Закрыть

Как увеличить сечение заземляющего проводника: Можно ли объединять жилы кабеля для увеличения сечения?

Содержание

Можно ли объединять жилы кабеля для увеличения сечения?

Очень часто люди задают вопрос — можно ли объединять жилы кабеля для увеличения сечения? Бывает такое, что есть в наличии только многожильный кабель, но маленького сечения, например 4х1,5мм2. Если в нем скрутить между собой по две жилы, то, в принципе, должен получиться кабель 2х3мм2. Соответственно, к такому кабелю можно будет подключать уже большую нагрузку. Но, можно ли так делать? Ответ на этот вопрос я постараюсь дать в данной статье.

Скажу сразу, что я ни в каких нормативных документах не встречал ответ на вопрос — можно ли объединять жилы кабеля для увеличения сечения? Если вы вдруг знаете такие документы, то дайте ссылку на них. Буду вам благодарен! Также я точно не знаю, как будет вести себя кабель при этом и как будет протекать через него ток, если рассуждать с точки зрения физики. Поэтому я свой ответ основываю только на не продолжительных наблюдениях, за работой скрученных между собой проводов.

В течении одной недели мы проводили работы, в которых мне пришлось наблюдать за скрученными между собой проводами. Эти провода скрутили, чтобы увеличить сечения проводников, так как ток нагрузки был очень большой.

На фотографии ниже видно, что суммарный ток, протекаемый по двум проводам, составляет 91,8А.

Затем я измерил ток в каждом проводе по отдельности. В одном проводнике он составил 47,9А.

А в другом 48,1А. Как мы видим, он разделился практически поровну по обоим проводам. Величина тока была не стабильная, поэтому сумма здесь не сходится. Но, сама суть заключается в том, что он разделился поровну. Измерения я проводил по нескольку раз  вдень на протяжении одной рабочей недели. Величина тока была разная, но она всегда делилась пополам.

Отсюда можно сделать вывод, что для увеличения сечения проводников можно скручивать жилы между собой. Хотя так делать я не рекомендую, но факт, что это работает на лицо.

Затем я обратил внимание на аккумуляторные батареи, которые стоят на одном узле связи. Это немецкие аккумуляторы напряжением по 2В и емкостью по 800Ач. Так вот, все они соединены последовательно для того, чтобы вся группа имела напряжение 48В. Соединяются отдельные аккумуляторы между собой специальными перемычками. Посмотрите следующую фотографию. Видите, что соседние аккумуляторы между собой соединяются с помощью двух перемычек? Здесь это реализовано, для увеличения сечения перемычек, так как токи у таких АКБ могут быть очень большими.

Отсюда можно сделать еще один вывод. Если немецкие инженера реализовали увеличение сечения через увеличение количества перемычек, то соответственно скручивать две жилы для аналогичных целей можно. Лично я доверяю расчетам и знаниям инженеров из Германии )))

 А какие у вас мысли по этому поводу? Можно ли объединять жилы кабеля для увеличения сечения?

Заземлители / ПУЭ 7 / Библиотека / Элек.ру

1.7.109. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений, имеющие защитные гидроизоляционные покрытия в неагрессивных, слабоагрессивных и среднеагрессивных средах;

2) металлические трубы водопровода, проложенные в земле;

3) обсадные трубы буровых скважин;

4) металлические шпунты гидротехнических сооружений, водоводы, закладные части затворов и т. п.;

5) рельсовые пути магистральных неэлектрифицированных и железных дорог и подъездные пути при наличии преднамеренного устройства перемычек между рельсами;

6) другие находящиеся в земле металлические конструкции сооружения;

7) металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Оболочки кабелей могут служить единственными заземлителями при количестве кабелей не менее двух. Алюминиевые оболочки кабелей использовать в качестве заземлителей не допускается.

1.7.110. Не допускается использовать в качестве заземлителей трубопроводы горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей и трубопроводов канализации и центрального отопления. Указанные ограничения не исключают необходимости присоединения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью уравнивания потенциалов в соответствии с 1.7.82.

Не следует использовать в качестве заземлителей железобетонные конструкции зданий и сооружений с предварительно напряженной арматурой, однако это ограничение не распространяется на опоры ВЛ и опорные конструкции ОРУ.

Возможность использования естественных заземлителей по условию плотности протекающих по ним токов, необходимость сварки арматурных стержней железобетонных фундаментов и конструкций, приварки анкерных болтов стальных колонн к арматурным стержням железобетонных фундаментов, а также возможность пользования фундаментов в сильноагрессивных средах должны быть определены расчетом.

1.7.111. Искусственные заземлители могут быть из черной или оцинкованной стали или медными.

Искусственные заземлители не должны иметь окраски.

Материал и наименьшие размеры заземлителей должны соответствовать приведенным в табл.1.7.4.

1.7.112. Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок напряжением выше 1 кВ следует выбирать по условию термической стойкости при допустимой температуре нагрева 400 °С (кратковременный нагрев, соответствующий времени действия защиты и отключения выключателя).

В случае опасности коррозии заземляющих устройств следует выполнить одно из следующих мероприятий:

увеличить сечения заземлителей и заземляющих проводников с учетом расчетного срока их службы;

применить заземлители и заземляющие проводники с гальваническим покрытием или медные.

При этом следует учитывать возможное увеличение сопротивления заземляющих устройств, обусловленное коррозией.

Траншеи для горизонтальных заземлителей должны заполняться однородным грунтом, не содержащим щебня и строительного мусора.

Не следует располагать (использовать) заземлители в местах, где земля подсушивается под действием тепла трубопроводов и т.п.

Монтаж защитного заземления для электроустановок до 1кВ в стиле «10 основных правил»

 ПараметрПояснениеПункт НТД
1. Естественное или искусственное заземление  Для заземления электроустановок могут быть   использованы искусственные и естественные заземлители. Если при   использовании естественных заземлителей сопротивление заземляющих   устройств или напряжение прикосновения имеет допустимое значение, а   также обеспечиваются нормированные значения напряжения на заземляющем   устройстве и допустимые плотности токов в естественных заземлителях,   выполнение искусственных заземлителей в электроустановках до 1 кВ не   обязательно. Использование естественных заземлителей в качестве   элементов заземляющих  устройств не должно приводить к их повреждению   при протекании по ним токов короткого замыкания или к нарушению работы   устройств, с которыми они связаны.1.7.54. ПУЭ
2. Общее или независимое заземление  Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими. При   выполнении отдельного (независимого) заземлителя для рабочего заземления по условиям работы информационного или другого чувствительного к   воздействию помех оборудования должны быть приняты специальные меры   защиты от поражения электрическим током, исключающие одновременное   прикосновение к частям, которые могут оказаться под опасной разностью   потенциалов при повреждении изоляции. Для объединения заземляющих   устройств разных электроустановок в одно общее заземляющее устройство   могут быть использованы естественные и искусственные заземляющие   проводники. Их число должно быть не менее двух.1.7.55. ПУЭ
3. Требования к сопротивлению заземляющего устройства электроустановок  Сопротивление заземляющего устройства, к   которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора или выводы   источника однофазного тока, в любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В   источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного   тока. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования   естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений PEN или N PE проводника E ВЛ напряжением до 1 кВ при количестве отходящих   линий не менее двух. Сопротивление заземлителя, расположенного в   непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора или   вывода источника однофазного тока, должно быть не более 15, 30 и 60 Ом   соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника   трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При   удельном сопротивлении земли  ρ > 100 Ом • м допускается увеличивать   указанные нормы в 0,01ρ раз, но не более десятикратного.1.7.101. ПУЭ
4. Повторное заземление ВЛ   На концах ВЛ или ответвлений от них длиной   более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в   качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено   автоматическое отключение питания, должны быть выполнены повторные   заземления PEN проводника. При этом в первую N очередь следует   использовать естественные заземлители, например, подземные части опор, а также заземляющие устройства, предназначенные для грозовых   перенапряжений (см. гл. 2.4). Указанные повторные заземления   выполняются, если более частые заземления по условиям защиты от грозовых перенапряжений не требуются. Повторные заземления PEN проводника в   сетях постоянного тока должны быть выполнены при N помощи отдельных   искусственных заземлителей, которые не должны иметь металлических   соединений с подземными трубопроводами. Заземляющие проводники для   повторных заземлений PEN проводника должны иметь размеры не N менее   приведенных в табл. 1.7.41.7.102. ПУЭ
5. Требования к сопротивлению повторного заземления ВЛОбщее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. При удельном сопротивлении земли r > 100 Ом×м допускается увеличивать указанные нормы в 0,01r раз, но не более десятикратного.1.7.103. ПУЭ 
6. Соединение заземлителей между собой  Если заземлитель состоит из частей, которые должны быть соединены вместе, соединение должно быть выполнено   экзотермической сваркой, опрессовкой, зажимами или другим разрешенным   механическим соединителем. Соединение заземляющего проводника с   заземлителем должно быть надежным и с соответствующими электрическими   характеристиками. Соединение может быть выполнено с помощью сварки,   опрессовки, соединительного зажима или другим механическим соединителем. Механическое соединение должно монтировать в соответствии с инструкцией изготовителя. Установка соединительного зажима не должна приводить к   повреждению электрода или заземляющего проводника.
Паяные соединения или паяные детали, которые зависят исключительно от   припоя, не следует применять самостоятельно, поскольку они не   обеспечивают требуемую механическую прочность.
Примечание — Если применяют вертикальные электроды, должна быть   обеспечена возможность контроля соединения и замены вертикального   стержня.
42.2.8, 542.3.2  ГОСТ Р 50571.5.54-2013
7. Сечение заземляющих проводников  Сечения заземляющих проводников в   электроустановках напряжением до 1 кВ должны соответствовать требованиям 1. 7.126 к защитным проводникам. Наименьшие сечения заземляющих   проводников, проложенных в земле, должны соответствовать приведенным в   табл. 1.7.4. Прокладка в земле алюминиевых неизолированных проводников   не допускается.1.7.113. ПУЭ
8. Знак заземления  У мест ввода заземляющих проводников в здания должен быть предусмотрен опознавательный знак.1.7.118. ПУЭ
9. Сечение заземляющих проводников при подключении к ГЗЩ  Заземляющий проводник, присоединяющий   заземлитель рабочего (функционального) заземления к главной заземляющей   шине в электроустановках напряжением до 1 кВ, должен иметь сечение не   менее:
медный — 10 мм2, алюминиевый — 16 мм2, стальной — 75 мм2.
1.7.117. ПУЭ
10. Требования к размерам и сечению заземлителей  Минимальные размеры проложенных в земле   заземляющих электродов из наиболее распространенных материалов с точки   зрения коррозионной и механической стойкости.  (Таблица 1 )ГОСТ Р 50571.5.54-2013

Выбор сечения проводника основной системы уравнивания потенциалов

Несмотря на то, что данная тема достаточно простая, думаю все равно она будет полезная, т.к. в ней хочу рассказать про выбор проводника основной системы уравнивания потенциалов на примере своих проектов, по которым получал замечания.

Так получилось, что в последнее время практически в каждом проекте мне дают замечания по сечению проводника ОСУП. И это не значит, что я не знаю и не понимаю, как определить сечение проводника основной системы уравнивания потенциалов. У каждого случая своя история.

Сперва давайте посмотрим в нормативных документах требования по ОСУП:

ПУЭ п.1.7.137: Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее половины наибольшего сечения защитного проводника электроустановки, если сечение проводника уравнивания потенциалов при этом не превышает 25 мм2 по меди или равноценное ему из других материалов.

