Проектирование электроустановок низкого напряжения с помощью программного обеспечения

Для многожильного кабеля данная опция отсутствует.

В программе DOC определенные способы прокладки уже сформированы и соответствуют номеру, который можно указать в окне параметров кабеля (рис.8). Например, номер 1 соответствует тому, что кабель – одножильный, встроенный в структуру, в изолирующей стенке, трилистник.

Чтобы наглядно показать, как  изменяется сечение в соответствии с материалом кабеля и способом прокладки, приводятся таблицы для одножильного кабеля (медного и алюминиевого) у нагрузки и вышестоящего кабеля (медного и алюминиевого). Изменяется ток нагрузки и прослеживается то, как программа подбирает оптимальные сечения кабелей (ток двигателя неизменен – 20 А).

 

 

 

Рис.8. Окно выбора параметров кабеля

 

Таблица 1. Медный кабель у нагрузки

	Номер, соответствующий способу  прокладки
Ток нагрузки	72	40	54	40	10	50	4
10 А	1.5 мм2	1.5 мм2	1.5 мм2	1.5 мм2	1.5 мм2	1.5 мм2	1.5 мм2
20 А	2.5 мм2	4 мм2	4 мм2	4 мм2	4 мм2	4 мм2	4 мм2
30 А	6 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2
40 А	10 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2
50 А	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2
60 А	16 мм2	25/16 мм2	25/16 мм2	25/16 мм2	25/16 мм2	25/16 мм2	25/16 мм2

 

Таблица 2. Алюминиевый кабель у нагрузки

	Номер, соответствующий способу  прокладки
Ток нагрузки	72	40	54	40	10	50	4
10 А	2.5 мм2	2.5 мм2	2.5 мм2	2.5 мм2	2.5 мм2	2.5 мм2	2.5 мм2
20 А	4 мм2	6 мм2	6 мм2	6 мм2	6 мм2	6 мм2	6 мм2
30 А	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2
40 А	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2
50 А	25 мм2	25 мм2	25 мм2	25 мм2	25 мм2	25 мм2	25 мм2
60 А	35/25 мм2	35/25 мм2	35/25 мм2	35/25 мм2	35/25 мм2	35/25 мм2	35/25 мм2

 

Таблица 3. Медный кабель (вышестоящий)

	Номер, соответствующий способу  прокладки
Ток нагрузки	72	40	54	40	10	50	4
10 А	6 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2
20 А	10 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2
30 А	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2
40 А	16 мм2	25/16 мм2	25/16  мм2	25/16  мм2	25/16  мм2	25/16  мм2	25/16  мм2
50 А	25/16  мм2	35/25 мм2	35/25  мм2	35/25  мм2	35/25  мм2	35/25  мм2	35/25  мм2
60 А	35/25 мм2	35/25 мм2	35/25 мм2	35/25 мм2	35/25 мм2	35/25 мм2	35/25 мм2

 

Таблица 4. Алюминиевый кабель (вышестоящий)

	Номер, соответствующий способу  прокладки
Ток нагрузки	72	40	54	40	10	50	4
10 А	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2	10 мм2
20 А	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2	16 мм2
30 А	25 мм2	25 мм2	25 мм2	25 мм2	25 мм2	25 мм2	25 мм2
40 А	35/25 мм2	35/25мм2	35/25мм2	35/25мм2	35/25мм2	35/25мм2	35/25мм2
50 А	35/25мм2	50/25 мм2	50/25 мм2	50/25 мм2	50/25 мм2	50/25 мм2	50/25 мм2
60 А	50/25 мм2	50/25 мм2	50/25 мм2	50/25 мм2	50/25 мм2	50/25 мм2	50/25 мм2

 

Исследовались следующие  способы прокладок:

72 – в грунте, без дополнительной  механической защиты, трилистник

40 – в доступных полостях  здания, в кабельных каналах, плашмя, разнесенный, 1,5De≤V<20De

54 – в кабельном канале, в кабельных каналах, невентилируемый  кабельный канал и 1,5De≤V<20De, плашмя, разнесенный

40 – в недоступных полостях  здания, в кабельных каналах, плашмя, разнесенный, 1,5De≤V<20De

10 – воздушный, в кабельном  лотке, плашмя, разнесенный

50 – встроенный в структуру,  в кабельном лотке, плашмя, разнесенный

7 – наземный монтаж, в  кабельном лотке, вертикальный  плашмя, разнесенный

Возможна принудительная установка сечения кабеля при установке замка в окне выбора параметров кабеля. Программа не изменит этих значений. Если кабель не будет подходить по длительно допустимому току, в процессе расчета программа выдаст сообщение об ошибке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. РАСЧЕТ ТОКОВ ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Программа DOC проводит расчет минимального и максимального токов короткого замыкания для любой точки сети. Она рассчитывает:

• Минимальный ток короткого замыкания в кабеле (обычно в конце линии), который используется для настройки и выбора защиты от косвенного прикосновения
• Максимальный ток короткого замыкания в кабеле, который образуется в распределительной панели сразу за выключателем; используется для выбора отключающей способности автомата.

При выборе системы электроснабжения задается значение тока короткого замыкания системы:

• Распределение НН: задается значение тока короткого замыкания (если точное значение тока короткого замыкания в источнике неизвестно, можно использовать значение кратковременно выдерживаемого тока короткого замыкания (I_CW) в вышестоящем ГРЩ или предельную отключающую способность (I_CU) выключателя).
• Распределение СН: либо задается значение тока короткого замыкания, либо оно высчитывается при нажатии значка калькулятора (по известному значению полной мощности короткого замыкания).

После того, как программа рассчитала схему, можно посмотреть значения токов трехфазного замыкания при нажатии на соответствующий элемент (кабель, сборная шина) и выборе вкладки “токи короткого замыкания”.

При выборе основных свойств объекта можно выбрать метод расчета токов короткого замыкания. Программа DOC предлагает следующие методы расчета: метод симметричных составляющих (наиболее распространенный метод), IEC 61363, IEC 60909-1, VDE 0102, CEI 11-25, NFC 15-100. От метода, по которому считаются токи короткого замыкания, зависит стандарт, по которому программа будет рассчитывать и подбирать кабель.

Теперь прослеживается зависимость тока трехфазного короткого замыкания от точки удаления от источника на примере схемы, показанной на рисунке 9.

Рис.9. Схема для определения  зависимости тока трехфазного короткого замыкания от точки удаления от источника

Посчитав схему, программа  выдает нам значения токов короткого  замыкания во вкладке “токи короткого замыкания” в параметрах кабеля. Для изучения зависимости используется значение тока короткого замыкания на сборной шине, а не на конце предстоящего кабеля.

В конце кабеля программа  выводит минимальный ток короткого  замыкания для того, чтобы правильно  отстроить защиту автомата. На сборной  шине и на автоматических выключателях необходимо рассматривать максимально возможный ток короткого замыкания. Таблица данных по токам трехфазного короткого замыкания и график, показывающий его зависимость от точки удаления от источника, приведены ниже (рис.10).

Таблица 5. Зависимость тока короткого замыкания от точки удаления от источника

Расстояние от точки удаления, м	0	10	60	160
Ток трехфазного короткого  замыкания, кА	15	4.6	0.8	0.2

 

Рис.10. Зависимость тока трехфазного  короткого замыкания от точки удаления от источника

 

 

 

 

6. ПРОВЕРКА РАСЧЕТОВ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ПО УПРОЩЕННОЙ МЕТОДИКЕ

 

В данном разделе приведена  таблица, позволяющая по упрощенной методике определить значение тока короткого  замыкания в точке сети [1], если известно:

• Значение тока кз в точке, расположенной выше по сети от рассматриваемой точки
• Длину и состав цепи между точкой, в которой известно значение тока кз, и точкой, в которой его нужно определить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6. Расчет тока короткого  замыкания по упрощенной методике.

 

 

 

Теперь проверяются табличные значения на примере схемы, показанной на рисунке 11.

 

Рис.11. Схема для определения  значения тока короткого замыкания по упрощенной методике

 

Требуется найти значение тока короткого замыкания на нижней шине, зная ток короткого замыкания  на верхней шине и параметры кабеля между этими шинами (длину, сечение, материал). В данном случае сечение медного кабеля 6 мм², длина равна 40 м, значение тока короткого замыкания на верхней шине равно 6 кА. По таблице определяется значение сечения, равное 6 мм², и по горизонтали определяется длина кабеля. Если длина кабеля не подходит под табличную величину, необходимо из таблицы взять меньшее значение длины, чтобы обеспечить определенный запас по току короткого замыкания и правильно выбрать защитную аппаратуру (в данном случае реальная длина кабеля 40м, а по таблице выбирается 29м). Далее находится значение тока короткого замыкания для верхней шины в соответствующем столбце – 6 кА (если в таблице нет нужного значения тока кз на верхней шине, берется большее значение; в данном случае 7 кА) и находим точку пересечения, которая и даст искомый ток короткого замыкания на нижней шине. В данной задаче он получился равным 1.9 кА. С помощью программы DOC получим значение, равное 1.7 кА.