Dans la conception électrique et les réformes techniques, la sélection scientifique de la section transversale des conducteurs électriques est cruciale. Des électriciens expérimentés calculeront le courant en fonction de la charge électrique pour décider de la section transversale des fils.. Il existe également des électriciens qui choisiront la section transversale des fils en fonction d'un mnémonique.. Aujourd'hui, ZMS partagera avec vous une méthode scientifique et simple pour sélectionner la section transversale des câbles.
Table des matières
- Zone transversale des conducteurs électriques
- Sélection de la section transversale des conducteurs électriques en fonction du courant admissible à long terme
- Sélection de la section transversale des conducteurs électriques en fonction de la densité de courant économique
- Sélection de la zone transversale des conducteurs électriques en fonction de la chute de tension dans le réseau électrique
- Sélection de la section transversale des conducteurs électriques en fonction du coefficient de stabilité thermique
- résumé
Zone transversale des conducteurs électriques
La dimension de la section transversale d'un câble fait généralement référence à la section transversale du conducteur du câble.. Comme d'habitude, plus la section transversale du câble est grande, plus la capacité de conduite du conducteur est grande et, mais reste, plus la capacité de transmission d’énergie est grande.
Surface transversale nominale
La section nominale d'un câble établit une valeur numérique pour la taille spécifique du conducteur, mais n'est pas affecté par les mesures directes. Ce paramètre fait référence à la valeur désignée sur les produits de câble, qui est utilisé pour exprimer le spécifications du câble. C'est simplement un code ou un nom de cette spécification, faciliter la gestion de la documentation et de la production pendant le processus de fabrication. Il facilite la sélection et l'orientation de la production et de la conception électrique pour les utilisateurs et les concepteurs.. Cependant, aucune mesure directe de sa surface transversale réelle n'est requise.
Zone de conception croisée
La section transversale des câbles sélectionnés pour les systèmes de distribution basse tension ne doit pas être inférieure à la valeur de la section transversale de conception. Avant d'appliquer un câble, Des échantillons doivent être prélevés pour inspecter leur section et la résistance électrique de chaque conducteur.. La variable directement liée à la capacité de charge du câble est la résistance électrique du conducteur. (R), pas la section réelle du conducteur. Lorsque nous évaluons la section transversale d'un câble ou la surface nominale, nous évaluons sa résistance électrique, ne pas mesurer sa surface transversale réelle.
Zone transversale réelle
La section transversale réelle fait référence à la surface géométrique du conducteur du câble. Pour les fabricants de câbles, déterminer la taille du conducteur électrique pour une section nominale spécifique qui répond aux exigences de la norme, cela ne signifie pas que la section réelle doit être supérieure ou égale à la section nominale, mais la section transversale de conception (section électrique) sous cette section nominale doit répondre aux exigences de la norme, c'est-à-dire, Si la résistance électrique répond aux exigences standard. Lors de la conception d'un pilote, si un matériau à haute conductivité est choisi, alors la section transversale réelle peut être inférieure, tandis que si un conducteur à faible conductivité est choisi, la surface transversale réelle devrait être plus grande.
Exigences relatives à la section transversale des conducteurs dans les normes de produits de câbles
Actuellement, Les normes de produits des principaux systèmes de normes de câbles utilisent des sections transversales nominales ou des codes de spécification pour distinguer les différentes sections de conducteurs.. Par exemple, Normes CEI (CEI60227, CEI60245, CEI60502, etc.) et normes européennes (EN50525, etc.) utiliser des sections transversales nominales (en millimètres carrés) comme codes pour différentes spécifications de conducteurs de différentes sections. Dans ce cas, L'évaluation des différentes spécifications de section transversale est basée sur la valeur de résistance du conducteur, pas dans la mesure réelle de la section transversale des conducteurs électriques.
Sélection de la section transversale des conducteurs électriques en fonction du courant admissible à long terme
Pour assurer la sécurité et la durée de vie du câble, La température du câble après la mise sous tension ne doit pas dépasser la température de fonctionnement à long terme autorisée spécifiée, étant de 70 degrés Celsius pour les câbles avec isolation en polychlorure de vinyle et 90 degrés Celsius pour les câbles avec isolation en polyéthylène réticulé. Selon ce principe, Vous pouvez consulter un tableau pour sélectionner le câble.
Exemple: La capacité d’un transformateur d’une usine est 2500 kVA, avec alimentation 10 kV. Si vous utilisez un câble isolé en polyéthylène réticulé allongé sur un pont, Quelle section transversale des conducteurs électriques doit être choisie?
Paso 1: Calculer le courant nominal 2500/10.5/1.732 = 137 UN
Paso 2: Consultez le manuel de sélection des câbles pour connaître:
YJV-8.7/10KV-3X25 a un courant nominal de 120 UN
YJV-8.7/10KV-3X35 a un courant nominal de 140 UN
Paso 3: Ici, le câble YJV-8.7/10KV-3X35 est sélectionné car son courant nominal est supérieur à 137 UN, en théorie, cela répondrait aux exigences.
Utiliser: Cette méthode ne prend pas en compte les exigences de stabilité dynamique et thermique.
Sélection de la section transversale des conducteurs électriques en fonction de la densité de courant économique
La section transversale du câble affecte l'investissement dans la ligne et les pertes d'énergie électrique. Pour économiser l'investissement, la section transversale du câble doit être aussi petite que possible, mais pour réduire les pertes d'énergie électrique, la section transversale du câble doit être aussi grande que possible. Compte tenu de ces considérations, une section transversale de câble raisonnable est déterminée, appelée zone transversale économique, et la densité de courant correspondante est appelée densité de courant économique.
Méthode: Consulter un tableau pour obtenir la densité de courant économique en fonction des heures de fonctionnement annuelles de l'équipement (unité: A/mm).
Exemple: Le courant nominal de l'équipement est 150 UN, avec une durée de fonctionnement annuelle de 8000 les heures, Quelle section transversale du câble en cuivre doit être choisie?
D'après le tableau des densités de courant économiques des conducteurs, en fonction de la durée maximale d'utilisation à pleine charge par an (les heures):
| Matériel de pilote | Heures d'utilisation à pleine charge annuelle Tmax | ||
|---|---|---|---|
| Moins de 3000 | 3000~5000 | Plus de 5000 | |
| Fil d'aluminium, Fil d'aluminium avec âme en acier | 1.65 | 1.15 | 0.9 |
| Fil de cuivre | 3.00 | 2.25 | 1.75 |
| Câble en aluminium avec âme en aluminium | 1.92 | 1.73 | 1.54 |
| fil de cuivre | 2.50 | 2.25 | 2.00 |
D'après le tableau, con 8000 les heures, la densité économique est 1.75 A/mm².
S = 150/1.75 = 85.7 UN
conclusion: Selon les spécifications du câble, nous pouvons sélectionner une section de câble de 95 mm².
Sélection de la zone transversale des conducteurs électriques en fonction de la chute de tension dans le réseau électrique
Lorsque nous sélectionnons la section transversale du fil selon les première et deuxième méthodes, si le câble est trop long, Il y aura une certaine chute de tension pendant le fonctionnement et le démarrage. Si la tension côté équipement descend en dessous d'une certaine plage, peut provoquer un échauffement de l'équipement.
Selon le “Manuel de l'électricien”, La chute de tension sur une ligne 400 V ne doit pas être inférieure à 7%, c'est-à-dire, 380Vx7%=26,6V.
Formule pour calculer la chute de tension (ici seule la chute de tension purement résistive est considérée):
∆U=I×ρ×L/S
S=I×ρ×L/∆U
∆U: Chute de tension I: Courant nominal de l'équipement ρ: Résistivité du conducteur S: Section du câble L: Longueur de câble
Exemple: Pour équipements avec une tension nominale de 380 V et un courant nominal de 150 A, en utilisant un fil de cuivre (ρ=0,0175Ω.mm/m), avec une chute de tension requise inférieure à 7% (∆U=26,6 V), et une longueur de câble de 600 métros, Quelle section transversale du câble S doit être choisie?
D'après la formule S=I×ρ×L/∆U=150×0,0175×600/26,6=59,2mm².
conclusion: Une section de câble de 70 mm² est sélectionnée.
Sélection de la section transversale des conducteurs électriques en fonction du coefficient de stabilité thermique
Le choix de la section transversale des conducteurs électriques en fonction du coefficient de stabilité thermique implique le choix de la section transversale du câble en fonction de l'amplitude du courant de court-circuit.
Pour câbles 0,4KV protégés par des interrupteurs pneumatiques, Généralement, les câbles peuvent répondre aux exigences de stabilité thermique et n'ont pas besoin d'être vérifiés à l'aide de cette méthode..
Pour Câbles 6KV ou plus, après avoir sélectionné la section transversale du fil à l'aide des méthodes ci-dessus, Il est nécessaire de vérifier s'il répond aux exigences de stabilité thermique à l'aide de la formule suivante. Si vous ne vous conformez pas, une zone transversale plus grande doit être sélectionnée.
Formule: Smin=Id×Ti/C
De: Temps de coupure du disjoncteur, pris comme 0,25s
C: Coefficient de stabilité thermique du câble, pris comme 80
Identifiant: Valeur du courant de court-circuit triphasé du système
Exemple: Si le courant de court-circuit du système est de 18KA, Comment la section transversale du câble est-elle sélectionnée ??
Smin=18000×√0,25/80=112,5
conclusion: Si le courant de court-circuit du système atteint 18KA, même si le courant nominal de l'équipement est faible, la section transversale du câble ne doit pas être inférieure à 120 mm².
résumé
En résumé, dans une application pratique de câblage, Il est nécessaire d'évaluer soigneusement si la sélection de la section transversale des conducteurs électriques répond aux exigences du projet en fonction des besoins d'utilisation réels.. En outre, Vous pouvez également communiquer directement vos besoins spécifiques au fournisseur de câbles électriques, qui vous aidera à prendre la bonne décision.