Алюминиевый кабель индуктивное сопротивление

Определение активных и индуктивных сопротивлений проводов

Доброго времени суток. В данной статье речь пойдет о расчете активных и индуктивных сопротивлений для воздушных и кабельных линий из цветных металлов, таких как медь и алюминий. Данные расчеты обычно приходится выполнять, когда нужно выполнить расчет токов короткого замыкания в распределительных сетях.

Определение активного сопротивления проводов

Активное сопротивлении проводов проще всего определять по справочным данным, составленным на основании ГОСТ 839-80 – «Провода неизолированные для воздушных линий электропередач» таблицы 1 – 4. Данные таблицы вы сможете найти непосредственно в самом ГОСТ, приведу лишь не которые.

Пользоваться всеми известными формулами по определению активного сопротивления — не рекомендуется [Л1. с.18],связано это с тем, что действительное сечение отличается от номинального сечения, провода выпускались в разное время, по разным ГОСТ и ТУ и величины удельной проводимости (ρ) и удельного сопротивления (γ) у них разные:

• γ – значение удельной проводимости для медных и алюминиевых проводов при температуре 20 °С принимается: для медных проводов – 53 м/Ом*мм2; для алюминиевых проводов – 31,7 м/Ом*мм2;
• s – номинальное сечение провода(кабеля),мм2;
• l – длина линии, м;
• ρ – значение удельного сопротивления принимается: для медных проводов — 0,017-0,018 Ом*мм2/м; для алюминиевых проводов – 0,026 — 0,028 Ом*мм2/м, см. таблицу 1.14 [Л2. с.30].

Активные сопротивления стальных проводов математическому расчету не поддаются. Поэтому рекомендую для определения активного сопротивления использовать приложения П23 – П25 [Л1. с.80,81].

Определение индуктивного сопротивления проводов

Индуктивное сопротивление воздушных линий для стандартной частоты f = 50 Гц и относительной магнитной проницаемости для цветных металлов µ = 1, определяется по известной всем формуле [Л1.с.19]:

• Dср. – среднее геометрическое расстояние между проводами, мм;
• dр – расчетный диаметр провода (мм2), определяется по ГОСТ 839-80, таблицы 1 -4;

Среднее геометрическое расстояние между проводами определяется по формуле [Л1.с.19]:

• D_1-2 — расстояние между проводами первой и второй фазы;
• D_2-3 — расстояние между проводами второй и третей фазой;
• D_1-3 — расстояние между первой и третей фазой.

Данные значения определяются по чертежам опор линий электропередачи.

Для упрощения расчетов индуктивного сопротивления проводов рекомендуется использовать приложения П28-П31 [Л1.с.83-85], предварительно определив значение Dср.

Если же нужно выполнить приближенный расчет, то можно использовать в расчетах средние значения сопротивлений:

• для линий 0,4 – 10 кВ х = 0,3 Ом/км;
• для линий 35 кВ х = 0,4 Ом/км;
• для стальных проводов использовать приложение П6 [Л1.с.70];

Индуктивное сопротивление кабелей рассчитать довольно сложно, из-за различной их конструкции. Поэтому активные и индуктивные сопротивления кабелей рекомендуется принимать по справочникам, приложение П7 [Л1.с.70].

Если же нужно выполнить приближенный расчет, можно принять индуктивные сопротивления:

• для кабелей сечением 16 – 240 мм2 х = 0,06 Ом/км для напряжения до 1000 В;
• для кабелей сечением 16 – 240 мм2 х = 0,08 Ом/км для напряжения 6 – 10 кВ;
• для проводов проложенных на роликах х = 0,20 Ом/км;
• для проводов проложенных на изоляторах х = 0,25 Ом/км;

1. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ, Голубев М.Л. 1980 г.
2. Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004 г.

Источник

Активные и индуктивные сопротивления проводов

В данной статье представлены справочные таблицы активных и индуктивных сопротивлений воздушных линий с проводами из меди, алюминия и стали взятые из ГОСТ, РД, электротехнических справочников и каталогов производителей.

Активные сопротивления проводов

Значения активных сопротивлений проводов марок М, А, АКП, АН, АЖ, А1, А2, АС, АСца, АСКС, АС КП. АСК АТ1С, АТЗС, АТ4С приведены в ГОСТ 839 – 2019 «Провода неизолированные для воздушных линий электропередач» приложение А, таблицы А1 – А8. Для ознакомления, я приведу лишь несколько таблиц из данного ГОСТа, остальные таблицы вы сможете найти непосредственно в самом ГОСТе.

Значения активных сопротивлений стальных проводов марок ПСТ и ПС приведены в книге «Электроснабжение сельского хозяйства. Будзко А.И. 2000 г.» страница 508.

Индуктивные сопротивления проводов

Значения индуктивных сопротивлений для воздушных линий с проводами из меди, алюминия и стали приведены в РД 153-34.0-20.527-98 «Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования» таблицы П1, П2.

Значения индуктивных сопротивлений стальных проводов марок ПСТ и ПС приведены в книге «Электроснабжение сельского хозяйства. Будзко А.И. 2000 г.» страница 511.

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.

Активные и индуктивные сопротивления проводов СИП-3

Значения активных и индуктивных сопротивлений для проводов СИП-3(SAX-W) приведены в «Пособии по проектированию воздушных линий электропередачи напряжением 0,38 – 20 кВ с СИП. Книга 4» от компании «ENSTO» таблицы 2.6 и 2.7.

Также значение активных сопротивлений для проводов СИП-3 указаны в ГОСТ 31946—2012 таблица 3. В данной таблице электрическое сопротивление нулевой несущей жилы и токопроводящей жилы указаны при температуре 20 °С.

Как мы видим значения сопротивлений из пособия компании «ENSTO» таблица 2.6 совпадают с ГОСТ 31946—2012 таблица 3.

Значения индуктивных сопротивлений, приведённые в таблице 2.7 указаны для проводов СИП-3 на напряжение 20 кВ с междуфазным расстоянием 400 мм (данное расстояние указано на установочных чертежах в каталоге).

Соответственно если у вас расстояние между проводами не 400 мм и провода используются свыше напряжения 20 кВ, то применять сопротивления из таблицы 2.7 – я не рекомендую.

В этом случае, ориентировочно индуктивное сопротивление можно рассчитать, по формуле [Л1, с.19]:

• Dср. – среднее геометрическое расстояние между проводами, мм;

• D_1-2 — расстояние между проводами первой и второй фазы;
• D_2-3 — расстояние между проводами второй и третей фазой;
• D_1-3 — расстояние между первой и третей фазой.

Если провода расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной D, имеем Dср = D. Для проводов же, расположенных в одной горизонтальной плоскости и удаленных друг от друга на расстояние D, действительно равенство:

• dр – расчетный диаметр токопроводящей жилы провода без учета изоляции (мм), определяется по ТУ 16-705.500-2006;

Определить индуктивное сопротивление для проводов марки СИП-3 1х50-20, расположенных в одной горизонтальной плоскости и удаленных друг от друга на расстояние D = 400 мм.

1. Определяем среднее геометрическое расстояние между проводами:

где: D = 400 мм – расстояние между проводами.

2. Определяем индуктивное сопротивление для проводов марки СИП-3 1х50-20:

где: dр = 10,7 мм – расчетный диаметр токопроводящей жилы провода без учета изоляции.

Более подробно с самой методикой расчета можно ознакомиться в статье: «Определение активных и индуктивных сопротивлений проводов» .

Чтобы уменьшить время на постоянные расчеты индуктивного сопротивления проводов СИП-3, используя формулу, приведенную выше, я предварительно выполнил расчеты для наиболее часто используемых расстояний между проводами 400 – 6000 мм и для всех сечений проводов СИП-3 от 1х35 до 1х240 мм2. Полученные значения индуктивных сопротивлений, я свел в таблицы 1 и 2.

Таблица 1 – Индуктивное сопротивление проводов СИП-3-20 кВ

Индуктивное сопротивление проводов СИП-3-20 кВ, Ом/км
Среднее геометрическое расстояние между проводами (Dср.), мм	Число и номинальное сечение фазных жил
	1×35	1×50	1×70	1×95	1×120	1×150	1×185	1×240
	Расчетный наружный диаметр провода, мм (ТУ 16-705.500-2006 — Таблица 2)
	12	13	15	16	18	19	21	24
	ТУ 16-705.500-2006 — Номинальная толщина защитной изоляции защищенных проводов на номинальное напряжение 20 кВ — 2,3 мм, на номинальное напряжение 35 кВ — 3,5 мм.
	Расчетный диаметр токопроводящей жилы без учета изоляции (dр), мм
	9,7	10,7	12,7	13,7	15,7	16,7	18,7	21,7
400	0,293	0,286	0,276	0,271	0,262	0,259	0,251	0,242
450	0,300	0,294	0,283	0,278	0,270	0,266	0,259	0,249
500	0,307	0,300	0,290	0,285	0,276	0,273	0,265	0,256
550	0,313	0,306	0,296	0,291	0,282	0,278	0,271	0,262
600	0,318	0,312	0,301	0,296	0,288	0,284	0,277	0,268
700	0,328	0,322	0,311	0,306	0,298	0,294	0,287	0,277
800	0,336	0,330	0,319	0,314	0,306	0,302	0,295	0,286
900	0,343	0,337	0,327	0,322	0,313	0,309	0,302	0,293
1000	0,350	0,344	0,333	0,328	0,320	0,316	0,309	0,300
1250	0,364	0,358	0,347	0,342	0,334	0,330	0,323	0,314
1500	0,376	0,369	0,359	0,354	0,345	0,341	0,334	0,325
2000	0,394	0,387	0,377	0,372	0,363	0,360	0,352	0,343
2500	0,408	0,401	0,391	0,386	0,377	0,374	0,366	0,357
3000	0,419	0,413	0,402	0,397	0,389	0,385	0,378	0,369
3500	0,429	0,423	0,412	0,407	0,399	0,395	0,388	0,378
4000	0,437	0,431	0,420	0,415	0,407	0,403	0,396	0,387
4500	−	−	0,428	0,423	0,414	0,410	0,403	0,394
5000	−	−	0,434	0,429	0,421	0,417	0,410	0,401
5500	−	−	−	−	0,427	0,423	0,416	0,407
6000	−	−	−	−	−	−	−	0,412

Как мы видим значение индуктивного сопротивления проводов СИП-3 1х50-20 из расчетной таблицы 1 практически совпало со значением из таблицы 2.7 компании «ENSTO».

Таблица 2 — Индуктивное сопротивление проводов СИП-3-35 кВ

Индуктивное сопротивление проводов СИП-3-35 кВ, Ом/км
Среднее геометрическое расстояние между проводами (Dср.), мм	Число и номинальное сечение фазных жил
	1×35	1×50	1×70	1×95	1×120	1×150	1×185	1×240
	Расчетный наружный диаметр провода, мм (ТУ 16-705.500-2006 — Таблица 2)
	14	16	17	19	20	22	24	26
	ТУ 16-705.500-2006 — Номинальная толщина защитной изоляции защищенных проводов на номинальное напряжение 20 кВ — 2,3 мм, на номинальное напряжение 35 кВ — 3,5 мм.
	Расчетный диаметр токопроводящей жилы без учета изоляции (dр), мм
	10,5	12,5	13,5	15,5	16,5	18,5	20,5	22,5
400	0,288	0,277	0,272	0,263	0,259	0,252	0,246	0,240
450	0,295	0,284	0,279	0,271	0,267	0,259	0,253	0,247
500	0,302	0,291	0,286	0,277	0,273	0,266	0,260	0,254
550	0,308	0,297	0,292	0,283	0,279	0,272	0,266	0,260
600	0,313	0,302	0,297	0,289	0,285	0,278	0,271	0,265
700	0,323	0,312	0,307	0,298	0,294	0,287	0,281	0,275
800	0,331	0,320	0,315	0,307	0,303	0,296	0,289	0,283
900	0,339	0,328	0,323	0,314	0,310	0,303	0,297	0,291
1000	0,345	0,334	0,329	0,321	0,317	0,310	0,303	0,297
1250	0,359	0,348	0,343	0,335	0,331	0,324	0,317	0,311
1500	0,371	0,360	0,355	0,346	0,342	0,335	0,329	0,323
2000	0,389	0,378	0,373	0,364	0,360	0,353	0,347	0,341
2500	0,403	0,392	0,387	0,378	0,374	0,367	0,361	0,355
3000	0,414	0,403	0,398	0,390	0,386	0,379	0,372	0,366
3500	0,424	0,413	0,408	0,399	0,395	0,388	0,382	0,376
4000	0,432	0,421	0,416	0,408	0,404	0,397	0,390	0,384
4500	−	−	0,424	0,415	0,411	0,404	0,398	0,392
5000	−	−	0,430	0,422	0,418	0,411	0,404	0,398
5500	−	−	−	−	0,424	0,417	0,410	0,404
6000	−	−	−	−	−	−	−	0,410

1. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ, Голубев М.Л. 1980 г.

Источник