Spkb-optics.ru

СПКБ Оптик
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрическое сопротивление жил кабелей переменному току

В металлах ток образуется при появлении электрического поля. Оно «заставляет» двигаться электроны упорядоченно, в одном направлении. Электроны дальних орбит атома, слабо удерживаемые ядром, формируют ток.

Медные провода

При прохождении отрицательных частиц сквозь кристаллическую решетку молекул меди, они сталкиваются с атомами и другими электронами. Возникает препятствие или сопротивление направленному движению частиц.

Для оценки противодействия току была введена величина «электрическое сопротивление» или «электрический импеданс». Обозначается она буквой «R» или «r». Вычисляется сопротивление по формуле Георга Ома: R=, где U — разность потенциалов или напряжение, действующее на участке цепи, I — сила тока.

Понятие сопротивления

Важно! Чем выше значение импеданса металла, тем меньший ток проходит по нему, и именно медные проводники так широко распространены в электротехнике, благодаря этому свойству.

Исходя из формулы Ома, на величину тока влияет приложенное напряжение при постоянном R. Но резистентность медных проводов меняется, в зависимости от их физических характеристик и условий эксплуатации.

Сопротивление медного кабеля

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Несмотря на то, что медь – один из лучших проводников электричества, она обладает сопротивлением. Оно незначительно – поэтому, например, при прокладке трасс небольшой длины (например, в квартире) им можно пренебречь.

Однако при прокладке трасс большой длины сопротивление медного кабеля имеет решающее значение – поскольку никому не хочется получить на «выходе» значительно меньшее напряжение, чем на «входе».

Сопротивление жилы медного кабеля

Существует три способа узнать сопротивление жилы медного кабеля – получить его из таблицы, рассчитать или же измерить специальным прибором (омметром). Первый вариант наиболее прост, но при этом не слишком точен. Таблицы, в которых указывается номинальное электросопротивление токоведущих жил медного кабеля в расчёт на 1 км длины, приведены в ГОСТ 22483-2012.

Дело в том, что табличные величины сопротивления указываются для кабелей определённого сечения и с определённым составом проводника. На практике же выясняется, что состав медного сплава может отличаться от нормативов. Особенно если речь заходит о некачественных, бюджетных кабелях.

Второй способ получения сопротивления медного кабеля – расчёт по формуле. Потребуется указать следующие значения:

  • Удельное сопротивление меди ρ, которое варьируется в зависимости от процентного содержания меди в сплаве от 0,01724 до 0,018 Ом×мм²/м;
  • Длину медного кабеля в метрах;
  • Сечение кабеля S в мм².

Далее используется следующая формула:

Полученное сопротивление R– это сопротивление всего проводника на произвольную длину. Так что этой формулой удобно пользоваться при расчётах как длинных, так и коротких линий.

Якорь И третий вариант – это измерить сопротивление проводника самостоятельно. Он наиболее точен, поскольку показывает фактическое значение. Тем не менее, главный минус этого способа заключается в трудоёмкости.

Измерение электросопротивления токоведущих жил производится одинарным, двойным или одинарно-двойным мостом с постоянным напряжением. Конкретная методика и принципиальные схемы описываются ГОСТ 7229-76.

Сопротивление изоляции кабелей медных

Измерение сопротивления изоляции кабелей с медными токоведущими жилами является частью испытаний кабельных линий. Эти процедуры проводятся при положительной температуре окружающего воздуха.

Читать еще:  Бьет ток в hdmi кабеле

Дело в том, что в изоляции кабеля могут находиться микрокапли влаги. При отрицательных температурах они замерзают. Кристаллы льда, в свою очередь, являются диэлектриками, то есть ток они не проводят. И, как следствие, измерения медных кабелей при отрицательной температуре не выявят наличия вкраплений влаги в изоляции.

Для измерения сопротивления изоляции используется мегаомметр. Нормативы подразумевают, что его погрешность должна составлять не более 0,2%. Так, одним из допускаемых соответствующим госреестром устройств является SonelMIC-2500 – гигаомметр, предназначенный для измерения сопротивления изоляции, степени её увлажнённости и старения.

В общем виде процедура измерения сопротивления изоляции медных кабелей проводится следующим образом:

  1. С кабеля снимается напряжение. Его отсутствие проверяется специальным устройством;
  2. Устанавливается испытательное заземление на стороне, где проводится измерение;
  3. Жилы с другой стороны разводятся на значительное расстояние друг от друга;
  4. На каждую жилу подаётся напряжение. На кабели с изоляцией из бумаги, ПВХ, полимеров и резины подаётся постоянное напряжение, а на кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена – переменное;
  5. В течение одной минуты замеряется сопротивление изоляции.

Измерение проходит следующим образом:

  • Предположим, измеряется сопротивление изоляции жилы «А»;
  • Тогда испытательное заземление подключается к жилам «В» и «С»;
  • Один конец мегаомметра подключается к жиле «А», второй – к заземляющему устройству («земле»).

Стоит отметить, что конкретная методика измерения зависит от типа кабеля – низковольтный силовой, высоковольтный силовой, контрольный. Вышеприведённый алгоритм имеет общий характер.

Активные и индуктивные сопротивления проводов СИП-1, СИП-2, СИП-4

Значения активных и индуктивных сопротивлений для проводов СИП-1, СИП-2 и СИП-4 приведены в ТУ 16-705.500-2006 «Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередач» таблицы Б.1, Б.2.

Приборы и средства измерения сопротивления изоляции кабеля

Измерение сопротивления изоляции производится специальным прибором – мегаомметром (мегометром). Мегомметры по своему принципу работы делятся на 2 вида – электронные и электромеханические. Удобнее, конечно, работать с электронными – они автоматически рассчитают влажность кабеля, степень старения изоляции, запомнят все данные и внесут в компьютер. Но несмотря на все эти преимущества цифровых приборов, наряду с ними по-прежнему используются электромеханические. Как электронные, так и электромеханические мегомметры внесены в госреестр и должны проходить ежегодную поверку. После прохождения госповерки на прибор наклеивается голограмма и ставится штамп с указанием серийного номера мегомметра и даты следующей поверки.

Разница этих приборов не только в том. что один из них с цифровой индикацией, а второй – со стрелочной, разница даже в самом процессе проведения измерений. Цифровой мегомметр, например, достаточно просто подключить к жилам кабеля как описано выше, произвести измерение и получить результат, который необязательно даже записывать (да, это порой еще делают, но запись в блокнот – просто дань традиции, а так – умная машинка сама все измерит, вычислит и запомнит). Алгоритм работы со стрелочным иной – если нужно узнать влажность кабеля, то производя измерение, фиксируют показания прибора на 15-й секунд и на 60-й, после чего, разделив результат R60 на R15, получают коэффициент абсорбции (степень увлажнения) кабеля. Насколько критично увлажнение можно узнать из таблицы, приведенной на рисунке.

Читать еще:  Кабель сила тока сечение провода

Цены на цифровые мегаомметры

Контроль над изоляцией

Сопротивление изоляции относится к важному параметру электротехнической продукции. Именно от нахождения параметра в установленных нормах зависит безопасность работы. Поэтому важно периодически замерять величину, вовремя выявляя отклонения. Кроме того, для промышленных объектов предусмотрена обязательная периодичность проведения измерений.

В соответствии с установленными нормами и правилами, измерения изоляции должны осуществляться:

  • для передвижных или переносных установок не реже одного раза в полугодии;
  • для внешних приборов и кабелей наружной прокладки, а также в помещениях с повышенной опасностью — не менее одного раза в год;
  • для всех остальных случаев не реже одного раза в три года.

То есть в помещениях, например, таких как офис, магазин, школа, измерение на сопротивление должно выполняться не реже одного раза в 36 месяцев. После окончания испытаний в обязательном порядке составляется акт, в котором указываются измеренные данные. Если замеры неудовлетворительные, то электрический участок выводится в ремонт до момента его приведения к требуемым нормам.

Расчет активного и реактивного сопротивлений кабеля

1234Следующая ⇒
Построение эквивалентной схемы замещения заданного участка сети

Для рассматриваемого примера эквивалентная расчетная схема будет иметь следующий вид (рисунок 3.1)

Рисунок 3.1 – Эквивалентная схема замещения заданного участка сети

Расчет сопротивлений систем

Расчетное напряжение определим по формуле:

Зная расчетное напряжение, можно определить сопротивление для первой системы :

Аналогично найдем сопротивление для второй системы :

Расчет сопротивлений линий электропередач

Зная что погонное сопротивление линий и их длину можно найти сопротивление.

02.02 Электрическое сопротивление на длине 1 км, Ом, медных токопроводяших жил кабелей

Таблица 15.5. Электрическое сопротивление на длине 1 км, Ом, медных токопроводяших жил кабелей КМЖ КМЖВ при 20°С

S, мм2НоминальноеМаксимальноеS,мм2НоминальноеМаксимальное
117,218,3250,6900,731
1,511,512,2350,4930,522
2,56,97,3500,3500,390
44,34,6700,2460,261
62,873,05950,1810,192
101,721,831200,1440,162
161,0781,142

принимать решение о возможности дальнейшей их эксплуатации.

Кабель поставляют в бухтах внутренним диаметром не менее 600 мм, перевязанными не менее чем в трех местах и обернутыми упаковочным материалом. Масса бухты кабеля не превышает 120 кг. Концы кабеля залиты герметизирующим компаундом марки К-115 или другим равноценным материалом. В комплекте с кабелем поставляют концевую арматуру в количествах соответственно заявке потребителя (в каждый комплект входят корпус концевой заделки ЗККМЖ.01.03, упорное кольцо ЗККМЖ.01.02, упорная гайка ЗККМЖ.01.01, накладная гайка ЗККМЖ.01.05 и изолирующий диск ЗККМЖ.01.04).

Монтаж кабеля и концевых заделок должен производиться при температуре не ниже —10°С и относительной влажности воздуха не более 65%. Радиус изгиба кабеля при монтаже должен быть не менее 6D. На всех стадиях монтажа концевых заделок необходимо проверять сопротивление изоляции кабеля, которое не должно быть ниже 106*Ом*км. В процессе монтажа концевых заделок недопустимо оставлять незагерметизированные торцы кабелей более чем на 2 мин. При эксплуатации кабелей должны быть приняты меры с учетом возможности механического повреждения концевых заделок, попадания на них влаги, нефтепродуктов, кислот и других агрессивных сред.

Читать еще:  Переключатель света камаз гитара схема подключения проводов по цветам

Предельно допустимая электрическая нагрузка одиночно прокладываемых кабелей КМЖ (нагрев жил до 85°С при температуре окружающей среды 40 °С) приведена в табл. 15.6 и 15.7. Допустимая токовая нагрузка кабелей, проложенных открыто, зависит от температуры окружающей среды, что учитывается применением коэффициента k1:

t, °С2530405060
k1 для КМЖ1,061,00,850,680,46
k1 для КМЖВ1,161,00,940,750,51

Допустимая токовая нагрузка кабелей, проложенных пучком, устанавливается с учетом коэффициента k 2:

Число кабелей23456
k 20,80,690,630,590,56
Число кабелей8101214
k20,510,480,440,42

Допустимая токовая нагрузка кабелей, проложенных закрытым способом (нагрев 60 °С) с различной заделкой, должна устанавливаться с учетом приведенных коэффициентов:

t, °С253040506070
ЗККМЖ.031,041,00,960,920,840,80
ЗККМЖ.01, ЗККМЖ.02 .1,121,091,061,020,980,94
t, °C8090100120130140
ЗККМЖ.030,610,46
ЗККМЖ.01, ЗККМЖ.020,900,810,770,660,530,36

Таблица 15.6. Максимальные токовые нагрузки одножильных кабелей КМЖ

S, мм2Ток, А
Постоянное и переменное напряжение частоты 50 ГцПеременное напряжение частоты 400 Гц
12222
1,52828
2,53737
44949
66262
108480
16111100
25146129
35177150
50226174
70277198
95333212
120377232

Таблица 15.7. Максимальная токовая нагрузка двух-, трех-, четырех и семижильных кабелей марки КМЖ

S, мм2Ток, А
ДвухжильныйТрехжильныйЧетырехжильныйСемижильный
119151311
1,524201815
2,532252218
44333
65342
107357
169876

Высоковольтные провода нулевого сопротивления

Высоковольтные провода с нулевым R лучше и надежнее обычных, из-за использования в них силикона они не становятся твердыми на морозе, не становятся сухими с течением времени и от температуры.

«Нулевые» высоковольтные провода имеют разницу по сравнению с обычными высоковольтными проводами с полимерными жилами: R в них измеряется в Омах и десятых Ом, тогда как в обычных – в тысячах.

Помимо этого, у него есть и другие преимущества, в первую очередь больший срок эксплуатации.

Действие индуктивного сопротивления кабельных линий

Полное сопротивление электрической цепи разделяется на активное и индуктивное сопротивление. Из них последнее является составной частью реактивного сопротивления, возникающего во время прохождения переменного тока через элементы, относящиеся к реактивным. Индуктивность считается основной характеристикой катушек, не учитывая активное сопротивление их обмоток. Как правило, реактивное сопротивление возникает под влиянием ЭДС самоиндукции. При ее росте, в зависимости от частоты тока, происходит одновременное увеличение сопротивления.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector