Ako určiť prierez kábla podľa výkonu. Výpočet plochy prierezu hliníkových vodičov drôtov a káblov

Ako je známe, existujú iná sekcia, materiál a iná sumažil. Ktorý si vybrať tak, aby sa nepreplácal a zároveň zabezpečil trezor stabilná práca všetky elektrospotrebiče v dome? Aby ste to dosiahli, musíte vypočítať kábel. Výpočet prierezu sa vykonáva s vedomím výkonu zariadení napájaných zo siete a prúdu, ktorý bude prechádzať káblom. Musíte tiež poznať niekoľko ďalších parametrov zapojenia.

Základné pravidlá

Pri ukladaní elektrických sietí v obytné budovy, garáže, byty najčastejšie používajú kábel s gumovou alebo PVC izoláciou, určený pre napätie nie viac ako 1 kV. Existujú značky, ktoré sa dajú použiť vonku, v interiéri, v stenách (stroby) a potrubiach. Zvyčajne ide o kábel VVG alebo AVVG s inú oblasť sekcia a počet jadier.
Na pripojenie elektrických spotrebičov sa používajú aj vodiče PVA a káble ShVVP.

Po výpočte sa z množstva značiek káblov vyberie maximálna prípustná hodnota prierezu.

Hlavné odporúčania pre výber sekcie sú v Pravidlách elektrickej inštalácie (PUE). Vyšlo 6. a 7. vydanie, ktoré podrobne popisuje, ako položiť káble a vodiče, nainštalovať ochranu, distribučné zariadenia a ďalšie dôležité body.

Za porušenie pravidiel sa udeľujú správne pokuty. Najdôležitejšie však je, že porušenie pravidiel môže viesť k poruche elektrických spotrebičov, vznieteniu elektroinštalácie a vážnym požiarom. Škody spôsobené požiarom sa niekedy nemerajú v peniazoch, ale v ľudských obetiach.

Dôležitosť výberu správnej sekcie

Prečo je veľkosť kábla taká dôležitá? Aby sme odpovedali, musíme si spomenúť na školské hodiny fyziky.

Prúd preteká vodičmi a ohrieva ich. Čím viac výkonu, tým viac tepla. Aktívny prúdový výkon sa vypočíta podľa vzorca:

P=U ja cos φ=I²*R

R- aktívny odpor.

Ako vidíte, výkon závisí od aktuálnej sily a odporu. Čím väčší je odpor, tým viac tepla vzniká, teda tým viac sa drôty zahrievajú. Rovnako pre prúd. Čím je väčší, tým viac sa vodič zahrieva.

Odpor zase závisí od materiálu vodiča, jeho dĺžky a plochy prierezu.

R = p*l/S

ρ – odpor;

l- dĺžka vodiča;

S- plocha prierezu.

Je jasné, že čo menšiu plochu, tým väčší odpor. A čím väčší je odpor, tým viac sa vodič zahrieva.

Ak si kúpite drôt a zmeriate jeho priemer, nezabudnite, že plocha sa vypočíta podľa vzorca:

S=π*d²/4

d- priemer.

Nezabudnite tiež na odpor. Závisí to od materiálu, z ktorého sú drôty vyrobené. Špecifický odpor hliníka je väčší ako u medi. Takže pri rovnakej ploche sa hliník zahreje viac. Okamžite je jasné, prečo sa odporúča brať hliníkové drôty s väčším prierezom ako medené.

Aby sme sa zakaždým nezaoberali dlhým výpočtom prierezu kábla, boli vyvinuté pravidlá pre výber prierezu drôtu v tabuľkách.

Výpočet prierezu vodiča pre výkon a prúd

Výpočet prierezu drôtu závisí od celkového spotrebovaného výkonu elektrické spotrebiče v byte. Môže sa vypočítať individuálne alebo použiť priemerné charakteristiky.

Pre presnosť výpočtov, Bloková schéma predvádzanie nástrojov. Sila každého zistíte z návodu alebo si prečítajte na etikete. Najvyšší výkon majú elektrické sporáky, kotly, klimatizácie. Celkový výkon by mal byť v rozmedzí približne 5-15 kW.

Pri znalosti výkonu vzorec určuje menovitý prúd:

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

P- výkon vo wattoch

U\u003d 220 voltov

K\u003d 0,75 - koeficient súčasného začlenenia;

cos φ=1 pre domáce elektrické spotrebiče;

Ak je sieť trojfázová, použije sa iný vzorec:

I=P/(U √3 cos phi)

U\u003d 380 voltov

Po výpočte prúdu je potrebné použiť tabuľky uvedené v PUE a určiť prierez drôtu. V tabuľkách je uvedený prípustný trvalý prúd pre medené a hliníkové drôty s izoláciou rôzne druhy. Zaokrúhľovanie sa vykonáva vždy v veľká strana mať rezervu.

