Что такое силовой кабель электродвигателя

При запуске оборудования в эксплуатацию важно правильно подобрать кабель для его электропитания. Заниженное сечение жил приводит к затруднённому запуску электродвигателя и перегреву кабеля, вплоть до его повреждения, избыточное сечение — к лишним затратам.

Какие марки кабеля лучше всего использовать для подключения двигателя?

Подбирая марки кабелей для питания асинхронных электрических двигателей, учитывают условия, в которых они будут работать. Для обеспечения питания передвижных электроустановок, которые часто перемещаются между объектами строительства или других работ, предпочтение следует отдавать гибким маркам кабельной продукции. Существует ряд механизмов, приводимых асинхронными электродвигателями, которые в процессе работы совершают постоянные перемещения. Например, кран-балки, электротали и другая грузоподъёмная техника. Электропривод таких механизмов подключается к электросети только гибкими медными кабелями с резиновой изоляцией. Токовые жилы гибких кабелей набраны пучками тонкой медной проволоки, поэтому выдерживают многократные изгибы.

Наиболее подходящие и популярные марки для таких двигателей КГ, КПГС, КПГ1У

Для прокладки в земле целесообразно выбрать бронированный кабель (например, ВБШв или АВБШв), чтобы исключить возможность его случайного повреждения в твёрдом грунте. Допускается прокладка в траншеях с подушкой из песка кабелей в ПВХ оболочке. Эти типы кабелей могут прокладываться и в лотках.

Как рассчитать сечение кабеля для электродвигателя?

В общем случае выбор сечения и марки кабеля для подключения двигателя входит в задачи проектирования. Ввод нового объекта, ремонт или реконструкция уже эксплуатирующегося, выполняются в соответствии с проектом. Проектировщики в своей работе учитывают различные факторы, влияющие на результаты выбора:

мощность подключаемого электродвигателя;
материал токопроводящих жил кабеля;
длину питающей кабельной линии;
вид кабельной трассы и способ прокладки.

Кроме этого, проверяется термическая стойкость кабеля при протекании ударного тока короткого замыкания в течение времени срабатывания защит.

Упрощенные методы расчета сечения для двигателя

Для самостоятельного подбора кабеля для трёхфазного двигателя можно пользоваться приближёнными методами. Для оценки величины номинального тока трёхфазного электродвигателя напряжением 380 вольт нужно мощность двигателя, выраженную в киловаттах умножить на два. Полученное значение приблизительно соответствует рабочему току в амперах. Как правило, оно несколько больше фактического значения, что создаёт определённый запас. Если есть возможность, то значение тока стоит уточнить на шильдике двигателя.

Шильдик двигателя

По одной из таблиц, приведённых в ГОСТ или Правилах Устройства Электроустановок, подбирается требуемое сечение, соответствующее найденному значению тока. Нужная таблица выбирается с учётом материала жил и метода прокладки проводников. Полученное сечение соответствует условиям нагрева при длительном протекании заданной величины тока. Если кабель предполагается прокладывать во взрывоопасной зоне категории В – 1а, расчётное значение тока умножается на поправочный коэффициент 1,25.

При большой протяжённости питающего кабеля (более 70 – 100 метров) может происходить существенное падение напряжения. Расчёт величины падения напряжения проводится для значения пускового тока.

Для очень грубой оценки при выборе кабеля по мощности двигателя в «полевых условиях» допустимо применять правило: одному киловатту мощности соответствует 1 мм 2 сечения кабельной жилы. Во всяком случае, при мощности электродвигателя до 50 кВт включительно, такой способ выбора допустим.

В случае необходимости этот принцип может быть использован при подборе моторного кабеля для питания асинхронного двигателя от частотного преобразователя.

Выбор сечения кабеля по мощности двигателя

В качестве примера выполним расчёт сечения кабеля для подключения асинхронного электродвигателя напряжением 380 вольт.

Исходные данные: мощность электродвигателя — 30 кВт, коэффициент мощности 0,86, кпд 0,9. Прокладка кабеля предполагается в траншее. Марка кабеля АВВГ.

Рассчитаем величину номинального тока двигателя, который будет принят в качестве длительно допустимого при выборе кабеля:

Отмечаем совпадение с результатами грубой оценки величины тока по методике, приведённой выше (30х2 = 60 А).

Теперь определим требуемое сечение алюминиевой жилы по ГОСТ 31996 – 2012. Интересующие нас данные находятся в таблице 21, в соответствии с которыми сечение многожильного кабеля, обеспечивающего длительное протекание переменного тока 59 ампер должно составлять 10 мм 2 при подземной прокладке. Данные в этом столбце таблицы относятся к трёхжильным кабелям.

Таким образом, может быть выбран кабель АВВГ 3х10 мм 2 . В сноске к таблице имеется уточнение, касающееся применения поправочного коэффициента 0,93 для кабелей с четырьмя жилами одинакового сечения с нагрузкой на каждой из них. В случае, когда нагрузкой служит трёхфазный асинхронный двигатель, поправку можно не применять, даже если кабель четырёхжильный, так как нулевой провод не несёт нагрузку. Четвёртая жила кабеля окажется загруженной только при подключении распределённой по трём фазам однофазной нагрузки.

Для дополнительной проверки выбора сечения можно воспользоваться таблицей 1.3.7 из Правил Устройства Электроустановок. Нас интересует последний столбик, где приведены длительно допустимые значения токов для трёхжильных кабелей, проложенных в земле. Ближайшим значением, равным или большим величине тока нагрузки является 70 ампер. Данному значению соответствует сечение 10 мм 2 . То есть, данные в основном совпадают, хотя таблица из ПУЭ допускает несколько большую загрузку кабеля.

При выборе медного кабеля (например, марки ВВГ) пользуемся данными таблицы 19 ГОСТ и 1.3.6 ПУЭ, из которых находим требуемое сечение 6 мм 2 .

Таким образом, может быть применён алюминиевый кабель АВВГ 3Х10 мм 2 , либо медный ВВГ 3х6 мм 2 .

Источник

Что такое силовой кабель электродвигателя

От точного подбора марки кабеля для подключения электродвигателя зависит длительность и бесперебойность работы как самого оборудования, так и всей сети.

Специалисты рекомендуют осуществлять выбор кабеля для электродвигателя, руководствуясь следующими правилами:

учитывать силу тока и мощность подключаемого оборудования,
принимать во внимание длину подводимых кабельных сетей,
вводить поправочные коэффициенты, зависящие от условий эксплуатации, включая параметры окружающей среды,
согласовывать сечение кабеля для подключения электродвигателя с наибольшей фактической нагрузкой на электросеть, а также с токами защитных предохранителей и выключателей.

Наиболее простым и достаточно достоверным способом является выбор кабеля по мощности электродвигателя. Для этого следует знать справочные характеристики оборудования и степень его использования в условиях максимальной нагрузки, добавив к полученному результату определённую величину, которая позволит подключить дополнительные устройства и обезопасит систему от сложно прогнозируемых факторов.

Отечественные и зарубежные производители предлагают довольно широкий ассортимент кабелей для подключения электродвигателей, но среди наиболее часто используемых марок следует назвать ВВГЭ, ПВВГЭ, ВВГнг, КГ.

Кабель для электродвигателя — обзор марок

ВВГЭ – это кабель с высокой степенью механической защиты, оснащённый экраном из медной проволоки, скреплённой плетёной медной спиральной лентой. Такая конструкция обуславливает преимущественное использование кабеля ВВГЭ для подключения электродвигателей, чувствительных к электромагнитным помехам, источником которых обычно служит преобразователь частоты.

ВВГЭ является аналогом известных немецких марок NYY, NYCY и NYCWY, полностью отвечая стандарту VDE 0276-603-2000. Выпускается с голубой (нулевой), жёлто-зелёной (заземляющей) жилами или без них и рассчитан на максимальное напряжение 1 кВ при частоте 50 Гц. Подробнее о марке

Изоляционная оболочка ПвВГЭ изготовлена из сшитого полиэтилена, обладающего отличной термической и механической стойкостью. Поэтому данная марка, независимо от сечения кабеля, успешно применяется для присоединения различных модификаций электродвигателей, устанавливаемых как на мобильных, так и на стационарных силовых установках, в т.ч. получающих питание через частотные преобразователи.

Одиночная прокладка ПВВГЭ осуществляется в специализированных кабельных сооружениях, групповая же разрешена только в наружных электрических установках с применением пассивной защиты от огня. Зарубежными аналогами кабеля ПВВГЭ являются марки N2XCY и N2XCWY.Подробнее о марке

ВВГнг представляет собой изделие с оболочкой и изоляцией из негорючего материала, самозатухающего светотермостойкого ПВХ пластиката, который не поддерживает процесс распространения горения, как при одиночной, так и при совместной прокладке кабеля.

Будучи отечественным заменителем марок кабелей NYY-J и CYKY, ВВГнг приспособлен для монтажа любым подходящим способом, включая скрытое подведение к электрическим двигателям и силовым установкам, например, в стенах, кабельных коллекторах и прочих специальных сооружениях. Подробнее о марке

КГ применяется при необходимости использования кабеля с повышенной пластичностью и прочностью «на изгиб», например, для подключения к питающей сети электродвигателей, размещённых на подвижных силовых установках. Это могут быть сварочные аппараты, мобильные станки, насосы и даже краны.

Как и зарубежная марка-аналог H07RN-F, кабель КГ практически не используется для запитывания стационарных объектов или подземной прокладки, что связано с особенностями конструкции внешней оболочки изделия, не выдерживающей значительных механических нагрузок. Подробнее о марке

Источник

Что такое силовой электрический кабель и из чего он состоит?

Силовой кабель позволяет передавать электроэнергию от подстанций к коммунально-бытовым, промышленным, общественным объектам. Конструкция провода состоит из жил, изолирующих покрытий, внешней оболочки, брони, экрана. Изделия подразделяются на классы по виду сплава, структуре и строению, количеству жил, интенсивности проходящего напряжения тока и т.д.

Разновидности изделий

Назначение силовых проводов заключается в передаче электроэнергии в жилые здания, общественные организации, производства. Изделия классифицируются по параметрам и характеристикам кабелей, проводов внутренних, оболочек и т.д.

Наружная (внешняя) защита от атмосферных осадков и смены погодных условий в кабелях для электропроводки может быть бронированной либо небронированной. Контрольный кабель от силового провода отличается меньшей прочностью, т.к. не имеет армирования.

По конструктивному решению токопроводящих жил изделия подразделяются на кабели одножильные либо с 2-5 проводами (многожильные).

Классификация по силе напряжения разделяет кабели на предназначенные для функционирования под давлением:

Изделия отличаются общей массой и весом отдельных элементов (изоляция, жилы, экраны).

К популярным и востребованным конструкциям силового кабеля относятся типы:

Кабель ППВ состоит из медной сердцевины (трехжильной), защищенной слоем из поливинилхлорида. Продукция применяется при проведении освещения в помещениях. Изделия должны крепиться статично.

Провод АППВ изготавливается преимущественно из алюминиевых сплавов; материал проходит по длине провода.

Сердцевина кабеля ВВГ состоит из меди, имеет 1-4 жилы. Защитное покрытие состоит из ПВХ. Кабели служат для проведения линий освещения в жилых и общественных комплексах с разной температурой и влажностью воздуха.

Медь в составе провода ПВС обеспечивает пластичность конструкции. В соответствии с толщиной изделия допускается 2-5 скручиваний частей стержня. Провода применяются в бытовых приборах, системах освещения, переходниках.

В кабелях ВБбШв предусмотрено до 5 скручиваний жил. Продукция применяется при проведении линий электропередач. Изделия отличаются прочностью, долговечностью.

Провод НУМ имеет внешнюю оболочку из негорючего материала, 2-4 внутренних жилы. Провода оптимальны для выполнения электропроводки. Преимущество изделий заключается в устойчивости к деформациям; конструкция выдерживает перепады температур от -50 до +50°С.

В составе кабеля марки КГ — многопроволочные жилы из меди. Защитный слой состоит из прорезиненного изолятора. Прочность, пластичность, влагостойкость изделий позволяют использовать продукцию на сложных участках.

Понятие жилы в электропроводке

Устройство силовых кабелей включает пластичные жилы из металлических сплавов. Сердечник может быть однопроволочным либо многопроволочным. Различается конфигурация сечения элемента (плоская, секторная). Важной характеристикой является площадь сечения жилы.

Токопроводящие и нулевые заземляющие жилы

Жилы в соответствии с назначением могут быть токопроводящими либо заземляющими (нулевыми).

Токопроводящая жила является основным элементом в кабеле. В составе жилы может быть 1-5 проволок. Форма элементов по стандартам округлая, сегментная либо секторного типа. Изделия нормируются по виду сечения и диаметру.

Жилы нулевые применяются при неравномерных нагрузках электросети. Заземляющие нити отличаются небольшим сечением и размещаются по центру провода. Элементы обеспечивают безопасную эксплуатацию.

Изоляция жил

Жилы в проводах должны быть изолированы специальным покрытием.

В качестве защитного сырья используются:

Изоляция из бумаги предполагает нанесение слоев на жилы и пропитывание сырья огнестойким составом. Продукция применяется на оборудовании, работающем под большим напряжением.

Изолирующее покрытие из резины пластичное, прочное, долговечное. Жилы с резиновой оболочкой используются в кабелях для подсоединения к устройствам, передвигаемым при эксплуатации. Необходимо учитывать чувствительность резины к минусовым температурам. Для предотвращения деформации жилы дополняют поливинилхлоридным покрытием.

Изолирующий слой из пластмассы (полиэтилен либо поливинилхлорид) бюджетен, надежен, обладает высокой изоляцией, большим сроком годности.

Одножильные и многожильные

Конструкция силового кабеля включает провода:

Провод одножильный включает 1 проводник тока. Изделия применяются в общественных зданиях, жилых комплексах для подачи электричества. В производственных помещениях одножильные провода применяют для вывода электроэнергии от генераторов в общую сеть.

Многожильные провода состоят из нескольких переплетенных жил. Для увеличения пластичности между жилами протягивают нить. Изделия отличаются устойчивостью к вибрациям, гибкостью, предназначены для подключения бытовых приборов.

Материал жилы

Для изготовления жил применяются разные виды сырья (сплавы алюминия, меди, стали). Допустимы комбинированные составы и синтетические материалы жилы. Для пропуска оптических сигналов провода выполняют из пластмассы либо стекла. Для рассеивания тепловой энергии используются жилы из нихрома.

Медные

Жилы из меди в соответствии с технологией изготовления производятся пластичными либо жесткими. Диаметр однопроволочных элементов составляет 16-95 мм², многопроволочных — 25-800 мм². Жилы с жесткой структурой имеют круглое сечение. Медные сплавы эффективны, надежны, долговечны, но отличаются высокой ценой.

Алюминиевые

Алюминиевые жилы имеют большую площадь сечения, отличаются небольшой электропроводностью. Провода мягкие, подвержены деформации, окислению, требуют регулярной проверки надежности соединений в электросети. Проводники из алюминиевых сплавов имеют жесткую структуру. Сечение проводов не должно превышать 1 мм². На жилых объектах алюминиевые жилы должны быть с площадью поперечного сечения не менее 16 мм².

Экраны, заполнители и оболочки

Конструкция силового кабеля включает обязательные слои между изоляцией:

Экраны предназначены для защиты внешних слоев от электромагнитного воздействия. Элементы выполняют из фольги, бумаги, обработанной специальным составом.

Заполнители выполняют в форме жгутов из пластмассы, резины, бумажных лент. Элементы позволяют корректировать плотность примыкания частей конструкции. Составы делают изделие герметичным, устойчивым к механическим воздействиям, придают ему необходимую форму.

Оболочки предназначены для защиты поверхностей провода. Части конструкции изготавливаются из сплавов алюминия, свинца, негорючих пластмассы и резины. Поверхности могут быть гладкими либо гофрированными. Оболочки предотвращают деформацию провода от действия воды, кислотно-щелочных составов.

Завершающими в конструкции являются защитные покровы (подушка, бронепокров). Броня, выполненная из оцинкованных лент и проволок, придает изделию прочность.

Изоляция электропроводки

Оболочка силового кабеля предназначена для изолирования изделий от внешних элементов здания. Покрытие не должно проводить ток.

Основные виды изоляции кабелей представлены покрытиями:

из бумаги с пропиткой;
из прочной резины;
из поливинилхлорида;
из полиэтилена.

В качестве изоляции могут использоваться полистирол, фторопласт, окись магния и т.д.

Конструкции кабелей, покрытых бумажными листами с оболочкой из алюминия и свинца, оптимальны для пропуска электрической энергии с напряжением 35 кВ (ГОСТ 18410-73). Изоляционные материалы с покрытием из алюминия не рекомендованы для производственных площадок с применением щелочных растворов. От агрессивных-щелочных сред защищает изоляция с покрытием из свинца.

Кабели с внешней резиновой изоляцией подходят для установки электрических сетей с постоянным напряжением до 10 кВ. Провода используются в трассах с разными уровнями электропроводки (ГОСТ 433-73). Изделия отличаются высокой гигроскопичностью, пластичностью. Конструкция провода снабжена прочной броней из стали, которая предотвращает деформирование.

Кабели с изоляцией из поливинилхлорида предназначены для выполнения электропроводки с номинальным напряжением 0,66-6 кВ (ГОСТ 16442-80). Материалы бюджетны, пластичны. При использовании добавок состав приобретает устойчивость к воздействию минусовых либо повышенных температур.

Внешняя изолирующая оболочка из сшитого полиэтилена (СПЭ) является усовершенствованным составом, отличается небольшой массой, долговечностью, стойкостью к воздействию влаги, термостойкостью.

Источник