كيفية تحديد المقطع العرضي للكابل بواسطة الطاقة. حساب مساحة المقطع العرضي لموصلات الألمنيوم للأسلاك والكابلات

كما هو معروف ، هناك قسم مختلفوالمواد و كمية مختلفةيسكن. أيهما يجب أن يتم اختياره حتى لا يدفع مبالغ زائدة ، وفي نفس الوقت يضمن الأمان عمل مستقركل الأجهزة الكهربائية في المنزل؟ للقيام بذلك ، تحتاج إلى حساب الكابل. يتم حساب المقطع العرضي مع معرفة قوة الأجهزة التي تعمل بواسطة الشبكة والتيار الذي سيمر عبر الكبل. تحتاج أيضًا إلى معرفة بعض معلمات الأسلاك الأخرى.

القواعد الاساسية

عند مد الشبكات الكهربائية المباني السكنيةغالبًا ما تستخدم المرائب والشقق كبلًا مع عزل مطاطي أو PVC ، مصمم لجهد لا يزيد عن 1 كيلو فولت. هناك علامات تجارية يمكن استخدامها في الهواء الطلق، في الداخل ، في الجدران (الأخاديد) والأنابيب. عادةً ما يكون هذا كبل VVG أو AVVG به منطقة مختلفةقسم وعدد النوى.
تستخدم أسلاك PVA وأسلاك ShVVP أيضًا لتوصيل الأجهزة الكهربائية.

بعد الحساب ، يتم تحديد الحد الأقصى المسموح به لقيمة المقطع العرضي من عدد من ماركات الكابلات.

التوصيات الرئيسية لاختيار قسم موجودة في قواعد التركيب الكهربائي (PUE). تم إصدار الإصدارين السادس والسابع ، اللذين يوضحان بالتفصيل كيفية وضع الكابلات والأسلاك ، وتثبيت الحماية ، وأجهزة التوزيع ، ونقاط مهمة أخرى.

يتم توفير غرامات إدارية لمخالفة القواعد. لكن الشيء الأكثر أهمية هو أن انتهاك القواعد يمكن أن يؤدي إلى فشل الأجهزة الكهربائية واشتعال الأسلاك وحرائق خطيرة. لا يُقاس الضرر الناجم عن الحريق في بعض الأحيان من الناحية المالية ، ولكن بالإصابات البشرية.

أهمية اختيار القسم الصحيح

لماذا يعتبر تحجيم الكابلات مهمًا جدًا؟ للإجابة ، يجب أن نتذكر دروس الفيزياء المدرسية.

يتدفق التيار عبر الأسلاك ويسخنها. كلما زادت القوة ، زادت الحرارة. يتم حساب القوة الحالية النشطة بالصيغة:

P = يو أناكوس φ = I² * R

ر- مقاومة نشطة.

كما ترى ، تعتمد القوة على القوة الحالية والمقاومة. كلما زادت المقاومة ، زادت الحرارة المتولدة ، أي كلما زادت سخونة الأسلاك. وبالمثل بالنسبة للتيار. كلما زاد حجمها ، زادت سخونة الموصل.

تعتمد المقاومة بدورها على مادة الموصل وطولها ومساحة المقطع العرضي.

R = ρ * l / S.

ρ – المقاومة النوعية;

ل- طول الموصل

س- مساحة المقطع العرضي.

من الواضح أن ما مساحة أقلكلما زادت المقاومة. وكلما زادت المقاومة ، زادت سخونة الموصل.

إذا اشتريت سلكًا وقمت بقياس قطره ، فلا تنسَ أن المنطقة تحسب بالصيغة:

S = π * د² / 4

د- قطر الدائرة.

لا تنس المقاومة أيضًا. يعتمد ذلك على المادة التي تصنع منها الأسلاك. المقاومة المحددة للألمنيوم أكبر من مقاومة النحاس. لذلك ، مع نفس المنطقة ، سوف يسخن الألمنيوم أكثر. يتضح على الفور سبب التوصية بأخذ أسلاك الألمنيوم ذات المقطع العرضي الأكبر من الأسلاك النحاسية.

من أجل عدم الخوض في حساب طويل للمقطع العرضي للكابل في كل مرة ، تم تطوير قواعد اختيار المقطع العرضي للسلك في الجداول.

حساب المقطع العرضي للسلك للطاقة والتيار

يعتمد حساب المقطع العرضي للسلك على إجمالي الطاقة المستهلكة الأجهزة الكهربائيةفي الشقة. يمكن حسابها بشكل فردي ، أو استخدام الخصائص المتوسطة.

لدقة الحسابات ، مخطط كتلةتظهر الآلات. يمكنك معرفة قوة كل منها من التعليمات أو القراءة على الملصق. تتمتع المواقد الكهربائية والغلايات ومكيفات الهواء بأعلى طاقة. يجب أن يكون الرقم الإجمالي في حدود حوالي 5-15 كيلو واط.

معرفة القوة ، تحدد الصيغة التيار المقدر:

أنا = (ص ك) / (يوكوس فاي)

ص- القوة بالواط

يو= 220 فولت

ك= 0.75 - معامل التضمين المتزامن ؛

كوس φ = 1للأجهزة الكهربائية المنزلية.

إذا كانت الشبكة ثلاثية الطور ، فسيتم استخدام صيغة مختلفة:

أنا = P / (U √3 كوس فاي)

يو= 380 فولت

بعد حساب التيار ، من الضروري استخدام الجداول المعروضة في PUE ، وتحديد المقطع العرضي للسلك. توضح الجداول التيار المستمر المسموح به لأسلاك النحاس والألمنيوم مع العزل أنواع مختلفة. يتم التقريب دائمًا بتنسيق جانب كبيرأن يكون لها احتياطي.

يمكنك أيضًا الرجوع إلى الجداول التي يوصى فيها بتحديد المقطع العرضي عن طريق الطاقة فقط.

تم تطوير حاسبات خاصة يتم من خلالها تحديد المقطع العرضي ، مع معرفة استهلاك الطاقة ومراحل الشبكة وطولها خط الكابل. انتبه لظروف التمديد (في الأنبوب أو في الهواء الطلق).

تأثير طول السلك على اختيار الكابل

إذا كان الكبل طويلًا جدًا ، فهناك قيود إضافية على اختيار القسم ، حيث تحدث خسائر الجهد في قسم ممتد ، مما يؤدي بدوره إلى تسخين إضافي. لحساب خسائر الجهد ، يتم استخدام مفهوم "لحظة التحميل". يتم تعريفه على أنه ناتج الطاقة بالكيلوواط والطول بالأمتار. بعد ذلك ، انظر إلى قيمة الخسائر في الجداول. على سبيل المثال ، إذا كان دخل الطاقة 2 كيلو واط وكان طول الكابل 40 مترًا ، فسيكون عزم الدوران 80 كيلو واط * متر. للكابلات النحاسية ذات المقطع العرضي 2.5 مم مربع. هذا يعني أن فقدان الجهد هو 2-3٪.

إذا تجاوزت الخسائر 5 ٪ ، فمن الضروري أخذ قسم بهامش ، أكثر من الموصى به للاستخدام في تيار معين.

يتم توفير جداول الحساب بشكل منفصل لمرحلة واحدة و شبكة ثلاثية الطور. من أجل زيادة عزم الحمل على ثلاث مراحل حيث يتم توزيع قوة الحمل على المراحل الثلاث. لذلك ، يتم تقليل الخسائر وتقليل تأثير الطول.

تعتبر خسائر الجهد مهمة للأجهزة ذات الجهد المنخفض ، ولا سيما مصابيح تفريغ الغاز. إذا كان جهد الإمداد 12 فولت ، فعند فقدان 3٪ لشبكة 220 فولت ، سيكون الانخفاض ملحوظًا قليلاً ، وبالنسبة للمصباح منخفض الجهد ، سينخفض ​​إلى النصف تقريبًا. لذلك ، من المهم وضع كوابح بالقرب من هذه المصابيح قدر الإمكان.

يتم حساب خسائر الجهد على النحو التالي:

∆U = (P ∙ r0 + Q x0) ∙ L / Un

ص- القوة النشطة ، W.

س — قوة رد الفعل، و.

ص 0- المقاومة النشطة للخط أوم / م.

× 0- مفاعلة الخط ، أوم / م.

الأمم المتحدة- الجهد المقنن ، V. (يشار إليه في خصائص الأجهزة الكهربائية).

إل- طول الخط م.

حسنًا ، إذا كان الأمر أبسط بالنسبة للظروف المحلية:

ر- مقاومة الكابل محسوبة بالصيغة المعروفة R = ρ * l / S.;

أنا- القوة الحالية ، الموجودة في قانون أوم ؛

لنفترض أن لدينا أنا= 4000 واط / 220 في= 18.2 أ.

مقاومة جوهر واحد سلك نحاس 20 مترا و 1.5 ملم مربع. بلغت ر= 0.23 أوم. المقاومة الإجمالية للسلكين هي 0.46 أوم.

ثم ΔU= 18.2 * 0.46 = 8.37 فولت

نسبة مئوية

8,37*100/220=3,8%

على الخطوط الطويلة من الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة ، يتم تثبيتها بإطلاقات حرارية وكهرومغناطيسية.

في عالم التكنولوجيا الحديثة ، أصبحت الكهرباء عمليا على نفس المستوى من حيث الأهمية مثل الماء والهواء. يتم استخدامه في كل مجال تقريبًا. النشاط البشري. كان هناك شيء مثل الكهرباء في عام 1600 ، قبل أن نعرف عن الكهرباء ليس أكثر من الإغريق القدماء. لكن بمرور الوقت ، بدأ ينتشر على نطاق أوسع ، وفقط في عام 1920 بدأت في إزاحة مصابيح الكيروسين من إنارة الشوارع. منذ ذلك الحين ، بدأ التيار الكهربائي بالانتشار بسرعة ، وهو الآن حتى في أكثر القرى النائية ، على الأقل يضيء المنزل والاتصالات الهاتفية.

الكهرباء نفسها عبارة عن تيار من الشحنات الموجهة تتحرك على طول الموصل. الموصل هو مادة قادرة على تمرير هذه من خلال نفسه الشحنات الكهربائية، ولكن كل موصل هناك مقاومة(باستثناء ما يسمى بالموصلات الفائقة ، فإن مقاومة الموصلات الفائقة هي صفر ، ويمكن تحقيق هذه الحالة عن طريق خفض درجة الحرارة إلى -273.4 درجة مئوية).

لكن ، بالطبع ، لا يوجد حتى الآن موصلات فائقة في الحياة اليومية ، وستظهر فيها النطاق الصناعيليس قريبا. في الحياة اليومية ، كقاعدة عامة ، يمر التيار عبر الأسلاك ، ويستخدم بشكل أساسي كنواة أسلاك نحاسية أو ألمنيوم. النحاس والألمنيوم شائعان في المقام الأول بسبب خصائصهما الموصلة ، والتي عكسية المقاومة الكهربائيةوأيضا بسبب الرخص مقارنة بالذهب أو الفضة مثلا.

كيف تفهم أقسام الكابلات النحاسية والألمنيوم للأسلاك؟

تهدف هذه المقالة إلى تعليمك كيفية حساب حجم السلك. إنه مثل ماذا المزيد من الماءتريد الملف ، الأنبوب ذو القطر الأكبر الذي تحتاجه. لذا هنا ، كلما زاد الاستهلاك التيار الكهربائي، يجب أن يكون المقطع العرضي للكابلات والأسلاك أكبر. سأصف ما هو عليه باختصار: إذا قمت بقضم كبل أو سلك ونظرت إليه من النهاية ، فسترى فقط المقطع العرضي ، أي سمك السلك ، الذي يحدد القوة التي يستطيع هذا السلك لتمرير ، الاحماء إلى درجة حرارة مقبولة.

من أجل اختيار القسم الصحيح كابل الطاقةنحن تأخذ في الاعتبار الحد الأقصى لقيمة الحمل الحالي المستهلك. يمكنك تحديد قيم التيارات ، مع معرفة قوة اللوحة للمستهلك ، يتم تحديدها من خلال الصيغة التالية: I \ u003d P / 220 ، حيث P هي قوة المستهلك الحالي ، و 220 هي عدد الفولتات في المنفذ الخاص بك. وفقًا لذلك ، إذا كان المخرج 110 أو 380 فولت ، فإننا نستبدل هذه القيمة.

من المهم معرفة أن حساب قيمة الشبكات أحادية الطور وثلاثية الطور مختلف. من أجل معرفة عدد مراحل الشبكة التي تحتاجها ، تحتاج إلى حساب المبلغ الإجمالي للاستهلاك الحالي في منزلك. فيما يلي مثال على مجموعة متوسطة من المعدات التي قد تكون لديك في المنزل.

مثال بسيط لحساب المقطع العرضي للكابل للاستهلاك الحالي ، سنحسب الآن مجموع قوة الأجهزة الكهربائية المتصلة. المستهلكون الرئيسيون في الشقة المتوسطة هم الأجهزة التالية:

• تلفزيون - 160 واط
• ثلاجة - 300 وات
• الإضاءة - 500 وات
• كمبيوتر شخصي - 550 واط
• مكنسة كهربائية - 600 واط
• فرن ميكروويف - 700 وات
• غلاية كهربائية - 1150 وات
• حديد - 1750 واط
• غلاية (سخان مياة) - 1950 وات
• غسالة - 2650 واط
• إجمالي 10310 واط = 10.3 كيلو واط.

عندما نعرف إجمالي استهلاك الكهرباء ، يمكننا استخدام الصيغة لحساب المقطع العرضي للسلك ، لـ الأداء الطبيعيالأسلاك. من المهم أن تتذكر ذلك بالنسبة للشبكات أحادية الطور وثلاثية الطور ، ستكون الصيغ مختلفة.

حساب المقطع العرضي للأسلاك لشبكة ذات مرحلة واحدة (مرحلة واحدة)

يتم حساب المقطع العرضي للسلك باستخدام الصيغة التالية:

أنا = (P × K و) / (U × cos (φ))

أنا- القوة الحالية

• ص- قوة جميع مستهلكي الطاقة إجمالاً
• ك و- معامل التزامن ، كقاعدة عامة ، يتم أخذ القيمة المقبولة عمومًا البالغة 0.75 للحسابات
• يو- جهد الطور ، وهو 220 فولت ولكن يمكن أن يتراوح من 210 فولت إلى 240 فولت.
• كوس (φ)- بالنسبة للأجهزة المنزلية أحادية الطور ، تكون هذه القيمة من الفولاذ وتساوي 1.

عندما نعثر على طاقة الاستهلاك الحالية وفقًا للصيغة ، يمكننا البدء في اختيار كابل ، الذي يناسبنا من حيث القوة. أو بالأحرى منطقته المستعرضة. يوجد أدناه جدول خاص يتم فيه توفير البيانات ، والذي يقارن مقدار التيار والمقطع العرضي للكابل واستهلاك الطاقة.

قد تختلف البيانات بالنسبة للأسلاك المصنوعة من معادن مختلفة. اليوم ، بالنسبة للتطبيقات السكنية ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام الكابلات النحاسية الصلبة. لا يتم استخدام كابل الألومنيوم عمليا. لكن لا يزال في العديد من المنازل القديمة ، كابل من الألومنيوملا يزال موجودًا.

جدول طاقة الكابل المقدرة بالتيار. يتم اختيار قسم الكابلات النحاسية وفقًا للمعايير التالية:

نقدم أيضًا جدولًا لحساب الاستهلاك الحالي لكابل الألومنيوم:

إذا كانت قيمة الطاقة هي المتوسط ​​بين المؤشرين ، فمن الضروري تحديد قيمة المقطع العرضي للسلك في الاتجاه الأكبر. نظرًا لأن احتياطي الطاقة يجب أن يكون موجودًا.

حساب المقطع العرضي للسلك لشبكة ذات ثلاث مراحل (ثلاث مراحل)

والآن سنقوم بتحليل صيغة حساب المقطع العرضي للأسلاك للشبكات ثلاثية الطور.

لحساب المقطع العرضي لكابل الإمداد ، نستخدم الصيغة التالية:

أنا = P / (√3 × U × cos (φ))

• أنا- القوة الحالية ، والتي وفقًا لها يتم تحديد منطقة المقطع العرضي للكابل
• يو- جهد الطور 220 فولت
• كوس φ -زاوية المرحلة
• ص- يوضح الاستهلاك الكلي لجميع الاجهزة الكهربائية

كوس φ- في الصيغة أعلاه مهمة للغاية ، لأنها تؤثر شخصيًا على القوة الحالية. يختلف باختلاف المعدات ، وغالبًا ما يمكن العثور على هذه المعلمة في الوثائق الفنية، أو العلامة المقابلة على العلبة.

