Guida alla selezione di cavi di alimentazione isolati XLPE: Corrente nominale, caduta di tensione e sezione
La scelta della giusta sezione trasversale del cavo di alimentazione XLPE isolato è un problema a quattro variabili: corrente di carico, metodo di installazione, condizioni ambientali e calo di tensione.Se sbagli l'ordine, o spendi troppo per il rame, o fai il cavo caldo.Questa guida presenta la sequenza di calcolo utilizzata per i nostri progetti di esportazione.
Passo 1
A partire dal carico collegato in kVA, applicare il fattore di diversità dell'impianto e convertire in amperes:
Io...b= S × 1000 / (√3 × Un)per un carico trifase, dove S è kVA e Unè di 400 V da linea a linea.
Un parco industriale di 12 MW che attinge 8 MVA al picco, ad esempio, ha bisogno di circa 11,550 A per fase che immediatamente ti dice che il progetto sarà costruito da diversi alimentatori paralleli piuttosto che da un cavo.
Fase 2 Leggere la corrente di base
L'ampacità di base di un cavo XLPE in rame da 0,6/1 kV, conduttore a 90 °C, resistenza all'aria e al suolo a 30 °C 2,5 Km/W, è mostrata di seguito.
| Sezione trasversale | In aria (singolo nucleo) | Nel suolo (singolo nucleo) | In aria (3-core) | nel suolo (3-core) |
|---|---|---|---|---|
| 10 mm2 | 77 A | 94 A | 60 A | 77 A |
| 35 mm2 | 160 A | 185 A | 125 A | 155 A |
| 70 mm2 | 245 A | 270 A | 200 A | 225 A |
| 150 mm2 | 400 A | 410 A | 325 A | 345 A |
| 300 mm2 | 635 A | 610 A | 505 A | 515 A |
Fase 3 Applicare fattori di riduzione
Le tabelle dei produttori assumono un mondo ideale, le installazioni reali moltiplicano quattro fattori di correzione:
| Condizione | Distanza | Fattore tipico |
|---|---|---|
| Temperatura dell'aria ambiente | 30 °C di riferimento; 40 °C tipici | 0.87 ¢ 0.91 |
| Temperatura del suolo | 20 °C di riferimento; 30 °C tropicali | 0.87 ¢ 0.93 |
| Resistenza termica del suolo | 2.5 km/W di riferimento; sabbia secca 3.5 | 0.80 ¢ 0.85 |
| Gruppi, tre circuiti che si toccano in aria | 3 cavi per vassoio | 0.73 |
| profondità di sepoltura | 1.0 m di riferimento | 1.00 ¢ 0.95 |
Ampacità corretta = valutazione di base × ktemp× kterreno× kGruppo× kprofonditàUn cavo a tre nuclei di 150 mm2 a 325 A in aria diventa 325 × 0,89 × 0,75 = 217 A in una stanza di impianto tropicale con due circuiti paralleli, con un taglio del 33% che sorprende la maggior parte dei nuovi acquirenti.
Fase 4 Verificare la caduta di tensione
La caduta di tensione per un circuito trifase è calcolata come:
ΔU = √3 × I × L × (R cosφ + X sinφ) / 1000in volt, con R in Ω/km a temperatura di esercizio e L in km.
Utilizzando XLPE di rame di 150 mm2 (R = 0,124 Ω/km, X = 0,08 Ω/km), 200 m di percorrenza, 300 A, cosφ = 0.85: ΔU = 1,732 × 300 × 0,2 × (0,105 + 0,042) = 15,3 V, ovvero il 3,8% di 400 V. Entro il solito limite del 5%, quindi la selezione di 150 mm2 rimane valida.
Fase 5 Verifica resistenza al cortocircuito
XLPE consente una temperatura del conduttore di 250 °C per un guasto fino a cinque secondi. Utilizzare l'equazione adiabatica S = I√t / k con k = 143 per XLPE di rame.000 × 0.447 / 143 = 78 mm2, quindi un cavo da 95 mm2 è scelto per il servizio di errore anche se 70 mm2 porterebbero il carico.
Lista di controllo di selezione rapida
- corrente di progettazione calcolata a partire da kVA, non da kW installati.
- Metodo di installazione identificato: vassoio, condotto, sepoltura diretta, in aria.
- Tutti e quattro i fattori di riduzione sono stati applicati e documentati.
- Caduta di tensione inferiore al 5% o al di sotto del codice locale più rigoroso.
- Cortocircuito resistente contro il tempo di rimozione dell'interruttore.
- Il raggio di piegatura e la tensione di trazione sono compatibili con il percorso.
Per una panoramica completa della costruzione, del tipo e delle norme, vedere la nostraGuida del cavo di alimentazione isolante XLPE.
