. Ang three-phase drop nito ay humigit-kumulang 0.58 mV/A/m, kaya ang pagkawala ay 0.58 × 160 × 80 / 1000 = 7.4 V, o 1.9 % ng 400 V, na kumportable sa loob ng limitasyon. Kung ang ruta ay naging 300 m sa halip, ang parehong pagkalkula ay gagawa ng 27.8 V at pinilit ang isang hakbang sa cross-section.

Hakbang 6 - I-verify ang Short-Circuit Withstand

Sa panahon ng isang fault ang konduktor ay nagdadala ng isang kasalukuyang maraming beses sa normal na rating nito, at ito ay kailangang mabuhay ng sapat na mahabang panahon para sa proteksyon upang maalis ang kasalanan. Ang adiabatic check ay ang karaniwang diskarte:

S ≥ (I × √t) / k

Narito ang I ay ang prospective na fault current sa amperes, t ay ang disconnection time sa mga segundo, at k ay isang pare-pareho na nakasalalay sa materyal ng konduktor at pagkakabukod nito. Para sa mga copper conductor, ang k ay karaniwang 143 na may XLPE insulation at 115 na may PVC, habang ang mga aluminum conductor ay gumagamit ng mas mababang halaga. Ang 20 kA fault na na-clear sa loob ng 0.2 s ay nangangailangan ng 20,000 × 0.447 / 143 = 62.5 mm² na tanso, kaya naman ang short-circuit check, sa halip na ang kasalukuyang check, kung minsan ay nagpapasya sa huling sukat.

Ang proteksiyon na konduktor ay nararapat sa parehong pansin. Dapat itong makatiis sa parehong enerhiya ng fault, at dapat itong laki upang ang earth fault loop impedance ay nagpapahintulot sa device na ma-trip sa loob ng pinapahintulutang oras.

Isang Ginawa na Halimbawa

Pagsama-samahin ang anim na hakbang para sa isang 90 kW motor feeder sa isang 400 V system sa 0.85 power factor, na niruta ng 80 m sa isang tray sa 40 °C na hangin na may dalawa pang load na circuit sa tabi nito.

Ang sagot ay isang four-core 70 mm² copper XLPE cable. Tandaan kung aling hakbang ang nagtakda ng laki: 70 mm² ang kinailangan upang magdala ng 160 A pagkatapos ng pagbabawas, at nangyayari rin ito upang matugunan ang adiabatic check na may maliit na margin lamang. Bawasan ang pagpapangkat o ang ambient na temperatura at mawawala ang margin na iyon.

Kung Saan Karaniwang Mali ang Pagsukat ng Cable

• Pagsusukat sa nominal na load habang binabalewala ang pagkakaiba-iba, ekstrang kapasidad o pagpapalawak sa hinaharap.
• Paggamit ng talahanayan batay sa 30 °C kapag ang silid ng halaman ay tumatakbo sa 45 °C.
• Hindi pinapansin ang pagpapangkat, kahit na ang tatlong circuit sa isang tray ay nagpapababa ng cable nang higit pa kaysa sa inaasahan ng karamihan.
• Pagbabasa ng PVC column para sa isang XLPE cable, o ang reverse.
• Sinusuri ang pagbaba ng boltahe sa unang pagkarga sa circuit sa halip na sa huli.
• Nakalimutan na ang neutral ay maaaring magdala ng mga harmonic na alon sa tatlong-phase na apat na kawad na circuit.
• Ituturing ang short-circuit check bilang opsyonal sa mga maiikling pagtakbo, kung saan ito ang kadalasang nagpapasya.

Dalawang Kaso na Nangangailangan ng Karagdagang Pangangalaga

Mga feeder na may katamtamang boltahe

Mula sa 3.6/6 kV hanggang 26/35 kV ang lohika ay nananatiling pareho, ngunit ang kapal ng pagkakabukod, pagbuo ng screen at ang earthing ng metal na kaluban ay sumasali sa pagkalkula. Ang metal na screen ay may sarili nitong short-circuit na tungkulin upang masiyahan, at ang earthing arrangement ay nakakaapekto sa parehong antas ng fault at sa thermal na gawi ng cable. Sukat a 26/35 kV XLPE insulated power cable samakatuwid ay nangangahulugan ng pagsuri sa parehong mga limitasyon na may nakalakip na karagdagang hanay ng mga kundisyon ng screen at earthing.

Rated Voltage 3.6/6kV–26/35kV XLPE Insulated Power Cable Ang rate na boltahe na 3.6/6kV–26/35kV na cross-linked polyethylene insulated power cable ay gumagamit ng advanced na proseso ng cross-linking. Sa pamamagitan ng kemikal o pisikal na pamamaraan, polye... Tingnan ang Produkto →

Variable-frequency drive circuits

Ang mga drive ay nagtutulak ng mga harmonic na alon at mabilis na mga pulso ng boltahe sa pamamagitan ng cable, kaya ang kasalukuyang kinakalkula mo mula sa nameplate ng motor ay hindi ang kasalukuyang nakikita ng cable. Ang isang dedikadong drive cable na may simetriko na three-core na konstruksyon at isang maayos na nakagapos na screen ay nagpapanatili sa mga alon na iyon sa ilalim ng kontrol at binabawasan ang electromagnetic interference sa mga kalapit na circuit. Kung saan kasama ang mahahabang motor lead, ang mga limitasyon sa haba ng cable ng drive manufacturer ay dapat ituring bilang bahagi ng sizing exercise.

Variable Frequency Drive Cable (Rated Voltage hanggang 6kV) Pangkalahatang-ideya ng Produkto Ang mga frequency transformer cable (karaniwang kilala bilang mga VFD cable) ay mga linya ng power transmission na partikular na inengineered para sa industriyal na variable frequency con... Tingnan ang Produkto →

Mula sa Pagkalkula hanggang sa Cable na Mapagkakatiwalaan Mo

Ang aritmetika ay hindi mahirap. Ang kahirapan ay nakasalalay sa mga numero na pinapakain mo dito, ibig sabihin ang temperatura ng kapaligiran, ang pagpapangkat, ang antas ng fault at ang haba ng ruta, at sa pag-alam kung aling pamantayan ang namamahala sa proyekto.

Ang Wuxi Guanghuan Cable Co., Ltd. ay gumagawa ng mga cable sa Guanlin, Yixing mula pa noong 1998, sa higit sa 100 mga uri ng produkto at humigit-kumulang 30,000 mga detalye, mula sa 450/750 V na mga kable hanggang 26/35 kV XLPE na mga kable ng kuryente, na may kalidad na pamamahala na naaprubahan ng mga produktong ISO 9001 at Rhe. Ang bawat order ay nagsisimula sa isang pag-uusap sa pagpapalaki, dahil ang pinakatipid na cable ay ang tama sa unang pagkakataon. Ipadala sa amin ang load, ang ruta at ang kapaligiran, at ang aming mga inhinyero ay magbabalik ng isang sukat na rekomendasyon na may mga derating factor na ipinapakita nang buo. Isang mabilis na pagtingin sa aming pabrika nagpapakita kung paano ginawa, nasubok at inihanda ang mga cable na iyon para sa paghahatid.

Kung gusto mong lumalim sa isang antas kung paano nakikipag-ugnayan ang pagganap ng produkto sa laki, ang aming artikulo sa mga pangunahing salik na dapat isaalang-alang kapag pumipili ng mga kable ng kuryente ay isang kapaki-pakinabang na kasama sa gabay na ito.