إجمالي الطاقة بسيط للغاية ، نلخص قيمة جميع مؤشرات الطاقة ، ونستخدم الرقم الناتج في الحسابات.

السمة المميزة في شبكة من ثلاث مراحل هي ذلك أكثر سلك رفيعقادرة على تحمل الأحمال الثقيلة. يتم تحديد قسم الأسلاك الذي نحتاجه وفقًا للجدول أدناه.

يتم استخدام حساب المقطع العرضي للسلك للتيار المستهلك ، المستخدم في شبكة ثلاثية الطور ، باستخدام قيمة مثل √3 . هذه القيمة مطلوبة للتبسيط مظهر خارجيالصيغة نفسها:

خطي U = √3 × طور

بهذه الطريقة ، إذا لزم الأمر ، يتم استبدال ناتج الجذر والجهد الطور بجهد خطي. هذه القيمة تساوي 380V (U الخطي = 380V).

مفهوم التيار المستمر

أيضا واحد على الأقل نقطة مهمةعند اختيار كبل لشبكة ثلاثية الطور وحيدة الطور ، من الضروري مراعاة مثل هذا المفهوم الذي يبدو وكأنه تيار مستمر مسموح به. توضح لنا هذه المعلمة مقدار التيار في الكبل الذي يمكن أن يتحمله السلك لفترة زمنية غير محدودة. يمكنك تحديد الأنا في جدول خاص. تختلف اختلافًا كبيرًا أيضًا بالنسبة لموصلات الألمنيوم والنحاس.

في حالة تجاوز هذه المعلمة القيم المسموح بها ، يسخن الموصل. درجة حرارة التسخين تتناسب عكسيا مع القوة الحالية.

قد ترتفع درجات الحرارة في بعض المناطق ليس فقط بسبب المقطع العرضي للسلك المختار بشكل غير صحيح، ولكن أيضًا مع ضعف الاتصال. على سبيل المثال ، في مكان التواء الأسلاك. يحدث هذا كثيرًا في نقطة الاتصال. الكابلات النحاسيةوالألمنيوم. في هذا الصدد ، يخضع سطح المعادن للأكسدة ، ويصبح مغطى بغشاء أكسيد ، مما يؤدي إلى تفاقم التلامس بشكل كبير. في مثل هذا المكان ، سوف يسخن الكابل فوق درجة الحرارة المسموح بها.

عند الانتهاء من جميع العمليات الحسابية والتحقق من البيانات من الجداول ، يمكننا الانتقال بأمان إلى متجر خاصواشتري الكابلات التي تحتاجها لتمديد الشبكة في المنزل أو في البلد. ميزتك الرئيسية على جارك ، على سبيل المثال ، هي أنك قد اكتشفت هذه المشكلة تمامًا بمساعدة مقالتنا ، وستوفر الكثير من المال دون دفع مبالغ زائدة مقابل ما أراد المتجر بيعه لك. نعم ، ومعرفة كيفية حساب المقطع العرضي الحالي للأسلاك النحاسية أو الألومنيوم لن تكون أبدًا غير ضرورية ، ونحن على يقين من أن المعرفة المكتسبة منا ستكون مفيدة عدة مرات في مسار حياتك.

يتم تقديم منتجات الكابلات الآن في السوق في نطاق واسع ، المقطع العرضي للنوى من 0.35 مم. وما فوق ، هذه المقالة سوف تعطي مثالا حساب قسم الكابل.

لحساب مقاومة الموصل ، يمكنك استخدام حاسبة مقاومة الموصل.

خاطئ - ظلم - يظلم اختيار قسم الكابلاتللأسلاك المنزلية ، يمكن أن يؤدي إلى النتائج التالية:

1. متر طوليستكلف نواة سميكة للغاية أكثر ، مما سيؤدي إلى "ضربة" كبيرة للميزانية.

2. ستبدأ النوى في التسخين قريبًا وستذيب العزل إذا تم اختيار قطر موصل غير مناسب (أصغر من اللازم) وهذا يمكن أن يؤدي قريبًا إلى دائرة قصر أو احتراق تلقائي للأسلاك الكهربائية.

من أجل عدم إضاعة المال ، من الضروري قبل البدء في تركيب الأسلاك الكهربائية في شقة أو منزل ، القيام بالشكل الصحيح حساب قسم الكابلاعتمادًا على القوة الحالية والطاقة وطول الخط.

حساب المقطع العرضي للكابل وفقًا لقوة الأجهزة الكهربائية.

يحتوي كل كابل على طاقة مصنفة يمكنه تحملها عند تشغيل الأجهزة الكهربائية. عندما تتجاوز طاقة جميع الأجهزة الكهربائية في الشقة مؤشر محسوبموصل ، فلا يمكن تجنب وقوع حادث في المستقبل القريب.

يمكنك حساب قوة الأجهزة الكهربائية في شقة أو منزل بنفسك ، لذلك تحتاج إلى تدوين خصائص كل جهاز على حدة (تلفزيون ، مكنسة كهربائية ، موقد ، مصابيح) على قطعة من الورق. ثم يتم تلخيص جميع القيم التي تم الحصول عليها ، ويتم استخدام الرقم النهائي لتحديد القطر الأمثل.

تبدو صيغة حساب القوة كما يلي:

Ptotal = (P1 + P2 + P3 +… + Pn) * 0.8 ، حيث: P1..Pn-power لكل جهاز كهربائي ، kW

يجدر الانتباه إلى حقيقة أن الرقم الذي ظهر يجب ضربه في عامل التصحيح - 0.8. يشير هذا المعامل إلى أن 80٪ فقط من جميع الأجهزة الكهربائية ستعمل في نفس الوقت. سيكون مثل هذا الحساب أكثر منطقية ، لأن المكنسة الكهربائية أو مجفف الشعر لن يكونا قيد الاستخدام بالتأكيد. وقت طويلبدون توقف.

يشار إلى مثال لحساب المقطع العرضي للكابل من خلال الطاقة في الجداول:

للموصل مع موصلات الألومنيوم.

للموصل مع الموصلات النحاسية.

كما يتضح من الجداول ، تحتوي بياناتها على قيم لكل منها نوع الكابل، ما عليك سوى العثور على أقرب قيم الطاقة وإلقاء نظرة على المقطع العرضي المقابل للنوى.

فمثلا حساب المقطع العرضي للكابل بالطاقةيبدو مثل هذا:

دعنا نقول ذلك في الشقة إجمالي القوةمن جميع الأجهزة 13 كيلو واط. من الضروري مضاعفة القيمة التي تم الحصول عليها بمعامل 0.8 ، ونتيجة لذلك ، سيعطي هذا 10.4 كيلو واط من الحمل الفعلي. ثم يجب العثور على قيمة مناسبة في عمود الجدول. أقرب رقم هو 10.1 لشبكة أحادية الطور (جهد 220 فولت) وللشبكة ثلاثية الطور ، الرقم هو 10.5. لذلك نتوقف عن اختيار قسم لشبكة أحادية الطور على موصل 6 مم أو لشبكة ثلاثية الطور على موصل 1.5 مم.

حساب المقطع العرضي للكابل وفقًا للحمل الحالي.

أكثر دقة حساب المقطع العرضي للكابل الحاليلذلك من الأفضل استخدامه. جوهر الحساب مشابه ، ولكن في هذه القضيةمن الضروري فقط تحديد الحمل الحالي على الأسلاك. تحتاج أولاً إلى حساب القوة الحالية لكل من الأجهزة الكهربائية باستخدام الصيغ.

متوسط ​​طاقة الأجهزة الكهربائية المنزلية

مثال على عرض قوة جهاز كهربائي (في هذه الحالة ، تلفزيون LCD)

للحساب ، يجب عليك استخدام هذه الصيغة إذا كانت الشقة تحتوي على شبكة أحادية الطور:

أنا = P / (U × cosφ)

عندما تكون الشبكة ثلاثية الطور ، ستبدو الصيغة كما يلي:

I = P / (1.73 × U × cosφ) ، حيث P هي الطاقة الكهربائية للحمل ، W ؛

• U - الجهد الفعلي في الشبكة ، V ؛
• cosφ - عامل القدرة.

تجدر الإشارة إلى أن قيم قيم الجدول ستعتمد على شروط وضع الموصل. ستكون أحمال الطاقة والتيار أكبر بشكل ملحوظ أثناء التثبيت الأسلاك المفتوحةمما لو كان الأسلاك في الأنبوب.

يوصى بضرب القيمة الإجمالية الناتجة للتيارات للاحتياطي بمقدار 1.5 مرة ، لأنه بمرور الوقت ، يمكن شراء أجهزة كهربائية أكثر قوة في الشقة.

حساب قسم الكابل بطول الطول.

يمكنك أيضا حساب المقطع العرضي للكابل حسب الطول. يتمثل جوهر هذه الحسابات في أن لكل موصل مقاومته الخاصة ، مما يساهم في الخسائر الحالية مع زيادة طول الخط. من الضروري اختيار موصل به موصلات أكبر إذا تجاوزت الخسارة 5٪.

الحسابات كالتالي:

• يتم حساب الطاقة الإجمالية لجميع الأجهزة الكهربائية وقوة التيار.
• ثم يتم حساب مقاومة الأسلاك الكهربائية باستخدام الصيغة: مقاومة الموصل (ع) * الطول (بالأمتار).
• من الضروري تقسيم القيمة الناتجة حسب المقطع العرضي للكابل المحدد:

R = (p * L) / S ، حيث p هي قيمة جدولية

يجب أن تنتبه إلى حقيقة أن طول الممر الحالي يجب أن يتضاعف مرتين ، حيث أن التيار يتدفق في البداية من خلال نواة واحدة ، ويعود مرة أخرى من خلال الآخر.

• يتم حساب فقدان الجهد: يتم ضرب القوة الحالية بالمقاومة المحسوبة.
• بعد ذلك ، يتم تحديد حجم الخسائر: يتم تقسيم خسائر الجهد على الجهد في الشبكة ومضروبة بنسبة 100٪.
• يتم تحليل الرقم النهائي. إذا كانت القيمة التي تم الحصول عليها أقل من 5٪ ، فيمكن ترك القسم الأساسي المحدد ، ولكن إذا كانت القيمة أكبر ، فمن الضروري اختيار موصل أكثر سمكًا.

جدول المقاومة.

من الضروري إجراء عملية حسابية مع مراعاة الخسائر على طول الطول ، إذا امتد الخط لمسافة طويلة إلى حد ما ، وإلا فسيكون هناك احتمال كبير حدد قسم الكابلليس تماما.

تناقش المقالة المعايير الرئيسية لاختيار قسم الكابل ، وتقدم أمثلة على الحسابات.

في الأسواق ، يمكنك غالبًا رؤية علامات مكتوبة بخط اليد تشير إلى أي علامة يحتاج المشتري لشرائها اعتمادًا على تيار الحمل المتوقع. لا تصدق هذه العلامات لأنها تضللك. يتم تحديد المقطع العرضي للكابل ليس فقط من خلال تيار التشغيل ، ولكن أيضًا من خلال العديد من المعلمات الأخرى.

