Zarya29.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Постоянный и переменный ток

Постоянный и переменный ток

Все неоднократно слышали подобные сочетания слов, да и в обиход они вошли настолько широко и плотно, как само собой разумеющееся. Останавливаться на физике процессов не будем, так как все это изучено еще в старших классах школы.
Начнем, естественно, с определений. Переменный ток – упорядоченное движение заряженных частиц или, по – другому, электрический ток, который с течением времени меняет свое направление и величину по определенному закону с заданной частотой. Постоянный электрический ток, напротив — всегда постоянный по величине и направлению.

постоянный и переменный ток

В этой статье разберемся в областях применения этих интереснейших явлений, которые, несомненно, являясь одним из локомотивов технического прогресса, делают нашу жизнь комфортной во всех сферах.
Переменный ток широко применяется в быту и в промышленности. Производится он традиционно на различного рода электростанциях (ТЭЦ, ТЭС, ГЭС, АЭС и др.). И всех их объединяет одно, независимо от используемого источника энергии (энергии воды, сжигаемого топлива, ядерной энергии и т.д.) – наличие генераторов переменного тока, преобразующих механическую энергию вращения в электрическую.

постоянны ток

А нашло это массовое применение во всем мире по одной простой причине — как наиболее экономически целесообразный способ производства и передачи электроэнергии до потребителя. Ведь, например, построить отдельную станцию для каждого потребителя невозможно и дорого. А передать электроэнергию оттуда, где ее можно произвести в силу подходящего географического расположения, близости к природным ресурсам — вполне даже реально. К тому же, само оборудование для генерации и преобразования переменного тока гораздо проще конструктивно, надежнее и, соответственно, дешевле, чем оборудование постоянного тока.

При этом трехфазная схема электрического тока, наиболее сбалансированная из возможных, позволяет создавать вращающееся магнитное поле, так необходимое для работы применяемых повсюду электрических двигателей. А почему именно 3 фазы? Две обмотки не обеспечат непрерывное равномерное взаимодействие магнитных полей, а четыре и более избыточны, так как приведут к удорожанию электрических сетей. И самое основное преимущество системы – возможность легко и просто изменять величину генерируемого напряжения с помощью повышающих и понижающих трансформаторов. А чем выше напряжение, тем дальше можно передать электроэнергию и тем меньше тепловые потери энергии при передаче. А уже ближе к потребителю напряжение снижается до необходимого нормируемого уровня. Далее фаза ноль от понижающих трансформаторов подводятся посредством ЛЭП к электроустановкам потребителя.

постоянный ток

Постоянный ток также нашел обширное применение во всех областях деятельности человека, в первую очередь благодаря аккумуляторам, в которых посредством химической реакции возникает так называемый гальванический ток. Все без исключения современные автономные портативные устройства питаются от АКБ. Если говорить об автономности, то безоговорочно область применения постоянного тока распространяется на бортовые системы любых автомобилей, летательных аппаратов, электропоездов. В последнее время с развитием высокопроизводительных источников питания свою нишу занял и колесный транспорт на электротяге – электромобили, скутеры, электробусы, электробайки. Плюс в том, что двигатели постоянного тока позволяют плавно развивать скорость и высокий крутящий момент во всех диапазонах оборотов.

Читайте так же:
Опрессовка жил проводов или кабелей

Постоянный ток также безальтернативно используется в микроэлектронике, в средствах связи и прочей технике, то есть там, где требуется минимизировать количество помех и пульсаций и даже вовсе их исключить.
Но отделить постоянный и переменный ток друг от друга в наше время невозможно, так как чаще всего используется их сочетание, когда они преобразуются друг в друга по необходимости. Так, переменный ток сети преобразуется в блоках питания сложной электроники в постоянный. Переменный ток, вырабатываемый генератором автомобиля «выпрямляется» диодным мостом и далее заряжает АКБ, питая бортовые устройства. Или постоянный ток, вырабатываемый солнечной электростанцией, посредством инвертера преобразуется в переменный и подается в сеть.

Наши разработки

Кабели с пластмассовой радиационно-модифицированной изоляцией для установок погружных электронасосов

Кабели с пластмассовой радиационно-модифицированной изоляцией для установок погружных электронасосов на номинальное переменное напряжение 3,3 и 4 кВ: КПвПпБП-130, КПвПпБкП-130, КПвПпБК-130, КПвПпОБП-130, КПвПпОБкП-130, КПвПпфБП-130, КПвПпфБкП-130 ТУ16.К73.169-2018.

Кабели с пластмассовой радиационно-модифицированной изоляцией для установок погружных электронасосов предназначены для подачи электрической энергии к погружным электродвигателям установок добычи нефти, водоподъёма и перекачки жидкостей из шурфов, резервуаров и водоёмов, на номинальное рабочее напряжение 3,3 и 4,0 кВ переменного тока частотой до 200 Гц.*

Кабели предназначены для эксплуатации в скважинной жидкости, содержащей нефть, а также воду и газ, со следующими показателями:

Содержание воды — до 100 %.

Водородный показатель попутной воды — рН (5,0 – 8,5).

Концентрация сероводорода, % (г/л): для кабелей с броней из стальной оцинкованной ленты — не более 0,001 (0,01); для кабелей с броней из коррозионностойкой стальной ленты — не более 0,125 (1,25).

Гидростатическое давление — не более 35 МПа.

Газовый фактор — не более 500 м3/м3.

Длительно допустимая температура нагрева жил кабелей 130 С.

Класс пожарной опасности по ГОСТ 31565-2012: О2.8.2.5.4
ОКПД2: 27.32.14.190

Основные параметры

Вид климатического исполнения УХЛ категорий размещения 1 и 5 по ГОСТ 15150 для эксплуатации в скважинной жидкости.
Температурный диапазон эксплуатации кабелей, [oС] — -40 до +128.
Монтаж при температуре, [oС] — не ниже -40.
Раздавливающая нагрузка, [кН] — не менее 158 (16000 кгс).
Радиус изгиба кабелей при спускоподъемных и перемоточных операциях, [мм] — не менее 380.
Испытательное напряжение постоянного тока при проверке кабелей, [кВ]:
на напряжение 3,3 кВ — не более 18;
на напряжение 4 кВ — не более 22.
Ток утечки изоляции при заданном испытательном напряжении, [А] — не более 0,5х10-5.
Кабели стойки к изгибам при навивании на цилиндр диаметром, равным 15-кратному максимальному диаметру кабеля.
Срок службы кабелей, [лет] — не менее 5.
Гарантийный срок эксплуатации кабелей — 18 мес. со дня ввода в эксплуатацию, но не более 24 мес. со дня отгрузки потребителю.
Строительная длина согласовывается с заказчиком.

Читайте так же:
Снять выключатель ближнего света

Требования к монтажу кабеля

Подъем кабеля из скважины и спуск должны производиться плавно, без рывков со скоростью не более 0,25 м/с.
При прохождении участков колонны труб скважины кривизной более 1,50 на 10 м и мест перехода на меньший диаметр, скорость подъема и спуска не должна быть более 0,1 м/с. При креплении к НКТ и свинчивании труб не допускается закручивание кабеля вокруг них, а также перекручивание плоского кабеля относительно собственной оси.

Как правильно выбрать размер силового кабеля постоянного тока

Я не могу понять, как правильно рассчитать AWG кабеля, работающего в постоянном токе при высоком токе: я нашел несколько таблиц для переменного тока, но я не знаю, могут ли они быть применены к постоянному току.

Моя система рассчитана на 70 В / 100 А; Я думаю, что я должен использовать по крайней мере 16 мм2, но как быть уверенным?

Я читал о «амплитуде», но это также применимо к AC, и я не могу понять, полезно ли это также для DC.

Я также не могу понять, на какую длину рассчитываются таблицы awg / ampacity: не должен ли AWG зависеть и от длины строки.

В моей конкретной системе у меня длина кабелей не более 1 метра, и я хочу быть уверенным, что они не нагреваются, поскольку они заключены в пластиковый корпус без воздушного охлаждения и должны безопасно выдерживать 100А в течение нескольких минут.

Джордж Херольд

Питер Беннетт

mkeith

jumpjack

Ли Аунг Йип

Ампер постоянного тока через кабель будет генерировать такой же нагрев, что и ампер переменного тока через кабель.

(# На самом деле немного меньше. Сопротивление кабеля при постоянном токе меньше, чем при переменном токе. Это связано с тем, что отсутствует скин-эффект переменного тока, поэтому сопротивление на несколько процентов меньше.)

Если вы выбираете кабель для постоянного тока с использованием направляющих / размеров кабеля переменного тока, ваш размер кабеля постоянного тока будет консервативным в отношении нагрева.

Обратите внимание, что различные факторы снижения номинальности применяются в зависимости от среды установки кабеля. Близость к другим кабелям (которые производят больше тепла), установка в закрытом воздушном пространстве (что уменьшает циркуляцию воздуха, т.е. охлаждающий воздух) и т. Д.

В Австралии стандарт AS / NZS 3008 «Выбор кабелей» подробно описывает все эти факторы снижения рейтинга.

Падение напряжения рассчитывается с использованием закона Ома и сопротивления проводника постоянного тока.

Сопротивление кабеля постоянного тока публикуется во всех респектабельных каталогах кабелей. Это включает каталоги кабелей переменного тока — сопротивление проводника постоянного тока все еще публикуется.

Читайте так же:
Ток 50 а сечение кабеля равно

Сопротивление обычно дается при 20 градусах C, отрегулируйте его до максимальной рабочей температуры, используя температурный коэффициент сопротивления.

Если в вашем каталоге кабелей не указана максимальная рабочая температура, она составляет приблизительно 75 ° C для ПВХ-изоляции, 90 ° C для XLPE и 110 ° C для специального высокотемпературного кабеля, то есть кабеля EPR с номиналом 110 ° C.

Наконец, для кабелей высокого напряжения постоянного тока могут быть особые соображения — обычный кабель питания переменного тока 0,6 / 1 кВ может не подходить для постоянного тока 600 В. Кажется, я помню, что постоянный ток создает иную нагрузку на изоляцию, чем переменный ток. В вашем конкретном случае вы имеете дело только с 70 В постоянного тока, так что я бы не беспокоился об этом.

jumpjack

Ли Аунг Йип

laptop2d

Две вещи, которые следует учитывать при определении размера кабеля:
1) Самонагрев за счет сопротивления. Падение напряжения. Поскольку вы знаете, какова максимальная сила тока, подберите для этого кабели. Рассчитав сопротивление по длине кабеля, вы можете использовать площадь поперечного сечения провода для оценки сопротивления. Или найдите стол, который сделал это для вас . В таблице они уже «понизили» кабели для самонагревания и других факторов. Когда у вас есть сопротивление, вы можете использовать P = I ^ 2 * R, чтобы найти самонагрев.

2) Падение напряжения. Если вашему приложению требуется определенное напряжение, падение напряжения на кабеле может стать проблемой (не в вашем случае, так как кабели такие короткие)

Возможно, вам придется учитывать индуктивность кабелей, если это требуется для вашего приложения. (что, вероятно, незначительно в вашем случае, потому что провода короткие).

jumpjack

laptop2d

mkeith

jumpjack

jumpjack

jumpjack

Хотя я не нашел официальной таблицы для определения размеров кабелей постоянного тока, я нашел точное объяснение ответа от @ Li-aung Yip: « Если вы выбираете кабель для постоянного тока, используя направляющие для определения размеров кабелей переменного тока / амплитуды кабелей, ваш DC Размер кабеля будет консервативным в отношении отопления. «

Этот документ объясняет, как рассчитать ток в системах постоянного, переменного / монофонического и переменного тока / 3:

  • DC: I = P / V
  • AC / 1: I = P / (V * cosF)
  • AC / 3: I = P / (V * 1,73 * cosF)

Это означает, что при одном и том же напряжении постоянный ток больше переменного / 1 и переменного / 3 тока; следовательно, использование таблиц размеров проводов для переменного тока также безопасно для систем постоянного тока , потому что нагрев кабеля прямо пропорционален току, передаваемому кабелем, и цель состоит в том, чтобы предотвратить перегрев кабеля.

Для моей конкретной системы, рассчитанной на 70 В / 100 А и заключенной в электрический скутер, я полагаю, в зависимости от обстоятельств, таблицу на стр. 22, столбец «posa interrata in tubo» (кабели в трубе), подколонка «3 cavi unipolari» ( три одножильных кабеля), так как, вероятно, тепловое сопротивление заземления равно или превышает тепловое сопротивление пластикового корпуса самоката. Для 100А я получаю сечение 25 мм2.

Читайте так же:
Схема подсветки клавиш выключателя

«AWG 3» составляет 26,7 мм2, поэтому окончательный ответ на мой вопрос:

Сечение кабеля, необходимое для системы постоянного тока 70 В / 100 А, составляет: AWG3 / 25 мм2

Но на электрическом самокате есть как постоянный, так и переменный ток: постоянный ток переходит от аккумулятора к контроллеру, но контроллер создает переменный ток, который приводит в движение двигатель; поэтому, для того же напряжения, я думаю, что размер кабеля от контроллера к двигателю (три кабеля) может быть немного меньше, чем размер кабеля аккумулятора-контроллера. К сожалению, в настоящее время я не знаю частоту тока двигателя и количество CosF.

Как узнать, какой ток используется в моей системе?

Мой скутер рассчитан на 5000 Вт, но я также «вручную» рассчитал ток, необходимый для поддержания скорости 90 км / ч на ровной дороге; Я принял фронтальную площадь 0,8 м2 и 0,8 кд для системы скутер + водитель. Это приводит к необходимости 6000 Вт ( ссылка ). В Scooter используется батарея LiFePO4 60 В с фактическим рабочим напряжением от 56 до 66 В; 6000 Вт / 66 В дает 90 А, округленное до 100 А.

Кабель управления

Кабели управления используются в качестве проводников низковольтных маломощных сигналов и в роли информаторов о природе происходящих в оборудовании процессов. Провода применяют для создания цепей связи, управления, сигнализации и контроля – например, для присоединения механизмов к электросетям, для устройства локального освещения на оборудовании.

Кабели гибкие, предназначены для передачи и распределения электроэнергии с силовых цепях (0,6 и 1 кВ) и цепях контроля и управления на станках и механизмах при напряжении до 660В переменного тока частотой до 60Гц или постоянном напряжении до 1000В, применяемые при нестационарной прокладке. Климатическое исполнение В, категория размещения 5 по ГОСТ 15150-69.

Кабели гибкие, предназначены для передачи и распределения электроэнергии с силовых цепях (0,6 и 1 кВ) и цепях контроля и управления на станках и механизмах при напряжении до 660В переменного тока частотой до 60Гц или постоянном напряжении до 1000В, применяемые при нестационарной прокладке. Климатическое исполнение В, категория размещения 5 по ГОСТ 15150-69.

Кабели гибкие, предназначены для передачи и распределения электроэнергии с силовых цепях (0,6 и 1 кВ) и цепях контроля и управления на станках и механизмах при напряжении до 660В переменного тока частотой до 60Гц или постоянном напряжении до 1000В, применяемые при нестационарной прокладке. Климатическое исполнение В, категория размещения 5 по ГОСТ 15150-69.

Кабели гибкие, предназначены для передачи и распределения электроэнергии с силовых цепях (0,6 и 1 кВ) и цепях контроля и управления на станках и механизмах при напряжении до 660В переменного тока частотой до 60Гц или постоянном напряжении до 1000В, применяемые при нестационарной прокладке. Климатическое исполнение В, категория размещения 5 по ГОСТ 15150-69.

Читайте так же:
Rj45 кабель цвета проводов

Кабели гибкие, предназначены для передачи и распределения электроэнергии с силовых цепях (0,6 и 1 кВ) и цепях контроля и управления на станках и механизмах при напряжении до 660В переменного тока частотой до 60Гц или постоянном напряжении до 1000В, применяемые при нестационарной прокладке. Климатическое исполнение В, категория размещения 5 по ГОСТ 15150-69.

Кабели гибкие, предназначены для передачи и распределения электроэнергии с силовых цепях (0,6 и 1 кВ) и цепях контроля и управления на станках и механизмах при напряжении до 660В переменного тока частотой до 60Гц или постоянном напряжении до 1000В, применяемые при нестационарной прокладке. Климатическое исполнение В, категория размещения 5 по ГОСТ 15150-69.

Кабели для систем управления и сигнализации не распространяющие горение, предназначены для передачи электрических сигналов и распределения электрической энергии в цепях управления, сигнализации, связи, межприборных соединений при напряжении 250, 380 И 1000В переменного тока частотой до 200Гц или при напряжении соответственно 350, 750 И 1000В постоянного тока. Климатическое исполнение В, категория размещения 5 по ГОСТ 15150-69.

  • 1
  • .

Передача сигналов посредством подобных кабелей ограничена напряжением до 1,5 кВ. Кабель управления часто эксплуатируют с целью обеспечения использования подвижного оборудования, в ситуациях с наличием множественных кабельных электроцепей, для блокировки помех.

Основные характеристики кабелей управления

Токопроводящие жилы производят из медной или алюминиевой проволоки. Изоляцию изготавливают из резины или пластмассы (используются различные разновидности указанных материалов).

Характеристики кабеля управления и условий монтажа и эксплуатации:

  • прокладку и монтаж выполняют при температуре не ниже -15 градусов;
  • температурный диапазон, в рамках которого возможна нормальная эксплуатация провода – от -30 до +50 градусов;
  • средний срок службы кабеля – 30 лет.

Радиус изгиба, максимальные параметры длины, номинальное напряжение и прочие подобные характеристики в каждом конкретном случае отличаются.

В каталоге нашего магазина представлено большое количество проводов. Кабель управления может быть дополнен следующими маркировками:

  • «л» – для изделий, экранированных медной проволокой;
  • «н» – для проводов с нулевой жилой меньшего диаметра;
  • «ХЛ» – для морозостойких проводов;
  • «Ц» – для проводов с цифровым обозначением жильной изоляции;
  • «П» – для некоторых марок плоских проводов.

Покупка кабеля в магазине «Электрокабель»

Чтобы заказать провод или получить консультацию, свяжитесь с нашими менеджерами любым удобным для вас способом. Цена на кабель управления зависит от марки и сечения. Вся продукция сертифицирована – мы работаем с проверенными производителями.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector