Секторная жила трехжильных кабелей имеет угол равный

Секторная жила трехжильных кабелей имеет угол равный

В силовых кабелях большого сечения жилы, как правило, используют не круглого, а секторного сечения. В зависимости от назначения кабеля он может содержать 3 или 4 жилы. В которых 3 жилы содержит кабель 6 — 10 кВ (фазы А, В, С), а 4 жилы кабель до 1 кВ (те же А, В, С и нейтраль N). Соответственно, для эффективного заполнения объёма кабеля геометрия секторных жил для высоковольтных и низковольтных кабелей разная.

Секторные жилы (высоковольтный — 3, низковольтный — 4)

Определить геометрическое сечение секторной жилы можно разными способами: по таблицам, из площади сектора, из объёма отрезка жилы и по весу.

Таблицы определения сечения секторных жил

В настоящее время в Интернет распространены две таблицы соотношений сечений и геометрических размеров кабельных жил. Во многом они похожи, но есть и расхождения. Вероятнее всего эти таблицы составлены путём непосредственных измерений ширины и толщины.

Таблица 1

Назначение и конструкция кабеля	Высота h ширина b	Высота и ширина сектора, для жил сечением, мм²
		35	50	70	95	120	150	185	240
Трехжильные однопроволочные, 1-10 кВ	h, мм	5,5	6,4	7,6	9	10,1	11,3	12,5	14,4
	b, мм	9,2	10,5	12,5	15	16,6	18,4	20,7	23,8
Трехжильные многопроволочные, 1-10 кВ	h, мм	6	7	9	10	11	12	13,2	15,2
	b, мм	10	12	14	16	18	20	22	25
Четырехжильные однопроволочные, 1 кВ	h, мм	—	7	8,2	9,6	10,8	12	13,2	—
	b, мм	—	10	12	14,1	16	18	18	—

Таблица 2

Секторные жилы для 3-х жильных кабелей					Секторные жилы для 4-х жильных кабелей
Номинальное сечение S, мм²	Однопровол.		Многопровол.		Номинальное сечение S, мм²	Однопровол.		Многопровол.
	h, мм	b, мм	h, мм	b, мм		h, мм	b, мм	h, мм	b, мм
25	4,6	7,7	•	•	25	5,2	7,2	•	•
35	5,5	9,0	•	•	35	6,1	8,4	•	•
50	6,4	10,5	•	•	50	7,1	9,8	•	•
70	7,6	12,5	8,3	13,0	70	8,7	12,0	9,2	12,0
95	9,0	14,8	9,8	15,5	95	10,1	14,1	11,0	14,6
120	10,1	16,6	11,0	17,5	120	11,4	15,8	12,3	16,3
150	11,2	18,4	12,6	20,1	150	12,8	17,7	13,7	18,3
185	12,6	20,7	14,0	22,9	185	14,2	19,7	15,4	20,7
240	14,4	23,9	16,0	26,5	240	•	•	17,4	24,3

Относится к этим данным как к обязательным нельзя, так как геометрия секторных жил, как впрочем, и реальное сечение не нормируется. Нормируется электрическое сопротивление (ГОСТ 22483-2012)

Замеряем толщину жилы по высоте и ширине. Полученные значения в 18,3 и 11,2 мм ищем по таблицам. Жила однопроволочная от трёхжильного (высоковольтного) кабеля. Наиболее близки в таблице 2 значения 11,2; 18,4 мм. Это соответствует сечению в 150 мм².

Расчёт сечения жилы из площади сектора

Метод расчёта площади сечения жилы по площади сектора основан на том, что сечение комплекта секторных жил сложенных вместе представляет собой круг. Соответственно толщина одной жилы r является радиусом этого круга. Остаётся только разделить площадь круга на количество жил или на отношение угла сектора α к 360°.

где
π – 3.14…
α – угол сектора круга
n – количество жил в сердечнике кабеля

Точность этого метода сомнительна, так как реальный срез секторной жилы не совсем гометрический сектор. Все углы проводника закруглены, и толщина жилы меньше радиуса круга. Чтобы убедится в неточности метода расчёта через сектор можно сравнить площади сечения, полученные с его помощью, и табличные данные (таблицы 3 и 4 ↓ ↓ ↓).

Таблица 3

Для трёхжильного кабеля с секторными однопроволочными жилами

Толщина кабельной жилы, мм	5,5	6,4	7,6	9	10,1	11,3	12,5	14,4
S сечения рассчитанная по формуле 1, мм²	31,7	42,9	60,5	84,8	106,8	133,7	163,6	217,1
Площидь сечения по таблице 1, мм²	35	50	70	95	120	150	185	240
Отношение табличного значения к расчётному	1,10	1,17	1,16	1,12	1,12	1,12	1,13	1,11
Средняя поправка к формуле 2 (k)	1,13

Таблица 4

Для четырёхжильного кабеля с секторными однопроволочными жилами

Толщина кабельной жилы, мм	7	8,2	9,6	10,8	12	13,2
S сечения рассчитанная по формуле 1, мм²	38,5	52,8	72,4	91,6	113,1	136,8
Площидь сечения по таблице 1, мм²	50	70	95	120	150	185
Отношение табличного значения к расчётному	1,3	1,33	1,31	1,31	1,33	1,35
Средняя поправка к формуле 2 (k)	1,32

Не смотря на серьезные отклонения в значениях метод можно использовать. Для того, что бы получить адекватные результаты достаточно умножить значение полученные в формуле 1 на коэффициент полученный в таблицах 3 и 4. Итоговая формула будет выглядеть так:

где:
k – коэффициент из таблиц 3 или 4 («1,13» для трёхжильного и «1,32» для четырёхжильного кабеля);
r – толщина жилы;
n – количество жил в сердечнике

Способ расчёта хорош для более редких кабелей с секторными жилами на 2, 5 или 6 проводников. Для двухжильного кабеля в расчёте площади сечения , так как радиус тут определить довольно точно. Для 5-ти и 6-ти -жильных кабелей коэффициент .

Расчёт сечения по объёму

В основе метода закон Архимеда. Этот метод позволяет измерить площадь сечения любого профиля: швеллера, уголка, жилы кабеля и т.п. Для измерений нужен сосуд с делениями в миллилитрах достаточного объёма (мензурка, мерный стакан) и линейка.

Исследуемый отрезок жилы помещается в мерный стакан и заливается водой до полного погружения образца. По шкале на стакане определяется объём V₁. Предположим, 200 миллилитров. Отрезок кабельной жилы вынимается из воды. Воде с него дают стечь обратно в стакан. Проверяется объём жидкости без образца. Предположим, уровень V₂ = 185 миллилитров. То есть наш образец имеет объём или в переводе на кубические миллиметры 15000 мм³.

Измерение L

Далее линейкой или штангенциркулем измеряем длину исследуемой жилы в миллиметрах (L). Для примера L = 60 мм. Формула расчёта . То есть S = 15000 / 60 = 250 (мм²)

Можно измерить объём в другой последовательности. Сначала залить воду и измерить её объём V₁. Затем погрузить в неё жилу и замерить V₂. Такая последовательность будет более точной, так как будет отсутствовать погрешность от воды, остающейся на мокром металле в первом варианте.

Метод может давать ошибку в многопроволочных жилах, так как между отдельными проволоками, вероятно, останутся воздушные пузыри. В таком случае лучше разобрать проводник на отдельные проволоки и погрузить их в воду россыпью.

И в первом и во втором случае воздушные пузыри в воде нужно стряхивать.

Форма расчёта сечения по длине и весу

Потребуются достаточно точные весы и рулетка.

Метод основан на расчёте сечения из длины, массы и табличной плотности металла жилы. Формула плотности Замерив массу и зная табличное значение плотности можно узнать объём образца .

Измерив длину жилы из объёма () можно рассчитать её сечение . Итоговая формула:

Измерение L

Источник

Токопроводящие жилы силовых кабелей

Токопроводящие жилы силовых кабелей изготовляют из меди (марки МО и Ml по ГОСТ 2112-62) или алюминия (марок АО и А1 по ГОСТ 3549-55) и нормируют по их сечению. Медную проволоку применяют мягкую марки ММ (отожженную) и твердую марки МТ (не отожженную), а алюминиевую — твердую марки AM (отожжен­ную), полутвердую марки АПТ и твердую марки AT (неотожженную).

В зависимости от условий монтажа и эксплуатации медные и алюминиевые жилы изготовляют: однопроволочными или многопро­волочными; круглыми, секторными или сегментными. Жилы сечением 2,5—16 мм2 изготовляют круглыми однопроволочными, а сечением 25 мм2 и выше — круглыми многопроволочными для одножильных, сегментными—для двухжильных и секторными — для трех – и четырежхильных кабелей. Допускают однопроволочные алюминиевые жилы сечением 25—120 мм2 и медные — 25—50 мм2. Технически целесообразно увеличение сечения сплошных алюминиевых токопроводящих жил до 300 мм2. Гибкость кабеля с такими жилами сохра­няется на том же уровне, что и для кабеля с многопроволочными жилами (кабель со сплошными жила­ми имеет меньший диаметр по сравне­нию с кабелем с многопроволочными жилами, и поэтому изгибающий его момент также будет меньше, чем у кабеля большего диаметра).

Минимальное число проволок в многопроволочных жилах силовых кабелей и минимальный диаметр проволок наружного повива этих жил приведены в табл. 1–1. Много­проволочные жилы скручивают из отдельных проволок с шагом скрут­ки, равным (18-7-20) D. Укрутка жил составляет 1,2—1,5%. Применение секторных и сегментных жил вместо круглых по­зволяет уменьшить диаметр кабеля на 20—25%, соответственно со­кратить расход материалов на изоляцию, оболочку и покровы.

Круглые токопроводящие жилы одножильных силовых кабелей

Примечание. Массу алюминия и меди для кабелей ОСВ и OCR различ­ных сечений необходимо умножить на 3,007 (три жилы с учетом укрутки).

Уплотнение жил также дает экономию материалов изоляции обо­лочки, брони и покровов. Сечение круглой неуплотненной и уплот­ненной жилы изображено на рис. 1–1, а сечение уплотненных сег­ментной и секторной жил — на рис. 1–2.

Конструкции круглых уплотненных жил для одножильных кабе­лей приведены в табл. 1–2, круглых сплошных и сегментных уплотненных жил двухжильных кабелей — в табл. 1–3, круглых сплош­ных и секторных уплотненных жил трехжильных кабелей — в табл. 1–4, а четырехжильных кабелей — в табл. 1–5.

Секторные и сегментные жилы изготовляются трех основных конструкций:

секторной сечением 25— 70 мм2 — параллельный пучок из 6 проволок и один повив из 12 проволок одинакового диаметра )(рис. 1–3,а);

сегментной — параллель­ный пучок из 7 проволок и повив из 13 проволок одина­кового диаметра (рис. 1–3,6);

секторной и сегментной сечением 70—120 мм2 — скру­ченная заготовка из 7 прово­лок, 2 продольных проволок одинакового диаметра и по­вив из 16 проволок меньшего диаметра или 15 проволок диа­метра, одинакового с сердеч­ником (рис. 1-3);

секторной сечением 150— 240 мм2 —скрученная заготов­ка из 7 проволок, 2 продоль­ных проволок и двух повивов из 15—21 проволоки одинако­вого диаметра (рис. 1-5).

Секторные жилы трехжильных кабелей имеют угол, равный 120° (рис. 1–2,6), а ра­бочие жилы четырехжильных кабелей — угол, равный 94,5— 100°, нулевой жилы — 60° (рис. 1–2,в и г). Жилы не должны иметь заусенцев, вы­пучивания и обрывов отдель­ных проволок. Края секторов и сегментов выполняют за­кругленными с радиусом не менее 1 мм. Фактическая пло­щадь сечения круглой однопроволочной жилы

где 0,97 — коэффициент, учи­тывающий допустимое умень­шение фактического сечения жилы при использовании меди повышенной электропроводности. Диаметр однопроволочной круглой жилы

Конструкция круглых уплотненных токопроводящих жил одножильных силовых кабелей

Круглые и сегментные уплотненные жилы двухжильных силовых кабелей

Круглые и секторные уплотненные жилы трехжильных силовых кабелей

Круглые и секторные уплотненные жилы четырехжильных силовых кабелей

Примечание. Нулевую жилу кабелей 3 x120 + 1 x50 и 3 X185 + 1 X70 изготовляют круглой неуплотненной.

Если при наложении изоляции происходит вытяжка проволоки (уменьшение сечения), то для компенсации этой вытяжки факти­ческое сечение жилы увеличивают на 1—2%. Многопроволочные круглые жилы обычно изготовляют с одной проволокой в центре одинакового диаметра. Диаметр проволок, из которых скручена мно­гопроволочная круглая жила,

Диаметр отдельной проволоки секторной или сегментной уплот­ненной жилы (одинаковые диаметры проволок и уплотнение по верх­нему повиву)

Радиус дуги сектора (приближенно)

где 1,01 —коэффициент, учитывающий вытяжку жилы. Ширина сектора

где а — вспомогательная величина, равная половине расстояния между центрами радиусов закругления ребер сектора;

вспомогательный угол для трехжильного кабеля. Высота сектора (с учетом радиуса закругления)

Радиус дуги сегмента (приближенно)

Высоты уплел нелных сегментных и секторных жил двух-, трех – и четырехжильных кабелей приведены а табл. 1-3—1-5

После несложной процедуры регистрации Вы сможете пользоваться всеми сервисами и создать свой веб-сайт.

Источник