Как выбрать сечение кабеля по мощности двигателя

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

Расчет сечения кабеля двигателей 380В по кВт

Расчет сечения кабеля двигателей 380В определяется мощностью и материалом провода. Трехфазным электродвигателям 2/3/4/5,5/7,5/11/15/18/22/30/40/50/75 кВт питающий кабель рассчитывается по формуле: I (ток, протекающий в проводнике) = P (потребляемая мощность) / √3⋅U (напряжение питания) ⋅ cosφ (0,7). После определения величины допустимого длительного тока в амперах, смотрим в таблицу ГОСТ 31996—2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ», где находим нужное сечение медной жилы мм.кв. для двигателя.

Таблица подбора диаметра провода по мощности двигателей 380В

Электродвигатель	Мощность, кВт	Сила тока, А	Медный провод		Алюминиевый провод
Электродвигатель	Мощность, кВт	Сила тока, А	Диаметр, мм	Ток маx, А	Диаметр, мм	Ток маx, А
АИР80В6	1,1	3,05	1,12	14	1,59	14
АИР80А4		2,75
АИР71В2		2,55
АИР90LB8		3
АИР90L6	1,5	4,1
АИР80В4		3,52
АИР80А2		3,3
АИР100L8		4
АИР90L6	2,2	5,6
АИР90L4		5
АИР80В2		4,6
АИР112МА8		6,16
АИР100S4	3	6,8
АИР112МА6		4
АИР112МВ8		7,8
АИР90L2		3,3
АИР112МВ6	4	9,1
АИР100L4		8,5
АИР100S2		7,9
АИР132S8		10,5
АИР132S6	5,5	12,3
АИР112М4		11,3
АИР100L2		10,7
АИР132М8		13,6
АИР112M2	7,5	14,7	1,38	15	1,78	16
АИР132S4		15,1	1,59	19	1,78	16
АИР160S8		18			2,26	21
АИР132М6		16,5			2,26	21
АИР132M2	11	21,1	2,26	27	2,76	26
АИР160S6		23
АИР132М4		22,2
АИР160М8		26		3,57	38
АИР160S4	15	29	2,76			34
АИР160S2		30
АИР180М8		31,3
АИР160М6		31
АИР160M4	18,5	35	3,57			50
АИР160M2		35
АИР200М8		39
АИР180М6		36,9		4,51	55
АИР180S2	22	41,5
АИР200L8		49,5
АИР200М6		44
АИР180S4		42,5
АИР180M4	30	57	4,51	80	5,64	65
АИР180M2		55,4
АИР200L6		59,6
АИР225М8		62,2

От правильного подбора сечения кабеля питающей сети, зависит работа каждого промышленного предприятия, где используют электрические машины, в том числе и электродвигатели типа АИР.

«Слабая» электропроводка приведет к перегрузке и аварийному отключению электромотора. Также, неподлежащего качества обмотка может привести к несчастным случаям, производственным травмам, остановке производства, посредством: перегрева проводов, короткого замыкания, плавление изоляции – пожар!

С другой стороны, излишняя толщина сечения кабеля – неэкономная трата бюджета предприятия.

Факторы, влияющие на выбор провода: нагрузка, длина

Выбор проводки зависит от таких критериев:

Общая длина кабеля электропроводки, один из необходимых параметров токовых потерь;
Токовая нагрузка, которая зависит от общей потребляемой мощности;
Материал проводника алюминий либо медь;

Проводник из меди имеет ряд преимуществ по сравнению с алюминиевым проводом – выше проводимость, прочность, гибкость, меньшая подверженность окислению. Цена медного сплава выше, но плюсы проводки из меди неоспоримы.

Формула расчета сечения кабеля

Наиболее актуальная схема в промышленности, где используются электродвигатели АИР — метод определения сечения кабеля путем токовой нагрузки. Для трехфазной сети 380 В, используется следующая формула:

Расчет сечения кабеля для трехфазного электродвигателя

Например, на производстве используют 3 двигателя АИР 30 кВт на 3000 об/мин, приводящие насосное оборудование, и 2 двигателя АИР 7,5 кВт на 1000 об/мин, приводящие в движение конвейер. При одновременной работе всех двигателей АИР суммарная потребляемая мощность, составит:

Следующий шаг: выясняем величину тока:

Далее с помощью данных ГОСТ 31996—2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ» определяем необходимое сечение медных жил:

Сечение медных жил кабеля двигателя, мм.кв.	25	35	50	70	95	120	150	185
Допустимый длительный ток, А	95	120	145	180	220	260	305	350

Анализируя таблицу, делаем вывод, что для непрерывной работы представленных электродвигателей АИР180М4, АИР132М6 в течение 8-часовой рабочей смены и более, нам нужен кабель с сечением медных жил 95 мм2 и более.

Также, нужно учесть поправки на температуру окружающей среды, на сеть питания в воздухе/бетонных перекрытиях/земле и ряд других поправок. Поэтому нужно остановиться на площади сечения от 100 до 105 мм2.

Методика расчета сечения кабеля двигателей 380В по мощности не на 100 процентов точна, но все же с помощью нее можно получить базовое представление о том, как подобрать необходимый диаметр кабеля.

Источник

Как подобрать сечение кабеля по мощности? Расчет

Привет. Тема сегодняшней статьи «Сечение кабеля по мощности«. Эта информация пригодиться как в быту, так и на производстве. Речь пойдет о том, как произвести расчет сечения кабеля по мощности и сделать выбор по удобной таблице.

Для чего вообще нужно правильно подобрать сечение кабеля ?

Если говорить простым языком, это нужно для нормальной работы всего, что связано с электрическим током. Будь-то фен, стиральная машина, двигатель или трансформатор. Сегодня инновации не дошли еще до безпроводной передачи электроэнергии (думаю еще не скоро дойдут), соответственно основным средством для передачи и распределения электрического тока, являются кабели и провода.

При маленьком сечении кабеля и большой мощности оборудования, кабель может нагреваться, что приводит к потере его свойств и разрушению изоляции. Это не есть хорошо, так что правильный расчет необходим.

Итак, выбор сечения кабеля по мощности. Для подбора будем использовать удобную таблицу:

Таблица простая, описывать ее думаю не стоит.

Теперь нам нужно рассчитать общую потребляемую мощность оборудования и приборов, используемых в квартире, доме, цехе или в любом другом месте куда мы ведем кабель. Произведем расчет мощности.

Допустим у нас дом, выполняем монтаж закрытой электропроводки кабелем ВВГ. Берем лист бумаги и переписываем перечень используемого оборудования. Сделали? Хорошо.

Как узнать мощность? Мощность вы сможете найти на самом оборудовании, обычно имеется бирка, где записаны основные характеристики:

Мощность измеряется в Ваттах ( Вт, W ), или Киловаттах ( кВт, KW ). Нашли? Записываем данные, затем складываем.

Допустим, у вас получилось 20 000 Вт, это 20 кВт. Цифра говорит нам о том, сколько энергии потребляют все электроприемники вместе. Теперь нужно подумать сколько вы будете использовать приборов одновременно в течении длительного времени? Допустим 80 %. Коэффициент одновременности в таком случае равен 0,8 . Делаем расчет сечения кабеля по мощности:

Считаем: 20 х 0,8 = 16 (кВт)

Чтобы сделать выбор сечения кабеля по мощности, смотрим на наши таблицы:

Для трехфазной цепи 380 Вольт это будет выглядеть вот так:

Как видите, не сложно. Хочу также добавить, советую выбирать кабель или провод наибольшего сечения жил, на случай если вы захотите подключить что-нибудь еще.

Как выбрать сечение кабеля по мощности двигателя