A kábel keresztmetszetének kiválasztása teljesítmény és áramerősség szerint. A vezetékek és kábelek alumínium vezetőinek keresztmetszeti területének kiszámítása

Huzalszakasz számítás a kiváló minőségű és megbízható elektromos vezetékek nagyon fontos eleme. Valójában ezek a számítások figyelembe veszik az elektromos berendezések energiafogyasztását és azokat a hosszú távú megengedett áramokat, amelyeket a vezeték normál üzemmódban képes ellenállni. Ezen túlmenően mindannyian szeretnénk garanciát vállalni, és biztosak lenni az elektromos vezetékek elektromos és tűzbiztonságában, ezért vezetékszakasz számítás olyan fontos.

Lássuk, mihez vezethet jó választás huzalszakaszok.

A legtöbb esetben az ebben a szolgáltatási szektorban jelenleg a piacon dolgozó villanyszerelők egyáltalán nem vesznek részt számítások elvégzésével, hanem egyszerűen túl- vagy alábecsülik a vezeték keresztmetszetét. Ez általában annak a ténynek köszönhető, hogy az érettségi után hosszú idő után oktatási intézmények nem emlékszik, hogyan történik, mert a megszerzett tudást a gyakorlatban nem rögzítették időben. Ezzel a tudással nagyrészt az energetikai mérnökök és főmérnökök egy része rendelkezik, és ez annak köszönhető, hogy tudásukat nap mint nap ebben az irányban hasznosítják.

Ha a vezetékszakasz kisebb a szükségesnél

Tekintsünk egy példát, ha a vezeték keresztmetszetét alulbecsüljük, vagyis kevesebb energiafogyasztást választunk.

Ez az eset a legveszélyesebb az összes közül, mivel elektromos berendezések károsodásához, tüzet, személyi sérüléshez vezethet. Áramütésés gyakran végzetes. Hogy ez miért történik, az nagyon egyszerű. Tegyük fel, hogy van elektromos vízmelegítő 3 kW teljesítményű, és a szakember által lefektetett vezeték mindössze 1,5 kW-ot képes elviselni. A vízmelegítő bekapcsolásakor a vezeték nagyon felmelegszik, ami végül a szigetelés károsodásához vezet, és a jövőben annak teljes megsemmisüléséhez rövidzárlat lép fel.

Ha a vezetékszakasz nagyobb a szükségesnél

Most vegyünk egy példát egy túlméretezett vezetékszakaszra, amelyet a berendezéshez szükségesnél többet választottak ki. Még mindenféle mondás is van az emberek között, nem fölösleges azt mondják. Ésszerű folyosókon valóban nem felesleges, de sokkal többe fog kerülni, mint amennyi szükséges. A fenti példában megadott 3 kW-os vízmelegítőhöz a számítás szerint 2,5 mm 2 vezetékkeresztmetszetre van szükségünk, nézzük a PUE-ban (elektromos szerelési szabályok) megadott 1.3.4 táblázatot. És a mi esetünkben tegyük fel, hogy egy 6 mm 2 -es vezetéket használtunk, ennek a huzalnak a költsége 2,5-szer magasabb, mint 2,5 mm 2, mondjuk a 2,5 ára 28 rubel, a 6 pedig 70 rubel méterenként. Tegyük fel, hogy 20 méterre van szükségünk, az első esetben 560 rubelt, a másodikban 1400 rubelt költünk, a pénzbeli különbség nyilvánvaló. És képzelje el, ha az egész lakást magas vezetékekkel köti be, akkor ebben az esetben mennyi pénzt fog kidobni. Innen a kérdés, kell-e ilyen tartalék?

A közbenső eredményeket összegezve megtudtuk, hogy a huzal-keresztmetszet helytelen kiszámítása nagyon kellemetlen, esetenként súlyos következményekkel jár, ezért egyszerűen csak helyesen, hozzáértően és komolyan kell megközelíteni a vezeték-keresztmetszet kiválasztását.

A huzal keresztmetszetének kiszámításának képlete

Számítom \u003d P / U nom

ahol számítom a névleges áramot,

P a berendezés teljesítménye,

U nom - névleges feszültség \u003d 220 volt

Például számoljunk ki egy 3 kW-os elektromos vízmelegítőt.

3 kW \u003d 3000 W, I számolt = 3000 / 220 \u003d 13,636363 ..., I. kör számítás \u003d 14 A

Különféle korrekciós tényezők is léteznek, a környezeti feltételektől és a huzalfekvéstől, valamint a rövid távú újrafelvételi együtthatótól függően. NÁL NÉL több ezeknek az együtthatóknak súlya van a 380 V-os háromfázisú hálózatokban a gyártás során, ahol nagy indítóáramok vannak. Esetünkben pedig 220 voltos feszültségre tervezett háztartási elektromos készülékeink vannak, ezért nem számoljuk ki, de mindenképpen figyelembe vesszük és átlagosan 5 A-es értékkel meghatározzuk és hozzáadjuk a számított áramhoz. .

Ennek eredményeként számoltam \u003d 14 + 5 \u003d 19 A,

használt háromerű rézhuzal (fázis, nulla, föld), nézze meg a táblázatot.

A folyamatos áramú rézhuzalok keresztmetszete táblázat (PUE 1.3.4. táblázat)

Ha az érték két különböző szakaszú áram közötti tartományba esik, esetünkben 15 A és 21 A, akkor mindig a nagyobbat vesszük. A 3 kW teljesítményű vízmelegítő csatlakoztatásához szükséges becsült vezetékszakasz 2,5 mm 2.

Tehát a 3 kW teljesítményű vízmelegítő példáján kiszámítottuk a vezetékek keresztmetszetét, megtudtuk, miért lehetetlen alábecsülni és túlbecsülni a vezetékek keresztmetszetét. Megtanultuk a hosszú távon megengedett áramok meghatározását, valamint a megfelelő vezeték-keresztmetszet kiválasztását.

Hasonlóképpen a képlet is végrehajtható, amelynek köszönhetően optimális megvilágítást érhet el, amely nem terheli meg a látást, és kiváló minőségű fényeloszlást biztosít.

Ha saját kezűleg kiszámítja a vezeték keresztmetszetét, megtakaríthatja:

• A vezetékek vásárlásakor a vezeték költsége a keresztmetszettel növekszik. Például 1 méter nem éghető huzal egy márkájú, amely elég jól bevált a telepítésben belső vezetékezés 1,5 négyzet keresztmetszetű ára 15 rubel, és ugyanaz a huzal, amelynek keresztmetszete 2,5 négyzet, 23 rubel, a különbség méterenként 8 rubel, 100 méterről már 800 rubel.
• Védőeszközök vásárlásáról megszakítók, RCD-k. Hogyan aktuálisabb a készülék működése, annál magasabb az ár. Például egy 16 Amperes egypólusú megszakító ára 120 rubel, 25 Amper esetén pedig már 160 rubel, a különbség 40 rubel. Az átlagos teljesítménypajzs körülbelül 12 megszakítót kap 40 rubelből, ebből 480 rubel lesz. Az RCD költségének különbsége még nagyobb, körülbelül 200-300 rubel.

gyártási anyag és vezeték keresztmetszete(jobb lenne vezeték keresztmetszeti területe) talán a fő szempont, amelyet a vezetékek és tápkábelek kiválasztásakor be kell tartani.

Emlékezzünk vissza, hogy a kábel keresztmetszeti területét (S) az S = (Pi * D2)/4 képlettel számítjuk ki, ahol Pi = pi = 3,14, D pedig az átmérő.

Miért olyan fontos a huzalmérő helyes kiválasztása? Mindenekelőtt azért, mert a használt vezetékek és kábelek az Ön háza vagy lakása elektromos vezetékeinek fő elemei. És meg kell felelnie a megbízhatóság és az elektromos biztonság összes szabványának és követelményének.

fő normatív dokumentum, szabályozza a keresztmetszeti területet elektromos vezetékek a kábelek pedig az elektromos telepítési szabályok (PUE). A főbb mutatók, amelyek meghatározzák a huzal keresztmetszetét:

Tehát a fogyasztási terhelésnek nem megfelelő keresztmetszetű, helytelenül kiválasztott vezetékek felmelegedhetnek vagy akár ki is éghetnek, egyszerűen képtelenek ellenállni az aktuális terhelésnek, ami nem befolyásolja otthonának elektromos és tűzbiztonságát. Nagyon gyakori az az eset, amikor gazdaságossági okokból vagy más okból a szükségesnél kisebb keresztmetszetű vezetéket használnak.

A drótszakasz kiválasztásakor sem szabad a „vajjal nem lehet elrontani a kását” mondástól. A valóban szükségesnél nagyobb keresztmetszetű vezetékek használata csak nagy anyagköltségekhez vezet (végül is nyilvánvaló okokból költségük magasabb lesz), és további nehézségeket okoz a telepítés során.

A vezetékek és kábelek rézvezetőinek keresztmetszeti területének kiszámítása

Tehát, ha egy ház vagy lakás vezetékezéséről beszélünk, akkor az lesz optimális alkalmazás: "aljzathoz" - teljesítménycsoportok rézkábel vagy 2,5 mm2 vezeték-keresztmetszetű vezetékek és világítási csoportokhoz - 1,5 mm2 vezeték-keresztmetszetű vezetékek. Ha például nagy teljesítményű készülékek vannak a házban. email tűzhelyek, sütők, elektromos főzőlapok, akkor ezek táplálására 4-6 mm2 keresztmetszetű kábeleket, vezetékeket kell használni.

A vezetékek és kábelek szakaszainak kiválasztására javasolt lehetőség valószínűleg a leggyakoribb és legnépszerűbb az elektromos vezetékek lakások és házak telepítésekor. Ami általában érthető: az 1,5 mm2 keresztmetszetű rézhuzalok 4,1 kW (áram - 19 A), 2,5 mm2 - 5,9 kW (27 A), 4 és 6 mm2 terhelést képesek "tartani" 8 és 10 kW felett. Ez elég konnektorok, világítótestek vagy elektromos tűzhelyek áramellátásához. Ezenkívül a vezetékek keresztmetszetének ilyen megválasztása némi "tartalékot" ad a terhelési teljesítmény növekedése esetén, például új "elektromos pontok" hozzáadásakor.

A vezetékek és kábelek alumínium vezetőinek keresztmetszeti területének kiszámítása

Használata alumínium vezetékek szem előtt kell tartani, hogy a hosszú távú megengedett áramterhelések értékei sokkal kisebbek, mint használatkor. rézhuzalokés ugyanazon szakasz kábelei. Tehát 2 mm2 keresztmetszetű alumíniumhuzalok magjaihoz maximum töltés valamivel több, mint 4 kW (áram szempontjából ez 22 A), a 4 mm2 keresztmetszetű magoknál legfeljebb 6 kW.

A vezetékek és kábelek keresztmetszetének kiszámításakor nem az utolsó tényező az üzemi feszültség. Tehát az elektromos készülékek azonos energiafogyasztása mellett a 220 V-os egyfázisú feszültségre tervezett elektromos készülékek tápkábeleinek vagy vezetékeinek magjainak áramterhelése nagyobb lesz, mint a 380 V-os feszültséggel működő készülékeknél.

Általában a pontosabb számítás érdekében szükséges szakaszok a kábelek és vezetékek vezetőit nemcsak a terhelési teljesítménynek és a vezetékek gyártási anyagának kell vezérelnie; figyelembe kell venni a lefektetésük módját, a hosszát, a szigetelés típusát, a kábelmagok számát stb. Mindezeket a tényezőket teljes mértékben meghatározza a fő szabályozási dokumentum - Villanyszerelési szabályok .

Vezetékméret-választó táblázatok

A számítás a PUE táblázatainak adatait használta

Ma már széles a választék kábel termékek, 0,35 mm-től.kv mag keresztmetszettel. és magasabb.

Ha nem a megfelelő kábelkeresztmetszetet választja a háztartási huzalozáshoz, akkor az eredménynek két eredménye lehet:

1. Egy túl vastag ér „üti” a költségvetését, mert. neki futó mérő többe fog kerülni.
2. Ha a vezeték átmérője nem megfelelő (kisebb a szükségesnél), a magok felmelegednek, és megolvasztják a szigetelést, ami hamarosan rövidzárlathoz vezet.

Mint érti, mindkét eredmény kiábrándító, ezért a lakás előtt helyesen kell kiszámítani a kábel keresztmetszetét a teljesítménytől, az áramerősségtől és a vezeték hosszától függően. Most mindegyik módszert részletesen megvizsgáljuk.

Elektromos készülékek teljesítményének kiszámítása

Minden kábelhez tartozik egy bizonyos mennyiségű áram (teljesítmény), amelyet az elektromos készülékek működése közben el tud viselni. Ha az összes eszköz által fogyasztott áram (teljesítmény) meghaladja a vezetőképes magra megengedett értéket, akkor hamarosan nem kerülhető el a baleset.

A házban lévő elektromos készülékek teljesítményének önálló kiszámítása érdekében minden egyes eszköz (tűzhely, TV, lámpák, porszívó stb.) jellemzőit külön-külön fel kell írni egy papírra. Ezt követően az összes értéket összeadják, és a kész szám alapján kiválasztják a maggal rendelkező kábelt. optimális terület keresztmetszet.

A számítási képlet így néz ki:

Ptot = (P1+P2+P3+…+Pn)*0,8,

Ahol: P1..Pn-teljesítmény minden készüléknél, kW

Felhívjuk a figyelmet arra, hogy a kapott számot meg kell szorozni egy korrekciós tényezővel - 0,8. Ez az együttható azt jelenti, hogy az összes elektromos készüléknek csak 80%-a fog egyszerre működni. Egy ilyen számítás logikusabb, mert például porszívót vagy hajszárítót biztosan nem fogsz sokáig használni szünet nélkül.

Táblázatok a kábelkeresztmetszet teljesítmény szerinti kiválasztásához:

Ezek szűkített és egyszerűsített táblázatok, pontosabb értékek az 1.3.10-1.3.11 bekezdésekben találhatók.

Mint látható, minden egyes kábeltípushoz a táblázatértékeknek saját adatai vannak. Csak meg kell találnia a legközelebbi teljesítményértéket, és látnia kell a megfelelő vezeték-keresztmetszetet.

Annak érdekében, hogy világosan megértse, hogyan kell helyesen kiszámítani a kábelt a teljesítmény alapján, adunk egy egyszerű példát:

Kiszámoltuk, hogy a lakásban lévő összes elektromos készülék összteljesítménye 13 kW. Adott érték meg kell szorozni 0,8-as tényezővel, ami 10,4 kW tényleges terhelést eredményez. A táblázat további részében az oszlopban keresünk megfelelő értéket. Elégedettek vagyunk a "10,1" számmal egyfázisú hálózatnál (feszültség 220 V), és a "10,5" értékkel, ha a hálózat háromfázisú.

Ez azt jelenti, hogy a kábelmagok olyan keresztmetszetét kell kiválasztani, amely az összes elszámolási eszközt táplálja - egy lakásban, szobában vagy más helyiségben. Ez azt jelenti, hogy egy ilyen számítást el kell végezni minden egy kábellel táplált aljzatcsoportra, vagy minden eszközre, ha közvetlenül az árnyékolásról táplálják. A fenti példában kiszámítottuk a bevezető kábel keresztmetszeti területét az egész házra vagy lakásra.

Összességében leállítjuk a szakasz kiválasztását egy 6 mm-es vezetéken egyfázisú hálózattal vagy 1,5 mm-es vezetékkel háromfázisú hálózat. Mint látható, minden nagyon egyszerű, és még egy kezdő villanyszerelő is megbirkózik egy ilyen feladattal!

Jelenlegi terhelés számítása

A kábel keresztmetszetének áramszámítása pontosabb, ezért a legjobb ezt használni. A lényeg ugyanaz, de csak benne ez az eset meg kell határozni a vezetékek aktuális terhelését. Először is a képletek szerint kiszámítjuk az egyes eszközök áramerősségét.

Ha a ház egyfázisú hálózattal rendelkezik, a számításhoz a következő képletet kell használnia:Háromfázisú hálózat esetén a képlet így fog kinézni:Ahol P a készülék teljesítménye, kW

cos Phi - teljesítménytényező

A teljesítményszámítással kapcsolatos képletekről a cikkben olvashat bővebben:.

Felhívjuk a figyelmet arra, hogy a táblázatban szereplő értékek értéke a vezeték lefektetésének körülményeitől függ. Megengedhető aktuális terhelésekés az erő sokkal nagyobb lesz, mint -nél.

Ismételjük, a keresztmetszet bármely számítását egy adott eszközre vagy csoportjára végezzük.

Táblázat az áram és a teljesítmény kábelszakaszának kiválasztásához:

Hossz számítás

Jól utolsó út, amely lehetővé teszi a kábel keresztmetszetének kiszámítását - a hossz mentén. A következő számítások lényege, hogy minden vezetőnek megvan a saját ellenállása, amely a vezeték hosszának növekedésével hozzájárul (mint nagyobb távolság, annál nagyobb a veszteség). Abban az esetben, ha a veszteség meghaladja az 5%-ot, nagyobb vezetős vezetéket kell választani.

A számításokhoz a következő módszert alkalmazzuk:

• Számolni kell teljhatalom elektromos készülékek és áramerősség (a megfelelő képleteket fentebb megadtuk).
• Elvégzik az elektromos vezetékek ellenállásának kiszámítását. A képlet rendelkezik következő nézet: ellenállás vezető (p) * hossza (méterben). Az így kapott értéket el kell osztani a kiválasztott kábelkeresztmetszettel.

R=(p*L)/S, ahol p táblázatos érték

Felhívjuk a figyelmet arra, hogy az áram áthaladásának hosszát meg kell duplázni, mert. áram folyik az egyik vezetéken, majd a másikon visszatér vissza.

• A feszültségveszteség kiszámítása: az áramerősséget megszorozzuk a számított ellenállással.

U veszteségek =I terhelem *R vezetékeket

LOSS=(U veszteség /U nom)*100%

• Meghatározzuk a veszteségek nagyságát: a feszültségveszteségeket elosztjuk a hálózat feszültségével, és megszorozzuk 100%-kal.
• A végső számot elemzik. Ha az érték kisebb, mint 5%, hagyja el a kiválasztott alapszakaszt. Ellenkező esetben „vastagabb” vezetőt választunk.

Mondjuk kiszámoltuk, hogy akkor 0,5 ohm az ellenállásunk és 16 amper az áramerősségünk.

Helyes kiválasztás elektromos kábel fontos a megfelelő szintű biztonság, a kábel költséghatékony használata és a kábelben rejlő lehetőségek teljes kihasználása érdekében. A jól megtervezett keresztmetszetnek folyamatosan alá kell tudni dolgoznia teljes terhelés, sérülés nélkül ellenáll a rövidzárlatoknak a hálózatban, biztosítja a terhelést megfelelő feszültséggel (túlzott feszültségesés nélkül) és biztosítja a működőképességet védőeszközök földelés hiányában. Éppen ezért lelkiismeretes és pontos számítás kábel-keresztmetszetek teljesítmény szerint, ami ma már elég gyorsan elvégezhető online kalkulátorunk segítségével.

A számításokat egyedileg kell elvégezni a kábelszakasz kiszámításának képlete szerint mindegyikhez tápkábel, amelyhez ki kell választani egy adott szakaszt, vagy hasonló jellemzőkkel rendelkező kábelcsoporthoz. Minden kábelméretezési módszer bizonyos mértékig követi a fő 6 pontot:

• Adatgyűjtés a kábelről, beépítési körülményeiről, a szállított terhelésről stb.
• Meghatározás minimális méret kábel áramszámítás alapján
• A minimális kábelméret meghatározása a feszültségesés figyelembevételével
• A minimális kábelméret meghatározása a rövidzárlati hőmérséklet-emelkedés alapján
• A minimális kábelméret meghatározása a hurokimpedancia alapján elégtelen földeléssel
• A legnagyobb kábelméretek kiválasztása a 2., 3., 4. és 5. pont számításai alapján

Online számológép a kábel-keresztmetszet teljesítmény szerinti kiszámításához

Alkalmazni online számológép a kábelszakasz kiszámításához szükséges a méretszámítás elvégzéséhez szükséges információk összegyűjtése. Általános szabály, hogy a következő adatokat kell beszereznie:

• A kábel által szolgáltatott terhelés részletes jellemzői
• Kábel rendeltetése: háromfázisú, egyfázisú vagy egyenáramhoz
• Rendszer- és (vagy) forrásfeszültség
• Teljes terhelési áram kW-ban
• Teljes terhelési teljesítménytényező
• Indító teljesítménytényező
• A kábel hossza a forrástól a terhelésig
• Kábel kialakítás
• Kábelfektetési módszer

Metszettáblák réz és alumínium kábelekhez

A számítási paraméterek többségének meghatározásánál hasznos a honlapunkon bemutatott kábelkeresztmetszet számítási táblázat. Mivel a fő paramétereket az aktuális fogyasztó igényei alapján számítják ki, az összes kezdeti paraméter könnyen kiszámítható. Ugyanakkor azt is fontos szerep hatással van a kábel és a vezeték márkájára, valamint a kábel kialakításának megértésére.

A kábelkialakítás főbb jellemzői a következők:

• vezető-anyag
• Vezető alak
• vezető típusa
• Vezető felületi bevonat
• Szigetelés típusa
• Magok száma

A kábelen átfolyó áram hőt hoz létre a vezetők veszteségei, a dielektrikumban a hőszigetelés miatti veszteségek és az áram ellenállási veszteségei miatt. Éppen ezért a legalapvetőbb a terhelésszámítás, amely figyelembe veszi a tápkábel-ellátás összes jellemzőjét, beleértve a termikusakat is. A kábelt alkotó részeknek (pl. vezetők, szigetelés, köpeny, páncél stb.) el kell viselniük a hőmérséklet-emelkedést és a kábelből kisugárzó hőt.

A kábel teherbírása az a maximális áramerősség, amely a kábelen folyamatosan áthaladhat anélkül, hogy károsítaná a kábel szigetelését és más alkatrészeit. Ez a paraméter az eredmény a terhelés kiszámításakor, a teljes keresztmetszet meghatározásához.

A nagyobb vezeték-keresztmetszetű kábelek ellenállási veszteségei kisebbek, és jobban elvezetik a hőt, mint a vékonyabb kábelek. Ezért egy 16 mm2 keresztmetszetű kábelnek nagy lesz áteresztőképességáram, mint 4 mm2 kábel.

A keresztmetszet ilyen különbsége azonban óriási költségkülönbséget jelent, különösen, ha a költségekről van szó réz vezetékek. Éppen ezért szükséges a huzalkeresztmetszet teljesítmény szempontjából nagyon pontos számítása, hogy annak ellátása gazdaságosan megvalósítható legyen.

Rendszerekhez váltakozó áramÁltalánosan használt módszer a feszültségesések kiszámítása a terhelés teljesítménytényezője alapján. Jellemzően a teljes terhelési áramokat használjuk, de ha az indításkor nagy volt a terhelés (pl. motor), akkor az indítóáram (adott esetben teljesítmény és teljesítménytényező) alapján a feszültségesést is ki kell számítani és figyelembe kell venni, mivel alacsony feszültség is az oka a drága berendezések meghibásodásának, annak ellenére modern szintek védelmét.

Videó vélemények a kábelszakasz kiválasztásáról

Használjon más online számológépeket.

A cikk tárgyalja a kábelszakasz kiválasztásának fő kritériumait, példákat ad a számításokra.

A piacokon gyakran lehet látni kézzel írott táblákat, amelyek jelzik, hogy a várható terhelési áramtól függően melyiket kell megvásárolnia a vevőnek. Ne higgy ezeknek a jeleknek, mert félrevezetnek. A kábel keresztmetszetét nem csak az üzemi áram, hanem számos egyéb paraméter is kiválasztja.

Mindenekelőtt figyelembe kell venni, hogy a képességei határán lévő kábel használatakor a kábelmagok több tíz fokkal felmelegszenek. Az 1. ábrán megadott áramértékek a kábelmagok 65 fokos hőmérsékleten történő felmelegedését feltételezik. környezet 25 fok. Ha egy csőben vagy tálcában több kábelt fektetnek le, akkor kölcsönös fűtésük miatt (mindegyik kábel az összes többi kábelt melegíti) a megengedett maximális áramerősség 10-30 százalékkal csökken.

Ezenkívül a lehetséges maximális áramerősség csökken, amikor emelkedett hőmérséklet környezet. Ezért egy csoportos hálózatban (az árnyékolóktól a lámpákig, aljzatokig és más elektromos vevőkészülékekig tartó hálózat) általában a kábeleket az 1. ábrán megadott értékek 0,6–0,7-ét meg nem haladó áramerősséggel használják.

Rizs. 1. Rézvezetős kábelek megengedett folyamatos árama

Ennek alapján veszélyes a 25A névleges áramerősségű megszakítók széles körben elterjedt alkalmazása a 2,5 mm2 keresztmetszetű rézvezetős kábelekkel lefektetett aljzathálózatok védelmére. A hőmérséklettől és az egy tálcában lévő kábelek számától függő csökkentési tényezők táblázatai az Elektromos szerelési szabályokban (PUE) találhatók.

További korlátozások merülnek fel, ha a kábel hosszabb. Ebben az esetben a kábel feszültségvesztesége elfogadhatatlan értéket érhet el. A kábelek kiszámításakor általában a vezeték maximális veszteségéből indulnak ki, legfeljebb 5%. A veszteségeket nem nehéz kiszámítani, ha ismeri a kábelerek ellenállásértékét és a becsült terhelési áramot. Általában azonban a veszteségek terhelési nyomatéktól való függésének táblázatait használják a veszteségek kiszámításához. A terhelési nyomatékot a méterben megadott kábelhossz és a kilowattban mért teljesítmény szorzataként számítják ki.

A 220 V egyfázisú feszültségnél a veszteségek kiszámításához szükséges adatokat az 1. táblázat tartalmazza. Például egy 2,5 mm2 keresztmetszetű, 30 méteres kábelhosszúságú és 3 kW terhelési teljesítményű rézvezetős kábelnél a terhelési nyomaték 30x3 = 90, a veszteségek pedig 3%. Ha a számított veszteség meghaladja az 5%-ot, akkor nagyobb kábelt kell választani.

1. táblázat Terhelési nyomaték, kW x m, kétvezetékes vezetékben 220 V feszültségre adott vezetékkeresztmetszetű rézvezetőkre

A 2. táblázat szerint háromfázisú vezetékben határozhatja meg a veszteségeket. Az 1. és 2. táblázat összehasonlításával látható, hogy egy háromfázisú vezetékben 2,5 mm2 keresztmetszetű rézvezetőkkel a 3%-os veszteség hatszorosnak felel meg. nagyobb pillanat terhelések.

A terhelési nyomaték nagyságának háromszoros növekedése következik be a terhelési teljesítmény három fázisra való eloszlása ​​miatt, és kétszeres növekedése annak a ténynek köszönhető, hogy egy háromfázisú hálózatban szimmetrikus terheléssel (ugyanazok az áramok a fázisvezetőkben ), a nullavezető áramerőssége nulla. Kiegyensúlyozatlan terhelés esetén a kábel veszteségei megnövekednek, amit a kábelszakasz kiválasztásakor figyelembe kell venni.

2. táblázat Terhelési nyomaték, kW x m, háromfázisú négyvezetékes vezetékben, nullával, 380/220 V feszültséghez, adott vezetékkeresztmetszethez (kattintson az ábrára a táblázat nagyításához)

A kábelveszteségek jelentős hatást gyakorolnak kisfeszültségű lámpák, például halogénlámpák használatakor. Ez érthető: ha 3 Volt esik a fázis- és nullavezetőkön, akkor 220 V-os feszültségnél ezt valószínűleg nem fogjuk észrevenni, és 12 V-os feszültségnél a lámpa feszültsége felére, 6 V-ra csökken. Ezért a halogén lámpák táplálására szolgáló transzformátoroknak maximálisan közel kell lenniük a lámpákhoz. Például egy 4,5 méter hosszú, 2,5 mm2 keresztmetszetű és 0,1 kW terhelésű kábelnél (két 50 W-os lámpa) a terhelési nyomaték 0,45, ami 5%-os veszteségnek felel meg (3. táblázat).

3. táblázat Terhelési nyomaték, kW x m, rézvezetőknél kétvezetékes vezetékben 12 V feszültséghez adott vezetékkeresztmetszethez

A megadott táblázatok nem veszik figyelembe a vezetők ellenállásának növekedését a melegedésből a rajtuk átfolyó áram miatt. Ezért, ha a kábelt egy adott szakasz kábelének maximálisan megengedett áramának 0,5 vagy annál nagyobb áramerősségén használják, akkor korrekciót kell bevezetni. A legegyszerűbb esetben, ha legfeljebb 5%-os veszteségre számít, akkor 4%-os veszteség alapján számítsa ki a keresztmetszetet. Ezenkívül a veszteségek növekedhetnek, ha vannak egy nagy szám kábelmagok csatlakozásai.

Az alumínium vezetős kábelek ellenállása 1,7-szer nagyobb, mint a rézvezetős kábeleké, és a veszteségük 1,7-szer nagyobb.

A második korlátozó tényező hosszú kábelhosszak esetén a fázis-nulla áramkör ellenállásának megengedett értékének túllépése. A kábelek túlterheléstől és rövidzárlattól való védelmére általában kombinált kioldással rendelkező megszakítókat használnak. Az ilyen kapcsolók termikus és elektromágneses kioldással rendelkeznek.

Az elektromágneses kioldás rövidzárlat esetén azonnali (tized-, sőt századmásodperces) lekapcsolást biztosít a hálózat vészszakaszában. Például egy C25-ös megszakító hőkioldója 25 A és elektromágneses kioldása 250 A. A "C" csoportba tartozó automatikus kapcsolóknál az elektromágneses kioldás megszakítóáramának és a hőkioldásnak az aránya 5-10. De ha a maximális értéket veszik.

A fázis-nulla áramkör teljes ellenállása tartalmazza: a transzformátor alállomás lecsökkentő transzformátorának ellenállását, az alállomástól az épület bemeneti kapcsolóberendezéséig (ASU) vezető kábel ellenállását, az állomásról lefektetett kábel ellenállását. az ASU-nak kapcsolóberendezés(RU) és magának a csoportvezetéknek a kábelének ellenállását, melynek keresztmetszetét meg kell határozni.

Ha a vezetékben nagyszámú kábelmag csatlakozás van, például nagyszámú, hurokkal összekötött lámpából származó csoportvezeték, akkor az érintkező csatlakozások ellenállását is figyelembe kell venni. Nagyon pontos számításoknál figyelembe veszik az ív ellenállását a zárás helyén.

Áramköri impedancia fázis-nulla négyeres kábelek esetén a 4. táblázat tartalmazza. A táblázat figyelembe veszi mind a fázis, mind a nullavezető ellenállását. Az ellenállásértékek 65 fokos kábelmaghőmérsékleten vannak megadva. A táblázat kétvezetékes vonalakra is érvényes.

4. táblázat

A városi transzformátor alállomásokon általában 630 kV vagy annál nagyobb teljesítményű transzformátorokat telepítenek. A és több, amelynek kimeneti ellenállása Rtp kisebb, mint 0,1 Ohm. Vidéken 160-250 kV-os transzformátorok használhatók. És 0,15 Ohm nagyságrendű kimeneti impedanciával, és még transzformátorokkal is 40-100 kV-hoz. A, amelynek kimeneti impedanciája 0,65 - 0,25 ohm.

Városi tápkábelek transzformátor alállomások Az ASP házakhoz általában legalább 70-120 mm2 fázisvezető keresztmetszetű alumínium vezetékekkel használják. Ezen vezetékek 200 méternél rövidebb hossza esetén a tápkábel (Rpc) fázis-nulla áramkörének ellenállása 0,3 Ohm-nak tekinthető. A pontosabb számításhoz ismernie kell a kábel hosszát és keresztmetszetét, vagy meg kell mérnie ezt az ellenállást. Az egyik ilyen mérési műszer (a Vector műszer) az ábrán látható. 2.

Rizs. 2. Készülék a "Vector" fázis-nulla áramkör ellenállásának mérésére

A vezeték ellenállásának olyannak kell lennie, hogy rövidzárlat esetén az áramkörben lévő áram garantáltan meghaladja az elektromágneses kioldó üzemi áramát. Ennek megfelelően a C25 megszakítónál a vezetékben a rövidzárlati áramnak meg kell haladnia az 1,15x10x25 = 287 A-t, itt 1,15 a biztonsági tényező. Ezért a C25 megszakító fázis-nulla áramkörének ellenállása nem lehet több, mint 220 V / 287A \u003d 0,76 Ohm. Ennek megfelelően a C16 megszakító esetében az áramkör ellenállása nem haladhatja meg a 220 V / 1,15 x 160 A \u003d 1,19 Ohmot, a C10 gép esetében pedig - legfeljebb 220 V / 1,15 x 100 \u003d 1,91 Ohm.

Tehát városira bérház, feltételezve, hogy Rtp = 0,1 Ohm; Rpk = 0,3 Ohm 2,5 mm2 keresztmetszetű, aljzathálózatban védett rézvezetős kábel használatakor biztosíték C16, kábelellenállás Rgr (fázis és nulla vezetők) nem haladhatja meg az Rgr \u003d 1,19 Ohm - Rtp - Rpc \u003d 1,19 - 0,1 - 0,3 \u003d 0,79 Ohm. A 4. táblázat szerint a hosszát találjuk - 0,79 / 17,46 \u003d 0,045 km, vagyis 45 méter. A legtöbb lakás számára ez a hosszúság elegendő.

Ha a C25 megszakítót 2,5 mm2 keresztmetszetű kábel védelmére használja, az áramköri ellenállásnak kisebbnek kell lennie, mint 0,76 - 0,4 \u003d 0,36 Ohm, ami 0,36 / 17,46 \u003d 0,02 km maximális kábelhossznak felel meg, vagy 20 méter.

Ha a C10 megszakítót 1,5 mm2 keresztmetszetű rézvezetős kábellel készült csoportos világítási vezeték védelmére használjuk, akkor a megengedett legnagyobb kábelellenállást 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm között kapjuk, ami megfelel a maximális kábelhossznak 1,51 / 29, 1 = 0,052 km vagy 52 méter. Ha egy ilyen vezetéket C16 megszakító véd, akkor maximális hossza A vonal 0,79 / 29,1 = 0,027 km, vagyis 27 méter lesz.