Скільки кіловат витримає СІП?

Переглядаючи простоти інтернету щодо електромонтажу, виявив на одному форумі тему з обговоренням «чи витримає СІП 4×16 15 кВт». Питання виникає тому, що на підключення приватного будинку виділяють 15 кВт 380 Вольт. Ну і народ цікавиться, чи мало закласти 16 квадрат на відгалуження від повітряної лінії? Зазирнув я спочатку до ПУЕ, але чомусь на тему потужності СІПу нічого там не знайшов.

Ось є тільки табличка 1.3.29 «Допустимий тривалий струм для неізольованих проводів за ГОСТ 839-80». І по ній видно, що максимальний допустимий струм для перерізу 16 мм дроти типу АС, АСКС, АСК поза приміщенням становить 111 ампер. Ну хоч щось спершу.

Скільки кіловат витримає СІП 4×16?

Але є ГОСТ 31943-2012 «Проводи самонесучі ізольовані та захищені для повітряних ліній електропередачі». Наприкінці Держстандарту, у пункті 10 вказівки з експлуатації, є табличка.

Скільки кіловат витримує СІП - таблиця:

Методика розрахунку (Update від 19.02.2018)

Беремо табличку 10 і по ній знаходимо, що одна жила СІПу 16 мм витримує 100 ампер. Далі беремо такі формули розрахунку:

• для однофазного навантаження 220 В P = U × I
• для трифазного навантаження 380 В P = (I1 + I2 + I3) / 3 × cos φ × 1,732 × 0,38

Що стосується розрахунку потужності для трифазного навантаження, необхідно розуміти, що багато залежить від типу споживачів (точніше, яке навантаження вони надають: активне або реактивне, від цього залежить який cos потрібно підставляти у формулу, в даному випадку для розрахунків він дорівнює 0,95 )

Шановні відвідувачі сайту! Я, можливо, не помітив би ваші колкі, але технічно вірні коментарі до статті якби мені якраз сьогодні не зателефонувала людина з запитанням «Який СІП мені потрібний під 120 кВт?». По табличці йому добре підійде СІП перетином 50 мм². Навіть якщо опустити той факт, що довжина лінії впливає на падіння напруги (у нього 150 метрів), не варто забувати, що навантаження по фазах може різнитися, що видно з формули - там береться середня величина по трьох фазах. Тут просто треба розуміти, що струм фазою може перевищити гранично допустимі значення для даного перерізу проводу.

Тому якщо значення необхідного вам навантаження лежить ближче 10% до табличного, слід вибирати більший переріз СІП за списком. Поясню з прикладу 120 кВт. За таблицею для цього трифазного навантаження підходить СІП перетином струмопровідних жил 50 мм, проте це менше 10%. Тобто 121 квт × 0,9 = 109 квт. Відповідно потрібно вибирати СІП 3×70 + 1×54,6.

На початку теми порушувалося питання «Чи витримає СІП 4×16 15 кВт»? Тому для приватного будинку ми множимо 220 × 100 А = 22 кВт за фазою. Але не забуваємо, що фази у нас три. А це вже 66 кіловат сумарно для житлового будинку. Що являє собою чотириразовий запас щодо тих умов, що видаються.

Захар Волков – 05.02.2018

Кабель СІП: таблиця перерізів, види та характеристики

Кабелі СІП є одним із найбільш перспективних та сучасних способів передачі електроенергії, які забезпечують надійність та стабільність роботи електричних мереж.

У цій статті вивчимо основні характеристики кабелів СІП, їх переваги та недоліки, а також проаналізуємо таблиці перерізів та особливості монтажу.

Види кабелів СІП

СІП-1 — це кабель із чотирма алюмінієвими жилами, три з яких покриті світлостійким поліетиленом для стійкості до ультрафіолетового випромінювання, а четверта жила виконує роль несучої та нейтральної.

СІП-2 - Аналогічний СІП-1, але четверта жила також покрита ізоляційним матеріалом.

СІП-3 - Це одножильний кабель з оболонкою зі зшитого поліетилену.

СІП-4 — не має окремої несучої жили, всі чотири жили є основними та ізольовані термопластичним поліетиленом.

СІП-5 — має дві і більше жили, покриті зшитим поліетиленом, і також не має жили, що несе.

Всі ці види проводів СІП застосовуються для мереж до 1 кВ та до 35 кВ.

Таблиця перерізів кабелів СІП

Технічні характеристики проводів СІП

Кабелі СІП мають різні технічні характеристики, які визначають їх застосування та експлуатацію. Кількість жил може змінюватись від 1 до 4, перетин – від 16 до 240 мм², а клас напруги – до 1 кВ або до 35 кВ.Температурний режим нормальної роботи становить від -60 °C до +50 °C, допустиме короткочасне нагрівання — не більше 8 годин на рік, а радіус вигину визначає можливість згинання дроту без зміни характеристик ізоляції.

Переваги кабелів СІП

Монтаж: кабелі СІП легко монтуються на старих стовпах ЛЕП та фасадах житлових будинків без використання спеціальних ізоляторів.

Особливості ізоляційних оболонок: кабелі виготовлені з якісного матеріалу, що відштовхує конденсат та мокрий сніг, що запобігає утворенню льоду на проводах.

Зниження ризику ураження електрострумом: завдяки ізоляції ймовірність удару струмом мінімальна, що знижує ризик ураження електричним струмом.

Економічність: конструкція кабелів СІП практично виключає обриви, що дозволяє заощаджувати кошти на їх утримання та обслуговування.

Знижена індуктивність: кабелі мають низький реактивний опір, що знижує втрати потужності та напруги, запобігаючи формуванню струмових наведень.

Легка установка та прокладка: кабелі СІП не вимагають кріплення жил на ізолятори, що полегшує їх встановлення та прокладання.

Висновок

У статті ми розглянули основні характеристики та види кабелів СІП, включаючи їх маркування, конструкцію, технічні характеристики та особливості монтажу. Ми також вивчили переваги використання кабелів СІП перед іншими типами проводів та кабелів.

Наприкінці можна сказати, що кабелі СІП є надійним та безпечним рішенням для прокладання повітряних ліній електропередач та відгалужень.Завдяки своїй конструкції вони забезпечують надійне з'єднання та захист від зовнішніх впливів, що робить їх ідеальним вибором для використання в різних кліматичних умовах.

Однак варто пам'ятати, що кабелі СІП не призначені для прокладання у землі або під водою. Також необхідно враховувати мінімальні терміни служби та вимоги до монтажу та експлуатації.

В цілому, кабелі СІП являють собою сучасне та ефективне рішення для прокладання повітряних ліній електропередач, що забезпечує надійність, безпеку та економічність.

Розрахунок перерізу сип за потужністю та довжиною онлайн. Види кабелів сип, перетин та конструктивні особливості

Основним призначенням кабелів СІП є передача електроенергії повітряними лініями. Кабель активно використовується при відведенні електроенергії від основних магістралей до житлових та господарських споруд, для будівництва освітлювальних мереж на вулицях населених пунктів.

Самонесучий ізольований провід (СІП)

Конструкція СІП

Фазні алюмінієві дроти покриті світлостабілізуючим ізоляційним покриттям чорного кольору. Поліетиленове покриття має високу стійкість до вологи та ультрафіолетових сонячних променів, які руйнують гумову або звичайну полімерну ізоляцію.

Провід скручуються в джгут навколо нульової алюмінієвої жили, в центрі якої сталевий провід. Сердечник нульової жили є основою всього кабелю. Деякі конструкції кабелів СІП з малим перетином та невеликою кількістю жил мають легку вагу, тому що в цих видах відсутня сталева жила. СІП розшифровується як самонесучий ізольований провід.

Види та будова

Виробляється п'ять основних типів СІП дротів:

1. СІП-1 включає три фази, кожна з яких скручена в джгут з декількох алюмінієвих проводів навколо сердечника з алюмінієвого сплаву. Проводи четвертої нульової жили скручуються навколо сталевого сердечника. Фази ізольовані термопластиком, стійким до ультрафіолетових променів. На марці кабелю СІП-1А нульовий провід, як і фазні жили, в ізольованій оболонці. Такі кабелі витримують тривалий час нагрівання за 70°С.

Конструкція кабелю СІП-1, СІП-1А

1. СІП-2 та СІП-2А мають аналогічну СІП-1 та 1А конструкцію, різниця лише в ізоляційній оболонці. Ізоляцією служить «пошитий поліетилен» – з'єднання поліетилену на молекулярному рівні в сітку з широкими осередками з тривимірними поперечними зв'язками. Така структура ізоляції набагато міцніша до механічних впливів і витримує нижчі та високі температури при тривалому впливі (до 90°С). Це дозволяє використовувати таку марку СІП кабелю в холодних кліматичних умовах за великих навантажень. Максимальна напруга електроенергії, що передається, до 1Кв.

1. СІП-3 – одножильний кабель зі сталевим осердям, навколо якого свити дроти з алюмінієвого сплаву AlMgSi. Ізоляційна оболонка із «пошитого поліетилену» дозволяє використовувати СІП-3 для будівництва повітряних ліній передачі електроенергії з напругою до 20 кВ. Робоча температура кабелю 70°С, його можна експлуатувати тривалий час при температурах від мінус 20°С до + 90°С. Такі характеристики дозволяють використовувати СІП-3 у різних кліматичних умовах: при помірному кліматі, холодному або у тропіках.

Внутрішній пристрій кабелю СІП-3

1. СІП-4 та СІП-4Н не мають нульового дроту зі сталевим стрижнем, вони складаються з парних жил.Літера Н вказує, що дроти у жилі з алюмінієвого сплаву. ПВХ ізоляція стійка до ультрафіолетового опромінення.

Конструкція самонесучого ізольованого дроту СІП-4

1. СІП-5 та СІП-5Н – дві жили мають аналогічну структуру з СІП-4 та СІП-4Н, відмінність в ізоляційній оболонці. Технологія зшитого поліетилену дозволяє збільшити час експлуатації за максимально допустимої температури на 30 відсотків. ЛЕП з використанням СІП-5 застосовують у холодному та помірному кліматі, передаючи електроенергію з напругою до 2,5 кВ.

Внутрішній пристрій самонесучого ізольованого дроту СІП-5

Залежно від умов експлуатації та навантаження споживаної електроенергії вибирають марку та переріз СІП кабелю.

Вибір перерізу СІП

Вибір та розрахунок перерізу проводів СІП для підключення різних об'єктів споживання здійснюється за класичною методикою. Складаються максимальні споживані потужності електроустановок, розрахунок струмового навантаження здійснюється за формулою:

- P - сумарна споживана потужність;

- I - максимальний споживаний струм;

- U - напруга в мережі.

Керуючись значенням максимального струму, за заздалегідь прорахованими таблицями слід вибрати необхідний переріз СІП проводів.

Параметри найбільш використовуваних кабелів СІП для підключення будівель від основних магістралей ліній електропередач (СІП-1, СІП-1А, СІП-2, СІП-2А)

При виборі перерізу та марки СІП проводів важливо враховувати не тільки максимальне струмове навантаження, а й температуру, час, протягом якого можна експлуатувати кабель в екстремальних умовах. Зазвичай допустима тривалість становить від 4000 до 5000 годин.

Максимальна температура для дротів

Вибираючи марку СІП кабелю та його переріз по нагріву, обов'язково потрібно враховувати тип ізоляції: зшитий поліетилен або термопластик. З урахуванням втрат напруги, термічної стійкості при короткому замиканні, механічної міцності при недостатній величині одного з параметрів вибирається кабель з великим перетином.

