Hogyan határozzuk meg a kábel keresztmetszetét teljesítmény alapján. A vezetékek és kábelek alumínium vezetőinek keresztmetszeti területének kiszámítása

Mint ismeretes, vannak különböző szakasz, anyag és különböző mennyiségbenélt. Melyiket kell választani, hogy ne fizessen túl, és ugyanakkor biztosítsa a széfet stabil munkavégzés minden elektromos készülék a házban? Ehhez ki kell számítania a kábelt. A keresztmetszet kiszámítása a hálózatról táplált eszközök teljesítményének és a kábelen áthaladó áram ismeretében történik. Ezenkívül ismernie kell néhány további huzalozási paramétert is.

Alapvető szabályok

Az elektromos hálózatok fektetésekor lakóépületek, garázsok, lakások leggyakrabban gumi vagy PVC szigetelésű kábelt használnak, amelyet legfeljebb 1 kV feszültségre terveztek. Vannak márkák, amelyeken használható szabadban, beltérben, falakban (strob) és csövekben. Általában ez egy VVG vagy AVVG kábel különböző terület szakasz és a magok száma.
PVA vezetékeket és ShVVP vezetékeket is használnak elektromos készülékek csatlakoztatására.

A számítás után számos kábelmárka közül kiválasztják a megengedett legnagyobb keresztmetszeti értéket.

A szakasz kiválasztására vonatkozó főbb ajánlások az elektromos szerelési szabályokban (PUE) találhatók. Megjelent a 6. és 7. kiadás, amelyek részletezik a kábelek és vezetékek lefektetését, a védelem, az elosztó eszközök felszerelését és más fontos pontokat.

A szabályok megszegése esetén közigazgatási bírságot szabnak ki. De a legfontosabb dolog az, hogy a szabályok megsértése az elektromos készülékek meghibásodásához, a vezetékek meggyulladásához és súlyos tüzekhez vezethet. A tűz okozta károkat néha nem pénzben, hanem emberáldozatokban mérik.

A megfelelő szakasz kiválasztásának fontossága

Miért olyan fontos a kábel méretezése? A válaszhoz emlékeznünk kell a fizika iskolai óráira.

Az áram átfolyik a vezetékeken és felmelegíti azokat. Minél több teljesítmény, annál több hő. Az aktív áramerősség kiszámítása a következő képlettel történik:

P=U én cos φ=I²*R

R- aktív ellenállás.

Mint látható, a teljesítmény az áramerősségtől és az ellenállástól függ. Minél nagyobb az ellenállás, annál több hő keletkezik, vagyis annál jobban felmelegednek a vezetékek. Ugyanígy a jelenleginél is. Minél nagyobb, annál jobban felmelegszik a vezető.

Az ellenállás viszont a vezető anyagától, hosszától és keresztmetszeti területétől függ.

R=ρ*l/S

ρ – ellenállás;

l- vezeték hossza;

S- keresztmetszeti terület.

Egyértelmű, hogy mit kisebb terület, annál nagyobb az ellenállás. És minél nagyobb az ellenállás, annál jobban felmelegszik a vezető.

Ha vesz egy huzalt és megméri az átmérőjét, ne felejtse el, hogy a területet a következő képlettel számítják ki:

S=π*d²/4

d- átmérő.

Ne feledkezzünk meg az ellenállásról sem. Ez az anyagtól függ, amelyből a vezetékek készülnek. Az alumínium fajlagos ellenállása nagyobb, mint a rézé. Tehát ugyanazon a területen az alumínium jobban felmelegszik. Azonnal világossá válik, hogy miért ajánlott a réznél nagyobb keresztmetszetű alumíniumhuzalokat venni.

Annak érdekében, hogy ne menjen bele minden alkalommal a kábelkeresztmetszet hosszú számításába, kidolgoztuk a táblázatokban szereplő vezeték-keresztmetszet kiválasztásának szabályait.

A vezeték keresztmetszetének kiszámítása teljesítményre és áramerősségre

A vezeték keresztmetszetének kiszámítása a teljes fogyasztott teljesítménytől függ elektromos készülékek a lakásban. Kiszámítható egyénileg, vagy használhatja az átlagos jellemzőket.

A számítások pontossága érdekében blokk diagramm mutatják a műszereket. Mindegyik teljesítményét megtudhatja az utasításokból, vagy elolvashatja a címkén. A legnagyobb teljesítményű elektromos tűzhelyek, kazánok, klímaberendezések. A teljes értéknek körülbelül 5-15 kW tartományban kell lennie.

A teljesítmény ismeretében a képlet meghatározza a névleges áramot:

I=(P K)/(U cos phi)

P- teljesítmény wattban

U\u003d 220 Volt

K\u003d 0,75 - egyidejű befogadási együttható;

cos φ=1 háztartási elektromos készülékekhez;

Ha a hálózat háromfázisú, akkor egy másik képletet használnak:

I=P/(U √3 cos phi)

U\u003d 380 Volt

Az áram kiszámítása után a PUE-ban szereplő táblázatokat kell használni, és meg kell határozni a vezeték keresztmetszetét. A táblázatok a szigeteléssel ellátott réz és alumínium vezetékek megengedett folyamatos áramát mutatják különféle típusok. A kerekítés mindig befelé történik nagy oldala hogy legyen tartalékom.

Utalhat azokra a táblázatokra is, amelyekben csak teljesítmény alapján javasolt a keresztmetszet meghatározása.

Speciális számológépeket fejlesztettek ki, amelyekkel meghatározzák a keresztmetszetet, ismerve az energiafogyasztást, a hálózati fázisokat és a hosszt kábelvonal. Ügyeljen a fektetés körülményeire (csőben vagy szabadban).

A vezeték hosszának hatása a kábelválasztásra

Ha a kábel nagyon hosszú, akkor további korlátozások vonatkoznak a szakasz kiválasztására, mivel egy meghosszabbított szakaszon feszültségveszteség lép fel, ami további fűtéshez vezet. A feszültségveszteségek kiszámításához a "terhelési nyomaték" fogalmát használják. Meghatározása a kilowattban kifejezett teljesítmény és a méterben kifejezett hosszúság szorzata. Ezután nézze meg a veszteségek értékét a táblázatokban. Például, ha a bemeneti teljesítmény 2 kW és a kábel hossza 40 m, akkor a nyomaték 80 kW*m. 2,5 mm-es négyzet keresztmetszetű rézkábelhez. ez azt jelenti, hogy a feszültségveszteség 2-3%.

Ha a veszteségek meghaladják az 5%-ot, akkor az adott áram melletti használathoz ajánlottnál nagyobb margójú szakaszt kell venni.

A számítási táblázatokat külön biztosítjuk az egyfázisú és háromfázisú hálózat. Háromfázisú terhelés esetén a nyomaték növekszik, ahogy a terhelési teljesítmény eloszlik a három fázis között. Ezért a veszteségek csökkennek, és a hossz hatása csökken.

A feszültségveszteség fontos az alacsony feszültségű készülékeknél, különösen a gázkisüléses lámpáknál. Ha a tápfeszültség 12 V, akkor egy 220 V-os hálózatnál 3%-os veszteséggel a csökkenés alig észrevehető, egy kisfeszültségű lámpánál pedig majdnem felére csökken. Ezért fontos, hogy az előtéteket a lehető legközelebb helyezzék el az ilyen lámpákhoz.

A feszültségveszteség kiszámítása a következőképpen történik:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Un

P— aktív teljesítmény, W.

K — meddő teljesítmény, W.

r0— a vezeték aktív ellenállása, Ohm/m.

x0— vonalreaktancia, Ohm/m.

ENSZ- névleges feszültség, V. (az elektromos készülékek jellemzői között van feltüntetve).

L- vonalhossz, m.

Nos, ha a hazai viszonyokhoz egyszerűbb:

R- kábel ellenállás, a jól ismert képlettel számítva R=ρ*l/S;

én- áramerősség, az Ohm-törvény alapján;

Tegyük fel, hogy van én=4000W/220 NÁL NÉL\u003d 18,2 A.

Egymagos ellenállás rézdrót 20 m hosszú és 1,5 mm négyzet. elérte R\u003d 0,23 Ohm. A két vezeték teljes ellenállása 0,46 ohm.

Azután ΔU\u003d 18,2 * 0,46 \u003d 8,37 V

Százalék

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

A túlterhelésből és rövidzárlatból eredő hosszú vezetékeken hő- és elektromágneses kioldókkal vannak felszerelve.

A modern technológiai világban az elektromosság gyakorlatilag egy szintre került a víz és a levegő fontosságára. Szinte minden területen használják. emberi tevékenység. 1600-ban létezett olyan, hogy elektromosság, azelőtt az ókori görögöknél nem tudtunk többet az elektromosságról. De idővel szélesebb körben kezdett elterjedni, és csak 1920-ban kezdte kiszorítani a petróleumlámpákat az utcai világításból. Azóta az elektromos áram gyorsan terjedni kezdett, és mára a legtávolabbi faluban is van, legalább a házat megvilágítja és a telefonos kommunikációt szolgálja.

Maga az elektromosság irányított töltések árama, amely egy vezető mentén mozog. A vezető olyan anyag, amely képes ezeket átengedni elektromos töltések, hanem minden karmester ellenállás van(az ún. szupravezetők kivételével a szupravezetők ellenállása nulla, ez az állapot a hőmérséklet -273,4 Celsius-fokra való csökkentésével érhető el).

De természetesen a mindennapi életben továbbra sincsenek szupravezetők, és meg fognak jelenni ipari mérleg még mindig nem hamarosan. A mindennapi életben általában az áramot vezetékeken vezetik át, és főként magként használják réz vagy alumínium vezetékek. A réz és az alumínium elsősorban vezetőképességük miatt népszerű, ami fordítottan elektromos ellenállás, és az olcsóság miatt is, összehasonlítva például az arannyal vagy ezüsttel.

Hogyan lehet megérteni a réz- és alumíniumkábelek szakaszait a huzalozáshoz?

Ennek a cikknek a célja, hogy megtanítsa Önnek, hogyan kell kiszámítani a vezeték méretét. Olyan, mint mi több víz reszelni szeretne, akkor a nagyobb átmérőjű csőre van szüksége. Tehát itt, annál nagyobb a fogyasztás elektromos áram, minél nagyobb legyen a kábelek és vezetékek keresztmetszete. Röviden leírom, hogy mi ez: ha megharapsz egy kábelt vagy vezetéket, és a végéről nézed, akkor csak a keresztmetszetét látod, vagyis a vezeték vastagságát, ami meghatározza, hogy ez a vezeték milyen teljesítményt tud elmúlni, elfogadható hőmérsékletre felmelegedni.

A megfelelő szakasz kiválasztásához tápvezeték minket vegye figyelembe a fogyasztott áramterhelés maximális értékét. Az áramok értékeit a fogyasztó névleges teljesítményének ismeretében a következő képlet határozza meg: I \u003d P / 220, ahol P az aktuális fogyasztó teljesítménye, és 220 a volt a konnektorban. Ennek megfelelően, ha a kimenet 110 vagy 380 volt, akkor ezt az értéket helyettesítjük.

Fontos tudni, hogy az egyfázisú és a háromfázisú hálózatok értékének kiszámítása eltérő. Annak érdekében, hogy megtudja, hány fázisra van szüksége a hálózatnak, ki kell számítania otthona teljes áramfogyasztását. Íme egy példa egy átlagos felszerelésre, amely otthon lehet.

Egy egyszerű példa a kábel keresztmetszetének kiszámítására az áramfelvételhez, most kiszámítjuk a csatlakoztatott elektromos készülékek teljesítményének összege. Az átlagos lakásban a fő fogyasztók a következő eszközök:

• TV - 160 W
• Hűtőszekrény - 300 W
• Világítás - 500 W
• Személyi számítógép - 550 W
• Porszívó - 600 W
• Mikrohullámú sütő - 700 W
• Elektromos vízforraló - 1150 W
• Vas - 1750 W
• Kazán (vízmelegítő) - 1950 W
• Mosógép - 2650 W
• Összesen 10310 W = 10,3 kW.

