Calculul pătratelor cablurilor. Cablaj deschis și închis

După cum se știe, există secțiune diferită, material și sumă diferită trăit. Care ar trebui să fie aleasă pentru a nu plăti în exces și, în același timp, pentru a asigura un seif muncă stabilă toate aparatele electrice din casă? Pentru a face acest lucru, trebuie să calculați cablul. Calculul secțiunii transversale se realizează cunoscând puterea dispozitivelor alimentate de rețea și curentul care va trece prin cablu. De asemenea, trebuie să cunoașteți câțiva alți parametri de cablare.

Reguli de baza

La aşezarea reţelelor electrice în Cladiri rezidentiale, garajele, apartamentele folosesc cel mai adesea un cablu cu izolație din cauciuc sau PVC, proiectat pentru o tensiune de cel mult 1 kV. Există mărci care pot fi folosite în aer liber, în interior, în pereți (strobo) și țevi. De obicei, acesta este un cablu VVG sau AVVG cu zonă diferită secţiunea şi numărul de miezuri.
Firele PVA și cablurile ShVVP sunt, de asemenea, folosite pentru conectarea aparatelor electrice.

După calcul, valoarea maximă admisă a secțiunii transversale este selectată dintr-un număr de mărci de cablu.

Principalele recomandări pentru alegerea unei secțiuni se află în Regulile de instalare electrică (PUE). Au fost lansate edițiile a 6-a și a 7-a, care detaliază cum să așezați cablurile și firele, instalarea protecției, dispozitivele de distribuție și alte puncte importante.

Sunt prevăzute amenzi administrative pentru încălcarea regulilor. Dar cel mai important lucru este că încălcarea regulilor poate duce la defectarea aparatelor electrice, aprinderea cablajului și incendii grave. Pagubele cauzate de un incendiu sunt uneori măsurate nu în termeni monetari, ci în pierderi umane.

Importanța alegerii secțiunii potrivite

De ce este atât de importantă dimensionarea cablului? Pentru a răspunde, trebuie să ne amintim lecțiile școlare de fizică.

Curentul trece prin fire și le încălzește. Cu cât mai multă putere, cu atât mai multă căldură. Puterea curentului activ este calculată prin formula:

P=U eu cos φ=I²*R

R- rezistenta activa.

După cum puteți vedea, puterea depinde de puterea și rezistența curentului. Cu cât rezistența este mai mare, cu atât se generează mai multă căldură, adică cu atât firele se încălzesc mai mult. La fel pentru curent. Cu cât este mai mare, cu atât conductorul se încălzește mai mult.

Rezistența, la rândul său, depinde de materialul conductorului, de lungimea acestuia și de aria secțiunii transversale.

R=ρ*l/S

ρ – rezistivitate;

l- lungimea conductorului;

S- arie a secțiunii transversale.

Este clar că ce zonă mai mică, cu atât rezistența este mai mare. Și cu cât rezistența este mai mare, cu atât conductorul se încălzește mai mult.

Dacă cumpărați un fir și măsurați diametrul acestuia, atunci nu uitați că aria este calculată prin formula:

S=π*d²/4

d– diametrul.

Nu uitați și de rezistivitate. Depinde de materialul din care sunt realizate firele. Rezistența specifică a aluminiului este mai mare decât cea a cuprului. Deci, cu aceeași zonă, aluminiul se va încălzi mai mult. Devine imediat clar de ce se recomandă să luați fire de aluminiu cu o secțiune transversală mai mare decât cele de cupru.

Pentru a nu intra de fiecare dată într-un calcul lung al secțiunii cablului, au fost elaborate regulile de alegere a secțiunii cablului din tabele.

Calculul secțiunii transversale a firului pentru putere și curent

Calculul secțiunii transversale a firului depinde de puterea totală consumată electrocasnice in apartament. Poate fi calculat individual sau poate folosi caracteristicile medii.

Pentru acuratețea calculelor, diagramă bloc arătând instrumentele. Puteți afla puterea fiecăruia din instrucțiuni sau citiți pe etichetă. Sobele electrice, boilerele, aparatele de aer condiționat au cea mai mare putere. Cifra totală ar trebui să fie în intervalul de aproximativ 5-15 kW.

Cunoscând puterea, formula determină curentul nominal:

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

P- putere în wați

U\u003d 220 de volți

K\u003d 0,75 - coeficient de includere simultană;

cos φ=1 pentru aparate electrocasnice;

Dacă rețeaua este trifazată, atunci se utilizează o formulă diferită:

I=P/(U √3 cos phi)

U\u003d 380 de volți

După calcularea curentului, este necesar să folosiți tabelele care sunt prezentate în PUE și să determinați secțiunea transversală a firului. Tabelele arată curentul continuu admis pentru cupru și fire de aluminiu cu izolatie tipuri variate. Rotunjirea se face întotdeauna în latura mare a avea o rezervă.

De asemenea, puteți consulta tabelele în care se recomandă determinarea secțiunii transversale numai după putere.

Au fost dezvoltate calculatoare speciale prin care se determină secțiunea transversală, cunoscând consumul de energie, fazele și lungimea rețelei linie de cablu. Acordați atenție condițiilor de așezare (în conductă sau în aer liber).

Influența lungimii firului asupra alegerii cablului

Dacă cablul este foarte lung, atunci există restricții suplimentare privind alegerea secțiunii, deoarece pierderile de tensiune apar pe o secțiune extinsă, care, la rândul lor, duc la încălzire suplimentară. Pentru a calcula pierderile de tensiune, se folosește conceptul de „cuplu de sarcină”. Este definit ca produsul puterii în kilowați și lungimea în metri. Apoi, uitați-vă la valoarea pierderilor din tabele. De exemplu, dacă puterea de intrare este de 2 kW și lungimea cablului este de 40 m, atunci cuplul este de 80 kW*m. Pentru cablu de cupru cu o secțiune transversală de 2,5 mm pătrat. aceasta înseamnă că pierderea de tensiune este de 2-3%.

Dacă pierderile depășesc 5%, atunci este necesar să se ia o secțiune cu o marjă, mai mare decât cea recomandată pentru utilizare la un curent dat.

Tabelele de calcul sunt furnizate separat pentru monofazate și retea trifazata. Pentru o sarcină trifazată, cuplul crește pe măsură ce puterea de sarcină este distribuită între cele trei faze. Prin urmare, pierderile sunt reduse și influența lungimii este redusă.

Pierderile de tensiune sunt importante pentru dispozitivele de joasă tensiune, în special pentru lămpile cu descărcare în gaz. Dacă tensiunea de alimentare este de 12 V, atunci cu o pierdere de 3% pentru o rețea de 220 V, scăderea va fi puțin vizibilă, iar pentru o lampă de joasă tensiune se va înjumătăți aproape. Prin urmare, este important să plasați balasturile cât mai aproape de astfel de lămpi.

Calculul pierderilor de tensiune se efectuează după cum urmează:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Un

P- putere activă, W.

Q — putere reactiva, W.

r0— rezistența activă a liniei, Ohm/m.

x0— reactanța de linie, Ohm/m.

Un- tensiunea nominală, V. (este indicată în caracteristicile aparatelor electrice).

L- lungimea liniei, m.

Ei bine, dacă este mai simplu pentru condițiile casnice:

R- rezistenta cablului, calculata prin formula binecunoscuta R=ρ*l/S;

eu- puterea curentă, găsită din legea lui Ohm;

Să presupunem că avem eu=4000W/220 LA\u003d 18,2 A.

Rezistență cu un singur nucleu sârmă de cupru 20 m lungime și 1,5 mm pătrați. s-a ridicat la R\u003d 0,23 Ohm. Rezistența totală a celor două fire este de 0,46 ohmi.

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

Procent

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

Pe linii lungi de suprasarcini si scurtcircuite, acestea sunt instalate cu declansatoare termice si electromagnetice.

Alegerea corectă a cablului pentru restaurare sau cablare asigură funcționarea perfectă a sistemului. Dispozitivele vor primi putere maximă. Nu va exista o supraîncălzire a izolației cu ulterioare consecințe devastatoare. Un calcul rezonabil al secțiunii transversale a firului în funcție de putere va elimina atât amenințările de aprindere, cât și costuri suplimentare pentru a cumpăra sârmă ieftină. Să aruncăm o privire la algoritmul de calcul.

Simplificat, un cablu poate fi comparat cu o conductă care transportă gaz sau apă. În același mod, un flux se mișcă de-a lungul miezului său, ai cărui parametri sunt limitați de dimensiunea unui anumit canal care poartă curent. Consecința selecției incorecte a secțiunii sale sunt două opțiuni eronate comune:

• Canalul purtător de curent este prea îngust, datorită căruia densitatea curentului crește de mai multe ori. Creșterea densității de curent implică supraîncălzirea izolației, apoi topirea acesteia. Ca urmare a refluxării, punctele „slabe” pentru scurgeri obișnuite vor apărea la minimum, iar un incendiu va apărea la maximum.
• O venă prea largă, care, de fapt, nu este deloc rău. În plus, prezența spațiului pentru transportul fluxului electric are un efect foarte pozitiv asupra funcționalității și a termenilor operaționali ai cablajului. Cu toate acestea, buzunarul proprietarului va fi ușurat cu o sumă aproximativ de două ori mai mare decât suma necesară.