Применение проводников большего сечения, как правило, не требуется. Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов в любом случае должно быть не менее: медных — 6 мм2, алюминиевых — 16 мм2, стальных — 50 мм2.

В РБ и РФ одни и те же требования, только в РБ нужно смотреть ТКП 339-2011 п.4.3.16.2.

Чтобы определить сечение ОСУП нужно знать сечение питающего кабеля. Делим сечение питающего кабеля на 2 и получим сечение ОСУП. При этом, оно не должно превышать 25 мм2 по меди и не может быть менее 6 мм2.

Сечение питающей сети, медь/алюминий, мм2: Сечение ОСУП, медь/алюминий/сталь, мм2
До 10/ до 16 6/16/50
16/25
10/16/64
25/35 16/25/100
35/50 25/35/140
Более 50 мм2/ более 70 мм2 25/35/200

А теперь закрепим эти знания на моих реальных проектах.

1 Капремонт жилого дома. Питающий кабель АВбБШв-4×70.

Это был один из первых моих капремонтов. В данном случае я применил оцинкованную полосу 4×40, хотя должен был применить полосу 4×50, т.к. 70Al=50Cu, 50/2=25 мм2 по меди, что соответствует стальной полосе 25*8=200 мм2.

Например, в каталоге ДКС нет полосы 4×50, только 4×40 и 4×25, на некоторых ресурсах встречается полоса 5×50. Решил применить то, что имеется у ДКС. В нормах ничего не сказано на счет того, что оцинкованную полосу можно применять меньшего сечения. Это была моя ошибка, заменил оцинкованную полосу 4×40 на стальную 4×50.

Проводники DKC

2 Капремонт жилого дома. Питающий кабель АВбБШв-4×50, расчетный ток 170А.

В этом проекте я применил стальную полосу 4×50. Дело в том, что раньше, при строительстве домов, были меньше удельные нагрузки на квартиры и при капремонте получается увеличение мощности, но в мои обязанности не входила замена питающих кабелей от ТП до дома. Разумеется, сечение питающего кабеля нужно увеличивать и оно будет не менее 95 мм2. Именно из этого я исходил при выборе сечения проводника ОСУП.

Эксперт настоял на том, чтобы сечение было выбрано исходя из существующего положения, с чем я кране с ним не согласен. Полосу 4×50 пришлось заменить на полосу 4×40 (35/2=17,5*8=140).

3 Делал проект мини-котельной, которую нужно было подключить от ВРУ детского сада. До мини-котельной проложил кабель ВВГнг(А) -LS-5×4. Мини-котельная располагалась примерно в 20 м от здания детского сада.

В качестве ОСУП применил оцинкованную полосу 4×25. Получил замечание, что завышено сечение ОСУП. Полосу 4×25 применил, т.к., на мой взгляд, это самое распространенное небольшое сечение полосы. Опять давайте заглянем в каталог ДКС…

Замечание еще не снято. Согласно нормам, я должен применить полосу сечением не менее 50 мм2. Формально я ничего не нарушил, я применил полосу не менее 50 мм2.  Ближайшая полоса 5×10. Надеюсь устроит эксперта, а монтажники смогут ее купить Как вариант, можно применить пруток-катанку диаметром 8 мм.

4 Выполнял привязку жилого 11-ти этажного дома. Типовой проект разработан в 2016 г другой организацией, прошел экспертизу, уже даже построено несколько домов. В данном проекте ОСУП выполнили проводом АПВ 1×50. Почему? Я изначально не мог понять, как такой проект прошел экспертизу. Я не стал менять сечение, т.к. хотел посмотреть, что на это скажет экспертиза. В итоге получил замечание. Эксперт полностью прав. Сечение будет изменено на 35 мм

2.

Какой проводник выбрать для ОСУП, сравним цены:

Советую почитать:
сечение ОСУП

Рабочее заземление

Согласно Правилам устройства электроустановок, рабочим (или функциональным/технологическим) заземлением называется заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки, но не в целях электробезопасности.

Подразумевается, что оборудование работает надежно, а если сопротивление функционального заземления ≤4 Ом, то проблемы электробезопасности вообще исключены.

Понятие функционального заземления (далее FE) для сетей питания информационного оборудования и систем связи описано в следующих нормативных документах:

  • ГОСТ Р 50571.22-2000, п. 3.14 (707.2): «Функциональное заземление: заземление для обеспечения нормального функционирования аппарата, на корпусе которого по требованию разработчика не должен присутствовать даже малейший электрический потенциал (иногда для этого требуется наличие отдельного электрически независимого заземлителя)».
  • ГОСТ Р 50571.21-2000, п. 548.3.1: «Функциональное заземление может выполняться путем использования защитного проводника (РЕ-проводника) цепи питания оборудования информационных технологий в системе заземления TN-S.

Допускается функциональный заземляющий проводник (FE-проводник) и защитный проводник (РЕ-проводник) объединять в один специальный проводник и присоединять его главной заземляющей шине (ГЗШ)».

Для правильного понимания определений, данных выше, необходимо договорится о смысле некоторых слов:

  • «Как правило» подразумевает, что требование (условие, решение) является преобладающим. Его несоблюдение возможно, но требует весомых обоснований.
  • «Допускается» означает, что условие следует выполнять лишь как исключение в силу вынужденных обстоятельств.
  • «Рекомендуется» – решение является оптимальным, но его выполнение не обязательно.
  • «Может» символизирует правомерный вариант, один из нескольких.

 

Причины распространения функционального заземления

Первая причина
В 90-х гг. с увеличением распространения вычислительной техники, мощность которой постоянно увеличивалась, возникла необходимость обеспечить ее надежную работу в сетях типа ТN-C.

На рис. 1 показана схема рабочего заземления с использованием PEN-проводника (совмещенного нулевого рабочего N и нулевого защитного PE):

Информация передается по линии связи между 2-мя компьютерами. Возьмем за отправную точку корпусное заземление. Заземление, выполненное проводником РЕN, по которому текут рабочие токи, приводит к разнице потенциалов между корпусами приборов. Получается, что в линию связи вносится разница потенциалов, пульсации, гармоники и высокочастотные помехи при работе оборудования с большими реактивными токами.

Решением проблемы служило локальное применение отдельной системы рабочего заземления, которое обеспечивало устойчивую работу компьютеров. Стоит отметить, что стоимость перехода на «пятипроводную» систему типа TN-S была значительно выше.

Вторая причина
Распространению функционального заземления также способствовало плохое состояние защитного заземления в электроустановках. При поставках «чувствительной» электронной техники от заказчика требовалось создание отдельного заземления.

Третья причина
Возникновение специфических и строгих требований по защите информации, особых лабораторий и других аналогичных объектов также послужило распространению FE.

 

Основные схемы выполнения функционального заземления

Вариант «А» существует и даже исполняется, но является самым опасным из представленных с точки зрения электробезопасности и безопасности объекта в целом. Подробные объяснения приведены ниже.

Вариант «В» является формальным подходом, выполнение системы с его использованием полностью законно. Это качественное защитное заземление с радиальной схемой разводки, которое используется для вновь строящихся объектов.

Вариант «С» – удобная схема для реконструируемых объектов. С точки зрения воздействия помех на ответственное оборудование данный вариант значительно лучше, чем «В».

Недостатки варианта «А»:

1. Разрушается целостность основной системы уравнивания потенциалов, что приводит к появлению разности потенциалов на независимых системах заземления в процессе эксплуатации.

Причины появления разности потенциалов могут быть такими:

2. Крайне низкие токи короткого замыкания фаза-корпус относительно сетей типа TN-S со всеми вытекающими последствиями (см. рис. 3).

Рис. 3. Схема протекания тока замыкания на корпус аппарата при использовании независимого функционального заземления в сети типа TN

FE не имеет точки соединения с ГЗШ и с нейтралью, и токи короткого замыкания составят только десятки ампер. Ситуация ухудшается отсутствие в цепи устройства защитного отключения. Максимальный ток короткого замыкания составит 36,6 А:

Время отключения составит 30-120 сек, и все это время на корпусе будет присутствовать практически фазное напряжение по корпусным элементам, и протекать ток большой величины, что может привести к возгоранию. При наличии автоматов с номинальным рабочим током более 32 А цепь вообще не отключится.

Повторим: вариант «А» использовать для сетей типа TN-S крайне опасно.

  

  

Ф – сетевой фильтр, ФЗ – фильтр заземления.

Вариант «D» демонстрирует соединение FE и ГЗШ с использованием разрядника уравнивания потенциалов. Вариант имеет проблему: он сработает только в случае заноса потенциала при грозовых разрядах, когда разница в напряжении достаточна для срабатывания разрядника (600-900В). В остальных случаях целостность системы основного уравнивания потенциалов электроустановки остается нарушенной и электробезопасности при первичном пробое не обеспечивается.

Вариант «Е» разработан с учетом установки в разрыв проводника уравнивания потенциалов дроссельного фильтра заземления (например, «Квазар Ф-ХХХРЕ», изготовитель ГК «Полигон»).

Варианты «F», «G», «H» показывают построение FE с постепенным улучшением уровня защиты ответственного электрооборудования от помех без проблем с электробезопасностью.

 

Функциональное заземление в лечебно-профилактических учреждениях

Функциональное заземление относительно ЛПУ осуществляется для обеспечения нормальной стабильной работы высокочувствительной электроаппаратуры при питании от разделительного трансформатора или согласно техническим требованиям на некоторые виды оборудования.

В циркуляре №24/2009 написано, что при отсутствии особых требований изготовителей аппаратуры общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства не должно превышать 2 Ом.

Требование подключения к главной заземляющей шине: «…Устройство независимых заземлителей для защитного и/или функционального заземления медицинского оборудования, не подключенных к ГЗШ, в зданиях с медицинскими помещениями не допускается…».

 

Взаимное влияние разных систем заземления отдельных помещений при наличии связи через сторонние проводящие части

В качестве примера рассмотрим следующую ситуацию:

Есть 2 помещения с электрооборудованием, в каждом установлена дополнительная система уравнивания потенциалов. Помещение номер №1 подключено к системе защитного заземления (РЕ) и имеет помехообразующую нагрузку. В помещении №2 есть ответственное электрооборудование и организовано подключение к системе FE.

На рисунке видно, что между двумя системами заземления за счет сторонних проводящих частей (в данном случае система отопления) образуется «паразитная» связь с сопротивлением RСП.

В итоге по FE-проводникам протекает часть тока утечки IУ2. Вычислить величину этого тока достаточно сложно. С одной стороны, FE-проводники из медного провода с хорошей проводимостью и небольшим сопротивлением. С другой стороны, водопроводные трубы и прочие сторонние проводящие части в сумме могут обладать значительным сечением, что компенсирует плохую проводимость железа. Поэтому IУ2 = 0,5*IУ допустимое реальное соотношение.
Избавиться хотя бы от одного проводника «А», «В» или «С» невозможно по причине безопасности объекта и электробезопасности персонала.
Как вариант, можно сильно увеличить сечение проводника «D», что пропорционально уменьшит ток утечки IУ2. Но, как вы понимаете, это повлечет значительные затраты.

Заземление экранированного кабеля | Полезные статьи

Заземление кабелей — обязательная процедура, входящая в комплекс мероприятий по строительству кабельных линий электропередач и связи. Выполняется заземление с целью защиты самого кабеля и электрооборудования, подключенного к кабельной линии, от токов короткого замыкания и различных внешних воздействий (электромагнитные поля, молнии, блуждающие тока и т. д.). Вторая важная цель устройства систем заземления — защита человека от поражения электрическим током.

Существует множество терминов, определений, связанных с системами заземлений, а также методов и способов их построения по отношению к различным кабелям, электроустановкам и т. д. — подробная информация приведена в главе 1.7 ПУЭ 7 (Правила устройства электроустановок) от 2002 года. Здесь будут рассмотрены основные моменты заземления контрольных экранированных кабелей, кабелей связи (включая оптические) и силовых кабелей.

Заземление силовых высоковольтных кабелей

Заземление экранированного кабеля напряжением от 6 кВ и выше может производиться по схеме двухстороннего или одностороннего заземления экрана. Оба метода имеют свои преимущества и недостатки.

Преимуществом двухстороннего заземления является простота монтажа. Заключается он в присоединении экрана к контуру заземления — нет необходимости в использовании каких-либо дополнительных средств или оборудования. Данная схема заземления предполагает, что экран кабеля имеет потенциал земли, а значит, в замкнутом контуре возникает ток. Это ведет к существенным потерям мощности и ухудшению температурного режима кабеля, что, в свою очередь, может стать следствием снижения его срока эксплуатации.

При одностороннем заземлении к заземляющему устройству подключается только один конец экрана. В этом случае отсутствует путь для протекания токов, что не вызывает существенных потерь мощности. Незначительные потери могут наблюдаться из-за возникновения вихревых токов, но они не определяют температурный режим и, как следствие, не снижают срок службы кабеля.

Однако схема одностороннего заземления экранированного кабеля требует учитывать следующие факторы:

•    Возникновение импульсных перенапряжений может стать причиной снижения эффективности оболочки кабеля. Если значение перенапряжения превысит электрическую прочность оболочки, в конструкцию кабеля может просочиться влага (при подземной прокладке, а также для кабелей без герметизации).
•    Данная схема заземления, как правило, требует использования дополнительного оборудования, включая концевые муфты с изолированным экраном, защитные аппараты, устанавливаемые на незаземленном конце кабельного экрана. Все это потребует дополнительные финансовых и трудозатрат при построении системы заземления.
•    Существует риск возникновения на незаземленном конце экрана наведенного потенциала (пропорционален току в жиле кабеля), что может стать причиной поражения током обслуживающего персонала.

Таким образом, одностороннее заземление требует использования спецоборудования и принятия дополнительных мер по обеспечению безопасности работы кабельной линии, что увеличивает стоимость монтажных работ и последующего обслуживания.

Если экранированный кабель имеет броню, тогда оба этих компонента должны быть объединены в единую цепь, а затем подключены к корпусам соединительных муфт. На кабелях напряжением от 6 кВ и более с оболочкой из алюминия подключение оболочки и брони к земле производится при использовании отдельных проводников (сечения проводников подбирается по требованиям, приведенным в разделах 1.7.76–1.7.78 ПУЭ).

При использовании на опоре конструкции комплекта разрядников броня, экран и соединительная муфта подключаются к заземляющему устройству разрядника. В данном случае не допускается заземление лишь металлической оболочки.

Как заземлить экранированный кабель управления

Заземление контрольных экранированных кабелей и кабелей связи производится не только в целях обеспечения безопасности, но и для устранения электромагнитных помех. В отличие от силовых, контрольные кабели и кабели связи также служат и для передачи информации или аналоговых сигналов. Величина электромагнитных помех может достигать несколько киловольт, подача которых на входы управляемого электрооборудования может привести к самым различным последствиям, вплоть до выхода установок из строя.

Экранированный кабель также может быть заземлен — как с одной, так и с двух сторон. Однако в данном случае предпочтение отдается именно двухстороннему заземлению экрана. Такая схема эффективней устраняет влияние электрических и магнитных полей как высокой, так и низкой частоты, предотвращая накопление напряжения помех свыше установленных норм.

Как и в предыдущем случае, двухстороннее заземление требует особого подхода к проектированию. Здесь важно учитывать, что при коротком замыкании или ударах молнии на заземляющем устройстве существует вероятность увеличения потенциала, что может привести к увеличению тока на экране и термическому повреждению кабеля. Для снижения потенциала используются различные методы: например, путем прокладки вдоль кабеля параллельных заземляющих проводников или применение замкнутых систем заземления.

Как заземлить экранированный кабель оптический

Согласно РД 45.155 заземление оптических кабелей (ОК) должно осуществляться на вводах в стационарные сооружения, необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) и любые технические помещения, в которых устанавливаются волоконно-оптические линии передачи (ВОЛП). Заземлению подлежат металлические элементы кабеля — броня, металлическая оболочка и/или трос (зависит от конструкции кабеля).

Металлические компоненты ОК подключаются на заземляющие устройства отдельными проводами сечением не менее 4 мм2. В качестве устройств заземления используются специальные заземляющие щитки, устанавливаемые в технических помещениях. При отсутствии щитков допускается заземление металлических компонентов кабеля на специальные заземляющие клеммы оконечных оптических устройств (коммутаторы, серверы и т. п.).

Компания «Кабель.РФ®» является одним из лидеров по продаже кабельной продукции и располагает складами, расположенными практически во всех регионах Российской Федерации. Проконсультировавшись со специалистами компании, вы можете приобрести нужную вам марку экранированного кабеля по выгодным ценам.

в тупике из-за кода? Провода заземления оборудования, системы напряжения, защита AFCI и многое другое

Все вопросы и ответы основаны на NEC 2011 года.

В. Как определить размер заземляющих проводов оборудования для ответвительной цепи или фидера, если размер проводов увеличился по какой-либо причине?

A. Незаземленные проводники иногда увеличивают в размерах, чтобы учесть падение напряжения на проводнике, нагрев гармоническим током, номинальную мощность короткого замыкания или просто для будущей емкости.Если размер незаземленных проводов увеличивается по сравнению с минимальным размером, размер заземляющих проводов оборудования должен быть пропорционально увеличен в соответствии с круглой миловой площадью незаземленных проводов [250.122 (B)].

Вот пример, поясняющий эту концепцию. Если размер незаземленных проводников для цепи на 40 А увеличен с 8 AWG до 6 AWG, то какой сечение заземляющего провода оборудования схемы необходимо использовать?

Площадь круговых милов 6 AWG на 59% больше, чем у 8 AWG (26 240 круговых милов по сравнению с 16 510 круговых милов) [Глава 9, Таблица 8]. Согласно Таблице 250.122, заземляющий провод оборудования схемы для устройства максимального тока на 40 А будет иметь 10 AWG (10380 круговых мил), но заземляющий провод оборудования схемы для этой схемы должен быть увеличен в размере на коэффициент 1,59.

Размер проводника = 10380 круглых мил × 1,59 = 16,504 круглых мил

Таким образом, вы должны использовать заземляющий провод 8 AWG (глава 9, таблица 8).


В. Какое правило Кодекса относительно смешивания различных систем напряжения, таких как 120 В и 480 В, в одном кабельном канале или корпусе?

А.Силовые проводники систем переменного и постоянного тока с номинальным напряжением 600 В или менее могут занимать одну и ту же кабельную коробку, кабель или корпус, если все проводники имеют номинальное напряжение изоляции не ниже максимального напряжения цепи [300,3 (C) (1)], как показано в . Рис.1 .

Управляющая, сигнальная и коммуникационная проводка должна быть отделена от цепей питания и освещения, чтобы высоковольтные проводники случайно не запитали управляющую, сигнальную или коммуникационную проводку. См. Следующие ссылки в NEC:

  • Коаксиальный кабель CATV, 820.133 (А)
  • Цепи управления класса 1, класса 2 и класса 3, 725.48 и 725.136 (A)
  • Цепи связи, 800.133 (A) (1) (c)
  • Цепи пожарной сигнализации, 760,136 (A)
  • Кабель лотка для приборов, 727,5
  • Звуковые схемы, 640.9 (C)

Проводники цепи класса могут быть установлены вместе с соответствующими силовыми проводниками [725.48 (B) (1)], если все проводники имеют номинальное напряжение изоляции не ниже максимального напряжения цепи [300.3 (C) (1)].

Цепь класса 2, которая была реклассифицирована как цепь класса 1 [725.130 (A) Ex 2], может быть установлена ​​с соответствующими силовыми проводниками [725.48 (B) (1)], если все проводники имеют номинальное напряжение изоляции не ниже максимального напряжение цепи [300,3 (C) (1)].

300.3 (C) (1) Примечание 2: проводники фотоэлектрической системы, как постоянного, так и переменного тока, разрешается устанавливать в одних и тех же кабельных каналах, выходных и распределительных коробках или аналогичных фитингах друг с другом, но они должны оставаться полностью независимыми. всей другой проводки, не связанной с фотоэлектрической системой [690.4 (В)].

В. Требуется ли защита от AFCI в жилых помещениях?

A. Нет. Вот правило для защиты от AFCI, и оно применяется только к жилым помещениям: параллельные цепи 120 В в жилых помещениях, снабжающие розетками в семейных комнатах, столовых, гостиных, гостиных, библиотеках, притонах, спальнях, соляриях, комнатах отдыха и т. Д. туалеты, коридоры или аналогичные комнаты или зоны должны быть защищены перечисленным устройством AFCI комбинированного типа [210.12].
Ограничение цепи 120 В означает, что защита от AFCI не требуется для оборудования с номинальным напряжением 230 В, такого как обогреватель плинтуса или комнатный кондиционер.
Примечание 3: См. 760.41 (B) и 760.121 (B) относительно требований к источнику питания для систем пожарной сигнализации.
Дымовые извещатели, подключенные к цепи 15 А или 20 А жилого помещения, должны иметь защиту от AFCI, если дымовая извещатель находится в одной из зон, указанных в 210.12 (A). Освобождение от защиты AFCI для «цепи пожарной сигнализации» содержится в 760.41 (B) и 760.121 (B) не применяется к одно- или многопозиционной схеме дымовой сигнализации, обычно устанавливаемой в спальных зонах жилых домов. Это связано с тем, что цепь дымовой сигнализации не является цепью пожарной сигнализации, как определено в NFPA 72, Национальном кодексе пожарной сигнализации. В отличие от одно- или многопозиционных дымовых извещателей, система пожарной сигнализации управляется панелью управления пожарной сигнализацией.

В. Каковы требования для установки розеток на кухонном острове жилого дома?

А.По крайней мере, одна розетка должна быть установлена ​​в каждом пространстве столешницы острова с длинным размером 2 фута или более и коротким размером 1 фут или более [210,52 (C) (2)]. Кодекс не требует наличия более одной розетки в островном или полуостровном пространстве столешницы, независимо от длины столешницы, если только столешница не сломана, как описано в 210.52 (C) (4).

В. Каковы размеры ответвлений для двигателей?

А.Провода к одиночному двигателю должны иметь сечение не менее 125% номинального значения FLC двигателя, как указано в Таблице 430.247 Двигатели постоянного тока, Однофазные двигатели в Таблице 430.248 или Трехфазные двигатели в Таблице 430.250 [430.22].

В. Должны ли все проводники [незаземленные и нейтральные] цепи проходить по одной и той же дорожке качения?

A. Все проводники цепи должны быть проложены в одной и той же кабелепроводе, кабеле, траншеи, шнуре или кабельном лотке, за исключением случаев, предусмотренных пунктами (1) — (4) [300.3 (В)]. У проводников, установленных параллельно в соответствии с 310.10 (H), все проводники цепи должны находиться внутри одной кабельной канавки, кабельного лотка, траншеи или кабеля [300.3 (B) (1)].
Исключение: параллельные проводники, проложенные под землей, могут быть установлены в разных дорожках качения (фаза A на дорожке 1, фаза B на дорожке 2 и т. Д.), Если для уменьшения или устранения индукционного нагрева дорожка качения неметаллическая или немагнитная и установка соответствует требованиям. с 300.20 (В). См. Исключение 300.5 (I) № 2.
Все проводники цепи должны быть проложены в одной и той же кабелепроводе, кабеле, траншеи, шнуре или кабельном лотке, чтобы свести к минимуму индукцию нагрева каналов кабельного телевидения и кожухов из черных металлов, а также поддерживать путь тока замыкания на землю с низким сопротивлением [250,4 А) (3)].

В. Каковы правила Кодекса относительно нейтральных проводов на переключателях?

A. Выключатели, управляющие осветительными нагрузками между фазой и нейтралью, должны иметь нейтраль в месте переключателя [404.2 (С)].

Исключение: нейтральный провод не требуется в месте переключателя, если:

  1. Проводники переключателей входят в коробку устройства через кабелепровод, площадь поперечного сечения которого достаточна для размещения нейтрального проводника.
  2. Кабельные сборки для выключателей входят в коробку через полость каркаса, которая открыта сверху или снизу на том же уровне пола, или переключатели входят в коробку через стену, пол или потолок, которые не отделаны с одной стороны, как показано на рис.2 .

Примечание : Назначение нейтрального проводника — замкнуть цепь для электронных устройств управления освещением.

В. Каковы требования к максимальной токовой защите трансформаторов до 600 В?

A. Первичная обмотка трансформатора на 600 В и менее должна быть защищена от перегрузки по току в соответствии с процентами, указанными в Таблице 450.3 (B) и всеми применимыми примечаниями [450.3 (В)].

Проводники заземления оборудования для систем кабельных лотков

Кабельные лотки

имеют отличные показатели безопасности и надежности. Эти отличные показатели являются результатом уникальных характеристик кабельного лотка, а также правильного проектирования и монтажа систем электропроводки кабельного лотка. Целью данной статьи является обзор методов заземления для систем разводки кабельных лотков. Заземляющие провода оборудования являются наиболее важными проводниками в электрических системах.Заземляющий провод оборудования является защитным проводом электрической цепи.

При проектировании системы электропроводки кабельного лотка проектировщик должен оценить варианты заземляющего проводника оборудования (EGC) Национального электротехнического кодекса (NEC), применимые к проекту.

Оцените следующие параметры:

  1. Используйте кабельный лоток в качестве EGC. [Кабельный лоток можно использовать только в качестве EGC на соответствующих объектах, как указано в NEC, Раздел 318-3 (c)].
  2. Используйте одножильный кабель в качестве общего EGC для всех цепей в кабельном лотке [NEC, Раздел 318-3 (b) (1) Исключение 2].
  3. Используйте отдельные жилы EGC в каждом многожильном кабеле в кабельном лотке (раздел 250-95 NEC).
  4. Параллельно EGC с кабельным лотком.

NEC Раздел 110-10. Импеданс цепи и другие характеристики . Указывает, что компоненты и характеристики схемы должны быть правильно выбраны и согласованы, чтобы неисправность (короткое замыкание) была устранена без значительного повреждения электрических компонентов схемы.

NEC Раздел 250-1 (f). В примечании к мелкому шрифту (FPN) № 2 указано, что проводящие материалы, покрывающие электрические проводники или оборудование, заземляются, чтобы ограничить напряжение относительно земли на этих проводящих материалах, и склеены для облегчения работы устройств защиты от перегрузки по току в условиях замыкания на землю.

Раздел 250-51 NEC гласит, что эффективный путь заземления должен быть: постоянным и электрически непрерывным, иметь способность безопасно проводить любой ток повреждения, наложенный на него, иметь достаточно низкий импеданс, чтобы ограничить напряжение на землю и облегчить работу. защитных устройств.

Раздел 318-6 (a) NEC гласит, что кабельный лоток не обязательно должен быть механически непрерывным, но он должен быть электрически непрерывным, а соединение должно выполняться в соответствии с разделом 250-75 NEC.

Желательно, чтобы замыкание на землю быстро устранялось устройством защиты цепи. Пока существует замыкание на землю, персонал объекта, а также объект могут находиться в небезопасных условиях. Напряжения могут распределяться по металлическим компонентам объекта таким образом, что они могут создавать условия, которые могут привести к поражению электрическим током или травмам персонала объекта, который физически контактирует с металлическими компонентами под напряжением.Если электрические дуги тока короткого замыкания станут источниками возгорания, существует вероятность повреждения объекта огнем.

NEC Раздел 318-3 (c) Заземляющие провода оборудования гласит, что металлические кабельные лотки должны быть разрешены для использования в качестве EGC, где постоянное обслуживание и контроль гарантируют, что квалифицированный персонал будет обслуживать установленную систему кабельных каналов и что кабельный лоток соответствует требованиям. положения NEC Раздел 318-7 Заземление .

Это означает, что кабельный лоток может использоваться в качестве EGC на любом подходящем объекте. Нет ограничений в отношении типа помещения, в котором кабельный лоток может использоваться в качестве EGC. Квалификационное ограничение основано на опыте электротехнического персонала объекта. Привлекаемый к работе электрический персонал должен быть квалифицированным.

Металлические кабельные лотки классифицированы лабораторией Underwriters Laboratories (UL) с точки зрения пригодности для использования в качестве EGC. Классификационная маркировка гласит: «Классифицировано Underwriters Laboratories Inc.относительно его пригодности в качестве проводника заземления оборудования ». Кабельный лоток не внесен в список UL, он классифицирован UL как EGC.

Площадь поперечного сечения металла, доступного для использования в качестве EGC, указана в каталогах производителей для различных кабельных лотков. Это сумма площадей поперечного сечения двух боковых направляющих. Для кабельных лотков цельной конструкции общая площадь поперечного сечения представляет собой сумму поперечных сечений боковой направляющей плюс площадь поперечного сечения сплошного днища. Если в нижней части кабельного лотка есть вентиляционные отверстия, вентиляционные отверстия уменьшают площадь поперечного сечения нижней части кабельного лотка, доступную для обслуживания EGC.Если кабельный лоток будет использоваться в качестве EGC, это должно быть указано в заказе на поставку, а производитель нанесет или разместит постоянную информационную этикетку на боковой направляющей кабельного лотка. Эта маркировка или информационная этикетка будет указывать сечение металлической поверхности EGC кабельного лотка и указывать, что кабельный лоток классифицирован UL для использования в качестве EGC. Нет необходимости наносить токопроводящий компаунд на соединения стандартной соединительной пластины кабельного лотка или устанавливать перемычки между стандартными соединениями соединительной плиты кабельного лотка для алюминиевого или стального кабельного лотка.

Таблица 318-7 (b) (2) «Требования к металлическим площадям для кабельных лотков, используемых в качестве заземляющих проводов оборудования» показывает минимальное металлическое поперечное сечение, которое требуется для алюминиевых или стальных кабельных лотков, используемых в качестве наивысший номинал любого защитного устройства (номинал предохранителя или срабатывание автоматического выключателя) для цепей в кабельном лотке. Если площадь поперечного сечения кабельных лотков недостаточна для номинальных характеристик защитного устройства, кабельный лоток нельзя использовать в качестве EG, и в кабельный лоток необходимо установить отдельный одножильный кабель EGC или каждый многожильный кабель должен содержать провод EGC.Подключения кабелепроводов и / или кабелей (соединение и / или EGC) к кабельным лоткам должны быть выполнены с помощью соединителей, внесенных в список UL, которые правильно установлены, чтобы обеспечить хорошую электрическую непрерывность между кабельным лотком и кабелепроводами и / или кабелями.

Согласно разделу 318-7 (a) NEC, все металлические кабельные лотки должны быть заземлены в соответствии с требованиями статьи 250 NEC, независимо от того, используется ли кабельный лоток в качестве EGC.

NEC Раздел 318-3 (b) (1) Исключение №2 заявляет, что изолированные, покрытые или неизолированные одиночные проводники сечением № 4 AWG или больше могут использоваться в качестве кабелей EGC в кабельных лотках.

При использовании одножильного кабеля EGC размер одножильного кабеля EGC должен соответствовать номиналу предохранителя или уставке срабатывания автоматического выключателя (таблица 250-95 NEC) цепи максимальной мощности в кабельном лотке, в которой потенциально может использоваться одножильный провод. Кабель EGC, если должно произойти замыкание на землю.

Во влажной среде не следует устанавливать оголенный медный EGC в алюминиевый кабельный лоток из-за возможности электролитической коррозии алюминиевого кабельного лотка.Для таких установок лучше всего использовать покрытый или изолированный провод и удалить покрытие или изоляцию в местах, где выполняются соединения с кабельным лотком, перемычками, дорожками качения, корпусами оборудования и т. Д. С помощью оловянных или оцинкованных соединителей, включенных в списки UL.

Хотя в этом нет необходимости, есть преимущества в том, чтобы прикреплять одножильный кабель EGC к кабельному лотку через каждые 50–100 футов с помощью разъема, внесенного в список UL. Таким образом кабельный лоток электрически параллелен кабелю EGC.Если происходит замыкание на землю, такая практика может привести к более низким напряжениям относительно земли, оказываемым на металлические компоненты оборудования, находящиеся под напряжением. Электрически параллельный кабельный лоток и кабель EGC становятся EGC с низким сопротивлением (см. Вариант № 4). Кабели EGC должны быть надежно привязаны к кабельному лотку через каждые 10–20 футов, чтобы при возникновении неисправности магнитные силы не выбрасывали EGC из кабельного лотка.

Могут быть указаны многожильные кабели, содержащие собственный EGC.Проводники EGC в многожильных кабелях могут быть неизолированными, покрытыми или изолированными. Если он покрыт или изолирован, внешняя отделка должна быть зеленого или зеленого цвета с одной или несколькими желтыми полосами [см. NEC Раздел 250-57 (b)]. На соответствующих объектах любой изолированный провод в многожильном кабеле может быть постоянно идентифицирован как EGC одним из трех указанных методов, указанных в NEC, Раздел 250-57 (b) Исключение № 4 .

EGC параллельных многожильных кабелей в кабельных лотках.

Значительное изменение было внесено в раздел 250-95 NEC . Размер заземляющих проводов оборудования для NEC 1993 и 1996 годов, что влияет на параллельную прокладку стандартных многожильных кабелей в кабельных лотках. Это изменение требует увеличения размера EGC в трехжильных кабелях, когда фазные проводники параллельны, а EGC параллельны, или в кабельном лотке должен быть установлен отдельный EGC надлежащего размера.

Предложения, которые были приняты для изменения раздела 250-95 NEC , не содержали никаких задокументированных проблем безопасности.Обоснование заявителя заключалось в том, что жилы кабелей разрешается соединять параллельно, поэтому EGC одного размера применительно к системам кабельных каналов следует применять к многожильным кабелям. В результате « или кабель » было помещено после слова « raceway » в NEC Section 250-95 .

Не было опубликовано никаких публичных фактов о каких-либо проблемах безопасности или технических проблемах, связанных с параллельной работой стандартных трехжильных кабелей с EGC стандартного размера.Это обычная промышленная практика на протяжении нескольких десятилетий. На многих предприятиях химической промышленности, производства пластмасс и текстиля фидеры на 480 В (кабели типа TC) от подстанций до центров управления двигателями были подключены параллельно стандартным трехжильным кабелям со стандартными EGC, подключенными параллельно с начала 1960-х годов.

Для обеспечения соответствия трехжильного кабеля, проложенного в кабельном лотке, в соответствии с NEC 1996 г., необходимо выбрать один из следующих вариантов:

А.Заказывайте специальные трехжильные кабели, которые содержат EGC большего размера. Размер EGC будет зависеть от номинала или настройки защитного устройства цепи в соответствии с таблицей 250-95 NEC . Это означает, что размер EGC зависит от количества трехжильных кабелей, подключенных параллельно, чтобы получить желаемую пропускную способность цепи.
B. Используйте трехжильные кабели без EGC и установите одножильный EGC в кабельный лоток или используйте кабельный лоток в качестве EGC в подходящих установках в соответствии с Разделом 318-3 (c).
C. Используйте стандартные трехжильные кабели с EGC стандартного размера и параллельно EGC, которые находятся в кабельных сборках, с одножильным EGC (размер согласно Таблице 250-95) в кабельном лотке или с кабельным лотком, если он используется в качестве EGC. Это соответствует требованиям раздела 250-95 NEC.

Электрическое параллельное соединение одножильного EGC с кабельным лотком путем присоединения одножильного EGC к кабельному лотку через каждые 50–100 футов создает установку, которая может обеспечить некоторую степень повышенной электробезопасности для объекта и его персонала в условиях замыкания на землю.Соединение кабельного лотка с одножильным EGC через каждые 50–100 футов не требуется NEC, но это желательная дополнительная практика.

Ниже приводится сравнение для установки, в которой однопроводной EGC электрически не параллелен с кабельным лотком, и для установки, где одножильный EGC параллелен кабельному лотку.

В качестве основы для простого сравнения двух случаев были сделаны следующие предположения:

Система

: Показана одна фаза (277 В) вторичной обмотки трансформатора на 480 В, соединенного звездой.

Проводники: Фазный провод представляет собой медный провод 500 тыс. Куб. М с изоляцией 75 ° C. Он рассчитан на 380 ампер без снижения номинальных значений для температурных условий окружающей среды. Защитное устройство рассчитано на 400 ампер. EGC — это медь № 3 AWG (таблица 250-95 NEC). Поперечное сечение боковых направляющих алюминиевого кабельного лотка составляет 2 квадратных дюйма. Электропроводность алюминия кабельного лотка составляет около 55 процентов от проводимости меди.

Сопротивление медного проводника 500 кСм мил равно 0.0258 Ом / к фут.

Сопротивление медного проводника № 3 AWG составляет 0,245 Ом / к фут.

Сопротивление алюминиевого кабельного лотка составляет приблизительно 0,0143 Ом / к-фут.

Сопротивление параллельно подключенного EGC №3 и алюминиевого кабельного лотка составляет 0,0135 Ом / к-фут. [Результирующее сопротивление параллельных проводов составляет R1 x R2 / R1 + R2. = (0,0143) (0,245) / 0,0143) + (0,245) = 0,0135 Ом].

Допущения: Для упрощения примеров вместо импеданса используются значения сопротивления.В реальной установке импеданс будет определять величину тока короткого замыкания и падение напряжения. Падение напряжения на дуге повреждения не учитывается. Предполагается, что весь обратный ток короткого замыкания будет ограничен однопроводным EGC или одножильным EGC и кабельным лотком, когда они электрически параллельны. Предполагается, что фазовый провод, EGC и алюминиевый кабельный лоток имеют одинаковую длину

Электрическое подключение кабельного лотка параллельно одножильному EGC — это вариант, который стоит рассмотреть.В результате уменьшенное сопротивление EGC может улучшить общую электрическую безопасность оборудования. Сниженный импеданс цепи повреждения приведет к более высокому значению тока повреждения, что приведет к более быстрому обесточиванию неисправной цепи защитными устройствами. Потенциал поражения электрическим током для персонала объектов ниже (в примере 95 вольт все еще потенциально смертельны, но не так склонны к смертельному исходу, как 251 вольт). Более низкий потенциал относительно земли в месте короткого замыкания может привести к меньшим величинам паразитного тока замыкания, протекающего через металлические предметы оборудования.Это снижает вероятность возникновения электрических дуг, которые могут быть источниками возгорания.

Что нужно знать о площади поперечного сечения нейтральных проводников?

В этой статье технической группы ECA даются простые и понятные технические советы по сечению нейтральных проводников.

Как правило, схемы конструируются с использованием нейтральных проводников той же площади поперечного сечения, что и линейный провод.

Действительно, BS7671: 2008 Положение 524.2.1 состояния:

«Нейтральный проводник, если таковой имеется, должен иметь площадь поперечного сечения не меньше, чем у линейного проводника:

  1. В однофазных двухпроводных цепях любого сечения
  2. В многофазных и однофазных трехпроводных цепях, где размер линейных проводов меньше или равен 16 мм 2 для меди 25 мм 2 для алюминия
  3. В цепях, где это требуется в соответствии с Правилом 523.6.3 ».

Настоящие Правила фактически требуют, чтобы нейтральный проводник имел одинаковую площадь поперечного сечения в однофазных системах.Однако в многофазных системах можно использовать нейтральный проводник с уменьшенной площадью поперечного сечения.

Правило 524.2.2 гласит:

«Если общее содержание гармоник из-за тройных гармоник превышает 33% основного тока линии, может потребоваться увеличение площади поперечного сечения нейтрального проводника (см. Правило 523.6.3 и Приложение 4, раздел 5.5). . »

Это требует от проектировщика установки обеспечения того, чтобы содержание гармоник было ниже 33% от основной гармоники линейного тока, в противном случае следует изучить возможность обеспечения нейтрального проводника с большей площадью поперечного сечения.

Правило 524.2.3 гласит:

«Для многофазной цепи, где каждый линейный провод имеет площадь поперечного сечения более 16 мм 2 для меди 25 мм 2 для алюминия, нейтральный провод может иметь меньшую площадь поперечного сечения, чем у одновременно выполняются линейные проводники, обеспечивающие следующие условия:

  1. Ожидаемый максимальный ток, включая гармоники, если таковые имеются, в нейтральном проводе при нормальной работе не превышает допустимую нагрузку по току уменьшенной площади поперечного сечения нейтрального проводника, и

ПРИМЕЧАНИЕ: нагрузка, которую несет цепь при нормальных условиях эксплуатации, должна практически равномерно распределяться между линиями

.
  1. Нейтральный проводник защищен от сверхтоков в соответствии с Правилом 431.2 и
  2. Размер нейтрального проводника должен быть не менее 16 мм 2 для меди и 25 мм 2 для алюминия с учетом Положения 523.6.3 ».

Настоящий Регламент предлагает некоторую возможность иметь нейтраль с уменьшенной площадью поперечного сечения при условии соблюдения трех требований.

Ниже приведены некоторые практические советы по выполнению этих трех пунктов:

Ожидаемый максимальный ток

Если система устроена таким образом, что ожидаемый ток в нейтрали должен быть больше, чем токонесущая способность уменьшенной нейтрали, то можно просто заявить, что нейтральный проводник не будет соответствовать требованиям и должен быть увеличенным.

Нейтраль защищена от сверхтоков

Правило 431.2.1 требует, чтобы в системе TN или TT, где площадь поперечного сечения нейтрали меньше, чем у линейного проводника, требовалось устройство обнаружения перегрузки по току. Для этого не требуется, чтобы нейтраль имела устройство защиты от перегрузки по току, только датчик, который вызовет отключение линейных проводов. По сути, это устройство будет контролировать ток в нейтрали, и если он достигнет уровня, который может вызвать повреждение проводника, линейные проводники будут отключены.

Минимальный размер и регулирование 523.6.3

Минимальный требуемый размер должен быть не менее 16 мм, 2 для медных и 25 мм 2 для алюминиевых кабелей. Правило 523.6.3 требует, чтобы проектировщик рассмотрел количество третьей гармоники в кабеле с дополнительной информацией, содержащейся в Приложении 4, раздел 5.5.

Таким образом, при соблюдении всех соответствующих критериев можно спроектировать и установить цепь, в которой нейтраль имеет площадь поперечного сечения меньше, чем у линейных проводов.

Использование кабелепровода и других металлических корпусов для заземления

Использование кабелепровода и других металлических корпусов для заземления

Использование кабелепровода и других металлических корпусов для заземления

«Максимальная длина металлических дорожек качения используются в качестве заземляющих проводов оборудования »


Взято из Заземление электрических распределительных систем по электробезопасности , авторское право Юстаса К. Соареса, 1966 г. Опубликовано Marsh Publishing Company, Inc., P.O. Box 630, Wayne, Нью-Джерси 07470 (больше не работает). Отредактировано и обновлено до 1999 г. NEC®, Джеральд Ньютон, 13 ноября 1999 г.



Когда металлический корпус для проводов используется в качестве Оборудования Заземляющий проводник цепи должен иметь целостность, а также необходимую проводимость, чтобы пропустить достаточный ток, чтобы облегчить работу устройства максимального тока. Другими словами, ток, который будет течь в цепь замыкания на землю должна быть минимальной, которая отключит цепь в разумные сроки.Минимальное значение тока около 300 процентов полной нагрузки устройства максимального тока может считаться разумным стандарт, если ссылка относится к устройствам максимального тока, имеющим время-ток характеристики штатных предохранителей и автоматических выключателей с обратнозависимой выдержкой времени.

Если мы сможем найти практичный и простой метод определения полное сопротивление однофазной цепи при замыкании на землю возникает разумный ответ на вопрос, действительно ли металлический корпус сделает приемлемый заземляющий проводник оборудования или будет необходимо использовать медный провод заземления оборудования. или алюминий.Когда железный канал является частью электрической цепи, что будет, когда произойдет замыкание на землю, будет большое увеличение как в сопротивлении, так и в реактивном сопротивлении цепи и, кроме того, как сопротивление и реактивное сопротивление будут значительно изменяться в зависимости от количества неисправности. Текущий.

Лабораторные испытания показали, что при однофазном ток течет в проводнике внутри железного канала, сопротивление такого цепь примерно равна сопротивлению самого трубопровода. Размер проводника внутри кабелепровода имеет относительно небольшое влияние. от импеданса цепи. Также, несмотря на то, что хотя есть множество параллельных путей вне кабелепровода, ток течет во всех параллельные пути будут очень маленькими и при нормальных условиях будут быть менее 10 процентов.

Два других фактора должны быть приняты во внимание при оценке ток замыкания на землю. Они эффект канала муфты в увеличении импеданса цепи и падение напряжения через точку неисправности.Если установлены кабельные муфты затянуть гаечным ключом, как того требует Кодекс, увеличение импеданса кабелепровод с муфтами примерно на 50 процентов больше, чем полное сопротивление для прямой участок без муфт. Ограниченные данные испытаний показали, что Если в качестве герметика швов используется красный грифель, результаты будут лучше. Это может и вероятно связано с смазывающим эффектом герметика, который позволяет затянуть соединение более плотно с тем же усилием.

Предположим, что длина кабелепровода длиной 3 дюйма длиной 200 футов с проводниками 500 тыс. Мил. в цепи 208Y / 120 вольт, защищенной устройствами максимального тока на 400 ампер. Таким образом, при замыкании на землю ток, который будет протекать, будет E / Z. С участием падение напряжения на 50 В в месте повреждения и Z = 0,02970 (см. Таблицу III в исходном тексте). работы) ток, который будет протекать, составит около 2350 ампер. В использование 3-дюймового кабелепровода в качестве цепи заземления оборудования при 400 ампер Таким образом, использование устройств перегрузки по току является удовлетворительным для данной работы.

Более простой метод определения типа трубопровода или металлического корпус будет работать удовлетворительно, необходимо сначала рассчитать минимальный требуемый ток короткого замыкания (в 5 раз превышающий номинал устройства максимального тока), который в данном случае 5 х 400 или 2000 ампер.Тогда на основе 70 вольт, доступного для цепи 120 вольт-земля, вычислите Z, что будет быть найденным равным 0,035. Из Таблицы III в оригинальной работе импеданс прямого участка 3-дюймового кабелепровода на 2000 ампер составляет 0,099 Ом на 1000 футов. К этой цифре добавьте 50%, чтобы включить коэффициент безопасности. Это даст нам импеданс 0,01485 Ом на 100 футов. значение, которое вызовет протекание 2000 ампер в этой цепи, оказалось равным быть 0,035. поскольку 235 футов 3-дюймового кабелепровода на 2000 ампер будут имеют сопротивление 0.035 мы сделаем вывод, что для минимального ток 2000 ампер при замыкании на землю мы можем установить до 235 фут 3-дюймового кабелепровода, когда задействовано устройство максимального тока на 400 ампер.

Если использовался 4-дюймовый кабелепровод вместо 3-дюймового, и перегрузка по току номинал устройства не изменился но остался на уровне 400 ампер будет найдено по ссылке на таблицу с некоторой интерполяцией и с использованием того же расчета, этот трубопровод длиной 260 футов 4 дюйма может быть установлен и обеспечить удовлетворительный Проводник цепи заземления оборудования.

Таким образом, для любой цепи и кабелепровода любого размера мы можем получить для устройств максимального тока любого размера максимальная безопасная длина кабелепровода, которая пропустит ток короткого замыкания, которого будет достаточно для облегчения срабатывание устройства максимального тока. Если длина цепи превысить максимальную безопасную длину, рассчитанную, тогда это будет необходимо для добавления металлического (медного или алюминиевого) проводника цепи заземления оборудования в параллельно кабелепроводу размер этого проводника по таблице 250-122.

Замена медный проводник для кабелепровода, но лучше добавить медный проводник и подключите его параллельно кабелепроводу, чтобы сформировать заземление оборудования. Подключение двух проводов параллельно; медный проводник и кабелепровод. Это желательно соединить медный проводник и трубопровод вместе через удобные практические интервалы, примерно каждые 100 футов или меньше. Что уменьшит длину цепи, в которой ток замыкания на землю может течь только по трубопроводу.Кодекс разрешает заземление оборудования. Цепной провод должен быть оголенным или изолированным. Однако если проводник голый может быть дуга между неизолированным проводом и внутренней частью кабелепровода в точках, отличных от точки замыкания на землю имеет место. Такая дуга может повредить фазные проводники без добавления для правильного функционирования цепи замыкания на землю, если установка был сделан правильно. Это является веским аргументом в пользу использования изолированных Провода заземления оборудования при установке в металлических корпусах.

Если использовался алюминиевый канал вместо стального для тех же условий, указанных выше, медные проводники 500 тыс. куб. м, кабелепровод 3 дюйма и устройство перегрузки по току на 400 ампер, пробег цепи может быть около 900 футов длинный, а алюминиевый кабелепровод обеспечит удовлетворительное заземление оборудования. Цепь проводника. 3-дюймовый алюминиевый трубопровод имеет сопротивление постоянному току около Медный кабель 0,0088 Ом / м и 500 тыс. Куб. М имеет сопротивление постоянному току 0,0222. Ом / М ‘.

Другие кожухи для проводов включают гибкий металлический кабелепровод, различные металлические кабельные каналы, в том числе канатные и автобусные.

Хотя Кодекс допускает использование гибких металлических труб используется в качестве заземляющего проводника оборудования с некоторыми ограничениями, некоторые инженеры считают, что гибкий металлический кабелепровод не подходит для заземления оборудования. Проводник цепи и, следовательно, такой кабелепровод должен включать в себя металлическое оборудование. Заземляющий провод цепи или снабжен перемычкой. Кодекс требует, чтобы различные металлические кабельные каналы, используемые для заземления оборудования должны быть сконструированы таким образом, чтобы обеспечить надлежащую электрическую и механическую целостность. полной системы будьте уверены.Однако из-за различных Вовлеченные соединения — это хорошо для инженера, электрика и инспектора для исследования таких корпусов проводников, чтобы убедиться, что их полное сопротивление достаточно низка, чтобы функционировать в соответствии с указанными выше линиями в случае, если замыкания на землю.

Для проводных и автобусных маршрутов Кодекс прямо не указывает что должна быть обеспечена надлежащая электрическая и механическая непрерывность; но очевидно, что для этих корпусов проводников это так же важно, как и для любые другие корпуса проводов.Инженер, инспектор, электрик. следует проверить проводник цепи заземления оборудования (металлические корпуса) чтобы быть уверенным, что он будет работать должным образом в случае замыкания на землю. Там, где кабельные и автобусные пути имеют стальные ограждения, будет обнаружено, что может быть достаточно поперечного сечения, но сомнительно, что правильная электрическая соединение между длинами выполнено.

В случае средней автострады до 1500 ампер рейтинг, в корпусе достаточно стали, чтобы обеспечить приемлемый Цепь заземления оборудования, если в соединениях обеспечена надлежащая проводимость. Для шин с более высоким рейтингом сомнительно, чтобы стальной корпус был тяжелым. Достаточно и для всех размеров автобусных магистралей вопрос хорошего электрического соединения на стыках нужно тщательно проверять. На многих автобусных маршрутах есть алюминий вольеры. В таких шинопроводах корпус имеет достаточную проводимость. но также необходимо проверить хорошие электрические соединения на стыках.

Важность поддержания хорошей электрической непрерывности и проводимость цепи заземления оборудования невозможно переоценить. Если проводимость недостаточна, замыкание на землю может никогда не исчезнуть автоматически. как должно, или время очистки может быть настолько долгим, что будет нанесен большой ущерб. Выполнено. С другой стороны, если у нас нет непрерывности Оборудования Цепь заземления у нас не будет абсолютно никакой связи, в результате достаточно высокий импеданс, чтобы неисправность не исчезла автоматически и опасное напряжение может появиться в системе.

В приведенных выше обсуждениях предполагается, что проводник корпус установлен правильно с хорошими плотными соединениями, которые обеспечить постоянную и непрерывную электрическую цепь, КОГДА ЭТО ПЕРВЫЙ УСТАНОВЛЕНЫ.Однако время берет свое и стремится разрушить преемственность, с которой было начато.

Таким образом, безопасность электрической системы будет зависеть от как долго мы можем ожидать, что цепь заземления оборудования будет оставаться постоянной и непрерывный. Ответ будет зависеть от ТИПА установки.

Для целей проектирования мы можем разбить типы на две категории:

  1. Где будет небольшая коррозия и где мы можем разумно ожидайте, что цепь заземления оборудования останется постоянной и непрерывной. сроком на пятьдесят лет.
  2. Где будет существовать коррозия в той или иной степени и где постоянство цепи заземления оборудования может быть поставлено под сомнение.
В первую категорию можно отнести большинство коммерческих зданий. В этом случае мы могли бы использовать все одобренные корпуса для проводов. для этого в составе Цепи заземления оборудования с использованием при необходимости установить перемычки.

Во вторую категорию можно отнести все промышленные заводы, на которых имеется металлическая цепь заземления оборудования, размер которой указан в Таблице 250-122, должны проходить параллельно и внутри корпуса проводника, чтобы обеспечить целостность цепи, если эта цепь рано или поздно выйдет из строя из-за коррозии.

Следует ли использовать металлическую цепь заземления оборудования в соответствии с Таблицей 250-122, или полагаться на корпус проводника в качестве Цепь заземления оборудования — это вопрос, на который должен ответить Инженер-проектировщик, подрядчик по электрике, электрик, инспектор по электрике. Необходимо проверить установку, чтобы убедиться, что она попадает в категорию № 1 или категория № 2, как указано. Подборка категории в которую упадет установка, определит, как Заземление оборудования Схема подлежит проектированию.

Неисправности классифицируются как короткие замыкания или замыкания на землю. В «Короткое замыкание»: короткое замыкание может происходить от одного фазного провода к другому. или от одного фазного провода к заземленному проводнику или нейтрали. В любом случае максимальное значение тока короткого замыкания зависит от доступная мощность системы на момент возникновения неисправности. В максимальное значение тока короткого замыкания от линии к нейтрали будет приблизительно 20% от максимально доступного от фазы к фазе.Доступная мощность системы, называемый доступным током отключения (A.I.C.), таким образом играет большую роль в определении максимального тока короткого замыкания, который дополнительно ограничивается импедансом дуги, когда он установлен, плюс обычно очень низкое сопротивление проводников до точки короткое замыкание.

В случае «замыкания на землю» происходит отказ от фазы к оболочку проводника (провод к кабелепроводу, провод к корпусу двигателя и т. д.). В этом случае единственная роль, которую играет доступная мощность системы. обычно это поддержание напряжения.Редкий случай, в сервисах 1200 ампер или больше, если полное сопротивление цепи повреждения, включая сопротивление дуги достаточно низкое, чтобы разрешить намного больше, чем обычно ток полной нагрузки системы протекает в цепи замыкания на землю, когда цепь неправильно заземлена. Хотя могут возникнуть условия, когда ток замыкания на землю превысит полную номинальную нагрузку перегрузки по току устройства максимальный ток замыкания на землю не может достигать пятикратного превышения полного грузоподъемность.

Разумно предположить, что ток замыкания на землю в пять раз больше номинал устройства защиты от сверхтока необходим для срабатывания защиты от перегрузки по току. устройство за минимальное время, чтобы предотвратить серьезное повреждение электрических компоненты схемы.

В большинстве расчетов предполагается, что доступный ток короткого замыкания бесконечен. при подаче электроэнергии. Доступный ток короткого замыкания снижает дальше от электросети возникает неисправность. Для трансформаторов рассчитывается доступный ток короткого замыкания на вторичных клеммах умножив вторичный ток полной нагрузки на импеданс трансформатор в процентах делится на 100. Для трансформатора с импеданс 5 процентов, множитель 20.

Стандартное оборудование, щиты, выключатели безопасности, вспомогательное оборудование, и т.п.иметь рейтинг AIC 10 000 ампер. Когда ток короткого замыкания более чем на 10000 AIC дороже оборудования с более высоким рейтингом AIC требуется. Один из способов понизить AIC — установить службу на на большем расстоянии от сетевого трансформатора, используйте более высокое сопротивление трансформатора, используйте параллельные проводники меньшего диаметра или предохранители, ограничивающие ток.


Максимальная длина стального кабелепровода Это может безопасно использоваться в качестве проводника цепи заземления оборудования. при очищении тока замыкания на землю, равном 500% от номинального значения устройства максимальной токовой защиты.
Цепь составляет 120 вольт на массу; 50 вольт падают на Arc.
Трубопровод
Размер дюйма
Дирижеры
AWG No.
/ тыс.
Перегрузка по току
Устройство
Рейтинг
ампер.
Вина
Расчистка
Текущее
500% от Устройство
OC
Рейтинг
Прибл.
Трубопровод
Импеданс
Ом / К фут.
в том числе
Муфты
Длина
Трубопровод
Run
1/2 3- # 12 20 100 0.198 350
4- # 10 30 150 0,135 345
3/4 4 # 10 30 150 0,098 315
1 4- # 8 45 225 0.0924 335
3- # 4 85 425 0,0612 266
1 1/4 3 # 2 115 575 0,0459 265
1 1/2 3- # 1 130 650 0,0402 265
3- # 2/0 175 875 0.0339 220
2 3- # 3/0 200 1000 0,0273 255
3- # 4/0 230 1150 0,0261 230
2 1/2 3–250 тыс. Куб. 255 1275 0.0207 265
3–350 тыс. Куб. Мил 310 1550 0,0189 235
3 3-500 тыс. Куб. 380 1900 г. 0,0159 230
3-600 тыс. Куб. Мил 420 2100 0,0143 230
3 1/2 3-700 тыс. Куб. М 460 2300 0.0131 265
3-800 тыс. Куб. 490 2450 0,0122 230
4 3-900 тыс. Куб. М 520 2600 0,0114 235
3-1000 тыс. Куб. 545 2725 0.0108 235
5 3-1500 тыс. Куб. М 625 3125 0,0091 245
3-1750 тыс. Куб. 650 3250 0,00895 240

Максимальная длина электрического Металлические трубки, которые можно безопасно использовать в качестве заземления оборудования Цепной провод, основанный на очищающем токе замыкания на землю, равном 500% от максимального тока Рейтинг устройства.
Цепь составляет 120 вольт на массу; 50 вольт падают на Arc.
ЕМТ
Размер дюйма
Дирижеры
AWG No.
/ тыс.
Перегрузка по току
Устройство
Рейтинг
ампер.
Вина
Расчистка
Текущее
500% от Устройство
OC
Рейтинг
Сопротивление постоянному току
ЕМТ
Ом / К фут.
в том числе
Муфты
Прибл.
Импеданс
ЕМТ
Ом на
C футов.
Длина
Трубопровод
Run
1/2 3- # 12 20 100 0,097 0,262 265
4- # 10 30 150 0,097 0,204 225
3/4 4 # 10 30 150 0,064 0.173 265
1 4- # 8 45 225 0,064 0,134 230
3- # 4 85 425 0,045 0,088 185
1 1/4 3 # 2 115 575 0.031 0,063 190
1 1/2 3- # 1 130 650 0,0253 0,049 220
3- # 2/0 175 875 0,0253 0,042 190
2 3- # 3/0 200 1000 0,0199 0.034 205
3- # 4/0 230 1150 0,0199 0,033 180
2 1/2 3–250 тыс. Куб. 255 1275 0,00659 0,022 245
3–350 тыс. Куб. Мил 310 1550 0.00659 0,0198 225
3 3-500 тыс. Куб. 380 1900 г. 0,00536 0,0161 225
3-600 тыс. Куб. Мил 420 2100 0,00536 0,0153 215
4 3-900 тыс. Куб. М 520 2600 0.00362 0,0119 225
3-1000 тыс. Куб. 545 2725 0,00362 0,0114 225

Заземляющий провод — обзор

18.3.5 Выбор OPGW

18.3.5.1 Общие конструкции

Волоконно-оптические заземляющие провода (OPGW) устанавливаются над проводниками линий передачи и действуют как молниеотводы линий передачи, так что в случае удара молнии они могут подвергнуть их ударам молнии, тем самым защищая проводники.Кроме того, OPGW служат воздушной оптической линией связи с высокой надежностью.

OPGW состоят из одного или нескольких оптических блоков и одного или нескольких слоев скрученных одиночных проводов, и они обычно подразделяются на центральную алюминиевую трубку, трубку из нержавеющей стали и алюминиевую магистраль. Под оптическими блоками понимаются металлические трубки, пластиковые трубки или прорези каркаса, которые могут содержать оптические волокна, чтобы предотвратить их повреждение, вызванное механическими силами, такими как продольная усадка, удар, изгиб, скручивание и растяжение, длительное тепловое воздействие и влажность. .Проводящие металлические провода должны скручиваться за пределами оптических блоков, чтобы образовывать жилы определенного размера, чтобы удовлетворить механические и электрические требования к воздушным заземляющим проводам линий передачи.

1.

Алюминиевая трубка типа . Алюминиевая трубка является частью секции электропроводности. Оптические блоки размещены внутри алюминиевой трубки. Как правило, они представляют собой отдельные неплотные оптоволоконные трубки или скрученные неплотные оптоволоконные трубки.Алюминиевая трубка может быть заполнена водостойкими пастами или облицована теплоизоляционным слоем.

2.

Алюминиевый каркас типа . Алюминиевый каркас — это часть участка электропроводности. Паз каркаса содержит свободную оптоволоконную трубку, пучки оптических волокон с первичным покрытием, плотно прилегающие оптические волокна или ленточные волокна. Каркас обычно снабжен внешней алюминиевой защитной трубкой. Поскольку алюминиевая часть внутри оптического блока имеет большую площадь поперечного сечения, общая конструкция в основном состоит из однослойной стали, плакированной алюминием.Алюминиевый каркас подвергается значительной части тока короткого замыкания, который может вызвать высокую температуру, поэтому плотно прилегающие термостойкие оптические волокна с буферным слоем обычно размещаются внутри прорези.

3.

Трубка из нержавеющей стали типа . Оптическое волокно с определенной избыточной длиной (состоящей из избыточной длины внутри трубки и излишка скрученной длины) помещается в герметичную трубку из нержавеющей стали, заполненную пастой.Стальная трубка заменяет одно или несколько оптических волокон, размещенных внутри внутреннего многожильного слоя. Трубка из нержавеющей стали имеет большее сопротивление и пренебрежимо малую площадь поперечного сечения, в основном не пропускает ток и не нагревается, когда через нее протекает ток короткого замыкания. На рис. 18.27 показаны структурные конфигурации OPGW.

Рисунок 18.27. Структурные конфигурации OPGW: (A) Центральная трубка, смешанная многопроволочная алюминиевая трубная конструкция; (B) центральная алюминиевая трубчатая конструкция; (C) алюминиевый каркас; (D) многопроволочная трубка из нержавеющей стали; (E) центральная трубка из нержавеющей стали.

OPGW в форме центральной алюминиевой трубы и алюминиевого каркаса в первые дни широко использовались в Японии. Однако было обнаружено, что оптические волокна, содержащиеся в алюминиевых трубках и с алюминиевыми магистралями, подвергались сильному локальному повышению температуры при ударах молнии или токах короткого замыкания, что приводило к большим потерям в оптических волокнах и площади поперечного сечения, несущей оптоволоконные блоки имеют большие размеры и значительно отличаются от традиционных заземляющих проводов, так как они плохо сочетаются друг с другом.По этим причинам многожильные OPGW, оснащенные трубками из нержавеющей стали, вместо этого широко используются с конца 1990-х годов благодаря их большой емкости, небольшому сечению, большой избыточной длине и аналогичной структуре с традиционным заземляющим проводом. Несмотря на некоторые недостатки, OPGW в форме алюминиевой основной конструкции, которые используются для линий сверхвысокого вакуума в Японии, адаптируются к условиям морского климата из-за их выдающейся коррозионной стойкости. Кроме того, из-за наличия двойных OPGW нет особых требований к согласованию между OPGW и оптическими кабелями.

В Китае коррозионная стойкость не является самым важным ограничивающим условием для OPGW, выбранных для прокладки линий сверхвысокого напряжения. Сегодня в китайских линиях сверхвысокого напряжения все еще используются два заземляющих провода, состоящие из одного исправного провода и одного OPGW, что предъявляет более высокие требования к согласованию между OPGW и заземляющим проводом. Более того, процесс производства OPGW с многопроволочной трубной структурой из нержавеющей стали в Китае оказался успешным, особенно при локализации труб из нержавеющей стали с точки зрения производства и качества изготовления, которые заняли лидирующие позиции в мире.На основании приведенного выше сравнения и анализа OPGW со структурой многожильных труб из нержавеющей стали рекомендованы для линий сверхвысокого вакуума в Китае.

18.3.5.2 OPGW обычных линий

Если взять в качестве примера проект XiangjiabaShanghai, чтобы удовлетворить требованиям по коронному разряду заземляющих проводов, диаметр заземляющего провода должен составлять около 18,0 мм. Исходя из этого вывода, диаметр OPGW должен составлять около 18,0 мм, а площадь поперечного сечения оптических кабелей того же диаметра составляет около 180 мм 2 .

Тепловая мощность сравниваемых OPGW проверяется по максимальному току короткого замыкания в системе. Рассчитана перегрузочная способность оптического кабеля. Благодаря всестороннему рассмотрению различных показателей и компромиссу между электрическими, механическими и молниезащитными характеристиками, в конечном итоге выбирается лучший оптический кабель.

Рассчитайте напряжение провисания OPGW и провода заземления токового деления. При одинаковом среднегодовом контрольном напряжении характеристики провисания выбранного оптического кабеля и обычного заземляющего провода могут хорошо совпадать в широком диапазоне пролетов.

Благодаря многочисленным преимуществам OPGW, они широко используются в линиях передачи в Китае и за рубежом с 1990-х годов, играя важную роль в волоконно-оптических коммуникациях энергосистем. Во время работы OPGW часто подвергаются ударам молнии. Взлом OPGW из-за ударов молнии произошел во всех странах, куда направляются OPGW. Удары молнии обычно приводят к разрыву одного или двух одиночных проводов внешнего слоя и даже до 10 одиночных проводов внешнего слоя в самых тяжелых сценариях.Это снижает надежность OPGW или даже может вызвать прерывание связи, создавая большие риски для работы энергосистемы. По этой причине OPGWa необходимо проверять на характеристики молниезащиты. Такая проверка должна быть сосредоточена на обрыве проводов и проводов, вызванном ударами молнии и ухудшением характеристик оптических кабелей.

Характеристики молниезащиты заземляющего провода OPGW можно улучшить с помощью таких мер, как использование стальных проводов с алюминиевым покрытием для многожильного провода OPGW с внешним слоем и увеличения диаметра одинарных многожильных проводов с внешним слоем.Если взять в качестве примера проект XiangjiabaShanghai, заземляющий провод OPGW полностью изготовлен из стального провода, плакированного алюминием, с диаметром одинарного провода внешнего слоя более 3,5 мм, что дает некоторые преимущества в защите от молний для OPGW. Кроме того, заземление заземляющих проводов OPGW на опоре также является эффективным средством улучшения их характеристик молниезащиты.

18.3.5.3 Выбор OPGW в зонах сильного обледенения

Поскольку выбор OPGW в зонах сильного обледенения не зависит от теплопроизводительности системы при коротком замыкании, структурная конфигурация выбранных OPGW должна быть аналогичной провод заземления другого токового деления.Минимальный диаметр OPGW должен гарантировать отсутствие короны на OPGW. Должно выполняться как требование статической близости в случае неравномерного обледенения проводника и заземляющего провода, так и требование динамической близости в случае скачка линии, вызванного обледенением, и галопирования проводов, вызванного обледенением.

Поскольку рельеф вдоль трассы крутой, пролеты значительно разнообразны, с большими перепадами высот и большими пролетами. По существу, OPGW подвергаются значительному растяжению, и под действием силы тяжести избыточная длина оптического волокна в основном концентрируется вблизи самой нижней точки прогиба, что может вызывать изгиб оптического волокна в этой точке из-за сжатия.Кроме того, во время строительства линий, особенно работ по натяжению, чрезмерный пролет и перепад высот могут вызвать повышенное давление со стороны OPGW на шкив, что приведет к увеличению бокового давления блока оптического волокна и передачи оптического волокна. потеря или даже сокращение срока службы оптического волокна. Во время эксплуатации большие разницы пролета и высоты приведут к увеличению напряжения в точке подвески, и, следовательно, напряжение в точке подвески становится условием контроля конструкции OPGW.

Для обеспечения характеристик передачи и срока службы OPGW с большой разницей в пролетах и ​​высотах, электрический зазор между проводниками в случае проскока провода, вызванного обледенением, должен быть проверен на соответствие соответствующим требованиям в зонах сильного обледенения. Исходя из конструкции и опыта эксплуатации оптических кабелей OPGW, используемых для завершенных проектов, для этого этапа рекомендуются следующие типы OPGW: OPGW-180 в зонах сильного обледенения с толщиной обледенения 30 мм и OPGW-250 в зонах обледенения с толщина глазури 30 мм.

CQD: 13.11.2017

?

13 Ноября 2017г., Понедельник

Вопрос:

Спасибо за обслуживание. Соответствуют ли размеры проводов заземления пожарного насоса таблице 250.66? У меня есть пожарный насос мощностью 250 л.с. при 480 В / 3 часа. Работа пожарного насоса осуществляется через кран пожарного насоса перед средством отключения обслуживания, как это разрешено NEC 695.3 (A) (1). Провода пожарного насоса рассчитаны на 250 л.с.F.Л.А. 302 х 1,25% = 377,5 ампер. 377,2 / 2 = 188,75 ампер. Таблица 310.15 (B) (16) NEC для # 3/0 при 75 ° C равна 200 ампер.

Например, наконечники контроллера пожарного насоса не допускают подключения проводов сечением больше # 3/0. По сути, электрик решил проложить два (2) параллельных провода №3 / 0 к контроллеру пожарного насоса. Если бы я применил таблицу 250.66 для определения суммы поперечных сечений параллельных проводников, я использовал бы таблицу 8 «Свойства проводников» в NEC. # 3/0 имеет круговую площадь в мил, равную 167800.Затем я умножил этот клапан на два (2), чтобы получить количество параллельных комплектов, равное 335 600 общей площади поперечного сечения. Таблица 250.66 NEC для медных проводников от # 3/0 до 350 тыс. Куб. М потребует медного GEC # 2 в каждом параллельном наборе.

Дэн Крейвен

А

Ответ:

Привет, Дэн, спасибо за вопрос, добро пожаловать. Отводы для пожарного насосного оборудования разрешены перед вспомогательным оборудованием, если они имеют собственное вспомогательное оборудование, как указано в 230.82 (5) и 695,3 (А) (1). В дополнение к заземляющему проводу электрода, как указано в 250,24 (A), к этому сервисному оборудованию также должен быть подключен заземленный провод (нейтраль в вашем примере), как указано в 250,24 (C). Размер проводника заземляющего электрода определяется в соответствии с таблицей 250.66 с использованием эквивалентной площади для параллельных проводов, но размер заземленного проводника (ов) определяется в соответствии с таблицей 250.102 (C) (1), как указано в 250.24 (C) (1). Можно использовать медные проводники 3/0, если нет поправочного коэффициента от 310.15 (B) (3) (a) применяется, например, если параллельные наборы находятся на отдельных дорожках качения. Если в одной дорожке качения, даже если у вас есть проводники с номиналом 90 ° C и начните со значения 225 ампер в таблице 310.15 (B) (16), применение поправочного коэффициента 80% из 310,15 (B) (3) (a) приведет к допустимая нагрузка 180 X 2 [проводников на фазу] = 360 ампер — этого недостаточно для минимальной допустимой нагрузки 377,5 ампер в вашем примере. При установке в отдельных кабельных каналах заземленный провод также должен быть установлен в каждом кабельном канале и не может быть меньше 1/0, как указано в пункте 250.24 (С) (2). Имейте в виду, что если эти проводники также питают двигатели насосов поддержания давления, они должны быть включены в 125% плюс 100% любого вспомогательного оборудования, как указано в 695.6 (B).

Твердая земля: увеличение допустимой нагрузки параллельного проводника

Джек Смит

При работе с высокими уровнями электрического тока квалифицированные электротехники должны использовать высококачественные электрические измерительные инструменты, такие как токоизмерительные клещи Fluke 381

В феврале я имел привилегию модерировать Интернет-конференция для журнала «Инженер-консультант».Заголовок был «Обновление Национального электротехнического кодекса 2011 года». Спикерами веб-трансляции были Кеннет Ловорн, ЧП, президент, главный инженер Lovorn Engineering Associates, LLC в Питтсбурге; и Том Дивайн, ЧП, старший инженер и руководитель проекта в Smith Seckman Reid, Inc. в Хьюстоне.

Во время веб-трансляции Ловорн и Дивайн сосредоточили внимание на некоторых важных изменениях в самой последней версии NEC: выпуске 2011 года. В их число входят следующие конкретные темы:

  • Доступная маркировка поля тока короткого замыкания
  • Ограничения общего нейтрального проводника
  • Заземление отдельной системы Расположение розеток GFCI
  • Допустимая нагрузка параллельного проводника
  • Блоки распределения питания центра обработки данных
  • Защита от замыканий на землю.

В колонке, которую я написал два месяца назад, я обсуждал одно из новых требований Национального электротехнического кодекса (NEC), касающееся имеющейся маркировки тока короткого замыкания. Ограниченное пространство для этой колонки не позволяет мне охватить все темы, которые Ловорн и Дивайн профессионально затронули в веб-трансляции. Так что в этом месяце я сосредоточусь на объяснении Divine изменений NEC 2011 года, которые связаны с допустимой токовой нагрузкой параллельных проводов.

Divine сообщила, что раздел 310.4 в версии NEC 2008 года стал 310.10 в NEC 2011. В NEC 2008 говорится, что «провода сечением 1/0 AWG и больше должны проходить параллельно». NEC 2011 говорит почти то же самое. Разница в том, что в версии 2011 года указано, что «только размеры 1/0 AWG и больше могут работать параллельно ».

Divine объяснил, что уполномоченный орган (AHJ) может разрешить параллельную работу небольших проводников в соответствии с NEC 2008 года. Однако в соответствии с NEC 2011 года AHJ не может допустить этого, если он или она не внесет поправки в кодекс.

На практике это несущественное изменение. «По моему опыту, — сказал Дивайн, — AHJ всегда применяли запрет на параллельное подключение проводов менее 1/0 AWG — как если бы это было явно указано в кодексе. Это не было конкретно указано, но если бы я попытался Параллельные проводники AWG №1, например, будет возражать AHJ «.

AHJ — это организация, офис или физическое лицо, ответственное за утверждение оборудования, материалов, установки или процедуры. Как правило, AHJ — это местный электротехнический инспектор, наделенный законными полномочиями в соответствии с постановлением города, округа или штата.

Во время веб-трансляции Divine также обсудила некоторые правила для параллельных проводников, которые не изменились с NEC 2008 года на NEC 2011 года. Параллельные проводники должны быть идентичными, чтобы импедансы отдельных проводов были как можно ближе к равным. Поскольку полное сопротивление проводника очень низкое, небольшие изменения в составе, геометрии или заделке могут вызвать непропорционально большое изменение общего импеданса проводника.

«Каждый отдельный проводник в параллельной сборке несет ток в обратной зависимости от его индивидуального импеданса», — сказал Дивайн.«Когда фидер работает при некотором токе, близком к его полной допустимой нагрузке, небольшое изменение импеданса между параллельными проводниками может вызвать слишком большой ток в проводниках с более низким импедансом, что приведет к их перегрузке и перегреву».

Divine объяснил, что параллельные проводники должны иметь одинаковую длину, материал, площадь поперечного сечения и изоляцию. Они также должны использовать один и тот же метод заделки и располагаться в одной и той же кабельной канавке или в идентичной кабельной сборке.

«В кодексе конкретно сказано, что правило подобия применяется только к каждому проводнику отдельно», — сказал Дивайн.«Например, нормально, чтобы провод фазы A был алюминиевым, в то время как проводники фазы B и фазы C были медными. Просто необходимо, чтобы все проводники фазы A были алюминиевыми, а все проводники фазы B и C были медными. Это необычная ситуация, и обычно она не возникает в новом дизайне «.

Причины для параллельных проводов

Самая популярная причина для параллельного подключения проводов — обеспечить более высокую допустимую нагрузку, чем может обеспечить один проводник. «В типовой конструкции здания самые большие проводники обычно составляют 500 или 600 тысяч кубометров», — сказал Дивайн.«И многие электрические подрядчики на самом деле будут возражать против 600 тысяч кубометров в миле. Если необходима допустимая токовая нагрузка более 400 А, использование параллельных проводов — единственное разумное решение. На практике нижний предел проводников 1/0 AWG для параллельного подключения не имеет такой большой влияние на электрические конструкции объектов ».

Другой причиной использования параллельных проводов является снижение падения напряжения, особенно при запуске двигателя или других нагрузках с низким коэффициентом мощности. При использовании однопроводных проводов с нагрузками с низким коэффициентом мощности сопротивление переменному току или индуктивное реактивное сопротивление преобладает над падением напряжения.Сама по себе индуктивность не сильно зависит от размера проводника. «Иная ситуация с сопротивлением переменному току, которое значительно меняется в зависимости от размера проводника», — сказал Дивайн. «Индуктивность очень мало изменяется в зависимости от площади поперечного сечения проводника. Однако сопротивление переменному току изменяется обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника».

Другими словами, увеличение размера проводника не очень помогает уменьшить падение напряжения, вызванное индуктивностью. С другой стороны, при низком коэффициенте мощности обычно происходит падение напряжения из-за индуктивного сопротивления проводника.«Я обнаружил, что это особенно полезно, когда я работаю с пожарными насосами, которые могут быть расположены на значительном расстоянии от электросети», — сказал Дивайн. «Раздел 695.7 [NEC] ограничивает падение напряжения при пусковых условиях для пожарных насосов только до 15 процентов».

Ситуации, в которых разрешены параллельные проводники меньшего диаметра

Есть несколько исключений, которые позволяют параллельно прокладывать проводники менее 1/0 AWG. Во-первых, # 2 AWG и # 1 AWG могут использоваться в существующих установках под техническим надзором.«Это исключение может быть важным для управления гармоническим током в нейтрали», — сказал Дивайн.

Для управления мощностью цепь должна работать на частоте 360 Гц или выше, чтобы можно было параллельно пропускать меньшие проводники, согласно Divine.

«В разделе 620.12 (A) (1) есть исключение для цепей лифта, которое позволяет для кабелей управления лифтом и осветительных кабелей лифта использовать проводники меньше 1/0 AWG параллельно, чтобы управлять падением напряжения в длинных кабелях, которые требуются. для лифтов, которые имеют большой ход «, — сказал Дивайн.

Как сказал Divine, основная причина параллельных проводов — обеспечить более высокую допустимую нагрузку по сравнению с одиночным проводником. При работе с высокими уровнями электрического тока квалифицированные электрики должны использовать высококачественные электрические измерительные инструменты, такие как токоизмерительные клещи Fluke 365, Fluke 376 и Fluke 381.

До следующего раза стой на «твердой земле».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *