Jak obliczyć wymagany przekrój przewodu w zależności od mocy obciążenia?

Przy naprawie i projektowaniu sprzętu elektrycznego konieczny staje się wybór właściwego przewody. Możesz skorzystać ze specjalnego kalkulatora lub podręcznika. Ale do tego musisz znać parametry obciążenia i funkcje układania kabli.

Do czego służy obliczanie przekroju kabla?

Na sieci elektryczne nakładane są następujące wymagania:

• bezpieczeństwo;
• niezawodność;
• gospodarka.

Jeżeli wybrany przekrój przewodu jest mały, to prąd obciążenia jest włączony kable i przewody będzie duży, co doprowadzi do przegrzania. W efekcie może powstać sytuacja awaryjna, która zaszkodzi całemu sprzętowi elektrycznemu i stanie się niebezpieczna dla życia i zdrowia ludzi.

Jeśli montujesz przewody o dużym przekroju, zapewnione jest bezpieczne użytkowanie. Ale z finansowego punktu widzenia nastąpi przekroczenie kosztów.Prawidłowy dobór przekroju drutu jest kluczem do długoterminowej bezpiecznej eksploatacji i racjonalnego wykorzystania środków finansowych.

Prawidłowemu doborowi dyrygenta poświęcony jest w UEP osobny rozdział: „Rozdział 1.3. Dobór przewodników do ogrzewania, ekonomiczna gęstość prądu i warunki wyładowania koronowego.

Przekrój kabla jest obliczany na podstawie mocy i prądu. Spójrzmy na przykłady. Aby określić, do jakiego rozmiaru drutu jest potrzebny 5 kW, będziesz musiał użyć tabel PUE ("Zasady montażu instalacji elektrycznych"). Niniejszy podręcznik jest dokumentem regulacyjnym. Wskazuje, że wybór przekroju kabla dokonywany jest według 4 kryteriów:

1. Napięcie zasilania (jednofazowy lub trójfazowy).
2. materiał przewodnika.
3. Prąd obciążenia, mierzony w amperach (ALE) lub moc - in kilowatów (kW).
4. Lokalizacja kabla.

W PUE nie ma wartości 5 kW, więc musisz wybrać kolejną większą wartość - 5,5 kW. Do instalacji w mieszkaniu dzisiaj potrzebujesz użyj drutu miedzianego. W większości przypadków montaż odbywa się na powietrzu, więc przekrój 2,5 mm² jest odpowiedni z tabel referencyjnych. W takim przypadku maksymalne dopuszczalne obciążenie prądowe wyniesie 25 A.

Powyższe odniesienie reguluje również prąd, dla którego zaprojektowano maszynę wprowadzającą (VA). Według "Zasady montażu instalacji elektrycznych„, przy obciążeniu 5,5 kW, prąd VA powinien wynosić 25 A. W dokumencie stwierdzono, że prąd znamionowy przewodu pasującego do domu lub mieszkania powinien być o jeden stopień wyższy niż prąd VA. W tym przypadku po 25 A jest 35 A. Ostatnią wartość należy przyjąć jako obliczoną. Prąd 35 A odpowiada przekrojowi 4 mm² i mocy 7,7 kW. Tak więc wybór przekroju drutu miedzianego według mocy jest zakończony: 4 mm².

Aby dowiedzieć się, do jakiego rozmiaru drutu jest potrzebny 10 kWSkorzystajmy ponownie z przewodnika. Jeśli rozważymy przypadek otwartego okablowania, musimy zdecydować o materiale kabla i napięciu zasilania.

Na przykład, dla drutu aluminiowego i napięcia 220 V, najbliższa duża moc wyniesie 13 kW, odpowiedni przekrój to 10 mm²; dla 380 V moc wyniesie 12 kW, a przekrój 4 mm².

Wybierz według mocy

Przed wyborem przekroju kabla do zasilania należy obliczyć jego całkowitą wartość, sporządzić listę urządzeń elektrycznych znajdujących się na terytorium, na którym układany jest kabel. Na każdym z urządzeń należy wskazać moc, obok zostaną zapisane odpowiednie jednostki miary: W lub kW (1 kW = 1000 W). Następnie musisz zsumować moc całego sprzętu i uzyskać sumę.

Jeżeli wybrano kabel do podłączenia jednego urządzenia, to wystarczy informacja o jego poborze mocy. Przekroje przewodów dla mocy można wybrać w tabelach PUE.

Tabela 1. Dobór przekroju przewodu według mocy dla kabla z żyłami miedzianymi

Tabela 2. Dobór przekroju przewodu wg mocy dla kabla z żyłami aluminiowymi

Ponadto musisz znać napięcie sieciowe: trójfazowe odpowiada 380 V, a jednofazowe - 220 V.

PUE dostarcza informacji zarówno dla przewodów aluminiowych, jak i miedzianych. Oba mają swoje wady i zalety.Zalety drutów miedzianych:

• wysoka wytrzymałość;
• elastyczność;
• odporność na utlenianie;
• przewodność elektryczna jest większa niż aluminium.

Wada miedzianych przewodników - wysoka cena. W sowieckich domach podczas budowy zastosowano aluminiowe okablowanie. Dlatego w przypadku częściowej wymiany zaleca się zainstalowanie drutów aluminiowych. Jedynymi wyjątkami są te przypadki, gdy zamiast całego starego okablowania (do centrali) zainstalowano nowy. Wtedy sensowne jest użycie miedzi. Niedopuszczalny jest bezpośredni kontakt miedzi i aluminium, ponieważ prowadzi to do utleniania. Dlatego do ich połączenia używa się trzeciego metalu.

