Потери в параллельных кабелях

Товарищи, специалисты и т.д. предлагаю подробно обсудить эту тему и занести ее в FAQ, чтобы народ не делал тысячу тем!
Вот мои рассуждения и вопросы по теме. Есть п/с, от фидеров отходят кабеля к щиткам. Не знаю почему так сделано, но некоторые щитки питаются запараллелеными кабелями разных сечений. Известны данные: ток I, напряжение U, cos(фи), мощность Р, марки кабелей, длина кабельной линии L (около 200м.). Требуется прикинуть потери в линии.
Вот мои рассуждения:
Т.к. сечение разное у параллельных кабелей, то и ток по ним будет бежать разный. И поэтому потери в них будут разные. Потери в проводниках зависят от квадрата тока и сечения. Увеличивая сечение кабеля и уменьшая ток мы уменьшаем потери, одновременно с увеличением сечения уменьшается активное сопротивление. При этом в большинстве грубых расчетов индуктивным сопротивлением пренебрегают. Сложность расчета заключается в том что мы знаем общий ток, а ток в каждом из кабелей нам не известен. В связи с чем сопротивление участка находим по формуле R=(R1*R2)/(R1+R2). Посчитав по этой формуле сопротивление и зная другие данные мы грубо можем посчитать потерю в линии, но не в каждом проводнике.
Далее. Индуктивным сопротивлением пренебрегаем, т.к. оно нам не известно. Хотя этим не стоит пренебрегать, эл.ток протекая в проводнике создает собственное магнитное поле. Магнитный поток через контур пропорционален индукции магнитного поля (Ф ~ B), индукция пропорциональна силе тока в проводнике(B ~ I), следовательно магнитный поток пропорционален силе тока (Ф ~ I) (Данные взяты с сайта http://class-fizika.narod.ru/10_20.htm). В продолжение получаем, что имеем два разных магнитных поля. Соответственно и потери в кабелях будут разные. Возникает следующий вопрос: Какие потери возникают в этих кабелях? Потери: на нагрев кабелей; потери созданные эдс-самоиндукцией; потери созданные гармониками и прочие. Хотя врать не буду так как точно и не понял на сколько сильно влияние ЭДС-Самоиндукции.
А вот и главный вопрос: Как правильно рассчитать потерю в проводнике состоящем из 2-х параллельных кабелей разных сечением и разных марок по данным: ток I, напряжение U, cos(фи), мощность Р, марки кабелей, длина кабельной линии L. ??? Или какой должен быть алгоритм
После полученных расчетов можно предложить следующие мероприятия:
а) заменить кабель с меньшим сечением на кабель с большим сечением и такой же марки, что и большой кабель;
б) убрать (отключить с последующим заземлением) кабель с меньшим сечением, если действующая нагрузка не соответствует суммарной по обеим кабелям.

Сообщение отредактировал с2н5он - 22.3.2011, 23:24

для начала - зачем делать расчеты, если собираетесь менять сечение кабеля?
ну а насчет расчетов - закон Ома пока что никто не отменял, считайте суммарный ток, потом пропорционально (от сопротивления) ток в каждом кабеле и соответственно потери, если ошибаюсь, поправят

Вот это секрет!!!
Я вам (ну раз вы нам) тоже открою "секретик" - токи (как правило) будут разные даже при одинаковых сечениях кабелей - просто тупо не сможете обеспечить и поддержать одинаковое "контактное" сопротивление.

Ну так правильнее всего доказывать свою правоту имея под рукой расчеты!


С этим я тоже согласен, т.к. длина кабелей проложена не всегда одинаковая. Плюс, всем известно что в момент включения ток стремиться бежать по проводнику с меньшим сопротивлением.

при нормальном обслуживании разница незначительна, можно пренебречь

считайте, что все кабели-это один с сумарным сечением, но с лучшим охлаждением. Потери распределятся пропорционально сечению. добавте 2 процентов на контакты и 2 процента на индуктивность и 1процентов на нагрев земли вокруг кабеля за счет фуко. хотите точно-измерте U на входе фидера и на выходе -вычеслите процент падения

У меня непонятка в голове родилась: Известно ,что жила кабеля излучает волны-значит идут потери энергии. А идеально симметричный 3-х фазный кабель волн не излучает-значит потерь на излучение нет (или есть?)

может имеете ввиду, что при нессиметрии в нуле появляется ток или про что? что за волны и что за потери от волн?

Продолжаем дальше рассуждения! Имеем ВРУ размещенное в мех.цехе, ВРУ по старинке питается двумя кабелями. Видимо раньше мощность была ого-го поэтому к одному кабелю проложили второй, итого был кабель СБ3*150 и к нему доложили СБ3*70. Рассуждаем дальше, потери в линии уменьшаются с увеличением сечения, и с увеличением сечения уменьшается сопротивление, значит ток в СБ 3*150 будет максимальным, а потери должны быть максимальные в кабеле СБ3*70. Шло время, предприятие жило кое как, мощность его уменьшилось в разы. И сейчас можно питать ВРУ одним кабелем СБ 3*70. Вопрос: можно ли отключить кабель СБ 3*150 и оставить его в резерве? И как правильно написать предписания по этому мероприятию. В голове понимаю, что смысла нет в двух кабелях, но объяснить это не могу! Помогите правильно сформулировать объяснение, а лучше с помощью каких формул это сделать!


В нулевом проводнике тока почти не будет! А потери один фиг будут, т.к. кабель имеет свое сопротивление, то и потери в нем будут на нагрев. Кроме этого вокруг кабеля имеется магнитное поле, которое рассеивается по всей длине, плюс потери намагничивания, создаваемые током протекающим в этом кабеле. Обычно этими потерями пренебрегают, т.к. они зависят от индуктивности.

1.как раз наоборот, уж если хотите отключать, то на 70 - потери напряжения и электроэнергии (если учет по голове) будут меньше
2. чем больше нессиметрия тем больше ток в ноле
ps
Вы бы сразу сформулировали что хотите, а то до розеток ещё долго

Взаимокомпенсация эл.магнитного излучения будет и при не симметричной нагрузке.


Да вовсе нет - это электроприемник второй категории - с резервным кабелем на случай аварии, уберете второй - будет третьей (категории).

Сообщение отредактировал haramamburu - 24.3.2011, 19:29

[quote name='scasi' date='24.3.2011, 19:12' post='177013']
Продолжаем дальше рассуждения! Имеем ВРУ размещенное в мех.цехе, ВРУ по старинке питается двумя кабелями. Видимо раньше мощность была ого-го поэтому к одному кабелю проложили второй, итого был кабель СБ3*150 и к нему доложили СБ3*70. Рассуждаем дальше, потери в линии уменьшаются с увеличением сечения, и с увеличением сечения уменьшается сопротивление, значит ток в СБ 3*150 будет максимальным, а потери должны быть максимальные в кабеле СБ3*70. Шло время, предприятие жило кое как, мощность его уменьшилось в разы. И сейчас можно питать ВРУ одним кабелем СБ 3*70. Вопрос: можно ли отключить кабель СБ 3*150 и оставить его в резерве? И как правильно написать предписания по этому мероприятию. В голове понимаю, что смысла нет в двух кабелях, но объяснить это не могу! Помогите правильно сформулировать объяснение, а лучше с помощью каких формул это сделать!


все зависит от допустимой потери напряжения: от нагрузки, которая у вас будет висеть, длины кабеля, хотя согласен со Спиртом, лучше использовать кабель большего сечения.

Ню ню ...

С этим я бы согласился, если бы кабели проложены были бы от разных секций подстанции, т.е. от разных фидеров. А тут ведь они подключены к одному фидеру и проложены параллельно до ВРУ, и во ВРУ подключены к одному входу!


Розетки не мой профиль! Лучше скажите что почитать, где про параллельные кабели написано, хочется изучить это по подробнее!

а что именно интересует Вас в параллельных кабелях? условия прокладки - ПУЭ, типовики; теория - любая книга (с формулами) по электроснабжению, практические знания - опыт эксплуатации

........С этим я бы согласился, если бы кабели проложены были бы от разных секций подстанции, т.е. от разных фидеров. А тут ведь они подключены к одному фидеру и проложены параллельно до ВРУ, и во ВРУ подключены к одному входу!.............



А какие устройства питаются с ВРУ. Может в перспективе планировали что-то запитать от автономного источника питания и выделили линию.

ВРУ питает обычных цеховых потребителей: сварочные, станки, освещение и т.д.


В большинстве книг не рассматривают физику протекания тока по проводникам разного сечения близко проложенных. Хотя я слышал случай когда к генератору были подключены кабели 3хжильные, чтобы не покупать толстые одножильные кабели, а итог был печальный, кабели расплавились.

физика вроде одна и на сечения ей по барабану, а вот про печальный итог не понял

В большинстве книг не рассматривают физику протекания тока по проводникам разного сечения близко проложенных. Хотя я слышал случай когда к генератору были подключены кабели 3хжильные, чтобы не покупать толстые одножильные кабели, а итог был печальный, кабели расплавились.

Ни чего удивительного, вы посмотрите как кабель выполнен, жилы как сельди в банке рядышком да еще как бы скручены наподобие тому когда белье выжимаешь... так вот это сделано для того чтобы избавится от элмаг полей вокруг токопроводящей жыль, так как если через проводник течет ток то возникает магнитное поле (буравчик и все такое) и проводник греется... а если мы берем три провода на них три фазы и потребителя да еще и скручиваем эти провода как белье то магнитное поле компенсируется тк фазы они на 120гр друг от друга и всякие там индуктивные сопротивления компенсируется но все равно они есть.
Другое дело когда мы по нескольким тонким жилам гоним одноименные фазы... и конструктивно ни как их не скручиваем как белье... индуктивное сопротивление сразу возрастает, активное сопротивление падает, кабель становится типа как катушка и греется...
Попробуйте дома сами сделайте катушку и запитайте через нее лампочку... катушка будет теплой лампа гореть как и раньше.
Короче убило кабели индукция в етим нескольких проводах на фазу... Случай очень не редкий

Вот почитайте
http://base1.gostedu.ru/56/56979/
http://www.ruscable.ru/doc/analytic/statya-164.html