49-96 / 52 Кабели. Выбор кабеля и проверка на потерю напряжения
..docБ-76. Кабели. Выбор кабеля и проверка на потерю напряжения.
Электрическим кабелем называется гибкий проводник, состоящий из одной или нескольких изолированных токопро-водящих жил, заключенных в общую защитную, а поверх нее герметическую оболочку.
Кабели различают по маркам в зависимости от конструкции токопроводящих жил, материала и толщины изоляционной оболочки, наличия и рода защитных оболочек.
Токопроводящие жилы кабелей из электролитической меди.
Ввиду того что корпуса судов подвержены вибрации, жилы кабелей для большей гибкости выполняют из пучка тонких проволок. Кабели изготовляют с одной, двумя, тремя и более изолированными одна от другой жилами. Стандартные номинальные площади сечения токопроводящих жил кабелей и проводов — 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0: 10,0, 16; 25; 35; 50; 70; 56; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625 мм2. Телефонные кабели имеют площадь сечения токопроводящей жилы 1 мм2.
К изоляции судовых проводов и кабелей предъявляются повышенные требования в отношении электрической прочности, стойкости к воздействию высоких температур окружающей среды (до +50° С), нефтепродуктов и масел; способности безотказно работать в условиях вибрации и сотрясений и т. д
Рис
/ — токоведущая жила; 2 резиновая изоляция; 3 резиновая оболочка; 4 — прорезиненная тканевая лента; 5 — волокна джута (многожильные провода); 6 - негорючая оболочка; 7 — оплетка из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной противогнилостным составом; 8 — оплетка из стальной проволоки
Изоляционные оболочки чаще всего изготовляют из теплостойкой бессернистой резины. Толщина слоя изоляции зависит от номинальной площади сечения токоведущих жил и рабочего напряжения сети. Для защиты токоведущих жил от различных внешних воздействий провода и кабели имеют наружные защитные оболочки в виде хлопчатобумажной оплетки, шланговой резиновой оболочки, оплетки из мягких стальных оцинкованных проволок, стальных трубок. Хлопчатобумажную оплетку проводов, предназначенных для прокладки в сырых местах, пропитывают антисептическим составом.
Морские провода и кабели подразделяются на 2 основные группы: силовые и телефонные. Силовые провода и кабели применяют при напряжении до 700 В для переменного тока и 1000 В для постоянного.
На рис показано конструктивное исполнение судовых проводов и кабелей. Буквы в марках проводов и кабелей обозначают: К — кабель, Р — с резиновой изоляцией, Н— в негорючей оболочке, Э — экранированный, М — морской, Г — гибкий (для проводов), П — с панцирной защитной оболочкой, Т — телефонный, Ш — шланговый, В — с винили-товой изоляцией.
Наиболее широко в судовых силовых и осветительных электрических сетях применяют кабели марок КНР и КНРП, предназначенные для неподвижной прокладки при напряжении переменного тока до 700 В и постоянного тока до 1000 В. Телефонные сети во всех случаях выполняют кабелями марок КНРТ, КНРТП, а также экранированным кабелем марки КНРТЭ.
КНР, КНРП и КНРЭ используются в силовых сетях для передачи электроэнергии от генераторов или аккумуляторов к ГЭРЩ или АРЩ, от ГЭРЩ к'групповым щитам и электроприводом ответственных механизмов. В осветительных сетях кабели КНР, КНРП и КНРЭ прокладывают на открытых палубах, в машинных и котельных отделениях.усти
Допустимые нагрузки кабелей и проводов, установленных в цепях с повторно-кратковременной или кратковременной нагрузкой, должны определяться умножением длительных нагрузок этих кабелей на поправочные коэффициенты.
Допустимые нагрузки кабелей и проводов, проложенных в местах, где температура окружающей среды выше 45° С, должны быть уменьшены с учетом поправочных коэффициентов.
При подборе кабелей для конечных цепей освещения и нагревательных приборов не
должны применяться коэффициенты одновременности или поправочные коэффициенты нагрузки. Кабели, используемые в цепях, защищенных автоматическими выключателями, работающими с выдержкой времени при коротком замыкании, должны проверяться расчетом на ток короткого замыкания. Все кабели, устанавливаемые параллельно для каждой отдельной фазы или полюса, должны иметь одинаковые сечения и длину.
Определение расчетных токов судовых потребителей электроэнергии. Расчетный ток нагрузки /р определяется по формулам:
постоянный ток
однофазная цепь переменного тока
трехфазная цепь переменного тока
где Рном — номинальная мощность потребителя, кВт;
U ном — номинальное напряжение сети, В;
к.п.д. потребителя (для силовой нагрузки
к3 — коэффициент загрузки потреби -теля; cos — коэффициент мощности потребителя.
Проверка выбранных кабелей на допустимую потерю напряжения.
Потеря напряжения между ГЭРЩ и потребителем при номинальном режиме нагрузки не должна превышать: 5% для потребителей электроэнергии сетей освещения и сигнализации при напряжениях свыше 30 В; 10% для потребителей электроэнергии сетей освещения и сигнализации при напряжениях 30 В или менее; 7% для силовых, нагревательных и отопительных токоприемников, независимо от значения напряжения; 10% для силовых токоприемников с кратковременным и повторно-кратковременным режимом работы независимо от значения напряжения.
Потеря напряжения на кабеле, питающем щит радиостанции и радио- и электрорадионавигационных устройств, а также на кабеле, предназначенном для зарядки аккумуляторных батарей, не должна превышать 5%.
Кабели для питания электродвигателей переменного тока с прямым пуском, должны быть рассчитаны так, чтобы потеря напряжения на выводах двигателя в момент пуска не превышала 25% номинального.
Расчет ведут в такой последовательности: вычисляют расчетные токи; по таблицам допустимых нагрузок на кабели выбирают площади их сечения; вычисляют потерю напряжения при выбранной площади сечения, а если эта потеря превышает нормальную, то соответственно увеличивают площадь сечения кабеля.
Потеря напряжения, %, в неразветвл. цепи постоянного тока с одной нагрузкой на конце составляет
Потеря напряжения, %, в неразветвл. цепи переменного тока с одной нагрузкой, подключенной в конце, если пренебречь индуктивностью кабеля:
для однофазнойцепи переменного тока
для трехфазной цепи переменного тока
где Р — активная мощность, Вт;
l — длина кабеля (в один конец), м; U — номинальное напряжение. В; s — площадь сечения кабеля (провода), мм2;
у — удельная проводимость жилы при температуре нагрева 65' С для медных жил, принимаемая равной 48 м Ом • мм2.
Важнейшими критериями правильности выбора сечения кабеля являются температура нагрева его жил в режиме, принятом для данного кабеля за расчетный, и величина потери напряжения в нем.
Различают следующие режимы работы кабеля:
длительный — режим, при котором время непрерывного нахождения кабеля под нагрузкой превышает время достижения установившейся температуры нагрева токопроводящей жилы кабеля;
кратковременный — режим, при котором к концу периода включения нагрузки температура нагрева токопроводящей жилы не успевает достигнуть установившегося значения, а в период отключения снижается до температуры окружающей среды;
повторно-кратковременный — режим, при котором кратковременные периоды включения нагрузки чередуются с кратковременными периодами отключения При этом в период включения температура нагрева токопроводящей жилы кабеля не успевает достигнуть установившегося значения, а в период отключения не успевает снизиться до температуры окружающей среды. Cтупенчатый — режим, при котором продолжительность периода включения и продолжительность паузы являются переменными величинами.
Время, в течение которого превышение температуры нагрева токопроводящей жилы нагруженного кабеля достигает величины, равной 0,632 значения установившегося превышения температуры, называется постоянной времени кабеля.
Вопрос: судовые кабели, провода, шины. Назначение, выбор.
По своим конструктивным особенностям изолированные проводники разделяются на электрические кабели, провода, шнуры.
Электрический кабель- изделие из одного или нескольких изолированных гибких электрических проводников- жил заключенных в общую защитную оболочку.
Электрический провод- изделие подобное электрическому кабелю, но с облегченной защитной оболочкой.
Электрические кабели провода и шнуры, специально изготовленные для применения в судовых условиях, называются судовыми или корабельными.
К судовым кабелям предъявляются повышенные требования в отношении тепло, огне, масло и влагостойкости, гибкости, механической прочности.
Отечественная промышленность изготавливает судовые кабели для прокладки в силовых и осветительных сетях с напряжением до 690В переменного тока и до 1200В постоянного тока, для неподвижной прокладки внутри помещения и на открытой палубе, кабели, цепи контроля при напряжении 400В переменного тока и до 500В постоянного тока для неподвижной прокладки а также гибкие кабели для подключения к подвижным и переносным приемникам для тех же границ напряжения.
Для токопроводящих жил кабелей и проводов используют мягкоотоженную проволоку из меди с удельным электрическим сопротивлением 17,24нОм*м при t = +20º С.
Жилы кабелей и проводов могут быть однопроволочными.
Для подвижных приемников- многопроволочные
Кабели и провода бывают одно, двух, трехжильные и часто используются в судовых сетях.
На судах используют кабели, провода следующих марок.
Для силовых сетей, сетей освещения и цепей управления, сигнализаций и межприборных соединений при неподвижной прокладки кабели КНР: КНРП, КНРЭ, КНРУ.
В цепях телефонных, цепях контроля при неподвижной прокладки кабели группы КНРТ, КНРЭТ.
В силовых и осветительных сетях в цепях управления для подключения, к подвижным и переносным приемникам НРШМ
Все перечисленные кабели рассчитаны на длительную работу при +65º С
Для жесткого внутреннего моря в электрораспределительном устройстве РРР разрешает применение следующих проводов.
УВГ -400В переменного тока и до 1000В постоянного
ПВ- при напряжении до 500В пер тока и до1000В постоянного тока.