Możesz niezależnie obliczyć przekrój drutu według mocy dla obwodu trójfazowego. Aby to zrobić, użyj formuły: I=P/(U*1.73), gdzie P - Moc, W; U - napięcie, V; I - prąd, A. Następnie z tabeli odniesienia dobierany jest przekrój kabla w zależności od obliczonego prądu. Jeśli nie ma wymaganej wartości, wybierana jest najbliższa, która przekracza obliczoną.

Jak obliczyć według prądu

Ilość prądu przepływającego przez przewodnik zależy od jego długości, szerokości, rezystywności i temperatury. Po podgrzaniu prąd elektryczny maleje. Informacje referencyjne są podawane dla temperatury pokojowej (18°C). W celu doboru przekroju kabla pod prąd należy skorzystać z tabel PUE (PUE-7 p.1.3.10-1.3.11 DOPUSZCZALNE PRĄDY CIĄGŁE DLA PRZEWODÓW, KABLI I KABLI Z IZOLACJĄ GUMOWĄ LUB Z TWORZYW SZTUCZNYCH).

Tabela 3 Prąd elektryczny do przewodów i przewodów miedzianych z izolacją gumową i PCV

Do obliczania drutów aluminiowych używana jest tabela.

Tabela 4 Prąd elektryczny do przewodów i linek aluminiowych z izolacją gumową i PCV

Oprócz prądu elektrycznego będziesz musiał wybrać materiał przewodnika i napięcie.

W celu przybliżonego obliczenia przekroju kabla według prądu należy go podzielić przez 10. Jeśli tabela nie zawiera wynikowego przekroju, należy przyjąć kolejną większą wartość. Ta zasada jest odpowiednia tylko w przypadkach, w których maksymalny dopuszczalny prąd dla przewodów miedzianych nie przekracza 40 A. Dla zakresu od 40 do 80 A prąd należy podzielić przez 8. Jeśli instalowane są kable aluminiowe, należy go podzielić przez 6. Dzieje się tak, ponieważ w celu zapewnienia tych samych obciążeń grubość przewodnika aluminiowego jest większa niż miedzi.

Obliczanie przekroju kabla według mocy i długości

Długość kabla wpływa na utratę napięcia. Tak więc na końcu przewodu napięcie może się zmniejszyć i być niewystarczające do działania urządzenia elektrycznego. W przypadku domowych sieci elektrycznych straty te można pominąć. Wystarczy wziąć kabel o 10-15 cm dłuższy. Ta rezerwa zostanie wydana na przełączanie i podłączenie. Jeśli końce przewodu są połączone z ekranem, to zapasowa długość powinna być jeszcze dłuższa, ponieważ będą połączone wyłączniki,.

Podczas układania kabli na duże odległości należy wziąć pod uwagę spadek napięcia. Każdy przewodnik charakteryzuje się oporem elektrycznym. Na to ustawienie mają wpływ:

1. Długość drutu, jednostka miary - m. Wraz ze wzrostem rosną straty.
2. Pole przekroju mierzone w mm². Wraz ze wzrostem spada spadek napięcia.
3. Rezystywność materiału (wartość referencyjna). Pokazuje rezystancję przewodu o wymiarach 1 milimetr kwadratowy na 1 metr.

Spadek napięcia jest liczbowo równy iloczynowi rezystancji i prądu. Dopuszczalne jest, aby podana wartość nie przekraczała 5%. W przeciwnym razie musisz wziąć większy kabel. Algorytm obliczania przekroju przewodu według maksymalnej mocy i długości:

1. W zależności od mocy P, napięcia U i współczynnika cosph prąd znajdujemy według wzoru: I=P/(U*cosf). Do sieci elektrycznych używanych w życiu codziennym, cosf = 1. W przemyśle cosf oblicza się jako stosunek mocy czynnej do mocy pozornej. Ta ostatnia składa się z mocy czynnej i biernej.
2. Za pomocą tabel PUE określa się aktualny przekrój drutu.
3. Rezystancję przewodnika obliczamy według wzoru: Ro=ρ*l/S, gdzie ρ jest opornością materiału, l jest długością przewodnika, S jest polem przekroju. Należy wziąć pod uwagę prąd, fakt, że prąd przepływa przez kabel nie tylko w jednym kierunku, ale także z powrotem. Zatem całkowity opór to: R \u003d Ro * 2.
4. Spadek napięcia znajdujemy ze stosunku: ∆U=I*R.
5. Określ spadek napięcia w procentach: ΔU/U. Jeśli uzyskana wartość przekracza 5%, wówczas wybieramy najbliższy większy przekrój przewodnika z książki referencyjnej.

Otwarte i zamknięte okablowanie

W zależności od umiejscowienia okablowanie dzieli się na 2 typy:

• Zamknięte;
• otwarty.

Obecnie w mieszkaniach montuje się ukryte przewody.W ścianach i sufitach tworzone są specjalne wgłębienia, przeznaczone do pomieszczenia kabla. Po zamontowaniu przewodów wnęki są otynkowane. Stosowane są druty miedziane. Wszystko jest zaplanowane z góry, ponieważ z biegiem czasu, aby zbudować okablowanie elektryczne lub wymienić elementy, będziesz musiał zdemontować wykończenie. W przypadku ukrytych wykończeń częściej stosuje się przewody i kable o płaskim kształcie.

Przy układaniu otwartym przewody są instalowane wzdłuż powierzchni pomieszczenia. Zalety mają elastyczne przewodniki, które mają okrągły kształt. Są łatwe w montażu w kanałach kablowych i przechodzą przez pofałdowanie. Przy obliczaniu obciążenia kabla uwzględniają sposób układania okablowania.

Podobne artykuły: