Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Obciążalność prądowa przedłużaczy bębnowych

Rys. 1. Mapa rozkładu temperatury, w [°C], odosobnionego przewodu pięciożyłowego, o żyłach miedzianych o przekroju znamionowym 2,5 mm2, w izolacji i osłonie z polichlorku winylu (PVC), ułożonego w powietrzu
Rys. 1. Mapa rozkładu temperatury, w [°C], odosobnionego przewodu pięciożyłowego, o żyłach miedzianych o przekroju znamionowym 2,5 mm2, w izolacji i osłonie z polichlorku winylu (PVC), ułożonego w powietrzu

W warunkach przemysłowych, a zwłaszcza na placach budów, do zasilania urządzeń przenośnych powszechnie wykorzystuje się przedłużacze bębnowe. Ich ogólna dostępność, przy umiarkowanej cenie, powoduje, że coraz więcej tych urządzeń pracuje w instalacjach elektrycznych. Bardzo często ich użytkownicy zapominają jednak, że przedłużacze – tak jak każde urządzenie elektryczne – muszą spełniać odpowiednie wymagania.

Przy wyborze typu przedłużacza skupiają się przede wszystkim na jego właściwościach mechanicznych (wytrzymałość bębna, odporność na wodę i inne czynniki środowiskowe), zapominając o wymogach natury elektrycznej. W artykule przedstawiono analizę obciążalności prądowej długotrwałej przewodów wykorzystywanych do budowy przedłużaczy bębnowych.

streszczenie

W warunkach przemysłowych, a zwłaszcza na placach budów, do zasilania urządzeń przenośnych powszechnie wykorzystuje się przedłużacze bębnowe. W artykule przedstawiono analizę obciążalności prądowej długotrwałej przewodów wykorzystywanych do budowy przedłużaczy bębnowych, w zależności od stopnia rozwinięcia przewodu z bębna. Przedstawiono także możliwość zwiększenia obciążalności prądowej przedłużaczy w środowisku, w którym temperatura otoczenia jest mniejsza od 30°C.



abstract

Current-carrying capacity of portable cable drums In industrial conditions – especially at building grounds – cable reels are used to power portable electrical devices. This article presents an analysis of continuous current-carrying capacity of cables used for the construction of portable cable drums. Analysis provides an opportunity to increase of current carrying capacity of the cable in ambient temperature less than 30°C.

podstawowe parametry przedłużaczy bębnowych

Każdy z dostępnych obecnie na rynku przedłużaczy charakteryzuje się pewnymi parametrami. Oprócz parametrów mechanicznych, takich
jak wytrzymałość mechaniczna bębna, odporność na warunki środowiskowe, kształt, waga itp., każdy z przedłużaczy posiada cechy natury elektrycznej (Czytaj więcej na ten temat). Do podstawowych, elektrycznych parametrów przedłużaczy bębnowych należą przede wszystkim:

  • napięcie znamionowe – powszechnie spotyka się przedłużacze wykonywane na napięcie 230 V lub 400 V. Występują również urządzenia umożliwiające podłączenie zarówno urządzeń jedno-, jak i trójfazowych,
  • liczba i rodzaj gniazd – powszechnie stosuje się przedłużacze z liczbą gniazd od 1 do 4, przy czym gniazda te mogą być jedno- i trójfazowe, z lub bez klapki ochronnej, 
  • długość przewodu nawiniętego na bęben – powszechnie stosowane przewody w przedłużaczach zazwyczaj nie przekraczają 50 m długości,
  • przekrój znamionowy żył przewodu – na rynku możemy spotkać przedłużacze wykonane z przewodów o przekrojach znamionowych żył: 1; 1,5 lub 2,5 mm2,
  • materiał izolacyjny przewodu – znajomość materiału, z jakiego wykonana jest izolacja i osłona przewodu, ma znaczenie przede wszystkim podczas uwzględniania środowiska, w jakim ma pracować przedłużacz. Do powszechnie wykorzystywanych materiałów izolacyjnych należą: poliuretan, neopren, guma i polichlorek winylu.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Ponadto, przedłużacze bębnowe mogą być wyposażone w układy samozwijające przewód czy też zabezpieczenie termiczne, chroniące przedłużacz przed przegrzaniem (wynikającym z przeciążenia prądowego).

obciążalność prądowa długotrwała przedłużacza bębnowego przy rozwiniętym całkowicie przewodzie

Na wartość prądu, jaki może długotrwale płynąć przez przewód, ma wpływ przede wszystkim przekrój znamionowy żył zastosowanego przewodu oraz materiał izolacyjny wykorzystany do jego budowy. Nie bez znaczenia jest również sposób układania przewodu. Podczas eksploatacji przedłużaczy bębnowych, przy zachowaniu odpowiednich zasad bezpieczeństwa, można uznać, że przewód jest zawsze ułożony w powietrzu i właśnie dla takich warunków pracy należy określać jego obciążalność prądową długotrwałą.


W obecnie stosowanych przedłużaczach bębnowych, materiałem, z jakiego wykonane są żyły przewodu, jest miedź elektrolityczna. Materiał, z jakiego wykonana jest izolacja i osłona przewodu, może być różny (poliuretan, neopren, guma, polichlorek winylu). Według normy PN-IEC 60364-5-523 [1] powołanej w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. [2] do obowiązkowego stosowania, rozróżnia się dwie wartości temperatury dopuszczalnej długotrwale: 70°C – dla izolacji wykonanej z polichlorku winylu (PVC) oraz 90°C – dla izolacji wykonanej z polietylenu usieciowanego (XLPE) lub gumy etylenowo-propylenowej (EPR). Ponieważ producenci przedłużaczy bębnowych nie podają wartości granicznej temperatury ich pracy, to przy określaniu wartości prądu, jaki może długotrwale płynąć przez przewód, należy przyjąć najgorszy z możliwych przypadków, czyli, że temperatura dopuszczalna długotrwale dla przewodów wykorzystywanych w przedłużaczach bębnowych wynosi 70°C.

Producenci większości przedłużaczy ustalają ich obciążalność prądową długotrwałą (IZ), podając wartość prądu znamionowego – najczęściej 16 A, lub określając maksymalną moc przyłączonego urządzenia – dla przedłużaczy z całkowicie rozwiniętym przewodem moc ta określona jest na poziomie 3500 lub 3600 W. Jednakże taka obciążalność prądowa występuje tylko w przypadku przedłużaczy wykonanych przewodami trójżyłowymi o przekroju znamionowym żył wynoszącym 1 mm2 (wg [1] IZ = 16,5 A). Jeśli do wykonania przedłużacza jednofazowego wykonano przewód o przekroju znamionowym żył równym 1,5 mm2, to jego maksymalna obciążalność prądowa wynosi już 22 A (5000 W, przy cosφ = 1), a dla żył 2,5 mm2 będzie to 30 A (6900 W, przy cosφ = 1) (tab. 1.) [1]. Należy jednak podkreślić, że obciążalność ta dotyczy całego przewodu, tzn., że podana moc nie dotyczy jednego gniazda (pojedyncze gniazdo ma obciążalność prądową długotrwałą 16 A – 3600 W), a jest to łączna moc (prąd) urządzeń do nich przyłączonych. Oznacza to, że oprócz obciążania prądem równym 16 A, przedłużacz można obciążyć w pozostałych gniazdach łącznie prądem 6 A (dla s = 1,5 mm2) oraz 14 A (dla s = 2,5 mm2).

 

Do budowy przedłużaczy siłowych (o napięciu 230/400 V) producenci wykorzystują już przewody pięciożyłowe, o przekrojach znamionowych żył wynoszących 1,5 lub 2,5 mm2. Obciążalność prądowa długotrwała takich przewodów wynosi odpowiednio 18,5 oraz 25 A [1]. Również w tym przypadku obciążalność ta dotyczy całego przewodu, co powoduje, że łączny prąd wywołany przyłączeniem do poszczególnych gniazd (o prądzie znamionowym 16 A) odbiorników (zarówno jedno-, jak i trójfazowych), nie może przekraczać wyżej wymienionej wartości. W przeciwnym wypadku, przewód wykorzystany do budowy przedłużacza może ulec przegrzaniu (skraca się czas jego eksploatacji) lub nawet uszkodzeniu (trwałe termiczne uszkodzenie materiału izolacyjnego powodujące zwarcie). Na rysunku 1. przedstawiony został rozkład pól temperatur w pięciożyłowym przewodzie o izolacji i osłonie polwinitowej, obciążonym prądem symetrycznym (jednakowa wartość natężenia w każdej fazie) – wyznaczony na podstawie programu EMRC NISA (program EMRC Nisa jest profesjonalnym narzędziem do analizy problemów z dziedziny pól termicznych, elektrostatycznych, magnetycznych i elektromagnetycznych).

 

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Programowalny wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

wyświetlacze Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz (...) czytam dalej »


Stacja transformatorowa na kółkach - robi wrażenie »

Rozdzielnica na kołach Jest to lekka stacja w obudowie metalowej, na podwoziu jezdnym – DMC 3,5T, z obsługą z zewnątrz, z możliwością łatwe (...) czytam dalej »


Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

urządzenia przeciwprzepięciowe spd Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz(...) czytam dalej »


Szynoprzewody w instalacjach elektrycznych - czy warto je wykorzystywać?

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

szynoprzewody jak podłączyć bezpanelowa energia słoneczna
Przyjazne instalatorom ze względu na ich intuicyjny montaż i nieskomplikowaną budowę oraz szeroki wachlarz możliwości z zakresu wykonania różnego (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Jaki licznik energii elektrycznej wybrać - porównanie 2019 »

Fotowoltaika Mogą być stosowane do rozliczeń z zakładami energetycznymi, do kontroli procesów przemysłowych, do rozliczeń podnajemców oraz jako element systemów zarządzania ... czytam dalej »


Jak mocować przewody instalacji odgromowej?

Czy energii odnawialnej uda się zastąpić węgiel?

Wsporniki ochrony odgromowej energia odnawialna a węgiel
W obudowie wykonanej z wysokiej jakości polietylenu kryje się betonowy rdzeń. Szczelnie zamknięta konstrukcja chroni go przed niekorzystnym wpływem czynników pogodowych i... czytam więcej » Według ostatniego raportu brytyjskiego koncernu BP do 2040 r. odnawialne źródła energii staną się głównym źródłem energii na świecie. Czy rzeczywiście ... czytam dalej »

Sekcja: Instaluj z Legrandem dla profesjonalisty »

System zarządzania energią Jesteś Instalatorem? W tej sekcji w szybki i łatwy sposób znajdziesz niezbędne ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Jaki wybrać uniwersalny, programowalny wyświetlacz cyfrowy?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

Sterowniki programowalne kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

PRzewody i kable standardy Termowizja w elektryce
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można(...) czytam dalej »

Stacje ładowania pojazdów od Kolejowych Zakładów Łączności ?

UPS zasilacze Stacja umożliwia szybkie ładowanie prądem zmiennym o mocy do 22 kW (opcjonalnie 44 kW). Wyposażona jest w dwa gniazda osobno opomiarowane (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym ??

Ograniczniki przepięć (SPD) o udoskonalonych osiągach »

Switche zarządzalne spd ograniczniki
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » SPD o takim układzie elementów ograniczających przepięcia są stosowane w instalacji elektrycznej, w której nie powinny występować prądy upływu, nawet o niewielkich(...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
4/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 4/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt instalacji piorunochronnej wolno stojącego budynku magazynu mps
  • - Awarie sieciowe w krajowej sieci dystrybucyjnej
Zobacz szczegóły
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl