Строительная длина кабеля

Кабельная длина является дополнительным параметром сопротивления, который способен вызывать существенные энергетические потери в электрических сетях. В случае передачи сигнала через кабель, его сопротивление способно вызвать ослабление сигнала или искажение передаваемой информации.

Строительная длина – это нормативный отрезок кабеля в метрах, определенный ГОСТом или ТУ для данной марки. Она зависит от следующих параметров:

назначения. Силовые, управления, контрольные, монтажные и прочие кабели выпускаются по разным ГОСТам и ТУ;

конструкции. Количество жил, характеристика материалов токопроводящих жил и изоляции влияет на норматив длины;

условий эксплуатации. Они учитываются в марке кабеля и определены в стандартах; номинального напряжения; площади сечения жил и кабеля.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ ДЛИНЫ КАБЕЛЕЙ

Строительная длина кабеля – нормированная длина кабельного изделия в одном отрезке, установлена стандартом или техническими условиями. В зависимости от конструкции, сечения и напряжения кабеля нормальная строительная длина силовых кабелей может быть от 200 до 450 мм, а длина маломерных отрезков – от 50 до 100 м. В табл. 1 приведены нормальные строительные длины и отрезки для силовых кабелей в зависимости от напряжения и конструкции кабеля.

Таблица 1 Строительные длины кабелей

Таблица 1. Строительные длины силового кабеля по ГОСТ

Общая (монтажная) длина кабеля – это расстояние между двумя точками соединения электротехнических устройств. Она может быть меньше или больше строительной длины.

Строительная длина по стандартам (ГОСТ и ТУ) – это минимальный, целый (без разрывов и соединений) кусок кабеля выбранного типа. Если кабельная трасса длиннее строительной, она собирается из отрезков при помощи муфт.

Цель определения нормированной строительной длины кабеля -создавать кабельные трассы с наименьшим числом присоединений (муфт). Чем больше кусков кабеля соединены между собой на трассе, тем больше трудоемкость, больше расходов и возможных аварийных ситуаций.

Диапазон строительных длин силовых кабелей находится в промежутке между 200-450 метров. В основном соблюдается тенденция: чем выше напряжение и больше площадь сечения проводника, тем строительная длина больше.

Для завода, выпускающего кабели, существует минимально возможная длина каждого типа продукции, обусловленная рентабельностью производства. Диапазон длин маломерных кусков кабеля находится от 50 до 100 метров.

Максимально допустимая длина кабеля

Максимальная длина кабеля при проектировании кабельных трасс является начальным условием при их создании. Она ограничивает наибольшую протяженность проводника чтобы не допустить критической потери электрической энергии или качества сигнала, поставляемого потребителю.

Чтобы электрическая установка функционировала в своем номинальном режиме в кабеле потери не должны превышать установленные нормы.

Для бытовой техники это – падение напряжения в проводах не более 5% от номинала.

Чтобы соблюсти такое требование и упростить определение максимальной длины для медных кабелей в зависимости от мощности и номинального тока потребителя расчеты сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Выбранная допустимая максимальная длина кабеля по этой таблице позволит работать бытовой технике в номинальном режиме.

Расчет максимальной длины медного кабеля трехфазной сети для подключения электродвигателя можно произвести по формуле:

L = (U*ΔU) / (I_n * 1.73 * 100 * (Cos φ * p/q + Sin φ * XL)) (м),

Где:

U-номинальное напряжение, В;

ΔU-допустимое падение напряжения, % (ΔU = 3%);

I-номинальный ток электродвигателя, А;

p- удельное сопротивление меди, равное 0,02 Ом*мм2/м;

q- площадь поперечного сечения кабеля мм2;

Cos φ - коэффициент мощности;

Sin2 φ = (1- Cos2 φ);

XL - индуктивное сопротивление, равное 0,078 х 10-3Ом/м.

Нормальная работа двигателя допускает падение напряжение в сети не более 3%.

В слаботочных системах постоянного тока максимальная длина медных кабелей имеет еще более жесткие требования – падение напряжения в питающих проводниках не более 2%.

Таблица 3

Максимальная длина кабеля (в метрах) от источника энергии до потребителя при падении напряжения меньше 2% для 12В систем.

Для систем с 24 или 48В длина кабеля может быть в 2 или 4 раза больше. Для напряжения 220В длина может быть в 20 раз больше.

Для систем передачи сигналов кабель должен быть защищен от помех и электромагнитных воздействий, что тоже может влиять на его максимальную длину. В некоторых случаях, например, при прокладке кабелей для сетевого оборудования или передачи данных, максимальная длина кабеля может быть ограничена стандартами и рекомендациями производителей. Это может связано с уровнем шума, волновым сопротивлением или допустимой дальностью передачи.

Расчет максимально допустимой длины кабеля для конкретных условий может быть сложен. В серьезных проектах необходимо обращаться к профессионалам и свои расчеты сверять с их опытом.

Как рассчитать длину кабеля

В интернете существуют таблицы с предельными длинами кабельной продукции различных марок и различных производителей, размещенных на стандартных барабанах, однако расчет длины остатков вызывает сложности.

Приблизительную длину остатка возможно рассчитать по формуле:

L=π*l*(D2н - d2ш)/(4*D2*103),

где:

число π - 3,14;

L - искомая длина остатка, м;

l - длина шейки стандартного барабана, мм;

Dн - диаметр верхнего слоя намотки кабеля, мм;

dш - диаметр шейки барабана, мм;

D - диаметр кабельного изделия, измеренный или из паспорта изготовителя.

Накопленная погрешность от измерений может быть приемлемой.