Выбор сечения защитного проводника

Материал из Руководство по устройству электроустановок

Перейти к: навигация , поиск
Общие правила проектирования электроустановок
Подключение к распределительной сети высокого напряжения
Подключение к низковольтной распределительной сети
Руководство по выбору архитектуры сети высокого и низкого напряжения
Распределение в системах низкого напряжения
Защита от поражения электрическим током
Выбор сечения и защита проводников
Низковольтная распределительная аппаратура
Защита от перенапряжений в низковольтных сетях
Энергоэффективность в электрических сетях
Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник
Управление гармониками
Особые источники питания и нагрузки
Электроустановки жилых помещений и коттеджей
Электромагнитная совместимость (ЭМС)


Данные на рис. G60 ниже основаны на французском национальном стандарте NF С 15-100 для низковольтных установок. В этой таблице даны два метода определения подходящего сечения, как для нулевых защитных проводников (PE), так и для совмещенных защитных и рабочих проводников (PEN), а также для проводника заземляющего электрода.

Описание двух методов:

Сечение фазовых
проводников Sph (мм2)
Мин.сечение
PE-проводника (мм2)
Мин.сечение
PEN-проводника (мм2)
Медь Алюминий
Упрощенный метод [1] Sph ≤ 16 Sph [2] Sph [3] Sph [3]
16 < Sph ≤ 25 16 16
25 < Sph ≤ 35 25
35 < Sph ≤ 50 Sph/2 Sph/2
Sph > 50 Sph/2
Адиабатический метод Любой размер \definecolor{bggrey}{RGB}{234,234,234}\pagecolor{bggrey}S_{PE/PEN}=\frac {\sqrt {I^2 \cdot t} }{k}    [3] [4]


[1] Данные действительны, если предлагаемый проводник выполнен из того же материала, что и линейный проводник; если нет, то необходимо применить корректирующий коэффициент.

[2] Когда РЕ-проводник отделен от фазных, необходимо соблюдать следующие минимальные значения:

  • 2,5 мм2, если PE механически защищен;
  • 4 мм2, если PE не является механически защищенным.

[3] Из условия механической прочности PEN-проводник должен иметь сечение не менее 10 мм2 для меди или 16 мм2 для алюминия.

[4] Применение данной формулы показано в таблице G55.



Рис. G60: Минимальное сечение для РЕ-проводников и заземляющих проводников (к заземляющему электроду установки)


  • Адиабатический метод (совпадает с описанным в МЭК 60724):

Данный метод, достаточно экономичный и обеспечивающий защиту проводника от перегрева, дает в результате меньшие значения сечения, по сравнению с сечением фазных проводников цепи. Результат иногда бывает несовместим с необходимостью в схемах IT и TN минимизировать полное сопротивление петли короткого замыкания на землю, чтобы обеспечить правильную работу быстродействующих реле максимальной защиты. Таким образом, на практике этот метод используется для установок типа TT и для определения размеров заземляющего проводника[5].

  • Упрощенный метод:

Этот метод основан на связи сечений заземляющих проводников с сечениями фазных проводников соответствующей цепи, предполагая, что в каждом случае используется один и тот же материaл провода.

Таким образом, на рис. G60:
  -  для Sph ≤ 16 мм2: SPE = Sph;
  -  для 16 < Sph ≤ 35 мм2: SPE = 16 мм2;

  -  для Sph > 35 мм2: S_{PE}=\frac {Sph}{2}


Примечание: когда в схеме TT заземляющий электрод установки находится вне зоны влияния заземляющего электрода источника, сечение заземляющего провода можно ограничить до 25 мм2 (для меди) или 35 мм2 (для алюминия).

Нейтральный проводник можно использовать как PEN-проводник только тогда, когда его сечение равно или более чем: 10 мм2 (медь) или 16 мм2 (алюминий).

Более того, использование PEN-проводника в гибком кабеле не разрешается. Так как PEN-проводник также действует в качестве нейтрального провода, его сечение в любом случае не может быть меньше, чем сечение, необходимое для нейтрального провода, согласно подразделу Определение сечения нейтрального провода.

Это сечение не может быть меньше, чем сечение фазных проводников, кроме случаев:

  • номинальная мощность в кВА однофазных нагрузок меньше, чем 10% от общей величины нагрузки в кВА;
  • ток Imax, который, как ожидается, будет проходить через нейтраль при нормальных обстоятельствах, меньше, чем ток, допустимый для выбранного сечения кабеля.

Более того, должна быть обеспечена защита нейтрального проводника защитными устройствами, установленными для защиты фазных проводников (см. подраздел Защита нейтрального провода).

Значения коэффициента К для использования в формуле

Эти значения одинаковы для нескольких национальных стандартов, а диапазоны превышения температуры, взятые вместе со значениями коэффициента К и верхними пределами температуры для различных классов изоляции, соответствуют значениям, опубликованным в МЭК 60724 (1984). Данные, представленные на рис. G61, наиболее часто используются для проектирования низковольтной установки.

Значения К Тип изоляции
Поливинилхлорид (ПВХ) Сшитый полиэтилен (XLPE)
Этиленпропиленовый каучук (EPR)
Конечная температура (°C) 160 250
Начальная температура (°C) 30 30
Изолированный провод,не встроенный в кабели или неизолированный провод в контакте с оболочкой кабеля Медь 143 176
Алюминий 95 116
Сталь 52 64
Провода многожильного кабеля Медь 115 143
Алюминий 76 94


Рис. G61: Значения коэффициента К для низковольтных PE-проводников, обычно используемые в национальных стандартах и удовлетворяющих стандарту МЭК 60724


Примечания

[5] Заземляющий электрод.