Рубрика: Электропроводка

Способы подключения кабелей и проводов в распределительных установках

Каждое соединение двух проводов имеет контактное сопротивление. Контактное сопротивление не имеет постоянного значения во времени из-за окисления контактной поверхности, и его увеличение тем больше, чем выше рабочая температура контактов. С увеличением температуры контакта и толщины слоя покрытия напряженность электрического поля в слое покрытия увеличивается, что приводит к его пробою. При достаточно большой толщине слоя покрытия прокола может не произойти, а температура контакта может подняться и превысить допустимые пределы, что приведет к выгоранию стыка.

Контакты и контактные системы

Каждый аппарат, работающий в распределительных щитах и ​​системах питания электрооборудования, имеет токопровод и контактную систему. Непрерывный ток вызывает нагревание пути тока и контактов до температуры, которая не должна превышать допустимое значение. В условиях короткого замыкания токовые дорожки и контактные системы подвергаются дополнительному нагреву и электродинамическим воздействиям, вызванным токами короткого замыкания.

Одним из важнейших параметров, характеризующих контакты, является структура контактной поверхности. По форме контактных поверхностей контакты можно разделить на точечные, линейные и поверхностные. Однако из-за фактического профиля поверхности контакт двух тел никогда не происходит в одной точке, вдоль линии или на однородной геометрической поверхности. Поэтому мы говорим о точечном контакте, когда электрический контакт происходит на поверхности с очень маленьким радиусом. Линейный контакт — это контакт, при котором фактический контакт происходит на нескольких небольших поверхностях, расположенных приблизительно вдоль прямой линии. С другой стороны, поверхностный контакт — это контакт, при котором кажущийся контакт имеет место на поверхности в результате геометрических размеров контактов.

Контактное сопротивление изменяется со временем из-за окисления контактных поверхностей и сопутствующего повышения температуры. Фактическая площадь контакта — это сумма площадей точечного контакта. Размер фактической контактной поверхности зависит от твердости материала, типа и точности обработки поверхности, а также влияния на профиль волнистости и шероховатость этих поверхностей.

В зависимости от величины контактного давления микроповерхности подвергаются упругой или пластической деформации. В контактах с номинальными токами выше нескольких сотен ампер из-за требования низкого сопротивления обычно используются значительные зажимные усилия, вызывающие пластическую деформацию микроповерхности. Сопротивление контакта является основным параметром, характеризующим контакт, и определяет его длительную стойкость и способность к короткому замыканию на всем пути тока.

Основные правила захвата кабеля среднего напряжения при прокладке сшитой полиэтиленовой изоляции

Строительство кабельной линии среднего напряжения в основном связано с выполнением земляных работ, заключающихся в: прокладке кабеля на соответствующей глубине в земле с соблюдением необходимых расстояний от существующей технической инфраструктуры или других препятствий на местности в соответствии с нормативными требованиями. правил, выполняющих монтажные работы, заключающиеся в подключении кабеля к устройствам электропитания или подключении отдельных участков кабеля.

К сожалению, практически никто не придает значения процессу протяжки кабеля на этапе строительства кабельной линии, то есть способу захвата кабеля, максимально допустимому тяговому усилию, расположению кабельных барабанов в траншее, расположению волочильного станка. и кабельный барабан/барабаны. Тема протягивания кабеля достаточно обширна и не так проста, как может показаться — она ​​интересна и сложна одновременно. В этой статье описаны максимально допустимые тяговые усилия кабеля в зависимости от способа его захвата.

Способы захвата кабеля

Стоит подчеркнуть, что помимо индивидуальных инновационных методов захвата кабеля, наблюдаемых на строительных площадках, например, с помощью ковша экскаватора, существуют методы, разрешенные стандартом [2] и производителями кабеля, например. В отличие от «индивидуально-инновационных» методов, стандартизованные методы определяют не только способ захвата кабеля, но и максимально допустимое тяговое усилие, чтобы минимизировать вероятность повреждения кабеля при его прокладке. В основном есть два способа захвата кабеля: за основной провод и за оболочку кабеля.

Действия вектора силы на кабель
Рис. 1. Направления действия вектора силы на кабель, где: F c — сила, возникающая от натяжения кабеля при прокладке, F n — сила, действующая на материал основного проводника кабеля

Захват кабеля за основную жилу

Захват кабеля за основной провод характеризуется тем, что в процессе протягивания вектор растягивающей силы (Fc) в материале основного проводника кабеля вызывает напряжения (Fn) определенной величины, как показано на рисунке 1 и

таким образом, определение допустимого тягового усилия кабеля будет зависеть от максимально допустимого напряжения для данного типа материала, из которого изготовлен основной проводник кабеля. Таким образом, для кабелей с алюминиевым основным проводником допустимое напряжение составляет — 30 Н/мм 2 , а для кабелей из меди — 50 Н/мм 2. Следовательно, расчет допустимого тягового усилия (F c) будет состоять в умножении максимально допустимого напряжения (σ) на номинальное сечение основного проводника (проводов) кабеля. Дополнительно можно учесть содержащуюся в стандарте рекомендацию учитывать количество и способ прокладки одножильных кабелей при одновременном протягивании при расчете максимально допустимого значения тягового усилия кабеля. При таком подходе максимально допустимое тяговое усилие можно рассчитать по уравнению:

схема кабеля среднего напряжения1

где:

F c — максимально допустимое тяговое усилие кабеля, в [Н],

k — коэффициент, учитывающий количество и способ прокладки кабеля при протягивании (1 — для одножильного одножильного кабеля, 2 — для трех одножильных кабелей, расположенных параллельно, 3 — для трех одножильных кабелей, скрученных вместе) ,

s — номинальное сечение основного провода кабеля среднего напряжения в [мм 2 ],

σ — допустимое механическое напряжение проволоки, в [Н / мм 2 ].

