Кабели и провода следует выбирать таким образом, чтобы соответствовать условиям эксплуатации (например, по напряжению, току, защите от ударов электрическим током, способом прокладки кабелей) и выдерживать возможные внешние воздействия (например, перепады температур, наличие воды или коррозионных веществ, механические нагрузки, возгорания), в том числе при монтаже.
Примечание - Дополнительную информацию можно получить из документа СЕНЕЛЕК HD 516 S2 [16].
Эти требования не распространяются на встроенную электропроводку узлов, подсистем и устройств, которые изготавливают и испытывают согласно соответствующим стандартам (например, МЭК 60439-1).
Как правило, жила проводов должна быть медной. Если применяют алюминиевые жилы, поперечное сечение их не должно быть менее 16 мм.
Для соответствия механическим нагрузкам поперечные сечения проводников не должны быть менее приведенных в таблице 5.
Таблица 5 - Минимальные поперечные сечения медных проводов
Расположение |
Применение |
Сечение проводников и кабелей, мм |
||||
Одножильные |
Многожильные |
|||||
Гибкий класс 5 или 6 |
С одной жилой классов 1 и 2 |
С двумя экраниро- |
С двумя неэкрани- |
С тремя или более экрани- |
||
Снаружи оболочки |
Неподвижный провод (фиксированный монтаж) в силовых цепях |
1,0 |
1,5 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
Соединение в силовых цепях с подвижными элементами |
1,0 |
- |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
|
Соединения в цепях управления |
1,0 |
1,0 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
|
Провода для передачи данных |
- |
- |
- |
- |
0,08 |
|
Внутри оболочки |
Провод в силовых цепях для неподвижного монтажа |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
Соединения в цепях управления |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
|
Провода для передачи данных |
- |
- |
- |
- |
0,08 |
|
Исключая специальные требования стандартов на изделия, см. 12.1. |
Допускается применение проводников меньшего сечения или иной конструкции, чем приведенные в таблице 5, если при этом будет обеспечено надлежащее качество их функционирования.
Примечание - Классификация проводников приведена в таблице D.4 (приложение D).
Проводники с жилами класса 1 или 2 преимущественно используются для негибких соединений между неподвижными частями.
Проводники, подверженные частым перемещениям (например, одно перемещение в час), должны иметь жилы 5-го или 6-го класса.
Наиболее применяемые изоляционные материалы:
- поливинилхлорид (ПВХ);
- натуральная или синтетическая резина;
- кремнийорганическая резина;
- минералы (слюда, стекло);
- полиэтилен (ПЭ);
- этиленпропиленовая смесь (ЭПС).
В случаях, когда применение изолированных проводов и кабелей может представлять опасность распространения огня или образования токсичного или коррозийного дыма (например, ПВХ), рекомендуется обратиться за консультацией к изготовителю кабеля или провода. В частности, очень важно обратить внимание на целостность цепей, несущих функцию безопасности.
Электрическая прочность изоляции должна быть достаточной, чтобы выдерживать требуемое испытательное напряжение 2000 В при переменном токе в течение 5 мин, для кабелей, эксплуатируемых при напряжении выше 50 В и переменном токе или 120 В при постоянном токе. Электрическая прочность независимых цепей БСНН должна быть достаточной, чтобы выдерживать испытательное напряжение 500 В при переменном токе в течение 5 мин [МЭК 60364-4-4-41 (класс III оборудования)].
Механическая прочность и толщина изоляционного материала должны быть такими, чтобы не нарушать изоляцию при эксплуатации или в ходе монтажа проводки, в частности, при протягивании кабелей через каналы.
Максимально допустимый ток для проводов и кабелей определяется одновременно несколькими факторами, например материалом изоляции, числом проводов в кабеле, конструкцией оболочки, методами установки, группированием, окружающей температурой (МЭК 60287, все части [17]).
Примечание 1 - Уточненную информацию и подробности можно получить из МЭК 60364-5-52, из национальных стандартов и данных от производителя.
Типовой пример по максимально допустимым токам для проводов с ПВХ изоляцией, прокладываемых между оболочкой и отдельными частями оборудования, при установившемся токе приведен в таблице 6.
