Cum se determină secțiunea transversală a cablului în funcție de putere. Calculul ariei secțiunii transversale a conductorilor de aluminiu de fire și cabluri

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 dimensiunea 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 admisibil pentru firele de cupru și aluminiu cu izolație 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, conduc 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. În continuare, 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 luați 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 ohmi. 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.

În lumea tehnologică modernă, electricitatea a devenit practic la același nivel ca importanță cu apa și aerul. Este folosit în aproape toate domeniile. activitate umana. În 1600 exista electricitate, înainte de asta nu cunoșteam despre electricitate mai mult decât grecii antici. Dar, de-a lungul timpului, a început să se răspândească mai pe scară largă și abia în 1920 a început să înlocuiască lămpile cu kerosen de la iluminatul stradal. De atunci, curentul electric a început să se răspândească rapid, iar acum este chiar și în cel mai îndepărtat sat, măcar luminând casa și pentru comunicații telefonice.

Electricitatea în sine este un flux de sarcini direcționate care se deplasează de-a lungul unui conductor. Un conductor este o substanță capabilă să treacă prin ea însăși pe acestea sarcini electrice, dar fiecare dirijor exista rezistenta(cu excepția așa-numitelor supraconductoare, rezistența supraconductoarelor este zero, această stare este realizabilă prin scăderea temperaturii la -273,4 grade Celsius).

Dar, desigur, încă nu există supraconductori în viața de zi cu zi și vor apărea în scara industriala inca nu curand. În viața de zi cu zi, de regulă, curentul este trecut prin fire și este folosit în principal ca miez fire de cupru sau aluminiu. Cuprul și aluminiul sunt populare în primul rând datorită proprietăților lor conductoare, care invers rezistență electrică, și, de asemenea, din cauza ieftinității, în comparație, de exemplu, cu aurul sau argintul.

Cum să înțelegeți secțiunile cablurilor de cupru și aluminiu pentru cablare?

Acest articol este destinat să vă învețe cum să calculați dimensiunea firului. E ca ce mai multă apă pe care doriți să fileți, țeava cu diametrul mai mare de care aveți nevoie. Deci aici, cu atât mai mult consum curent electric, cu atât secțiunea transversală a cablurilor și firelor ar trebui să fie mai mare. Voi descrie pe scurt despre ce este vorba: dacă muști un cablu sau un fir și îl privești de la capăt, atunci vei vedea doar secțiunea transversală a acestuia, adică grosimea firului, care determină puterea pe care acest fir este capabil. să treacă, încălzindu-se la o temperatură acceptabilă.

Pentru a alege secțiunea potrivită fir de alimentare ne se ţine cont de valoarea maximă a curentului consumat. Puteți determina valorile curenților, cunoscând puterea de pe plăcuța de identificare a consumatorului, aceasta este determinată de următoarea formulă: I \u003d P / 220, unde P este puterea consumatorului curent și 220 este numărul de volți din priza dvs. În consecință, dacă priza este de 110 sau 380 de volți, atunci înlocuim această valoare.

Este important de știut că calculul valorii pentru rețelele monofazate și trifazate este diferit. Pentru a afla de câte faze ale rețelei aveți nevoie, trebuie să calculați cantitatea totală de consum de curent în casa dvs. Iată un exemplu de set mediu de echipamente pe care l-ați putea avea acasă.

Un exemplu simplu de calcul a secțiunii transversale a cablului pentru consumul de curent, acum îl vom calcula suma puterii aparatelor electrice conectate. Principalii consumatori din apartamentul mediu sunt următoarele dispozitive:

• TV - 160 W
• Frigider - 300 W
• Iluminare - 500 W
• Computer personal - 550 W
• Aspirator - 600 W
• Cuptor cu microunde - 700 W
• Fierbător electric - 1150 W
• Fier de călcat - 1750 W
• Cazan (încălzitor de apă) - 1950 W
• Mașină de spălat - 2650 W
• Total 10310 W = 10,3 kW.

Când cunoaștem consumul total de energie electrică, putem folosi formula pentru a calcula secțiunea transversală a firului, pt. functionare normala cablare. Este important să ne amintim că pentru rețelele monofazate și trifazate, formulele vor fi diferite.

Calculul secțiunii transversale a firului pentru o rețea cu o fază (monofazată)

Calculul secțiunii transversale a firului se efectuează folosind următoarea formulă:

I = (P × K și) / (U × cos(φ))

eu- puterea curentului;

• P- puterea totală a tuturor consumatorilor de energie
• K și- coeficient de simultaneitate, de regulă, pentru calcule se ia valoarea general acceptată de 0,75
• U- tensiunea de fază, care este de 220V, dar poate varia de la 210V la 240V.
• cos(φ)- pentru aparatele electrocasnice monofazate, această valoare este din oțel și este egală cu 1.

Când am găsit puterea de consum curent conform formulei, putem începe să alegem un cablu, care ni se potriveste din punct de vedere al puterii. Sau, mai degrabă, aria sa transversală. Mai jos este un tabel special în care sunt furnizate date, care compară cantitatea de curent, secțiunea transversală a cablului și consumul de energie.

Datele pot varia pentru firele din diferite metale. Astăzi, pentru aplicații rezidențiale, de regulă, se folosește cablu rigid din cupru. Cablul de aluminiu practic nu este folosit. Dar încă în multe case vechi, cablu din aluminiu este încă prezent.

Tabel cu puterea estimată a cablului în funcție de curent. Alegerea secțiunii cablului de cupru se face în funcție de următorii parametri:

De asemenea, oferim un tabel pentru calcularea consumului de curent al unui cablu de aluminiu:

Dacă valoarea puterii s-a dovedit a fi media dintre cei doi indicatori, atunci este necesar să selectați valoarea secțiunii transversale a firului în direcția mai mare. Deoarece rezerva de putere trebuie să fie prezentă.

Calculul secțiunii transversale a firului unei rețele cu trei faze (trifazate)

Și acum vom analiza formula de calcul a secțiunii transversale a firului pentru rețelele trifazate.

Pentru a calcula secțiunea transversală a cablului de alimentare, folosim următoarea formulă:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

• eu- puterea curentului, în funcție de care este selectată aria secțiunii transversale a cablului
• U- tensiune de fază, 220V
• Cos φ - unghiul de fază
• P- arata consumul total al tuturor aparatelor electrice

Cos φ- în formula de mai sus este extrem de importantă, deoarece afectează personal puterea curentă. Diferă pentru echipamente diferite, acest parametru poate fi găsit cel mai adesea în documentatie tehnica, sau marcajul corespunzător de pe carcasă.

Puterea totală este foarte simplă, însumăm valoarea tuturor indicatorilor de putere și folosim numărul rezultat în calcule.

O caracteristică distinctivă a unei rețele trifazate este că mai mult sârmă subțire capabile să reziste la sarcini grele. Secțiunea de sârmă de care avem nevoie este selectată conform tabelului de mai jos.

Calculul secțiunii transversale a firului pentru curentul consumat, utilizat într-o rețea trifazată, este utilizat folosind o astfel de valoare ca √3 . Această valoare este necesară pentru simplificare aspect formula in sine:

U liniar = √3 × U faza

În acest fel, dacă este necesar, produsul dintre rădăcină și tensiunea de fază este înlocuit cu o tensiune liniară. Această valoare este egală cu 380V (U liniar = 380V).

Conceptul de curent continuu

De asemenea, cel puțin unul punct important atunci când alegeți un cablu pentru o rețea trifazată și monofazată, este necesar să luați în considerare un astfel de concept care sună ca un curent continuu admis. Acest parametru ne arată cantitatea de curent din cablu pe care o poate rezista firul pentru o perioadă nelimitată de timp. Puteți determina ego-ul într-un tabel special. De asemenea, pentru conductorii din aluminiu și cupru, ele diferă semnificativ.

In cazul in care acest parametru depaseste valorile admise, conductorul se supraincalzeste. Temperatura de încălzire este invers proporțională cu puterea curentului.

Temperaturile pot crește în unele zone nu numai din cauza secțiunii transversale a firului selectate incorect, dar și cu un contact slab. De exemplu, în locul răsucirii firelor. Acest lucru se întâmplă destul de des la punctul de contact. cabluri de cupru si aluminiu. În acest sens, suprafața metalelor suferă oxidare, devenind acoperită cu o peliculă de oxid, care înrăutățește foarte mult contactul. Într-un astfel de loc, cablul se va încălzi peste temperatura admisă.

Când am făcut toate calculele și am verificat datele din tabele, putem merge în siguranță la magazin special si cumpara cablurile de care ai nevoie pentru pozarea retelei acasa sau in tara. Principalul dvs. avantaj față de, de exemplu, vecinul dvs. va fi că v-ați dat seama complet de această problemă cu ajutorul articolului nostru și veți economisi mulți bani fără a plăti în exces pentru ceea ce magazinul a vrut să vă vândă. Da, și să știi cum să calculezi secțiunea transversală curentă pentru fire de cupru sau aluminiu nu va fi niciodată de prisos și suntem siguri că cunoștințele dobândite de la noi vor fi utile de multe ori pe calea vieții tale.

Produsele de cablu sunt acum prezentate pe piață într-o gamă largă, secțiunea transversală a miezurilor este de la 0,35 mm.kv. și mai sus, acest articol va oferi un exemplu calculul secțiunii cablului.

Pentru a calcula rezistența conductorului, puteți utiliza calculatorul de rezistență a conductorului.

Gresit selectarea secțiunii cablului pentru cablajul de uz casnic, poate duce la următoarele rezultate:

1. Metru liniar un miez prea gros va costa mai mult, ceea ce va cauza o „lovitură” semnificativă a bugetului.

2. Miezurile vor începe în curând să se încălzească și vor topi izolația dacă este selectat un diametru necorespunzător al conductorului (mai mic decât este necesar) și acest lucru poate duce în curând la un scurtcircuit sau arderea spontană a cablurilor electrice.

Pentru a nu pierde bani, este necesar înainte de a începe instalarea cablajului electric într-un apartament sau casă, să efectuați corect calculul secțiunii cabluluiîn funcție de puterea curentului, puterea și lungimea liniei.

Calculul secțiunii cablului în funcție de puterea aparatelor electrice.

Fiecare cablu are o putere nominală pe care o poate rezista la operarea aparatelor electrice. Când puterea tuturor aparatelor electrice din apartament va depăși indicator calculat conductor, atunci un accident nu poate fi evitat în viitorul apropiat.

Puteți calcula singur puterea aparatelor electrice dintr-un apartament sau casă, pentru aceasta trebuie să notați caracteristicile fiecărui dispozitiv separat (TV, aspirator, aragaz, lămpi) pe o bucată de hârtie. Apoi, toate valorile obținute sunt însumate, iar numărul finit este folosit pentru a selecta diametrul optim.

Formula de calcul a puterii arată astfel:

Ptotal = (P1+P2+P3+…+Pn)*0,8 , unde: P1..Pn-puterea fiecărui aparat electric, kW

Merită să acordați atenție faptului că numărul care a rezultat trebuie înmulțit cu factorul de corecție - 0,8. Acest coeficient denotă că doar 80% din toate aparatele electrice vor funcționa în același timp. Un astfel de calcul va fi mai logic, deoarece un aspirator sau un uscător de păr cu siguranță nu vor fi în uz. perioadă lungă de timp non-stop.

Un exemplu de calculare a secțiunii transversale a cablului în funcție de putere este indicat în tabelele:

Pentru conductor cu conductori din aluminiu.

Pentru conductor cu conductori de cupru.

După cum se poate observa din tabele, datele lor au valori pentru fiecare specific tip cablu, trebuie doar să găsiți cea mai apropiată dintre valorile puterii și să priviți secțiunea transversală corespunzătoare a nucleelor.

De exemplu calculul secțiunii cablului în funcție de putere arata asa:

Să zicem că în apartament putere totala dintre toate aparatele este de 13 kW. Este necesar să se înmulțească valoarea obținută cu un factor de 0,8, ca rezultat, aceasta va da 10,4 kW de sarcină reală. Apoi, o valoare potrivită trebuie găsită în coloana tabelului. Cea mai apropiată cifră este 10,1 pentru o rețea monofazată (tensiune 220 V) și pentru o rețea trifazată, cifra este 10,5. Deci oprim alegerea secțiunii pentru o rețea monofazată pe un conductor de 6 mm sau pentru o rețea trifazată pe una de 1,5 mm.