Prima dintre opțiunile eronate este un pericol clar, în cel mai bun caz duce la o creștere a facturilor de energie electrică. A doua opțiune nu este periculoasă, dar foarte nedorită.

moduri „călcate” de calcul

Toate metodele de calcul existente se bazează pe legea derivată de Ohm, conform căreia puterea curentului înmulțită cu tensiunea este egală cu puterea. Tensiunea de uz casnic este o valoare constantă, egală cu standardul de 220 V într-o rețea monofazată. Aceasta înseamnă că în formula legendară rămân doar două variabile: acesta este curent cu putere. Este posibil și necesar să „dansezi” în calcule de la unul dintre ele. Prin valorile calculate ale curentului și ale sarcinii estimate din tabelele PUE, găsim dimensiunea necesară a secțiunii.

Vă rugăm să rețineți că secțiunea transversală a cablului este calculată pentru liniile de alimentare, de ex. pentru fire la prize. Liniile de iluminat sunt a priori așezate cu un cablu cu o suprafață tradițională a secțiunii transversale de 1,5 mm².

Dacă încăperea care urmează să fie echipată nu are un reflector disco puternic sau un candelabru care necesită o putere de 3,3 kW sau mai mult, atunci nu are sens să măriți secțiunea transversală a miezului cablului de iluminat. Dar întrebarea rozetei este o chestiune pur individuală, pentru că. astfel de tandemuri inegale precum un uscător de păr cu un încălzitor de apă sau un fierbător electric cu un cuptor cu microunde pot fi conectate la o singură linie.

Pentru cei care plănuiesc să descarce linie de alimentare electric plită, boiler, mașină de spălat și aparate similare „lacom”, este de dorit să se distribuie întreaga sarcină pe mai multe grupuri de ieșiri.

Dacă din punct de vedere tehnic nu este posibilă împărțirea încărcăturii în grupuri, electricieni experimentați se recomandă așezarea fără probleme a unui cablu cu miez de cupru cu o secțiune transversală de 4-6 mm². De ce cu un miez de cupru purtător de curent? Deoarece codul strict al PUE interzice așezarea unui cablu cu „umplutură” de aluminiu în locuințe și în spațiile casnice utilizate în mod activ. Rezistența cuprului electric este mult mai mică, trece mai mult curent și nu se încălzește în același timp, ca și aluminiul. Firele de aluminiu sunt folosite în construcția rețelelor de aer exterior, în unele locuri rămân încă în case vechi.

Notă! Secțiunea transversală și diametrul miezului cablului sunt două lucruri diferite. Primul este indicat în mm pătrați, al doilea este pur și simplu în mm. Principalul lucru este să nu încurci!

Pentru a căuta valori tabelare ale puterii și curentului permis, puteți utiliza ambii indicatori. Dacă tabelul arată dimensiunea ariei secțiunii transversale în mm² și cunoaștem doar diametrul în mm, aria trebuie găsită folosind următoarea formulă:

Calculul dimensiunii secțiunii în funcție de sarcină

Cel mai simplu mod de a selecta un cablu cu dimensiunea potrivită- calculul secțiunii transversale a firului pe baza puterii totale a tuturor unităților conectate la linie.

Algoritmul de calcul este următorul:

• pentru început, să decidem asupra unităților care probabil pot fi folosite de noi simultan. De exemplu, în timpul funcționării cazanului, vrem brusc să pornim râșnița de cafea, uscătorul de păr și mașina de spălat;
• apoi, conform datelor pașapoartelor tehnice sau conform informațiilor aproximative din tabelul de mai jos, rezumăm clar puterea unităților gospodărești care funcționează simultan conform planurilor noastre;
• să presupunem că în total avem 9,2 kW, dar această valoare particulară nu este în tabelele PUE. Aceasta înseamnă că va trebui să rotunjiți la o parte sigură mai mare - de ex. luați cea mai apropiată valoare cu o oarecare putere în exces. Acesta va fi de 10,1 kW și valoarea secțiunii transversale corespunzătoare de 6 mm².

Toate rotunjirile sunt „direcționate” în sus. În principiu, este posibil să se însumeze puterea curentă indicată în fișele de date. Calculele curente și rotunjirile se fac în același mod.

Cum se calculează secțiunea transversală curentă?

Valorile tabelului nu pot lua în considerare caracteristici individuale dispozitivul și funcționarea rețelei. Specificitatea tabelelor este medie. Parametrii curenților maximi admisibili pentru un anumit cablu nu sunt indicați în ele, dar diferă pentru produsele cu mărci diferite. Tipul de garnitură este afectat foarte superficial în tabele. Pentru meșteșugarii meticuloși care resping modalitatea ușoară de căutare prin tabele, este mai bine să utilizați metoda de calcul a mărimii secțiunii firului în funcție de curent. Mai precis, densitatea sa.

Densitatea de curent admisă și de funcționare

Să începem cu stăpânirea elementelor de bază: să ne amintim în practică intervalul derivat 6 - 10. Acestea sunt valorile obținute de electricieni de-a lungul multor ani „experimental”. În limitele specificate, puterea curentului care curge prin 1 mm² dintr-un miez de cupru variază. Acestea. un cablu cu miez de cupru cu o secțiune transversală de 1 mm² fără supraîncălzirea și topirea izolației permite unui curent de 6 până la 10 A să ajungă în siguranță la unitatea de consum care îl așteaptă. Să ne dăm seama de unde a venit și ce înseamnă bifurcația de interval indicată.

Conform codului legi electrice PUE 40% este atribuit cablului pentru supraîncălzire care nu este periculos pentru manta sa, ceea ce înseamnă:

• 6 A distribuit pe 1 mm² de miez purtător de curent este densitatea normală a curentului de funcționare. În aceste condiții, conductorul poate lucra la nesfârșit fără limite de timp;
• 10 A distribuiti pe 1 mm² de conductor de cupru pot trece prin conductor pentru o perioadă scurtă de timp. De exemplu, când porniți dispozitivul.

Fluxul de energie de 12 A într-un canal milimetric de cupru va fi inițial „înghesuit”. Densitatea de curent va crește din cauza etanșeității și a avântului electronilor. În continuare, temperatura componentei de cupru va crește, ceea ce va afecta invariabil starea învelișului izolator.

Vă rugăm să rețineți că pentru un cablu cu un miez de aluminiu purtător de curent, densitatea curentului afișează un interval de 4 - 6 Amperi per 1 mm² de conductor.

Am aflat că valoarea limită a densității de curent pentru un conductor din cupru electric este de 10 A pe aria secțiunii transversale de 1 mm² și normal 6 A. Prin urmare:

• un cablu cu o secțiune transversală a conductorului de 2,5 mm² va putea transporta un curent de 25 A în doar câteva zecimi de secundă când echipamentul este pornit;
• el va putea transmite un curent de 15A la infinit.

Densitățile de curent de mai sus sunt valabile pentru cablare deschisă. Dacă cablul este așezat într-un perete, într-un manșon metalic sau, valoarea indicată a densității de curent trebuie înmulțită cu factor de corectie 0,8. Amintiți-vă încă o subtilitate în organizație tip deschis cablare. Pentru motive Putere mecanică cablu cu secțiune transversală mai mică de 4 mm² in scheme deschise nu folosi.

Studierea schemei de calcul

Nu vor exista din nou calcule super-complicate, calculul firului pentru sarcina viitoare este extrem de simplu.

• În primul rând, găsim sarcina maximă admisă. Pentru a face acest lucru, rezumăm puterea dispozitivelor pe care intenționăm să le conectăm simultan la linie. Să adăugăm, de exemplu, puterea mașină de spălat 2000 wați, uscător de păr 1000 wați și opțional orice încălzitor 1500 wați. Am primit 4500 W sau 4,5 kW.
• Apoi împărțim rezultatul nostru la valoare standard tensiunea rețelei de uz casnic este de 220 V. Avem 20,45 ... A, rotunjim la un număr întreg, așa cum ar trebui să fie, în sus.
• Apoi, introduceți factorul de corecție, dacă este necesar. Valoarea cu coeficientul va fi egală cu 16,8, rotunjită la 17 A, fără coeficientul 21 A.
• Reamintim că am calculat parametrii de funcționare ai puterii, dar trebuie să luăm în considerare și valoarea maximă admisă. Pentru a face acest lucru, înmulțim puterea curentului calculată de noi cu 1,4, deoarece corecția pentru efectele termice este de 40%. Primite: 23,8 A și respectiv 29,4 A.
• Deci, în exemplul nostru pentru munca sigura cablarea deschisă va necesita un cablu cu o secțiune transversală mai mare de 3 mm², iar pentru o versiune ascunsă 2,5 mm².

Să nu uităm că, din cauza diverselor circumstanțe, uneori pornim mai multe unități în același timp decât ne așteptam. Că mai există becuri și alte dispozitive care consumă puțină energie. Ne aprovizionăm cu o secțiune de rezervă în cazul unei creșteri a parcului aparate electrocasnice iar cu calcule vom merge la o achiziție importantă.

Ghid video pentru calcule precise

Care este cel mai bun cablu de cumpărat?

Urmând recomandările stricte ale PUE, vom cumpăra produse de cablu cu „grupuri de litere” NYM și VVG în marcajul pentru amenajarea bunurilor personale. Ei sunt cei care nu provoacă plângeri și neplăceri de la electricieni și pompieri. Opțiunea NYM este un analog al produselor VVG autohtone.

Cel mai bine este ca cablul de uz casnic să însoțească indicele NG, ceea ce înseamnă că cablurile vor fi rezistente la foc. Dacă ar trebui să așeze o linie în spatele unei partiții, între întârzieri sau peste tavan fals, cumpărați produse cu emisie scăzută de fum. Vor avea un indice LS.

Într-un mod atât de simplu, se calculează secțiunea transversală a miezului conductor al cablului. Informațiile despre principiile calculelor vor ajuta la selectarea rațională a acestora element important retelelor electrice. Dimensiunea necesară și suficientă a miezului purtător de curent va furniza putere electrocasniceși nu va provoca un incendiu în cablaj.