Использование сложных электронных устройств

      Использование датчиков и электронных устройств для улучшения и расширения производственных, механических и производственных процессов в промышленных приложениях возможно только в том случае, если все компоненты выживают в суровых условиях. Системы должны выдерживать жаркие, влажные и суровые условия, а также разрушительные электрические и магнитные поля. Конкретные условия окружающей среды, в которых используется продукт, влияют на его характеристики. Такие характеристики следует указать в первую очередь. Суровые условия в промышленных приложениях включают попадание твердых частиц, экстремальные температуры, физическое воздействие, электростатический разряд (ESD), электромагнитные помехи (EMI) и вибрацию. Все эти условия, если их не предотвратить, со временем приведут к выходу из строя электронного оборудования.

Соображения о высоких температурах и температурах полупроводников

Высокие температуры являются основным фактором ухудшения состояния окружающей среды. Прохладный климат важен для эффективной работы электронного устройства. Микроклимат внутри вытяжки токсичен, температура окружающей среды редко опускается ниже 125 C. Датчики продуктов сгорания и выхлопных газов должны работать в жарких и тяжелых условиях. Высокотемпературная электроника должна составлять цепь управления, которая управляет исполнительными механизмами и датчиками.

При использовании в высокотемпературных средах электроника должна иметь активное или пассивное охлаждение, чтобы детали оставались в пределах их рабочих температур. Это непрактично в большинстве реальных ситуаций. Полупроводниковая невосприимчивость (IC) охватывает диапазон рабочих температур, защиту от сбоев, управление высокими электрическими шумами и электростатические разряды. Прочная конструкция является ключевым фактором для долгосрочной эксплуатации и позволяет получать надежный конечный продукт с хорошей репутацией. Долговечность является обязательным условием промышленной экосистемы, характеризующейся экстремальными условиями эксплуатации с температурой IC от -40 C до + 85 C. Ожидается, что эксплуатация при повышенных температурах сохранится, и в автомобильной промышленности в конечном итоге могут возникнуть рабочие температуры в диапазоне от -40 C до + 125 C.

Тепловые проблемы возникают, когда электронные устройства хранятся в герметичной промышленной среде. Устройства рассеивают тепло, и повышение температуры может повредить устройства, если с ними не обращаться должным образом. В регуляторах напряжения и силовых ИС для предотвращения таких сценариев используются тепловые выключатели. Выбор корпусов со сверхнизким тепловым сопротивлением помогает отводить тепло от устройства. Добавление алюминиевых тепловых трубок или радиаторов к этому корпусу обеспечивает меньшее тепловое сопротивление воздуху. Это снижает рабочую температуру, значительно улучшая ее долгосрочную надежность.

Управление переходами напряжения

Неправильная проводка или случайное короткое замыкание вызывают скачки напряжения на шнурах питания. Эти переходные процессы могут повредить цепи ниже по потоку, если входы останутся незащищенными. Простая и дискретная схема, состоящая из последовательного предохранителя с ограничителем переходного напряжения, диода (TVS), стабилитрона или металлооксидного варистора (MOV), обычно используется для защиты от большинства переходных процессов напряжения.

Более контролируемый подход к управлению перенапряжением и переходными процессами заключается в интеграции схемы реакции и защитного порога в ИС. Внутренние диоды и компараторы спроектированы в различных схемах защиты и контроля, чтобы каждый раз обеспечивать окончательный отклик. Некоторые ИС включают защиту от высокого напряжения для линий передачи данных. Устройство защиты от повреждений активируется при превышении нормального уровня напряжения линии передачи данных для защиты от повреждений. Хорошим примером является семейство мультиплексоров MAX4708. Для получения дополнительной информации о продуктах для подавления переходных напряжений.

Соображения по искробезопасности

Под искробезопасностью понимается разработанный метод взрывозащиты, который экранирует электрическую цепь. Искробезопасные системы ограничивают потребление энергии даже в случае множественных отказов. Эти барьеры предназначены для ограничения энергии, выделяемой в случае отказа компонента или кабеля. Цель — остановить возгорание. Некоторые рекомендации по искробезопасной конструкции описаны ниже.

Используемые батареи должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать ожидаемые условия окружающей среды. Утечка электролита должна быть как можно меньше, что может произойти в условиях сильного короткого замыкания.

Части аккумуляторов энергии, такие как конденсаторы, катушки и ферритовые шарики, могут быть чувствительны к соблюдению характеристик искрового зажигания. Доступная энергия, хранящаяся в них, должна быть ограничена, чтобы не было достаточно энергии для воспламенения взрывоопасной атмосферы. Герметизация используется для защиты цепей от искрового воспламенения.

Комфортные покрытия

Конформные покрытия необходимы для повышения долговечности и надежности электронных компонентов. Продукт обеспечивает повышенную защиту от пыли, ударов, вибрации, химикатов, грязи, истирания, грибка, влаги и механических воздействий. Конформные покрытия включают: однокомпонентные УФ-отверждаемые составы, одно- и двухкомпонентные силиконы, одно- и двухкомпонентные эпоксидные смолы и специализированную экономичную латексную систему.

