Berekening van kabelafmetingen voor LT- en HT-motoren

Hoe de kabelmaat voor LT- en HT-motoren berekenen?

De juiste kabelmaat voor de motor selecteren is een belangrijke parameter voor de industrie, of het nu tijdens installatie en inbedrijfstelling is of tijdens bedrijf. Het is een zeer belangrijk aspect voor veiligheid, kostenminimalisatie en vermindering van ongewenste verliezen. Een ondermaatse kabel kan tijdens de werking van de motor verbranden en gevaar opleveren voor mensenlevens, machines, infrastructuur, productieverlies en vervangingskosten.

Terwijl een te grote geleider onnodige kosten met zich meebrengt, niet alleen voor kabels met een lange levensduur, maar ook voor kabelafsluitmaterialen die daarbij worden gebruikt, zoals kabelschoenen, pakkingen, verbindingsset (in geval van een defect in de toekomst voorkomen) en een te grote kabelgoot. De arbeidskosten voor het leggen van een kabel met een grotere afmeting zullen ook hoger zijn in vergelijking met de respectievelijke kabel van een kleinere afmeting. Gezien al deze essentiële punten is het belangrijk om een ​​juiste kabelafmetingsberekening te maken voor onze motor .

• Moet lezen:Hoe de kabelmaat te berekenen voor verschillende belastingen en huisbedrading (VS en EU opgeloste voorbeelden)

• Gerelateerde post:MV- en HV-kabelafsluiting naar apparatuur en verbindingen

Voordat we in details treden, laten we het belangrijkste verschil tussen LT- en HT-motoren duidelijk maken.

Wat is het verschil tussen LT- en HT-motoren?

Nou, zoals het woord LT (Low Tension i.e. Low Voltage) en HT (High Tension i.e. High Voltage) of laag koppel en hoog koppel respectievelijk het hele verhaal zelf beschrijven.

het hangt ook af van de beschikbaarheid van voedingsspanning, d.w.z. in de VS en de EU,

LT Motors-reeksen =230V – 415V

HT Motors-reeksen =3,3 kV, 6,6 kV – 11 kV

terwijl u er rekening mee houdt dat LT-motoren meer actueel nodig hebben dan HT-motoren.

in andere regio's classificeerden ze LT Motor onder 1kV en HT Motor boven 1kV.

Nu moeten we het belangrijkste onderwerp bespreken:hoe de kabelmaat voor motoren te berekenen?

• Gerelateerde post:kabelinvoerbescherming - soorten fouten, oorzaken en differentiële bescherming

Berekening kabelafmeting van 125 kW LT-motor

Motor KW =125

Pf =0,8, efficiëntie =94%

Systeemspanning, V₁ =415

Kabellengte  =200 m

Belastingsstroom =P / (1.732 x V x Pf x Eff)       —>     (P =√3 x Vx I CosΦ =voor driefasige circuits)

                      =125000 / (1,732 x 415 x 0,8 x 0,94)

                       ~ 230 A

Dit is de stroomkabel met volledige belasting die nodig is om in ideale staat te voorzien. Maar in de praktijk zijn er verschillende deratingfactoren waarmee rekening moet worden gehouden.

De stroomwaarde die voor de kabels wordt gegeven, is gedefinieerd voor een omgevingstemperatuur van 40* C. Als de omgevingstemperatuur hoger is, neemt de stroomcapaciteit van de kabel af.

Stel dat onze kabel in Air op kabelgoot is gelegd,

• U kunt ook lezen:Wat is stappenmotor:constructie, typen en werkingsmodi

Luchttemperatuur in graden		20°	25°	30°	35°	40°	45°	50°	55°
	Normaal PVC	1.32	1.25	1.16	1,09	1.00	0.90	0.80	0.80
De-rating factoren	HR PVC	1.22	1.17	1.12	1,06	1.00	0.94	0.87	0.80
	XLPE	1,20	1.16	1.11	1,06	1.00	0.95	0.88	0.82

Beoordelingsfactoren gerelateerd aan variatie in omgevingsluchttemperatuur

Temperatuurcorrectiefactor, K₁ wanneer de kabel in de lucht is =0,88 (voor 50* Amb temp &XLPE-kabel)

Groepering van kabels verlaagt ook de stroomcapaciteit van de kabel. Als er veel kabels bij elkaar zitten, worden ze allemaal warm. De warmte kan niet goed worden afgevoerd en zal daarom de kabel zelf en die in contact komen opwarmen. Hierdoor zal de temperatuur verder stijgen. Daarom moeten we de stroomcapaciteit van de kabel verlagen volgens de groeperingsfactor.

Laten we voor het slechtste scenario gaan, d.w.z. 3 laden parallel aan elkaar met 9 kabels die elkaar raken.

Nee. van rekken	Nee. aantal kabels per rack					Nee. aantal kabels per rack
	1	2	3	6	9	1	2	3	6	9
1	1.00	0.98	0.96	0.93	0.92	1.00	0.84	0.80	0.75	0.73
2	1.00	0.95	0.93	0.90	0.89	1.00	0.80	0.76	0.71	0.69
3	1.00	0.94	0.92	0.89	0.88	1.00	0.78	0.74	0.70	0.68
6	1.00	0.93	0.90	0.87	0.86	1.00	0.76	0.72	0.65	0.66

Tabel:Kabelgroeperingsfactor (aantal ladefactor), K2 =0,68 (voor 3 lades met elk 9 kabels)

Totale deratingfactor =K₁ x K₂

                                    =  0,88×0,68 =0,5984

Laten we kiezen voor 1,1 KV, 3-aderige, 240 vierkante mm, aluminium, XLPE, gepantserde kabel voor een enkele run

Klik om de tabel te vergroten

Technische details voor 1,1 KV, 3-aderige, aluminium/koperen geleider, XLPE geïsoleerde, gepantserde kabels

Huidige capaciteit van 240 m² XLPE gepantserde aluminium kabel in Air is 402 Amp

Totale reductiestroom van 240 vierkante mm kabel =402×0,5984 = 240,55 Amp

Weerstand = 0.162 Ω / Km en
Reactantie = 0.072 Ω / Km

• U kunt ook lezen:Borstelloze gelijkstroommotor:constructie, werkingsprincipe en toepassingen

Geschatte spanningsdalingen in PVC/XLPE aluminium kabels voor wisselstroomsysteem
	(Spanningsval – Volt/Km/Ampère)
Nominaal gebied van geleider (m²)	PVC Kabel		XLPE-kabel
	Eenfasig	Drie fasen	Eenfasig	Drie systeem
1,5	43,44	37.62	46.34	40.13
2,5	29.04	25.15	30,98	26.83
4	17.78	15.40	18,98	16.44
6	11.06	9,58	11.80	10.22
10	7.40	6.41	7,88	6.82
16	4.58	3.97	4.90	4.24
25	2.89	2,50	3,08	2.67
35	2.10	1.80	2.23	1,94
50	1.55	1.30	1,65	1,44
70	1.10	0.94	1.15	1.00
95	0,79	0.68	0.83	0.70
120	0.63	0,55	0.66	0,56
150	0,52	0.46	0,55	0.48
185	0.42	0.37	0.44	0.40
240	0.34	0.30	0.35	0.30
300	0,28	0,26	0.30	0,26
400	0,24	0,22	0,24	0,22
500	0,23	0,20	0,23	0,20
630	0,20	0.18	0,21	0.18
800	0.19	–	0,20	–
1000	0.18	–	0.18	–

Spanningsval, V₂ =0,3 Volt/Km/Amp    (volgens de brochure van Havell)

                           =0,3 x 230 x (200 / 1000)

                           =13 V

Aansluitspanning bij motor, V₂ =415 -13 =402 V

% daling =(V₂ – V₁ ) / (V₁ )

             =(415 – 402) x 100 / (415)

             =3,13%

Om een ​​kabel van 240 vierkante mm te kiezen, moet de voorwaarde voor de kabelselectie worden gecontroleerd

1. Kabel derating Amp (240,55 Amp) is hoger dan vollaststroom van belasting (230 Amp) = OK
2. Kabelspanningsverlies (3,13%) is minder dan gedefinieerd spanningsverlies (10%) = OK
3. Kabelkortsluitingscapaciteit (22,56 KA) is op dat punt hoger dan systeemkortsluitingscapaciteit ( X KA) = OK

Gerelateerd bericht:Servomotor - Types, constructie, werking, besturing en toepassingen

240 vierkante mm kabel voldeed aan alle drie de voorwaarden, het is dus aan te raden om 3 Core 240 Sq.mm kabel te gebruiken.