Ha ismerjük a teljes villamosenergia-fogyasztást, a képlet segítségével kiszámíthatjuk a vezeték keresztmetszetét normál működés vezeték. Ezt fontos megjegyezni egyfázisú és háromfázisú hálózatok esetében a képletek eltérőek lesznek.

A vezeték keresztmetszetének kiszámítása egyfázisú (egyfázisú) hálózathoz

A huzal keresztmetszetének kiszámítása a következő képlettel történik:

I = (P × K és) / (U × cos(φ))

én- áramerősség;

• P- az összes energiafogyasztó teljesítménye összesen
• K és- az egyidejűségi együttható általában az általánosan elfogadott 0,75 értéket veszik számításba
• U- fázisfeszültség, ami 220V, de 210V-tól 240V-ig terjedhet.
• cos(φ)- háztartási egyfázisú készülékeknél ez az érték acél, és 1.

Ha a képlet szerint megtaláltuk az áramfelvételi teljesítményt, elkezdhetjük a kábel kiválasztását, ami a hatalom szempontjából megfelel nekünk. Vagy inkább a keresztmetszete. Az alábbiakban egy speciális táblázat található, amelyben adatok találhatók, amelyek összehasonlítják az áramerősséget, a kábel keresztmetszetét és az energiafogyasztást.

Az adatok az anyagból készült vezetékeknél eltérőek lehetnek különböző fémek. Ma lakossági alkalmazásokhoz általában réz, merev kábelt használnak. Az alumínium kábelt gyakorlatilag nem használják. De még mindig sok régi házban, alumínium kábel még mindig jelen van.

Táblázat a becsült kábelteljesítményről áram szerint. A rézkábel szakasz kiválasztása a következő paraméterek szerint történik:

Táblázatot is adunk az alumínium kábel áramfelvételének kiszámításához:

Ha a teljesítményérték a két mutató közötti átlagnak bizonyult, akkor a vezetékkeresztmetszet értékét nagyobb irányban kell kiválasztani. Mivel az erőtartaléknak jelen kell lennie.

Háromfázisú (háromfázisú) hálózat vezeték-keresztmetszetének kiszámítása

És most elemezzük a háromfázisú hálózatok vezeték-keresztmetszetének kiszámításának képletét.

A tápkábel keresztmetszetének kiszámításához a következő képletet használjuk:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

• én- áramerősség, amely szerint a kábel keresztmetszete kerül kiválasztásra
• U- fázisfeszültség, 220V
• Cos φ - fázisszög
• P- az összes elektromos készülék teljes fogyasztását mutatja

Cos φ- a fenti képletben rendkívül fontos, mivel személyesen befolyásolja az áramerősséget. Különböző berendezéseknél eltérő, ez a paraméter leggyakrabban megtalálható technikai dokumentáció, vagy a megfelelő jelölést a tokon.

A teljes teljesítmény nagyon egyszerű, összesítjük az összes teljesítménymutató értékét, és a kapott számot használjuk a számításokhoz.

A háromfázisú hálózat megkülönböztető jellemzője, hogy több vékony drót képes ellenállni a nagy terheléseknek. A szükséges vezetékszakaszt az alábbi táblázat szerint választjuk ki.

A háromfázisú hálózatban használt vezeték-keresztmetszet kiszámítása a fogyasztott áramhoz olyan érték használatával történik, mint √3 . Ez az érték az egyszerűsítéshez szükséges kinézet maga a képlet:

U lineáris = √3 × U fázis

Ily módon szükség esetén a gyökér és a fázisfeszültség szorzatát lineáris feszültség helyettesíti. Ez az érték 380 V (U lineáris = 380 V).

A folyamatos áram fogalma

Szintén legalább egy fontos pont a háromfázisú és egyfázisú hálózat kábelének kiválasztásakor figyelembe kell venni egy ilyen koncepciót, amely megengedett folyamatos áramnak hangzik. Ez a paraméter azt mutatja meg, hogy a kábel mekkora áramerősséget képes ellenállni a vezeték korlátlan ideig. Az egót egy speciális táblázatban határozhatja meg. Az alumínium és a réz vezetékek esetében is jelentősen eltérnek egymástól.

Abban az esetben, ha ez a paraméter meghaladja a megengedett értékeket, a vezető túlmelegszik. A fűtési hőmérséklet fordítottan arányos az áramerősséggel.

Egyes területeken a hőmérséklet emelkedhet nemcsak a rosszul megválasztott vezeték-keresztmetszet miatt, hanem rossz kontaktussal is. Például a vezetékek csavarodásának helyén. Ez elég gyakran előfordul az érintkezési ponton. rézkábelekés alumínium. Ebben a tekintetben a fémek felülete oxidáción megy keresztül, és oxidfilm borítja, ami nagymértékben rontja az érintkezést. Ilyen helyen a kábel a megengedett hőmérséklet fölé melegszik.

Ha minden számítást elvégeztünk és a táblázatok adatait ellenőriztük, nyugodtan léphetünk tovább speciális boltés vásárolja meg az otthoni vagy vidéki hálózat lefektetéséhez szükséges kábeleket. A fő előnye például a szomszéddal szemben az lesz, hogy cikkünk segítségével teljesen rájött erre a kérdésre, és rengeteg pénzt spórolhat meg anélkül, hogy túlfizetne azért, amit az üzlet el akart adni Önnek. Igen, és soha nem lesz felesleges tudni, hogyan kell kiszámítani a réz- vagy alumíniumhuzalok áramkeresztmetszetét, és biztosak vagyunk abban, hogy a tőlünk szerzett ismeretek sokszor hasznosak lesznek az életútján.

A kábeltermékek ma már széles választékban jelennek meg a piacon, a magok keresztmetszete 0,35 mm.kv-tól. és fentebb, ez a cikk példát ad kábelszakasz számítás.

A vezető ellenállásának kiszámításához használhatja a vezető ellenállás kalkulátort.

Rossz kábelszakasz kiválasztása háztartási vezetékek esetében a következő eredményekhez vezethet:

1. Lineáris mérő a túl vastag mag többe kerül, ami jelentős „ütést” fog okozni a költségvetésnek.

2. A magok hamarosan elkezdenek felmelegedni, és megolvasztják a szigetelést, ha nem megfelelő (a szükségesnél kisebb) vezetőátmérőt választanak, és ez rövidzárlathoz vagy az elektromos vezetékek spontán égéséhez vezethet.

Annak érdekében, hogy ne pazaroljon pénzt, az elektromos vezetékek lakásban vagy házban történő felszerelésének megkezdése előtt el kell végezni a megfelelő kábelszakasz számítás az áramerősségtől, teljesítménytől és vezetékhossztól függően.

A kábel keresztmetszetének kiszámítása az elektromos készülékek teljesítménye szerint.

Mindegyik kábel névleges teljesítménnyel rendelkezik, amelyet az elektromos készülékek működtetésekor elbír. Amikor a lakásban lévő összes elektromos készülék teljesítménye meghaladja számított mutató karmester, akkor a közeljövőben nem kerülhető el a baleset.

Egy lakásban vagy házban saját maga is kiszámíthatja az elektromos készülékek teljesítményét, ehhez külön-külön fel kell írnia az egyes készülékek jellemzőit (TV, porszívó, tűzhely, lámpák) egy papírra. Ezután az összes kapott értéket összeadják, és a kész számot használják az optimális átmérő kiválasztására.

A teljesítmény számítási képlete így néz ki:

Ptotal = (P1+P2+P3+…+Pn)*0,8 , ahol: P1..Pn- minden elektromos készülék teljesítménye, kW

Érdemes figyelni arra a tényre, hogy a kapott számot meg kell szorozni a korrekciós tényezővel - 0,8. Ez az együttható azt jelenti, hogy az összes elektromos készüléknek csak 80%-a fog működni egy időben. Egy ilyen számítás logikusabb lesz, mert porszívót vagy hajszárítót biztosan nem használnak. hosszú idő megállás nélküli.

Példa a kábelkeresztmetszet teljesítmény szerinti kiszámítására a táblázatokban:

Alumínium vezetékes vezetőhöz.

Rézvezetős vezetőhöz.

Amint a táblázatokból látható, adataik minden egyes konkrét értékkel rendelkeznek kábel típusa, csak meg kell találnia a legközelebbi teljesítményértéket, és meg kell néznie a magok megfelelő keresztmetszetét.

Például a kábelkeresztmetszet teljesítmény szerinti kiszámításaígy néz ki:

Mondjuk a lakásban teljhatalom az összes készülék teljesítménye 13 kW. A kapott értéket meg kell szorozni 0,8-as tényezővel, ennek eredményeként ez 10,4 kW tényleges terhelést ad. Ekkor a táblázat oszlopában megfelelő értéket kell találni. A legközelebbi érték 10,1 egyfázisú hálózatnál (220 V feszültség), háromfázisú hálózatnál 10,5. Tehát abbahagyjuk a szakasz kiválasztását egyfázisú hálózathoz 6 mm-es vezetőn vagy háromfázisú hálózathoz 1,5 mm-es vezetéken.

A kábel keresztmetszetének számítása az aktuális terhelés szerint.

Pontosabb áramkábel-keresztmetszet számítás ezért a legjobb használni. A számítás lényege hasonló, de in ez az eset t csak azt kell meghatározni, hogy mekkora lesz a vezetékek aktuális terhelése. Először ki kell számítania az egyes elektromos készülékek áramerősségét a képletek segítségével.

A háztartási elektromos készülékek átlagos teljesítménye

Példa egy elektromos készülék (jelen esetben egy LCD TV) teljesítményének megjelenítésére

A kiszámításához ezt a képletet kell használnia, ha a lakás egyfázisú hálózattal rendelkezik:

I=P/(U×cosφ)

Ha a hálózat háromfázisú, akkor a képlet így fog kinézni:

I=P/(1,73×U×cosφ) , ahol P a terhelés elektromos teljesítménye, W;

• U - tényleges feszültség a hálózatban, V;
• cosφ - teljesítménytényező.

Meg kell jegyezni, hogy a táblázatban szereplő értékek értéke a vezeték elhelyezésének feltételeitől függ. A teljesítmény- és áramterhelések lényegesen nagyobbak lesznek a telepítés során nyitott vezetékek mint ha a vezeték a csőben van.

A tartalék áramok így kapott összértékét ajánlatos 1,5-szeresére szorozni, mert idővel erősebb elektromos készülékek vásárolhatók a lakásba.

A kábelszakasz számítása a hossz mentén.

Te is Számítsa ki a kábel keresztmetszetét hossz alapján!. Az ilyen számítások lényege, hogy mindegyik vezetőnek saját ellenállása van, ami hozzájárul az áramveszteséghez a vezeték hosszának növekedésével. Nagyobb vezetékű vezetőt kell választani, ha a veszteség meghaladja az 5%-ot.

A számítások a következők:

• Kiszámításra kerül az összes elektromos készülék teljes teljesítménye és az áramerősség.
• Ezután az elektromos vezeték ellenállását a következő képlettel számítják ki: vezető ellenállása (p) * hossza (méterben).
• A kapott értéket el kell osztani a kiválasztott kábel keresztmetszetével:

R=(p*L)/S, ahol p táblázatos érték

Figyelni kell arra, hogy az áram áthaladásának hosszát meg kell szorozni 2-szeresével, mivel az áram kezdetben az egyik magon folyik át, és a másikon visszatér vissza.

• A feszültségveszteséget kiszámítjuk: az áramerősséget megszorozzuk a számított ellenállással.
• Ezután meghatározzuk a veszteségek nagyságát: a feszültségveszteségeket elosztjuk a hálózat feszültségével, és megszorozzuk 100%-kal.
• A végső számot elemzik. Ha a kapott érték kisebb, mint 5%, akkor a kiválasztott magszakasz elhagyható, de ha több, akkor vastagabb vezetéket kell választani.

Ellenállási táblázat.

Feltétlenül számítást kell végezni, figyelembe véve a veszteségeket a hossz mentén, ha a vonal meglehetősen nagy távolságra húzódik, ellenkező esetben nagy valószínűséggel válassza ki a kábelszakaszt nem jó.

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 egy kábel képességeinek határán történő 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 fázison történő 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.

Az alábbiakban egy táblázatot adok a huzal keresztmetszeteiről, de javaslom, hogy legyen türelemmel és olvassa el ezt a kis elméleti részt a végéig. Ez lehetővé teszi, hogy tudatosabban válassza ki a vezetékeket a huzalozáshoz, emellett önállóan is készíthet vezetékszakasz számítás, ráadásul még "elmében".

Az áram áthaladását a vezetőn mindig hőkibocsátás (illetve felmelegedés) kíséri, ami egyenesen arányos a huzalozási szakaszban disszipált teljesítménnyel. Értékét a P=I 2 *R képlet határozza meg, ahol:

• I - az átfolyó áram értéke,
• R a vezeték ellenállása.

A túlzott hő a szigetelés meghibásodását okozhatja, ami rövidzárlatot és/vagy tüzet okozhat.

A vezetőn átfolyó áram a képlettel meghatározott terhelési teljesítménytől (P) függ

I=P/U

(U a háztartási feszültség elektromos hálózat 220V).

A vezeték ellenállása R függ a hosszától, anyagától és keresztmetszetétől. Lakásban, nyaralóban vagy garázsban az elektromos vezetékezésnél a hossz elhanyagolható, de az anyagot és a keresztmetszetet figyelembe kell venni az elektromos vezetékek kiválasztásakor.

A VEZETÉK SZÁMÍTÁSA

Az S vezeték keresztmetszetét a d átmérője határozza meg a következőképpen (a továbbiakban a képleteket a lehető legnagyobb mértékben leegyszerűsítem):
S=π*d 2 /4=3,14*n 2 /4=0,8*d 2.

Ez jól jöhet, ha már van vezeték, és olyan jelölés nélkül, amely azonnal jelzi a keresztmetszetet, például VVG 2x1,5, itt 1,5 a keresztmetszet mm 2-ben, 2 pedig a magok száma.

Minél nagyobb a keresztmetszete, annál nagyobb jelenlegi terhelés ellenáll a vezetéknek. A réz- és alumíniumhuzalok azonos keresztmetszetével - a réz ellenáll aktuálisabb ráadásul kevésbé törékenyek, rosszabbul oxidálódnak, ezért a legelőnyösebbek.

Nyilván rejtett beépítésnél, valamint hullámtömlőbe, villanydobozba fektetett vezetékeknél a rossz hőátadás miatt erősebben felmelegszenek, ami azt jelenti, hogy a keresztmetszetüket bizonyos ráhagyással kell megválasztani, tehát ideje egy ilyen értéket áramsűrűségnek tekinteni (jelöljük Iρ).

Jellemzője a vezeték egységnyi szakaszán átfolyó áramerősség amperben, amit 1mm 2 -nek veszünk. Mivel ez az érték relatív, célszerű a keresztmetszet kiszámításához a következő képletekkel:

1. d=√ 1,27*I/Iρ =1,1*√I/Iρ- kapja meg a huzal átmérőjének értékét,
2. S \u003d 0,8 * d 2 - korábban kapott képlet a szakasz kiszámításához,

Az első képletet behelyettesítjük a másodikba, mindent, ami lehetséges, kerekítünk, nagyon egyszerű arányt kapunk:

S=I/Iρ

Marad az áramsűrűség Iρ) értékének meghatározása, mivel az I) üzemi áramot a terhelés teljesítménye határozza meg, a fenti képletet adtam meg.

Az áramsűrűség megengedett értékét számos tényező határozza meg, amelyek figyelembevételét kihagyom, és a végső eredményeket adom, és egy ráhagyással:

Számítási példa:

Megvan: a vezeték teljes terhelési teljesítménye 2,2 kW, a vezetékek nyitottak, a vezeték réz. A számításhoz a következő mértékegységeket használjuk: áram - Amper, teljesítmény - Watt (1kW = 1000W), feszültség - Volt.

Az ezen az oldalon található összes anyag csak tájékoztató jellegű, és nem használható iránymutatásként és normatív dokumentumként.