Calculul secțiunii cablului în funcție de sarcina curentă.

Mai exact calculul secțiunii transversale a cablului curent deci cel mai bine este sa-l folosesti. Esența calculului este similară, dar în acest caz t este necesar doar să se determine care va fi sarcina curentă pe cablare. Mai întâi trebuie să calculați puterea curentului pentru fiecare dintre aparatele electrice folosind formulele.

Puterea medie a aparatelor electrocasnice

Un exemplu de afișare a puterii unui aparat electric (în acest caz, un televizor LCD)

Pentru a calcula, trebuie să utilizați această formulă dacă apartamentul are o rețea monofazată:

I=P/(U×cosφ)

Când rețeaua este trifazată, atunci formula va arăta astfel:

I=P/(1,73×U×cosφ) , unde P este puterea electrică a sarcinii, W;

• U - tensiunea reală în rețea, V;
• cosφ - factor de putere.

Trebuie remarcat faptul că valorile valorilor din tabel vor depinde de condițiile de așezare a conductorului. Puterea și sarcina de curent vor fi semnificativ mai mari în timpul instalării cablare deschisă decât dacă cablurile sunt în conductă.

Valoarea totală rezultată a curenților pentru rezervă se recomandă să fie înmulțită cu 1,5 ori, deoarece în timp, în apartament pot fi achiziționate aparate electrice mai puternice.

Calculul secțiunii cablului pe lungime.

Poti de asemenea Calculați secțiunea transversală a cablului după lungime. Esența unor astfel de calcule este că fiecare dintre conductori are propria rezistență, care contribuie la pierderile de curent cu creșterea lungimii liniei. Este necesar să alegeți un conductor cu conductori mai mari dacă pierderea depășește 5%.

Calculele sunt după cum urmează:

• Se calculează puterea totală a tuturor aparatelor electrice și puterea curentului.
• Apoi, rezistența cablajului electric este calculată folosind formula: rezistivitate conductorului (p) * lungime (în metri).
• Este necesar să împărțiți valoarea rezultată la secțiunea transversală a cablului selectată:

R=(p*L)/S, unde p este o valoare tabelară

Ar trebui să acordați atenție faptului că lungimea curentului de trecere trebuie înmulțită cu 2 ori, deoarece inițial curentul trece printr-un nucleu și se întoarce înapoi prin celălalt.

• Se calculează pierderea de tensiune: puterea curentului este înmulțită cu rezistența calculată.
• În continuare, se determină mărimea pierderilor: pierderile de tensiune sunt împărțite la tensiunea din rețea și înmulțite cu 100%.
• Se analizează numărul final. Dacă valoarea obținută este mai mică de 5%, atunci secțiunea de miez selectată poate fi lăsată, dar dacă este mai mare, atunci este necesar să alegeți un conductor mai gros.

Tabel de rezistivitate.

Este imperativ să faceți un calcul luând în considerare pierderile de-a lungul lungimii, dacă linia este întinsă pe o distanță destul de mare, altfel există probabilitate mare selectați secțiunea cablului necorespunzător.

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 cablurilor 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 secțiune transversală a conductorului dat

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 acestea. Prin urmare, dacă cablul este utilizat la curenți de 0,5 sau mai mult din curentul maxim admisibil al cablului dintr-o anumită secțiune, 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.

Cablurile cu conductori de aluminiu au o rezistență de 1,7 ori mai mare decât cablurile cu conductori de cupru, respectiv, iar pierderile la acestea sunt de 1,7 ori mai mari.

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. Rezistența totală a circuitului de fază - zero pentru cabluri cu 4 fire, Ohm / km la o temperatură la miez de 65 ° C

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 ASU, 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, curentul din circuit este garantat să depășească curentul de funcționare al declanșatorului electromagnetic. În consecință, pentru întrerupătorul C25, curentul de scurtcircuit din linie trebuie să depășească valoarea de 1,15x10x25 \u003d 287 A, aici 1,15 este factorul de siguranță. Prin urmare, rezistența circuitului de fază zero pentru întrerupătorul de circuit 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.

Când folosiți întrerupătorul 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 \u003d 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.

Mai jos voi da un tabel cu secțiunile transversale ale sârmei, dar vă recomand să aveți răbdare citind până la sfârșit această mică parte teoretică. Acest lucru vă va permite să fiți mai conștient în alegerea cablurilor pentru cablare, în plus, puteți face în mod independent calculul secțiunii firului, în plus, chiar „în minte”.

Trecerea curentului prin conductor este întotdeauna însoțită de degajarea de căldură (respectiv, încălzire), care este direct proporțională cu puterea disipată în secțiunea de cablare. Valoarea sa este determinată de formula P=I 2 *R, unde:

• I - valoarea curentului care curge,
• R este rezistența firului.

Căldura excesivă poate cauza defectarea izolației, ducând la un scurtcircuit și/sau incendiu.

Curentul care curge prin conductor depinde de puterea de sarcină (P), definită de formulă

I=P/U

(U este tensiunea pentru uz casnic reteaua electrica este 220V).

Rezistența firului R depinde de lungimea, materialul și secțiunea acestuia. Pentru cablarea electrică într-un apartament, cabană sau garaj, lungimea poate fi neglijată, dar materialul și secțiunea transversală trebuie luate în considerare atunci când alegeți firele pentru cablarea electrică.

CALCULUL SECȚIUNII FIRMEI

Secțiunea transversală a firului S este determinată de diametrul său d după cum urmează (în continuare, voi simplifica formulele cât mai mult posibil):
S=π*d 2 /4=3,14*d 2 /4=0,8*d 2.

Acest lucru poate fi util dacă aveți deja un fir și fără un marcaj care să indice imediat secțiunea transversală, de exemplu, VVG 2x1,5, aici 1,5 este secțiunea transversală în mm 2 și 2 este numărul de miezuri.

Cu cât secțiunea transversală este mai mare, cu atât este mai mare sarcina curenta rezista firului. Cu aceleași secțiuni transversale de fire de cupru și aluminiu - cuprul poate rezista mai actualeîn plus, sunt mai puțin fragile, oxidează mai rău, prin urmare sunt cele mai preferate.

Evident, cu o instalație ascunsă, precum și firele așezate într-un furtun ondulat, o cutie electrică, din cauza transferului slab de căldură, acestea se vor încălzi mai puternic, ceea ce înseamnă că secțiunea lor transversală trebuie aleasă cu o anumită marjă, deci este timpul să considerăm o astfel de valoare ca densitate de curent (să o notăm Iρ).

Se caracterizează prin cantitatea de curent în amperi care curge prin secțiunea unitară a conductorului, pe care o vom lua ca 1mm 2. Deoarece această valoare este relativă, este convenabil să o utilizați pentru a calcula secțiunea transversală folosind următoarele formule:

1. d=√ 1,27*I/Iρ =1,1*√I/Iρ- obțineți valoarea diametrului firului,
2. S \u003d 0,8 * d 2 - formula obținută anterior pentru calcularea secțiunii,

Înlocuim prima formulă în a doua, rotunjim tot ceea ce este posibil, obținem un raport foarte simplu:

S=I/Iρ

Rămâne de determinat valoarea densității de curent Iρ), deoarece curentul de funcționare I) este determinat de puterea sarcinii, am dat formula de mai sus.

Valoarea admisibilă a densității curentului este determinată de mulți factori, a căror considerare o voi omite și voi da rezultatele finale și cu o marjă:

Exemplu de calcul:

Avem: puterea totală de sarcină în linie este de 2,2 kW, cablajul este deschis, firul este din cupru. Pentru calcul folosim urmatoarele unitati de masura: curent - Amperi, putere - Watt (1kW = 1000W), tensiune - Volt.

Toate materialele prezentate pe acest site au doar scop informativ și nu pot fi folosite ca îndrumări și documente normative.