Установка, подсоединение и выбор кабелей в электроустановках с ИБП

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)

Содержание


Готовые к применению (комплектные) блоки ИБП

Источники ИБП малой мощности, предназначенные, например, для защиты компьютеров, являются компактными готовыми к применению устройствами. Внутренняя проводка выполняется на заводе с учетом характеристик устройств.


Другие исполнения ИБП

Для других исполнений ИБП проводные соединения с системой электропитания, аккумуляторной батареей и нагрузкой не включаются в объем поставки.
Выбор кабелей определяется величиной тока в цепи, как показано на рис. N28 ниже.


Рис N28.jpg



Рис. N28 : Ток, учитываемый при выборе соединительных кабелей


Расчет токов I1, Iu

  • Входной ток Iu от электросети является током нагрузки.
  • Входной ток I1 зарядного устройство/выпрямителя зависит от следующих параметров:

  -  емкости батареи (С10) и режима зарядки (Ib);
  -  характеристик зарядного устройства;
  -  КПД инвертера.

  • Ток Ib является током в точке подсоединения батареи.

Эти токи указываются изготовителями.


Повышение температуры кабеля и потери напряжения

Сечение кабеля зависит от следующих параметров:

  • допустимого повышения температуры;
  • допустимой потери напряжения.

Для заданной нагрузки каждый из этих параметров приводит к минимально допустимому сечению, должно использоваться большее из двух значений.

При прокладке кабелей необходимо выдержать требуемые расстояния между контрольными и силовыми цепями для предотвращения помех из-за высокочастотных токов.


Повышение температуры

Допустимое повышение температуры в кабелях зависит от типа изоляции кабеля.

Повышение температуры в кабелях зависит от следующих факторов:

  • материала жилы кабеля (медь или аллюминий);
  • метода монтажа;
  • числа проложенных рядом (по одной трассе) кабелей.

Стандарты предусматривают максимальный допустимый ток для каждого типа кабеля.


Потери напряжения

Максимальные допустимые потери напряжения:

  • 3% для цепей переменного тока (50 или 60 Гц);
  • 1% для цепей постоянного тока.

Таблицы выбора

Рис. N29 показывает потерю напряжения (в %) для цепи с длиной кабеля 100 м. Для расчета падения напряжения в цепи с длиной кабеля L необходимо умножить значение L на 100.

  • Sph: сечение проводников.
  • In: номинальный ток устройств защиты цепи.

Трехфазная цепь

Если потеря напряжения превышает 3% (50-60 Гц), необходимо увеличить сечение проводников.

Цепь постоянного тока

Если потеря напряжения превышает 1%, необходимо увеличить сечение проводников.


a – Трехфазные цепи (медные проводники)
50/60 Гц, три фазы 380/400/415 В, cos φ = 0,8, симметричная система, три фазы + N

In (A) Sph (мм2)
10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300
10 0,9                         
15 1,2                      
20 1,6 1,1                    
25 2,0 1,3 0,9                  
32 2,6 1,7 1,1                  
40 3,3 2,1 1,4 1,0                 
50 4,1 2,6 1,7 1,3 1,0              
63 5,1 3,3 2,2 1,6 1,2 0,9             
70 5,7 3,7 2,4 1,7 1,3 1,0 0,8          
80 6,5 4,2 2,7 2,1 1,5 1,2 0,9 0,7        
100 8,2 5,3 3,4 2,6 2,0 2,0 1,1 0,9 0,8       
125   6,6 4,3 3,2 2,4 2,4 1,4 1,1 1,0 0,8    
160     5,5 4,3 3,2 3,2 1,8 1,5 1,2 1,1 0,9  
200        5,3 3,9 3,9 2,2 1,8 1,6 1,3 1,2 0,9
250         4,9 4,9 2,8 2,3 1,9 1,7 1,4 1,2
320             3,5 2,9 2,5 2,1 1,9 1,5
400             4,4 3,6 3,1 2,7 2,3 1,9
500               4,5 3,9 3,4 2,9 2,4
600                 4,9 4,2 3,6 3,0
800                     5,3 4,4 3,8
1,000                          6,5 4,7

Для трехфазной цепи 230 В необходимо умножить результат на  \sqrt 3 .
Для однофазной цепи 208/230 В необходимо умножить результат на 2.


b – Цепи постоянного тока (медные проводники)

In (A) Sph (мм2)
- - 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300
100     5,1 3,6 2,6 1,9 1,3 1,0 0,8 0,7 0,5 0,4
125       4,5 3,2 2,3 1,6 1,3 1,0 0,8 0,6 0,5
160         4,0 2,9 2,2 1,6 1,2 1,1 0,6 0,7
200           3,6 2,7 2,2 1,6 1,3 1,0 0,8
250             3,3 2,7 2,2 1,7 1,3 1,0
320                3,4 2,7 2,1 1,6 1,3
400                   3,4 2,8 2,1 1,6
500                    3,4 2,6 2,1
600                     4,3 3,3 2,7
800                     4,2 3,4
1,000                     5,3 4,2
1,250                            5,3


Рис. N29 : Потери напряжения в % для трехфазных цепей [a] и цепей постоянного тока [b]

Особый случай нейтральных проводников

В трехфазных системах гармоники третьего порядка (и кратные им) однофазных нагрузок складываются в нейтральном проводнике (сумма токов в трех фазах).
По этой причине применяется следующее правило:
сечение нейтрали = 1,5 х сечение фазы.

Пример:
Рассмотрим трехфазную цепь 400 В, 70 м, с медными проводниками и номинальным током 600 А.

Стандарт МЭК 364 указывает минимальное поперечное сечение в зависимости от метода монтажа и нагрузки.

Примем минимальное сечение равным 95 мм2.

Необходимо проверить, что потеря напряжения не превышает 3%.

Согласно таблице для трехфазных цепей, для тока 600 А в кабеле 300 мм2 потеря напряжения составляет 3% для 100 м кабеля, т.е. для 70 м:

3 \times \frac {70}{100}=2,1\ %

Аналогичный расчет может быть сделан для постоянного тока 1000 А.

Падение напряжения на 100 м кабеля 240 мм2 составляет 5,3%, т.е. для 10-метрового кабеля:

5,3 \times \frac{10}{100}=0,53\ %

То есть, меньше 3%.