Articolul discută principalele criterii pentru alegerea unei secțiuni de cablu, oferă exemple de calcule.

Pe piețe, puteți vedea adesea semne scrise de mână care indică pe care cumpărătorul trebuie să-l cumpere, în funcție de curentul de sarcină așteptat. Nu crede aceste semne, deoarece te induc în eroare. Secțiunea transversală a cablului este selectată nu numai de curentul de funcționare, ci și de câțiva alți parametri.

În primul rând, trebuie luat în considerare faptul că atunci când se folosește un cablu la limita capacităților sale, miezurile cablului se încălzesc cu câteva zeci de grade. Valorile curente prezentate în Figura 1 presupun încălzirea miezurilor cablului până la 65 de grade la o temperatură. mediu inconjurator 25 de grade. Dacă mai multe cabluri sunt așezate într-o țeavă sau tavă, atunci datorită încălzirii lor reciproce (fiecare cablu încălzește toate celelalte cabluri), curentul maxim admisibil este redus cu 10 - 30 la sută.

De asemenea, curentul maxim posibil scade atunci când temperatură ridicată mediu inconjurator. Prin urmare, într-o rețea de grup (o rețea de la scuturi la lămpi, prize și alte receptoare electrice), de regulă, cablurile sunt utilizate la curenți care nu depășesc 0,6 - 0,7 din valorile indicate în figura 1.

Orez. 1. Curentul continuu admis al cablurilor cu conductori de cupru

Pe baza acestui fapt, utilizarea pe scară largă a întrerupătoarelor cu un curent nominal de 25A pentru a proteja rețelele de prize așezate cu cabluri cu conductori de cupru cu o secțiune transversală de 2,5 mm2 este periculoasă. Tabelele factorilor de reducere în funcție de temperatură și numărul de cabluri dintr-o tavă pot fi găsite în Regulile de instalare electrică (PUE).

Limitări suplimentare apar atunci când cablul este mai lung. În acest caz, pierderile de tensiune în cablu pot atinge valori inacceptabile. De regulă, atunci când se calculează cablurile, acestea provin de la pierderile maxime în linie nu mai mult de 5%. Pierderile nu sunt greu de calculat dacă cunoașteți valoarea rezistenței miezurilor cablului și curentul de sarcină estimat. Dar, de obicei, pentru a calcula pierderile sunt folosite tabele cu dependența pierderilor de momentul sarcinii. Momentul de sarcină este calculat ca produsul dintre lungimea cablului în metri și puterea în kilowați.

Datele pentru calcularea pierderilor la o tensiune monofazată de 220 V sunt prezentate în tabelul 1. De exemplu, pentru un cablu cu conductori de cupru cu o secțiune transversală de 2,5 mm2 cu o lungime a cablului de 30 de metri și o putere de sarcină de 3 kW, momentul de sarcină este 30x3 = 90, iar pierderile vor fi de 3%. Dacă valoarea pierderii calculată depășește 5%, atunci trebuie selectat un cablu mai mare.

Tabelul 1. Momentul de sarcină, kW x m, pentru conductorii de cupru dintr-o linie cu două fire pentru o tensiune de 220 V pentru o anumită secțiune transversală a conductorului

Conform tabelului 2, puteți determina pierderile într-o linie trifazată. Comparând tabelele 1 și 2, puteți vedea că într-o linie trifazată cu conductori de cupru cu o secțiune transversală de 2,5 mm2, pierderile de 3% corespund de șase ori. moment mai mareîncărcături.

O creștere triplă a mărimii momentului de sarcină are loc datorită distribuției puterii de sarcină pe trei faze și o creștere dublă datorită faptului că într-o rețea trifazată cu o sarcină simetrică (aceiași curenți în conductorii de fază ), curentul din conductorul neutru este zero. La o sarcină dezechilibrată, pierderile în cablu cresc, ceea ce trebuie luat în considerare la alegerea secțiunii cablului.

Tabelul 2. Momentul de sarcină, kW x m, pentru conductorii de cupru dintr-o linie trifazată cu patru fire cu zero pentru o tensiune de 380/220 V pentru o anumită secțiune transversală a conductorului (dați clic pe figură pentru a mări tabelul)

Pierderile cablurilor au un efect semnificativ atunci când se utilizează lămpi de joasă tensiune, cum ar fi lămpile cu halogen. Acest lucru este de înțeles: dacă 3 volți scad pe conductorii de fază și neutru, atunci la o tensiune de 220 V cel mai probabil nu vom observa acest lucru, iar la o tensiune de 12 V, tensiunea de pe lampă va scădea la jumătate la 6 V. De aceea, transformatoarele pentru alimentarea lămpilor cu halogen trebuie să se apropie la maximum de lămpi. De exemplu, cu o lungime a cablului de 4,5 metri cu o secțiune transversală de 2,5 mm2 și o sarcină de 0,1 kW (două lămpi de 50 W), momentul de sarcină este de 0,45, ceea ce corespunde unei pierderi de 5% (Tabelul 3).

Tabel 3. Cuplu de sarcină, kW x m, pentru conductorii de cupru dintr-o linie cu două fire pentru o tensiune de 12 V pentru o anumită secțiune transversală a conductorului

Tabelele date nu țin cont de creșterea rezistenței conductoarelor de la încălzire datorită fluxului de curent prin ei. Prin urmare, dacă cablul este utilizat la curenți de 0,5 sau mai mult din curentul maxim admisibil al cablului dintr-o secțiune dată, atunci trebuie introdusă o corecție. În cel mai simplu caz, dacă vă așteptați să obțineți pierderi de cel mult 5%, atunci calculați secțiunea transversală pe baza pierderilor de 4%. De asemenea, pierderile pot crește dacă există un numar mare conexiuni ale nucleelor ​​de cablu.

Cabluri cu conductoare de aluminiu au o rezistență de 1,7 ori mai mare decât la cablurile cu conductori de cupru, respectiv, iar pierderea în acestea este de 1,7 ori mai mare.

Al doilea factor limitator pentru lungimi lungi de cablu este excesul valorii admisibile a rezistenței circuitului fază-zero. Pentru a proteja cablurile de suprasarcini și scurtcircuite, de regulă, se folosesc întrerupătoare cu declanșare combinată. Astfel de comutatoare au declanșări termice și electromagnetice.

Declanșarea electromagnetică asigură oprirea instantanee (zecimi și chiar sutimi de secundă) a secțiunii de urgență a rețelei în cazul unui scurtcircuit. De exemplu, un întrerupător, desemnat C25, are o declanșare termică de 25 A și o declanșare electromagnetică de 250 A. Întrerupătoarele automate din grupa „C” au un raport dintre curentul de rupere al declanșării electromagnetice și declanșarea termică de la 5 la 10. Dar când se ia valoarea maximă.

Rezistența totală a circuitului fază-zero include: rezistența transformatorului descendente al postului de transformare, rezistența cablului de la substație la aparatul de comutare de intrare (ASU) al clădirii, rezistența cablului așezat din ASU să aparatura de comutare(RU) și rezistența cablului liniei de grup în sine, a cărei secțiune transversală trebuie determinată.

Dacă linia are un număr mare de conexiuni de miez de cablu, de exemplu, o linie de grup dintr-un număr mare de lămpi conectate printr-o buclă, atunci trebuie luată în considerare și rezistența conexiunilor de contact. Cu calcule foarte precise, se ia în considerare rezistența arcului în punctul de închidere.

Impedanța circuitului faza zero pentru cablurile cu patru fire sunt date în tabelul 4. Tabelul ia în considerare rezistența atât a conductorilor de fază, cât și a celui neutru. Valorile rezistenței sunt date la o temperatură a miezului cablului de 65 de grade. Tabelul este valabil și pentru liniile cu două fire.

Tabelul 4

În stațiile de transformare urbane, de regulă, sunt instalate transformatoare cu o capacitate de 630 kV sau mai mult. A și mai mult, având o rezistență de ieșire Rtp mai mică de 0,1 Ohm. În mediul rural se pot folosi transformatoare de 160 - 250 kV. Și, având o impedanță de ieșire de ordinul a 0,15 Ohm și chiar transformatoare pentru 40 - 100 kV. A, având o impedanță de ieșire de 0,65 - 0,25 ohmi.

Cabluri de alimentare din urban posturi de transformare la casele ASP, de regulă, acestea sunt utilizate cu conductori de aluminiu cu o secțiune transversală a conductorilor de fază de cel puțin 70 - 120 mm2. Cu o lungime a acestor linii mai mică de 200 de metri, rezistența circuitului fază-zero al cablului de alimentare (Rpc) poate fi luată egală cu 0,3 Ohm. Pentru un calcul mai precis, trebuie să cunoașteți lungimea și secțiunea transversală a cablului sau măsurați această rezistență. Unul dintre instrumentele pentru astfel de măsurători (instrumentul Vector) este prezentat în fig. 2.

Orez. 2. Dispozitiv pentru măsurarea rezistenței circuitului de fază zero „Vector”

Rezistența liniei trebuie să fie astfel încât, în cazul unui scurtcircuit, se garantează că curentul din circuit va depăși curentul de funcționare al declanșatorului electromagnetic. În consecință, pentru întrerupătorul C25, curentul de scurtcircuit în linie trebuie să depășească 1,15x10x25 = 287 A, aici 1,15 este factorul de siguranță. Prin urmare, rezistența circuitului de fază zero pentru întrerupătorul C25 nu trebuie să fie mai mare de 220V / 287A \u003d 0,76 Ohm. În consecință, pentru întrerupătorul C16, rezistența circuitului nu trebuie să depășească 220V / 1,15x160A \u003d 1,19 Ohm și pentru mașina C10 - nu mai mult de 220V / 1,15x100 \u003d 1,91 Ohm.

Deci pentru urban bloc, presupunând Rtp = 0,1 Ohm; Rpk = 0,3 Ohm la utilizarea unui cablu cu conductori de cupru cu secțiunea transversală de 2,5 mm2, protejat într-o rețea de prize întrerupător de circuit C16, rezistența cablului Rgr (fază și conductori zero) nu trebuie să depășească Rgr \u003d 1,19 Ohm - Rtp - Rpc \u003d 1,19 - 0,1 - 0,3 \u003d 0,79 Ohm. Conform tabelului 4, găsim lungimea sa - 0,79 / 17,46 \u003d 0,045 km, sau 45 de metri. Pentru majoritatea apartamentelor, această lungime este suficientă.

Când utilizați întrerupătorul C25 pentru a proteja un cablu cu o secțiune transversală de 2,5 mm2, rezistența circuitului trebuie să fie mai mică de 0,76 - 0,4 \u003d 0,36 Ohm, ceea ce corespunde unei lungimi maxime a cablului de 0,36 / 17,46 \u003d 0,02 km sau 20 de metri.

La folosirea întreruptorului C10 pentru a proteja o linie de iluminat de grup realizată cu un cablu cu conductori de cupru cu secțiunea transversală de 1,5 mm2, obținem rezistența maximă admisă a cablului 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, care corespunde cu lungimea maximă a cablului 1,51 / 29, 1 = 0,052 km sau 52 de metri. Dacă o astfel de linie este protejată de un întrerupător C16, atunci lungime maxima linia va fi 0,79 / 29,1 = 0,027 km, sau 27 de metri.

În funcție de consumul de energie al echipamentului, se calculează secțiunea transversală a cablului, care depinde de puterea curentului, tensiunea și lungimea cablului în sine. Producătorii produse prin cablu ofera pietei un sortiment bogat, care nu este usor de inteles si alege ceea ce ai nevoie.

Nu numai costul său depinde de alegerea corectă, ci și de siguranța electrică în timpul funcționării echipamentelor electrice. Dacă secțiunea transversală a cablului este calculată incorect și este mult mai mică decât este necesar, atunci acest lucru poate duce la supraîncălzirea izolației, scurtcircuit și posibilă aprindere, ceea ce va duce la un incendiu.

Costurile eliminării consecințelor unei astfel de situații sunt incomensurabile cu cele necesare pentru a efectua un calcul competent al cablajului, chiar și cu implicarea unui specialist.

Acest articol propune tehnică simplă calculul secțiunii transversale a conductorului, care va oferi asistență metodologică celor care doresc să calculeze și să instaleze corect cablurile.

Calculul puterii aparatelor electrice

Orice cablu sau fir, în funcție de materialul din care este fabricat, poate rezista la un anumit curent (nominal) și este direct dependent de secțiunea transversală și lungimea acestuia. Nu este dificil să se determine consumul total de energie al tuturor dispozitivelor instalate. Pentru a face acest lucru, este compilată o listă cu toate echipamentele, indicând consumul de energie al fiecărei unități. Toate valorile specificate sunt însumate.

Acest calcul se face folosind următoarea formulă:
Ptotal = (P1+P2+P3+…+Pn)×0,8

• Ptot este suma totală a tuturor sarcinilor.
• (P1+P2+P3+…+Pn) – consumul de energie al fiecărui echipament.
• 0,8 este un factor de corecție care caracterizează gradul de încărcare a tuturor dispozitivelor. De obicei, dispozitivele sunt rareori folosite în același timp. Cum ar fi un uscător de păr, un aspirator sau un șemineu electric sunt folosite destul de rar.

Suma primită va fi utilizată pentru calcule ulterioare.

Tabelele în funcție de care este selectată secțiunea cablului

Calcul pentru sarma de aluminiu
Calcul pentru sârmă de cupru

Alege secțiunea dorită conform tabelului nu este atât de dificil. De capacitate instalata, tensiune și curent, este selectată dimensiunea secțiunii transversale a cablului pentru cablarea închisă și deschisă. Se selectează și materialul din care este realizat cablul.

De exemplu, va arăta astfel: să presupunem că consumul total de energie electrică din casă a fost de 13 kW. Dacă această valoare este înmulțită cu un factor de corecție de 0,8, atunci puterea nominală de intrare va fi de 10,4 kW. Conform tabelului, este selectată o valoare a puterii apropiată de valoare. LA acest caz pentru o retea monofazata va fi un numar de 10,1 kW, iar pentru o retea trifazata 10,5 kW. Pentru aceste valori ale consumului de energie este selectată o secțiune de 6 mm2 și, respectiv, 1,5 mm2.

Calculul secțiunii cablului în funcție de puterea curentului

Dacă calculul prin putere nu este atât de precis, atunci calculul prin puterea curentului poate oferi cel mai mult dimensiuni optime secțiunea cablului, care este destul de importantă dacă este utilizat cablu de cupru si in numar mare.

Mai întâi trebuie să determinați sarcina curentă pe întregul cablaj. Constă dintr-o astfel de încărcare pentru fiecare dintre dispozitive și este calculată folosind astfel de formule.

Pentru o rețea monofazată, se aplică următoarea formulă: I= P:(Uˑcos), iar pentru o rețea trifazată I=P÷√3×Uˑcos

• I- puterea curentului
• U - tensiunea rețelei
• Cos - factor de putere

Datele obținute în acest mod de calcul sunt rezumate și se determină sarcina curentă pe întregul cablaj. Din tabel, sunt selectate dimensiunile exacte ale secțiunii transversale pentru întreaga rețea. Tabelul conține valori pentru cablarea deschisă și închisă. Ele diferă semnificativ unele de altele.

Tabel pentru selectarea secțiunii cablului în funcție de puterea curentului.

Calcul după lungimea cablului

În orice conductor, rezistența curentului depinde de lungimea acestuia. Această proprietate stă la baza celei de-a treia metode de calcul a secțiunii transversale a cablului. Cum conductor mai lung, subiecte mai multă pierdere pe net. Dacă depășesc mai mult de 5%, atunci alegeți un cablu cu o secțiune transversală mare.

Pentru a determina secțiunea transversală a cablului, se determină puterea totală a tuturor dispozitivelor instalate și curentul care va curge prin conductor. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza formularul de calcul de mai sus. Apoi, rezistența cablajului este calculată folosind următoarea formulă:

• R=(p×L)÷S, unde p este rezistența specifică a conductorului, care este dată în tabele speciale;
• L este lungimea conductorului în metri, înmulțită cu doi, deoarece curentul trece prin firele de fază și neutru;
• S este aria secțiunii transversale a cablului.

Dacă valoarea finală este mai mică de 5%, atunci secțiunea cablului este selectată corect. LA in caz contrar este necesar să alegeți un conductor cu o secțiune transversală mai mare.

În orice caz, atunci când se calculează secțiunea transversală a cablajului, este necesar să se facă corecții adecvate pentru viitor. Poate că va exista dorința de a achiziționa mai multe aparate electrocasnice suplimentare moderne, care vor consuma mai multă energie electrică. Prin urmare, este de dorit să se mărească secțiunea transversală a cablajului cu cel puțin un pas. În acest caz, toate cablurile trebuie să fie realizate din fire de cupru.

Calculatorul online ia în considerare secțiunea transversală a firului pentru curent și putere, precum și pentru lungime. Contează ca cablaj din aluminiu, și conductori de cupru de putere. Efectuează selectarea secțiunii (diametrul miezului) în funcție de sarcină. Nu contează pentru 12v. Pentru a calcula, completați toate câmpurile și selectați parametrii necesari din toate listele derulante. Important! Vă rugăm să rețineți că calculele acestui program pentru selectarea cablurilor nu sunt un ghid direct de utilizare. conductoare electrice, cu aria secțiunii transversale calculată aici. Ele sunt doar un ghid preliminar pentru alegerea secțiunii. Calculul final precis pentru selectarea secțiunii ar trebui făcut de un specialist calificat care va face alegerea potrivitaîn fiecare caz concret. Îți amintești când calcule corecte veți obține rezultatul pentru secțiunea minimă cabluri de alimentare. Depășiți acest rezultat pentru cel calculat cablaj electric, este permis.

Tabel PUE pentru calcularea secțiunii cablului în funcție de putere și curent

Vă permite să selectați secțiunea transversală pentru curentul maxim și sarcina maximă.

pentru fire de cupru:

pentru fire de aluminiu:

Formula pentru calcularea secțiunii cablului în funcție de putere

Vă permite să alegeți secțiunea transversală pentru consumul de energie și tensiune.

Pentru monofazat retelelor electrice(220V):

I = (P × K și) / (U × cos(φ))

• cos(φ) - pentru aparate electrocasnice, este egal cu 1
• U - tensiune de fază, poate varia de la 210 V la 240 V
• I - puterea curentului
• P- putere totala toate aparatele electrice
• K și - coeficient de simultaneitate, pentru calcule se ia valoarea de 0,75

Pentru 380 în rețele trifazate:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

• Cos φ - unghiul de fază
• P - suma puterii tuturor aparatelor electrice
• I - puterea curentului, în funcție de care este selectată aria secțiunii transversale a firului
• U - tensiune de fază, 220V

Calculul mașinii pentru putere și curent

Tabelul de mai jos prezintă curenții mașinii în funcție de metoda de conectare, în funcție de tensiune.