Степень защиты (IP) и рейтинги NEMA

Герметичный корпус предотвращает попадание воды или пыли. Замкнутый объем пространства используется для безопасного хранения электроники в суровых условиях. Контекстным стандартом является IEC 60529, как это определено Международной электротехнической комиссией (IEC). Этот стандарт определяет количество типов и степеней защиты, обеспечиваемых корпусом для своего электрического оборудования. Сам код IP имеет вид «IP XY», где числа X и Y обозначают защиту от проникновения твердых частиц и воды соответственно. Они обычно используются для приложений, которые подвергаются воздействию элементов, а также пыли или влаги. Типичные пользовательские отрасли включают морские нефтегазовые платформы, безопасность, освещение, отдых и пищевую промышленность.

Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) предлагает популярный стандарт защитных корпусов, аналогичный коду IP (IEC 60529). NEMA 250 охватывает более широкий диапазон тяжелых условий, чем код IP. Он также включает рейтинги, как небезопасные, так и безопасные, для помещений и на открытом воздухе. Такие условия включают попадание инородных тел (таких как пыль или волокна), воды и коррозионных агентов, включая различные газы и атмосферу. AE1360 является примером металлического корпуса IP66 NEMA 4 для электрических применений в суровых промышленных условиях. Для получения дополнительной информации о продуктах с рейтингом IP и NEMA.

Примечания к разъему

При выборе крепежа дизайнеры должны учитывать множество факторов, включая растворители, обледенение, температурные эффекты, воздействие соли, влаги, коррозии и грибка. Неправильный выбор может повлиять на целостность, производительность и время жизни приложения. При выборе муфт для тяжелых условий эксплуатации следует учитывать несколько факторов.

Коммуникационные протоколы критически важны для коммуникационных приложений. Разъемы несут различные сигналы, такие как последовательные интерфейсы RS232 или I2C, радиочастотные передачи, аудио- и видеосигналы, мощность или высокоскоростная передача данных. Следует учитывать уровень скорости передачи данных и характеристики. Что касается потребностей в энергии, проектировщик должен проверить требования к напряжению и току.

В эпоху миниатюризации требования к пространству высоки. Все современные приложения продолжают переходить на микросхемы и технологии, обеспечивающие расширенные функциональные возможности в малых форм-факторах. Инженеры-конструкторы должны тщательно выбирать разъемы, если это необходимо.

      Другой вопрос — стиль наконечника. Муфты для тяжелых условий эксплуатации обеспечивают металлическое уплотнение при электрическом соединении. Это электрическое соединение достигается либо припаиванием разъема непосредственно к плате, либо через кабельный наконечник.

    Разъемы должны защищать компоненты от всех лучей электромагнитных помех (EMI). Это излучение может либо попасть в коробку и затруднить работу устройства, либо выйти из коробки и помешать другим устройствам. Несколько специально подобранных разъемов с токопроводящей прокладкой и плакированными металлическими экранами обеспечивают оптимальную защиту от электромагнитных помех в суровых условиях.

   Фитинги серии MRD являются отличным примером промышленных муфт для жестких условий окружающей среды, доступны в форм-факторах с 2, 3 и 4 позициями. Варианты корпусов включают в себя все пластиковые конструкции, а также металлические запорные корпуса для дополнительной прочности. Варианты монтажа на панели и кабельных наконечников доступны с защитой от прикосновения или без нее. Они обладают водонепроницаемостью/пыленепроницаемостью IP67 и соответствуют требованиям охраны окружающей среды, здоровья и безопасности.

Несколько способов подключить провод в распределительном щите

Болтовые соединения

    В системе винтовых соединений, используемых в соединителях, можно найти зажимы из стали или медного сплава с использованием пути тока из медного сплава. Оба элемента покрыты гальваническим покрытием, повышающим их устойчивость к старению. Здесь сталь дает хорошие механические свойства. Его эластичность, дополнительно улучшенная термообработкой, позволяет надежно закрепить кабель на зажиме. Усилие в виде затяжки прижимного винта передается на сталь, которая не подвергается остаточной деформации, а передает ее — благодаря чему соединение остается постоянным.

Самоблокирующиеся соединения

    Самоблокирующиеся клеммные колодки относятся к самым современным средствам крепления проводов и многожильных проводов, часто применяемым в электротехнике. Специальная самоблокирующаяся система, используемая в этих фитингах, обеспечивает простой монтаж, часто без использования инструментов, и гарантирует высокое качество кабельных соединений. Соединители позволяют подключать провода с широким диапазоном сечений — чаще всего от 0,8 до 35 мм 2, а иногда даже 95 мм 2.. Вы можете соединять медные проводники: одножильные, многожильные и многожильные — склеенным концом, штыревым концом или гофрированной гильзой. Проводник прижимается к токопроводящей шине с помощью пружины, которая отклоняется при подключении или отключении с помощью отвертки, которая вставляется в сделанное для этого отверстие в разъеме. Существуют также решения «вставки», при которых во время сборки не требуется никаких инструментов, а зачищенный провод просто вставляется и вдавливается пальцами в разъем, соответствующий его поперечному сечению. Однако для разборки достаточно нажать кнопку, которая освободит пружину сжатия.

     Давление пружины является постоянным и не зависит от установщика, что является значительным преимуществом по сравнению с винтовыми зажимами, где момент затяжки в значительной степени зависит от ощущения и навыков установщика и используемых инструментов. Проводящая часть может быть сконструирована множеством способов в зависимости от типа, размера и характеристик вывода, а также от функции, которую он должен выполнять, и от типа используемого соединения. Электропроводящий материал обычно представляет собой высококачественную хромоникелевую пружинную сталь. Обладает хорошими механическими свойствами. Он устойчив к растяжению, изгибу и коррозии. Сталь может быть покрыта гибким и мягким слоем свинца-олова, благодаря которому контактная поверхность увеличивается при сжатии подключенного проводника. Этот слой обладает хорошими электрическими свойствами, что обеспечивает минимальное переходное сопротивление.

    В случае больших сечений подключаемых проводов от 35 до 185 мм 2 используются специальные решения, которые сжимают нажимную пружину, облегчая прокладку кабелей и проводов.

  • Один из способов подключения заключается в том, чтобы повернуть рычаг на определенный угол до упора с помощью отвертки, которая освободит даже три пружины, прижимающие трос.
  • Второй способ он заключается в том, чтобы с помощью шестигранного ключа или отвертки натянуть пружину, повернув ее против часовой стрелки до упора, а затем нажать кнопку с функцией блокировки — зажим остается в открытом положении. Зачищенный провод вставляется в разъем, а затем, слегка поворачивая влево, снимается фиксатор, в результате чего пружина расширяется, а провод заедает. Это решение не требует использования подсказок. Дополнительным преимуществом является возможность использования этого зажима в условиях вибрации. Пружина снижает риск ослабления троса в этих условиях благодаря постоянной силе зажима.

Соединители рычажных рельсов

     Кабели в распределительных щитах можно подключать, а затем демонтировать вручную без необходимости использования каких-либо монтажных устройств. Благодаря использованию рычага практически исключается риск обхода зажима при подключении проводов или неправильного подключения проводов. Дополнительным преимуществом является возможность работать обеими руками. Зажим остается открытым без использования сборочных инструментов. Это упрощает, прежде всего, соединение жестких труб большого сечения.

   Клеммные колодки с рычагом предназначены для всех типов проводников: одножильных, многожильных и многожильных. Это позволяет напрямую подключать не только жесткие проводники, но и многожильные провода сечением от 0,75 мм², оканчивающиеся гильзами. Благодаря возможности бокового монтажа клеммные колодки для рейки с рычагом также позволяют легко подсоединять трубы большого сечения. Наиболее распространенные типы клемм с рычагом 2,5 мм², 6 мм² и 16 мм² доступны в двух- и трехпроводном исполнении. На объектной стороне разъема имеется рычаг, а на внутренней проводке — кнопка.

Огнестойкость кабелей и кабелей из ПВХ

Испытание кабеля на огнестойкость

В статье представлены результаты испытаний на огнестойкость для двух безгалогенных кабелей с различными типами строительных материалов и кабеля на основе поливинилхлорида.

Электрокабели и построенные из них электроустановки являются важным фактором с точки зрения пожарной безопасности зданий [1]. В настоящее время ведутся работы по повышению пожарной безопасности зданий путем введения соответствующих национальных нормативных требований, введения классов реакции на огонь кабелей в пожарных зонах зданий. Основная задача с точки зрения пожарной опасности в зданиях — снизить риск возникновения пожаров, вызванных короткими замыканиями в электроустановках, а в случае пожара ограничить распространение огня.

В случае пожара непосредственной угрозой для людей является выброс дыма и токсичных продуктов сгорания в результате процессов термического разложения. Обычно используемый материал для экструзии изоляции и покрытий электрических кабелей — поливинилхлорид (ПВХ). На первом этапе процесса горения ПВХ производит частицы хлористого водорода (HCl), который является коррозийным и очень агрессивным газом, который повреждает дыхательную систему людей и животных и разрушает электронные устройства. Поэтому в кабельную промышленность были внедрены безгалогенные материалы с низким дымовыделением (LSOH). Наиболее часто используемые безгалогенные смеси: этилен-пропиленовый каучук (EPR), сшитый полиэтилен (XLPE), специальные силиконовые смеси с добавлением соответствующих наполнителей.

Типичный силовой кабель, в зависимости от предполагаемого использования, состоит из внешней оболочки, концентрического проводника или брони (необязательно), внутренней оболочки (необязательно), изоляции проводов, разделителей (необязательно) и рабочих проводников. На  фотографии 1  показано поперечное сечение типового кабеля NHXH 7 × 1,5RE, состоящего из 7 медных многожильных круглых жил класса 1, изоляции жилы, внутренней оболочки (наполнения) и внешнего слоя.

Чтобы получить требуемый класс огнестойкости для кабелей и проводов для данного кабеля, должны быть соблюдены критерии классификации.

4 способа подключения кабелей и проводов низкого напряжения

Внедрение все новых и новых технических решений требует использования инновационных технологий для соединения кабелей и проводов. В электрических устройствах и распределительных щитах мы можем встретить различные технологии, от винтовых соединений до самоблокирующихся соединений и гибридных технологий. В последнее время все большую популярность приобретают различные типы соединений с нажимной пружиной, которые исключают возможность откручивания кабеля установщиком и сокращают количество инструментов, необходимых для сборки. Часто возникает необходимость подключения большого количества кабелей в ограниченном пространстве РУ НН. Выполнение монтажных работ в таких условиях очень сложно и может быстро привести к неправильной сборке, что, в свою очередь.

Клеммные колодки, также известные как ленточные соединители, в основном используются для соединения проводов медных и алюминиевых силовых кабелей в устройствах, используемых внутри зданий. Они используются для соединения как проводных, так и многожильных проводов. Клеммные блоки для рельсов имеют корпус, чаще всего сделанный из пластика, обычно используемого в электротехнике. Этот материал самозатухающий и не содержит галогенидов. Он отличается высокой устойчивостью к механическим повреждениям, высоким пробивным напряжением, а также устойчивостью к «термическому старению» и рабочей температурой от –25 до 125 ° C [1].

Болтовые соединения

В системе винтовых соединений, используемых в разъемах, можно найти зажимы из стали или медного сплава с токопроводящей дорожкой, также изготовленной из медного сплава. Оба элемента покрыты гальваническим покрытием, повышающим их устойчивость к старению. Здесь сталь обеспечивает оптимальные механические свойства. Его эластичность, дополнительно улучшенная термообработкой, позволяет прочно закрепить кабель в зажиме. Усилие в виде затяжки прижимного винта передается элементу, который не подвергается остаточной деформации, а передает ее, воздействуя на присоединенный кабель — благодаря чему соединение остается постоянным. Несомненным преимуществом винтовых соединений является относительно большая площадь контакта между проводником и зажимом.

Клеммная колодка низковольтного удлинителя
Фото 1. Пример клеммной колодки низковольтного удлинителя

Самоблокирующиеся соединения

Самоблокирующиеся клеммные колодки используются для крепления проводов и многожильных проводов. Специальная самоблокирующаяся система, используемая в этих фитингах, обеспечивает простой монтаж, часто без использования инструментов, и гарантирует высокое качество кабельных соединений. Коннекторы позволяют подключать провода сечением от 0,8 до 35 мм2, а то и 95 и 185 мм2. Вы можете соединять медные проводники: одножильные, многожильные и многожильные — склеенным концом, штыревым концом или гофрированной гильзой. Проводник прижимается к шине с помощью пружины, которая изгибается при подключении или отключении отверткой, которая вставляется в отверстие, сделанное для этого в разъеме. Также существуют решения для сборки без использования инструментов. Достаточно вставить зачищенный провод и вдавить его в разъем соответствующего сечения.

Давление пружины является постоянным и не зависит от установщика, что является значительным преимуществом по сравнению с винтовыми зажимами, где момент затяжки в значительной степени зависит от ощущения и навыков установщика и используемых инструментов [1, 6]. Проводящая часть может быть сконструирована множеством способов в зависимости от типа, размера и характеристик вывода, а также от функции, которую он должен выполнять, и от типа используемого соединения. Электропроводящий материал обычно представляет собой высококачественную хромоникелевую пружинную сталь. Обладает прекрасными механическими свойствами. Он устойчив к растяжению, изгибу и коррозии. Снижения давления не происходит даже до температуры 110 ° C. Сталь может быть покрыта гибким и мягким слоем свинца-олова, благодаря которому контактная поверхность увеличивается при сжатии подключенного проводника.

При большом сечении подключаемых проводов 35–185 мм2 используются специальные системы, которые сжимают нажимную пружину, облегчая прокладку кабелей и проводов. Один из способов подключения заключается в повороте рычага на определенный угол до упора с помощью отвертки, которая освободит даже три пружины, прижимающие трос (фото 1.) [1, 7]. Второй способ ( фото 2.) заключается в том, что с помощью шестигранного ключа или отвертки пружина натягивается поворотом против часовой стрелки до упора, а затем нажимается кнопка с функцией блокировки — прижим остается в открытом положении. Зачищенный провод вставляется в разъем, а затем, слегка поворачивая влево, снимается фиксатор, в результате чего пружина расширяется, а провод заедает. Это решение не требует использования подсказок [5]. Дополнительным преимуществом является возможность использования этого зажима в условиях вибрации. Пружина снижает риск ослабления троса в этих условиях благодаря постоянной зажимной силе [5, 7].

Соединители рычажных рельсов

Кабели в распределительных щитах можно подключать, а затем демонтировать вручную без необходимости использования каких-либо монтажных устройств. Благодаря использованию рычага практически исключается риск обойти зажим при подключении проводов или их неправильное соединение. Дополнительным преимуществом является возможность работать обеими руками. Зажим остается открытым без необходимости использования монтажных приспособлений. Это облегчает, прежде всего, соединение труб большого сечения [1, 5].

Клеммные колодки с рычагом предназначены для всех типов проводников: одножильных, многожильных и многожильных. Это позволяет напрямую подключать не только жесткие проводники, но и многожильные провода сечением от 0,75 мм², оканчивающиеся гильзами. Благодаря возможности бокового монтажа клеммные колодки для рейки с рычагом также позволяют легко подсоединять трубы большого сечения. Наиболее распространены клеммы на рейке с рычагом номинальным сечением от 2,5 до 16 мм². Доступны в двух- и трехпроводном исполнении. На объектной стороне разъема имеется рычаг, а внутренняя проводка снабжена нажимной кнопкой [5] или рычажным соединением.

Кабельные муфты

Другой способ соединения кабелей и проводов — кабельные муфты, обеспечивающие электрические и механические свойства соединения не хуже, чем свойства кабеля. Конструкция муфты зависит от номинального напряжения, типа кабеля, количества и сечения жил и технологии их изготовления. Наиболее распространены проходные соединения, соединительные участки однотипного кабеля и переходные соединения, соединяющие разные типы кабелей, например трехфазные кабели с бумажно-масляной изоляцией и однофазные кабели с пластмассовой изоляцией. Они могут изготавливаться в следующих технологиях: ленточные, термоусадочные, холодноусадочные или заливные, хотя все более популярными становятся решения с надетыми краями.

Одним из важнейших элементов соединения являются соединители, используемые для постоянного электрического и механического соединения медных и алюминиевых кабелей и силовых кабелей. Кабельные резьбовые соединения, в зависимости от их предполагаемого использования, должны обладать различными характеристиками, что привело к созданию широкого ассортимента продукции на рынке. Для человека, выбирающего фитинги и клеммы, это означает необходимость знать критерии, определяющие выбор конкретного продукта с заданными характеристиками. На рынке также наблюдается тенденция производителей к созданию универсальных соединителей, обеспечивающих соединение различных типов проводов в определенных диапазонах их сечений [2].

Частотные характеристики токовой и угловой погрешностей

В электрических сетях из-за увеличения количества подключаемых нелинейных приемников возникают искажения тока и напряжения, которые способствуют снижению качественных показателей электроэнергии. Выявление источников внесенных помех требует использования соответствующих устройств, способных преобразовывать формы сигналов искаженных токов или напряжений. Благодаря надежности работы и длительному сроку службы индукционные трансформаторы тока являются основными устройствами, применяемыми для преобразования токов значительной величины и частот 50 Гц (60 Гц). Однако стандарт PN-EN 61869-2 не содержит требований, касающихся метода проверки точности преобразования искаженных токов и предельных значений тока и угловых погрешностей для более высокочастотных составляющих [1].

Эталонной моделью являются разработанные широкополосные эталонные индукционные трансформаторы тока с классом точности 0,05 в диапазоне частот до 5 кГц, номинальной мощностью 2,5 ВА, номинальным первичным током 300 А и номинальными вторичными токами 1 А и 5 А [4] . Питание измерительной системы осуществляется от разработанной системы программируемого источника переменного напряжения, позволяющего генерировать искаженные напряжения с заданными среднеквадратичными значениями и фазами отдельных гармоник, и от классического сильноточного трансформатора [5]. Значения отдельных гармоник первичного напряжения трансформатора выбираются таким образом, чтобы получить эффективные значения вторичных гармоник, необходимые для испытания.

Резюме

В статье представлена ​​концепция разработанной измерительной системы для определения величины токовой и угловой погрешностей преобразования гармонических токов, искаженных индуктивными трансформаторами тока. Испытания на точность широкополосной связи проводились для трех выбранных серийно выпускаемых индуктивных трансформаторов тока. Значения угловой и токовой погрешностей преобразования высших гармоник могут иметь значения ниже пределов погрешности, определенных в стандарте PN-EN IEC 61869-6 для соответствующих классов точности маломощных трансформаторов.

Литература

  1. PN-EN 61869-2: Трансформаторы. Часть 2: Частные требования к трансформаторам тока, 2013 г.
  2. PN-EN 61869-6: Трансформаторы. Часть 6: Дополнительные общие требования к трансформаторам малой мощности, 2017.

Два вспомогательных способа для укладки многослойных кабелей

Два вспомогательных способа для укладки многослойных кабелей

  • кабели, расположенные в кольцевой связке (кабели, соприкасающиеся друг с другом, расположены так, что поперечное сечение данной группы кабелей похоже на круглое),
  • многослойные кабели (кабели, расположенные в несколько слоев, соприкасающихся друг с другом, с поперечным сечением такой системы, близким к прямоугольнику).

Длительная токовая нагрузка кабелей, собранных в круглую жгуту

В тех случаях, когда в электроустановке недостаточно места для прокладки проводов, очень часто провода связывают в жгут с поперечным сечением, близким к круглому. Это приводит к значительному уменьшению возможности выделения тепла, выделяемого в нагруженных проводниках, в окружающую среду. Это приводит к значительному снижению значения тока, который может протекать по проводнику в течение длительного времени, без превышения допустимой температуры в течение длительного времени. Соотношение можно использовать для определения длительной допустимой нагрузки по току кабелей с разным номинальным поперечным сечением проводников, расположенных в круговой пучок. На рисунке 2.представлены значения коэффициентов, уменьшающих длительную допустимую токовую нагрузку кабелей, для обоих пучков разных (Fo) и одних и тех же кабелей (ko) (значения коэффициента k приняты исходя из стандарт).

Рисунок 2

Анализируя значения, представленные на рисунке 2, можно заметить меньшие различия между длительной допустимой нагрузкой на жгуты пучков проводов с одинаковым и различным номинальным сечением по сравнению с различиями в допустимой нагрузке по току кабелей, проложенных в один слой ( рисунок 1 ). 

Рисунок 1

Однако раздельная прокладка пучков проводов с одинаковым номинальным поперечным сечением жил по-прежнему приводит к значительному (даже на 70%) увеличению значения коэффициента, снижающего допустимую нагрузку на проводники, по сравнению с пучками, в которых проводники с вместе присутствуют проводники разного сечения.

Длительная токовая нагрузка кабелей, расположенных в несколько слоев, соприкасающихся друг с другом

Многослойные системы, состоящие из проводников с разным поперечным сечением проводов (т. Е. Проводников с разным внешним диаметром) обычно асимметричны, и очень часто на некоторых участках проводники с меньшим поперечным сечением заполняют свободное пространство между проводниками с большим поперечным сечением. . В таком случае эти проводники могут долгое время достигать допустимой температуры без нагрузки электрическим током, а только в результате отвода тепла от соседних проводников. Чтобы этого не произошло, необходимо соответствующим образом снизить долговременную допустимую нагрузку на ток кабелей, образующих многослойную систему.

Примерные значения коэффициента, уменьшающего длительную допустимую нагрузку на ток кабелей с различным номинальным сечением жил, расположенных в два или три слоя, соприкасающихся друг с другом, определенные на основании зависимости и  поправочные коэффициенты kZ для отдельных многослойных сложных систем из одних и тех же проводников, определенные авторами.

Как видно из анализа значений,  размещение кабелей с разными номинальными сечениями проводов вместе приводит к снижению их длительной допустимой нагрузки по току, даже почти вдвое, по сравнению с допустимой нагрузкой кабели в системе, состоящей из одинаковых многожильных кабелей. Выполняется следующее условие:

e и 10 Модель допустимой нагрузки по току 2009 г.2

Формула 2

где:

k, k w , k o — коэффициенты, уменьшающие допустимую нагрузку по току проводов с одинаковыми номинальными сечениями проводов, расположенных соответственно: в одном слое, в нескольких контактирующих слоях и в кольцевом жгуте,

F, F w , F o — коэффициенты, уменьшающие допустимую нагрузку по току кабелей с разным номинальным сечением жил, расположенных соответственно: в одном слое, в нескольких контактирующих слоях и в кольцевом жгуте.

Резюме

   Прокладка электрических кабелей группами (круглые жгуты или слоистые системы) широко применяется — в основном в промышленных условиях. Такое расположение кабелей связано с необходимостью снижения их длительной допустимой нагрузки по току, что является следствием ограничения возможности выделения тепла, образующегося в нагруженных проводниках, в окружающую среду. Ситуация еще более усугубляется, когда системы проводов состоят из проводов с разным номинальным сечением проводов. Тогда провода с меньшим сечением проводов частично заполняют свободные пространства между проводами с большим наружным диаметром. В этом случае эти линии уже могут достигать температуры, допустимой в течение длительного времени, только за счет поглощения тепла от соседних линий. Это может привести к необходимости выбора кабелей с большим поперечным сечением жил и, таким образом, к увеличению инвестиционных затрат. Чтобы этого избежать, по возможности (достаточно места для установки) прокладывайте кабели в один или максимум два слоя.

    Нагрузочная способность таких систем намного больше, чем грузоподъемность кабелей, собранных в круглые жгуты или трехслойных систем. Кроме того, чтобы увеличить значение допустимого длительного тока (даже на 100%), проводники с одинаковыми номинальными сечениями проводов должны быть сгруппированы вместе, а образованные таким образом группы должны прокладываться отдельно. Отдельная прокладка групп кабелей с разным номинальным сечением жил (в организованных многослойных системах).

Источники света — светодиодные, люминесцентные лампы и УФ-лампы

Источники света делятся на категории:

  • Светодиодные лампы
  • Фонари
  • Светодиодные модули (драйверы и модули управления)
  • УФ лампы
  • Флюоресцентные лампы
  • Лента светодиодная
Photo by Caleb Woods on Unsplash

   Популярные в последние годы светодиодные лампы являются примером энергосберегающих источников света . Полупроводниковые технологии позволяют снизить затраты на электроэнергию, а также создавать интересные элегантные формы.

    Главным критерием при выборе светодиодной лампы должно быть ее предназначение, то есть функция помещения, в котором она будет расположена. В соответствии с этим нужно выбрать его форму, цвет, размер, цвет света и мощность. Также стоит определить, должен ли свет быть атмосферным или более практичным — например, в качестве освещения рабочего места или кухонной стойки.

Светодиодные лампы могут иметь форму единой точки — как накладной, так и скрытой — лестничного светильника, люстры, бра. Диоды устанавливаются стационарно, а это значит, что в случае выхода из строя или использования изделия его полностью заменяют.

   Важным техническим аспектом при покупке является цветовая температура. Выражается в Кельвинах — чем ниже значение, тем теплее цвет. Например, теплое освещение — это то, которое в параметрах обозначено 2700 K или 3000 K. Белый, иногда называемый «синим», имеет значение 4000 K и более. Светодиодная лампа с температурой 3500 K имеет нейтральный цвет. Каждый из них имеет другое применение — теплый свет будет работать в гостиной, белый свет в ресторане или на рабочем месте, а нейтральный свет, например, в коридоре.

Помимо температуры важно также количество люменов. Чем их больше, тем ярче луч света.

УФ- лампы или лампы высокого давления, излучающие УФ-С излучение, чаще всего используются для уничтожения бактерий и вирусов. Эти решения очень эффективны, экологичны и просты в использовании. Их можно найти как в портативной, так и в постоянно установленной версии.

Стоит помнить, что использование УФ-ламп небезопасно для здоровья человека. Широкополосные волны негативно влияют на мелкие организмы, а также на людей. Поэтому при их использовании следите за тем, чтобы в комнате никого не было. Другие решения — дешевые лампы низкого давления, немного менее эффективные, но более распространенные в повседневном использовании.

УФ-лампы используются в гастрономии, гостиницах и продуктовых магазинах, особенно больших площадях.

   Люминесцентные лампы , в отличие от ламп накаливания, светят более чем одним типом света. При покупке люминесцентных ламп стоит выбирать решения от проверенных производителей. При поиске люминесцентных ламп более высокого качества лучше всего выбирать модели с электронным балластом. Долговечность изделия также является важным параметром — если она превышает десять тысяч часов, можно предположить, что модель прослужит более длительный срок.

   Источники света можно искать по различным критериям — по материалу, классу защиты и энергоэффективности, применению, цвету, а также по производителю или цене. Это позволяет быстро найти продукт, отвечающий нашим требованиям, с конкретными параметрами производительности.

Тепловизионные измерения подключения кабелей и проводов

Тепловизионные измерения соединений

Сделав это, хорошо бы проверить качество выполненных соединений с помощью тепловизионной камеры. Такая камера позволяет обнаруживать и регистрировать инфракрасное излучение исследуемого объекта, температура которого выше абсолютного нуля, а затем преобразовывать это излучение в видимый свет. Каждый цвет, записанный на термограмме, соответствует определенной температуре, зарегистрированной инфракрасной камерой на температурной шкале. Как правило, светлые цвета используются для поверхностей с высокой температурой, а более темные цвета — для поверхностей с более низкой температурой. Чувствительность современных тепловизионных камер составляет 0,1К, а это значит, что можно различать точки изображения, температура которых отличается на это значение. Это не эквивалентно высокой точности тепловизионного оборудования. Погрешность измерения температуры тепловизионной камерой в настоящее время составляет 2% от диапазона измерения. К счастью, при натурных наблюдениях абсолютное значение температуры не так важно. Более полезна разница температур между выбранными участками изображения, и это связано не с точностью прибора, а с его чувствительностью. Методика обнаружения потенциальных отказов или дефектов в установке с помощью тепловизионной камеры позволяет быстро обнаруживать их, а бесконтактное наблюдение не требует отключения отдельных цепей. Правильно работающие контакты не должны показывать значительно более высокие температуры соединяемых элементов, а в неисправном увеличенное сопротивление и / или уменьшенная площадь контактной поверхности при протекании тока приводит к увеличению температуры контакта пропорционально местному удельному сопротивлению и нагрузке.

Обнаружение чрезмерно нагретых участков в электрооборудовании распределительного устройства может указывать на неправильную установку компонентов или их повреждение. Однако необходимо знать, что по тепловизионному изображению испытуемой части распределительного устройства легко сделать и ошибочные выводы (Фото 1), если не учитывать, что мощность излучения, излучаемого заданной поверхность зависит не только от температуры, но и от других составляющих излучательной способности.

Тепловое изображение автоматических выключателей
Фото 1. Тепловое изображение автоматических выключателей и клеммников в распределительном устройстве низкого напряжения.

Практика показывает, что измерения следует производить даже при невысокой нагрузке на установку. Неспособность обнаружить дефекты не изменит знаний об установке, а их обнаружение подтвердит степень угрозы.

Противопожарная защита электроустановок

Электрические кабели и провода из практических соображений часто проходят в коридорах, откуда они затем распространяются в соседние комнаты. Поскольку коридоры обычно используются в качестве путей эвакуации, эти сооружения представляют собой очень серьезную опасность. В случае возгорания кабеля из-за, например, кратковременного перенапряжения, эвакуация может быть значительно затруднена из-за быстрого распространения дыма и высоких концентраций токсичных пожарных газов.

Угрозы, создаваемые сжиганием кабелей и проводов, вызвали необходимость разработки новых изоляционных материалов с электрическими свойствами, не уступающими обычно используемым, но стойких к огню и не выделяющих токсичных газов при горении, что стало возможным благодаря опыту, накопленному в производстве галогенов. -безопасные, нераспространяющиеся и устойчивые к возгоранию кабели и провода.

Во многих зданиях многочисленные электрические устройства должны оставаться работоспособными в случае пожара. Это требование применяется везде, где особенно важно поддержание работоспособности, например, на промышленных предприятиях для управления и производственного оборудования, в высотных зданиях для лифтов, адаптированных к потребностям спасательных команд, для всех систем электрической сигнализации и пожаротушения, а также для аварийных ситуаций. электроснабжение в медицинских учреждениях.

При определении параметров такого типа установки следует учитывать, что температура кабельных установок в каналах в момент потери работоспособности составляет порядка 140 — 150 ° С. В кабельных установках с функциональными требованиями температура проводников при потере работоспособности принимается равной температуре окружающей среды в среде горения, если нет какой-либо другой конкретной причины. Проблема термически повышенного сопротивления может, как правило, не учитываться в кабельных каналах — тогда предполагается, что требования выполнены.

Кабельные каналы

В случае возгорания кабеля эвакуация может быть значительно затруднена из-за быстрого образования дыма и концентрации токсичных газов, образующихся при пожаре. Чтобы снизить риск возгорания кабелей или электрических проводов, используются индивидуальные подвесные потолки для создания отдельной «пожарной зоны» в межпотолочном пространстве или кабельные каналы из плит соответствующего класса огнестойкости, благодаря чему получается отдельная «пожарная зона».

Кабельные каналы обеспечивают защиту от огня изнутри — тип I (они защищают пути эвакуации от воздействия огня в электроустановках) или снаружи — тип E (кабели, подающие электричество к устройствам, которые должны работать во время пожара, защищены). В случае каналов, защищенных от огня изнутри, огонь остается замкнутым в кабельном канале, огонь не распространяется в межпотолочном пространстве. Пути эвакуации остаются в рабочем состоянии.

Противопожарная функция кабельных каналов при воздействии огня изнутри и снаружи: кабельный канал в данном случае представляет собой «отдельный пожарный отсек». Скорость распространения огня в канале может достигать 20 м / с из-за эффекта дымохода. В результате этого опасного явления кабельные каналы и места, где они выходят из них кабелями и проводами, должны быть очень тщательно изолированы от проникновения дыма и огня.

Theme: Elation by Kaira.
Cape Town, South Africa