Calcul de la taille des câbles pour les moteurs LT et HT

Comment calculer la taille du câble pour les moteurs LT et HT ?

Sélectionner la bonne taille de câble pour le moteur est un paramètre important pour l'industrie, que ce soit lors de l'installation et de la mise en service ou pendant les conditions de fonctionnement. C'est un aspect très important pour la sécurité, la minimisation des coûts et la réduction des pertes indésirables. Un câble sous-dimensionné peut brûler pendant le fonctionnement du moteur, entraînant des risques pour la vie humaine, la machine, l'infrastructure, une perte de production et des coûts de remplacement.

Alors qu'un conducteur surdimensionné entraînera des coûts inutiles non seulement pour les câbles à long terme, mais également pour les matériaux de terminaison de câble utilisés avec eux, c'est-à-dire les cosses, les presse-étoupes, le kit de raccordement (en cas de défaut se produire à l'avenir) et un chemin de câbles surdimensionné. Le coût de la main-d'œuvre pour la pose d'un câble de taille supérieure sera également plus élevé par rapport au câble de taille inférieure respectif. Compte tenu de tous ces points vitaux, il est important de faire un calcul correct de la taille du câble pour notre moteur .

• Doit lire :Comment calculer la taille du câble pour différentes charges et le câblage domestique (exemples résolus aux États-Unis et dans l'UE)

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Avant d'entrer dans les détails, clarifions la principale différence entre les moteurs LT et HT.

Quelle est la différence entre les moteurs LT et HT ?

Eh bien, comme le mot LT (Low Tension i.e. Low Voltage) et HT (High Tension i.e. High Voltage) ou couple faible et couple élevé décrivent respectivement toute l'histoire elle-même.

cela dépend également de la disponibilité de la tension d'alimentation, c'est-à-dire aux États-Unis et dans l'UE,

Gammes LT Motors =230V – 415V

Gammes HT Motors =3,3 kV, 6,6 kV – 11 kV

tout en gardant à l'esprit que les moteurs LT besoin de plus actuel que les moteurs HT.

dans d'autres régions, ils ont classé le moteur LT sous 1 kV et le moteur HT supérieur à 1 kV.

Nous devons maintenant discuter du sujet principal qui est comment calculer la taille des câbles pour les moteurs ?

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Calcul de la taille du câble du moteur LT de 125 kW

Moteur KW =125

Pf =0,8, Efficacité =94 %

Tension du système, V₁ =415

Longueur de câble =200 m

Courant de charge =P / (1,732 x V x Pf x Eff)       —>     (P =√3 x Vx I CosΦ =pour les circuits triphasés)

                             =125000 / (1,732 x 415 x 0,8 x 0,94)

                       ~ 230 A

Il s'agit du câble de courant à pleine charge nécessaire pour répondre aux conditions idéales. Mais dans la pratique, plusieurs facteurs de déclassement doivent être pris en compte.

Le courant nominal donné pour les câbles est défini pour une température ambiante de 40 * C. Si la température ambiante est supérieure à cela, la capacité de transport de courant du câble diminue.

Supposons que notre câble soit en Air posé sur un chemin de câbles,

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Température de l'air en degrés		20 °	25°	30°	35°	40°	45°	50°	55°
	PVC normal	1.32	1.25	1.16	1.09	1.00	0,90	0.80	0,80
Facteurs de déclassement	HR PVC	1.22	1.17	1.12	1.06	1.00	0,94	0.87	0,80
	XLPE	1.20	1.16	1.11	1.06	1.00	0,95	0,88	0,82

Facteurs d'évaluation liés à la variation de la température de l'air ambiant

Facteur de correction de température, K₁ lorsque le câble est dans l'air =0,88 (pour 50* Amb temp &câble XLPE)

Le regroupement de câbles réduit également la capacité de charge actuelle du câble. Si de nombreux câbles sont regroupés, ils vont tous chauffer. La chaleur ne pourra pas se dissiper correctement et réchauffera donc le câble lui-même et ceux qui sont en contact. Cela augmentera encore la température. Nous devons donc déclasser la capacité de transport de courant du câble en fonction du facteur de regroupement.

Allons-y pour le pire des cas, c'est-à-dire 3 plateaux parallèles les uns aux autres ayant 9 câbles chacun se touchant.

Non. de racks	Non. de câbles par rack					Non. de câbles par rack
	1	2	3	6	9	1	2	3	6	9
1	1.00	0,98	0,96	0,93	0,92	1.00	0,84	0,80	0,75	0,73
2	1.00	0,95	0,93	0.90	0,89	1.00	0.80	0,76	0,71	0,69
3	1.00	0,94	0,92	0,89	0,88	1.00	0,78	0,74	0.70	0,68
6	1.00	0,93	0.90	0,87	0,86	1.00	0,76	0,72	0,65	0,66

Table :Facteur de regroupement de câbles (nombre de facteurs de plateau), K2 = 0,68 (pour 3 plateaux de 9 câbles chacun)

Facteur de déclassement total =K₁ x K₂

                                  =  0,88×0,68 =0,5984

Sélectionnons 1,1 KV, 3 cœurs, 240 mm², aluminium, XLPE, câble armé pour un passage unique

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Détails techniques pour 1,1 KV, 3 conducteurs, conducteur aluminium/cuivre, câbles blindés isolés XLPE

La capacité actuelle d'un câble en aluminium blindé XLPE de 240 mm² dans l'air est de 402 ampères

Courant de déclassement total d'un câble de 240 mm² =402 × 0,5984 = 240,55 ampères

Résistance = 0,162 Ω/Km et
Réactance = 0,072 Ω/Km

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Chutes de tension estimées dans les câbles en aluminium PVC/XLPE pour système AC
	(Chute de tension – Volts/Km/Amps)
Surface nominale du conducteur (mm²)	P.V.C. Câble		Câble XLPE
	Monophasé	Triphasé	Monophasé	Système à trois
1.5	43.44	37.62	46.34	40.13
2.5	29.04	25.15	30.98	26.83
4	17,78	15.40	18,98	16.44
6	11.06	9.58	11.80	10.22
10	7.40	6.41	7.88	6.82
16	4.58	3.97	4.90	4.24
25	2.89	2.50	3.08	2.67
35	2.10	1.80	2.23	1.94
50	1.55	1.30	1.65	1.44
70	1.10	0,94	1.15	1.00
95	0,79	0,68	0,83	0.70
120	0,63	0,55	0,66	0,56
150	0,52	0,46	0,55	0,48
185	0.42	0,37	0.44	0.40
240	0.34	0.30	0.35	0.30
300	0,28	0.26	0.30	0.26
400	0.24	0.22	0.24	0.22
500	0.23	0.20	0.23	0.20
630	0.20	0.18	0.21	0.18
800	0.19	–	0.20	–
1000	0.18	–	0.18	–

Chute de tension, V₂ =0,3 Volts/Km/Amp    (selon la brochure de Havell)

                          =0,3 x 230 x (200/1000)

                           =13 V

Tension aux bornes du moteur, V₂ =415 -13 =402 V

% de baisse =(V₂ – V₁ ) / (V₁ )

             =(415 - 402) x 100 / (415)

             =3,13 %

Pour décider d'un câble de 240 mm², la condition de sélection du câble doit être vérifiée

1. Le déclassement du câble (240,55 A) est supérieur au courant de pleine charge de la charge (230 A) = OK
2. La chute de tension du câble (3,13 %) est inférieure à la chute de tension définie (10 %) = OK
3. La capacité de court-circuit du câble (22,56 KA) est supérieure à la capacité de court-circuit du système à ce point ( X KA) = OK

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Le câble de 240 mm² satisfait aux trois conditions, il est donc conseillé d'utiliser un câble 3 Core 240 Sq.mm.

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Calcul de la taille du câble pour un moteur de 350 KW HT

Dans le cas d'un système BT, le câble peut être sélectionné sur la base de sa capacité de transport de courant et de sa chute de tension, mais dans le cas d'un système MT/HT, la capacité de court-circuit du câble est un facteur important/décidant. facteur. Ainsi, dans le cas d'un moteur HT, la capacité de court-circuit du câble suffit à elle seule à déterminer la taille du câble car les deux autres paramètres suivront automatiquement.

Considérez l'exemple ci-dessous :

Moteur KW =350

Pf =0,8, Efficacité =94 %

Tension du système, V₁ =6,6 KV

Longueur de câble =200 m

Courant de charge =P / (1,732 x V x Pf x Eff)

                             =350000 / (1,732 x 6600 x 0,8 x 0,94)

                              =41 A

Supposons un niveau de court-circuit/niveau de défaut pour H.T. système, je_sh (pour une durée t=1sec) =26.2 KA

Avec conducteur en aluminium, câble isolé XLPE =

=278,72 mm²

D'où la taille supérieure la plus proche 300 mm² est requis.

Nous pouvons également voir dans le tableau ci-dessous que la capacité de court-circuit d'un câble de 300 mm² est de 28 KA, ce qui est supérieur à notre niveau de défaut.

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(6,6 KV DÉTERMINÉ / 11 KV MIS À LA TERRE)

Détails techniques pour 6,6 KV, 3 conducteurs, conducteur aluminium/cuivre, câbles blindés isolés XLPE

Nous pouvons voir que cela satisfera automatiquement les deux autres conditions également.

Sélectionnons 6,6 KV, 3 conducteurs, 300 mm², aluminium, XLPE, câble armé pour un passage unique

Facteur de correction de température, K₁ lorsque le câble est dans l'air =0,88 (pour 50* Amb temp &câble XLPE)

Facteur de regroupement de câbles (nombre de facteurs de plateau), K₂ =0,68 (pour 3 plateaux de 9 câbles chacun)

Facteur de déclassement total =K₁ x K₂ =0,88 x 0,68 =0,5984

La capacité actuelle d'un câble en aluminium blindé XLPE de 300 mm² dans l'air est de 450 ampères

Courant de déclassement total d'un câble de 300 mm² =450 × 0,5984 = 269,28 ampères

Résistance   = 0,130 Ω / Km et

Réactance    = 0,0999 Ω / Km

Chute de tension =0,26 volts/km/ampère    (selon la brochure Havell)

                      =0,26 x 200 x 41 / 1000

                      =2,132 V

Tension aux bornes du moteur, V₂ =6600 – 2.132 =6597.868 V

                    =(V₁ – V₂ ) / (V₁ )

                             =(6600 – 6597,8) x 100 / (6600)

                      =0,032 %

Pour décider d'un câble de 300 mm², la condition de sélection du câble doit être vérifiée

1. Amp de déclassement du câble (269,28 Ampli ) est supérieur au courant de pleine charge de la charge (41 Amp ) = D'accord
2. Chute de tension du câble (0,032 % ) est inférieure à la chute de tension définie (5 % ) = D'accord
3. Capacité de court-circuit du câble (28,20 KA ) est supérieure à la capacité de court-circuit du système à ce point (26,2 KA ) = D'accord

Le câble de 300 mm² satisfait aux trois conditions , il est donc conseillé d'utiliser un câble 3 cœurs de 300 mm².

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