Môžete sa tiež odvolať na tabuľky, v ktorých sa odporúča určiť prierez iba pomocou výkonu.

Boli vyvinuté špeciálne kalkulačky, pomocou ktorých sa určuje prierez, pričom poznajú spotrebu energie, fázy siete a dĺžku káblové vedenie. Venujte pozornosť podmienkam kladenia (v potrubí alebo vonku).

Vplyv dĺžky drôtu na výber kábla

Ak je kábel veľmi dlhý, existujú ďalšie obmedzenia týkajúce sa výberu úseku, pretože na predĺženom úseku dochádza k stratám napätia, čo zase vedie k dodatočnému ohrevu. Na výpočet strát napätia sa používa pojem "krútiaci moment zaťaženia". Je definovaný ako súčin výkonu v kilowattoch a dĺžky v metroch. Ďalej sa pozrite na hodnotu strát v tabuľkách. Ak je napríklad príkon 2 kW a dĺžka kábla 40 m, potom je krútiaci moment 80 kW*m. Pre medený kábel s prierezom 2,5 mm štvorcový. to znamená, že strata napätia je 2-3%.

Ak straty presiahnu 5%, potom je potrebné vziať úsek s rezervou, viac ako odporúčané na použitie pri danom prúde.

Výpočtové tabuľky sú uvedené samostatne pre jednofázové a trojfázová sieť. Pri trojfázovom zaťažení sa krútiaci moment zvyšuje, keď sa výkon zaťaženia rozloží na tri fázy. Preto sa znížia straty a zníži sa vplyv dĺžky.

Straty napätia sú dôležité pre nízkonapäťové zariadenia, najmä plynové výbojky. Ak je napájacie napätie 12 V, potom pri strate 3% pre sieť 220 V bude pokles málo viditeľný a pre nízkonapäťovú lampu sa zníži takmer na polovicu. Preto je dôležité umiestniť predradníky čo najbližšie k takýmto svietidlám.

Výpočet strát napätia sa vykonáva takto:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/Un

P- činný výkon, W.

Q — jalový výkon, W.

r0— aktívny odpor vedenia, Ohm/m.

x0— reaktancia vedenia, Ohm/m.

Un- menovité napätie, V. (je uvedené v charakteristikách elektrických spotrebičov).

L- dĺžka vlasca, m.

No, ak je to jednoduchšie pre domáce podmienky:

R- odpor kábla, vypočítaný podľa známeho vzorca R = p*l/S;

ja- sila prúdu, zistená z Ohmovho zákona;

Predpokladajme, že máme ja= 4000W/220 AT\u003d 18,2 A.

Jednojadrový odpor medený drôt 20 m dlhý a 1,5 mm štvorcový. zosumarizované do celkovej sumy R\u003d 0,23 Ohm. Celkový odpor dvoch vodičov je 0,46 ohmov.

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

Percento

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

Na dlhých vedeniach z preťaženia a skratu sú inštalované s tepelnými a elektromagnetickými spúšťami.

V modernom technologickom svete sa elektrina prakticky dostala na rovnakú úroveň dôležitosti ako voda a vzduch. Používa sa takmer v každej oblasti. ľudská aktivita. Niečo také ako elektrina existovalo už v roku 1600, predtým sme nevedeli o elektrine viac ako starí Gréci. Postupom času sa však začala viac rozširovať a až v roku 1920 začala z pouličného osvetlenia vytláčať petrolejové lampy. Odvtedy sa elektrický prúd začal rýchlo šíriť a teraz je aj v najodľahlejšej dedine, aspoň osvetľuje dom a pre telefonickú komunikáciu.

Samotná elektrina je prúd usmernených nábojov pohybujúcich sa pozdĺž vodiča. Vodič je látka schopná prechádzať cez seba elektrické náboje, ale každý vodič existuje odpor(okrem tzv. supravodičov je odpor supravodičov nulový, tento stav je dosiahnuteľný znížením teploty na -273,4 stupňov Celzia).

V každodennom živote však, samozrejme, stále neexistujú žiadne supravodiče a objavia sa priemyselnom meradle ešte nie skoro. V každodennom živote spravidla prúd prechádza drôtmi a používa sa hlavne ako jadro medené alebo hliníkové drôty. Meď a hliník sú obľúbené predovšetkým vďaka svojim vodivým vlastnostiam, ktoré sú naopak elektrický odpor a tiež kvôli lacnosti v porovnaní napríklad so zlatom alebo striebrom.

Ako porozumieť úsekom medených a hliníkových káblov pre elektroinštaláciu?