Таблица 6 - Пример максимально допустимых токов для медных проводов и кабелей с ПВХ изоляцией в установившемся режиме, при температуре окружающего воздуха 40 °С для различных способов прокладки
Площадь поперечного сечения, мм |
Способ прокладки (см. D.1.2) |
|||
В1 |
В2 |
С |
Е |
|
Максимально допустимый ток для трехфазных цепей, А |
||||
0,75 |
8,6 |
8,5 |
9,8 |
10,4 |
1,0 |
10,3 |
10,1 |
11,7 |
12,4 |
1,5 |
13,5 |
13,1 |
15,2 |
16,1 |
2,5 |
18,3 |
17,4 |
21 |
22 |
4 |
24 |
23 |
28 |
30 |
6 |
31 |
30 |
36 |
37 |
10 |
44 |
40 |
50 |
52 |
16 |
59 |
54 |
66 |
70 |
25 |
77 |
70 |
84 |
88 |
35 |
96 |
86 |
104 |
110 |
50 |
117 |
103 |
125 |
133 |
70 |
149 |
130 |
160 |
171 |
95 |
180 |
156 |
194 |
207 |
120 |
208 |
179 |
225 |
240 |
Соединения в электронных схемах (пары) |
||||
0,20 |
Не применяется |
4,3 |
4,4 |
4,4 |
0,5 |
Не применяется |
7,5 |
7,5 |
7,8 |
0,75 |
Не применяется |
9,0 |
9,5 |
10 |
Примечание 1 - Значения максимально допустимого тока приведены в таблице 6 на: |
Примечание 2 - Для специальных условий эксплуатации, в которых необходимо корректировать размеры кабеля в зависимости от соотношения нагрузки на кабель, длительности цикла нагрузки и термической постоянной кабеля (например, в режимах работы с инерционными массами или в прерывистых режимах работы), при поставке требуется согласование с производителем кабеля.
В нормальных рабочих условиях падение напряжения на участке от источника питания до места приложения нагрузки не должно превышать 5% номинального значения. Для выполнения этого требования может оказаться необходимым использовать проводники большего сечения, чем приведенные в таблице 6.
12.6.1 Общие положения
Гибкие кабели должны иметь проводники (жилы) 5-го или 6-го класса.
Примечание 1 - Проводники 6-го класса имеют меньше диаметр проволок, формирующих жилу, в результате проводник более гибок, чем проводник 5-го класса (см. таблицу D.4, приложение D).
Чтобы гарантировать необходимую защищенность, конструкция кабеля должна быть стойкой против:
- режущего воздействия острых кромок при монтаже и протягивании по шероховатым поверхностям;
- перехлестывания при работе без направляющих;
- напряжений в результате наматывания и сматывания на кабельные барабаны и направляющие.
Примечание 2 - Для таких условий следует подбирать кабели в соответствии с национальными стандартами.
Примечание 3 - Износостойкость кабелей снижается при совпадении воздействий неблагоприятных условий эксплуатации (повышенное натяжение, малые радиусы изгиба, перегибы в различных плоскостях) и/или повышенной частоты циклов.
12.6.2 Механические характеристики
Размещение проводки по машине должно обеспечивать минимальные растягивающие напряжения на проводниках в процессе ее эксплуатации. Для медных проводников эти напряжения не должны превышать 15 Н/мм. Если по условиям эксплуатации растягивающие напряжения превышают 15 Н/мм, следует использовать специальный кабель, максимальное растягивающее напряжение которого должно быть согласовано с изготовителем кабеля.
Допустимое максимальное растягивающее напряжение для гибкого немедного кабеля должно быть согласовано с его изготовителем.
Примечание - На растягивающие напряжения в кабеле оказывают влияние следующие условия:
- усилия при ускорениях;
- скорость перемещения;
- масса висящего кабеля;
- способ размещения;
- конструкция барабана для намотки кабеля
12.6.3 Допустимая токовая нагрузка для кабеля, наматываемого на барабаны
Сечение кабеля, наматываемого на барабан, должно быть выбрано таким образом, чтобы при стандартной рабочей нагрузке в полностью намотанном кабеле температура не превышала допустимого предела.
Для круглого кабеля, наматываемого на барабаны, максимальная токовая нагрузка на открытом воздухе должна находиться в пределах, указанных в таблице 7, а также в МЭК 60621-3, раздел 4.
Примечание - Допустимая токовая нагрузка для кабеля определяется техническими условиями изготовителя или соответствующими национальными стандартами.
Таблица 7 - Нормируемые факторы для кабелей, наматываемых на барабаны
Тип барабана |
Число слоев кабеля |
||||
Любое |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Цилиндрический вентилируемый |
- |
0,85 |
0,65 |
0,45 |
0,35 |
Радиальный вентилируемый |
0,85 |
- |
- |
- |
- |
Радиальный невентилируемый |
0,75 |
- |
- |
- |
- |
Примечание 1 - На барабане радиального типа спиральные слои кабеля укладываются между двумя близко расположенными фланцами; если фланцы сплошные, то барабан считают невентилируемым, если они имеют отверстия, барабан считают вентилируемым. |
12.7.1 Защита от прямого прикосновения
Коллекторные токопроводы, щетки и контактные кольца следует устанавливать таким образом, чтобы при нормальном доступе к машине можно было обеспечить защиту от прямого прикосновения с помощью одной из следующих мер:
- частичной изоляцией токоведущих частей или, если это трудно осуществимо, то
- за счет установки кожухов или заграждений со степенью защиты не ниже IP2X (МЭК 60364-4-4-41, пункт 412.2).
Верхние, легкодоступные горизонтальные поверхности заграждений и кожухов должны иметь степень защиты не ниже IP4X (МЭК 60364-4-4-4, пункт 412.2).
Если таким образом невозможно обеспечить требуемую степень защиты, следует разместить токоведущие части вне зоны досягаемости и установить выключатель аварийного отключения в соответствии с 9.2.5.4.3.
Коллекторные токопроводы и щетки должны быть расположены или защищены таким образом, чтобы предотвратить:
- преднамеренный контакт, особенно для незащищенных проводов и щеток, с токопроводящими частями тросов в вытяжных выключателях натяжных устройств и приводных цепях механизмов;
- повреждения от колебаний нагрузки.
12.7.2 Цепь проводника защиты
Коллекторные токопроводы, щетки и контактные кольца, являющиеся частью цепи защиты, не должны находиться под напряжением при нормальной работе, поэтому проводник защиты (РЕ) и нейтральный проводник (N) должны иметь отдельный коллекторный токопровод, щетку и контактное кольцо. Непрерывность цепи проводника защиты со скользящими контактами должна быть обеспечена с помощью соответствующих средств (например, дублированием токопровода коллектора и постоянным контролем).
12.7.3 Токопроводы проводника защиты
Токопроводы проводника защиты должны иметь скользящие контакты и такую конфигурацию, чтобы они не были взаимозаменяемы с другими токопроводами в коллекторах.
12.7.4 Съемные токопроводы с функцией разъединения
Съемные токопроводы с функцией разъединения должны обеспечивать прерывание цепи проводника защиты только после отключения токоведущих проводников и ее восстановление перед повторным подключением любого из токоведущих проводников (см. 8.2.4).
12.7.5 Воздушные зазоры
Зазоры между проводниками и смежными системами коллекторных токопроводов, щеток и контактных колец должны допускать импульсные перенапряжения и перегрузки в соответствии с перенапряжениями категории III (МЭК 60664-1).
12.7.6 Длина путей утечки по изоляции
Пути утечки по изоляции проводников, смежных систем коллекторных проводов, щеток, контактных колец и их токопроводов должны соответствовать требованиям для работы во внешней окружающей среде, например на открытом воздухе (МЭК 60664-1), вне зданий при защите оболочкой.
Для среды с аномально повышенной загрязненностью, влажностью или агрессивностью в части путей утечки действуют следующие требования:
- незащищенные токопроводы, шины и контактные кольца, не имеющие защиты, должны быть снабжены изоляторами с минимальными путями утечки 60 мм;
- токопроводы, изолированные многополосные контактные шины, изолированные индивидуальные коллекторные щетки должны иметь минимальные пути утечки 30 мм.
Изготовитель должен дать рекомендации в отношении специальных мер, предотвращающих постепенное снижение изолирующей способности вследствие воздействия неблагоприятных условий окружающей среды (например, осаждения токопроводящей пыли, химических реакций).
12.7.7 Секционирование проводников
Если схема расположения токопроводов и шин такова, что их необходимо выделить в изолированные секции, то следует предусмотреть конструктивные решения, предотвращающие попадание напряжения на смежные участки при произвольном перекрещивании токоведущих проводников.
12.7.8 Конструкции и установка токопроводов, шин и контактных колец
Токопроводы, шины и контактные кольца силовых цепей должны размещаться отдельно от таких же деталей цепей управления.
Токопроводы, шины и контактные кольца должны выдерживать, не повреждаясь, механические усилия и тепловые воздействия, возникающие при коротком замыкании.
Конструкцией съемных крышек для систем токопроводов и шин, расположенных под землей или под полом, должна быть предусмотрена возможность открытия их вручную одним человеком без помощи инструмента.
Если коллекторные щетки установлены в общей металлической оболочке, отдельные секции оболочки должны быть соединены вместе и заземлены в нескольких точках; число точек зависит от длины секций. Металлические крышки контактных шин, находящихся под землей или полом, должны быть соединены вместе и заземлены.
Примечание - В эквипотенциальных соединениях или соединениях проводника защиты с подвижной крышкой или открывающимися дверцами металлических оболочек либо каналов, расположенных под полом для обеспечения непрерывности цепи, достаточно использовать металлические петли как обеспечивающие требуемую проводимость.
Металлические каналы для прокладки шин, расположенные под землей или под полом, должны быть снабжены дренажными устройствами.