Kuhni-nn.ru

Кухни НН
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кабель по ТУ и ГОСТ: в чем разница и что лучше выбрать

Кабель по ТУ и ГОСТ: в чем разница и что лучше выбрать

Зайдя в электротехнический магазин, у простого обывателя может закружиться голова от ассортимента и количества разнообразий кабеля.

Два кабеля одной марки могут отличаться друг от друга, в первую очередь сечением жил, толщиной изоляции и составом. В чем кроется причина?

Дело в том, заводы-изготовители могут руководствоваться различными нормативными документами. Раньше, еще во времена Союза, заводы производили кабели в соответствии с ГОСТ, но в последнее время ситуация кардинально изменилась.

С целью повышения экономической прибыли были разработаны собственные технические условия, в которых прописывают требования к веществу изготовления кабеля и процедуры, регламентирующие выполнения требования техусловий. Все это привело к тому, что сегодня человек может приобрести кабель для проводки с номинальным сечением 4 мм2, но по факту получит кабель в лучшем случае с сечением 3 мм2. Дальше я, дорогие читатели, постараюсь простым и понятным языком объяснить, в чем разница между ТУ и ГОСТ, и как не дать себя обмануть.

Разновидности и обозначение кабелей

Для передачи электрического тока используются кабели, провода и шнуры. Это разные конструкции.

  • Провод – проводник из 1 или нескольких жил, одно- или многопроволочных, голых или изолированных. Некоторые провода имеют внешнюю защитную оболочку, что делает их очень похожими на кабель.
  • Кабель – проводник из 1 или нескольких токоведущих жил, каждая имеет свою изоляцию. Все пространство между жилами заполняется мелованным составом, лентами или нитками. Это предупреждает слипание жил.
  • Шнур – проводник из медных многопроволочных жил. Его главное свойство – высокая гибкость. Сечение шнуров минимальное, изоляция разная.

Технические характеристики у проводников разные. Подбирают их в зависимости от назначения и параметров.

Различают кабели по множеству признаков: тип изоляции, материал жилы, количество жил и оболочек.

Материал жилы

Ток проводит довольно большое количество сплавов. Однако наибольшее распространение благодаря относительной дешевизне получили алюминиевые и медные.

Алюминиевые жилы – металл стоит на 4 месте по проводимости, поэтому когда его научились получать дешевым методом, в электроснабжении началась революция. Тем не менее область использования его ограничена. Например, в быту запрещается применять алюминиевые проводники сечением менее 16 мм. Последние нельзя изгибать, укладывать можно только стационарно. При постоянном нагреве контакты перегреваются и выходят из строя, поэтому такие кабели нуждаются в обслуживании. Еще один минус – аморфность металла и сплава: при плотном зажиме проводник постепенно «вытекает» из него.

Читайте так же:
Как отсоединить провода от выключателя света

Медные – 2 место по электропроводности. Жилы гибкие, эластичные, не боятся сгибания. Лужение, пайка, сварка выполняются без дополнительных материалов. В облуживании не нуждаются и со временем почти не изменяют своих свойств. Однако медные проводники и контакты медленно окисляются на открытом воздухе. Кроме того, медный кабель дороже и тяжелее.

Современная проводка в квартирах делается из кабелей с медными жилами, так как алюминиевый не выдерживает настолько высокой мощности.

Выбор сечения кабеля на напряжение до 1000 В

Выбор сечения кабеля на напряжение до 1000 В независимо это электродвигатель или другая нагрузка. Сводится к определению длительно допустимых токов, то есть подбирается такое сечение кабеля, которое позволяет выдерживать длительно расчетные токи для заданного участка, без нанесения ущерба кабелю. Значения допустимых длительных токов для кабелей и проводов указаны в ПУЭ таблицы 1.3.4 – 1.3.30, ГОСТ 31996-2012, либо использовать каталожные данные завода-изготовителя.

Длительно допустимый ток:

  • для электроприемников:

Длительно допустимый ток для электроприемников

  • для электродвигателя:

Длительно допустимый ток для электродвигателя

При выборе сечения кабеля нужно учитывать поправочные коэффициенты на землю и воздух при прокладке кабеля, см ПУЭ таблицы 1.3.3, 1.3.23, 1.3.26.

Определение фактического длительно допустимого тока с учетом поправочных коэффициентов в соответствии с ПУЭ определяется по формуле:

фактически допустимый ток

  • Iд.т. – длительно допустимый ток для выбранного сечения кабеля, выбирается по ГОСТ 31996-2012 или определяется по каталогам завода-изготовителя.
  • k1 – поправочный коэффициент учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбирается по таблице 1.3.3 ПУЭ.

ПУЭ таблица 1.3.3 выбирается коэффициент k1

  • k2 – поправочный коэффициент, который учитывает удельное сопротивление почвы (с учетом геологических изысканий), выбирается по ПУЭ таблица 1.3.23.

ПУЭ таблица 1.3.23 выбирается коэффициент k2

  • k3 – поправочный коэффициент, учитывающий снижение токовой нагрузки при числе работающих кабелей в одной траншее (в трубах или без труб), выбирается по ПУЭ таблица 1.3.26.
Читайте так же:
Как собрать выключатель света anam

ПУЭ таблица 1.3.26 выбирается коэффициент k3

При этом должно выполняться условие:

Проверка сечения по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите:

Сечение кабеля (провода), по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите, определяется по формуле:

Проверка сечения по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите

  • Iзащ. – ток уставки при котором срабатывает защитный аппарат;
  • kзащ. – коэффициент кратности длительно допустимого тока кабеля (провода) к току срабатывания защитного аппарата.

Данные значения Iзащ. и kзащ. Можно определить по таблице 8.7 [Л5. с. 207].

Таблица 8.7 определения Iзащ. и kзащ.

Проверка сечения на механическую прочность

Выбранное сечение кабеля (провода) должно быть не менее приведенного в ПУЭ таблица 2.1.1.

ПУЭ таблица 2.1.1 выбирается сечение кабеля по механической прочности

Проверка сечения по потере напряжения

После того как Вы выбрали сечение кабеля по длительно допустимому току, нужно проверить кабель на допустимые потери напряжения. То есть отклонение напряжения присоединенного к этой сети токоприемников не выходило за пределы допустимого.

Согласно нормам допускаются следующие пределы отклонений напряжения на зажимах токоприемников [Л1. с 144].

Пределы отклонений напряжения на зажимах токоприемников

Потеря напряжения ∆U для трехфазной линии определяется по формулам [Л1. с 144]:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

Пределы отклонений напряжения в конце линии

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

Пределы отклонений напряжения по длине линии

  • Iрасч. – расчетный ток, А;
  • L – длина участка, км;
  • cosφ – коэффициент мощности;
  • r0 и x0 — значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5 [Л2.с 48].

Значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5

Потерю напряжения ∆U для трехфазной линии, можно определить по упрощенным формулам:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

Потеря напряжения по упрощенной формуле в конце линии

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

Потеря напряжения по упрощенной формуле по длине линии

  • Р –расчетный мощность, Вт;
  • L – длина участка, м;
  • U – напряжение, В;
  • γ – удельная электрическая проводимость провода, м/Ом*мм2;
  • для меди γ = 57 м/Ом*мм2;
  • для алюминия γ = 31,7 м/Ом*мм2;

Потерю напряжения ∆U для постоянного и однофазного переменного тока, можно определить по упрощенным формулам:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

Потеря напряжения для постоянного и однофазного переменного тока в конце линии

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

Потеря напряжения для постоянного и однофазного переменного тока по всей длине линии

где:
s – сечение кабеля, мм2;

1. Справочная книга электрика. Под общей редакцией В.И. Григорьева. 2004 г.
2. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г.
3. ГОСТ 31996-2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ.
4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.
5. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок. Издательство ТПУ. Томск 2006 г.

Читайте так же:
Микросхема ocp8128 уменьшить ток подсветки

Условия теплоотдачи

Наиболее эффективными условиями для теплоотдачи является нахождение кабеля во влажной среде. В случае прокладки в грунте, отведение тепла зависит от структуры и состава грунта и количества влаги, содержащейся в нем.

Для того чтобы получить более точные данные, необходимо определить состав почвы, влияющий на изменение сопротивления. Далее с помощью таблиц находится удельное сопротивление конкретного грунта. Данный параметр может быть уменьшен, если выполнить тщательную трамбовку, а также изменить состав засыпки траншеи. Например, теплопроводность пористого песка и гравия ниже, чем у глины, поэтому кабель рекомендуется засыпать глиной или суглинком, в которых отсутствуют шлаки, камни и строительный мусор.

Воздушные кабельные линии обладают плохой теплоотдачей. Она ухудшается еще больше, когда проводники прокладываются в кабель-каналах с дополнительными воздушными прослойками. Кроме того, кабели, расположенные рядом, подогревают друг друга. В таких ситуациях выбираются минимальные значения нагрузок по току. Чтобы обеспечить благоприятные условия эксплуатации кабелей, значение допустимых токов рассчитывается в двух вариантах: для работы в аварийном и длительном режиме. Отдельно рассчитывается допустимая температура на случай короткого замыкания. Для кабелей в бумажной изоляции она составит 2000С, а для ПВХ – 1200С.

Значение длительно допустимого тока и допустимая нагрузка на кабель представляет собой обратно пропорциональную зависимость температурного сопротивления кабеля и теплоемкости внешней среды. Необходимо учитывать, что охлаждение изолированных и неизолированных проводов происходит в совершенно разных условиях. Тепловые потоки, исходящие от кабельных жил, должны преодолеть дополнительное тепловое сопротивление изоляции. На кабели и провода, проложенные в земле и трубах, существенно влияет теплопроводность окружающей среды.

Если в одной траншее прокладывается сразу несколько кабелей, в этом случае условия их охлаждения значительно ухудшаются. В связи с этим длительно допустимые токовые нагрузки на провода и кабели снижаются на каждой отдельной линии. Данный фактор нужно обязательно учитывать при расчетах. На определенное количество рабочих кабелей, проложенных рядом, существуют специальные поправочные коэффициенты, сведенные в общую таблицу.

Читайте так же:
Все виды выключателей света

Структура проводки потребляющей сети

Потребляющая сеть состоит из нескольких групп потребителей. В каждой из них свой характер нагрузок и режим токов, следовательно, и проводка должна соответствовать правилам безопасности. Самое главное правило: должна быть обеспечена высокая нагружаемость там, где нагружено. То есть вводные провода, несущие всю тяжесть потребления в сети, должны быть самыми большими по сечению, поскольку через них идет расход энергии на всю мощность нагрузок в рассматриваемой сети.

Пример. Расчет сечения кабеля для квартирной потребляющей сети

В таблице приведены приборы потребления

Номинальная мощность,
кВт

Ток шины из формулы суммарной мощности

Формула суммарной мощности

при KИ , коэффициенте использования, равном 75% и cos j = 1,

получается в диапазоне I = 41–81 А. Для проводки, учитывающей любые возможные варианты мощностей подключаемых электроприборов, следует брать верхнее значение и запас на будущее порядка 10–20%. Поэтому принимаем максимальный ток, равный 100 А.

Возможно, такая нагрузка ляжет на шины домовой сети тяжким бременем, и электроснабженческая организация не разрешит иметь столько потребителей сразу, однако выбор проводов не должен зависеть от таких «политических» вопросов. Тем более что проводка в старых домах уже демонстрирует недальновидность прежних ограничений.

Сечение шин, подведенных к квартирам, надо принимать как данность. Если мы делаем разводку в квартире сами, то делим ее на несколько подсетей по группам по току потребляющих устройств. От шин щитка питания каждая подсеть будет запитана отдельно. И выполнять ее нужно с расчетом на максимальное потребление именно в этой подсети.

images.jpg

Один из частых вопросов, который задают, в том числе, опытные электрики: «Я купил провода, промаркированные 2,5, а сечение при замере оказалось меньше указанного – допустимо ли подобное отклонение?».

Как уже было сказано выше: заводы производят большое количество продукции согласно техническим условиям, разработанным на основе тех или иных ГОСТов.

Для проверки соблюдения нормативов, принятых государством относительно электрических кабелей, должен быть соблюден один момент: сопротивление, измеряемое при определённых условиях внешней среды, конкретной длине самой жилы, должно полностью соответствовать техническому регламенту. Именно потому не важен диаметр провода, сечение, прочие параметры: есть соответствие вышеуказанному пункту стандарта – отлично, значит продукция пройдет сертификацию.

Читайте так же:
Выбивает автомат при включении света выключателем

Реальное сечение жилы провода может отличатся от указанного в маркировке или сопроводительных документах.

Некоторые покупатели самостоятельно проверяют сопротивление жилы, убеждаясь на практике — цифры полностью соответствуют стандартам у всех ведущих производителей кабельно-проводниковой продукции.

Диаметр и сечение жилы

Для расчета сечения монолитной жилы по диаметру нужно:

  1. Очистить небольшой участок кабеля от изоляции.
  2. С помощью штангенциркуля или микрометра замерить диаметр жилы без учета изоляции.
  3. Подставляем в формулу:

S = πR 2 = (πD 2 )/4,

в которой π = 3,14 (константа);

R — радиус круга;

D — диаметр круга.

Формула предельно проста, главное не перепутать диаметр с радиусом. Радиус это расстояние от центра окружности до его границы. Диаметр самое большое расстояние между границами окружности. Диаметр равен двум радиусам.

А как выполнить расчет сечения для многожильного кабеля? Сразу оговоримся, что нельзя просто захватить штангенциркулем весь пучок проволочек и замерить за один прием. В этом тонком процессе даже воздушный зазор имеет значение. Нужно измерить диаметр одной жилки, и потом уже умножить на количество жил в проводе/кабеле. И подставить в описанную выше формулу сечения.

Важный момент: существует коэффициент укрутки проволок, который для кабелей с многопроволочными жилами класса 5 равняется 1,053.

На практике часто получается так, что номинальное и фактическое сечение жилы не совпадают. То есть, цифры, указанные на маркировке кабельного изделия, отличаются от реально измеренных величин с помощью штангенциркуля и подстановки в формулу сечения.

Если завод-производитель придерживается ГОСТа 22483-2012 под названием “Жилы токопроводящие для кабелей, проводов и шнуров”, то они указывают это на изделиях. Иногда кабеля и провода не соответствуют Государственному Стандарту, а производятся в соответствии с ТУ. Опытные электрики говорят, что доверие к такой продукции ниже.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector