Jak Wybrać I Poprawnie Obliczyć Przekrój Kabla

Spisu treści:

Jak Wybrać I Poprawnie Obliczyć Przekrój Kabla
Jak Wybrać I Poprawnie Obliczyć Przekrój Kabla
Anonim
  • Dlaczego konieczne jest wybranie przekroju kabla
  • Dobór kabla dla grupy odbiorców
  • Przykład doboru kabla do kotła domowego
Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla
Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla

Przekrój poprzeczny kabla to pole przekroju poprzecznego przewodu przewodzącego prąd. W większości przypadków nacięcie rdzenia kabla jest okrągłe, a jego powierzchnię można obliczyć ze wzoru na pole koła. Jednak biorąc pod uwagę różnorodność kształtów kabli, nie wymiar liniowy jest używany do opisu jego głównej cechy fizycznej, ale wartość pola przekroju poprzecznego. Ta cecha jest znormalizowana we wszystkich krajach. W naszym kraju jest to regulowane przez „Zasady instalacji elektrycznych” PUE.

Dlaczego konieczne jest wybranie przekroju kabla

Właściwy dobór przekroju kabla to przede wszystkim Twoje bezpieczeństwo. Jeśli kabel nie wytrzyma obciążenia prądowego, przegrzewa się, izolacja topi się, aw rezultacie może dojść do zwarcia i pożaru.

Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla
Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla

Jak wybrać kabel o wymaganym przekroju, unikając jednocześnie przypadków, w których przy jednoczesnym włączeniu kilku urządzeń pojawia się zapach topniejącej izolacji, a nie przepłacać za pomocą przewodów z dużym marginesem?

Do zasilania lokali mieszkalnych stosuje się dwa główne typy kabli: miedziane i aluminiowe. Miedź jest droższa niż aluminium. Ale w nowoczesnym okablowaniu preferuje się to. Aluminium ma wyższą rezystancję wewnętrzną i jest kruchym metalem, który szybko się utlenia. Miedź to elastyczny materiał, który jest mniej podatny na utlenianie. Ostatnio kable aluminiowe były używane wyłącznie do renowacji okablowania w budynkach z czasów radzieckich.

Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla
Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla

Do wstępnego wyboru wymaganego przekroju przewodu miedzianego, to jest ogólnie przyjęte, że kabel o przekroju 1 mm 2 może przechodzić elektrycznego prądu do 10 A. 6 mm 2 (przy proponowanym przełożeniu, prąd do 60 A). Kabel elektryczny o takim przekroju w zupełności wystarczy, aby wprowadzić fazę do standardowego mieszkania trzypokojowego.

Większość elektryków używa kabli o następujących przekrojach do dostarczania energii elektrycznej odbiorcom w pomieszczeniach:

  • 0,5 mm 2 - reflektory;
  • 1,5 mm 2 - oświetlenie główne;
  • 2,5 mm 2 - gniazda.

Jest to jednak dopuszczalne w przypadku konsumpcji domowej, pod warunkiem, że każde urządzenie elektryczne jest zasilane z własnego gniazdka, bez użycia bliźniaków, trójników i przedłużaczy.

Bardziej poprawne byłoby użycie specjalnych tabel przy wyborze kabla, które pozwalają wybrać przekrój na podstawie znanej mocy urządzenia elektrycznego (kW) lub zgodnie z aktualnym obciążeniem (A). Obciążenie prądowe w tym przypadku jest ważniejszą cechą, ponieważ obciążenie w amperach jest zawsze wskazywane dla jednej fazy, podczas gdy przy zużyciu jednofazowym (220 V) obciążenie w kilowatach zostanie wskazane dla jednej fazy, a dla trójfazowej - łącznie dla wszystkich trzech faz.

Przy wyborze przekroju kabla należy wziąć pod uwagę rodzaj okablowania: zewnętrzne lub ukryte. Wynika to z faktu, że przy ukrytym okablowaniu zmniejsza się przenikanie ciepła drutu, w wyniku czego następuje bardziej intensywne nagrzewanie kabla. Dlatego w przypadku ukrytego okablowania stosuje się kable o przekroju około 30% większym niż w przypadku otwartych.

Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla
Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla

Tabela wyboru przekroju poprzecznego kabla miedzianego dla otwartego i ukrytego okablowania:

Powierzchnia przekroju Otwórz okablowanie Ukryte okablowanie S ja P. ja P. 220 V. 380 V. 220 V. 380 V. 0.5 jedenaście 2.4 - - - - 0,75 piętnaście 3.3 - - - - 1 17 3.7 6.4 czternaście 3 5.3 1.5 23 pięć 8.7 piętnaście 3.3 5.7 2 26 5.7 9.8 19 4.1 7.2 2.5 trzydzieści 6.6 jedenaście 21 4.6 7.9 4 41 dziewięć piętnaście 27 5.9 dziesięć pięć 50 jedenaście 19 34 7.4 12 dziesięć 80 17 trzydzieści 50 jedenaście 19 szesnaście 100 22 38 80 17 trzydzieści 25 140 trzydzieści 53 100 22 38 35 170 37 64 135 29 51

Tabela doboru przekroju poprzecznego żyły kabla aluminiowego dla otwartego i ukrytego okablowania:

Powierzchnia przekroju Otwórz okablowanie Ukryte okablowanie S ja P. ja P. 220 V. 380 V. 220 V. 380 V. 2 21 4.6 7.9 czternaście 3 5.3 2.5 24 5.2 9.1 szesnaście 3.5 6 4 32 7 12 21 4.6 7.9 pięć 39 8.5 czternaście 26 5.7 9.8 dziesięć 60 trzynaście 22 38 8.3 czternaście szesnaście 75 szesnaście 28 55 12 20 25 105 23 39 65 czternaście 24 35 130 28 49 75 szesnaście 28

S - pole przekroju poprzecznego kabla (mm 2), I - obciążenie prądowe (A), P - całkowita moc urządzeń elektrycznych (kW).

Konieczne jest również dokonanie regulacji przy doborze przekroju kabla, biorąc pod uwagę jego długość. Aby to zrobić, wybierając przekrój kabla z tabeli według aktualnej siły, obliczamy jego rezystancję, biorąc pod uwagę długość, korzystając ze wzoru:

R = p ⋅ L / S

Gdzie:

  • R - rezystancja przewodu, Ohm;
  • p to rezystancja właściwa materiału, Ohm⋅mm 2 / m (dla miedzi - 0,0175, dla aluminium - 0,0281);
  • L - długość kabla, m;
  • S - pole przekroju poprzecznego kabla, mm 2.

Korzystając z tego wzoru, można uzyskać rezystancję jednego rdzenia kabla. Ponieważ prąd przepływa przez jeden rdzeń, a powraca przez drugi, aby uzyskać wartość rezystancji kabla, rezystancję jego rdzenia należy pomnożyć przez dwa:

R ogółem = 2 ⋅ R.

Następnie musisz obliczyć utratę napięcia:

dU = I ⋅ R ogółem

Gdzie:

  • dU - utrata napięcia, W;
  • I - natężenie prądu, A;
  • R total - obliczona rezystancja kabla, Ohm.

Jeżeli dobór przekroju kabla został przeprowadzony zgodnie z całkowitą mocą sprzętu, a natężenie prądu nie jest znane, można to obliczyć ze wzoru:

I = P / U ⋅ cos φ - dla sieci jednofazowej 220 V.

I = P / 1,732 ⋅ U ⋅ cos φ - dla sieci trójfazowej 380 V.

Gdzie:

  • Р - całkowita zużyta moc sprzętu elektrycznego (W);
  • U - napięcie (V);
  • cos φ = 1 (dla warunków domowych) i cos φ = 1,3 (dla wydajnych urządzeń elektrycznych).

Następnie obliczamy straty w procentach: (dU / U) ⋅ 100%.

Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla
Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla

Jeżeli uzyskana wartość nie przekracza 5%, to przekrój kabla, biorąc pod uwagę jego długość, dobierany jest prawidłowo. Jeśli przekracza, należy wybrać z tabeli kabel o większym przekroju (następny w rzędzie) i ponownie obliczyć.

Tabele te dotyczą kabli w izolacji gumowej i plastikowej, wybrany zgodnie z nimi przekrój kabla będzie działał skutecznie, jeśli zostanie wyprodukowany zgodnie z GOST.

Dobór kabla dla grupy odbiorców

Aby wybrać przekrój kabla dla grupy odbiorców (na przykład kabel wejściowy do mieszkania), możesz użyć wzoru do określenia dopuszczalnego obciążenia prądowego. Obliczmy bieżące obciążenie sieci 220 V, która jest często używana w zasilaniu domowym:

I = P ⋅ K / U ⋅ cos φ

Gdzie:

  • P to całkowita wykorzystana moc sprzętu elektrycznego (W), U to napięcie (V), K to współczynnik rozliczeniowy dla jednoczesnego włączania urządzeń (przyjmowany równy 0,75);
  • cos φ = 1 (dla warunków domowych) i cos φ = 1,3 (dla wydajnych urządzeń elektrycznych).

Po obliczeniu dopuszczalnego obciążenia prądowego dla grupy odbiorców, korzystając z powyższych tabel, można wybrać kabel o wymaganym przekroju. Jeśli spodziewane jest długotrwałe jednoczesne włączenie wszystkich możliwych odbiorników (na przykład ogrzewanie elektryczne), obliczenie dopuszczalnego obciążenia prądowego należy przeprowadzić bez uwzględnienia K.

Przykład doboru kabla do kotła domowego

Na podstawie powyższego postaramy się obliczyć i wybrać kabel miedziany o wymaganym przekroju dla jednofazowego kotła elektrycznego z elementem grzejnym 2,0 kW, pod warunkiem, że kabel do niego jest ułożony w pudełku. Długość kabla wyniesie 10 metrów.

Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla
Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla

Można zauważyć z tabeli wartości od 3,0 kW blisko mocy, co odpowiada wartości przekroju przewodu 1 mm 2. Obliczmy biorąc pod uwagę długość kabla:

  • Obliczmy aktualną siłę: I = 2000 W / 220 V ⋅ 1 = 9,09 A.
  • Obliczmy rezystancję rdzenia kabla: R = 0,0175 oma mm 2 / m м 10 m / 1 mm 2 = 0,175 oma.
  • Całkowita rezystancja kabla: R ogółem = 2 ⋅ R = 0,35 Ohm.
  • Obliczamy stratę napięcia: dU = 9,09 A ⋅ 0,35 Ohm = 3,18 V.
  • Stratę obliczamy w procentach: (3,18 V / 220 V) ⋅ 100% = 1,45% (nie przekracza 5%).

1 mm 2 Kabel nadaje się do połączenia z kotłem elektrycznym pokazany w przykładzie.

Często producenci podają wymagany przekrój poprzeczny kabla dla swojego sprzętu w instrukcjach obsługi sprzętu. Jeśli istnieje taka instrukcja, należy jej przestrzegać.

Zalecane: