Допустимые длительные токи для неизолированных проводов и шин
Данный документ находится в библиотеке сайта ElectroShock
Перейдите по ссылке, чтобы посмотреть список доступных документов
Там же находится ПУЭ в формате справки windows
1.3.22. Допустимые длительные токи для неизолированных проводов и окрашенных шин приведены в табл. 1.3.29 — 1.3.35. Они приняты из расчета допустимой температуры их нагрева + 70 º С при температуре воздуха +25 º С.Для полых алюминиевых проводов марок ПА500 и ПА600 допустимый длительный ток следует принимать:
Марка провода |
ПА500 |
ПА6000 |
Ток, А |
1340 |
1680 |
1.3.24. При выборе шин больших сечений необходимо выбирать наиболее экономичные по условиям пропускной способности конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т. п.).
Таблица 1.3.29.
Допустимый длительный ток для неизолированных проводов по ГОСТ 839-80
Номинальное сечение, мм2 |
Сечение (алюминий/сталь), мм2 |
Ток, А, для проводов марок |
|||||
АС, АСКС, АСК, АСКП |
М |
А и АКП |
М |
А и АКП |
|||
вне помещений |
внутри помещений |
вне помещений |
внутри помещений |
||||
10 |
10/1,8 |
84 |
53 |
95 |
— |
60 |
— |
16 |
16/2,7 |
111 |
79 |
133 |
105 |
102 |
75 |
25 |
25/4,2 |
142 |
109 |
183 |
136 |
137 |
106 |
35 |
35/6,2 |
175 |
135 |
223 |
170 |
173 |
130 |
50 |
50/8 |
210 |
165 |
275 |
215 |
219 |
165 |
70 |
70/11 |
265 |
210 |
337 |
265 |
268 |
210 |
95 |
95/16 |
330 |
260 |
422 |
320 |
341 |
255 |
120 |
120/19 |
390 |
313 |
485 |
375 |
395 |
300 |
|
120/27 |
375 |
— |
|
|
|
|
|
150/19 |
450 |
365 |
570 |
440 |
465 |
355 |
150 |
150/24 |
450 |
365 |
|
|
|
|
|
150/34 |
450 |
— |
|
|
|
|
|
185/24 |
520 |
430 |
650 |
500 |
540 |
410 |
185 |
185/29 |
510 |
425 |
|
|
|
|
|
185/43 |
515 |
— |
|
|
|
|
|
240/32 |
605 |
505 |
760 |
590 |
685 |
490 |
240 |
240/39 |
610 |
505 |
|
|
|
|
|
240/56 |
610 |
— |
|
|
|
|
|
300/39 |
710 |
600 |
880 |
680 |
740 |
570 |
300 |
300/48 |
690 |
585 |
|
|
|
|
|
300/66 |
680 |
— |
|
|
|
|
330 |
330/27 |
730 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
400/22 |
830 |
713 |
1050 |
815 |
895 |
690 |
400 |
400/51 |
825 |
705 |
|
|
|
|
400/64 |
860 |
— |
|
|
|
— |
|
500 |
500/27 |
960 |
830 |
— |
980 |
— |
820 |
|
500/64 |
945 |
815 |
|
|
|
|
600 |
600/72 |
1050 |
920 |
— |
1100 |
— |
955 |
700 |
700/86 |
1180 |
1040 |
— |
— |
— |
— |
Таблица 1.3.30.
Допустимый длительный ток для шин круглого и трубчатого сечений
Диаметр, мм |
Круглые шины |
Медные трубы |
Алюминиевые трубы |
Стальные трубы |
|||||||
Внутренний и наружный диаметры, мм |
Ток, А |
Внутренний и наружный диаметры, мм |
Ток, А |
Условный проход, мм |
Толщина стенки, мм |
Наружный диаметр, мм |
Переменный ток, А |
||||
медные |
алюминиевые |
без разреза |
с продольным разрезом |
||||||||
6 |
155/155 |
120/120 |
12/15 |
340 |
13/16 |
295 |
8 |
2,8 |
13,5 |
75 |
— |
7 |
195/195 |
150/150 |
14/18 |
460 |
17/20 |
345 |
10 |
2,8 |
17,0 |
90 |
— |
8 |
235/235 |
180/180 |
16/20 |
505 |
18/22 |
425 |
15 |
3,2 |
21,3 |
118 |
— |
10 |
320/320 |
245/245 |
18/22 |
555 |
27/30 |
500 |
20 |
3,2 |
26,8 |
145 |
— |
12 |
415/415 |
320/320 |
20/24 |
600 |
26/30 |
575 |
25 |
4,0 |
33,5 |
180 |
— |
14 |
505/505 |
390/390 |
22/26 |
650 |
25/30 |
640 |
32 |
4,0 |
42,3 |
220 |
— |
15 |
565/565 |
435/435 |
25/30 |
830 |
36/40 |
765 |
40 |
4,0 |
48,0 |
255 |
— |
16 |
610/615 |
475/475 |
29/34 |
925 |
35/40 |
850 |
50 |
4,5 |
60,0 |
320 |
— |
18 |
720/725 |
560/560 |
35/40 |
1100 |
40/45 |
935 |
65 |
4,5 |
75,5 |
390 |
— |
19 |
780/785 |
605/610 |
40/45 |
1200 |
45/50 |
1040 |
80 |
4,5 |
88,5 |
455 |
— |
20 |
835/840 |
650/655 |
45/50 |
1330 |
50/55 |
1150 |
100 |
5,0 |
114 |
670 |
770 |
21 |
900/905 |
695/700 |
49/55 |
1580 |
54/60 |
1340 |
125 |
5,5 |
140 |
800 |
890 |
22 |
955/965 |
740/745 |
53/60 |
1860 |
64/70 |
1545 | 150 |
5,5 |
165 |
900 |
1000 |
25 |
1140/1165 |
885/900 |
62/70 |
2295 |
74/80 |
1770 |
— |
— |
— |
— |
— |
27 |
1270/1290 |
980/1000 |
72/80 |
2610 |
72/80 |
2035 |
— |
— |
— |
— |
— |
28 |
1325/1360 |
1025/1050 |
75/85 |
3070 |
75/85 |
2400 |
— |
— |
— |
— |
— |
30 |
1450/1490 |
1120/1155 |
90/95 |
2460 |
90/95 |
1925 |
— |
— |
— |
— |
— |
35 |
1770/1865 |
1370/1450 |
95/100 |
3060 |
90/100 |
2840 |
— |
— |
— |
— |
— |
38 |
1960/2100 |
1510/1620 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
40 |
2080/2260 |
1610/1750 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
42 |
2200/2430 |
1700/1870 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
45 |
2380/2670 |
1850/2060 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Таблица 1.3.31.
Допустимый длительный ток для шин прямоугольного сечения
Размеры,мм |
Медные шины |
Алюминиевые шины |
Стальные шины |
|||||||
Ток*, А, при количестве полос на полюс или фазу | Размеры, мм |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
15 х 3 |
210 |
— |
— |
— |
165 |
— |
— |
— |
16 х 2,5 |
55/70 |
20 х 3 |
275 |
— |
— |
— |
215 |
— |
— |
— |
20 х 2,5 |
60/90 |
25 х 1 |
340 |
— |
— |
— |
265 |
— |
— |
— |
25 х 2,5 |
75/110 |
30 х 4 |
475 |
— |
— |
— |
365/370 |
— |
— |
— |
20 х 3 |
65/100 |
40 х 4 |
625 |
— /1090 |
— |
— |
480 |
— /855 |
— |
— |
25 х 3 |
80/120 |
40 х 5 |
700/705 |
— /1250 |
— |
— |
540/545 |
— /965 |
— |
— |
30 х 3 |
95/140 |
50 х 5 |
860/870 |
— /1525 |
— /1895 |
— |
665/670 |
— /1180 |
— /1470 |
— |
40 х 3 |
125/190 |
50 х 6 |
955/960 |
— /1700 |
— /2145 |
— |
740/745 |
— /1315 |
— /1655 |
— |
50 х 3 |
155/230 |
60 х 6 |
1125/1145 |
1740/1990 |
2240/2495 |
— |
870/880 |
1350/1555 |
1720/1940 |
— |
60 х 3 |
185/280 |
80 х 6 |
1480/1510 |
2110/2630 |
2720/3220 |
— |
1150/1170 |
1630/2055 |
2100/2460 |
— |
70 х 3 |
215/320 |
100 х 6 |
1810/1875 |
2470/3245 |
3170/3940 |
— |
1425/1455 |
1935/2515 |
2500/3040 |
— |
75 х 3 |
230/345 |
60 х 8 |
1320/1345 |
2160/2485 |
2790/3020 |
— |
1025/1040 |
1680/1840 |
2180/2330 |
— |
80 х 3 |
245/365 |
80 х 8 |
1690/1755 |
2620/3095 |
3370/3850 |
— |
1320/1355 |
2040/2400 |
2620/2975 |
— |
90 х 3 |
275/410 |
100 х 8 |
2080/2180 |
3060/3810 |
3930/4690 |
— |
1625/1690 |
2390/2945 |
3050/3620 |
— |
100 х 3 |
305/460 |
120 х 8 |
2400/2600 |
3400/4400 |
4340/5600 |
— |
1900/2040 |
2650/3350 |
3380/4250 |
— |
20 x4 |
70/115 |
60 х 10 |
1475/1525 |
2560/2725 |
3300/3530 |
— |
1155/1180 |
2010/2110 |
2650/2720 |
— |
22 x4 |
75/125 |
80 х 10 |
1900/1990 |
3100/3510 |
3990/4450 |
— |
1480/1540 |
2410/2735 |
3100/3440 |
— |
25 x4 |
85/140 |
100 х 10 |
2310/2470 |
3610/4325 |
4650/5385 |
5300/6060 |
1820/1910 |
2860/3350 |
3650/4160 |
4150/4400 |
30х4 |
100/165 |
120 х 10 |
2650/2950 |
4100/5000 |
5200/6250 |
5900/6800 |
2070/2300 |
3200/3900 |
4100/4860 |
4650/5200 |
40 х 4 |
130/220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 x4 |
165/270 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60х4 |
195/325 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70х4 |
225/375 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80х4 |
260/430 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90х4 |
290/480 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 x4 |
325/535 |
Таблица 1.3.32.
Допустимый длительный ток для неизолированных бронзовых и сталебронзовых проводов
Провод |
Марка провода |
|
Бронзовый |
Б-50 |
215 |
Б-70 |
265 |
|
Б-95 |
330 |
|
Б-120 |
380 |
|
Б-150 |
410 |
|
Б-185 |
500 |
|
Б-240 |
600 |
|
Б-300 |
700 |
|
Сталебронзовый |
БС-185 |
515 |
БС-240 |
640 |
|
БС-300 |
750 |
|
БС-400 |
890 |
|
БС-500 |
980 |
Таблица 1.3.33.
Допустимый длительный ток для неизолированных стальных проводов
Марка провода |
Ток, А |
Марка провода |
Ток, А |
ПСО-3 |
23 |
ПС-25 |
60 |
ПСО-3,5 |
26 |
ПС-35 |
75 |
ПСО-4 |
30 |
ПС-50 |
90 |
ПСО-5 |
35 |
ПС-70 |
125 |
|
|
ПС-95 |
135 |
Таблица 1.3.34.
Допустимый длительный ток для четырехполосных шин с расположением полос по сторонам квадрата (“полый пакет”)
Размеры, мм |
Поперечное сечение |
Ток А, на пакет шин |
||||
h |
b |
h1 |
H |
четырех- полосной шины, мм2 |
медных |
алюминиевых |
80 |
8 |
140 |
157 |
2560 |
5750 |
4550 |
80 |
10 |
144 |
160 |
3200 |
6400 |
5100 |
100 |
8 |
160 |
185 |
3200 |
7000 |
5550 |
100 |
10 |
164 |
188 |
4000 |
7700 |
6200 |
120 |
10 |
184 |
216 |
4800 |
9050 |
7300 |
Таблица 1.3.35.
Допустимый длительный ток для шин коробчатого сечения
Размеры, мм |
Поперечное сечение одной шины, мм2 |
Ток, А, на две шины |
||||
а |
b |
c |
r |
медные |
алюминиевые |
|
75 |
35 |
4 |
6 |
520 |
2730 |
— |
75 |
35 |
5,5 |
6 |
695 |
3250 |
2670 |
100 |
45 |
4,5 |
8 |
775 |
3620 |
2820 |
100 |
45 |
6 |
8 |
1010 |
4300 |
3500 |
125 |
55 |
6,5 |
10 |
1370 |
5500 |
4640 |
150 |
65 |
7 |
10 |
1785 |
7000 |
5650 |
175 |
80 |
8 |
12 |
2440 |
8550 |
6430 |
200 |
90 |
10 |
14 |
3435 |
9900 |
7550 |
200 |
90 |
12 |
16 |
4040 |
10 500 |
8830 |
225 |
105 |
12,5 |
16 |
4880 |
12 500 |
10 300 |
250 |
115 |
12,5 |
16 |
5450 |
— |
10 800 |
Город | Район по гололеду | Район по ветровому давлению |
Пермь | 3 | 2 |
Москва | 2 | 2 |
Санкт-Петербург | 2 | 2 |
Абакан | 3 | 4 |
Амурск | 3 | 3 |
Анапа | 6 | 5 |
Архангельск | 2 | 2 |
Астрахань | 2 | 3 |
Барнаул | 3 | 4 |
Белгород | 3 | 4 |
Благовещенск | 4 | 3 |
Брянск | 3 | 3 |
Великий Новгород | 3 | 2 |
Владивосток | 4 | 4 |
Владимир | 2 | 1 |
Владикавказ | 3 | 3 |
Волгоград | 4 | 3 |
Волжский | 3 | 3 |
Вологда | 2 | 1 |
Воронеж | 3 | 2 |
Грозный | 5 | 5 |
Екатеринбург | 3 | 2 |
Иваново | 2 | 1 |
Ижевск | 3 | 3 |
Иркутск | 3 | 3 |
Йошкар-Ола | 2 | 2 |
Казань | 2 | 2 |
Калининград | 4 | 4 |
Калуга | 3 | 2 |
Кемерово | 4 | 4 |
Киров | 3 | 2 |
Кострома | 2 | 1 |
Краснодар | 5 | 4 |
Красноярск | 3 | 3 |
Курган | 2 | 2 |
Курск | 4 | 3 |
Липецк | 2 | 2 |
Магнитогорск | 4 | 4 |
Майкоп | 5 | 5 |
Махачкала | 3 | 5 |
Мурманск | 3 | 6 |
Набережные Челны | 4 | 3 |
Нальчик | 5 | 5 |
Нижний Новгород | 3 | 2 |
Нижний Тагил | 4 | 3 |
Новокузнецк | 4 | 5 |
Новороссийск | 6 | 5 |
Новосибирск | 3 | 4 |
Омск | 3 | 3 |
Орел | 4 | 3 |
Оренбург | 4 | 3 |
Пенза | 3 | 3 |
Петрозаводск | 2 | 2 |
Петропавловск-Камчатский | 6 | 6 |
Псков | 3 | 2 |
Ростов-на-Дону | 4 | 4 |
Рязань | 2 | 2 |
Самара | 4 | 3 |
Саранск | 3 | 3 |
Саратов | 3 | 2 |
Северодвинск | 2 | 2 |
Смоленск | 2 | 2 |
Сочи | 6 | 5 |
Ставрополь | 5 | 5 |
Сургут | 2 | 2 |
Сыктывкар | 3 | 2 |
Тамбов | 2 | 2 |
Тверь | 3 | 2 |
Тольятти | 4 | 3 |
Томск | 3 | 4 |
Тула | 2 | 2 |
Тюмень | 3 | 2 |
Улан-Удэ | 3 | 4 |
Ульяновск | 2 | 2 |
Уфа | 4 | 4 |
Хабаровск | 4 | 3 |
Ханты-Мансийск | 2 | 2 |
Чебоксары | 2 | 2 |
Челябинск | 2 | 2 |
Череповец | 2 | 1 |
Черкесск | 5 | 4 |
Чита | 3 | 3 |
Элиста | 3 | 3 |
Южно-Сахалинск | 6 | 6 |
Якутск | 1 | 2 |
Ярославль | 2 | 1 |
Таблица Активное Сопротивление Кабеля Таблица Пуэ. Выбираем по мощности
- Рассчитайте ток по формуле I=P/(U*cosф), где P — мощность, U — напряжение, cosф — коэффициент. В бытовых электросетях данный коэффициент равняется 1, поэтому формула упрощается до I=P/U. В промышленности cosф представляет собой соотношение активной и полной мощностей (активная и реактивная).
- В таблице ПУЭ найдите подходящий кабель по сечению в зависимости от тока.
- Подсчитайте сопротивление проводника, используя формулу: R=ρ*l/S, где ρ — удельное сопротивление материала, из которого изготовлены жилы, l — длина кабеля, S — площадь поперечного сечения. Помните, что электрический ток движется в обе стороны, поэтому суммарное сопротивление равняется удвоенному значению, полученному из формулы выше.
- Для падения напряжения воспользуйтесь формулой ΔU=I*R
- Чтобы получить падение напряжения в процентах, разделите ΔU/U.
Длительно допустимый ток кабеля и его значение при выборе кабельной продукции
Электрическое сопротивление изоляции кабеля, пересчитанное на 1 км длины и температуру жилы 90 С не менее 100 МОм.
Длительно допустимый ток кабеля — важная эксплуатационная характеристика, которую нужно учитывать при расчете сечения проводника. Если будет получено некорректное значение, то в процессе применения электрической сети провод будет постоянно перегреваться.
Возможно кратковременное повышение температуры в результате короткого замыкания, однако неправильное сечение грозит повышением длительно допустимой температуры. Впоследствии это приведет к повреждению изоляции и возгоранию.
Мнение эксперта
Знайка, главный эксперт в Цветочном городе
Если у вас возникли сложности, обращайтесь ко мне, и я помогу разобраться 🦉
Задать вопрос экспертуСопротивление петли фаза ноль таблица — Всё о электрике Вы сейчас уже не сможете найти в продаже кабель соответствующий заявленному сечению. А если у Вас остались вопросы, задайте их мне!
Удельное активное сопротивление кабеля таблица: ом км
Электрическое сопротивление изоляции кабеля, пересчитанное на 1 км длины и температуру жилы 90 С не менее 100 МОм.
Таблица 1.3.8. Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами
Мнение эксперта
Знайка, главный эксперт в Цветочном городе
Если у вас возникли сложности, обращайтесь ко мне, и я помогу разобраться 🦉
Задать вопрос экспертуТребования к кабелям по ПУЭ (Правила устройства электроустановок) Вы сейчас уже не сможете найти в продаже кабель соответствующий заявленному сечению. А если у Вас остались вопросы, задайте их мне!
Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелей ПУЭ
Для получения нужных показателей устройство производит короткое замыкание и замеряет ток КЗ, время срабатывания автоматов.
Практическая работа №3 Электрический расчет кабельной линии
3.4 Расчет тока короткого замыкания и результирующего сопротивления в точке
Ток короткого замыкания от первой системы в точке находиться по формуле:
Ток короткого замыкания от второй системы в точке находиться по формуле:
Суммарный ток короткого замыкания в точке можно найти следующим образом:
Зная суммарный ток короткого замыкания можно найти результирующее сопротивление в точке по формуле:
3.5 Расчет тока короткого замыкания и результирующего сопротивления в точке
А результирующее сопротивление в точке , приведенное к напряжению 10 кВ, по формуле:
3.6 Расчет тока короткого замыкания и результирующего сопротивления в точке
Для прокладки в земляной траншее выберем кабель ААШвУ Для данного кабеля при рассчитанном по номограмме выберем сечение .
Погонное активное сопротивление 1 км алюминиевого кабеля равно , длина кабеля . Зная это можно найти активное сопротивление кабеля:
Погонное реактивное сопротивление 1 км алюминиевого кабеля равно , длина кабеля . Зная это можно найти реактивное сопротивление кабеля:
Таблица ПУЭ выбора сечения кабеля, провода
ПУЭ, Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров | ||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке) | |||||
открыто (в лотке) | 1 + 1 (два 1ж) | 1 + 1 + 1 (три 1ж) | 1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж) | 1*2 (один 2ж) | 1*3 (один 3ж) | |
0,5 | 11 | — | — | — | — | — |
0,75 | 15 | — | — | — | — | — |
1,00 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
4,0 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
6,0 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
10,0 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
16,0 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
25,0 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
35,0 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
50,0 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
70,0 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
95,0 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
120,0 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
150,0 | 440 | 360 | 330 | — | — | — |
185,0 | 510 | — | — | — | — | — |
240,0 | 605 | — | — | — | — | — |
300,0 | 695 | — | — | — | — | — |
400,0 | 830 | — | — | — | — | — |
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | открыто (в лотке) | 1 + 1 (два 1ж) | 1 + 1 + 1 (три 1ж) | 1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж) | 1 * 2 (один 2ж) | 1 * 3 (один 3ж) |
Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке) |
ПУЭ, Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов | ||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке) | |||||
открыто (в лотке) | 1 + 1 (два 1ж) | 1 + 1 + 1 (три 1ж) | 1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж) | 1*2 (один 2ж) | 1*3 (один 3ж) | |
2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
150 | 340 | 275 | 255 | — | — | — |
185 | 390 | — | — | — | — | — |
240 | 465 | — | — | — | — | — |
300 | 535 | — | — | — | — | — |
400 | 645 | — | — | — | — | — |
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | открыто (в лотке) | 1 + 1 (два 1ж) | 1 + 1 + 1 (три 1ж) | 1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж) | 1 * 2 (один 2ж) | 1 * 3 (один 3ж) |
Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке) |
ПУЭ, Таблица 1.3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных | |||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Ток *, А, для проводов и кабелей | ||||
одножильных | двухжильных | трехжильных | |||
при прокладке | |||||
в воздухе | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |
1,5 | 23 | 19 | 33 | 19 | 27 |
2,5 | 30 | 27 | 44 | 25 | 38 |
4 | 41 | 38 | 55 | 35 | 49 |
6 | 50 | 50 | 70 | 42 | 60 |
10 | 80 | 70 | 105 | 55 | 90 |
16 | 100 | 90 | 135 | 75 | 115 |
25 | 140 | 115 | 175 | 95 | 150 |
35 | 170 | 140 | 210 | 120 | 180 |
50 | 215 | 175 | 265 | 145 | 225 |
70 | 270 | 215 | 320 | 180 | 275 |
95 | 325 | 260 | 385 | 220 | 330 |
120 | 385 | 300 | 445 | 260 | 385 |
150 | 440 | 350 | 505 | 305 | 435 |
185 | 510 | 405 | 570 | 350 | 500 |
240 | 605 | — | — | — | — |
ПУЭ, Таблица 1.3.7. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных | |||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Ток *, А, для проводов и кабелей | ||||
одножильных | двухжильных | трехжильных | |||
при прокладке | |||||
в воздухе | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |
2,5 | 23 | 21 | 34 | 19 | 29 |
4 | 31 | 29 | 42 | 27 | 38 |
6 | 38 | 38 | 55 | 32 | 46 |
10 | 60 | 55 | 80 | 42 | 70 |
16 | 75 | 70 | 105 | 60 | 90 |
25 | 105 | 90 | 135 | 75 | 115 |
35 | 130 | 105 | 160 | 90 | 140 |
50 | 165 | 135 | 205 | 110 | 175 |
70 | 210 | 165 | 245 | 140 | 210 |
95 | 250 | 200 | 295 | 170 | 255 |
120 | 295 | 230 | 340 | 200 | 295 |
150 | 340 | 270 | 390 | 235 | 335 |
185 | 390 | 310 | 440 | 270 | 385 |
240 | 465 | — | — | — | — |
ПУЭ, Таблица 1.3.8. Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами | |||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Ток *, А, для проводов и кабелей | ||
одножильных | двухжильных | трехжильных | |
0.5 | — | 12 | — |
0.75 | — | 16 | 14 |
1 | — | 18 | 16 |
1.5 | — | 23 | 20 |
2.5 | 40 | 33 | 28 |
4 | 50 | 43 | 36 |
6 | 65 | 55 | 45 |
10 | 90 | 75 | 60 |
16 | 120 | 95 | 80 |
25 | 160 | 125 | 105 |
35 | 190 | 150 | 130 |
50 | 235 | 185 | 160 |
70 | 290 | 235 | 200 |
ГОСТ 16442-80, Таблица 23. Допустимые токовые нагрузки кабелей до 3КВ включ. с медными жилами с изоляцией из полиэтилена и поливинилхлоридного пластиката, А* | ||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Ток *, А, для проводов и кабелей | |||||
одножильных | двухжильных | трехжильных | ||||
при прокладке | ||||||
в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |
1,5 | 29 | 32 | 24 | 33 | 21 | 28 |
2,5 | 40 | 42 | 33 | 44 | 28 | 37 |
4 | 53 | 54 | 44 | 56 | 37 | 48 |
6 | 67 | 67 | 56 | 71 | 49 | 58 |
10 | 91 | 89 | 76 | 94 | 66 | 77 |
16 | 121 | 116 | 101 | 123 | 87 | 100 |
25 | 160 | 148 | 134 | 157 | 115 | 130 |
35 | 197 | 178 | 166 | 190 | 141 | 158 |
50 | 247 | 217 | 208 | 230 | 177 | 192 |
70 | 318 | 265 | — | — | 226 | 237 |
95 | 386 | 314 | — | — | 274 | 280 |
120 | 450 | 358 | — | — | 321 | 321 |
150 | 521 | 406 | — | — | 370 | 363 |
185 | 594 | 455 | — | — | 421 | 406 |
240 | 704 | 525 | — | — | 499 | 468 |
ГОСТ 16442-80, Таблица 24. Допустимые токовые нагрузки кабелей до 3КВ включ. с алюминиевыми жилами с изоляцией из полиэтилена и поливинилхлоридного пластиката, А* | ||||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 | Ток *, А, для проводов и кабелей | |||||
одножильных | двухжильных | трехжильных | ||||
при прокладке | ||||||
в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | |
2.5 | 30 | 32 | 25 | 33 | 51 | 28 |
4 | 40 | 41 | 34 | 43 | 29 | 37 |
6 | 51 | 52 | 43 | 54 | 37 | 44 |
10 | 69 | 68 | 58 | 72 | 50 | 59 |
16 | 93 | 83 | 77 | 94 | 67 | 77 |
25 | 122 | 113 | 103 | 120 | 88 | 100 |
35 | 151 | 136 | 127 | 145 | 106 | 121 |
50 | 189 | 166 | 159 | 176 | 136 | 147 |
70 | 233 | 200 | — | — | 167 | 178 |
95 | 284 | 237 | — | — | 204 | 212 |
120 | 330 | 269 | — | — | 236 | 241 |
150 | 380 | 305 | — | — | 273 | 278 |
185 | 436 | 343 | — | — | 313 | 308 |
240 | 515 | 396 | — | — | 369 | 355 |
Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее.Сечения приняты из расчета нагрева жил до 65°С при температуре окружающей среды +25°С. При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе, нулевой рабочий провод четырехпроводной системы трехфазного тока (или заземляющий провод) в расчет не входит.
Токовые нагрузки для проводов, проложенных в лотках (не в пучках), такие же, как и для проводов, проложенных открыто.
Если количество одновременно нагруженных проводников, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, будет более четырех, то сечение проводников нужно выбирать как для проводников, проложенных открыто, но с введением понижающих коэффициентов для тока: 0,68 при 5 и 6 проводниках, 0,63 — при 7-9, 0,6 — при 10-12.
Для облегчения выбора сечения и учета дополнительных условий можно воспользоваться формой «Расчет сечения провода по допустимому нагреву и допустимым потерям напряжения». Значения токов для малых сечений для медных проводников получен методом экстрапляции.
Расчет по экономическому критерию для конечных потребителей не производится.
Допустимые длительные токи для проводов. Таблицы по ПУЭ
Выбор сечения жил осуществляется исходя из требуемого максимального рабочего тока, температуры окружающей среды, способа прокладки и длины кабеля. Что следует из правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Допустимые длительные токи для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках приведены в табл. 1.3.4-1.3.11. Они приняты для температур: жил +65, окружающего воздуха +25 и земли + 15°С.
При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.
Данные, содержащиеся в табл. 1.3.4 и 1.3.5, следует применять независимо от количества труб и места их прокладки (в воздухе, перекрытиях, фундаментах).
Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, проложенных в коробах, а также в лотках пучками, должны приниматься: для проводов — по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных в трубах, для кабелей — по табл. 1.3.6-1.3.8 как для кабелей, проложенных в воздухе. При количестве одновременно нагруженных проводов более четырех, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, токи для проводов должны приниматься по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных открыто (в воздухе), с введением снижающих коэффициентов 0,68 для 5 и 6; 0,63 для 7-9 и 0,6 для 10-12 проводников.
Для проводов вторичных цепей снижающие коэффициенты не вводятся.
Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
|
Ток, А, для проводов, проложенных в одной трубе |
|
|||||
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
|||||||
открыто |
двух одножильных |
трех одножильных |
четырех одножильных |
одного двухжильного |
одного трехжильного |
|
|
0,5 |
11 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
0,75 |
15 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
1 |
17 |
16 |
15 |
14 |
15 |
14 |
|
1,2 |
20 |
18 |
16 |
15 |
16 |
14,5 |
|
1,5 |
23 |
19 |
17 |
16 |
18 |
15 |
|
2 |
26 |
24 |
22 |
20 |
23 |
19 |
|
2,5 |
30 |
27 |
25 |
25 |
25 |
21 |
|
3 |
34 |
32 |
28 |
26 |
28 |
24 |
|
4 |
41 |
38 |
35 |
30 |
32 |
27 |
|
5 |
46 |
42 |
39 |
34 |
37 |
31 |
|
6 |
50 |
46 |
42 |
40 |
40 |
34 |
|
8 |
62 |
54 |
51 |
46 |
48 |
43 |
|
10 |
80 |
70 |
60 |
50 |
55 |
50 |
|
16 |
100 |
85 |
80 |
75 |
80 |
70 |
|
25 |
140 |
115 |
100 |
90 |
100 |
85 |
|
35 |
170 |
135 |
125 |
115 |
125 |
100 |
|
50 |
215 |
185 |
170 |
150 |
160 |
135 |
|
70 |
270 |
225 |
210 |
185 |
195 |
175 |
|
95 |
330 |
275 |
255 |
225 |
245 |
215 |
|
120 |
385 |
315 |
290 |
260 |
295 |
250 |
|
150 |
440 |
360 |
330 |
— |
— |
— |
|
185 |
510 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
240 |
605 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
300 |
695 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
400 |
830 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Сечение токопроводящейжилы, мм2 |
Ток, А, для проводов, проложенных в одной трубе |
|||||
открыто |
двух одножильных |
трех одножильных |
четырех одножильных |
одного двухжильного |
одного трехжильного |
|
2 |
21 |
19 |
18 |
15 |
17 |
14 |
2,5 |
24 |
20 |
19 |
19 |
19 |
16 |
3 |
27 |
24 |
22 |
21 |
22 |
18 |
4 |
32 |
28 |
28 |
23 |
25 |
21 |
5 |
36 |
32 |
30 |
27 |
28 |
24 |
6 |
39 |
36 |
32 |
30 |
31 |
26 |
8 |
46 |
43 |
40 |
37 |
38 |
32 |
10 |
60 |
50 |
47 |
39 |
42 |
38 |
16 |
75 |
60 |
60 |
55 |
60 |
55 |
25 |
105 |
85 |
80 |
70 |
75 |
65 |
35 |
130 |
100 |
95 |
85 |
95 |
75 |
50 |
165 |
140 |
130 |
120 |
125 |
105 |
70 |
210 |
175 |
165 |
140 |
150 |
135 |
95 |
255 |
215 |
200 |
175 |
190 |
165 |
120 |
295 |
245 |
220 |
200 |
230 |
190 |
150 |
340 |
275 |
255 |
— |
— |
— |
185 |
390 |
— |
— |
— |
— |
— |
240 |
465 |
— |
— |
— |
— |
— |
300 |
535 |
— |
— |
— |
— |
— |
400 |
645 |
— |
— |
— |
— |
— |
Таблица 1.3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и не бронированных
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток *, А, для проводов и кабелей |
||||
|
одножильных |
двухжильных |
трехжильных |
||
|
при прокладке |
||||
|
в воздухе |
в воздухе |
в земле |
в воздухе |
в земле |
1,5 |
23 |
19 |
33 |
19 |
27 |
2,5 |
30 |
27 |
44 |
25 |
38 |
4 |
41 |
38 |
55 |
35 |
49 |
6 |
50 |
50 |
70 |
42 |
60 |
10 |
80 |
70 |
105 |
55 |
90 |
16 |
100 |
90 |
135 |
75 |
115 |
25 |
140 |
115 |
175 |
95 |
150 |
35 |
170 |
140 |
210 |
120 |
180 |
50 |
215 |
175 |
265 |
145 |
225 |
70 |
270 |
215 |
320 |
180 |
275 |
95 |
325 |
260 |
385 |
220 |
330 |
120 |
385 |
300 |
445 |
260 |
385 |
150 |
440 |
350 |
505 |
305 |
435 |
185 |
510 |
405 |
570 |
350 |
500 |
240 |
605 |
— |
— |
— |
— |
* Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее. |
Таблица 1.3.7. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и не бронированных
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток, А, для кабелей |
||||
|
одножильных |
двухжильных |
трехжильных |
||
|
при прокладке |
||||
|
в воздухе |
в воздухе |
в земле |
в воздухе |
в земле |
2,5 |
23 |
21 |
34 |
19 |
29 |
4 |
31 |
29 |
42 |
27 |
38 |
6 |
38 |
38 |
55 |
32 |
46 |
10 |
60 |
55 |
80 |
42 |
70 |
16 |
75 |
70 |
105 |
60 |
90 |
25 |
105 |
90 |
135 |
75 |
115 |
35 |
130 |
105 |
160 |
90 |
140 |
50 |
165 |
135 |
205 |
110 |
175 |
70 |
210 |
165 |
245 |
140 |
210 |
95 |
250 |
200 |
295 |
170 |
255 |
120 |
295 |
230 |
340 |
200 |
295 |
150 |
340 |
270 |
390 |
235 |
335 |
185 |
390 |
310 |
440 |
270 |
385 |
240 |
465 |
— |
— |
— |
— |
Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 1.3.7, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.
Таблица 1.3.8. Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток *, А, для шнуров, проводов и кабелей |
||
|
одножильных |
двухжильных |
трехжильных |
0,5 |
— |
12 |
— |
0,75 |
— |
16 |
14 |
1,0 |
— |
18 |
16 |
1,5 |
— |
23 |
20 |
2,5 |
40 |
33 |
28 |
4 |
50 |
43 |
36 |
6 |
. 65 |
55 |
45 |
10 |
90 |
75 |
60 |
16 |
120 |
95 |
80 |
25 |
160 |
125 |
105 |
35 |
190 |
150 |
130 |
50 |
235 |
185 |
160 |
70 |
290 |
235 |
200 |
________________
* Токи относятся к шнурам, проводам и кабелям с нулевой жилой и без нее.
Таблица 1.3.9. Допустимый длительный ток для переносных шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для торфопредприятий
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток *, А, для кабелей напряжением, кВ |
||
0,5 |
3 |
6 |
|
6 |
44 |
45 |
47 |
10 |
60 |
60 |
65 |
16 |
80 |
80 |
85 |
25 |
100 |
105 |
105 |
35 |
125 |
125 |
130 |
50 |
155 |
155 |
160 |
70 |
190 |
195 |
— |
__________________
* Токи относятся к кабелям с нулевой жилой и без нее.
Таблица 1.3.10. Допустимый длительный ток для шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для передвижных электроприемников
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток *, А, для кабелей напряжением, кВ |
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток *, А, для кабелей напряжением, кВ |
||
3 |
6 |
3 |
6 |
||
16 |
85 |
90 |
70 |
215 |
220 |
25 |
115 |
120 |
95 |
260 |
265 |
35 |
140 |
145 |
120 |
305 |
310 |
50 |
175 |
180 |
150 |
345 |
350 |
__________________
* Токи относятся к кабелям с нулевой жилой и без нее.
Таблица 1.3.11. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией для электрифицированного транспорта 1,3 и 4 кВ
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток, А |
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток, А |
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток, А |
1 |
20 |
16 |
115 |
120 |
390 |
1,5 |
25 |
25 |
150 |
150 |
445 |
2,5 |
40 |
35 |
185 |
185 |
505 |
4 |
50 |
50 |
230 |
240 |
590 |
6 |
65 |
70 |
285 |
300 |
670 |
10 |
90 |
95 |
340 |
350 |
745 |
Таблица 1.3.12. Снижающий коэффициент для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах
Способ прокладки |
Количество проложенных проводов и кабелей |
Снижающий коэффициент для проводов, питающих группы электро приемников и отдельные приемники с коэффициентом использования более 0,7 |
||
одножильных |
многожильных |
отдельные электроприемники с коэффициентом использования до 0,7 |
группы электроприемников и отдельные приемники с коэффициентом использования более 0,7 |
|
Многослойно и пучками . . . |
— |
До 4 |
1,0 |
— |
2 |
5-6 |
0,85 |
— |
|
3-9 |
7-9 |
0,75 |
— |
|
10-11 |
10-11 |
0,7 |
— |
|
12-14 |
12-14 |
0,65 |
— |
|
15-18 |
15-18 |
0,6 |
— |
|
Однослойно |
2-4 |
2-4 |
— |
0,67 |
5 |
5 |
— |
0,6 |
1.3.11. Допустимые длительные токи для проводов, проложенных в лотках, при однорядной прокладке (не в пучках) следует принимать, как для проводов, проложенных в воздухе.
Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах, следует принимать по табл. 1.3.4-1.3.7 как для одиночных проводов и кабелей, проложенных открыто (в воздухе), с применением снижающих коэффициентов, указанных в табл. 1.3.12. При выборе снижающих коэффициентов контрольные и резервные провода и кабели не учитываются.
Таблица выбора мощности
В таблице сведены данные мощности, тока и сечения кабельно-проводниковых материалов, для расчетов и выбора защитных средств, кабельно-проводниковых материалов и электрооборудования.
Медные жилы, проводов и кабелей
Сечение токопроводящей жилы | Медные жилы, проводов и кабелей | |||
Напряжение, 220 В | Напряжение, 380 В | |||
ток, А | мощность, кВт | ток, А | мощность, кВт | |
1,5 мм? | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
2,5 мм? | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
4 мм? | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
6 мм? | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
10 мм? | 70 | 15,4 | 50 | 33,0 |
16 мм? | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
25 мм? | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
35 мм? | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
50 мм? | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
70 мм? | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
95 мм? | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
120 мм? | 300 | 66,0 | 260 | 171,6 |
Алюминивые жилы, проводов и кабелей
Сечение токопроводящей жилы |
Алюминивые жилы, проводов и кабелей | |||
Напряжение, 220 В | Напряжение, 380 В | |||
ток, А | мощность, кВт | ток, А | мощность, кВт | |
2,5 мм? | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
4 мм? | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
6 мм? | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
10 мм? | 50 | 11,0 | 39 | 25,7 |
16 мм? | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
25 мм? | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
35 мм? | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
50 мм? | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
70 мм? | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
95 мм? | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
120 мм? | 230 | 50,6 | 200 | 132,0 |
150 мм? | — | — | — | — |
В расчете применялись: данные таблиц ПУЭ; формулы активной мощности для однофазной и трехфазной симметричной нагрузки
Таблица шин прямоугольного сеченияШины прямоугольного сечения медные, алюминиевые и стальные при одной полосе на фазу при переменном токе.
Размеры, мм, шины |
Медная шина |
Алюминевая шина |
Стальная шина |
|||
Медной и алюминиевой |
Стальной |
Токовая нагрузка,А, |
Вес р=8,89/1 м |
Токовая нагрузка,А, |
Вес р=2,7/1 м |
Токовая нагрузка,А, |
15 * 3 |
16 * 2,5 |
210 |
0,4 |
165 |
0,1215 |
55 |
20 * 3 |
20 * 2,5 |
275 |
0,533 |
215 |
0,1312 |
60 |
25 * 3 |
25 * 2,5 |
340 |
0,667 |
265 |
0,2025 |
75 |
30 * 4 |
20 * 3 |
475 |
1,067 |
365 |
0,324 |
65 |
40 * 4 |
25 * 3 |
625 |
1,422 |
480 |
0,432 |
80 |
40 * 5 |
30 * 3 |
700 |
1,778 |
540 |
0,54 |
95 |
50 * 5 |
40 * 3 |
860 |
2,222 |
665 |
0,675 |
125 |
50 * 6 |
50 * 3 |
955 |
2,667 |
740 |
0,81 |
155 |
60 * 6 |
60 * 3 |
1125 |
3,2 |
870 |
0,972 |
185 |
80 * 6 |
70 * 3 |
1480 |
4,267 |
1150 |
1,296 |
215 |
100 * 6 |
75 * 3 |
1810 |
5,334 |
1425 |
1,62 |
230 |
60 * 8 |
20 * 4 |
1320 |
4,267 |
1025 |
1,296 |
70 |
80 * 8 |
22 * 4 |
1690 |
5,689 |
1320 |
1,728 |
75 |
100 * 8 |
25 * 4 |
2080 |
7,112 |
1625 |
2,19 |
85 |
120 * 8 |
30 * 4 |
2400 |
8,534 |
1900 |
2,592 |
100 |
60 * 10 |
40 * 4 |
1475 |
5,334 |
1155 |
1,62 |
130 |
80 * 10 |
50 * 4 |
1900 |
7,112 |
1480 |
2,16 |
165 |
100 * 10 |
60 * 4 |
2310 |
8,89 |
1820 |
2,7 |
195 |
120 * 10 |
70 * 4 |
2650 |
10,668 |
2070 |
3,24 |
225 |
* * *
Наименование испытания |
Вид испытания |
Нормы испытания |
Указания |
28.1. Измерение сопротивления изоляции |
К, Т, М |
См. табл.37 (Приложение 3.1) |
|
28.2. Испытание повышенным напряжением про-мышленной частоты электротехнических изделий напряжением выше 12 В переменного тока и — 120 В постоянного тока, в том числе: |
К |
Длительность приложения напряжения (Uисп) — 1 мин |
|
1) изоляция обмоток и токоведущего кабеля переносного электроинструмента относительно корпуса и наружных металлических деталей |
|
Для электроинструмента на напряжение до 50 В Uисп принимается 550 В. Для электроинструмента на напряжение выше 50 В и мощности до 1 кВт — 900 В, при мощности более 1 кВт — 1350 В |
У электроинструмента с корпусом из изоляционного материала на время испытаний должны быть обернуты металлической фольгой и соединены с заземлителем корпус и соединенные с ним детали. При сопротивлении изоляции более 10 MОм испытание повышенным напряжением может быть заменено измерением одноминутного сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2500 В |
2) изоляции обмоток понижающих трансформаторов |
|
Испытательное напряжение должно быть 1350 В при номинальном напряжении первичной обмотки трансформатора 127-220 В, и 1800 В при номинальном напряжении первичной обмотки 380-440 В |
Испытательное напряжение прикладывается поочередно к каждой из обмоток. При этом остальные обмотки должны быть соединены с заземленным корпусом и магнитопроводом |
28.3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты силовых и вторичных цепей рабочим напряжением выше 50 В переменного тока, не содержащих устройств с микроэлектронными элементами: |
К |
Продолжительность испытания — 1 мин. Испытательное напряжение -1000 В |
|
1) изоляции распределительных устройств элементов приводов выключателей, короткозамыкателей, отделителей, аппаратов, а также вторичных цепей управления, защиты, автоматики, телемеханики и т.д. |
|
|
См. также главу 3 п.3.6.23. При проведении испытаний мегаомметром на 2500 В можно не проводить измерений мегаомметром на 500-1000 В |
2) изоляции силовых и осветительных электропроводок |
|
|
Производится в случае, если сопротивление изоляции оказалось ниже 1 МОм |
28.4. Проверка срабатывания защиты при системе питания с заземленной нейтралью (TN-C, TN-C-S, TN-S) |
К, Т, М |
При замыкании на нулевой защитный проводник ток однофазного короткого замыкания должен составлять не менее: трехкратного значения номинального тока плавкой вставки предохранителя трехкратного значения номинального тока нерегулиремого расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой трехкратного значения уставки по току срабатывания регулируемого расцепителя автоматического выключателя обратнозависимой от тока характеристикой 1,1 верхнего значения тока срабатывания мгновенно действующего расцепителя (отсечки) |
Проверяется непо-средственным измерением тока однофазного короткого замыкания с помощью специальных приборов или измерением полного сопротивления петли фаза-нуль с последующим определением тока короткого замыкания У электроустановок, присоединенных к одному щитку и находящихся в пределах одного помещения, допускается производить измерения только на одной, самой удаленной от точки питания установке У светильников наружного освещения проверяется срабатывание защиты только на самых дальних светильниках каждой линии Проверку срабатывания защиты групповых линий различных приемников допускается производить на штепсельных розетках с защитным контактом |
28.5 Проверка наличия цепи между заземленными установками и элементами заземленной установки |
К, Т, М |
Не должно быть обрывов и неудовлетворительных контактов. Переходное сопротивление контактов должно быть не выше 0,05 Ом |
Производится на установках, срабатывание защиты которых проверено |
28.6. Проверка действия расцепителей |
К |
Пределы работы расцепителей должны соответствовать заводским данным |
— |
28.7. Проверка устройств защитного отключения |
М |
Производится путем нажатия на кнопку «Т» (тест), включенного в сеть устройства |
Производится не реже 1 раза в квартал |
28.8 Проверка работы контакторов и автоматов при пониженном и номинальном напряжении оперативного тока |
К |
См. табл.38 (Приложение 3.1) |
— |
28.9. Проверка фазировки распределительных устройств напряжением до 1000 В и их присоединений |
К |
Должно иметь место совпадение по фазам |
— |
28.10. Измерение напряжений прикосновения и шага |
К |
В системе с заземленной нейтралью при однофазном коротком замыкании напряжение прикосновения и шага не должно превышать 50 В, если для конкретных помещений не установлены другие значения |
Измерение производится в животноводческих комплексах, банях с электронагревателями и на других объектах, где в целях предотвращения электротравматизма выполнено уравнивание и выравнивание потенциалов |
28.11. Проверка главной заземляющей шины (ГЗШ) |
К, Т |
Проверка затяжки болтовых и целостность сварных контактных соединений |
Производится в соответствии с указаниями п.1 |
28.12. Измерение уровня освещенности и других светотехнических параметров |
К, Т |
Освещенность и другие светотехнические параметры должны быть не ниже значений, предусмотренных нормами |
Оценка результатов контрольных измерений должна производиться с учетом типа применяемых ламп и напряжения в момент измерения. |
Практический подход к PUE
Центры обработки данных могут потреблять в 100 раз больше энергии на единицу площади, чем стандартное офисное здание, и часто только около 15 процентов исходной энергии источника (на электростанции) используется ИТ-оборудованием. Показатель эффективности использования энергии (PUE), впервые определенный совместной организацией The Green Grid, теперь широко признан в качестве отраслевого стандарта для понимания и повышения энергоэффективности систем инфраструктуры центров обработки данных.
Использование PUE является нормой для крупномасштабных центров обработки данных, таких как центры обработки данных, которыми управляют Facebook и Google, и требуется от всех участников сектора ИКТ Проекта раскрытия информации об углероде (CDP) и Протокола по парниковым газам (Протокол по парниковым газам).
Федеральное правительство также использует этот показатель в качестве показателя эффективности своих центров обработки данных. Однако многие центры обработки данных имеют сложные электрические и механические системы распределения, что затрудняет и делает дорогостоящим обширный учет, обычно необходимый для установления PUE.В результате многие малые и средние центры обработки данных не рассчитывают PUE.
Однако существует решение для малых и средних центров обработки данных, позволяющее рассчитать PUE без учета выходной мощности ИБП. В этой статье приведены рекомендации о том, как минимизировать затраты, полагаясь на существующие счетчики, данные, собранные вручную, и оценки, чтобы удовлетворить PUE уровня 1 (PUE1) Green Grid: основные требования к измерениям.
PUE1 также является минимальным требованием для центров обработки данных, участвующих в программе Better Buildings Challenge (BBC) Министерства энергетики США, направленной на снижение энергоемкости партнерских портфелей (включая центры обработки данных) на 20 % к 2020 году.Хотя более подробные измерения, связанные с уровнями PUE 2 и 3, обеспечивают более точные измерения, PUE1 предоставляет ценную информацию для снижения энергопотребления в центрах обработки данных всех размеров и уровней сложности.
Обзор PUE
PUE — это мера того, насколько эффективно системы компьютерной инфраструктуры центра обработки данных используют энергию. В частности, это отношение общей энергии, используемой центром обработки данных, к энергии, используемой ИТ-оборудованием. Значения PUE могут варьироваться от 1, что указывает на то, что 100 % общей энергии центра обработки данных используется для питания ИТ-оборудования, до бесконечности.Тем не менее, исследования показывают, что значения PUE обычно находятся в диапазоне от 1,3 до 3. Согласно The Green Grid, «при рассмотрении в правильном контексте PUE обеспечивает надежное руководство и полезную информацию о разработке эффективных архитектур питания и охлаждения, развертывании оборудования. внутри этих архитектур и повседневной эксплуатации этого оборудования». Лучше всего использовать анализ отдельных центров обработки данных с течением времени, а также использовать их в качестве основы, чтобы увидеть влияние проектных и эксплуатационных изменений.
PUE: Годовое потребление энергии общего объекта / Годовое потребление энергии ИТ-оборудованием ) системы, распределительные устройства, генераторы, блоки распределения питания (PDU), батареи и потери при распределении, внешние по отношению к ИТ-оборудованию
Энергопотребление ИТ-оборудования
- Энергия, связанная со всем ИТ-оборудованием: вычислительное, хранилище и сетевое оборудование (измерено в выход оборудования ИБП для PUE1)
Известно, что расчет PUE1 основан на счетчиках, которые уже существуют в большинстве центров обработки данных (например,g., выход ИБП) плюс полученные вручную данные и оценки.
PUE1: основные измерения
The Green Grid 2019, для PUE1, «ИТ-нагрузка измеряется на выходе оборудования ИБП и может быть считана с передней панели ИБП, с помощью счетчика на выходе ИБП или , в случае нескольких модулей ИБП, через один счетчик на общей выходной шине ИБП. Обратите внимание, что между ИБП и ИТ-оборудованием могут быть трансформаторы и другие потери при распределении электроэнергии, которые будут игнорироваться при использовании PUE1.
Как правило, существующие счетчики на объекте состоят из встроенных счетчиков мощности на выходе(ах) ИБП для учета потребления энергии ИТ-оборудованием. Измерения энергии обычно выражаются в киловатт-часах (кВтч), и данные следует собирать не реже одного раза в месяц. Если на выходе ИБП нет счетчиков (или эквивалентных в центрах обработки данных без полного покрытия ИБП), их необходимо добавить; обратитесь к Руководству по измерению и ресурсам центра обработки данных, чтобы получить помощь в настройке и реализации плана измерения.
Руководство также предлагает решения для потенциальных препятствий, которые могут возникнуть. Например, на дисплее ИБП могут отсутствовать данные об энергопотреблении, но при наличии внутренних счетчиков ИБП можно установить сетевые карты для считывания выходных данных ИБП и отправки отчетов на сервер. Или на выходе ИБП может отображаться мощность (киловатт), а не энергия (кВтч), и в этом случае часто доступна опция для преобразования счетчиков в кВтч. Таким образом, с выходной мощностью ИБП (или эквивалентом), измеряемой в кВтч, энергопотребление ИТ-оборудования фиксируется как для «автономных», так и для «встроенных» центров обработки данных.
Процесс учета общего энергопотребления объекта (центра обработки данных) и расчета значения PUE зависит от того, является ли центр обработки данных автономным или встроенным, а также от того, насколько доступны измерения сверх выходной мощности ИБП. Персонал центра обработки данных, как правило, может помочь с этим определением. Автономный центр обработки данных не потребляет или использует незначительное количество энергии для чего-либо в здании, кроме самого центра обработки данных. С другой стороны, встроенный центр обработки данных расположен в здании со значительным потреблением энергии для других целей, отличных от центра обработки данных.
Автономные центры обработки данных
Общее энергопотребление объекта измеряется на главном электрическом фидере (ввод коммунальной электросети) электрического и механического оборудования, используемого для питания, охлаждения и кондиционирования центра обработки данных (M1 на рис. 1). ).
Если в автономном центре обработки данных нет собственного счетчика, необходимо добавить счетчик в этом месте. Как упоминалось ранее, энергопотребление ИТ-оборудования измеряется на выходе (выходах) ИБП (M2), поэтому для автономных центров обработки данных
PUE1 = M1/M2.
Встроенные центры обработки данных
PUE определить сложнее, когда центр обработки данных встроен в более крупное здание с общими системами электроснабжения и охлаждения. Некоторые дополнительные измерения обычно рекомендуются для повышения точности оценки PUE. См. Руководство по измерениям и ресурсам центра обработки данных для расчета PUE, основанного на измерении выходной мощности ИБП.
Даже без дополнительных счетчиков PUE1 можно рассчитать, используя данные измерений с выхода ИБП, ручные точечные измерения и оценки.Расчеты PUE немного отличаются в зависимости от характеристик центра обработки данных; например, имеет ли холодильная установка водяное или воздушное охлаждение и установлен ли экономайзер (см. Таблицу 1).
Расчеты PUE в таблице 1 часто выполняются с использованием электронных таблиц (доморощенных) для обработки данных. Качество и объем расчетов и отчетов зависят от знаний и усилий оператора.
Примечания к таблице 1:
1- M2 – мощность ИБП (кВтч) по показаниям счетчика,
2- M2/.9 основан на допущении 10% потерь в электрическом распределении перед измерением M2.
3- Efan – это энергия, потребляемая вентиляторами CRAH или CRAC (кВтч). (Его можно оценить по заводской табличке двигателя. Efan = (мощность двигателя x 0,746 кВт/л.с. x 0,75 предполагаемого коэффициента нагрузки x часы работы)/эффективность двигателя. Предпочтительно измерение фактической энергии, особенно для вентиляторов с приводами с регулируемой скоростью; многие преобразователи частоты имеют встроенные счетчики электроэнергии и мощности, которые можно считывать с той же периодичностью, что и счетчики ИБП).В зависимости от распределения мощности на вентиляторы CRAC или CRAH часто можно использовать несколько центральных точек для выборочной проверки всех блоков; затем предполагается, что одно такое измерение мощности является типичным для года.
Отредактировано на основе таблицы 6.8.1C — ASHRAE 90.1 – 2010
Понимание типа центра обработки данных
Чертежи центра обработки данных и интервью с персоналом инфраструктуры объекта могут предоставить как общую информацию (будь то автономный или встроенный центр обработки данных), так и специфику (т.е.г., какие метры уже стоят).
Электрические однолинейные чертежи показывают систему распределения электроэнергии для здания и существующие счетчики. Измерители, на которые следует обратить внимание, включают: основной(е) электрический фидер(ы) центра обработки данных и для электрического ввода ИТ-оборудования (счетчики часто устанавливаются на выходе ИБП или выходе PDU). В автономных центрах обработки данных обычно достаточно этих двух чисел для определения PUE.
Несмотря на то, что чертежи (в том числе «Исполнение» или «Запись») в некоторой степени полезны, они, как известно, неточны, особенно для старых центров обработки данных.Часто требуется выезд на объект для проверки фактических условий, включая проверки электрических и механических систем, а также условий эксплуатации.
Сводка PUE
Хотя определение PUE1, как описано выше, имеет ограниченную точность из-за зависимости от упрощенных данных, полученных вручную, оно служит хорошей отправной точкой для понимания и повышения энергоэффективности систем инфраструктуры центра обработки данных. Вычисление PUE1 также может служить первым шагом к дополнительным измерениям, необходимым для более точного PUE1, а также к более совершенным измерениям и отчетности, требуемым для PUE2 и PUE3.
Все еще используете стандарт PUE в своем центре обработки данных?
В течение большей части последнего десятилетия ИТ-специалисты использовали показатель под названием Эффективность использования энергии (PUE) для измерения энергоэффективности центров обработки данных.
А что такое ПУЭ? И следует ли вам использовать его для отслеживания эффективности использования энергии на вашем объекте?
Вот что вам нужно знать:
PUE — это не что иное, как коэффициент, сравнивающий общее энергопотребление центра обработки данных с энергией, потребляемой его ИТ-оборудованием.Другими словами, это способ увидеть, сколько энергии потребляют ваши серверы по сравнению с вашим освещением. Идеальный PUE для центра обработки данных равен 1,0, а значение, близкое к 2,0, указывает на то, что на каждый киловатт электроэнергии, потребляемой оборудованием, требуется еще один киловатт для питания объекта.
PUE впервые был представлен в 2006 году Green Grid, некоммерческой организацией ИТ-специалистов. И, несмотря на множество недостатков метрики (показания PUE очень подвержены ошибкам и манипуляциям, вплоть до того, что к показаниям трудно относиться серьезно), метрика быстро стала одним из наиболее распространенных способов отслеживания энергопотребления в центрах обработки данных.
Это изменилось. В 2016 году Американское общество по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) официально исключило PUE из числа приемлемых показателей энергоэффективности центров обработки данных — глобального сообщества, приверженного содействию устойчивому строительству. Это произошло, когда ASHRAE обновил Стандарт 90.1, который предлагает рекомендуемые требования к энергоэффективному проектированию зданий.
ASHRAE признала, что центры обработки данных имеют уникальные потребности в управлении питанием, помимо обычных коммерческих помещений.Итак, группа создала стандарт 90.4P специально для дата-центров.
Стандарт ASHRAE 90.4 учитывает множество факторов, таких как эксплуатация, техническое обслуживание, проектирование и строительство, а также использование возобновляемых ресурсов. Более того, ASHRAE 90.4P определяет центр обработки данных как кондиционированное пространство, комнату или здание, в которых нагрузка ИТ-оборудования превышает 10 кВт, а коэффициент использования мощности превышает 20 Вт на квадратный фут.
На данный момент индустрия центров обработки данных все еще находится в процессе перехода от стандарта 90.от 1 до 90,4P.
«Мы очень усердно работали над созданием этого стандарта таким образом, чтобы он не подавлял инновации в индустрии центров обработки данных и одновременно предлагал критерии, помогающие обеспечить экономию энергии», — заявил Рон Джарнагин, председатель комитета ASHRAE 90.4. «Важно помнить, что центры обработки данных являются критически важными объектами, где управление рисками является основной задачей».
Возможно, наиболее важно то, что стандарт вводит два новых показателя: компоненты механической нагрузки (MLC) и компоненты электрических потерь (ELC).
В Server Technology мы утверждаем, что самый простой способ отслеживать потребление энергии на вашем объекте — использовать автоматизированный подход к управлению в режиме реального времени. Использование Sentry Power Manager (SPM) в сочетании с интеллектуальными блоками распределения питания предоставит вам все необходимое для отслеживания и планирования энергоэффективности.
Emergency Room #20: The Brain-Dead PUE-5
Для этого выпуска Emergency Room я взял мультиэффект Ibanez PUE-5 Tube. Эффекты работали, но переключение было совершенно невосприимчивым.Никаких изменений в состоянии, никаких предварительных настроек, ничего! Просто мигающий светодиод ВКЛ, уставившийся мне прямо в лицо.
Устранение неполадок
При изучении общих проблем с лампой ПУЭ-5 я обнаружил пару случаев, когда микросхема микроконтроллера определялась как неисправный компонент. В этом конкретном устройстве используется микроконтроллер Maxon MC8104H, работающий с дискретной микросхемой EEPROM с маркировкой 80011A.
Чтобы проверить, действительно ли зависание вызвано неисправным микроконтроллером, мне понадобилась схема.Самое близкое, что я смог найти, было руководство по обслуживанию, в котором была схема модели ПУЭ-5 (в отличие от трубки ПУЭ-5) вместе с таблицей устранения неполадок. Я сравнил ее с реальной схемой, и она оказалась на удивление близкой, поэтому я использовал ее в качестве вторичного эталона.
При включении агрегат оставался в режиме байпаса. Нажатие на переключатель байпаса ничего не дало. Я проверил непрерывность переключателя, который был хорошим. Затем я посмотрел, к какому контакту был подключен обходной переключатель — контакту 7 — и увидел соответствующее изменение уровня напряжения, значит, сигнал достиг микроконтроллера.
В PUE-5 используются транзисторные переключатели для блокировки или пропуска сигналов, а один из них для управления функцией обхода был подключен к контакту 29 (CTRL6). После мониторинга этого вывода и отсутствия изменений в уровне его напряжения я был убежден, что столкнулся с мультиэффектами, вызывающими смерть мозга.
Решение
Модификации оборудования
Первое, что я сделал, это поискал в Интернете запасной MC8104H. В результате на eBay были найдены некоторые детали, которые не совсем походили на чип, установленный в устройстве, которое я обслуживал.Вместо того, чтобы заменить его существующим микроконтроллером, я решил использовать свой опыт работы с микроконтроллерами PIC и разработать код из функционального описания руководства.
Однако для этого мне потребуются обширные знания о том, как все взаимосвязано на плате. Я исчерпывающе развел каждый пин, определил, куда он подключается и за что отвечает. (см. таблицу ниже).
Светодиоды активны при низком уровне, что означает, что они включаются, когда напряжение на контакте равно 0 В, и выключаются, когда напряжение составляет 5 В.Транзисторные переключатели (обозначенные CTRLx) выключаются при напряжении 5 В и активируются при напряжении 0 В. Я настроил нормально разомкнутые ножные переключатели как их собственные независимые сигналы, где каждый переключатель подтягивается до 5 В в открытом состоянии.
Одним из интересных компонентов является ползунок, связанный с эффектом задержки. Он отвечает за переключение между интервалами задержки 1024 мс, 256 мс и 64 мс. Эффект задержки создается цифровым процессором, размещенным на дочерней плате, а интервал задержки устанавливается путем сопряжения с двумя контактами на этой микросхеме DSP: контактами 57 и 56.Микроконтроллер MC8104H взаимодействует с двумя транзисторными ключами, помеченными CTRL8 и CTRL9, которые, в свою очередь, подключены к этим контактам DSP.
Входной сигнал ползункового переключателя представляет собой уровень напряжения: 0 В на 1024 мс, 2,5 В на 256 мс и 5 В на 64 мс. Я воспринял это как аналоговый входной сигнал и определил логику, используя таблицу «Уставка задержки — связанные сигналы» слева.
Для транзисторных переключателей я смог соединить диодами выходы каждого из них аналогично тому, как педали BOSS используют транзисторное переключение JFET.Диод размещен с катодом, подключенным к выводу микроконтроллера. Затем анод подключается к базе (или затвору) транзистора CTRLx.
В итоге мне пришлось существенно изменить всю схему микроконтроллера, чтобы настроить ее так, как мне было нужно. Это означало удаление компонентов и обрезку дорожек для изоляции электрических межсоединений. Этот процесс занял какое-то время, около недели, но я, наконец, довел плату до такой степени, что я мог с комфортом начать писать код PIC.
Настройка микроконтроллера
Я решил использовать PIC16F1828 для управления всеми входными сигналами и интервалом задержки. Я дополнил это расширителем ввода-вывода MCP23S17 для поддержки всех выходных сигналов, включая светодиоды и транзисторные переключатели.
Код
На данный момент я не мастер программирования микроконтроллеров. Я делаю то, что могу, с тем, что знаю, и если работа выполняется разумным образом, то это работает для меня. Конечно, я всегда стремлюсь улучшить то, как я делаю вещи, и одно из таких занятий, которое никогда не перестанет требовать этого от меня, — это программирование микроконтроллеров.Если вы придумаете более эффективный способ выполнить эту задачу, я весь в ушах!
При этом код находится в моей учетной записи GitHub. Остальная часть этого поста будет в основном служить основным моментом того, что было сделано. Он также содержит некоторую техническую информацию, на которую я, возможно, захочу вернуться в будущем.
GPIO (ввод-вывод общего назначения)
Первое, что нам нужно определить, это входы и выходы. 16F1828 имеет следующую распиновку из таблицы данных:
А вот распиновка MCP23S17:
В приведенных ниже таблицах каждому входу и выходу соответствует контакт на устройствах PIC и MCP.
После того, как эта таблица была построена, я смог написать определения (команды ‘#define’) для каждого входа и выхода.
Связь SPI
Модуль расширения ввода-вывода MCP23S17 обменивается данными по протоколу SPI. Это означает, что если я хочу, чтобы светодиод включился, мне нужно отправить MCP23S17 битовую строку (очень специфическим образом), сообщающую ему об этом. Я работал с MCP23S17 раньше (вот почему я выбрал его), и поэтому я смог использовать часть этого кода в этом проекте.Первое время работа с SPI была не гладкой, есть несколько придирчивых настроек регистра, которые нужны для того, чтобы заставить его работать.
В коде я обозначил RC6 как выбор ведомого, RC7 как SDO и RC8 как тактовый сигнал SPI. Ниже приведен код, который настроил периферийное устройство SPI на микросхеме PIC:
Первое, что он делает, — отключает MSSP (главный синхронный последовательный порт), устанавливая бит SSPEN в ноль. Следующие две строки соответственно устанавливают нулевую полярность тактовой частоты и режим SPI для MSSP с тактовой частотой, равной четверти частоты внутреннего генератора.
Регистр SSP1STAT настроен для настройки передачи, зависящей от фронта тактового сигнала, и условий выборки входных данных SPI. См. DS41419A стр. 290 для деталей регистра. Последним шагом является повторное включение MSSP с помощью бита SSPEN.
Непосредственно после этого MCP23S17 настраивается через SPI:
Выбор ведомого включен, что означает, что MCP должен обращать внимание на инструкции микроконтроллера. Вводится небольшая задержка, чтобы дать MCP время настроиться.Затем в MCP выполняется пять записей SPI.
Во-первых, IOCON устанавливается в 00101000. При сопоставлении с регистром ниже мы можем определить, что HAEN и SEQOP установлены в 1, а все остальные биты очищены. HAEN = 1 позволяет внешним контактам аппаратного адреса MCP23S17 (A0, A1 и A2) подключаться определенным пользователем способом. Я решил заземлить их все на 0В. SEQOP=1 отключает последовательный режим работы, фиксируя указатель адреса, чтобы он не увеличивался.
MCP23S17 имеет два порта: GPIOA и GPIOB, каждый с 8 контактами.Следующие две строки в приведенном выше коде отвечают за настройку направления ввода-вывода для каждого порта. В этом случае все контакты на обоих портах установлены в режим вывода. Две строки после этого сбрасывают регистры GPIOA и GPIOB, чтобы они содержали значения регистров, обозначенные переменными «MCP_GPIOA» и «MCP_GPIOB» соответственно.
Уставка задержки
Для уставки задержки я использовал аналоговый вход на микросхеме PIC, в частности контакт 17 (AN2). Я использовал функцию «updateDelaySetpoint()», чтобы установить заданные значения задержки.Периферийное устройство АЦП начинает выборку, устанавливая бит GO в регистре ADCON0. Оператор while используется для ожидания, пока не будет собрана выборка, т. е. пока не будет очищено GO_nDONE. После того, как образец собран, он сохраняется в регистре ADRESH.
Введена короткая задержка в 20 мс, и уставка задержки определяется путем сравнения значения регистра ADRESH с предопределенными диапазонами, которые служат для классификации положения переключателя уставки задержки. Как только диапазон определен, задержка устанавливается путем соответствующей настройки выходов CTRL8 и CTRL9.
Параметры
PUE-5 имеет 5 предустановленных конфигураций, программируемых пользователем. Я использовал встроенную EEPROM PIC для хранения и чтения пресетов. Чтобы прочитать пресет из памяти, я использовал функцию EEPROM_Read. В функцию передается адрес EEPROM, который копируется в регистр EEADRL. Очистка битов EEPGD и CFGS настраивает EEPROM в качестве источника памяти для извлечения, установка бита RD инициирует чтение EEPROM, а EEDATL является регистром, значение которого теперь содержит информацию, считанную из памяти EEPROM.
Я определил 5 групп по 2 адреса, отстоящих друг от друга на 4 байта. Каждый пресет состоит из значений MCP_GPIOA и MCP_GPIOB на момент сохранения пресета.
Для записи пресетов я использовал функцию EEPROM_Write. Адрес и данные для сохранения копируются в регистры EEADRL и EEDATL соответственно. Очистка битов EEPGD и CFGS настраивает EEPROM в качестве источника памяти для работы. GIE (Global Interrupt Enable) очищается, чтобы отключить все прерывания при выполнении записи.(Если бит CARRY в регистре STATUS равен 1, то GIE должен быть сброшен обратно в 1. Это была ошибка, которую я должен был исправить…)
Бит WREN установлен для разрешения записи в EEPROM. EECON2 сначала настраивается с 0x55, затем 0xAA, как указано в документации. Бит WR инициирует функцию записи, за которой следует сброс бита разрешения записи. Бит EEIF в регистре PIR2 сбрасывается, чтобы сигнализировать об ожидании прерывания, связанного с EEPROM, , а не .
Результат
В целом, это был забавный проект с несколькими заминками.Один из регуляторов мощности вышел из строя во время тестирования, и я также обнаружил неработоспособным один из переключающих транзисторов. Отремонтировал оба поверх замены микроконтроллера.
Вы можете найти все материалы для этого проекта в моем репозитории Github.
Если вы нашли эту статью полезной, не забудьте подписаться на Mimmotronics в Instragram и подписаться на обновления через информационный бюллетень Mimmotronics.
Инструменты:
Паяльная станция: https://amzn.to/3HcpCmg
Очиститель жала паяльника: https://amzn.to/3EuNJeb
Поглотитель дыма припоя: https://amzn.to/3pydYMo
Фильтры поглотителя дыма припоя: https://amzn.to/3pwthFJ
Держатель печатной платы: https://amzn.to/3mC3IAV
Цифровой мультиметр 2-IN-1: https://amzn.to/3ExjlQj
Предложение диапазона
Консультации — Инженер-заказчик | Уменьшите PUE, чтобы разблокировать емкость в центрах обработки данных
Цели обучения
- Определение эффективности энергопотребления, ее происхождения и текущих тенденций в отрасли.
- Узнайте об ИТ-мощностях, неиспользуемых мощностях, мощности оборудования и мощности ИТ-оборудования.
- Поймите, как создавать новые источники доходов за счет снижения PUE и повышения рентабельности инвестиций за счет улучшения PUE.
Эффективность энергопотребления уже давно используется в качестве критерия эффективности центра обработки данных, но редко рассматривается как инструмент, позволяющий разблокировать застрявший потенциал информационных технологий и создать новый источник дохода. Эта новая мощность требует мало времени для создания и требует минимальных капитальных вложений.Окупаемость инвестиций составляет менее шести месяцев, и это может помочь корпорациям отсрочить капитальные затраты, необходимые для наращивания мощностей.
PUE — это показатель, который описывает, насколько эффективно компьютерный центр обработки данных использует энергию. Это отношение общего количества энергии, используемой центром обработки данных, к энергии, подаваемой на вычислительное оборудование. Первоначально он был разработан Green Grid и был быстро принят многими игроками центров обработки данных. PUE был опубликован в 2016 году как глобальный стандарт в соответствии с ISO/IEC 30134-2:2016.
Снижение PUE не только снижает эксплуатационные расходы на счета за коммунальные услуги, но также позволяет снизить стоимость строительства (капитальные затраты), тем самым повышая рентабельность инвестиций для инвесторов. В существующих центрах обработки данных он может раскрыть новый потенциал дохода, используя существующую механическую, электрическую и водопроводную инфраструктуру. Большинство анализов более низкого PUE учитывают только экономию средств за счет снижения энергопотребления. Когда включается новый потенциальный доход, который может привести к гораздо более высокой прибыли для владельцев и операторов.
Uptime Institute ежегодно проводит исследование среднего значения PUE для игроков центров обработки данных по всему миру. В 2018 году средний показатель PUE составил 1,6 в 713 участвующих центрах обработки данных, разбросанных по всему миру, при этом большинство участников находятся в США и Европе. Исследования и опросы Uptime Institute показали, что PUE постоянно снижался в течение последних 10 лет с 2,5 в 2007 году до 1,6 в 2018 году.
Компания Google активно использует PUE в качестве показателя для поддержания низкого уровня энергопотребления в собственном центре обработки данных.Его портфель центров обработки данных имеет один из самых низких показателей PUE в мире. В четвертом квартале 2018 года компания сообщила о последнем 12-месячном PUE, равном 1,11, для своего парка из 15 центров обработки данных по всему миру. Компания тщательно определяет ИТ-нагрузку только как вычислительную мощность; потери центра обработки данных включают мощность, используемую механическим оборудованием, тепло, отводимое электрическим оборудованием, включая источники бесперебойного питания, распределительные устройства и фидеры, а также потери трансформаторов коммунальных услуг и электрических подстанций.
Определение PUE
Существует много неясностей и несоответствий в том, как измерять PUE.Некоторые игроки будут включать подстанции, понижающие трансформаторы и т. д. в формулу PUE, в то время как другие будут измерять энергопотребление на уровне объекта. Телекоммуникационные компании используют централизованные выпрямители со свинцово-кислотными или свинцово-кислотными батареями с 4-12 часами работы и подачей постоянного тока на коммутационное и маршрутизирующее оборудование. Большинство операторов ввода данных используют системы ИБП с резервными батареями и подают переменный ток на серверные стойки с понижающим трансформатором, встроенным в блейд-серверы.Эти различия приводят к неотъемлемым различиям в PUE для разных типов объектов.
Улучшение PUE не только помогает снизить затраты на электроэнергию, но также может разблокировать ценные мощности электрической и охлаждающей инфраструктуры. Это позволит игрокам центров обработки данных добавлять приносящие доход ИТ-мощности, используя существующую электрическую и механическую инфраструктуру. По сути, это означает добавление продаваемой мощности без серьезной модернизации инфраструктуры. Предостережение связано с ограничениями физического пространства, которые здесь не рассматриваются.
Измерительная способность
Большинство компаний, размещающих центры обработки данных, продают ИТ-мощность в киловаттах. ИТ-мощности для них неприкосновенны. Чем больше ИТ-мощность, тем больше потенциальный доход. Каждый киловатт дополнительной ИТ-мощности может принести доход от 200 до 300 долларов в месяц. В наших расчетах ниже мы будем использовать 250 долларов США за киловатт в месяц.
Мы нормализовали мощность механического, электрического и сантехнического оборудования в киловаттах ИТ-мощности, которую оно может поддерживать.Это позволяет использовать простой метод сравнения и анализа. Для этого мы определили новый термин «ИТ-мощность оборудования» для каждой единицы механического охлаждения и электрического оборудования в центре обработки данных. ИТ-мощность оборудования — это функция пикового PUE системы, которая, в свою очередь, зависит от неэффективности всей системы.
Мощность оборудования ИТ измеряется в киловаттах.
e = оборудование
x = переменная и название оборудования, для которого рассчитывается ИТ-мощность
Мощность ИТ-оборудования для электрооборудования рассчитывается следующим образом:
Например:
Наличная мощность распределительного щита определяется как максимальная непрерывно нагруженная мощность первичного распределительного щита; избыточная емкость не учитывается.Например, некоторые распределительные щиты не могут быть загружены более чем на 80 % от их паспортной мощности для непрерывной работы. Эти данные должны быть получены производителем и использованы в расчетах.
PUE центра обработки данных меняется со временем, и мы определяем пик PUE как самый высокий наблюдаемый PUE для сайта в нормальных условиях работы в течение года.
Для холодильного оборудования (чиллеры, кондиционеры компьютерного зала, вентиляционные установки и т. д.) ИТ-мощность оборудования определяется как доступная ИТ-производительность основного холодильного оборудования в день проектирования; опять же, избыточная емкость не учитывается.
Например, номинальная 600-тонная чиллерная установка с воздушным охлаждением может обеспечить только 500-тонную производительность в расчетный день, определяемый как проектные условия охлаждения 0,4% ASHRAE в год после снижения номинальных характеристик для 30% пропиленгликоля. Аналогичная концепция может применяться для кондиционеров воздуха в компьютерных залах или другого оборудования.
Для источников бесперебойного питания и выпрямителей мощность ИТ-оборудования определяется как максимальная мощность непрерывного режима работы.
Примечание. Приведенный выше анализ предполагает, что ИТ, охлаждение и другая разнообразная нагрузка питаются от одного и того же источника (коммунальные услуги, генератор и главный щит обслуживания), что обычно имеет место в большинстве приложений.
Расчет затрат
На рисунке 2 мощность кондиционера машинного зала, коммунальных услуг, генераторной установки, автоматического ввода резерва и главного распределительного щита в центре обработки данных намного превышает текущую ИТ-нагрузку. Операторы центров обработки данных и специалисты по планированию могут использовать это для принятия обоснованных решений о стоимости добавления ИТ-мощностей на своих объектах. Используя эту информацию, операторы могут составить ступенчатую функцию, показывающую стоимость механической, электрической и сантехнической модернизации для каждых дополнительных 250 киловатт ИТ-нагрузки.Эта информация может быть очень мощной.
Это решает проблему распределения капитала для владельцев крупных центров обработки данных. Теперь у владельцев есть функция шага расчета стоимости на одной странице для каждого центра обработки данных, которую они могут использовать, чтобы определить, где установить новые стойки с минимальными капитальными затратами. Эти данные редко доступны и решат важную проблему для владельцев и операторов.
На рис. 3 показано влияние снижения PUE до 1,4 с текущего значения 1,75. Это показывает значительное увеличение ИТ-мощности инженерных сетей, генераторной установки, автоматического ввода резерва и главного распределительного щита.Снижение PUE открывает ИТ-возможности электрического оборудования, поскольку снижается мощность, используемая механическим и другим вспомогательным оборудованием.
Завершение финансового финансового анализа
Ситуация: Объект представляет собой центр обработки данных мощностью 1 мегаватт с пиковым значением PUE 1,75, построенный в 2010 году. Центр обработки данных можно обслуживать с помощью системы электропитания 2N и механической мощности N+1. В настоящее время он работает на полную мощность. Располагаемая мощность электротехнической инфраструктуры составляет 1.75 мегаватт.
Проект улучшения PUE: Механические улучшения энергоэффективности снизили пиковое значение PUE до 1,4. Включены механические улучшения:
- Повышение температуры приточного воздуха и температуры подачи охлажденной воды. Сдерживание горячих коридоров и повышение уставки температуры в помещении.
- Оптимизация последовательности операций насосов охлажденной воды и уставок блоков кондиционирования воздуха машинного зала.
- Установка пластин адиабатического охлаждения на конденсатор холодильной установки.
- Добавление изолирующих демпферов, позволяющих отключать избыточные блоки кондиционирования воздуха в компьютерных залах. Система ребалансировки для перемещения воздуха туда, где это необходимо.
- Оптимизация освещения и управления освещением.
Влияние улучшения PUE на прибыль: В таблице 1 показано влияние на прибыль до вычета процентов, налогов, износа и амортизации (валовая прибыль), когда улучшение PUE привело как к дополнительным ИТ-мощностям, так и к экономии за счет повышения энергоэффективности. В этом сценарии было получено 250 киловатт ИТ-мощности, что дало дополнительные 0 долларов США.75 миллионов годовой доход. Затраты на электроэнергию (эксплуатационные расходы) не изменились, поскольку механическое, электрическое и водопроводное потребление электроэнергии было перенесено на поддержку дополнительной ИТ-нагрузки. Для простоты предполагается, что расходы включают только затраты на электроэнергию. Другие затраты фиксированы и не изменятся из-за корректировки пикового PUE. Прибыль увеличилась на 50,4%. Простая окупаемость этого улучшения составляет менее девяти месяцев.
В таблице 2 показано влияние на валовую прибыль, когда улучшение PUE приводило к экономии только за счет повышения энергоэффективности.В этом сценарии более низкий PUE приводит к снижению потребности в электроэнергии на 350 киловатт. Снижение спроса на электроэнергию приводит к снижению стоимости электроэнергии на 300 000 долларов США. Опять же, расходы включают только затраты на электроэнергию. Другие затраты фиксированы и не изменятся из-за корректировки пикового PUE. Мы видим, что прибыль увеличилась на 20,3%. Простая окупаемость – менее 10 месяцев.
PUE уже давно используется в качестве эталона для измерения эффективности центра обработки данных. Снижение PUE помогает снизить затраты на электроэнергию в центрах обработки данных. Снижение PUE также открывает новые ИТ-возможности, которые могут позволить владельцам центров обработки данных открывать новые источники дохода.
Есть ли у вас опыт и знания по темам, упомянутым в этой статье? Вам следует подумать о том, чтобы поделиться контентом с нашей редакцией CFE Media и получить признание, которого заслуживаете вы и ваша компания. Нажмите здесь, чтобы начать этот процесс.
REHVA Journal 02/2017 — Анализ показателей эффективности ЦОД – следует ли по-прежнему использовать показатель Power Utilization Effectiveness PUE в качестве основного показателя? (Часть 2)
Part1 этой статьи была опубликована в Rehva Journal 2017-01
|
| 94 |
|
Том Ван де ВоортЭйндховенский технологический университетФакультет архитектуры, строительства и планированияНидерланды[email protected] | Vojtech ZavrelЭйндховенский университет технологииОтдел построенной средыНидерланды[email protected] | IGNACIO TRINES GALDIZEindhoven Университет технологийДепартамент построенной средыНидерланды[email protected] | Jan HensenУниверситет Технологии ЭйндховенДепартамент построенной средыНидерланды[email protected] |
Предыдущие исследования показали, что PUE (Эффективность использования энергии) не всегда отражает реальную энергоэффективность центров обработки данных. Это связано с тем, что PUE не показывает производительность в отношении эффективности ИТ, использования воды, рекуперации тепла, производства энергии на месте или воздействия углерода. Поэтому было предложено расширить сферу оценки эффективности за пределы PUE, включив эти предметы. Используя моделирование, в этой статье показан потенциал поиска мер по повышению энергоэффективности, выходящих за рамки PUE, с использованием дополнительных показателей.Таким образом, для центра обработки данных мощностью 1 МВт в Килларни обнаруживается потенциал повторного использования тепла в размере 11-15% от общего потребления энергии. Он также показывает снижение энергопотребления на 4% для фотоэлектрической системы размером с крышу в Севилье, а также потенциал и проблемы, связанные с внедрением более крупных фотоэлектрических систем. Для лучшей оценки эффективности локальной генерации вводится показатель GUE (эффективность использования сети). Расширяя сферу оценки энергоэффективности центра обработки данных, можно сделать следующий шаг в повышении энергоэффективности, и отрасль может взять на себя ответственность за окружающую среду, сократив свое энергопотребление.
Ключевые слова: PUE, показатели производительности, центр обработки данных, энергоэффективность, индикаторы, моделирование, GUE
Koomey, 2011), и ожидается, что это значение удвоится к 2020 году (Whitney et al., 2014), поскольку ожидается, что рост индустрии центров обработки данных продолжится вслед за увеличением числа подключенных устройств, требующих этой инфраструктуры (Modoff et al., 2014).
Осознание этой тенденции привело к усилиям по повышению устойчивости индустрии центров обработки данных за счет повышения их энергоэффективности. В настоящее время потоки энергии в центре обработки данных контролируются на разных уровнях, чтобы можно было оценить как общую, так и подсистемную энергоэффективность. Показатели производительности рассчитываются и используются в качестве индикаторов эффективности систем (Wang et al., 2011).
Основным показателем, который используется для оценки общей энергоэффективности центра обработки данных, является PUE, который показывает соотношение между общим энергопотреблением объекта и энергопотреблением ИТ-оборудования (Avelar et al., 2012):
Следовательно, оптимальное значение PUE равно 1,0, максимальное значение равно бесконечности. PUE был разработан для предоставления стандартов сбора данных «для определения эффективности любых изменений, внесенных в данный центр обработки данных» (idem, 2012), но широко используется для сравнения энергоэффективности между центрами обработки данных. Однако объем PUE недостаточен для точного отражения общей энергетической эффективности центра обработки данных, поскольку он не охватывает, среди прочего, эффективность ИТ-оборудования, использование воды, рекуперацию энергии или производство возобновляемой энергии на месте (Van de Voort et al., 2017). Этот документ призван показать дополнительные преимущества использования метрик, дополняющих PUE, при оценке производительности центров обработки данных для дальнейшего снижения энергопотребления отрасли центров обработки данных.
Методология исследования
Чтобы найти решение описанной выше проблемы, был сформулирован следующий исследовательский вопрос:
«Как метрики производительности, дополняющие PUE, могут помочь лучше отразить реальную энергетическую производительность центра обработки данных?»
Данные высокого разрешения о потоках энергии в центре обработки данных необходимы для оценки того, насколько эти дополнительные показатели улучшают оценку фактической энергетической эффективности центров обработки данных.Поскольку эта информация, полученная в результате измерений в центрах обработки данных, является очень конфиденциальной, была создана виртуальная среда. Еще одним преимуществом является возможность определения различных граничных условий, что позволяет моделировать различные сценарии в контролируемых условиях. Эта имитационная модель энергопотребления здания используется для подробного анализа преимуществ использования дополнительных показателей помимо PUE для оценки энергоэффективности центра обработки данных. Моделирование обеспечивает почасовые значения потоков энергии в центре обработки данных в течение одного года.Различные потоки энергии, рассчитанные с помощью моделирования, можно найти в таблице 1 . Из этих данных с высоким разрешением можно рассчитать все необходимые значения для соответствующих показателей производительности.
Таблица 1. Выходные параметры моделирования.
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
PS Потеря | [KWH] | |||||||||||||||||||||||||||||||||
AUXLIRY POWER | [KWH]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [KWH] | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [KWH] .А именно, устойчивое производство энергии на месте; восстановление энергии; и сбор геотермальной энергии. Расчетные значения PUE и других соответствующих показателей: ERF (доля повторного использования энергии, Паттерсон, 2010 г.): OEM (согласование энергии на месте, Цао и др., 2013 г.), OEF (доля энергии на месте, Цао и др., 2013 г.) и GUE (Эффективность использования сети, Van de Voort et al., 2017) будет использоваться для оценки преимуществ использования показателей, дополняющих PUE. Настройка симуляцииДля этих симуляций была адаптирована имитационная модель центра обработки данных, разработанная Van Schie et al.(2015) используется для представления центра обработки данных мощностью 1 МВт. TRNSYS использовался в качестве инструмента моделирования для создания модели белого ящика, представляющей этот центр обработки данных. Обзор модели можно найти в приложении A . Модель использовалась для моделирования влияния различных переменных, описанных в Таблица 2 , на потоки энергии в центре обработки данных. Места были выбраны для представления трех различных климатических условий в Европе. Были смоделированы четыре различные системы HVAC, представляющие широкий спектр эффективности системы охлаждения.Два разных профиля рабочей нагрузки ИТ используются в качестве входных данных для оценки влияния нагрузки ИТ на потоки энергии. Кроме того, в качестве стратегий управления использовались две заданные точки температуры на входе. Наконец, представлены три фотоэлектрические системы разного размера, чтобы оценить преимущества местной возобновляемой генерации. Размеры первой фотоэлектрической системы соответствуют размерам площади крыши типичного центра обработки данных мощностью 1 МВт (2 000 м² фотоэлектрических систем). Это моделирование показывает, в какой степени фотоэлектрические системы могут снизить энергетическое воздействие центра обработки данных в пределах этих реалистичных границ.Проблем с согласованием энергопотребления нет, так как значение OEM остается равным 1 в течение всего года. Во втором сценарии размер фотоэлектрической системы увеличивается, чтобы максимизировать генерацию, сохраняя при этом средний OEM-производитель близким к 1 (11 100 м² PV). Этот случай показывает, какая часть общего спроса на энергию может быть удовлетворена фотоэлектрической системой, не вызывая проблем с согласованием. Размер третьей фотоэлектрической системы позволяет ежегодно вырабатывать такое же количество энергии, как и общее энергопотребление центра обработки данных (51 750 м² фотоэлектрических модулей). В этот момент возникают проблемы с согласованием, потому что пики генерации значительно превышают спрос. Таблица 2. Входные переменные для моделирования.
|