ЭГИДА — инженерные сетиОбсудить проект

КАЛЬКУЛЯТОР / DC

Расчёт кабелей гальванического выпрямителя

Подбор и сравнение параллельных кабелей положительного и отрицательного полюсов DC: распределение тока, падение напряжения, электрические потери и применимые проверки длительной нагрузки

Исходные параметры

Расчёт кабелей выпрямителя
1. Выпрямитель DC
Если поле пустое, используется рабочий ток. Кратковременная перегрузка не моделируется.
Ток задан независимо от напряжения.
Проектный предел пользователя; универсальной нормы для выпрямителей нет.
2. Кабель

Одножильный силовой кабель, класс жилы 2. Гибкие сварочные и специальные кабели требуют данных производителя.

3. Положительный и отрицательный полюсы

Положительный (+)

Отрицательный (−)

Подбор перебирает от 1 до 20 проводников на полюс. Если тепловая проверка недоступна, результат остаётся предварительным.

Равномерный ток I / n предполагает одинаковые длины, сечения и тип кабеля внутри каждого полюса, сопоставимые соединения и температуру ветвей.

4. Прокладка

Для произвольной раскладки одножильных кабелей в воздухе и на лотке нормативная модель F/G отсутствует. Электрический расчёт доступен.

Дополнительные и тепловые условия
Для прокладки в шкафу — температура воздуха внутри шкафа.
Необязательно; по документации оборудования. Более низкий предел может блокировать табличную проверку.
Для модели пар +/−; к числу пар добавляются соседние цепи, участвующие в нагреве.
Для нормативной проверки параллельных пар требуется подтверждение скрученной пары в каждой трубе (523.7). Число пар учитывает оба полюса.
Только проверка электрической модели. Сопротивления должны быть известны при принятой температуре; контакты включаются лишь в заданные значения.

Расчёт обновляется при изменении параметров. Десятичный разделитель — точка или запятая.

Результат расчёта

Включите JavaScript для расчёта.

Кабели между выпрямителем и гальванической ваннойТок идёт от положительного полюса по параллельным проводникам к аноду, через электролит к катоду и возвращается по отрицательным проводникам. Электроды разделены. Показаны условные ветви, их фактическое количество задаётся в форме.ВыпрямительDC+−Анод +Катод −Гальваническая ванна+ · 120 мм² · 8 м− · 120 мм² · 11 мI = 1500 А

Схему можно прокрутить по горизонтали.

Кабельное соединение выпрямителя
100%

Прокручивайте схему, чтобы рассмотреть все связи и подписи.

Условная схема. Длины обоих полюсов заданы отдельно; дополнительный множитель 2 не применяется.

Расчёт шин и сравнение с кабелями →Таблицы допустимых токов →Расчёт сечения обычной кабельной линии →

МЕТОДИКА

Формулы и условия расчёта

Электрический расчёт параллельных проводников двух полюсов DC. Проверка длительного тока доступна только при соответствии подтверждённой модели прокладки. Рабочая температура без тепловых параметров не определяется.

Формулы и единицы

  • Одинаковые ветви одного полюса: Iж = I / n; Rэкв = Rθ × L / (1000 × n).
  • Rθ = R20 × [1 + α × (θ − 20)]; Cu: α = 0,00393 K⁻¹; Al: α = 0,00403 K⁻¹.
  • Неодинаковые ветви: Ii = I × (1/Ri) / Σ(1/Rj); Rэкв = 1 / Σ(1/Rj).
  • RΣ = Rэкв+ + Rэкв−; ΔU+ = I × Rэкв+; ΔU− = I × Rэкв−.
  • ΔU = I × RΣ; ΔU% = ΔU / U × 100; Uнагрузки = U − ΔU.
  • P+ = I² × Rэкв+; P− = I² × Rэкв−; PΣ = P+ + P−.
  • Одна одинаковая жила: Pж = (I / n)² × Rθ × L / 1000; Pж / L — потери на метр этой жилы.
  • Проверка длительного тока: Iж,max ≤ Iz; Iz = Iz0 × kT × kG, только при применимости таблиц.
  • I — А; U и ΔU — В; сопротивление отдельной ветви и Rэкв — Ом; табличное R20 — Ом/км.
  • L+ и L− — физические длины каждого полюса, м; сечение — мм²; потери — Вт и кВт. Обратная линия уже включена, множителя 2 нет.

Допущения и ограничения

  • Жила класса 2: медь без покрытия или алюминий, сечения 16–300 мм². Табличное R20 является максимальным нормативным значением.
  • Нормативная проверка: A1/B1, в каждой трубе одна пара +/−, одинаковые сечения, длины и количества обоих полюсов; группа однотипная. Для всех параллельных пар в области этого инструмента требуется подтверждение скрученной пары в каждой трубе по 523.7.
  • Число цепей для группировки равно числу пар обоих нагруженных полюсов плюс заданные соседние однотипные цепи. Коэффициент выбирается заново для каждого количества, без интерполяции.
  • Равномерное распределение предполагает одинаковые кабели и длины внутри каждого полюса, сопоставимые соединения и температуру.
  • Рабочие потери и падение отделены от результатов при максимальном длительном токе. Предел падения задаёт пользователь.
  • Температура для сопротивления выбирается явно: 20 °C, заданная пользователем или предельная по модели изоляции. Она не является рассчитанной рабочей температурой.
  • Произвольная сборка одножильных кабелей в воздухе, на лотке, в канале или шкафу требует собственной подтверждённой модели группировки и теплоотвода. Оба полюса участвуют во взаимном нагреве.
  • При четырёх и более параллельных проводниках следует рассмотреть шинопровод; это рекомендация 523.7, а не автоматический выбор конструкции.
  • Если нормативная модель отсутствует, подобранное по падению напряжения количество является предварительным и не подтверждается по нагреву.
  • Расчётная рабочая температура не определена: недостаточно тепловых данных. Пределы 70 °C для ПВХ и 90 °C для СПЭ необходимо подтвердить для конкретного кабеля и клемм.
  • IEC 60287-1-1:2023 и IEC 60287-2-1:2023 приведены как основа дальнейшей тепловой модели; расчёт по полной методике IEC в этом инструменте не реализован.
  • Контакты, шины и электроды без заданных сопротивлений не включены в потери. Кратковременные перегрузки и значимые пульсации требуют отдельного расчёта.
  • В гальваническом цехе дополнительно проверяют влажность, кислотные и щелочные пары, химическую стойкость изоляции, коррозию и нагрев соединений, пределы клемм, защиту DC, токи КЗ и механическое крепление.
  • Результат отдельных проверок не является заключением о безопасности всей электроустановки. Стоимость и оптимальность по цене не определяются.

Источники