Ano ang tumutukoy sa pangmatagalang pinapayagan na kasalukuyang cable

Ano ang tumutukoy sa pangmatagalang pinapayagan na kasalukuyang cable? Upang masagot ang tanong na ito, kailangan nating isaalang-alang ang mga lumilipas na mga thermal na proseso na nangyayari sa ilalim ng mga kondisyon kapag ang isang daloy ng kuryente ay dumadaloy sa conductor. Pag-init at paglamig ng isang conductor, temperatura nito, koneksyon sa paglaban at cross-section - lahat ito ang magiging paksa ng artikulong ito.

Proseso ng transisyon

Upang magsimula sa, isaalang-alang ang isang maginoo na cylindrical conductor na haba L, diameter d, cross-sectional area F, paglaban R, dami V, malinaw na katumbas ng F * L, kung saan kasalukuyang daloy ko, ang tiyak na init ng metal na kung saan ang conductor ay ginawa - C, ang masa ng conductor ay pantay sa

m = V * Ω,

kung saan ang Ω ay ang density ng metal ng conductor, S = pi * d * L ay ang lugar ng dingding sa gilid kung saan nangyayari ang paglamig, ang Tpr ay ang kasalukuyang temperatura ng conductor, T0 ay ang ambient temperatura, at, nang naaayon, T = Tpr - T0 ay ang pagbabago ng temperatura. Ang KTP ay ang koepisyent ng paglilipat ng init, ayon sa numero na nagpapakita ng dami ng init na inilipat mula sa isang ibabaw ng yunit ng isang conductor sa 1 segundo sa isang pagkakaiba sa temperatura ng 1 degree.

Ipinapakita ng figure ang mga graph ng kasalukuyang at temperatura sa conductor sa paglipas ng panahon. Mula sa oras t1 hanggang sa oras t3, kasalukuyang dumaloy ako sa conductor.

Dito makikita mo kung paano, pagkatapos na i-on ang kasalukuyang, unti-unting tumataas ang temperatura ng conductor, at sa oras na ito ay tumitigil na tumaas, nagpapatatag. Ngunit pagkatapos i-off ang kasalukuyang sa oras t3, ang temperatura ay nagsisimula nang unti-unting bumaba, at sa oras na t4 muli itong maging katumbas ng paunang halaga (T0).

Kaya, posible na isulat ang equation ng balanse ng init, isang kaugalian na equation para sa proseso ng pagpainit ng conductor, kung saan masasalamin na ang init na inilabas sa conductor ay bahagyang hinihigop ng conductor mismo, at bahagyang ibinibigay sa kapaligiran. Narito ang equation:

Sa kaliwang bahagi ng equation (1) ay ang dami ng init na inilabas sa conductor sa panahon dt, ang daanan ng kasalukuyang I.

Ang unang termino sa kanang bahagi ng equation (2) ay ang dami ng init na hinihigop ng conductor material, mula sa kung saan ang temperatura ng conductor ay nadagdagan ng dT degree.

Ang pangalawang termino sa kanang bahagi ng equation (3) ay ang dami ng init na inilipat mula sa conductor papunta sa kapaligiran sa panahon ng dt, at nauugnay ito sa ibabaw na lugar ng conductor S at pagkakaiba ng temperatura T sa pamamagitan ng koepisyent ng thermal conductivity Ktp.

Una, kapag naka-on ang kasalukuyang, ang lahat ng init na inilabas sa conductor ay ginagamit upang painitin ang conductor nang direkta, na humantong sa isang pagtaas sa temperatura nito, at ito ay dahil sa kapasidad ng init C ng materyal ng conductor.

Sa pagtaas ng temperatura, ang pagkakaiba sa temperatura T sa pagitan ng conductor mismo at ang kapaligiran ay nagdaragdag nang naaayon, at ang init na nabuong bahagyang napunta upang madagdagan ang temperatura ng ambient.

Kapag ang temperatura ng conductor ay umabot sa isang matatag na matatag na halaga ng Tust, sa sandaling ito ang lahat ng init na inilabas mula sa ibabaw ng conductor ay inilipat sa kapaligiran, kaya hindi na lumalaki ang temperatura ng konduktor.

Ang solusyon sa equation heat balance equation ay:

Sa pagsasagawa, ang prosesong lumilipas na ito ay tumatagal ng hindi hihigit sa tatlong oras na patuloy (3 * τ), at pagkatapos ng oras na ito ang temperatura ay umabot sa 0.95 * Tust. Kapag ang proseso ng paglipat ng pag-init ay tumigil, ang equation ng balanse ng init ay pinasimple, at ang matatag na estado na temperatura ay madaling maipahayag:

Pinahihintulutang kasalukuyang

Ngayon ay maaari tayong makarating sa kung anong eksaktong halaga ng kasalukuyang tila isang pangmatagalang pinapayagan na kasalukuyang para sa isang conductor o cable. Malinaw na, para sa bawat conductor o cable mayroong isang tiyak na normal na tuloy-tuloy na temperatura, ayon sa dokumentasyon nito.Ito ay tulad ng isang temperatura kung saan ang isang cable o kawad ay maaaring patuloy na at sa loob ng mahabang panahon nang walang pinsala sa sarili at sa iba.

Mula sa equation sa itaas ay nagiging malinaw na ang isang tukoy na kasalukuyang halaga ay nauugnay sa tulad ng isang temperatura. Ang kasalukuyang ito ay tinawag pinapayagan na kasalukuyang cable. Ito ay tulad ng isang kasalukuyang, kung saan, kapag dumadaan sa konduktor sa loob ng mahabang panahon (higit sa tatlong oras na palagian), pinapainit ito sa isang pinapayagan, iyon ay, normal na temperatura Tdd.

Narito: Idd - pang-matagalang pinahihintulutang konduktor ng kasalukuyang; TDD - pinahihintulutang temperatura ng conductor.

Upang malutas ang mga praktikal na problema, mas maginhawa upang matukoy ang pang-matagalang pinahihintulutang kasalukuyang ayon sa mga espesyal na talahanayan mula sa PUE.

Uri ng conductor

Pinahihintulutang temperatura

Pinahihintulutang temperatura ng panandaliang

Bare conductor o bus

70^{tungkol sa}Sa

Copper - 300^{tungkol sa}Sa

Bare conductor o bus

70^{tungkol sa}Sa

Aluminyo - 200^{tungkol sa}Sa

Cable sa pagkakabukod ng papel hanggang sa 3 kV

80^{tungkol sa}Sa

200^{tungkol sa}Sa

Ang cable sa pagkakabukod ng papel hanggang sa 6 kV

65^{tungkol sa}Sa

200^{tungkol sa}Sa

Cable sa pagkakabukod ng papel hanggang sa 10 kV

60^{tungkol sa}Sa

200^{tungkol sa}Sa

Ang cable sa pagkakabukod ng papel hanggang sa 35 kV

50^{tungkol sa}Sa

125^{tungkol sa}Sa

Ang cable sa pagkakabukod ng goma hanggang sa 1 kV

65^{tungkol sa}Sa

150^{tungkol sa}Sa

Ang cable sa pagkakabukod ng PVC hanggang sa 1 kV

65^{tungkol sa}Sa

150^{tungkol sa}Sa

Ang XLPE insulated cable hanggang sa 1 kV

90^{tungkol sa}Sa

250^{tungkol sa}Sa

Kung sakaling isang maikling circuit, isang makabuluhang maikling circuit kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng conductor, na maaaring makabuluhang magpainit ng conductor, na lumampas sa normal na temperatura nito. Para sa kadahilanang ito, ang mga conductor ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang minimum na cross-section batay sa kondisyon ng panandaliang pag-init ng conductor ng isang maikling circuit kasalukuyang:

Narito: Ik - maikling circuit kasalukuyang sa mga amperes; Ang tp ay ang pinababang short-circuit kasalukuyang tagal ng mga segundo; Ang C ay isang koepisyent na nakasalalay sa materyal at konstruksiyon ng conductor, at sa panandaliang temperatura na pinapayagan.

Koneksyon ng Seksyon

Ngayon tingnan natin kung paano ang pangmatagalang pinapayagan na kasalukuyang nakasalalay sa cross section ng conductor. Ang pagkakaroon ng ipinahayag ang lugar ng dingding sa gilid sa pamamagitan ng diameter ng conductor (ang pormula sa simula ng artikulo), sa pag-aakalang ang pagtutol ay nauugnay sa cross-sectional area at ang tiyak na paglaban ng materyal ng conductor, at pagpapalit ng kilalang formula para sa paglaban sa formula para sa Idd, na ibinigay sa itaas, nakakakuha kami para sa isang pangmatagalang pinahihintulutang kasalukuyang Idd formula :

Madali na makita na ang koneksyon sa pagitan ng pangmatagalang naaagap na kasalukuyang ng conductor Idd at ang cross-section F ay hindi direktang proporsyonal, narito ang cross-sectional area ay itinaas sa kapangyarihan ¾, na nangangahulugang ang pangmatagalang pinahihintulutang kasalukuyang tumataas nang mas mabagal kaysa sa cross-section ng conductor. Ang iba pang mga constants, tulad ng resistivity, koepisyent ng paglipat ng init, pinapayagan na temperatura, ay indibidwal sa pamamagitan ng kahulugan para sa bawat konduktor.

Sa katunayan, ito ay, hindi maaaring direktang umaasa, dahil mas malaki ang seksyon ng krus ng conductor, mas masahol ang mga kondisyon ng paglamig ng panloob na mga layer ng conductor, ang mas katanggap-tanggap na temperatura ay naabot sa isang mas mababang kasalukuyang density.

Kung gumagamit ka ng mga konduktor ng mas malaking cross section upang maiwasan ang sobrang pag-init, hahantong ito sa labis na pagkonsumo ng materyal. Mas kapaki-pakinabang na gumamit ng maraming conductor ng maliit na seksyon ng cross na inilatag nang magkatulad, iyon ay, gumamit ng multicore conductor o cable. At ang ugnayan sa pagitan ng pangmatagalang pinahihintulutang kasalukuyang at ang cross-sectional area bilang isang buong:

F

1

2

4

Akodd

1

1,68

2,83

Kasalukuyan at temperatura

Upang makalkula ang temperatura ng conductor sa isang kilalang kasalukuyang at ibinigay na mga panlabas na kondisyon, isaalang-alang ang matatag na estado kapag ang temperatura ng conductor ay umaabot sa Tust, at hindi na lumalaki. Paunang data - kasalukuyang ako, koepisyent ng paglipat ng init Ktp, paglaban R, gilid ng dingding sa S, ambient temperatura T0:

Ang isang katulad na pagkalkula para sa patuloy na kasalukuyang:

Dito, ang T0 ay kinuha bilang kinakalkula na temperatura ng ambient, halimbawa + 15 ° C para sa pagtula sa ilalim ng tubig at sa lupa, o + 25 ° C para sa pagtula sa bukas na hangin. Ang mga resulta ng naturang mga kalkulasyon ay ibinibigay sa mga talahanayan ng patuloy na mga alon, at para sa hangin kumuha sila ng temperatura ng + 25 ° C, sapagkat ito ang average na temperatura ng pinakamainit na buwan.

Ang paghati sa unang equation ng pangalawa, at pagpapahayag ng temperatura ng conductor, makakakuha tayo ng isang pormula para sa paghahanap ng temperatura ng conductor sa isang kasalukuyang maliban sa pang-matagalang pinahihintulutan, at sa isang naibigay na ambient na temperatura, kung ang pang-matagalang pinahihintulutang kasalukuyang at pangmatagalang pinahihintulutang temperatura ay alam, at hindi mo kailangang mag-resort sa paggamit ng iba pang constants:

Mula sa formula na ito ay makikita na ang pagtaas ng temperatura ay proporsyonal sa parisukat ng kasalukuyang, at kung ang kasalukuyang pagtaas ng 2 beses, kung gayon ang pagtaas ng temperatura ay tataas ng 4 na beses.

Kung ang mga panlabas na kondisyon ay naiiba sa disenyo

Depende sa aktwal na panlabas na mga kondisyon, na maaaring magkakaiba sa mga kinakalkula na depende sa paraan ng pagtula, halimbawa, maraming mga conductor na kahanay sa kahanay (cable) o pagtula sa lupa sa ibang temperatura, isang pagsasaayos ng maximum na pinapayagan na kasalukuyang kinakailangan.

Pagkatapos, ang factor ng pagwawasto ay ipinakilala, na kung saan ang pang-matagalang pinapayagan na kasalukuyang pinarami sa ilalim ng mga kilalang (tabular) na mga kondisyon. Kung ang panlabas na temperatura ay mas mababa kaysa sa kinakalkula, kung gayon ang koepisyent ay mas malaki kaysa sa isa; kung ito ay mas mataas kaysa sa kinakalkula na isa, kung gayon, nang naaayon, ang Kt ay mas mababa sa isa.

Kapag naglalagay ng ilang mga magkaparehong conductor na malapit sa bawat isa, sila rin ay magpapainit sa bawat isa, ngunit kung ang nakapalibot na kapaligiran ay walang tigil. Ang mga aktwal na kondisyon ay madalas na humahantong sa ang katunayan na ang kapaligiran ay mobile (hangin, tubig), at ang kombeksyon ay humantong sa paglamig ng mga conductor.

Kung ang daluyan ay halos hindi gumagalaw, halimbawa, kapag ang paglalagay sa isang pipe sa ilalim ng lupa o sa isang tubo, pagkatapos ang pag-init ng isa't isa ay magdulot ng pagbawas sa pang-matagalang pinapayagan na kasalukuyang, at narito kailangan mong muling ipasok ang kadahilanan ng pagwawasto Kn, na ibinibigay sa dokumentasyon para sa mga cable at wire.

Comments

[#1]

Sa pangkalahatan, ang bawat tagapagtaguyod ng sarili ng mga wires o cable ay nagbibigay ngayon ng mga kasamang talahanayan, kung saan para sa isang partikular na kawad sa iba't ibang mga kondisyon madali mong makahanap ng isang pang-matagalang pinahihintulutang kasalukuyang, at hindi magkakamali. Ang tagagawa mismo ay gumagawa ng lahat ng kinakailangang mga kalkulasyon at kalkulasyon, at ang mamimili ay maaari lamang pumili mula sa talahanayan ng isang cable o kawad ng angkop na seksyon at ang kinakailangang pagbabago.

[#2 Anatoly]

Tama iyon! Ngunit hindi lamang kapag inilalagay ang cable sa lupa, ngunit din kapag inilalagay ito nang diretso sa mga pintuan sa ilalim ng plaster, ang mga kondisyon para sa pagtula ng cable ay maaaring magkakaiba sa mga kinakalkula (sa kasamaang palad, sa mga regulasyon at teknikal na mga dokumento, kasama ang PUE, ang isyung ito ay hindi binibigyan ng nararapat na pansin). samakatuwid ang mga pagkakamali kapag inilalagay ang cable. Halimbawa, ayon sa PUE, ang nominal na kasalukuyang ng cable kapag inilalagay ito sa pipe, at ang pag-corrugle ng PVC ay mahalagang isang nababaluktot na PVC pipe, ang nominal na kasalukuyang cable, na may isang punong kadahilanan ng corrugation na may isang cable na 0.3 - 0.5, ay 21 amperes, at sa buhangin - semento plaster - 20 amperes. Kung gumagamit ka ng GOST RM EK 60287 - 2 - 1 - 2009, pagkatapos, alam na ang thermal pagtutol ng sand-semento plaster, sa average, ay 1 (m * degree Celsius / Watt), at ang thermal resistensya ng baga ng aerated kongkreto ay pantay sa 10 (m * degree Celsius / Watt), nalaman namin na ang rate na kasalukuyang ng cable kasalukuyang sa aerated kongkreto ay 20 * 20/10 = 40, kinuha namin ang square root at nakakakuha ng tungkol sa 7.1 amperes, ang pagpapatupad ng kasanayan ay nagpakita na sa tunay na mga kondisyon ng pagtula, kapag ang isang gilid ay sakop ng dyipsum, ang rate ng kasalukuyang ng cable ay halos 10 amperes, dalawang beses at mas mababa sa buhangin at semento plaster.Ang parehong naaangkop sa iba pang mga materyales sa gusali.Kung ang cable ay lumawak sa isang pinalawak na seksyon ng aerated kongkreto, dyipsum, atbp, ayon sa PUE, ang rate ng kasalukuyang cable ay dapat mapili alinsunod sa pinakamasama mga kondisyon para sa paglalagay nito o kasalukuyang sa 10 amperes at isang 6 amp amp cayuel circuit breaker. PERO, kung inilalagay mo ang cable, at din ang wire, upang ang kaluban ay hindi maiwasan ang paglamig nang mas mahusay, kung gayon ang nominal na kasalukuyang cable ay 21 amperes, dahil ang kapaligiran ng pagtula nito ay hindi nagbago.At ang pagpapatakbo ng kasanayan ay nagpapatunay na ito ay ganoon, Samakatuwid, ang pinakamahalagang layunin ng isang corrugation ay upang mapanatili ang na-rate na kasalukuyang ng cable anuman ang mga kondisyon ng pagtula nito, iyon ay, anuman ang thermal pagtutol ng mga materyales kung saan inilatag ang cable.Ang corrugation ay espesyal na idinisenyo upang matugunan ang kinakailangang ito. pinapanatili ang rate ng kasalukuyang cable, ang thermal energy na inilabas ng cable ay hinihigop ng hangin sa corrugation at ang materyal ng corrugation mismo sa pamamagitan ng convection at heat radiation, at ang paglipat ng init ay hindi gumaganap ng isang mahalagang papel ang papel na ginagampanan ng paglamig ng cable, dahil sa napakalaking thermal resistensya ng hangin at corrugation mismo, siyempre, kapag ang pagtula sa mga materyales na may mababang thermal resistensya, ang temperatura ng corrugation ay bumababa at may kakayahang sumipsip ng mas maraming thermal energy, ngunit ang pagbawas na ito ay hindi mahalaga.Kahit kahit na inilalagay ang cable sa corrugation sa aerated kongkreto , ang thermal resistance ng aerated kongkreto ay hindi hihigit sa 18 - 20% ng thermal pagtutol ng hangin sa corrugation.Ito ay, kahit na sa isang walang katapusang malaking pagtutol ng panlabas na kapaligiran ng pagtula ng corrugation, ang cable sa rate ng kasalukuyang ay hindi pinainit. Ang temperatura ay mas mataas kaysa sa pinahihintulutang temperatura, at sa isang kapaligiran na may mababang pagtutol, ang cable ay magkakaroon ng temperatura kapag inilalagay ito sa corrugation kahit na mas mababa kaysa sa maximum na pinahihintulutan.Ang corrugation ay nilikha sa halip na mga tubo ng bakal, kapag ang iba't ibang mga materyales na may iba't ibang thermal pagtutol kasama ang mga ruta ng paglalagay ng cable ay nagsimulang magamit sa konstruksyon .

[#3 Nikolay]

Ang anumang patuloy na dumadaloy sa kasalukuyan sa ilalim ng palagiang mga panlabas na kondisyon ay tumutugma sa isang mahusay na tinukoy na matatag na estado ng konduktor. Ang lakas ng haba ng kasalukuyang tumatakbo kung saan ang temperatura ay nagiging maximum na pinapayagan para sa isang naibigay na tatak ng kawad o cable ay tinatawag na pang-matagalang pinapayagan na kasalukuyang pag-load.

Ang magnitude ng pang-matagalang pinapayagan na kasalukuyang ay nakasalalay sa materyal at cross-section ng conductor, temperatura ng ambient, materyal ng pagkakabukod at pamamaraan ng pagtula. Mahalaga rin ang mode ng pagpapatakbo ng mga wire at cable. Sa pansamantalang operasyon, ang pinapayagan na kasalukuyang pag-load ay maaaring tumaas. Upang matukoy ang halaga ng pang-matagalang pinapayagan na kasalukuyang, mahalagang malaman ang pinakamataas na positibong ambient na temperatura, dahil sa mababang temperatura sa parehong kasalukuyang mas kanais-nais na mga kondisyon ng pagtatrabaho ng mga wire at cable ay ibinigay.

[#4 Alex]

Hindi malinaw - tulad ng para sa isang wire na may isang parisukat na seksyon ng 2 mm, ang kasalukuyang lakas ay 1.68 A lamang?

25Ang maaari mong gaanong, wala akong maintindihan ...