• Je kunt ook lezen:Wat is motorische efficiëntie en hoe kan je het verbeteren?

Berekening kabelafmeting voor 350 KW HT-motor

In het geval van een LV-systeem kan de kabel worden geselecteerd op basis van de stroomcapaciteit en spanningsval, maar in het geval van een MV/HV-systeem is de kortsluitcapaciteit een belangrijk/beslissend factor. Dus in het geval van een HT-motor is de kortsluitcapaciteit van de kabel alleen voldoende om de kabelmaat te bepalen, aangezien de rest automatisch twee parameters volgt.

Beschouw het onderstaande voorbeeld:

Motor KW =350

Pf =0,8, efficiëntie =94%

Systeemspanning, V₁ =6,6 KV

Kabellengte =200 m

Laadstroom =P / (1.732 x V x Pf x Eff)

                      =350000 / (1,732 x 6600 x 0,8 x 0,94)

                      =41 A

Stel dat kortsluitingsniveau/foutniveau voor H.T. systeem, ik_sh (voor duur t=1sec) =26,2 KA

Met aluminium geleider, XLPE geïsoleerde kabel =

=278,72 vierkante mm

Vandaar de dichtstbijzijnde grotere afmeting 300 vierkante mm is vereist.

We kunnen in de onderstaande tabel ook zien dat de kortsluitcapaciteit van 300 m² kabel 28 KA is, wat meer is dan ons foutniveau.

• Je kunt ook lezen: Star Delta 3-fasen Motor Automatische starter met Timer

Klik op afbeelding om te vergroten

(6.6KV ONGEAARD / 11KV GEAARD GRADE)

Technische details voor 6,6 KV, 3-aderige, aluminium/koperen geleider, XLPE geïsoleerde, gepantserde kabels

We kunnen zien dat dit automatisch ook aan andere twee voorwaarden voldoet.

Laten we kiezen voor 6,6 KV, 3-aderige, 300 vierkante mm, aluminium, XLPE, gepantserde kabel voor enkele kabel

Temperatuurcorrectiefactor, K₁ wanneer de kabel in de lucht is =0,88 (voor 50* Amb temp &XLPE-kabel)

Kabelgroeperingsfactor (aantal ladefactor), K₂ =0,68 (voor 3 laden met elk 9 kabels)

Totale deratingfactor =K₁ x K₂ =0,88 x 0,68 =0,5984

Huidige capaciteit van 300 m² XLPE gepantserde aluminium kabel in Air is 450 Amp.

Totale reductiestroom van 300 vierkante mm kabel =450×0,5984 = 269.28 Amp

Weerstand   = 0.130 Ω / Km en

Reactantie    = 0.0999 Ω / Km

Spanningsval =0,26 volt / km / ampère    (volgens de brochure van Havell)

                      =0,26 x 200 x 41 / 1000

                      =2.132 V

Aansluitspanning bij motor, V₂ =6600 – 2,132 =6597,868 V

% Drop          =(V₁ – V₂ ) / (V₁ )

                      =(6600 – 6597,8) x 100 / (6600)

                      =0,032%

Om een ​​kabel van 300 vierkante mm te bepalen, moet de voorwaarde voor de kabelselectie worden gecontroleerd

1. Kabel derating versterker (269.28 Versterker ) is hoger dan de vollaststroom van de belasting (41 Amp ) = OK
2. Kabelspanningsdaling (0,032% )is minder dan de gedefinieerde spanningsval (5% ) = OK
3. Kabelkortsluitingscapaciteit (28,20 KA ) is op dat moment hoger dan de kortsluitcapaciteit van het systeem (26,2 KA ) = OK

300 vierkante mm kabel voldeed aan alle drie voorwaarden , dus het is aan te raden om een ​​kabel met 3 kernen van 300 vierkante mm te gebruiken.

Je kunt ook lezen:

• Driefasige motorvoedings- en besturingsbedradingsschema's
• Rekenmachine elektrische draad en kabel (koper en aluminium)
• Hoe vindt u de maat van aardgeleiders, aardingskabels en aardelektroden?