Cieľom tohto článku je naučiť vás vypočítať veľkosť drôtu. Je to ako čo viac vody Ak chcete pilovať, tým väčší priemer potrubia potrebujete. Takže tu platí, že väčšia spotreba elektrický prúd, čím väčší by mal byť prierez káblov a vodičov. Stručne popíšem, čo to je: ak uhryznete kábel alebo drôt a pozriete sa naň z konca, uvidíte len jeho prierez, teda hrúbku drôtu, ktorá určuje výkon, ktorý je tento drôt schopný prejsť, zahriatím na prijateľnú teplotu.

Aby ste si vybrali správnu sekciu napájací vodič nás vziať do úvahy maximálnu hodnotu spotrebovaného prúdového zaťaženia. Hodnoty prúdov môžete určiť, ak poznáte výkon spotrebiteľa na štítku, určuje sa podľa nasledujúceho vzorca: I \u003d P / 220, kde P je výkon aktuálneho spotrebiteľa a 220 je počet voltov vo vašej zásuvke. Ak je teda zásuvka 110 alebo 380 voltov, nahradíme túto hodnotu.

Je dôležité vedieť, že výpočet hodnoty pre jednofázové a trojfázové siete je odlišný. Aby ste zistili, koľko fáz siete potrebujete, musíte si vypočítať celkovú výšku spotreby prúdu vo vašej domácnosti. Tu je príklad priemernej sady zariadení, ktoré môžete mať doma.

Jednoduchý príklad výpočtu prierezu kábla pre spotrebu prúdu, teraz vypočítame súčet výkonov pripojených elektrospotrebičov. Hlavnými spotrebiteľmi v priemernom byte sú tieto zariadenia:

• TV - 160 W
• Chladnička - 300 W
• Osvetlenie - 500 W
• Osobný počítač - 550 W
• Vysávač - 600 W
• Mikrovlnná rúra - 700 W
• Rýchlovarná kanvica - 1150 W
• Žehlička - 1750 W
• Bojler (ohrievač vody) - 1950 W
• Práčka - 2650 W
• Celkom 10310 W = 10,3 kW.

Keď poznáme celkovú spotrebu elektrickej energie, môžeme použiť vzorec na výpočet prierezu drôtu, pre normálne fungovanie elektrické vedenie. Je dôležité si to pamätať pre jednofázové a trojfázové siete budú vzorce odlišné.

Výpočet prierezu vodiča pre sieť s jednou fázou (jednofázová)

Výpočet prierezu drôtu sa vykonáva pomocou nasledujúceho vzorca:

I = (P × K a) / (U × cos(φ))

ja- sila prúdu;

• P- výkon všetkých spotrebiteľov energie spolu
• K a- koeficient simultánnosti, spravidla sa na výpočty berie všeobecne akceptovaná hodnota 0,75
• U- fázové napätie, ktoré je 220V, ale môže sa pohybovať od 210V do 240V.
• cos(φ)- pre domáce jednofázové spotrebiče je táto hodnota oceľ a rovná sa 1.

Keď zistíme aktuálnu spotrebu energie podľa vzorca, môžeme začať vyberať kábel, čo nám z hľadiska sily vyhovuje. Alebo skôr jeho prierezová plocha. Nižšie je uvedená špeciálna tabuľka, v ktorej sú uvedené údaje, ktoré porovnávajú množstvo prúdu, prierez kábla a spotrebu energie.

Údaje sa môžu líšiť pre drôty vyrobené z rôzne kovy. Dnes sa pre obytné aplikácie spravidla používa medený pevný kábel. Hliníkový kábel sa prakticky nepoužíva. Ale stále v mnohých starých domoch, hliníkový kábel je stále prítomný.

Tabuľka odhadovaného výkonu kábla podľa prúdu. Výber časti medeného kábla sa vykonáva podľa nasledujúcich parametrov:

Poskytujeme tiež tabuľku na výpočet spotreby prúdu hliníkového kábla:

Ak sa hodnota výkonu ukázala ako priemer medzi týmito dvoma indikátormi, potom je potrebné zvoliť hodnotu prierezu drôtu vo väčšom smere. Pretože musí byť prítomná výkonová rezerva.

Výpočet prierezu drôtu siete s tromi fázami (trojfázová)

A teraz budeme analyzovať vzorec na výpočet prierezu drôtu pre trojfázové siete.

Na výpočet prierezu napájacieho kábla používame nasledujúci vzorec:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

• ja- prúdová sila, podľa ktorej sa volí plocha prierezu kábla
• U- fázové napätie, 220V
• Cos φ - fázový uhol
• P- zobrazuje celkovú spotrebu všetkých elektrospotrebičov

Cos φ- vo vyššie uvedenom vzorci je mimoriadne dôležité, pretože osobne ovplyvňuje aktuálnu silu. Líši sa pre rôzne zariadenia, najčastejšie tento parameter nájdete v technická dokumentácia, alebo zodpovedajúce označenie na puzdre.

