Повышение пропускной способности лэп. часть первая

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.

Регистрация предприятия по производству кабеля

Обдумайте, какая организационно-правовая форма для вас приемлемая – ООО или ИП. Получить статус индивидуального предпринимателя не составит труда никому. Всего лишь нужно принести в Налоговую инспекцию паспорт и ИНН, предоставить заявление по форме №Р21001, заявление о переходе на УСН, оплатить 800 рублей государственной пошлины и подождать подготовку документов на протяжении 5 дней.

В зависимости от того, какой именно кабель вы будете производить на заводе, в заявлении о получении статуса ИП нужно указать код деятельности ОКВЭД:

27.32	Производство прочих проводов и кабелей для электронного и электрического оборудования.
27.32.1	Производство кабелей для телефонной связи
27.32.2	Производство силовых кабелей
27.32.3	Производство обмоточных эмалированных кабелей

Оформить юридическое лицо будет сложнее. Нужно составить протокол общего собрания общества или только одного учредителя, иметь уставной капитал (10 тыс. рублей), иметь свой Статут, зарегистрированный юридический адрес, счет в банке, заказать печать, заверить подпись и т.д.

ИП подходит больше для небольшого завода, который поставляет товар нескольким скупщикам. ООО имеет большой плюс в том, что юридическому лицу охотней дают кредиты, отсрочку по платежам при закупке сырья и т.д.

Какую форму выбрать при регистрации бизнеса – решает только руководитель, взвесив все плюсы и минусы.

Нужно оформить договор аренды или о купле-продаже цеха по производству кабеля. Также к вам в цех с проверкой придут пожарная инспекция и СЭС.

Вы должны получить заключение о качестве выпускаемой продукции. Для этого необходимо предоставить образцы готового кабеля в проверяющий орган. Кто конкретно этим занимается, можно узнать в городской администрации, ведь в каждом регионе проверяющий орган свой. Без сертификата качества вам не найти скупщиков товара, поэтому этот этап обязательный, пропустить его нельзя.

На сбор всех документов и разрешений уйдет порядка 2-х месяцев. Что касается суммы, которой нужно располагать при прохождении всех государственных инстанций, то здесь конкретной цифры нет.

Если вы индивидуальный предприниматель и открываете завод в небольшом городе, то на сбор документации вы потратите порядка 10 тыс. рублей. Если выбреете ООО, то сумма будет стартовать от 20 000 рублей.

Схемы замещения КЛ для расчета симметричных режимов

При расчете симметричных установившихся режимов электроэнергетической системы схему замещения составляют для одной фазы, т.е. продольные параметры КЛ, сопротивления ? = ? + ?? изображают и вычисляют для одного фазного провода (жилы).

Емкостная проводимость ?? учитывает проводимости (емкости) между фазами, между фазами и землей и отражает генерацию зарядной мощности всей трехфазной конструкции в начале и конце линии:

Активная проводимость линии G, изображаемая в виде шунта между фазой (жилой) и точкой нулевого потенциала схемы (землей), включает суммарные потери активной мощности на корону (или в изоляции) трех фаз в начале и в конце линии:

Поперечные проводимости (шунты) ? = ? + ??? (рис. 3,в и 3,д) в схемах замещения кабельных линий электропередачи можно не изображать, а заменять мощностями этих шунтов (рис. 45,г).

Например, вместо активной проводимости показывают потери активной мощности в изоляции кабельной линии:

а взамен емкостной проводимости указывают генерацию зарядной мощности

В кабельных линиях напряжением до 10 кВ небольших сечений (50 мм2 и менее) определяющим является активное сопротивление, и в таком случае индуктивные сопротивления могут не учитываться (рис. 3,а). Диэлектрические потери кабельных линий напряжением до 35 кВ незначительны и в расчетах электрических режимов ими пренебрегают и соответственно принимают равной нулю активную проводимость (рис. 3,в).

Учет активной проводимости необходим для кабельных линий напряжением 110 кВ и выше в расчетах, требующих вычисления потерь электроэнергии. В местных сетях небольшой протяженности при номинальных напряжениях до 35 кВ зарядные токи и мощности значительно меньше нагрузочных, поэтому в КЛ емкостную проводимость учитывают только при напряжениях линии 20 и 35 кВ.

Необходимость учета индуктивных сопротивлений зависит также от доли реактивной составляющей тока в общей электрической нагрузке. При анализе электрических режимов с низким коэффициентом мощности (cos ? < 0,8) индуктивное сопротивление кабельной линии необходимо учитывать, чтобы избежать ошибки при определении потери напряжения.

Рис. 3. Схемы замещения кабельных линий электропередачи: а) – КЛ напряжением 0,38 – 10 кВ малых сечений; б) – КЛ напряжением 0,38 – 20 кВ; в) – КЛ напряжением 35 кВ с емкостными проводимостями; г) – КЛ напряжением 35 кВ с зарядной мощностью вместо емкостных проводимостей; д) – КЛ напряжением 110 – 500 кВ с поперечными проводимостями.

Преимущества и недостатки алюминия

У алюминиевой кабельной продукции есть свои преимущества и недостатки, на основании которых происходит выбор материала для конкретных задач.

Преимущества:

1. Цена. Стоимость кабеля играет решающую роль при больших объёмах производства. Однако следует учитывать, что если алюминиевый кабель ощутимо дешевле медного аналогичным сечением, то при сравнении меди и алюминия с разными сечениями, но сопоставимой допустимой токовой нагрузкой разница в стоимости не столь существенна.
2. Вес. Алюминиевый кабель весит примерно в два раза меньше медного, поэтому при прокладке алюминия по воздушным линиям нужно вдвое меньше опор. Это сокращает расходы на строительство линий.

Недостатки:

1. Текучесть. Алюминиевые кабели и провода в большинстве своем делаются из мягких сплавов, а это пагубно сказывается на качестве контакта. При эксплуатации контакты с алюминием ухудшаются (особенно на скрутках и винтовых зажимах) и их нужно периодически протягивать. Это связано с его текучестью.
2. Окисление. При работе алюминиевого проводника во влажной среде и на воздухе происходит его окисление. В этом процессе поверхность жилы покрывается оксидной пленкой, после чего окислительные процессы останавливаются. Потому что образовавшаяся пленка препятствует их развитию. С одной стороны таким образом алюминий сам себя защищает от полного сгнивания, а с другой – оксидная пленка не проводит ток. Следовательно, контакт сначала начинает усиленно греться, по мере возрастания переходного сопротивления, а затем и вовсе исчезает.
3. Хрупкость. Большая часть проводов из алюминия ломаются, стоит их несколько раз согнуть. Это приводит к проблемам, как на этапе монтажа электроустановки, так и в процессе обслуживания, например при замене розеток и другого электрооборудования.

Однако некоторые из недостатков, например, текучесть, зависят от конкретного производителя и марки продукции, т.к. в этой сфере применяются различные сплавы.

Марки медных кабелей

Расшифровка аббревиатуры кабеля ВВГ

ВВГ – кабель многопроволочный медный гибкий. Один из распространенных видов для электропроводки как в квартире, так и на производстве. Используется для подключения к сети любого электрооборудования. Состоит из нескольких медных жил и внешней изоляции. Каждый из проводников скручен в одной плоскости, защищен оболочкой и имеет свой цвет. Имеет негорючие модификации – круглый ВВГнг, и плоский ВВГп.

NYM – это кабель с изоляционной прослойкой из негорючего поливинилхлорида. Число жил от 1 до 5, сечением от 1,5 до 16 мм2. Максимальная прочность и термостойкость достигается за счет мелованной резины, которой заполнено пространство между жилами.

Кабель гибкий (КГ) применяется в условиях постоянного напряжения до 660 В, или переменного – 1000 В. Благодаря гибкости изделие используется для переносного оборудования. Например, подключения держателя к сварочному аппарату.

Высоковольтный медный кабель ПвПг рассчитан на сеть от 6 до 10 кВ. Имеет одну жилу сечением от 50 до 800 мм2. Изоляция жилы и внешняя оболочка выполнена из сшитого полиэтилена с защитным экраном. Это дает возможность прокладывать кабель по дну водоема, под землей.

Оборудование для производства кабеля

Предлагаем рассмотреть, какое должно быть оборудование для производства кабеля (укомплектованная линия), который будет проводить электроэнергию:

№.	Станок	Характеристики
1.	Отдающее устройство	Имеет асинхронный электрический привод, комплектуется компенсатором, регулирует размер (диаметр) под катушку кабеля.
2.	Приемное устройство	Траверсируемое приемное устройство использует рельсы направления, которые крепятся к полу. Это позволяет механизму перемещать по участку барабан и делать укладку кабеля.
3.	Компенсаторы	Компенсатор помогает синхронизировать работу всех частей линии. Он имеет датчик крайних точек целой линии, также компенсатор способен ограничить скорость или ускорить процесс, следить за весом, равномерной натяжкой проводов.
4.	Тяговое устройство	Данный механизм контролирует производство кабеля. При отклонениях от нормы на данном участке производится ремонт кабеля. Тяговый станок может быть ленточного или колесного типа.
5.	Волочильный станок	Волочильный механизм обрабатывает металл, протягивая его через сечение, которое по диаметру меньше, чем у изначального материала. Станок вмещает в себе 6 фильеров, через которые в одно и то же время подается металл.

Подобного рода оборудование способно произвести 600 погонных километров за месяц работы (при 24-часовой загруженности). Примерная стоимость – от 5 миллиона рублей. Б/у оборудование можно найти по сниженной цене, но в этом случае у вас не будет гарантий качества и вряд ли вам установят оборудование в цехе, и проведут обучающий курс.

Если вы захотите дополнительно производить кабель-каналы, нужно закупить сырье для профиля или готовый продукт. Тогда при помощи дополнительного оборудования (шуруповерт, станок для резки профиля и т.д.) ваши рабочие смогут создать кабель-канал по заказу клиента.

Влияние частоты

При увеличении частоты тока в проводнике происходит процесс вытеснения зарядов ближе к его поверхности. В результате увеличения концентрации зарядов в поверхностном слое растёт и сопротивление провода. Этот процесс получил название «скин — эффект» или поверхностный эффект. Коэффициент скин – эффекта также зависит от размеров и формы провода. Для вышеприведенного примера при частоте переменного тока 20 кГц сопротивление провода увеличится приблизительно на 10%. Отметим, что высокочастотные компоненты может иметь сигнал тока многих современных промышленных и бытовых потребителей (энергосберегающие лампы, импульсные источники питания, преобразователи частоты и так далее).

Что такое сечение провода и как его определить

Чтобы увидеть сечение провода достаточно его перерезать поперек и посмотреть на срез с торца. Площадь среза и есть сечение провода. Чем оно больше, тем большую силу тока может передать провод.

Как видно из формулы, сечение провода легко вычислить по его диаметру. Достаточно величину диаметра жилы провода умножить саму на себя и на 0,785. Для вычисления сечения многожильного провода нужно вычислить сечение одной жилы и умножить на их количество.

Диаметр проводника можно определить с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм или микрометра с точностью до 0,01 мм. Если нет под рукой приборов, то в таком случае выручит обыкновенная линейка.

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

• безопасность;
• надежность;
• экономичность.

Если выбранная площадь поперечного сечения провода окажется маленькой, то токовые нагрузки на кабели и провода будут большими, что приведет к перегреву. В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая нанесет вред всему электрооборудованию и станет опасной для жизни и здоровья людей.

Если же монтировать провода с большой площадью поперечного сечения, то безопасное применение обеспечено. Но с финансовой точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода — это залог длительной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.

Правильному подбору проводника посвящёна отдельная глава в ПУЭ: «Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны».

Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( «Правила устройства электроустановок«). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:

1. Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
2. Материал проводника.
3. Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность — в киловаттах (кВт).
4. Месторасположение кабеля.

В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину — 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.

В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно «Правилам устройства электроустановок«, при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на ступень больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением.

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.

Сопротивление изоляции кабеля

Для нахождения R изоляции кабеля нужно исходить из его вида. Есть следующие разновидности:

1. 1000 В и больше — высоковольтные.
2. Ниже 1000 В — низковольтные.
3. Контрольные электрокабели — защитные цепи, вторичные цепи РУ (реле указательных), цепи питания электроприводов и так далее.

Для измерения R изоляции необходимо специализированное устройство. Высоковольтные и низковольтные определяются при напряжении 2500 В, когда контрольные — от 500 до 2500 В. Если используется высоковольтный со значением больше 1000 В, то его R изоляции должно быть не меньше 10 МОм. Если используется низковольтный со значением меньше 1000 В, то его R изоляции должно быть не меньше 0,5 Мом. У контрольных кабелей R изоляции должно быть не меньше 1 МОм.

Биметаллический кабель

Биметаллические кабели состоят из обычной проволоки из стали, покрытой медью и имеют малое удельное R. Биметаллические электрокабели производят из малого количество меди, что значительно удешевляет их. При этом они способны выдержать в 5 раз большую нагрузку, чем чисто стальные, и в 6 раз большую, чем медные. В связи с этим их активно используют в линиях электропередачи, а также шинах распределяющих устройств и разных частей электроприборов.

При выборе проводников необходимо учитывать условия их эксплуатации и выбирать в соответствии с ними кабель с подходящими свойствами, в первую очередь – сопротивлением.

Выбираем по мощности

Сечение провода может подбираться в зависимости от максимальной токовой нагрузки на линию. Причем каждый бытовой прибор имеет разную мощность. В списке ниже перечислены мощности наиболее распространенного оборудования:

• электрическая плита — 5 кВт;
• холодильное устройство — 0,8 кВт;
• посудомойка — 2 кВт;
• микроволновка — 1,5 кВт;
• кухонная вытяжка — 0,5 кВт;
• чайник — 2 кВт.

Очевидно, что перечисленные электроприборы устанавливаются на кухне. Если сложить все указанные числовые значения, можно получить суммарную нагрузку на кухонную электрическую сеть. Она составит порядка 12 кВт, но сечение следует подбирать с запасом до 30%. В идеале на кухне прокладывается электрический кабель с сечением, соответствующим мощности 15-16 кВт. Для подключения оборудования потребуется не менее двух розеток.

В таблице ниже указан подбор медного кабеля по мощности:

Определение сечения медного кабеля

Напряжение электрической сети составляет 220 В. Зная данный параметр и суммарную нагрузку, достаточно воспользоваться простой формулой для расчета потребляемого тока:

I = P/U = 16 000/220 = 72,7 А.

Это максимально допустимый ток для прокладываемого кабеля, но фактически перечисленные выше бытовые приборы будут потреблять порядка 56-57 А. Однако не нужно исключать ситуаций, когда к сети будут подключаться и другие устройства — пылесос, дополнительные светильники и так далее. Многие электрики избегают расчетов с использованием коэффициента 1,3 (запас 30%), а просто добавляют к фактическому значению допустимого тока еще 5 А. Если раньше такой вариант был возможен, то сегодня — вряд ли. С каждым годом параметр только увеличивается: появляются более мощные холодильники, стиральные машинки и пылесосы.

В таблице ниже указан подбор алюминиевого кабеля по мощности:

Определение сечения алюминиевого кабеля

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.

Таблица 1.3.36. Экономическая плотность тока

Проводники	Экономическая плотность тока, А/мм2, при числе часов использования максимума нагрузки в год
более 1000 до 3000	более 3000 до 5000	более 5000
Неизолированные провода и шины:
медные	2,5	2,1	1,8
алюминиевые	1,3	1,1	1,0
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с жилами:
медными	3,0	2,5	2,0
алюминиевыми	1,6	1,4	1,2
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:
медными	3,5	3,1	2,7
алюминиевыми	1,9	1,7	1,6

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.

Как наладить каналы сбыта?

Для начала можно предложить сотрудничество всем строительным организациям, интернет-провайдерам региона и соседних городов. Лучше созвониться, поговорить о возможности проведения сделки лично, предложить выгодные условия. Также поищите тендеры, которые могут принести хороший заказ от государства вашему производству.

На базе цеха можно открыть небольшую торговую точку, даже если предприятие находится за городом. Кабель – это товар не первой необходимости, поэтому кому интересно покупка проводов, тот поедет за ними даже в другой город.

Купить сайт можно за 4-5 тыс. рублей, ежемесячно придется отдавать оптимизатору заработную плату от 10 тыс. рублей (в зависимости от договоренности). Такой работой занимаются чаще всего удаленно.

В дополнительной рекламе, такой как листовки или объявления в СМИ, производство кабеля не нуждается. Данный бизнес своеобразен, товар не будет интересен простому потребителю. Даже если человек захочет поменять в доме проводку и закупить кабель, то он будет советоваться с электриками.

Как вариант, обзвоните все фирмы и ЧП, которые занимаются монтажом и прокладкой проводов в регионе, и предложите им закупать кабель только на новом и очень перспективном производстве. Взамен пообещайте приятные скидки или любые прочие бонусы.

Производство электрического кабеля. Как делают кабель?

Необходимое оборудование.

Необходимое сырье для производства кабеля

Другой вид проводов используют для телекоммуникаций, и они не приспособлены для подачи тока под высоким напряжением. Если вам нужно производить кабель для подачи электроэнергии, то используйте для жил сплав меди.

Алюминиевый проводник или материал из оптического волокна используют для телекоммуникационных проводов. В качестве проводника используют резину. Чтобы предотвратить возгорание, изоляторное сырье нужно смазать углеводородной смазкой.

В таблице мы представим цены на сырье за единицу, т.е. килограмм или тонну. В каком количестве закупать сырье – будет зависеть от заказов или объемов выпускаемой продукции, которую наметил руководитель предприятия.

№.	Наименование товара	Ед. измерения	Цена за 1 ед. (руб.)
Материал для жил
1.	Алюминиевый проводник	Тонна	16 244
2.	Сплав меди и кадмия	Кг	320
Сырье для изолятора
1.	Полиамид	Кг	80
2.	Полиэтилен	Кг	360
3.	Политетрафторэтилен	Кг	520
4.	Углеводородная смазка	Л	1500

Разновидности продукции

Бронированный медный кабель

К ассортименту современной кабельной промышленности относятся провода, кабели с металлическими токопроводящими жилами, шнуры, ленты и другие изделия. Основные виды электрической проводки – сетевая, через которую передается информация, и силовая для передачи тока. В зависимости от назначения существуют следующие разновидности проводных изделий:

• собственно, провода;
• силовые кабели;
• изделия для телефонных линий;
• компьютерные;
• провода специального назначения.

Для их систематизации есть определенная маркировка. Поставляются изделия в виде отрезков различной длины, которые намотаны на катушку или свернуты в бухту.

Какое направление выбрать в бизнесе?

начинающему бизнесмену

Хотим обратить внимание на то, что при строительстве или ремонте кабель часто прокладывают открытым способом. Этот вариант дешевле для заказчика, ведь не нужно тратить средства и силы для пробивки стен и других конструкций

В связи с этим, популярность набирает монтажная система под названием «кабель-канал».

Состоит канал из двух основных элементов – основание и крыша. Его прямое предназначение – это монтаж на строительных поверхностях.

Производство кабеля и в дальнейшем еще и кабель-канала, может стать перспективным бизнесом, ведь спрос на данную конструкцию только возрастает.

Существует 3 вида кабель-канала в зависимости от используемого материала профиля:

Пластиковый кабель-канал	Самый бюджетный вариант. Пластиковый канал используют внутри здания, ведь он имеет опрятный вид и вписывается в интерьер любого помещения. Конечная цена на изделие будет невысокой, поэтому окупится данный бизнес нескоро.
Алюминиевый	Самый бюджетный вариант. Пластиковый канал используют внутри здания, ведь он имеет опрятный вид и вписывается в интерьер любого помещения. Конечная цена на изделие будет невысокой, поэтому окупится данный бизнес нескоро.
Оцинкованная сталь	Широкое использование (внутри здания и снаружи), невысокая себестоимость материала и приемлемая конечная цена. Оцинкованная сталь пройдет проверку от Пожарной инспекции и СЭС, ведь она имеет высокую жесткость и устойчивость к огню. Кроме того, если использовать такой кабель-канал внутри здания, то его можно покрасить, т.е. конструкция легко станет частью любого интерьера.

Допустимые длительные токи 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°С, окружающего воздуха +25 °С 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.

Данные, содержащиеся в табл. 1.3.4 и 1.3.5, следует применять независимо от количества труб и места их прокладки (в воздухе, перекрытиях, фундаментах).

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.

Природа сопротивления

Проводниками являются чистые металлы и их сплавы. В металле, фиксированные в единую «прочную» структуру атомы, обладают свободными электронами (так называемый «электронный газ»). Именно эти частицы в данном случае являются носителями заряда. Электроны находятся в постоянном беспорядочном движении от одного атома к другому. При появлении электрического поля (подключении к концам металла источника напряжения) движение электронов в проводнике становится упорядоченным. Движущиеся электроны встречают на своём пути препятствия, вызванные особенностями молекулярной структуры проводника. При столкновении со структурой носители заряда теряют свою энергию, отдавая её проводнику (нагревают его). Чем больше препятствий проводящая структура создаёт носителям заряда, тем выше сопротивление.

Таким образом, в базовую формулу для вычисления сопротивления входит длина провода, площадь поперечного сечения и некий коэффициент, связывающий эти размерные характеристики с электрическими величинами напряжения и тока (1). Этот коэффициент называют удельным сопротивлением.R= r*L/S                                                                                                                                                         (1)

Расчет сечения кабеля по мощности и длине

От длины кабеля зависит такая величина, как потеря напряжения. Одна из потенциальных неприятных ситуаций: на конце выбранного провода напряжение уменьшилось до минимума, чего недостаточно для обеспечения функциональности оборудования. В бытовых электрических сетях потери будут невелики, поэтому ими можно пренебречь. Достаточно использовать кабель с запасом 100-150 мм, что необходимо для упрощения коммутации. Если края провода подключаются к электрощитку, то запас должен быть выше, поскольку требуется монтаж автоматов.

Размещая кабель на более протяженных участках, нужно учитывать падение напряжения, которое рассчитывается по формуле, указанной выше. Любой проводник имеет определенное электрическое сопротивление, которое зависит от ряда характеристик:

1. Длина провода, м. Чем больше длина, тем выше потери.
2. Площадь поперечного сечения, кв. мм. Чем выше параметр, тем ниже падение напряжения.
3. Удельное сопротивление материала (ищите в справочниках).

Максимальная длина кабеля для различных токовых нагрузок

Для расчета падения напряжения в обычных случаях достаточно перемножить сопротивление и допустимый ток. Фактическая величина может быть больше, но не более чем на 5%. Если она не вписывается в заданные рамки, придется использовать кабель с большим сечением.

Для расчета сечения кабеля по мощности и длине нужно действовать следующим образом:

1. Рассчитайте ток по формуле I=P/(U*cosф), где P — мощность, U — напряжение, cosф — коэффициент. В бытовых электросетях данный коэффициент равняется 1, поэтому формула упрощается до I=P/U. В промышленности cosф представляет собой соотношение активной и полной мощностей (активная и реактивная).
2. В таблице ПУЭ найдите подходящий кабель по сечению в зависимости от тока.
3. Подсчитайте сопротивление проводника, используя формулу: R=ρ*l/S, где ρ — удельное сопротивление материала, из которого изготовлены жилы, l — длина кабеля, S — площадь поперечного сечения. Помните, что электрический ток движется в обе стороны, поэтому суммарное сопротивление равняется удвоенному значению, полученному из формулы выше.
4. Для падения напряжения воспользуйтесь формулой ΔU=I*R
5. Чтобы получить падение напряжения в процентах, разделите ΔU/U.

Таким образом, если итоговое значение не превышает 5%, можете оставить кабель с выбранным сечением. В противном случае его придется заменить на проводник с увеличенным сечением.

Длительно допустимые токи

Данная величина отличается в зависимости от выбранного кабеля и используемых токоведущих жил. Любой провод имеет определенную длительную температуру Tд, которая указывается в его паспорте. При такой температуре допустима продолжительная эксплуатация жил проводника, исключаются любые повреждения.

Для расчета длительно допустимого тока воспользуйтесь формулой:

Iд = √((Тд*S*Кт)/R),

где:

• Ктп — коэффициент теплопередачи;
• R — сопротивление;
• S — сечение жилы.

На практике можно воспользоваться таблицами ПУЭ.

Длительно допустимые токи для медных проводов и кабелей

Емкостная проводимость

Одним из эксплуатационных показателей остается данный параметр, обозначающий емкость между проводниками и землей, а также аналогичный показатель между самими токопроводниками.

Для его определения в трехфазной линии воздушных передач применяется выражение:

Можно увидеть прямую зависимость рабочей емкости от уменьшения расстояния между кабелями и их сечения. Следовательно, для линий низкого напряжения данная величина всегда будет больше, чем для высокого.

Проводимость подобного вида в воздушных линиях одноцепной конструкции рассчитывается так:Токи емкостного происхождения существенно влияют на работу линий с рабочими характеристиками напряжения лот 110 кВ и более, а также в магистралях уложенными кабелями с идентичными параметрами выше 10 кВ.

Попытка применить именно подобный способ для самостоятельного выполнения будет весьма непростой задачей, ведь в нем применяются и различные конструктивные нюансы типа геометрических характеристик, и диэлектрическая проницаемость изоляционного слоя, и многие другие вводные. Следовательно, оптимальным решением будет информация из таблиц, составленных производителями для конкретной марки кабеля. В каталогах все данные приведены с учетом номинального напряжения для каждой модификации.

Для начала линии, когда мы имеем дело с холостым ходом, емкостный ток определяется так:

Данный показатель будет объективным только при полностью обесточенных приемниках электричества.

Большое значение обозначенная емкость в любой рассматриваемой конструкции имеет для точного выполнения предварительных расчетов для устройств компонентов защиты и элементов заземления.

Для воздушной линии действительна такая формула:

Для кабельных магистралей: