Accumulator-shop.ru

Аккумулятор Шоп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определение сопротивления кабелей на напряжение 6; 35 кВ

1. РД 153-34.0-20.527-98 – Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. 2002 г. Таблица П.8, страница 145.

Таблица П.8 - Расчетные характеристики кабелей с бумажной изоляцией

2. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г. Таблица 2-5, страница 48.

Таблица 2.5 - Активные и реактивные сопротивления кабелей до 10 кВ

3. Справочник по проектированию электроснабжению. Ю.Г. Барыбина. 1990 г. Таблица 2.63, страницы 175-176.

Таблица 2.63 - Сопротивление проводов и трехжильных кабелей

4. Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004г. Таблицы 3.9.7; 3.9.11; страницы 448-449

Таблица 3.9.7 - Активные и реактивные сопротивления кабелей

Таблица 3.9.11 - Сопротивление и зарядная мощность кабелей с бумажной изоляцией и вязкой пропиткой

Если значения активных и реактивных сопротивлений кабелей, вы не нашли в приведенных таблицах. В этом случае, сопротивление кабеля можно определить по приведенным формулам с подстановкой в них фактических параметров кабелей.

Методика расчета представлена в книге: «Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г, страницы 45-48».

Активное сопротивление кабеля

1. Активное сопротивление однопроволочной жилы, определяется по формуле 2-1, Ом:

Активное сопротивление однопроволочной жилы, определяется по формуле 2-1

  • l — длина жилы, м;
  • s – поперечное сечение жилы, мм2, определяется по формуле: π*d 2 /4;
  • d – диаметр жилы кабеля;
  • α20 – температурный коэффициент сопротивления, равный при 20 °С:
  • 0,00393 1/град – для меди;
  • 0,00403 1/град – для алюминия;
  • ρ20 – удельное сопротивление материала жилы при 20 °С (температура изготовления жилы), можно принять согласно книги «Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004г.» Таблица 1.14, страница 30.

Таблица 1.14 - Характеристика металлических проводниковых материалов

  • tж – допустимая температура нагрева жилы, согласно ПУЭ п.1.3.10 и 1.3.12.

2. Активное сопротивление многопроволочной жилы определяется также по формуле 2-1, но из-за конструктивных особенностей многопроволочной жилы, вместо значений ρ20 вводиться в формулу ρр равное:

  • 0,0184 Ом*мм2/м – для медных жил;
  • 0,031 Ом*мм2/м – для алюминиевых жил.

3. Удельное активное сопротивление жилы, отнесенное к единице длины линии 1 км, определяется из следующих зависимостей, Ом/км:

Удельное активное сопротивление жилы, отнесенное к единице длины линии 1 км

Индуктивное сопротивление кабеля

1. Удельное реактивное (индуктивное) сопротивление кабеля определяется по формуле 2-8, Ом/км:

Удельное реактивное (индуктивное) сопротивление кабеля

  • d – диаметр жилы кабеля.
  • lср – среднее геометрическое расстояние между центрами жил кабеля определяется по формуле [Л1.с.19]:

Cреднее геометрическое расстояние между центрами жил кабеля

  • lА-В — расстояние между центрами жил фаз А и В;
  • lВ-С — расстояние между центрами жил фаз В и С;
  • lС-А — расстояние между центрами жил фаз С и А.

Определить активное и индуктивное сопротивление кабеля марки АВВГнг(А)-LS 3х120 на напряжение 6 кВ производства «Электрокабель» Кольчугинский завод». Длина кабельной линии L = 300 м.

1. Определяем поперечное сечение токопроводящей жилы кабеля имеющую круглую форму:

S = π*d 2 /4 = 3,14*13,5 2 /4 = 143 мм 2

Расчет поперечного сечение секторной жилы, а также размеры секторных жил на напряжение 0,4 — 10 кВ представлен в статье: «Расчет поперечного сечения секторной жилы кабеля«.

где: d = 13,5 мм – диаметр жилы кабеля (многопроволочные уплотненные жилы), определяется по ГОСТ 22483— 2012 таблица С.3 для кабеля с токопроводящей жилой класса 2. Класс токопроводящей жилы указывается в каталоге завода-изготовителя кабельной продукции.

