Длина кабеля от 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

Таблица и формулы расчета максимальных длин медных кабелей (проводов) в метрах в зависимости от мощности электромотора (электродвигателя), тока и сечения провода.

Данные методички по скважинным насосам Грундфос для 3% падения напряжения в подводке — вполне универсальные.

1х230В. Таблица для максимальных длин медных кабелей (проводов) в метрах в зависимости от мощности электромотора (электродвигателя), тока и сечения провода

Двигатель		Сечение медного кабеля
кВт	I_n, A	1,5 мм 2	2,5 мм 2	4 мм 2	6 мм 2	10 мм 2
0.37	4.0	111	185	295	440	723
0.55	5.8	80	133	211	315	518
0.75	7.5	58	96	153	229	377
1.1	7.3	48	79	127	190	316
1.5	10.2	34	57	92	137	228
2.2	14	43	68	102	169

Для расчета максимальной длины медного кабеля при напряжении питания 1х230В также можно воспользоваться следующей формулой:

L = (U*ΔU) / (I_n * 2 * 100 * (Cosφ * p/q + Sinφ * XL)) (м)

U — номинальное напряжение, В
ΔU — падение напряжения, % (ΔU = 3%)
I — номинальный ток электродвигателя, А
p — удельное сопротивление, равное 0,02 Ом*мм 2 /м
q — поперечое сечение кабеля, мм 2
Cosφ — коэффициент мощности
Sin 2 φ = (1- Cos 2 φ)
XL — индуктивное сопротивление, равное 0,078 х 10 -3 Ом/м

Ниже, в таблице для 3х400В длины даны для прямого подключения. Для соединения по схеме «звезда-треугольник» допустимая длина кабеля выше в 1,73 раза, чем при прямом подключении 3х400 В

Для пересчета подключения 3х400В на другие напряжения используют формулу: L = U/400B * L_tab, где L_tab — табличная величина длины провода, м. _{( Пример: 500 В, Ltab = 100 м; (500 В/400 В) * 100 м = 125 м.)}

Если в таблицах величину 100 м задают как максимальную длину провода, то при том же значении тока для напряжения 500 В получают максимальную длину 125 м.

Пример: напряжение 380 В, длина L_tab = 42 м; (380 В / 400 В) * 42 м = 40 м.

Полученная из таблиц максимальная длина провода, составившая 42 м, при том же значении тока для напряжения 380 В уменьшается до 40 м.

3х400В , прямое подключение. Таблица максимальных длин медных кабелей (проводов) в метрах в зависимости от мощности электромотора (электродвигателя), тока и сечения провода

Максимальный ток			18.5 А	25 А	34 А	43 А	60 А	80 А	101 А	126 А	153 А	196 А	238 А	276 А	319 А	364 А	430 А	497 А
Двигатель			Сечение медного провода, мм 2
кВт	In,А	Cosφ	1,5 мм 2	2,5 мм 2	4 мм 2	6 мм 2	10 мм 2	16 мм 2	25 мм 2	35 мм 2	50 мм 2	70 мм 2	95 мм 2	120 мм 2	150 мм 2	185 мм 2	240 мм 2	300 мм 2
0.37	1.4	0.64	192	318	506	752
0.55	2.2	0.64	122	203	322	479	783
0.75	2.3	0.72	104	173	275	406	672
1.1	3.4	0.72	70	117	186	277	455	712
1.5	4.2	0.75	55	91	145	215	354	556	844
2.2	5.5	0.82	38	64	101	151	249	393	599	818
3.0	7.85	0.77	29	47	75	112	185	291	442	601	822
4.0	9.6	0.8	22	37	59	89	146	230	350	477	656	874
5.5	13	0.81	16	27	43	65	107	168	256	349	480	641	821	983
7.5	18.8	0.78	20	31	46	76	120	183	248	340	452	577	687	804	923
5.5	13.6	0.77	16	27	44	65	107	168	255	347	475	629	801	953
7.5	17.6	0.8	12	20	32	48	80	125	191	260	358	477	610	728	855	984
9.2	21.8	0.81	16	26	39	64	100	153	208	287	382	490	586	689	795	935
11.0	24.8	0.83	14	22	33	55	86	132	180	248	332	427	512	604	699	826	942
13.0	30.0	0.81	19	28	46	73	111	151	208	278	356	426	501	577	680	772
15.0	34.0	0.82	24	37	64	97	132	182	244	313	375	441	510	601	684
18.5	42.0	0.81	20	33	52	79	108	149	198	254	304	358	412	486	551
22	48.0	0.84	28	44	67	92	127	170	220	264	312	361	428	489
26	57.0	0.84	24	37	57	78	107	144	185	222	263	304	361	412
30	66.5	0.83	32	49	67	92	124	159	191	225	261	308	351
37	85.5	0.79	40	54	74	99	126	150	176	203	238	269
22	48.0	0.84	28	44	67	92	127	170	220	264	312	361	428	489
26	56.5	0.85	23	37	57	78	107	144	186	224	265	307	365	418
30	64.0	0.85	33	50	68	95	127	164	197	234	271	322	369
37	78.5	0.85	27	41	56	77	104	134	161	191	221	263	301
45	96.5	0.82	34	47	64	86	110	132	155	180	212	241
55	114	0.85	38	53	71	92	111	131	152	181	207
63	132	0.83	47	62	80	96	113	131	155	177
75	152	0.86	40	53	69	83	98	114	136	156
92	186	0.86	43	56	68	80	94	111	128
110	224	0.87	47	56	67	78	93	107
75	156	0.84	52	68	81	96	111	132	151
92	194	0.82	43	55	66	77	89	105	120
110	228	0.84	46	56	66	76	90	103
132	270	0.84	47	55	64	76	87
147	315	0.81	48	55	65	74
170	365	0.81	56	63
190	425	0.79	48	54
147	305	0.83	49	57	67	77
170	345	0.85	50	60	68
190	390	0.84	53	60
220	445	0.85	53
250	505	0.85
Двигатель			Сечение медного провода, мм 2
кВт	In,А	Cosφ	1,5 мм 2	2,5 мм 2	4 мм 2	6 мм 2	10 мм 2	16 мм 2	25 мм 2	35 мм 2	50 мм 2	70 мм 2	95 мм 2	120 мм 2	150 мм 2	185 мм 2	240 мм 2	300 мм 2
Максимальный ток			18.5 А	25 А	34 А	43 А	60 А	80 А	101 А	126 А	153 А	196 А	238 А	276 А	319 А	364 А	430 А	497 А

Для расчета максимальной длины медного кабеля при напряжении питания 3х400В также можно воспользоваться следующей формулой:

Источник