СИП 25 мм²: расчёт и вывод
Трёхфазная воздушная линия СИП 25 мм² (алюминий, 1,12 Ом/км при 20 °C, индуктивное 0,1 Ом/км) при токе 40 А на фазу и cos φ = 0,9 теряет на 300 м 21,9 В — 5,8 % от 380 В, на конце линии 358 В линейных. Формула трёхфазной симметричной линии: ΔU = √3·I·L·(r·cos φ + x·sin φ); √3 вместо двойки однофазной сети — потому что обратного тока в нуле при симметричной нагрузке нет, и на ту же мощность трёхфазная линия теряет в 6 раз меньше однофазной. Потери мощности — 1,61 кВт (6,8 %).
СИП-2 4×25 — магистрали небольших улиц и ответвления к домам с трёхфазным вводом 15 кВт. При 40 А на фазу на 300 м потери 5,8 % — на пределе нормы 5 %; максимальная длина при этом токе — 261 м. Если по линии подключены десять домов по 15 кВт, расчётный ток по коэффициенту одновременности 0,3–0,4 составит 70–90 А, и СИП-25 на 300 м не проходит.
Норма для линии от ТП до ввода — 5 % (проектная практика по ПУЭ; ГОСТ 32144 ограничивает отклонение на зажимах ±10 %). При 40 А на фазу СИП 25 мм² выдерживает по 5 % не более 261 м, по 10 % — 522 м; сечение ниже минимального по 5 % — 35 мм². Нагрев проводов летом под нагрузкой (65 °C) добавляет 18 % к активному сопротивлению — 6,7 %; медный кабель того же сечения терял бы 3,7 %.
ΔU % = ΔU / Uном · 100; метод момента: ΔU % = P · L / (C · S)
Падение напряжения по длине линии 25 мм² при 40 А
Трёхфазная 380 В (симметричная нагрузка), алюминий, СИП — самонесущий изолированный провод, cos φ 0,9, проводник при 20 °C. Потери линейны по длине: удвоение длины — удвоение процентов.
Сечение проводника при 300 м и 40 А
Сопротивление обратно пропорционально сечению: следующее стандартное сечение снижает потери в 1,5–1,7 раза. Последние столбцы — предельная длина этого сечения при выбранном токе.
Ток нагрузки при 25 мм² и 300 м
Мощность — при cos φ 0,9 и 380 В. Потери линейны по току: половина нагрузки — половина процентов.
Нормы потерь и что они означают для этой линии
ГОСТ 32144-2013 — ±10 % на зажимах электроприёмника; проектная практика — 5 % для линии от ТП до ввода, 2,5–3 % для освещения и 4–5 % для силовых линий внутри здания (ГОСТ Р 50571.5.52 прил. G, СП 256.1325800).
Для сетей низкого напряжения положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10 % номинального или согласованного значения напряжения в течение 100 % времени интервала в одну неделю.— ГОСТ 32144-2013, п. 4.2.2
Как считать и что делать
- Считайте магистраль по участкам с убывающим током: равномерно распределённая нагрузка даёт вдвое меньшие потери, чем та же мощность в конце (2,9 % против 5,8 %).
- Ток на фазу — по расчётной мощности с коэффициентом одновременности (0,3–0,4 для 10–20 домов), а не по сумме разрешённых мощностей.
- Несимметрия фаз в частном секторе увеличивает потери: при однофазных вводах распределяйте дома по фазам поровну — перекос 30 % удваивает потери в нуле.
- Если потери выше 5 % — ближе ТП, больше сечение или перевод однофазных потребителей на три фазы; повышать напряжение на ТП выше +5 % запрещает ГОСТ 32144.
Другие сечения, СИП и нормы — в навигации ниже; сечение по нагреву и автомат — в калькуляторе сечения провода; сработает ли автомат в конце длинной линии — в расчёте тока короткого замыкания.
- ПУЭ-7, гл. 1.3 (выбор сечения по нагреву и потере напряжения, табл. 1.3.4–1.3.7), гл. 2.4 (воздушные линии до 1 кВ, СИП). Минэнерго России. 2002.
- ГОСТ 32144-2013 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» — отклонение напряжения на зажимах ±10 %. Росстандарт. 2013.
- Справочная книга для проектирования электрического освещения — метод момента нагрузки, коэффициенты C для меди и алюминия. Кнорринг Г. М., Фадин И. М., Сидоров В. Н.. Энергоатомиздат. 1992.
- ГОСТ Р 50571.5.52-2011 (МЭК 60364-5-52) «Электропроводки», приложение G — рекомендуемое падение напряжения 3 % для освещения и 5 % для остальных электроприёмников. Росстандарт. 2011.