Читайте так же:
Как установить выключатель viko с подсветкой

Таблица С.3 - Минимальный и максимальный диаметры круглых многопроволочных уплотненных жил из меди и алюминия

Характеристики кабеля марки АВБВнг(А)-LS 3х120

Ниже представлена классификация жил кабелей, согласно ГОСТ 22483— 2012:

Классификация жил кабелей согласно ГОСТ 22483— 2012

2. Определяем удельное активное сопротивление кабеля марки АВВГнг(А)-LS 3х120, отнесенное к единице длины линии 1 км, Ом/км:

Определяем удельное активное сопротивление кабеля марки АВБВнг(А)-LS 3х120

  • l = 1000 м – длина жилы, м;
  • α20 – температурный коэффициент сопротивления, равный при 20 °С:
  • 0, 00393 1/град – для меди;
  • 0,00403 1/град – для алюминия;
  • ρр – удельное сопротивление материала многопроволочной жилы, равное:
  • 0,0184 Ом*мм2/м – для медных жил;
  • 0,031 Ом*мм2/м – для алюминиевых жил;
  • tж = 65 °С — допустимая температура нагрева жилы, для кабеля напряжением 6 кВ, согласно ПУЭ п.1.3.10.

3. Определяем удельное активное сопротивление кабеля, исходя из длины кабельной трассы:

Определяем удельное активное сопротивление кабеля, исходя из длины кабельной трассы

где: L = 0,3 км – длина кабельной трассы, км;

4. Определяем среднее геометрическое расстояние между центрами жил кабеля, учитывая что жилы кабеля расположены в виде треугольника.

Определяем среднее геометрическое расстояние между центрами жил кабеля

  • lА-В = 20,3 мм — расстояние между центрами жил фаз А и В;
  • lВ-С = 20,3 мм — расстояние между центрами жил фаз В и С;
  • lС-А = 20,3 мм — расстояние между центрами жил фаз С и А.

Рис.1 - Схема трехжильного кабеля

Что бы определить расстояние между центрами жил кабеля, нужно знать диаметр жил кабеля d = 13,5 мм и толщину изоляции жил из поливинилхлоридного пластиката dи.ж = 3,4 мм, согласно ГОСТ 16442-80 таблица 4. Определяем расстояние между центрами жил фаз равное 20,3 мм (см.рис.1).

Таблица 4 - Толщина изоляции жил поливинилхлоридного пластиката согласно ГОСТ 16442-80

5. Определяем удельное реактивное (индуктивное) сопротивление кабеля марки АВВГнг(А)-LS 3х120, Ом/км:

Определяем удельное реактивное (индуктивное) сопротивление кабеля марки АВБВнг(А)-LS 3х120

где: d = 13,5 мм – диаметр жилы кабеля;

6. Определяем удельное реактивное сопротивление кабеля, исходя из длины кабельной трассы:

Определяем удельное реактивное сопротивление кабеля, исходя из длины кабельной трассы

Испытание машин постоянного тока

Испытание машин постоянного тока

Согласно требованиям СНиП, ПУЭ все электрические машины перед вводом в эксплуатацию должны пройти проверку на соответствие техническим условиям. Объем работ отличается в зависимости от характеристик оборудования: мощности, напряжения, состояния и назначения. Крупные машины испытываются в два этапа.

Во время испытания измеряется сопротивление изоляции обмоток, сопротивление обмоток постоянному току, обмотки испытываются повышенным напряжением промышленной частоты, проверяются системы охлаждения и смазки.

Обмотки проверяются на отсутствие обрыва, щетки на нейтрали и правильность чередования полюсов, измеряются воздушные зазоры.

Определение возможности включения без сушки машин постоянного тока

Возможность включения машины без сушки производится в соответствии с указаниями завода-изготовителя.

Измерение сопротивления изоляции

При измерении сопротивления мегаомметром значения должны соответствовать нормам и должны быть не менее 1 МОмкВ, но не менее 0,5 МОмкВ. Проверяется сопротивление изоляции каждой обмотки по отношению к заземленному корпусу и между отдельными обмотками.

Сопротивление изоляции бандажей

Измерение производится относительно корпуса и удерживаемых ими обмоток. Измеренное значение сопротивления изоляции должно быть не менее 0,5 Мом.

Читайте так же:
Выключатель света с тремя контактами

Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты

В соответствии с ПУЭ измерение сопротивления обмоток статора и ротора постоянному току у электродвигателей переменного тока производят в машинах на напряжение 2 кВ и выше и в машинах 300 кВт и более на все напряжения. В электродвигателях переменного тока мощностью 300 кВт и более проверяют сопротивление обмоток статора и ротора. У машин постоянного тока мощностью 200 кВт и возбудителях синхронных генераторов и компенсаторов проверяют сопротивление обмотки возбуждения и обмотки якоря. Измерения выполняют одинарным или двойным мостом постоянного тока или методом амперметра — вольтметра.

Измерение сопротивления постоянному току:

  • обмоток возбуждения. Значения сопротивления постоянному току по отдельным фазам не должны отличаться друг от друга и заводских данных более чем на ±2 %, а по отдельным параллельным ветвям — более чем на 5 %. Испытание обмоток повышенным напряжением промышленной частоты производят для проверки электрической прочности изоляции и приведены в ПУЭ.
  • обмотки якоря. Сопротивления должны отличаться не более чем на 10% за исключением случаев, когда колебания обусловлены схемой соединения обмоток;
  • реостатов и пускорегулировочных резисторов. Измеряется общее сопротивление, проверяется целость отпаек. Допускается отличие от данных завода-изготовителя не более чем на 10%.

Проверке подвергаются машины собранные и просушенные на месте установки, находящиеся в неподвижном положении в отключенном состоянии. Перед испытанием проверяют сопротивление изоляции, уточняя коэффициент абсорбции. Затем машину очищают и продувают сухим и чистым сжатым воздухом.

Когда испытания повышенным напряжением закончены обмотку следует разрядить, соединив ее с корпусом машины, и проверить сопротивление мегаомметром.

Машина проходит испытание, если за 1 минуту не произойдет пробоя или частичного нарушения изоляции. Результаты испытаний и измерений машин перед пуском оформляют, согласно СНиП, соответствующими протоколами и актами.

Снятие характеристики холостого хода и испытание витковой изоляции

Подъем напряжения производится:

  • для генераторов постоянного тока до 130% номинального напряжения;
  • для возбудителей — до наибольшего (потолочного) или установленного заводом-изготовителем напряжения.

Напряжение между соседними коллекторными пластинами должно быть не выше 24 В. Продолжительность испытания — 3 мин. Допускается отклонение в пределах погрешности.

Снятие нагрузочной характеристики

Производится для возбудителей при нагрузке до значения не ниже номинального тока возбуждения генератора. Отклонение от заводской характеристики не нормируется.

Измерение воздушных зазоров между полюсами

Машины мощностью 200 кВт и более могут иметь зазор не более 10% среднего размера зазора, при измерении диаметрально противоположных точках. Не более 5% для возбудителей турбогенераторов.

Испытание на холостом ходу и под нагрузкой

Определяется предел регулирования частоты вращения или напряжения, который должен соответствовать заводским и проектным данным.

Читайте так же:
Выключатель для бытовой техники с подсветкой

Как измерить сопротивление изоляции кабеля

Перед испытанием следует удалить остаточный заряд с отсоединенных токоведущих частей. Это делается путем подключения их к наземной шине. Снимается контактная перемычка только после подключения прибора-измерителя. В конце теста остаточный заряд снова снимается путем кратковременного замыкания на землю. Найти величину сопротивления можно двумя путями: либо с помощью расчета или таблицы, либо непосредственно с помощью приборов.

По таблице ПУЭ

Значения сопротивления зависят от поперечного сечения элемента, проводящего электрический ток, и материала, из которого он изготовлен.

Таблица для алюминиевого провода

Обычно это медь или алюминий. Основные значения указаны в таблице:

Таблица для медного провода

С помощью приборов

Как правило, оборудование, используемое для проведения измерений, делится на две группы: панельные измерители и мегомметры. Первый используется для мобильных или стационарных электрических установок с независимой нейтралью. Индикаторы и компоненты реле включены в типичную конструкцию оборудования контроля изоляции. Эти счетчики могут работать в непрерывном режиме и могут использоваться в сетях переменного тока напряжением 220 В или 380 В с разными частотами.

