Расчет силовых кабелей
Судовые кабели предназначены для электрического соединения силового электрооборудования, контрольных цепей, целей управления, сигнализации, связи и на судах морского и речного флота и береговых установок. Кабели имеют медные, реже алюминиевые жилы, резиновую ПВХ либо ПЭ изоляцию. В таблице представлены марки судовых кабелей, их конструктивные особенности и область применения. Сечение кабелей и проводов в соответствии с ОСТ 5.6136 — 78 должно выбираться по токовой нагрузке, исходя из работы их в наиболее тяжелом (рабочем) режиме. Для кабелей, работающих при переменной нагрузке, выбор сечений должен производиться по эквивалентному току. При необходимости производится проверка кабелей на нагрев и потерю напряжения, а также на термическую устойчивость (в соответствии с ОСТ 5.6010—70). При выборе сечения кабелей необходимо учитывать: род тока, частоту переменного тока, допустимую температуру нагрева кабелей, температуру окружающей среды, наличие защитных и экранирующих конструкций, способ прокладки, требуемый ресурс, срок службы. В каждом конкретном расчете электрической сети должны быть выбраны определенные оптимальные сечения кабелей. При этом возможно, что отдельные кабели выбирают по минимуму потерь мощности или напряжения, другие - по допустимой температуре нагревания. При выборе кабелей по допустимой температуре нагревания необходимо учитывать режимы и условия их эксплуатации, которые в конечном итоге определяют срок службы кабелей. Рабочий ток кабеля, соединяющего генератор с ГРЩ, принимают равным номинальному току генератора, для того чтобы можно было длительно передавать всю его мощность:
Iрасч.=
,
где Р – мощность потребителя, кВт;
U – напряжение, В;
Cos γ – коэффициент мощности;
η – коэффициент полезного действия потребителя.
Сечения кабеля выбирается по номинальному току нагрузки с учетом коэффициента одновременности, рода тока, числа жил кабелей, способа прокладки кабеля и длительности его использования в течении суток.
Расчёт падения напряжения производится по формуле:
Где I – потребляемый ток, А;
l – длина кабеля, м;
g – сечение кабеля, мм²;
-
46
- удельная проводимость;
U – напряжение, В.
Марки судовых кабелей, их конструкция и область применения указаны в таблице 3.
Судовые кабеля выбраны и занесены в таблицу 6.
Таблица 3.
Технические характеристики судовых кабелей
Марка кабеля |
Характеристика |
Назначение |
КНР |
Кабель с медными жилами, резиновой изоляцией, в резиновой маслобензостойкой оболочке, не распространяющей горения |
Для неподвижной прокладки во всех помещениях судна |
КНРУ |
Кабель с медными жилами, резиновой изоляцией, в утолщенной резиновой маслобензостойкой оболочке, не распространяющей горения |
Для неподвижной прокладки во всех помещениях судна и на открытых палубах, где возможны механические воздействия на кабель |
КНРП |
Кабель с медными жилами, резиновой изоляцией, в утолщенной резиновой маслобензостойкой оболочке, не распространяющей горения, и оплетке из стальных оцинкованных проволок |
Для неподвижной прокладки во всех помещениях судна и на открытых палубах, где возможны механические воздействия на кабель |
КНРЭ |
Кабель с медными жилами, резиновой изоляцией, в утолщенной резиновой маслобензостойкой оболочке, не распространяющей горения, и оплетке из медных луженых проволок |
Для неподвижной прокладки во всех помещениях судна и на открытых палубах, в условиях, требующих экранирования кабеля |
НРШМ |
Кабель с медными жилами, резиновой изоляцией, в утолщенной резиновой маслобензостойкой оболочке, не распространяющей горения |
Для прокладки к подвижным или переносным токоприемникам |
Таблица 4.
Отношение тока к сечению токопроводящей жилы
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток, А, для проводов и кабелей |
Нагрузка мощности, кВт, для проводов и кабелей |
||||||||||
одножильных |
двухжильных |
Трехжильных |
одножильных |
двухжильных |
трехжильных |
|||||||
при прокладке |
при прокладке |
|||||||||||
в воздухе |
в воздухе |
в земле |
в воздухе |
в земле |
в воздухе |
в воздухе |
в земле |
в воздухе |
в земле |
|||
1,5 |
23 |
19 |
33 |
19 |
27 |
5,1 |
4,2 |
7,3 |
12,5 |
17,8 |
||
2,5 |
30 |
27 |
44 |
25 |
38 |
6,6 |
5,9 |
9,7 |
16,5 |
25,0 |
||
4 |
41 |
38 |
55 |
35 |
49 |
9,0 |
8,4 |
12,1 |
23,0 |
32,3 |
||
6 |
50 |
50 |
70 |
42 |
60 |
11,0 |
11,0 |
15,4 |
27,6 |
39,5 |
||
10 |
80 |
70 |
105 |
55 |
90 |
17,6 |
15,4 |
23,1 |
36,2 |
59,2 |
||
16 |
100 |
90 |
135 |
75 |
115 |
22,0 |
19,8 |
29,7 |
49,4 |
75,7 |
||
25 |
140 |
115 |
175 |
95 |
150 |
30,8 |
25,3 |
38,5 |
62,5 |
98,7 |
||
35 |
170 |
140 |
210 |
120 |
180 |
37,4 |
30,8 |
46,2 |
79,0 |
118,5 |
||
50 |
215 |
175 |
265 |
145 |
225 |
47,3 |
38,5 |
58,3 |
95,4 |
148,1 |
||
70 |
270 |
215 |
320 |
180 |
275 |
59,4 |
- |
- |
118,5 |
181,0 |
||
95 |
325 |
260 |
385 |
220 |
330 |
71,5 |
- |
- |
144,8 |
217,2 |
||
120 |
385 |
300 |
445 |
260 |
385 |
84,7 |
- |
- |
171,1 |
253,4 |
||
150 |
440 |
350 |
505 |
305 |
435 |
96,8 |
- |
- |
200,7 |
286,3 |
||
185 |
510 |
405 |
570 |
350 |
500 |
112,2 |
- |
- |
230,4 |
329,1 |
||
240 |
605 |
- |
- |
- |
- |
133,1 |
- |
- |
262,6 |
371,9 |
||
Таблица 5.
Отношение тока и мощности к сечению кабеля
По результатам данных о мощности и токе (таблица 4. таблица 5.) потребителей выбираем судовой кабель марки КНР.
Например,
для вентилятора МО
Iрасч.
=
=
5 А.
= 8,26
Для генераторов выбраны кабели КНР 3*70, 180А, для аварийного дизель-генератора КНР 3*25, 95 А. На основании выбранных нами генераторов.
Таблица 6.
Выбор марки и сечения кабелей для судовых потребителей
№ |
Потребители |
Марка кабеля |
Сечение кабеля |
1 |
Шпиль |
КНРЭ |
3*1 |
2 |
Брашпиль |
КНРЭ |
3*2,5 |
3 |
Компрессор |
КНР |
3*2,5 |
4 |
Топливный насос |
КНР |
3*1 |
5 |
Сепаратор |
КНР |
3*1 |
6 |
Маслопрокачка |
КНР |
3*1 |
7 |
Сепаратор масла |
КНР |
3*1 |
8 |
Насос охл.воды |
КНР |
3*1 |
9 |
Насос прокачки дейдвуда |
КНР |
3*1 |
10 |
Вентилятор МО |
КНР |
3*1 |
11 |
Вентилятор жилых помещений |
КНР |
3*1 |
12 |
Балластный насос |
КНР |
3*1 |
13 |
Аварийный пожарный насос |
КНР |
3*16 |
14 |
Насос подсланевых вод |
КНР |
3*1 |
15 |
Насос забортной воды |
КНР |
3*1 |
16 |
Фекальный насос |
КНР |
3*1 |
17 |
прочее |
КНР |
3*1 |
18 |
Лебедка |
КНР |
3*6 |
19 |
Прожектора |
КНР |
3*1 |
20 |
Камбуз |
КНР |
3*4 |
21 |
Ген.-двиг. |
КНР |
3*4 |