Вопрос к электрикам

    MikVolg

    РадиоТушила RL6MI
    Ток КЗ повреждает изоляцию любой проводки, в любом случае
    Неправильно!
    Изоляцию повреждает любой ток, превышающий значение, предельное для данного сечения, материала и способа прокладки проводника.
    Как это происходит у нормальных людей:
    - Определяются с планируемой потребляемой мощностью и её характеристикой. Активная (реостаты, нагревательные элементы, лампы накаливания), реактивная (электродвигатели и устройства их использующие, иные индуктивности, реже ёмкости).
    - Определяются со способом прокладки коммуникаций (открыто, в коробе, много кабелей в одном коробе и.т.п.).
    - Исходя из потребляемого тока и способа прокладки выбирают сечение кабеля. Таблицы есть в справочной литературе. Увеличивают сечение на нормативное значение К надёжности, различное для разных объектов.
    - Исходя из характеристики потребителей выбирают время-токовую характеристику устройств защиты (B, C, D).
    - Токи срабатывания устройств защиты выбирают такими, чтобы в планируемой системе никогда не возникло токов на время, способное повредить кабель.
    - Ток срабатывания устройства не может быть большим такового у старшего устройства защиты.
    Вот в принципе и всё. Ничего сложного абсолютно. ;)
    Теперь, что касается Вашего примера:
    ставите С32 автомат
    примем, рассмотрим его характеристику:
    %D0%92%D1%80%D0%B5%D0%BC%D1%8F%20%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F%20%D1%85%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0%20C.jpg

    Для сечения кабеля 6 мм кв, какой ток Вы считаете должен пойти, дабы повредить проводку не вызвав срабатывания автомата?
     
    Последнее редактирование:

    MikVolg

    РадиоТушила RL6MI
    З.Ы.:
    Мощность аппарата и сечение я не считал, взял Ваши, ибо было лень. :)
     

    imkas

    Местный
    Для сечения кабеля 6 мм кв, какой ток Вы считаете должен пойти, дабы повредить проводку не вызвав срабатывания автомата?
    Для С32А минимальный ток, активирующий магнитный расцепитель - 160А (сопротивление петли фаза-ноль 1,375 Ом, я видел сети и с бОльшим сопротивлением петли)
    Согласно ПУЭ 4 издания ПВС 2 * 6 мм2 в гофре нагреется током 40А до температуры 65С. Соответственно, ток 160А нагреет эту проводку до температуры 665С.
    Соответсвенно, до температуры 150С (максимальной для ПХВ изоляции) проводка нагреется за 1,21сек, что почти соответсвует минимальному времени срабатывания теплового расцепителя. На приведенном Вами графике максимально допустимое время срабатывания тепловой защиты у автомата С32А при токе 160А составляет 20 секунд
     
    Последнее редактирование:

    MikVolg

    РадиоТушила RL6MI
    На приведенном Вами графике максимально допустимое время срабатывания тепловой защиты у автомата С32А при токе 160А составляет 20 секунд
    Может мы с Вами смотрим разные графики? :eek:
    I/In=160/30=5,33
    Для данного тока на графике указано время расцепления 0,015 сек. Достаточно? ;)
     

    arudenko

    Неподалік від Києва
    А мне можно вопрос? Для плиты проложен 5-жильный кабель. Почему индикаторная отвертка показывает что есть фаза на всех контактах, кроме земляного. В розетках такого не наблюдается. Все подключено к щиту на площадке, и нулевой от этого пятижильного сидит на общей шине с остальными нулевыми
    На нулевом проводе не должна светиться отвертка, если он подключен нулю. При подключении трехфазной плиты нет нуля, только земля на корпус т.к. подключение треугольником. Провод соответственно четырех жильный. В вашем случае наверное использовали четыре жилы пятижильного провода, а нулевая не задествована. На ней наводка от соседних фазных проводов, потому отвертка и светится.
     

    imkas

    Местный
    Может мы с Вами смотрим разные графики? :eek:
    I/In=160/30=5,33
    Для данного тока на графике указано время расцепления 0,015 сек. Достаточно? ;)

    Во-первых, 160/32=5 ;) Можно еще задать сопротивление петли фаза-ноль 1,57 Ом, при котором ток КЗ будет 140 А, при котором врямя расцепления будет в диапазоне от 1,5 до 20 секунд, а время нагрева до 150 С - 1,64 сек. Как и в предудущем случае - практически стопроцентное разрушение проводки токами короткого замыкания при абсолютно исправном автоматическом выключателе.
    Во-вторых, магнитный расцепитель для характеристики С гарантированно сработает только при токах свыше 10 Inom. При токах ниже 5 Inom - он гарантированно не срабатывает. Соответственно, в диапазоне 5-10 Inom срабатывание неустойчивое, поэтому в расчетах принимается худший случай - несрабатывание э/м расцепителя, а графики нужно экстраролировать - а именно верхнюю часть до разрыва, которая описывает тепловое расцепление.
     

    MikVolg

    РадиоТушила RL6MI
    На нулевом проводе не должна светиться отвертка, если он подключен нулю.
    Наверное поэтому на моей АЭС, как энергетическом предприятии, строжайше запрещено применение индикаторов фазного провода. Только токоискатели!
    При достаточной длине нулевого проводника, или при повышенном сопротивлении петли фаза-ноль в цепи нулевого провода, на которое обращает внимание коллега imkas, на нулевом проводе наводится напряжение, вполне достаточное для загорания индикатора. Ток ведь там единицы миллиампер. ;)
    При подключении трехфазной плиты нет нуля, только земля на корпус т.к. подключение треугольником.
    Дааа??!! :eek: Все бытовые и промышленные столовские электроплиты, которые мне встречались, имели однофазные нагревательные элементы, разбросанные по фазам. Элемента электроплиты на 380В не встречал.
    По поводу наводок, расскажу случай из бурной молодости.
    Работал я электромонтажником (не связистом, привет, imkas :D). Однажды послали нашу бригаду на замену одной из ячеек ОРУ-10КВ на деревенской подстанции. Всего ячеек было 6.
    Вот кручу это я болты на соединительной шине трансформатора тока (кто не знает, такая колонна из фарфора с входной и выходной клеммами по высокому наверху), естественно лёжа пузом на этом самом ТТ. Дабы шина, представляющая из себя алюминиевый провод диаметром миллиметров 10, с наконечниками, не повредила при падении чего, держу её рукой. Всё это происходит на действующей подстанции, с работающими остальными пятью ячейками. И вот, лежу это я, откручиваю последний болт, начинаю отводить шину от клеммы..... и меня начинает нипадеццки колбасить током. Кое как бросаю эту хрень с высоты 4-х метров и пытаюсь понять, чего ето было? :eek:
    Оказывается переносной заземлитель стоял с другой стороны ТТ, а до ближайшего по цепи было метров 15. И вот на этот кусочек в 15 метров, со стороны действующих ячеек, навелось столько, что хватило мне для воспоминаний через овер 20 лет. :confused2:
     
    Последнее редактирование:

    MikVolg

    РадиоТушила RL6MI
    Таки да. :)
    Можно еще задать сопротивление петли фаза-ноль 1,57 Ом, при котором ток КЗ будет 140 А, при котором врямя расцепления будет в диапазоне от 1,5 до 20 секунд, а время нагрева до 150 С - 1,64 сек. Как и в предудущем случае - практически стопроцентное разрушение проводки токами короткого замыкания при абсолютно исправном автоматическом выключателе.
    Следовательно - данный автомат, при данной проводке неприменим. Точка. ;)
     

    arudenko

    Неподалік від Києва
    Дааа??!! :eek: Все бытовые и промышленные столовские электроплиты, которые мне встречались, имели однофазные нагревательные элементы, разбросанные по фазам. Элемента электроплиты на 380В не встречал.
    Я не утверждаю. Просто недавно подключали к щитку систему вентиляции-рекуперации воздуха. Там был калорифер, трехфазный, именно треугольником. Я и подумал, что плиты тоже так подключаются :)
    Теперь погуглил - действительно пятипроводка. Ошибся, каюсь.
     

    ЛевМих

    Местный
    ... 6 мм2 ... ток 160А нагреет эту проводку ... до температуры 150С (максимальной для ПХВ изоляции) ...за 1,21сек,
    imkas, у Вас заведомо ошибка в вычислениях. Я много раз считал перегрев обмоток и монтажных проводов в силовых цепях своих приборов кратковременным током (длительность цикла работы прибора - десятки сек), и у меня всегда получался во много раз меньший перегрев. И это не только многократно проверенные расчеты, а рабочий режим серийных военных приборов, прошедших все мыслимые испытания. Мне сейчас недосуг повторять свои и/или Ваши расчеты, но в критичных силовых цепях моих приборов плотность эффективного тока порядка 15А/мм2 (например, до 20 А в проводе ПЭТВ2-1,25), и при этом заведомо завышенная скорость нагрева (без учета теплоотвода - учитывается только теплоемкость меди!) - всего лишь порядка 1...2 град/сек.
     
    Последнее редактирование:

    imkas

    Местный
    imkas, у Вас заведомо ошибка в вычислениях.

    В расчетах электрических сетей t - температура нагрева проводов рассчитывается по формуле ниже

    где tуст - установившаяся температура, °С; τ - время нагрева; Т - постоянная времени - время, необходимое для нагрева кабеля до максимально допустимой температуры, соответствующей нормальному току нагрузки при отсутствии отдачи тепла в окружающую среду. (Для двухжильного медного кабеля сечением 6 мм кв, проложенного в трубе, Т равно 4,75 сек.)

    Установившаяся температура рассчитывается исходя из закона Джоуля-Ленца и данных ПУЭ по максимальной токовой нагрузке для проводов и кабелей исходя их материалов, сечений и способа прокладки. В ПУЭ принимается температура нагрева проводников 65°С при начальной температуре 25°С, то есть перегрев 40°С. Таким образом установившаяся температура нагрева имеющимся током равна 40°С (перегрев по ПУЭ), умноженная на квадрат отношения токов (имеющегося и взятого из ПУЭ) плюс 25°С. (Для двужильного медного кабеля, сечением 6 мм кв, проложенного в трубе, ток нагрева до 65°С по ПУЭ равен 40 А)

    но в критичных силовых цепях моих приборов плотность эффективного тока порядка 15А/мм2

    Плотность тока 10А/мм2 - норма для медной проводки. (1,5 мм кв меди - это 16-амперная проводка

    597.gif
     
    Последнее редактирование:

    imkas

    Местный
    Следовательно - данный автомат, при данной проводке неприменим. Точка.

    Данный автомат (С32 А) к данной проводке (ПВС 2*6 мм кв в гофре) применим, так как обеспечивает ограничение токов в проводке по длительному нагружению (40 А). Характеристика С принималась исходя из свойств потребителя - сварочный трансформатор, дающий большие мгновенные значения токов в момент зажигания дуги, на которые бы автоматы с характеристикой В давали бы ложные срабатывания. Неприменимость же обусловлена свойством электрической сети (большим сопротивлением петли фаза-ноль) - внешним по отношению к потребителю фактором.

    Это как бы подключение ТАКОГО потребителя к ТАКОЙ сети не представляется возможным.

    А вот здесь уже начинаются нюансы.
    "Если нельзя, но очень хочется ...." ?;)
     
    Последнее редактирование:

    ЛевМих

    Местный
    В расчетах электрических сетей t - температура нагрева проводов рассчитывается по формуле ниже

    где tуст - установившаяся температура, °С; τ - время нагрева; Т - постоянная времени - время, необходимое для нагрева кабеля до максимально допустимой температуры, соответствующей нормальному току нагрузки при отсутствии отдачи тепла в окружающую среду. (Для двухжильного медного кабеля сечением 6 мм кв, проложенного в трубе, Т равно 4,75 сек.)

    Установившаяся температура рассчитывается исходя из закона Джоуля-Ленца и данных ПУЭ по максимальной токовой нагрузке для проводов и кабелей исходя их материалов, сечений и способа прокладки. В ПУЭ принимается температура нагрева проводников 65°С при начальной температуре 25°С, то есть перегрев 40°С. Таким образом установившаяся температура нагрева имеющимся током равна 40°С (перегрев по ПУЭ), умноженная на квадрат отношения токов (имеющегося и взятого из ПУЭ) плюс 25°С. (Для двужильного медного кабеля, сечением 6 мм кв, проложенного в трубе, ток нагрева до 65°С по ПУЭ равен 40 А)
    За почти 40 лет работы я много раз натыкался на разнообразные ошибки (и численные, и идеологические) в разной НТД (включая ТУ с ВП) и в серьезных монографиях, и давно усвоил, что в сомнительных случаях надо не тупо применять формулы и численные данные, а по возможности проверять их своими оценками "от руды". Причем эти ошибки - вовсе не чисто отечественное явление: кстати об импульсном перегреве, я регулярно натыкаюсь на нестыковки между собой графиков т.н. "области безопасной работы" и динамического теплового сопротивления в оригинальной НТД на силовые транзисторы ведущих зарубежных фирм:D. В данном случае (в ПУЭ или в его пересказе? - не могу судить) налицо и идеологическая ошибка, и численная ошибка.

    1) Приведенная в цитированном посте формула экспоненциального переходного процесса описывает динамику температуры только в некоторых простейших случаях, когда вся теплоемкость сосредоточена в греющемся объекте, а все тепловое сопротивление - вне его. А при нагреве провода в трубе теплоотвод идет сначала через слой изоляции и затем через слой воздуха между изоляцией и трубой. Теплоемкость изоляции соизмерима с теплоемкостью жилы провода, а тепловое сопротивление слоя воздуха намного больше, чем у изоляции.

    2) Для экспоненциального переходного процесса, описываемого приведенной формулой, "постоянная времени" - это вовсе не "время, необходимое для нагрева кабеля до максимально допустимой температуры, соответствующей нормальному току нагрузки при отсутствии отдачи тепла в окружающую среду", а параметр в показателе экспоненты, не зависящий от "максимально допустимой температуры". И в данном случае, если приближенно заменить реальную динамику температуры экспонентой, то постоянная времени этой экспоненты приближенно равна произведению полной теплоемкости провода с изоляцией на суммарное тепловое сопротивление изоляции и воздушного слоя. И я, имея немалый опыт оценок и измерений тепловых режимов в силовой электронике, никак не могу поверить в "постоянную времени" 4,75 сек для такого провода в трубе - по моим "понятиям", это минимум 1-2 минуты (см. ниже).

    Теперь - оценка динамики нагрева провода "от руды". Поскольку нас интересует нагрев до температуры, значительно меньшей, чем установившаяся температура (которая для 160А/6мм2, очевидно, запредельная: по ПУЭ - аж 665 град), то достаточно оценить начальную скорость роста температуры, полностью пренебрегая теплоотдачей с провода на трубу. Более того, для заведомо завышенной оценки можно не заморачиваться с учетом теплоемкости изоляции и учитывать только нагрев жилы, исходя из теплоемкости меди (390 Дж/кг*К).

    Для простоты рассмотрим кусок медного провода 6 мм2 длиной 1 м. Его жила имеет сопротивление 3 мОм, объем 6 см3, массу 0,053 кг и теплоемкость около 20 Дж/К. "Исходя из закона Джоуля-Ленца", ток 160 А в сопротивлении 3 мОм создает 77 Вт тепла. Это нагревает медную жилу со скоростью 77 Вт/20 Дж/К = 3,9 К/сек. Для нагрева жилы до предельной (нерабочей!) температуры изоляции (150 град?) нужно более 30 сек, и это без учета теплоемкости изоляции! А постоянная времени нагрева равна 640 К (установившийся перегрев от 160 А по ПУЭ) / 3,9 К/сек = 160 сек - более 2,5 минут, а не 4,75 сек:D.
     

    MikVolg

    РадиоТушила RL6MI
    подключение ТАКОГО потребителя к ТАКОЙ сети не представляется возможным.
    Проектировщик, разрабатывая схему, должен всегда просчитывать все варианты, включая и приведённый Вами. На то он и проектировщик. ;)
    Дядя Вася электрик конечно не задумывается о нюансах, да и ПУЭ с ПТЭЭП видит только на переаттестации, да и то, если видит. :)
    Да, и кстати современные инверторные сварочники вполне себе стабилизируют ток. ;) Стоят же они уже таких смешных денег, что только мазохист может иметь секас с классическими трансформаторами. :confused2:
     

    imkas

    Местный
    imkas, у Вас заведомо ошибка в вычислениях.

    ток 160 А в сопротивлении 3 мОм создает 77 Вт тепла. Это нагревает медную жилу со скоростью 77 Вт/20 Дж/К = 3,9 К/сек. Для нагрева жилы до предельной (нерабочей!) температуры изоляции (150 град?) нужно более 30 сек, и это без учета теплоемкости изоляции! А постоянная времени нагрева равна 640 К (установившийся перегрев от 160 А по ПУЭ) / 3,9 К/сек = 160 сек - более 2,5 минут, а не 4,75 сек.

    Таки да! :oops::oops:

    Постоянная времени для 6 мм кв двухжильной меди в трубе Т=4 мин:oops:, http://www.nadejda-n.ru/2012-11-29-23-49-36/17/669-prilozhenie-i.html
    Соответственно время нагрева ПВС 2*6 в гофре током 160 А до температуры 150 °С - 61 сек. То есть С32 А вполне успевает отключать проводку по КЗ тепловым расцепителем - перегрев за максимальное время срабатывания 20 сек составит 51°С

    Банальная ошибка размерности. Просто давно не считал сети, порядок цифр не насторожил, вот и случилась "победа математики над разумом"
     

    imkas

    Местный
    Проектировщик, разрабатывая схему, должен всегда просчитывать все варианты, включая и приведённый Вами. На то он и проектировщик.
    Дядя Вася электрик конечно не задумывается о нюансах, да и ПУЭ с ПТЭЭП видит только на переаттестации, да и то, если видит.

    А вот в ЭТОМ примере http://aviaforum.ru/showpost.php?p=1334266&postcount=11 автомат С25 А был указан в проекте на электроустановку? ;)
     

    MikVolg

    РадиоТушила RL6MI
    А вот в ЭТОМ примере http://aviaforum.ru/showpost.php?p=1334266&postcount=11 автомат С25 А был указан в проекте на электроустановку?
    А вот в ЭТОМ примере проект, как я и писал, был "разработан" приходящим электриком садоводства, членом которого я являюсь, для электрификации вагончика операторов поливочных насосов, привезённого председателем с какой-то распродажи. :confused2:
    С председателем этого садоводства у меня сложились хорошие, почти дружеские отношения, особенно после того, как я собственноручно просчитал и переделал три улицы, свою и две соседних, с, как Вы писали, "аллюминий весь на скрутках", на СИП со стандартными ответвителями. Посему, чисто по дружбе, я иногда подсказываю ей как правильно сделать, не только по ПБ, но и по электрике тоже. :)
    Про документальное оформление, кстати, я говорил ей тоже. ;)
    Кстати, расстояние от ТП до этого вагончика порядка 20 м. и выполнено кабелем без скруток, Так что петля фаза-ноль там в порядке. :D