При експлуатації СІП кабелю перевантаження допустимі до 8 годин на добу, 100 годин на рік та не більше 1000 годин за весь період роботи. Найчастіше для підключення житлових будинків або господарських об'єктів застосовують СІП-2А, це пояснюється деякими недоліками інших моделей кабелю:

• на СІП-1 та СІП-2 нульова жила не ізольована, при обриві на ній може бути наведений, небезпечний для людини потенціал;
• СІП-1(А), СІП-4 має неміцну ізоляцію;
• СІП-3 використовується тільки при напругах вище 1000В, це одиночний провід;
• СІП-4 або СІП-5 не мають центральної жили, що несе, тому можуть застосовуватися тільки на коротких відстанях, на великих інтервалах кабель розтягується і провисає.

З наведеної таблиці видно, що кабель СИП-2А може бути з однаковим або різним перерізом жил. Зазвичай при перерізі фазних жил 70 кв./мм, нульова жила для міцності виробляється 95мм/кв. При більшому перерізі фаз несучу фазу не збільшують, механічної міцності цілком вистачає.При рівномірному розподілі електроенергії по фазах, нульова жила електричного та теплового навантаження практично не відчуває. Для освітлювальних мереж зазвичай використовують кабелі з перетином жил 16 чи 25 кв./мм.

Приклад розрахунку

Приклад розрахунку перерізу СІП кабелю для підключення об'єкта із сумарною потужністю електроприладів 72 Вт на відстані від основної магістралі електроенергії 340 м. Опори для підвіски СІП кабелю треба розмістити з проміжками не більше 50 м, це значно знизить механічне навантаження на дроти. Слід розрахувати максимальний струм трифазної ланцюга при включенні всіх електроприладів. За умови, що навантаження розподілятиметься рівномірно між фазами, на одну фазу доведеться:

Максимальний струм на одній фазі з урахуванням індуктивного та ємнісного навантаження електроприладів (коефіцієнт cos fi = 0.95) складе:

24 кВт/(230V* 0,95) = 110A.

По таблиці вибирається СІП кабель з перетином 25 А, проте, враховуючи довжину кабелю 340 м, треба брати до уваги втрати напруги, які повинні становити трохи більше 5%. Для зручності підрахунку довжину кабелю округляють до 350 м:

• в СІП питомий опір алюмінію 0,0000000287 ом/м;
• опір дроту буде Rпр. = (0,0000000287 / 0,000025) Ом / м * 350 м = 0,4 Ом;
• опір навантаження на 24 кВт. Rн = U 2 * cos fi: P = 230 2 * 0,95/24кВт = 2,094 Ом;
• повний опір - Rповн. = 0,40 Ом. + 2,094 Ом. = 2,5 Ом.

Виходячи з розрахункових даних, максимальний струм у фазній жилі буде:

I = U / R = 230V: 2,5 Om = 92 А

Падіння напруги дорівнює I max * Rпр. = 93А * 0,4 Ом = 37V.

37 Вольт становить 16 відсотків від напруги U = 230В, це більше, ніж допустимі 5%. За розрахунками, підходить СІП із перетином 95 кв./мм.Втрати при такому дроті 11, це становить 4,7%. При розрахунку однофазної лінії загальну потужність ділять на 3, довжину кабелю множать на 2.

Монтаж. Відео

Поради щодо монтажу проводу СІП до будинку представлені у цьому відео.

Можна зробити висновок, що СІП кабелі мають цілу низку переваг по відношенню до старих моделей алюмінієвого кабелю, що не має ізоляції. Кабель надійно захищений від короткого замикання під час прокладання у гілках дерев та інших складних умов експлуатації. Його можна прокладати на стінах будівель, споруд, уздовж огорож, при цьому не потрібна висока кваліфікація працівників. Відсутність спеціальних опор та ізоляторів знижує час та витрати на монтаж. Завдяки ізоляції та іншим конструктивним особливостям сфера застосування СІП кабелів суттєво розширилася.

Переглядаючи простоти інтернету щодо електромонтажу, виявив на одному форумі тему з обговоренням "чи витримає сип 4х16 15квт". Питання виникає тому, що на підключення приватного будинку виділяють 15 кВт 380 вольт. Ну і народ цікавиться чи не мало закласти 16 квадратів на відгалуження від повітряної лінії? Заглянув я счана в ПУЕ, але чомусь на тему потужності СІПу нічого там не знайшов. Ось є тільки табличка 1.3.29 "Допустимий тривалий струм для неізольованих проводів за ГОСТ 839-80". І по ній видно, що максимальний допустимий струм для перерізу 16кв. мм. дроти типу АС, АСКС, АСК поза приміщенням становить 111 ампер. Ну хоч щось для початку.

Скільки кіловат витримає СІП 4х16?

Але є ГОСТ 31943-2012 "Проводи самонесучі ізольовані і захищені для повітряних ліній електропередачі". Наприкінці госту, у пункті 10 вказівки з експлуатації, є табличка

Скільки кіловат витримує СІП - таблиця:

Методика розрахунку

Беремо табличку 10 і по ній знаходимо, що одна жила сипа 16 кв.мм. витримує – 100 ампер. І далі найголовніше, на скільки треба множити ці 100А – на 220 чи 380? Тут треба подивитися з точки зору споживачів, які будуть підключені до сипу. Якщо це звичайний житловий будинок, то трифазних приладів не так вже й багато (ну єдине це індукційна плита або електродуховка спадає на думку, хоча вони по суті своїй 220В), якщо це якась ремонтна майстерня, то трифазного обладнання вже більше (підйомники, зварювання, компресора).

На початку теми порушувалося питання "чи витримає сип 4х16 15квт"? Тому для приватного будинку ми множимо 220Вх100А = 22кВт по фазі. Але не забуваємо, що фази то у нас три. А це вже 66 кіловат сумарно для жилого будинку. Що являє собою 4х кратний запас щодо тих умов, що видаються.

Сьогодні для прокладання повітряних електричних ліній замість кількох розділених один від одного голих алюмінієвих проводів, прикручених до ізоляторів, використовують провід СІП (Самонесучий ізольований провід ). СІП являє собою один або джгут з кількох ізольованих проводів, який кріпиться до опор спеціальними кріпленнями за одну або всі жили одночасно (залежно від його різновиду).

Різновиди СІП

СІП має кілька різновидів:

• СІП-1 - несуча нульова жила без ізоляції, фазні жили ізольовані.Ізоляція - термопластичний світлостабілізований поліетилен. Кріпиться за нульову жилу.
  
• СІП-1А — те саме, що й СІП-1, але всі жили ізольовані
  
• СІП-2 - несуча нульова жила без ізоляції, фазні жили ізольовані.
  
• СІП-2А — те саме, що й СІП-2, але всі жили ізольовані.
  
• СИП-3 - одножильний провід Жила виконана з ущільненого сплаву або ущільненої сталеалюмінієвої конструкції дротів.
  
• СІП-4 - всі жили заізольовані.
  
• СІП-5 - те саме, що і СІП-4, але ізоляція - зшитий світлостабілізований поліетилен.
  

Для прокладання повітряних ліній у СНТ найбільш прийнятним є провід СІП-2А.

Недоліки інших типів СІП:

• У СІП-1 та СІП-2 на неізольованій нульовій жилі при її обриві можлива присутність небезпечного для людей потенціалу.
  
• У СІП-1, СІП-1А та СІП-4 менш міцна ізоляція.
  
• СІП-3 призначений для напруги понад 1000 вольт. Крім того, це одиночний провід, його не згортають у джгут.
  
• СІП-4 і СІП-5 можуть застосовуватися тільки для відводів до будинків.
  

Розрахунок перерізу фазних жил СІП

При розрахунку перерізу фазних проводів слід враховувати не тільки максимальний струм, який вони можуть тримати, а й падіння напруги на кінці лінії, яке не повинно перевищувати 5% при максимальному навантаженні. На відстані понад 100 метрів падіння напруги в лінії вже стає вузьким місцем. Провід ще тримає навантаження, але до кінця дроту доходить занадто низька напруга.

Розглянемо ситуацію на прикладі мого СНТ. Довжина магістральної лінії становить 340 метрів. Максимальна потужність енергоприймальних пристроїв – 72 кВт. Потрібно підібрати відповідний СІП. Для цього обчислимо максимальний струм, який може протікати у дротах:

Обчислимо максимальну потужність, що припадає на 1 фазу.
72 кВт/3 фази = 24 кВт = 24000 Вт.

Обчислимо максимальний струм однієї фази. На виході з трансформатора за стандартом 230 В. При підрахунку враховуємо також ємнісне та індуктивне навантаження від побутових приладів, використовуючи косинус фі = 0,95.
24000 Вт/(230 В * 0,95) = 110 А

Отже, провід повинен тримати 110 А. Дивимося технічні характеристики СІП для різних перерізів, і бачимо, що 110 А цілком витримає СІП із перетином фазних жил 25 кв.мм.

Здавалося б, що ще потрібне? Але не все так просто. У нас лінія довжиною 340 метрів, а будь-який провід має свій власний опір, який знижує напругу на кінці. Згідно з припущеннями, падіння напруги на максимальному навантаженні в кінці лінії не повинно перевищувати 5%. Вважаємо падіння напруги для нашого випадку з жилами 25 кв.мм.

Розрахуємо опір 350 м дроту перетином 25 кв.мм.

Питомий опір алюмінію в СІП - 0,0000000287 ом·м.
Перетин дроту - 0,000025 кв.м.
Питомий опір дроту 25 кв.мм = 0,0000000287 / 0,000025 = 0,001148 ом · м
Опір 350 метрів дроту перетином 25 кв.мм. = 0,001148 * 350 = 0,4018 ом

Розрахуємо опір навантаження 24 000 Вт:

Виведемо зручну для розрахунку формулу.

Розрахуємо повний опір всього ланцюга, склавши обидва одержані вище опори:

0,4018 ом + 2,094 ом = 2,4958 ом

Розрахуємо максимальний струм у дроті, який може виникнути, виходячи з повного опору ланцюга:

230 В / 2,4958 ом = 92,1564 А

Розрахуємо падіння напруги у дроті, перемноживши максимально можливий струм і опір дроту:

92,1564 А * 0,4018 ом = 37 В

Падіння напруги у дроті в 37 вольт - це 16% від вихідної напруги 230 вольт, що набагато більше за допустимі 5%. Замість 230 вольт на кінці лінії при повному навантаженні виявиться всього 230 – 37 = 193 вольта замість допустимих 230 – 5% = 218,5. Тому перетин жил треба збільшувати.

Для наведеного випадку підійде перетин фазних жил 95 кв.мм. Це істотно більше, ніж необхідно по струму, але при максимальному навантаженні на кінці лінії такий переріз дасть падіння напруги 10,8, що відповідає 4,7% від вихідної напруги, що вписується в допуск.

Таким чином, нам для лінії 350 метрів та навантаження по 24 кВт на фазу необхідний СІП-2А перетином фазних жил 95 кв.мм.

Зауважу, що при нерівномірному навантаженні на фази посилюється струм по нульовому провіднику, а значить, його опір теж починає грати роль, і його слід включити до розрахунку (наприклад, збільшити розрахункову довжину дроту, скажімо, у півтора рази). При дуже нерівномірному навантаженні (наприклад, взимку, коли в СНТ живе 1-2 людини, які опалюються електрообігрівачами, які сидять на 1, або навіть на 2 фазах) може виникнути перекіс фаз на самому трансформаторі.І тут напруга на навантажених фазах падає ще більше, але в не навантаженої - зростає. Тому в ідеалі таким споживачам слід ставити трифазне введення, і включати різні обігрівачі в різні фази.

PS:
Розрахунок однофазної лінії проводиться аналогічно трифазної, тільки потужність споживачів не ділиться на 3 фази і вказується подвійна довжина лінії, оскільки в однофазній лінії нульова жила навантажена однаково з фазною.