В большинстве же случаев измерение производится с помощью мегомметра. Он отличается от обычных омметров тем, что может работать при достаточно высоких значениях напряжения, генерируемых самим устройством. Существует два типа мегомметров:

  • Аналоговый.
  • Цифровой.

Стандартный мегомметр содержит три датчика. К ним подключаются: защитное заземление, измерительные провода, экранирование. Последний используется для устранения тока утечки.

Метод измерения можно выразить следующим образом:

  • В соответствии с требованиями, предъявляемыми к производственной линии, выбирается испытательное напряжение. Например, для домашней проводки значение устанавливается в диапазоне от 100 до 500 В.
  • При использовании цифрового устройства необходимо нажать кнопку «Тест», а на аналоговом устройстве поворачивать ручку, пока индикатор не покажет требуемое значение напряжения.
  • Линейный выход тестера подключить к испытательному сердечнику кабеля, а выход заземления к жгуту из остальных проводов. То есть каждый сердечник проверяется относительно остальных электрических проводов, электрически соединенных друг с другом.

Важно! Если полученные данные неудовлетворительные, каждая жила в кабеле проверяется отдельно.

  • Записать все полученные значения и сравнить их со спецификациями.

Коэффициент абсорбации.

Порядок действий такой: с момента подачи напряжения нужного значения в Вольтах фиксируются значения за 15 секунд и 60. Далее R15 и R60. Обязательно произвести заземление перед началом и отключено от сети.

Проверка осуществляется между обмотками электрической машины и между обмотками и корпусом. Отдельно две операции. Катушки потребуется соединить между собой последовательно, объединив в одну цепь. Одновременно с этим тестом можно проводит ь замер температуры. Производить данные измерения в помещениях при t выше 10°С.

Читайте так же:
Автоматический выключатель освещения своими руками

Наименьшее допустимое сопротивление для R60:

R60 = Uн / (1000 + Pн / 100),

где Uн – номинальное напряжение обмотки в вольтах; Pн – полная мощность (в киловаттах для машин постоянного тока или в киловольт-амперах для машин переменного тока).

Ну и дальше заветная формула для определения коэффициента абсорбции: Ка = R60 / R15. Есть таблицы, в которых указаны допустимые значения коэффициентов абсорбции для именно вашей модели движка.

Документ заполняется с одной стороны листа. В верхней его части слева прописывается полное наименование исполнителя замера с адресными данными. Также необходима информация того же формата о заказчике. Ниже в бланке расположено название договора. Рядом с ним ставится номер документа, заносимый в регистры. Здесь же ставится дата постановки подписи.

Для удобства предоставления информации конкретные данные о кабелях и их проводимости, согласно проведенным измерениям, представляются в виде двух таблиц. Первая имеет следующие графы:

  • Порядковый номер.
  • Название присоединения.
  • Марка кабеля, количество жил, их сечение. По возможности нужно указывать, имеется ли на жилах кабеля изоляция и из какого материала состоит проводник (по умолчанию подразумевается медь, но есть и варианты проводников с внешней медной оболочкой, а внутренним содержанием из алюминия). Если исследуется на сопротивление провод, то тоже нужно указать, сколько у него жил, изолирован ли он.
  • Сопротивление изоляции в жиле L–N.
  • Сопротивление изоляции в L–PE.
  • Сопротивление изоляции в N–PE.
  • Заключение о соответствии. Здесь имеется в виду удовлетворение требованиям ПУЭ п. 1.8.37 (7-е изд.) для электропроводок и ПУЭ п. 1.8.40 (7-е изд.) для кабельных линий.

Протокол замера изоляции однофазной цепи. Часть 1.
Вторая описывает использующееся при замерах оборудование и состоит из столбцов с такими сведениями, как:

  • порядковый номер;
  • название прибора;
  • тип;
  • заводской номер;
  • диапазон доступных измерений;
  • основная погрешность;
  • номер свидетельства;
  • дата последней проверки;
  • дата очередной проверки прибора.

В обеих таблицах может быть заполнена как одна, так и несколько строк. Замеры совсем без оборудования проводиться не могут, поэтому заполнение второй таблицы при существовании документа обязательно. В самом конце таблиц обязательно указывается нормативный документ (ГОСТ, ПУЭ, СаНПиН, ПТЭЭП, инструкций РД и СО. и пр.), на соответствие которому была проверена изоляция конкретной однофазной цепи.
Протокол замера изоляции однофазной цепи. Часть 2.
Исходя из данных таблиц и информации, встречающейся в документах, должен быть сделан вывод: соответствует изоляция проводника заявленным требованиям или нет. Он формулируется в письменном виде, в специальной графе «Заключение». В бланке для этого предусмотрена всего одна строка, так как достаточно будет одного слова или предложения «соответствует» либо «не соответствует».

Нормативы сопротивления изоляции

Существуют определенные нормативы, которые распределены по классификации самих кабельных линий, представленные в основном тремя позициями:

  • силовые высоковольтные, где напряжение в системе превышает 1000 вольт;
  • силовые низковольтные – это ниже 1000 вольт;
  • контрольные системы и управления.
Читайте так же:
Сечение кабеля пвх по току

Кабели двух первых позиций измеряются мегаомметром при напряжении 2500 вольт. Контрольные при напряжении от 500 до 2500 вольт. При этом у каждой позиции свои нормы.

  • У первой позиции (высоковольтных) сопротивление изоляции находится в пределах не меньше 10 МОм.
  • У низковольтных не ниже 0,5 МОм.
  • У контрольных не ниже 1,0 МОм.

Необходимо учитывать тот факт, что измерение сопротивления изоляции должно проводиться с учетом температурного режима, при котором кабельные системы эксплуатируются и тестируются. Все дело в том, что в линии иногда находятся капли влажности, которые при низких отрицательных температурах превращаются в льдинки. А всем известен тот факт, что лед является диэлектриком, то есть, при проведении измерения он (лед) выявляться не будет.

Емкостная проводимость линий

Электрические линии, кроме активного и индуктивного сопротивлений, характеризуются и емкостной проводимостью, которая обусловлена емкостью между проводами и между проводам и землей.

Величину рабочей емкости в трехфазной воздушной линии приближенно можно определить по формуле:

velichinu-rabochej-emkosti-v-trexfaznoj-vozdushnoj-linii

Из данной формулы видно, что рабочая емкость будет увеличиваться с увеличением сечения проводов и уменьшением расстояния между ними. Поэтому при равных сечениях токоведущих частей линии низкого напряжения имеют большую рабочую емкость, чем линии высокого напряжения. В следствии небольших расстояний между токоведущими жилами кабеля и большей диэлектрической проницаемости изоляции по сравнению с воздухом рабочая емкость кабельной линии значительно больше, чем емкость воздушной линии.

Емкостная проводимость одноцепной воздушной линии определяется по формуле:

emkostnaya-provodimost-odnocepnoj-vozdushnoj-linii

Определение рабочей емкости кабельной линии по формулам, в которые входят диэлектрическая проницаемость изоляции кабеля, геометрические размеры и другие конструктивные особенности, задача не из легких, поэтому значения рабочей емкости определяют по специальным таблицам, составленным заводом изготовителем для различных марок кабелей, в зависимости от их номинального напряжения.

Емкостной ток вначале линии при холостом ходе (при отключенных электроприемниках) можно определить из формулы:

emkostnoj-tok-vnachale-linii-pri-xolostom-xode

Где: U – линейное напряжение сети, В; l – длина линии, км;

Емкостные токи имеют серьезное значение в воздушных линиях с рабочим напряжением 110 кВ и выше и в кабельных линиях с напряжением выше 10 кВ. При расчете электрических сетей с напряжениями ниже, чем выше перечисленные, емкость линии могут не учитывать. Емкость токопроводящих частей линии по отношению к земле имеет значение при расчете заземляющих устройств и защиты.

В сети с изолированной нейтралью величину емкостного тока однофазного замыкания на землю приближенно можно определить по формулам:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector