§ 4. Расчет конструкций кабельных изделий

Пример

Составить конструкцию кабеля марки КРПТ (ГОСТ 2650-44). Но-минальное напряжение 500 В переменного тока. Число жил и сечение:

3 х 10 мм².

Решение

1. Расчет геометрических размеров конструктивных элементов

кабеля.

В ГОСТе 2650-44 (см. приложение 3) сказано, что токоведущая жила сечением 10 мм² по конструкции должна быть типа III-ГОСТ 1965-64 (табл.39). Это значит, что токопроводящая жила состоит из 91 проволочки диаметром d=0.37 мм. Система скрутки: стренга тринадцатипроволочная, жила скручена из семи стренг (см.табл.39, ГОСТ 1956-64).

d_стр=1.15 d_стр=1.15*0.37=1.56 мм;

d_ж=3 d_стр; d_ж=4,68 мм.

Толщина изоляции для сечения 10 мм² равна 1,2 мм/см ( ГОСТ 2650-44). Диаметр изолированной жилы:

d_из=d_ж+2Δ_из, d_из=4,68+2*1,2=7,1 мм.

Диаметр по скрутке изолированных жил:

D_ск=2,15d_из, D_ск=15,3 мм

(скрутка изолированных жил - без сердечника).

Диаметр кабеля

D_к=D_ск+2Δ_ш, D_к=15,3+2*3,5=22,3 мм,

Δ_ш - толщина шланга (табл.68 ГОСТ 2650-44).

Полученный диаметр нужно сравнить D_к по ГОСТУ 2650-44 (табл.69). По ГОСТу D_к с числом жил и сечением 3 х 10 мм² должен быть равен 24,5 мм . Но по наружным диаметрам допускается отклонение (ГОСТ 2650-44 приложение 3). В данном случае допусти-мо отклонение ± 3 мм. Значит, можно считать, что размеры кабеля рассчитаны правильно.

II. Расчет весов материалов, необходимых для изготовления 1 км кабеля. Медь:

Изоляционная резина ТСШ-30А, удельный вес 1,62 г/см³ (см. табл. 20).

Р_р=(d_ж+Δ)Δγn₁K3K8,

Р_р=(4.68+1.2)*1.2*1.62*3*1.034*1.17=130 кг/км.

Шланговая резина ШБМ-40 (удельный вес 1,25 г/см³):

Р_ш=

Вес кабеля:

Р_к=Р_м+Р_р+Р_ш, Р_к=297+130+333=760 кг/км.

Все расчетные данные свдятся в табл. 5.

Задачи

4.01. Составить конструкцию провода парки ПС (ГОСТ 6598-53). Номинальное напряжение 1000 В постоянного тока. Сечения (мм²):

1) 1, 1,5; 2,5; 4) 43, 50, 70;

2) 4, 6, 10; 5) 83, 95, 120;

3) 16, 25, 35; 6) 150, 185, 240.

4.02. Составить конструкцию провода марки ПСШ (ГОСТ 6598-53). Номинальное напряжение 3000 В постоянного тока. Сечения (мм²):

1) 2,5 4, 6; 4) 70, 83, 95;

2) 10, 16, 25; 5)120, 150, 185;

3) 35, 43, 50; 6) 240, 300, 350.

4.03. Составить конструкцию провода марки ПСШ (ГОСТ 6598-53). Номинальное напряжение 4000 В постоянного тока. Сечения

(мм²):

1) 6, 10, 16; 4) 95, 120, 150;

2) 25, 35, ' 43; 5) 185, 240, 300;

3) 50, 70, 83; 6) 2,5 4, 350.

4.04. Составить конструкцию провода марки ПС (ГОСТ 6598-53). Номинальное напряжение 3000 В постоянного тока. Сечения

(мм²):

1) 2,5, 4, 50; 4) 35, 43, 120;

2) 6, 10, 70; 5) 150, 185, 350;

3) 16, 25, 95; 6) 83, 240, 300.

4.05. Составить конструкцию провода марки ПС (ГОСТ 6598-53). Номинальное напряжение 4000 В постоянного тока. Сечения

(мм²):

1) 1,5; 2,5; 95; 4) 25, 35, 185; .

2) 4, 6, 120; 5) 43, 50, 240;

3) 10, 16, 150; 6) 70, 83, 300.

4.06. Составить конструкцию провода марки ПМУ (ГОСТ 6598-53). Номинальное напряжение 40000 В постоянного тока. Сечения (мм²):

1) 4, 6; 4) 43, 50;

2) 10, 16; 5) 70, 83;

3) 25, 35; 6) 95, 120.

Таблица 5

Конструкция кабеля КРПТ 3х10 мм², ГОСТ 2650-44 U_н 500 В.

Число и сечение жил, мм^2

Конструкция жилы

Толщина изоляции, мм

Диаметр по изоляции

Диаметр по скрутке

Толщина шланга

Диаметр кабеля

Медь кг/км

Вес кг/км

Расчетный вес кабеля, кг/км

Число проволок в жиле

dпр, мм

Число проволок в стренге

Система скрутки

dж

Изол. резины ТСШ-30А, уд. вес 1,62

Шланговой резины ШБМ-40, уд. вес 1,25

мм

3x10

91

0.37

13

(1+6)13

4.68

1.2

7.1

15.3

3.5

22.3

277

130

333

740

Составил Дата

4.07. Составим конструкцию провода марки ПСЭШ (ГОСТ 6598-53). Номинальное напряжение 1000 В постоянного тока. Сечение 16x2,5 мм².

4.08. Составить конструкцию провода марки ЛПРГСЭ ( ГОСТ 2262-50). Номинальное напряжение 220 В переменного тока. Сече-ния (мм²):

1) 0,5, 2,5; 4) 1,5, 10;

2) 0,75, 4,0; 5) 16, 70;

6) 25, 70;

3) 1,0, 6,0; 7) 35, 95.

4.09. Составить конструкцию кабеля марки ГРШН (ГОСТ 5013-60). Номинальное напряжение 500 В переменного тока. Число жил: 3 основные, 1 заземляющая, 1 вспомогательная. Сечения основных жил: 2,5 и 4 мм².

4.10. Составить конструкцию кабеля марки ГРШН (ГОСТ 5013-60). Номинальное напряжение 500 В переменного тока. Число жил: 3 основные, 1 заземляющая. Сечения основных жил (мм²):

1) 2,5, 4; 3) 16, 25;

2) 6, 10; 4) 35, 50.

4.11. Составить конструкцию кабеля марки ГРШН (ГОСТ 5013-60). Номинальное напряжение 500 В переменного тока. Число жил: 3 основные, 1 заземляющая, 2 вспомогательные. Сечения основных жил (мм²):

1) 4, 6; 2) 10, 16; 3) 25, 35.

4.12. Составить конструкцию провода ПРГД (ГОСТ 6731-53). Сечения (мм²):

1) 6, 120, 35; 2) 10, 95, 25; 3) 16, 70, 50.

4.13. Составить конструкцию кабеля марки КШВГ (ГОСТ 9388-60). Номинальное напряжение 6000 В переменного тока. Число жил и сечения (мм²):

1) 3 х 10 + 1 х 6 и 3 х 120 + 1 х 35;

2) 3 х 16 + 1 х 6 и 3 х 95 + 1 x 25;

3) 3 х 25 + 1 х 10 и 3 х 70 + 1 х 16;

4) 3 х 35 + 1 х 10 и 3 х 50 + 1 х 16.

4.14. Составить конструкцию кабеля марки КШВГД (ГОСТ 9388-60). Номинальное напряжение 6000 В переменного тока. Число жил и сечения (мм²):

1) 3 х 25, 3 х 150 и 3 х 70;

2) 3 х 35, 3 х 120 и 3 х 50.

4.15. Составить конструкцию кабеля марки КШВГЛ (ГОСТ 9388-60). Номинальное напряжение 6000 В переменного тока. Число жил и сечения (мм²):

1) 3 х 10 + 3 х 4 и 3 х 95 + 3 х 10;

2) 3 х 120 + 3 X 10 и 3 х 25 + 3 х 4;

3) 3 х 16 + 3 х 4 и 3 х 70 + 3 х 6;

4) 3 X 35 + 3x4 и 3x50 + 3x6.

4.16. Составить конструкцию кабеля марки КРИТ (ГОСТ 2650-44). Номинальное напряжение 500 В переменного тока. Число жил и сечения (мм²):

1) 2 х 4, 2 х 6, 2 х 10;

2) 2 х 16, 2 х 25, 2 х 35;

3) 2 х 25, 2 х 50, 2 х 70;

4) 3 х 4 + 1 х 2,5 и 3 х 10 + 1 х 6;

5) 3 х 6 + 1 х 4 и 3 х 25 + 1 х 10;

6) 3 х 16 + 1 х 10 и 3 х 50 + 1 х 16;

7) 3 х 35 + 1 х 10 и 3 х 70 + 1 х 25;

8) 3 х 2,5, 3x4, 3 х 10;

9) 3 х 6, 3 х 16, 3 х 35;

10) 3 х 25, 3 X 50, 3 х 70.

4.17. Составить конструкцию провода марки ШРПС (ГОСТ 2650-44). Номинальное напряжение 500 В переменного тока. Число жил и сечения (мм²):

1) 3 х 0,75, 3 х 1,0, 3 х 1,5;

2) 2 х 0,75, 2 х 1,0, 2 х 1,5.

4. 18. Составить конструкцию провода марки ПР (ГОСТ 1977-54). Номинальное напряжение 500 В переменного тока. Сечения (мм²):

1) 2,5, 4, 16, 70; 3) 25, 50, 185, 95;

2) 6, 10, 120, 240; 4) 35, 70, 150, 300.

4.19. Составить конструкцию провода марки ПРГ (ГОСТ 1977-54). Номинальное напряжение 500 В переменного тока. Сечения (мм²):

1) 1,0; 1,5; 10; 4) 50, 70, 95;

2) 2,5, 4, 16; 5) 120, 150, 185.

3) 6, 25, 35;

4.20. Составить конструкцию провода марки ПРГЛ (ГОСТ 1977-54). Номинальное напряжение 500 В переменного тока. Сечения (мм²):

1) 0,5, 0,75, 1,0, 1,5; 2) 2,5, 4, 6.

4.21. Составить конструкцию кабеля КСРГ (ГОСТ 1508-63). Номинальное напряжение 500 В переменного тока. Число жил и сечения (мм²):

1) 4 х 0,75; 4 х 1,5; 4 х 10;

2) 4 х 4; 4 х 2,5; 4x6;

3) 7 х 1,0; 7 х 1,5; 7x4;

4) 7 х 2,5; 7x6; 7 х 10;

5) 14 х 1,0; 14 х 1,5; 14 х 2,5;

6) 19 х 0,75; 19 х 1,5; 19 х 2,5;

7) 37 х 0,75; 37 х 1,0; 37 х 2,5.

4.22. Составить конструкцию кабеля марки КВРГ (ГОСТ 1508-63). Номинальное напряжение 500 В переменного тока. Число жил и сечения (мм²):

1) 6 х 1,0; 6 х. 1,5; 6 х 10;

2) 6 х 4,0; 6 х 2,5; 6 х 6;,

3) 14 х 0,75; 14 х 1,0; 14 х 2,5;

4) 10 х 1,5; 10 х 2,5; 10 х 6;

5) 30 х 1,0; 30 х 1,5; 30 х 2,5;

6) 24 х 0,75; 24 х 1,5; 24 х 2,5;

7) 37 х 1,0; 37 х 1,5; 37 х 2,5.

4.23. Составить конструкцию кабеля марки ПГВ (ГОСТ 6323-62). Номинальное напряжение 500 В переменного тока. Сечения (мм²):

1) 0,75, 1,0, 16, 95;

2) 1,5, 2,5, 25, 70;

3) 4, 6, 35, 50.

4.24. Составить конструкцию провода ПРП (ГОСТ 1843-46). Одножильные. Сечения (мм²):

1) 1,5; 2,5; 95; 3) 6, 10, 16;

2) 1,0; 4, 70; 4) 25, 35, 50.

4.25. Составить конструкцию провода ПРЯ (ГОСТ 1843-46). Число жил и сечения (мм²);

1) 4 х 1,0; 4 х 1,5; 4 х 2,5;

2) 7 х 1,0; 7 х 1,5; 7 х 2,5;

3) 14 х 1,0; 14 х 1,5; 14 х 2,5;

4) 19 х 1,0; 19 х 1,5; 19 х 2,5;

5) 30x1,0; 30x1,5; 30x2,5;

6) 4 х 4; 4 х 6; 4 х 10;

7) 7 х 4; 7x6; 7 х 10.

4.26. Составить конструкцию провода марки ПРШП (ГОСТ 1843-46). Число жил и сечения (мм²):

1) 1,0; 1,5; 2,5;

2) 4, 6, 10;

3) 16, 25, 35;

4) 50, 70, 95;

5) 2 х 4; 2x6; 2 X 10;

6) 2 х 16; 2 х 25; 2 х 35;

7) 2 х 50; 2 х 70; 2 х 95;

8) 3 х 1,0; 3 х 1,5; 3 х 2,5;

9) 3 х 4; 3 x 6; 3 х 10;

10) 3 х 16; 3 х 25; 3 х 35;

11) 3 х 50; 3 х 70; 3 х 95;

12) 4 х 1,0; 4 х 1,5; 4 х 2,5;

13) 7 х 1,0; 7 х 1,5; 4 х 2,5;

14) 14 x1,0; 14 x 1,5; 14 x 2,5;

15) 19 x 1,0; 19 x 1,5; 19 x 2,5;

16) 4 x 4; 4 x 6; 4 x 10;

17) 7 X 4; 7 x 6; 7 x 10.

Приложение 1.

РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И ВЕСОВ МАТЕРИАЛОВ КАБЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ.

1. Порядок составления конструкций кабельных изделий.

На каждое кабельное изделие на заводах в соответствии с ГОСТом составляется техническое описание, кратко именуемое на практике конструкцией. Конструкция состоит из двух частей: расчетных (без учета допусков) геометрических размеров констру-ктивных элементов изделия и расхода каждого вида материала на 1 км изделия. При расчете веса материалов берутся номинальные (т.е. без учета допусков) размеры кабельных изделий. В этом случае получается так называемое расчетное значение веса, по отношению к которому можно определить отклонение фактического расхода материалов, т.е. оценить размеры экономии или перерасхода материалов по заводу и в целом по всей отрасли промышленности.

На основании расчетного веса планирующие организации опреде-ляют также заявки на материалы и составляют нормы расхода мате-риалов по кабельной промышленности.

Расчетный вес принято выражать в кг/км для тех изделий, которые учитываются в километрах. Для той же части кабельной продукции, у которой измерение длины связано со значительными трудностями (обмоточные, голые провода и т.д.), расчетный вес определяется в кг/т, т. е. указывается количество килограммов каждого из материалов на тонну готового кабельного изделия.

При расчетах все размеры элементов изделия берутся в милли-метрах, удельный вес материалов в г /см³. Ответ получается в кг/км.

В процессе технологической обработки меняется форма и физи-ческое состояние исходных материалов, применяемых для изготовле-ния кабельных изделий. Например, проволоки и жилы при скрутке приобретают форму винтовой спирали, бумажные ленты получают усадку, резиновая и пластмассовая изоляции при наложении заполняют промежутки между проволоками и т.д. Все эти технологические факторы учитывают при определении расчетного веса, вводя в основную формулу поправочные коэффициенты.

Во избежание ненужных усложнений в расчетах весов принята различная точность конструктивных размеров и весов в зависимости от вида конструктивного элемента и веса изделия (табл.6).

Таблица 6.

Точность расчета конструктивных размеров и весов.

Наименование конструктивного элемента	Точность,мм
1. Толщина и диаметр по эмалевой и шелковой изоляции . 2. Диаметры проволок, диаметры по скрутке проволок по обмотке х/б пряжей, толщины алюминиевых, свинцовых оболочек, волокнистых (кроме шелка), пленочных и бумажных покрытий	0,001 0,01
Наименование конструктивного элемента	Точность,мм
3. Толщина остальных материалов: диаметры по изоляции, скрутке жил, по оболочкам, защитным покровам, по броне. 4. Веса материалов: до 1 кг до 10 кг до 100 кг свыше 100кг	0,1 0,001 0,01 0,01 1,0

Во всех величинах размеров и весов цифра, стоящая после зна-ка требуемой точности, отбрасывается, если она меньше пяти,и увеличивается на единицу, если она равна пяти или выше.