بادئ ذي بدء ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه عند استخدام كبل في حدود إمكانياته ، يتم تسخين نوى الكبل بعدة عشرات من الدرجات. تفترض القيم الحالية الواردة في الشكل 1 تسخين نوى الكابلات حتى 65 درجة عند درجة حرارة بيئة 25 درجة. إذا تم وضع العديد من الكابلات في أنبوب أو صينية واحدة ، فبسبب تسخينها المتبادل (كل كابل يسخن جميع الكابلات الأخرى) ، يتم تقليل الحد الأقصى المسموح به من التيار بنسبة 10 - 30 بالمائة.

أيضًا ، ينخفض ​​الحد الأقصى المحتمل للتيار عندما حرارة عاليةبيئة. لذلك ، في شبكة المجموعة (شبكة من الدروع إلى المصابيح والمآخذ وأجهزة الاستقبال الكهربائية الأخرى) ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام الكابلات في تيارات لا تتجاوز 0.6 - 0.7 من القيم المعطاة في الشكل 1.

أرز. 1. التيار المستمر المسموح به للكابلات ذات الموصلات النحاسية

بناءً على ذلك ، يعد الاستخدام الواسع النطاق لقواطع الدائرة ذات التيار المقنن 25 أمبير لحماية شبكات المقابس المزودة بكابلات بموصلات نحاسية ذات مقطع عرضي 2.5 مم 2 أمرًا خطيرًا. يمكن العثور على جداول عوامل الاختزال اعتمادًا على درجة الحرارة وعدد الكابلات في درج واحد في قواعد التركيب الكهربائي (PUE).

تنشأ قيود إضافية عندما يكون الكابل أطول. في هذه الحالة ، يمكن أن تصل خسائر الجهد في الكابل إلى قيم غير مقبولة. كقاعدة عامة ، عند حساب الكابلات ، فإنها تنطلق من الحد الأقصى للخسائر في الخط الذي لا يزيد عن 5 ٪. ليس من الصعب حساب الخسائر إذا كنت تعرف قيمة مقاومة نوى الكابل وتيار الحمل المقدر. ولكن عادةً ما يتم استخدام جداول اعتماد الخسائر على لحظة التحميل لحساب الخسائر. يتم حساب لحظة التحميل على أنها ناتج طول الكابل بالأمتار والطاقة بالكيلوواط.

تظهر البيانات الخاصة بحساب الخسائر عند جهد أحادي الطور 220 فولت في الجدول 1. على سبيل المثال ، بالنسبة للكابل ذي الموصلات النحاسية ذات المقطع العرضي 2.5 مم 2 بطول كابل 30 مترًا وقوة تحميل 3 كيلو وات ، تكون لحظة التحميل 30 × 3 = 90 ، وستكون الخسائر 3٪. إذا تجاوزت قيمة الخسارة المحسوبة 5٪ ، فيجب اختيار كابل أكبر.

الجدول 1. لحظة التحميل ، kW x m ، للموصلات النحاسية في خط من سلكين بجهد 220 فولت لقسم عرضي لموصل معين

وفقًا للجدول 2 ، يمكنك تحديد الخسائر في خط من ثلاث مراحل. بمقارنة الجدولين 1 و 2 ، يمكنك أن ترى أنه في خط ثلاثي الطور مع موصلات نحاسية بمقطع عرضي 2.5 مم 2 ، فإن الخسائر 3 ٪ تقابل ست مرات لحظة أعظمالأحمال.

تحدث زيادة ثلاثية في حجم لحظة الحمل بسبب توزيع قوة الحمل على ثلاث مراحل ، وزيادة مضاعفة بسبب حقيقة أنه في شبكة ثلاثية الطور مع حمل متماثل (نفس التيارات في موصلات الطور ) ، التيار في الموصل المحايد يساوي صفرًا. مع الحمل غير المتوازن ، تزداد الخسائر في الكبل ، والتي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار قسم الكابل.

الجدول 2. لحظة التحميل ، kW x m ، للموصلات النحاسية في خط ثلاثي الأطوار رباعي الأسلاك مع صفر لجهد 380/220 فولت لقسم عرضي لموصل معين (انقر على الشكل لتكبير الجدول)

يكون لفقد الكابلات تأثير كبير عند استخدام مصابيح الجهد المنخفض مثل مصابيح الهالوجين. هذا أمر مفهوم: إذا انخفض الجهد 3 فولت على الطور والموصلات المحايدة ، فعند جهد 220 فولت على الأرجح لن نلاحظ ذلك ، وعند جهد 12 فولت ، سينخفض ​​الجهد على المصباح بمقدار النصف إلى 6 فولت هذا هو السبب في أن محولات تشغيل مصابيح الهالوجين تحتاج إلى الاقتراب الأقصى من المصابيح. على سبيل المثال ، بطول الكابل 4.5 متر مع مقطع عرضي 2.5 مم 2 وحمل 0.1 كيلو واط (مصباحان 50 وات) ، يبلغ عزم الحمل 0.45 ، وهو ما يعادل خسارة 5٪ (الجدول 3).

الجدول 3. عزم الحمل ، kW x m ، للموصلات النحاسية في خط من سلكين بجهد 12 فولت لقسم عرضي لموصل معين

الجداول الواردة لا تأخذ في الاعتبار الزيادة في مقاومة الموصلات من التسخين بسبب تدفق التيار من خلالها. لذلك ، إذا تم استخدام الكبل بتيارات 0.5 أو أكثر من الحد الأقصى المسموح به للتيار للكابل في قسم معين ، فيجب إجراء تصحيح. في أبسط الحالات ، إذا كنت تتوقع الحصول على خسائر لا تزيد عن 5٪ ، فاحسب المقطع العرضي بناءً على خسائر بنسبة 4٪. أيضا ، يمكن أن تزيد الخسائر إذا كان هناك عدد كبيروصلات النوى الكابلات.

تتمتع الكابلات ذات الموصلات المصنوعة من الألومنيوم بمقاومة أكبر بمقدار 1.7 مرة من الكابلات ذات الموصلات النحاسية ، على التوالي ، وتكون الخسائر فيها أكبر بمقدار 1.7 مرة.

العامل المحدد الثاني لأطوال الكابلات الطويلة هو الزيادة في القيمة المسموح بها لمقاومة دائرة المرحلة صفر. لحماية الكابلات من الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام قواطع الدائرة ذات الإصدار المشترك. هذه المفاتيح لها إصدارات حرارية وكهرومغناطيسية.

يوفر الإصدار الكهرومغناطيسي الإغلاق الفوري (أعشار وحتى أجزاء من الثانية) لقسم الطوارئ في الشبكة في حالة حدوث ماس كهربائي. على سبيل المثال ، يحتوي قاطع الدائرة المعين C25 على إطلاق حراري قدره 25 أ وإطلاق كهرومغناطيسي قدره 250 أ. المفاتيح الأوتوماتيكية للمجموعة "C" لها نسبة تيار كسر الإطلاق الكهرومغناطيسي إلى الإطلاق الحراري من 5 إلى 10. ولكن عند أخذ القيمة القصوى.

تشمل المقاومة الإجمالية لدائرة الطور الصفري: مقاومة محول التدريج لمحطة المحولات الفرعية ، ومقاومة الكبل من المحطة الفرعية إلى مجموعة مفاتيح الإدخال (ASU) للمبنى ، ومقاومة الكابل الموضوعة من جامعة ولاية أريزونا المفاتيح(RU) ومقاومة كابل خط المجموعة نفسه ، ويجب تحديد المقطع العرضي له.

إذا كان الخط يحتوي على عدد كبير من التوصيلات الأساسية للكابل ، على سبيل المثال ، خط مجموعة من عدد كبير من المصابيح المتصلة بواسطة حلقة ، فيجب أيضًا مراعاة مقاومة اتصالات التلامس. مع حسابات دقيقة للغاية ، تؤخذ مقاومة القوس عند نقطة الإغلاق في الاعتبار.

مقاومة الدائرة المرحلة صفربالنسبة للكابلات رباعية النواة مذكورة في الجدول 4. يأخذ الجدول في الاعتبار مقاومة كل من الطور والموصلات المحايدة. يتم إعطاء قيم المقاومة عند درجة حرارة أساسية للكابل تبلغ 65 درجة. الجدول صالح أيضًا لخطوط السلكين.

الجدول 4

في المحولات الفرعية الحضرية ، كقاعدة عامة ، يتم تثبيت محولات بسعة 630 كيلو فولت أو أكثر. A وأكثر ، لها مقاومة خرج Rtp أقل من 0.1 أوم. في المناطق الريفية ، يمكن استخدام محولات 160-250 كيلوفولت. ولها مقاومة خرج بترتيب 0.15 أوم ، وحتى محولات 40-100 كيلو فولت. أ ، بمقاومة خرج من 0.65 - 0.25 أوم.

كابلات امدادات الطاقة من المناطق الحضرية المحولات الفرعيةإلى منازل ASP ، كقاعدة عامة ، يتم استخدامها مع موصلات من الألومنيوم مع مقطع عرضي من موصلات الطور لا يقل عن 70-120 مم 2. بطول هذه الخطوط أقل من 200 متر ، يمكن اعتبار مقاومة دائرة المرحلة صفر لكابل الإمداد (Rpc) تساوي 0.3 أوم. للحصول على حساب أكثر دقة ، تحتاج إلى معرفة الطول والمقطع العرضي للكابل ، أو قياس هذه المقاومة. تظهر إحدى أدوات هذه القياسات (أداة المتجه) في الشكل. 2.

أرز. 2. جهاز لقياس مقاومة دارة الطور الصفري "المتجه"

يجب أن تكون مقاومة الخط من النوع الذي يضمن ، في حالة حدوث ماس كهربائي ، أن يتجاوز التيار في الدائرة تيار التشغيل للإطلاق الكهرومغناطيسي. وفقًا لذلك ، بالنسبة لقاطع الدائرة C25 ، يجب أن يتجاوز تيار الدائرة القصيرة في الخط 1.15 × 10 × 25 = 287 أمبير ، هنا 1.15 هو عامل الأمان. لذلك ، يجب ألا تزيد مقاومة دائرة المرحلة صفر لقاطع الدائرة C25 عن 220 فولت / 287 أمبير = 0.76 أوم. وفقًا لذلك ، بالنسبة لقاطع الدائرة C16 ، يجب ألا تتجاوز مقاومة الدائرة 220 فولت / 1.15 × 160 أمبير = 1.19 أوم ولآلة C10 - لا تزيد عن 220 فولت / 1.15 × 100 = 1.91 أوم.

لذلك بالنسبة للمناطق الحضرية مبنى سكني، بافتراض Rtp = 0.1 أوم ؛ Rpk = 0.3 أوم عند استخدام كبل به موصلات نحاسية بمقطع عرضي 2.5 مم 2 ، محمي في شبكة مقابس قاطع دائرة C16 ، مقاومة الكابل Rgr (المرحلة و صفر موصلات) يجب ألا يتجاوز Rgr \ u003d 1.19 أوم - Rtp - Rpc \ u003d 1.19 - 0.1 - 0.3 \ u003d 0.79 أوم. وفقًا للجدول 4 ، نجد طوله - 0.79 / 17.46 \ u003d 0.045 كم ، أو 45 مترًا. بالنسبة لمعظم الشقق ، هذا الطول كافٍ.

عند استخدام قاطع الدائرة C25 لحماية كابل بمقطع عرضي 2.5 مم 2 ، يجب أن تكون مقاومة الدائرة أقل من 0.76 - 0.4 \ u003d 0.36 أوم ، وهو ما يتوافق مع أقصى طول للكابل يبلغ 0.36 / 17.46 \ u003d 0.02 كم ، أو 20 مترا.

عند استخدام قاطع الدائرة C10 لحماية خط إضاءة جماعي مصنوع من كبل بموصلات نحاسية بمقطع عرضي 1.5 مم 2 ، نحصل على أقصى مقاومة للكابل مسموح بها 1.91 - 0.4 = 1.51 أوم ، وهو ما يتوافق مع أقصى طول للكابل 1.51 / 29 ، 1 = 0.052 كم ، أو 52 مترًا. إذا كان هذا الخط محميًا بواسطة قاطع الدائرة C16 ، إذن الحد الأقصى لطولسيكون الخط 0.79 / 29.1 = 0.027 كم ، أو 27 مترًا.

سأقدم أدناه جدولًا للمقاطع العرضية للأسلاك ، لكنني أوصي بأن تتحلى بالصبر من خلال قراءة هذا الجزء النظري الصغير حتى النهاية. سيسمح لك ذلك بأن تكون أكثر وعياً في اختيار الأسلاك للأسلاك ، بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك صنعها بنفسك حساب قسم الأسلاك، علاوة على ذلك ، حتى "في العقل".

دائمًا ما يكون مرور التيار عبر الموصل مصحوبًا بإطلاق حرارة (على التوالي ، تسخين) ، والتي تتناسب طرديًا مع الطاقة المشتتة في قسم الأسلاك. يتم تحديد قيمته بواسطة الصيغة P = I 2 * R ، حيث:

• أنا - قيمة التيار المتدفق ،
• R هي مقاومة السلك.

قد تتسبب الحرارة الزائدة في فشل العزل ، مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي و / أو نشوب حريق.

يعتمد التيار المتدفق عبر الموصل على قوة الحمل (P) ، المحددة بواسطة الصيغة

أنا = P / U

(U هو الجهد المنزلي الشبكة الكهربائية 220 فولت).

تعتمد مقاومة السلك R على طوله ومادته وقسمه. بالنسبة للأسلاك الكهربائية في شقة أو كوخ أو مرآب ، يمكن إهمال الطول ، ولكن يجب مراعاة المواد والمقطع العرضي عند اختيار الأسلاك للأسلاك الكهربائية.

حساب قسم السلك

يتم تحديد المقطع العرضي للسلك S حسب قطره d على النحو التالي (فيما يلي ، سأبسط الصيغ قدر الإمكان):
S = π * د 2 /4=3.14*d 2 /4=0.8*d 2.

قد يكون هذا مفيدًا إذا كان لديك سلك بالفعل ، وبدون علامة تشير على الفور إلى المقطع العرضي ، على سبيل المثال ، VVG 2x1.5 ، هنا 1.5 هو المقطع العرضي بالملليمتر 2 ، و 2 هو عدد النوى.

كلما كان المقطع العرضي أكبر ، كلما كان أكبر الحمل الحاليسلك الصمود. مع نفس المقاطع العرضية لأسلاك النحاس والألمنيوم - يمكن أن يتحمل النحاس أكثر حداثةبالإضافة إلى ذلك ، فهي أقل هشاشة وتتأكسد بشكل أسوأ ، وبالتالي فهي الأكثر تفضيلاً.

من الواضح ، مع التثبيت الخفي ، وكذلك الأسلاك الموضوعة في خرطوم مموج ، صندوق كهربائي ، بسبب سوء نقل الحرارة ، سوف يسخن بقوة أكبر ، مما يعني أنه يجب اختيار المقطع العرضي بهامش معين ، لذلك فهو حان الوقت للنظر في قيمة مثل الكثافة الحالية (دعنا نشير إليها Iρ).

يتميز بكمية التيار في الأمبير المتدفق عبر قسم الوحدة للموصل ، والتي سنأخذها على أنها 1 مم 2. نظرًا لأن هذه القيمة نسبية ، فمن الملائم استخدامها لحساب المقطع العرضي باستخدام الصيغ التالية:

1. د = √ 1.27 * I / Iρ = 1.1 * √I / Iρ- الحصول على قيمة قطر السلك ،
2. S \ u003d 0.8 * d 2 - الصيغة التي تم الحصول عليها مسبقًا لحساب القسم ،

نعوض بالصيغة الأولى في الصيغة الثانية ، ونقرب كل ما هو ممكن ، نحصل على نسبة بسيطة للغاية:

S = أنا / أنا

يبقى تحديد قيمة الكثافة الحالية Iρ) ، نظرًا لأن تيار التشغيل I) يتم تحديده بواسطة قوة الحمل ، فقد أعطيت الصيغة أعلاه.

يتم تحديد القيمة المسموح بها للكثافة الحالية من خلال العديد من العوامل ، والتي سأحذفها وأعطي النتائج النهائية ، وبهامش:

مثال على الحساب:

لدينا: إجمالي طاقة الحمل في الخط 2.2 كيلو واط ، والأسلاك مفتوحة ، والسلك من النحاس. للحساب ، نستخدم وحدات القياس التالية: التيار - أمبير ، الطاقة - واط (1 كيلو واط = 1000 واط) ، الجهد - فولت.

جميع المواد المعروضة على هذا الموقع هي لأغراض إعلامية فقط ولا يمكن استخدامها كمبادئ توجيهية ووثائق معيارية.