Celkový výkon je veľmi jednoduchý, spočítame hodnotu všetkých indikátorov výkonu a výsledné číslo použijeme pri výpočtoch.

Charakteristickým znakom trojfázovej siete je viac tenký drôt schopný vydržať ťažké bremená. Časť drôtu, ktorú potrebujeme, je vybraná podľa tabuľky nižšie.

Výpočet prierezu drôtu pre spotrebovaný prúd, ktorý sa používa v trojfázovej sieti, sa používa pomocou takej hodnoty, ako je √3 . Táto hodnota je potrebná na zjednodušenie vzhľad samotný vzorec:

U lineárny = √3 × U fáza

Týmto spôsobom, ak je to potrebné, je súčin koreňového a fázového napätia nahradený lineárnym napätím. Táto hodnota sa rovná 380V (U lineárne = 380V).

Koncept nepretržitého prúdu

Tiež aspoň jeden dôležitý bod pri výbere kábla pre trojfázovú a jednofázovú sieť je potrebné vziať do úvahy taký koncept, ktorý znie ako prípustný trvalý prúd. Tento parameter nám ukazuje množstvo prúdu v kábli, ktorý drôt vydrží neobmedzene dlho. Ego môžete určiť v špeciálnej tabuľke. Tiež pre hliníkové a medené vodiče sa výrazne líšia.

V prípade, že tento parameter prekročí prípustné hodnoty, vodič sa prehrieva. Teplota ohrevu je nepriamo úmerná sile prúdu.

V niektorých oblastiach môžu teploty stúpnuť nielen kvôli nesprávne zvolenému prierezu drôtu, ale aj so zlým kontaktom. Napríklad v mieste krútenia drôtov. Stáva sa to pomerne často v mieste kontaktu. medené káble a hliník. V tomto ohľade povrch kovov podlieha oxidácii a je pokrytý oxidovým filmom, čo značne zhoršuje kontakt. Na takomto mieste sa kábel zahreje nad prípustnú teplotu.

Keď sme urobili všetky výpočty a skontrolovali údaje z tabuliek, môžeme pokojne prejsť na špeciálny obchod a kúpte si káble, ktoré potrebujete na položenie siete doma alebo v krajine. Vašou hlavnou výhodou oproti napríklad susedovi bude, že ste sa s pomocou nášho článku tejto problematike úplne zorientovali a ušetríte veľa peňazí bez toho, aby ste preplácali to, čo vám chcel obchod predať. Áno, a vedieť, ako vypočítať aktuálny prierez pre medené alebo hliníkové drôty, nebude nikdy zbytočné a sme si istí, že vedomosti získané od nás budú mnohokrát užitočné na vašej životnej ceste.

Káblové výrobky sú dnes na trhu prezentované v širokom sortimente, prierez žíl je od 0,35 mm.kv. a vyššie, tento článok uvedie príklad výpočet prierezu kábla.

Na výpočet odporu vodiča môžete použiť kalkulačku odporu vodiča.

zle výber časti kábla pre domáce elektroinštalácie môže viesť k nasledujúcim výsledkom:

1. Lineárny meter príliš hrubé jadro bude stáť viac, čo spôsobí výrazný „zásah“ do rozpočtu.

2. Pri zvolení nevhodného priemeru vodiča (menšieho ako je nutné) sa čoskoro začnú žily zahrievať a roztavia izoláciu, čo môže čoskoro viesť ku skratu alebo samovznieteniu elektrického vedenia.

Aby nedošlo k plytvaniu peniazmi, je potrebné pred začatím inštalácie elektrického vedenia v byte alebo dome vykonať správne výpočet prierezu kábla v závislosti od sily prúdu, výkonu a dĺžky vedenia.

Výpočet prierezu kábla podľa výkonu elektrických spotrebičov.

Každý kábel má menovitý výkon, ktorý znesie pri prevádzke elektrických spotrebičov. Keď výkon všetkých elektrických spotrebičov v byte prekročí vypočítaný ukazovateľ vodiča, potom sa v blízkej budúcnosti nedá vyhnúť nehode.

Výkon elektrických spotrebičov v byte alebo dome si môžete vypočítať sami, preto si musíte na papier zapísať charakteristiky každého zariadenia (TV, vysávač, sporák, lampy). Potom sa všetky získané hodnoty spočítajú a hotové číslo sa použije na výber optimálneho priemeru.

Vzorec na výpočet výkonu vyzerá takto:

Pcelk = (P1+P2+P3+…+Pn)*0,8 , kde: P1..Pn-výkon každého elektrického spotrebiča, kW

Je potrebné venovať pozornosť skutočnosti, že číslo, ktoré sa ukázalo, sa musí vynásobiť korekčným faktorom - 0,8. Tento koeficient znamená, že iba 80% všetkých elektrických spotrebičov bude fungovať súčasne. Takýto výpočet bude logickejší, pretože vysávač či fén sa určite nevyužijú. dlho nepretržite.

Príklad výpočtu prierezu kábla výkonom je uvedený v tabuľkách:

Pre vodič s hliníkovými vodičmi.

Pre vodič s medenými vodičmi.

Ako je zrejmé z tabuliek, ich údaje majú hodnoty pre každú konkrétnu typ kábla, stačí nájsť najbližšiu z hodnôt výkonu a pozrieť sa na zodpovedajúci prierez jadier.

Napríklad výpočet prierezu kábla výkonom vyzerá takto:

Povedzme, že v byte celkový výkon všetkých spotrebičov je 13 kW. Získanú hodnotu je potrebné vynásobiť faktorom 0,8, výsledkom čoho bude 10,4 kW skutočného zaťaženia. Potom treba v stĺpci tabuľky nájsť vhodnú hodnotu. Najbližší údaj je 10,1 pre jednofázovú sieť (napätie 220 V) a pre trojfázovú sieť je údaj 10,5. Takže zastavíme výber sekcie pre jednofázovú sieť na 6 mm vodiči alebo pre trojfázovú sieť na 1,5 mm.

Výpočet prierezu kábla podľa aktuálneho zaťaženia.

Presnejšie výpočet aktuálneho prierezu kábla preto je najlepšie ho použiť. Podstata výpočtu je podobná, ale v tento prípad t je potrebné len určiť, aké bude aktuálne zaťaženie elektroinštalácie. Najprv musíte vypočítať prúdovú silu pre každý z elektrických spotrebičov pomocou vzorcov.

Priemerný výkon domácich elektrických spotrebičov

Príklad zobrazenia výkonu elektrického spotrebiča (v tomto prípade LCD TV)

Na výpočet musíte použiť tento vzorec, ak má byt jednofázová sieť:

I=P/(U×cosφ)

Keď je sieť trojfázová, vzorec bude vyzerať takto:

I=P/(1,73×U×cosφ), kde P je elektrický výkon záťaže, W;

• U - skutočné napätie v sieti, V;
• cosφ - účinník.

Treba poznamenať, že hodnoty tabuľkových hodnôt budú závisieť od podmienok kladenia vodiča. Výkonové a prúdové zaťaženie bude počas inštalácie výrazne vyššie otvorené vedenie než ak je vedenie v potrubí.

Výslednú celkovú hodnotu prúdov pre rezervu sa odporúča vynásobiť 1,5-krát, pretože časom sa dajú do bytu zaobstarať výkonnejšie elektrospotrebiče.

Výpočet úseku kábla pozdĺž dĺžky.

Môžete tiež Vypočítajte prierez kábla podľa dĺžky. Podstatou takýchto výpočtov je, že každý z vodičov má svoj vlastný odpor, čo prispieva k stratám prúdu s nárastom dĺžky vedenia. Je potrebné zvoliť vodič s väčšími vodičmi, ak strata presiahne 5%.

Výpočty sú nasledovné:

• Vypočíta sa celkový výkon všetkých elektrických spotrebičov a sila prúdu.
• Potom sa odpor elektrického vedenia vypočíta pomocou vzorca: odpor vodiča (p) * dĺžka (v metroch).
• Výslednú hodnotu je potrebné vydeliť zvoleným prierezom kábla:

R=(p*L)/S, kde p je tabuľková hodnota

Mali by ste venovať pozornosť skutočnosti, že dĺžka prúdu by sa mala vynásobiť 2-krát, pretože spočiatku prúd preteká jedným jadrom a vracia sa späť cez druhé.

• Vypočíta sa strata napätia: sila prúdu sa vynásobí vypočítaným odporom.
• Ďalej sa určí veľkosť strát: straty napätia sa vydelia napätím v sieti a vynásobia sa 100%.
• Konečné číslo sa analyzuje. Ak je získaná hodnota menšia ako 5%, potom môže byť vybraný úsek jadra ponechaný, ale ak je viac, potom je potrebné zvoliť hrubší vodič.

Tabuľka odporu.

Je nevyhnutné vykonať výpočet s prihliadnutím na straty pozdĺž dĺžky, ak je vedenie natiahnuté na pomerne veľkú vzdialenosť, inak vysoká pravdepodobnosť vyberte časť kábla nesprávne.

Článok pojednáva o hlavných kritériách výberu káblovej časti, uvádza príklady výpočtov.

Na trhoch môžete často vidieť ručne písané znaky označujúce, ktorý z nich si kupujúci musí kúpiť v závislosti od očakávaného zaťažovacieho prúdu. Neverte týmto znakom, pretože vás zavádzajú. Prierez kábla sa vyberá nielen prevádzkovým prúdom, ale aj niekoľkými ďalšími parametrami.

V prvom rade treba počítať s tým, že pri použití kábla na hranici jeho možností sa žily kábla zahrievajú o niekoľko desiatok stupňov. Aktuálne hodnoty uvedené na obrázku 1 predpokladajú zahrievanie káblových jadier až na 65 stupňov pri teplote životné prostredie 25 stupňov. Ak je v jednej rúre alebo žľabe uložených niekoľko káblov, potom sa v dôsledku ich vzájomného zahrievania (každý kábel ohrieva všetky ostatné káble) zníži maximálny povolený prúd o 10 - 30 percent.

Taktiež maximálny možný prúd klesá, keď zvýšená teplotaživotné prostredie. Preto sa v skupinovej sieti (sieť od štítov po lampy, zásuvky a iné elektrické prijímače) spravidla používajú káble pri prúdoch nepresahujúcich 0,6 - 0,7 hodnôt uvedených na obrázku 1.

Ryža. 1. Prípustný trvalý prúd káblov s medenými vodičmi

Na základe toho je rozšírené používanie ističov s menovitým prúdom 25A na ochranu zásuvkových sietí vedených káblami s medenými vodičmi s prierezom 2,5 mm2 nebezpečné. Tabuľky redukčných faktorov v závislosti od teploty a počtu káblov v jednom žľabe nájdete v Pravidlách elektrickej inštalácie (PUE).

Ďalšie obmedzenia vznikajú, keď je kábel dlhší. V tomto prípade môžu straty napätia v kábli dosiahnuť neprijateľné hodnoty. Spravidla pri výpočte káblov vychádzajú z maximálnych strát vo vedení nie viac ako 5%. Straty nie je ťažké vypočítať, ak poznáte hodnotu odporu káblových jadier a odhadovaný zaťažovací prúd. Zvyčajne sa však na výpočet strát používajú tabuľky závislosti strát od momentu zaťaženia. Moment zaťaženia sa vypočíta ako súčin dĺžky kábla v metroch a výkonu v kilowattoch.

Údaje pre výpočet strát pri jednofázovom napätí 220 V sú uvedené v tabuľke 1. Napríklad pre kábel s medenými vodičmi s prierezom 2,5 mm2 s dĺžkou kábla 30 metrov a zaťažovacím výkonom 3 kW je zaťažovací moment 30x3 = 90 a straty budú 3%. Ak vypočítaná hodnota strát presiahne 5%, potom je potrebné zvoliť kábel s väčším prierezom.

Tabuľka 1. Zaťažovací moment, kW x m, pre medené vodiče v dvojvodičovom vedení pre napätie 220 V pre daný prierez vodiča

Podľa tabuľky 2 môžete určiť straty v trojfázovom vedení. Pri porovnaní tabuliek 1 a 2 môžete vidieť, že v trojfázovom vedení s medenými vodičmi s prierezom 2,5 mm2 zodpovedajú 3% straty šesťnásobku väčší moment zaťaženie.

K trojnásobnému zvýšeniu veľkosti zaťažovacieho momentu dochádza v dôsledku rozloženia záťažového výkonu na tri fázy a k dvojnásobnému zvýšeniu v dôsledku skutočnosti, že v trojfázovej sieti so symetrickým zaťažením (rovnaké prúdy vo fázových vodičoch ), prúd v neutrálnom vodiči je nulový. Pri nevyváženom zaťažení sa straty v kábli zvyšujú, čo je potrebné vziať do úvahy pri výbere káblovej časti.

Tabuľka 2. Zaťažovací moment, kW x m, pre medené vodiče v trojfázovom štvorvodičovom vedení s nulou pre napätie 380/220 V pre daný prierez vodiča (pre zväčšenie tabuľky kliknite na obrázok)

Straty káblov majú významný vplyv pri použití nízkonapäťových žiaroviek, ako sú halogénové žiarovky. Je to pochopiteľné: ak na fázových a neutrálnych vodičoch klesnú 3 volty, potom si to pri napätí 220 V s najväčšou pravdepodobnosťou nevšimneme a pri napätí 12 V napätie na lampe klesne o polovicu na 6 V Preto je potrebné, aby sa transformátory na napájanie halogénových žiaroviek maximálne približovali k žiarovkám. Napríklad pri dĺžke kábla 4,5 metra s prierezom 2,5 mm2 a zaťažením 0,1 kW (dve 50 W lampy) je zaťažovací moment 0,45, čo zodpovedá strate 5 % (tabuľka 3).

Tabuľka 3. Zaťažovací moment, kW x m, pre medené vodiče v dvojvodičovom vedení pre napätie 12 V pre daný prierez vodiča

Uvedené tabuľky nezohľadňujú zvýšenie odporu vodičov od zahrievania v dôsledku toku prúdu cez ne. Preto, ak sa kábel používa pri prúdoch 0,5 alebo viac maximálneho povoleného prúdu kábla daného úseku, musí sa zaviesť korekcia. V najjednoduchšom prípade, ak očakávate straty nie väčšie ako 5%, vypočítajte prierez na základe strát 4%. Straty sa tiež môžu zvýšiť, ak existujú Vysoké číslo spoje káblových žíl.

Káble s hliníkovými vodičmi majú odpor 1,7-krát väčší ako káble s medenými vodičmi a straty v nich sú 1,7-krát väčšie.

Druhým obmedzujúcim faktorom pre dlhé dĺžky káblov je prekročenie prípustnej hodnoty odporu obvodu s fázovou nulou. Na ochranu káblov pred preťažením a skratom sa spravidla používajú ističe s kombinovanou spúšťou. Takéto spínače majú tepelné a elektromagnetické uvoľnenie.

Elektromagnetická spúšť poskytuje okamžité (desatiny a dokonca stotiny sekundy) vypnutie núdzovej časti siete v prípade skratu. Napríklad istič označený C25 má tepelné uvoľnenie 25 A a elektromagnetické uvoľnenie 250 A. Automatické spínače skupiny "C" majú pomer vypínacieho prúdu elektromagnetického uvoľnenia k tepelnému uvoľneniu od 5 do 10. Ale keď sa vezme maximálna hodnota.

Celkový odpor fázovo-nulového obvodu zahŕňa: odpor znižovacieho transformátora trafostanice, odpor kábla z rozvodne do vstupného rozvádzača (ASU) budovy, odpor kábla uloženého z trafostanice. na ASU rozvádzač(RU) a odpor samotného kábla skupinového vedenia, ktorého prierez je potrebné určiť.

Ak má linka veľký počet pripojení jadra kábla, napríklad skupinová linka z veľkého počtu svietidiel spojených slučkou, potom je potrebné vziať do úvahy aj odpor kontaktných spojení. Pri veľmi presných výpočtoch sa berie do úvahy odpor oblúka v mieste uzáveru.

Impedancia obvodu fáza-nula pre štvoržilové káble sú uvedené v tabuľke 4. Tabuľka zohľadňuje odpor fázového aj neutrálneho vodiča. Hodnoty odporu sú uvedené pri teplote jadra kábla 65 stupňov. Tabuľka platí aj pre dvojvodičové vedenia.

Tabuľka 4. Celkový odpor fázovo - nulového obvodu pre 4-žilové káble, Ohm / km pri teplote jadra 65 °C

V mestských transformátorových staniciach sú spravidla inštalované transformátory s kapacitou 630 kV alebo viac. A a viac, s výstupným odporom Rtp menším ako 0,1 Ohm. Vo vidieckych oblastiach je možné použiť transformátory 160 - 250 kV. A s výstupnou impedanciou rádovo 0,15 Ohm a dokonca aj transformátory pre 40 - 100 kV. A s výstupnou impedanciou 0,65 - 0,25 ohmov.

Napájacie káble z mesta trafostanice do domov ASP sa spravidla používajú s hliníkovými vodičmi s prierezom fázových vodičov najmenej 70 - 120 mm2. Pri dĺžke týchto vedení menšej ako 200 metrov môže byť odpor fázovo-nulového obvodu napájacieho kábla (Rpc) rovný 0,3 Ohm. Pre presnejší výpočet je potrebné poznať dĺžku a prierez kábla, prípadne zmerať tento odpor. Jeden z prístrojov na takéto merania (nástroj Vector) je znázornený na obr. 2.

Ryža. 2. Zariadenie na meranie odporu fázovo-nulového obvodu "Vektor"

Odpor vedenia musí byť taký, aby v prípade skratu bolo zaručené, že prúd v obvode prekročí pracovný prúd elektromagnetickej spúšte. Podľa toho pre istič C25 musí skratový prúd vo vedení presiahnuť 1,15x10x25 = 287 A, tu je 1,15 bezpečnostný faktor. Preto by odpor obvodu fázovej nuly pre istič C25 nemal byť väčší ako 220 V / 287 A \u003d 0,76 Ohm. V súlade s tým by pre istič C16 odpor obvodu nemal prekročiť 220 V / 1,15 x 160 A \u003d 1,19 Ohm a pre stroj C10 - nie viac ako 220 V / 1,15 x 100 \u003d 1,91 Ohm.

Takže do mesta obytný dom za predpokladu, že Rtp = 0,1 Ohm; Rpk = 0,3 Ohm pri použití kábla s medenými vodičmi s prierezom 2,5 mm2, chránený v zásuvkovej sieti istič C16, odpor kábla Rgr (fáza a nulové vodiče) by nemala prekročiť Rgr \u003d 1,19 Ohm - Rtp - Rpc \u003d 1,19 - 0,1 - 0,3 \u003d 0,79 Ohm. Podľa tabuľky 4 nájdeme jeho dĺžku - 0,79 / 17,46 \u003d 0,045 km alebo 45 metrov. Pre väčšinu bytov stačí táto dĺžka.

Pri použití ističa C25 na ochranu kábla s prierezom 2,5 mm2 musí byť odpor obvodu menší ako 0,76 - 0,4 \u003d 0,36 Ohm, čo zodpovedá maximálnej dĺžke kábla 0,36 / 17,46 \u003d 0,02 km, príp. 20 metrov.

Pri použití ističa C10 na ochranu skupinového osvetľovacieho vedenia vyrobeného káblom s medenými vodičmi s prierezom 1,5 mm2 získame maximálny povolený odpor kábla 1,91 - 0,4 \u003d 1,51 Ohm, čo zodpovedá maximálnej dĺžke kábla 1,51 / 29, 1 = 0,052 km alebo 52 metrov. Ak je takéto vedenie chránené ističom C16, potom maximálna dĺžkačiara bude 0,79 / 29,1 = 0,027 km alebo 27 metrov.

Nižšie uvediem tabuľku prierezov drôtov, ale odporúčam vám obrniť sa trpezlivosťou a prečítať si túto malú teoretickú časť až do konca. To vám umožní byť vedomejší pri výbere drôtov na zapojenie, navyše môžete nezávisle robiť výpočet prierezu drôtu, navyše aj „v mysli“.

Prechod prúdu cez vodič je vždy sprevádzaný uvoľňovaním tepla (resp. zahrievaním), ktoré je priamo úmerné výkonu rozptýlenému v elektroinštalácii. Jeho hodnota je určená vzorcom P=I 2 *R, kde:

• I - hodnota pretekajúceho prúdu,
• R je odpor drôtu.

Nadmerné teplo môže spôsobiť zlyhanie izolácie, čo môže mať za následok skrat a/alebo požiar.

Prúd pretekajúci vodičom závisí od výkonu záťaže (P), definovaného vzorcom

I=P/U

(U je napätie pre domácnosť elektrickej siete je 220 V).

Odpor drôtu R závisí od jeho dĺžky, materiálu a prierezu. Pri elektrických rozvodoch v byte, chate alebo garáži možno dĺžku zanedbať, no pri výbere vodičov na elektrické rozvody treba brať do úvahy materiál a prierez.

VÝPOČET SEKCIE DRÔTU

Prierez drôtu S je určený jeho priemerom d takto (ďalej len čo najviac zjednoduším vzorce):
S=π*d2/4=3,14*d2/4=0,8*d2.

To sa môže hodiť, ak už máte drôt a bez označenia, ktoré okamžite označuje prierez, napríklad VVG 2x1,5, tu je 1,5 prierez v mm 2 a 2 je počet žíl.

Čím väčší je prierez, tým väčší prúdové zaťaženie odolný drôt. S rovnakými prierezmi medených a hliníkových drôtov - meď môže vydržať aktuálnejšie okrem toho sú menej krehké, horšie oxidujú, preto sú najvýhodnejšie.

Je zrejmé, že so skrytou inštaláciou, ako aj s drôtmi uloženými vo vlnitej hadici, elektrickej skrini, sa v dôsledku zlého prenosu tepla zahrejú silnejšie, čo znamená, že ich prierez by mal byť zvolený s určitou rezervou, takže je čas zvážiť takú hodnotu ako prúdová hustota (označme ju Iρ).

Je charakterizovaný množstvom prúdu v ampéroch pretekajúceho jednotkovou sekciou vodiča, ktorý budeme brať ako 1 mm 2. Keďže táto hodnota je relatívna, je vhodné ju použiť na výpočet prierezu pomocou nasledujúcich vzorcov:

1. d=√ 1,27*I/Iρ = 1,1*√I/Iρ- získajte hodnotu priemeru drôtu,
2. S \u003d 0,8 * d 2 - predtým získaný vzorec na výpočet úseku,

Prvý vzorec nahradíme druhým, zaokrúhlime všetko, čo sa dá, dostaneme veľmi jednoduchý pomer:

S=I/Iρ

Zostáva určiť hodnotu prúdovej hustoty Iρ), pretože prevádzkový prúd I) je určený výkonom záťaže, dal som vzorec vyššie.

Prípustná hodnota prúdovej hustoty je určená mnohými faktormi, ktorých posúdenie vynechám a uvediem konečné výsledky as rezervou:

Príklad výpočtu:

Máme: celkový výkon záťaže vo vedení je 2,2 kW, vedenie je otvorené, vodič je medený. Pre výpočet používame tieto merné jednotky: prúd - Ampér, výkon - Watt (1kW = 1000W), napätie - Volt.

Všetky materiály prezentované na tejto stránke slúžia len na informačné účely a nemožno ich použiť ako usmernenia a normatívne dokumenty.