Jak obliczyć pole przekroju poprzecznego przewodnika. Jak wybrać przekrój kabla. Obliczanie bieżącego obciążenia

Obliczanie przekroju kabla (drutu) jest równie ważnym krokiem przy projektowaniu obwodu elektrycznego mieszkania lub domu. Od prawidłowego doboru i jakości prac elektroinstalacyjnych zależy bezpieczeństwo i stabilność odbiorców energii elektrycznej. Na początkowym etapie należy wziąć pod uwagę takie dane wyjściowe, jak planowany pobór mocy, długość przewodów i ich rodzaj, rodzaj prądu, sposób ułożenia przewodów. Dla jasności rozważymy metodę określania przekroju, główne tabele i wzory. Możesz także skorzystać ze specjalnego programu obliczeniowego przedstawionego na końcu głównego materiału.

Obliczanie sekcji mocy

Optymalna powierzchnia przekroju umożliwia przepływ prądu bez ryzyka przegrzania przewodów. Dlatego projektując instalację elektryczną należy przede wszystkim znaleźć optymalny przekrój przewodu w zależności od poboru mocy. Aby obliczyć tę wartość, musisz obliczyć całkowitą moc wszystkich urządzeń, które planujesz podłączyć. Jednocześnie należy wziąć pod uwagę fakt, że nie wszyscy konsumenci połączą się w tym samym czasie. Przeanalizuj tę częstotliwość, aby wybrać optymalną średnicę rdzenia przewodnika (więcej szczegółów w następnym akapicie „Obliczenia na podstawie obciążenia”).

Tabela: Przybliżone zużycie energii przez domowe urządzenia elektryczne.

Nazwa	Moc, W
Oświetlenie	1800-3700
Telewizory	120-140
Sprzęt radiowy i audio	70-100
Lodówki	165-300
Zamrażarki	140
Pralki	2000-2500
jacuzzi	2000-2500
Odkurzacze	650-1400
Żelazka elektryczne	900-1700
Czajniki elektryczne	1850-2000
Zmywarka na gorącą wodę	2200-2500
Elektryczne ekspresy do kawy	650-1000
Elektryczne maszynki do mielenia mięsa	1100
Sokowirówki	200-300
Tostery	650-1050
Miksery	250-400
Elektryczne suszarki do włosów	400-1600
mikrofale	900-1300
Filtry nadpłytowe	250
Fani	1000-2000
Piece grillowe	650-1350
Stacjonarne kuchenki elektryczne	8500-10500
Sauny elektryczne	12000

W przypadku sieci domowej o napięciu 220 woltów wartość prądu (w amperach, A) określa się za pomocą następującego wzoru:

I=P/U,

gdzie P to pełne obciążenie elektryczne (podane w tabeli i wskazane w karcie technicznej urządzenia), W (wat);

U – napięcie sieci elektrycznej (w tym przypadku 220), V (wolty).

Jeśli napięcie sieciowe wynosi 380 woltów, wówczas wzór obliczeniowy jest następujący:

I = P /√3× U= P /1,73× U,

gdzie P to całkowite zużycie energii, W;

U — napięcie sieciowe (380), V.

Dopuszczalne obciążenie dla kabla miedzianego wynosi 10 A/mm², a dla kabla aluminiowego 8 A/mm². Do obliczeń potrzebna jest wynikowa wartość prądu ( I) podzielone przez 10 lub 8 (w zależności od wybranego przewodnika). Wynikowa wartość będzie przybliżonym rozmiarem wymaganej sekcji.

Obliczanie obciążenia

Na początkowym etapie zaleca się dokonanie regulacji obciążenia. Zostało to wspomniane powyżej, ale powtórzmy, że w życiu codziennym rzadko zdarzają się sytuacje, w których wszyscy odbiorcy energii włączają się w tym samym czasie. Najczęściej niektóre urządzenia działają, a inne nie. Dlatego dla wyjaśnienia wynikową wartość przekroju należy pomnożyć przez współczynnik popytu ( Ks). Jeśli masz pewność, że będziesz obsługiwać wszystkie urządzenia na raz, nie musisz stosować podanego współczynnika.

Tabela: Współczynniki popytu różnych odbiorców (Kс).

Wpływ długości przewodu

Długość przewodu ma znaczenie przy budowie sieci na skalę przemysłową, gdy kabel trzeba ciągnąć na znaczne odległości. Podczas przepływu prądu przez przewody powstają straty mocy (dU), które oblicza się ze wzoru:

gdzie ja to aktualna siła;

p – rezystywność (dla miedzi – 0,0175, dla aluminium – 0,0281);

L – długość kabla;

S – obliczona powierzchnia przekroju przewodu.

Zgodnie ze specyfikacjami technicznymi maksymalny spadek napięcia na długości drutu nie powinien przekraczać 5%. Jeśli spadek jest znaczny, powinieneś wybrać inny kabel. Można to zrobić za pomocą tabel, które już pokazują zależność mocy i prądu od pola przekroju.

Tabela: Dobór przewodu na napięcie 220 V.

Przekrój rdzenia drutu, mm 2	Średnica rdzenia przewodnika, mm	Przewodniki miedziane		Przewodniki aluminiowe
Przekrój rdzenia drutu, mm 2	Średnica rdzenia przewodnika, mm	Aktualny, A	Moc, W	Aktualny, A	moc, kW
0,50	0,80	6	1300
0,75	0,98	10	2200
1,00	1,13	14	3100
1,50	1,38	15	3300	10	2200
2,00	1,60	19	4200	14	3100
2,50	1,78	21	4600	16	3500
4,00	2,26	27	5900	21	4600
6,00	2,76	34	7500	26	5700
10,00	3,57	50	11000	38	8400
16,00	4,51	80	17600	55	12100
25,00	5,64	100	22000	65	14300

Przykład obliczeń

Planując schemat połączeń w mieszkaniu, należy najpierw określić miejsca, w których będą zlokalizowane gniazdka i oprawy oświetleniowe. Konieczne jest określenie, które urządzenia będą używane i gdzie. Następnie możesz sporządzić ogólny schemat połączeń i obliczyć długość kabla. Na podstawie uzyskanych danych oblicza się przekrój poprzeczny kabla, korzystając ze wzorów podanych powyżej.

Załóżmy, że musimy określić rozmiar kabla do podłączenia pralki. Weźmy moc z tabeli - 2000 W i określmy moc prądu:

I=2000 W / 220 V=9,09 A (w zaokrągleniu do 9 A). Aby zwiększyć margines bezpieczeństwa, można dodać kilka amperów i dobrać odpowiedni przekrój w zależności od rodzaju przewodu i sposobu montażu. W rozważanym przykładzie odpowiedni jest kabel trójżyłowy z rdzeniem miedzianym o przekroju 1,5 mm².

Przekrój miedzianego rdzenia przewodnika, mm²	Dopuszczalny ciągły prąd obciążenia, A	Maksymalna moc obciążenia jednofazowego dla napięcia 220 V, kW	Prąd znamionowy wyłącznika, A	Maksymalny prąd wyłącznika, A	Możliwi konsumenci
1,5	19	4,1	10	16	grupy oświetleniowe i alarmowe
2,5	27	5,9	16	25	gniazda elektryczne i podłogi elektryczne
4	38	8,3	25	32	podgrzewacze wody i klimatyzatory
6	46	10,1	32	40	kuchenki i piekarniki elektryczne
10	70	15,4	50	63	wejściowe linie zasilające

Kabel programu obliczeniowego 2.1

Po zapoznaniu się z metodologią obliczeń i specjalnymi tabelami dla wygody możesz skorzystać z tego programu. Zaoszczędzi to niezależnych obliczeń i dobierze optymalny przekrój kabla według określonych parametrów.

W programie Cable 2.1 występują dwa rodzaje obliczeń:

Obliczanie przekroju dla danej mocy lub prądu.
Obliczanie maksymalnego prądu i mocy na podstawie przekroju.

Przyjrzyjmy się każdemu z nich.

W pierwszym przypadku należy wpisać:

Wartość mocy (w rozważanym przykładzie 2 kW).
Wybierz rodzaj prądu, rodzaj przewodu, sposób instalacji i liczbę żył.
Po kliknięciu przycisku „Oblicz” program wyświetli wymagany przekrój, natężenie prądu, zalecany wyłącznik automatyczny i wyłącznik różnicowoprądowy (RCD).

Obliczanie przekroju dla danej mocy lub prądu

W drugim przypadku dla określonego przekroju przewodu program wybiera maksymalny dopuszczalny:

Moc.
Aktualna siła.
Zalecany prąd wyłącznika automatycznego.
Zalecany RCD.

Obliczanie maksymalnego prądu i mocy na podstawie przekroju

Jak widać interfejs kalkulatora jest dość prosty, a wyniki końcowe są przydatne i pouczające.

Nie wymaga instalacji. Otwórz archiwum i uruchom plik „cable.exe”.

Film na ten temat

Kabel nie może przenosić prądu o większej wartości niż określona. Projektując i instalując instalację elektryczną w mieszkaniu lub domu, należy wybrać odpowiedni przekrój przewodu. Pozwoli to uniknąć przegrzania przewodów, zwarć i nieplanowanych napraw w przyszłości.

Przekrój kabla elektrycznego.

Przekrój kabla elektrycznego- To jeden z podstawowych elementów prawidłowego okablowania elektrycznego w mieszkaniu. Oznacza to komfortową obsługę urządzeń i sprzętu elektrycznego, a także bezpieczeństwo konsumentów, czyli nas wszystkich. Celem tego artykułu jest wyjaśnienie jak obliczyć przekrój kabla dla sieci elektrycznej mieszkania, w oparciu o moc wykorzystywanych urządzeń elektrycznych. A także powiedz nam, który przewód jest potrzebny dla tej lub innej części domowej instalacji elektrycznej.

Zanim zacznę rozmowę na główny temat artykułu, przypomnę kilka terminów.
● Żyła- jest to, w ogólnym sensie, oddzielny przewodnik (miedź lub aluminium), który może być albo przewodnikiem pełnym, albo składać się z kilku pojedynczych drutów skręconych razem w wiązkę lub owiniętych we wspólny oplot.
● Drut- jest to produkt składający się z jednego rdzenia jednodrutowego lub wielodrutowego, osłoniętego lekką osłoną ochronną.
● Przewód instalacyjny to drut stosowany w okablowaniu elektrycznym przeznaczonym do sieci oświetleniowych lub elektroenergetycznych. Może to być jeden, dwa lub trzy przewody.
– jest to drut o przekroju rdzenia do 1,5 mm2. Kable służą do zasilania lekkich, przenośnych (przenośnych) urządzeń i sprzętu elektrycznego. Wykonany jest z rdzenia wielodrutowego, dzięki czemu ma zwiększoną plastyczność.
● Kabel elektryczny- jest to produkt składający się z kilku izolowanych drutów, na których znajduje się od jednej do kilku osłon ochronnych.

Teraz, decydując się na nazwy, przejdźmy do rozważenia głównego tematu.
Ponieważ w domowej instalacji elektrycznej stosuje się głównie okrągłe przewody i kable, dyskusja skupi się na nich.

Możesz zapisać się na otrzymywanie aktualizacji pocztą elektroniczną, korzystając z formularza „Zapisz się na nowe artykuły w serwisie”, który znajduje się na stronie głównej.

Układając przewody elektryczne, musisz wiedzieć, jaki przekrój kabla będziesz musiał ułożyć. Wyboru przekroju kabla można dokonać albo na podstawie poboru mocy, albo poboru prądu. Należy również wziąć pod uwagę długość kabla i sposób instalacji.

Dobór przekroju kabla w zależności od mocy

Można dobrać przekrój przewodu w zależności od mocy urządzeń, które będą podłączane. Urządzenia te nazywane są obciążeniem, a metodę można również nazwać „przez obciążenie”. Jego istota nie zmienia się od tego.

Zbieranie danych

Najpierw znajdź zużycie energii w danych paszportowych urządzeń gospodarstwa domowego i zapisz je na kartce papieru. Jeśli jest to łatwiejsze, możesz przyjrzeć się tabliczkom znamionowym - metalowym tabliczkom lub naklejkom przymocowanym do korpusu sprzętu i wyposażenia. Są podstawowe informacje i najczęściej moc. Najłatwiej to rozpoznać po jednostkach miary. Jeśli produkt jest wytwarzany w Rosji, na Białorusi lub Ukrainie, na sprzęcie z Europy, Azji lub Ameryki jest zwykle oznaczony jako W lub kW, angielskie oznaczenie watów to zwykle W, a pobór mocy (to jest potrzebne) jest oznaczony skrótem „TOT” lub TOT MAX.

Jeśli to źródło również jest niedostępne (np. informacja zaginęła lub dopiero planujesz zakup sprzętu, ale nie zdecydowałeś się jeszcze na model), możesz skorzystać ze średnich danych statystycznych. Dla wygody podsumowano je w tabeli.

Znajdź sprzęt, który planujesz zainstalować i zapisz moc. Czasami podaje się go z szerokim rozrzutem, więc czasami trudno jest zrozumieć, którą liczbę przyjąć. W takim przypadku lepiej jest wziąć maksimum. W rezultacie przy obliczeniach nieco przeszacowasz moc sprzętu i będziesz potrzebować kabla o większym przekroju. Ale do obliczenia przekroju kabla jest dobrze. Spłoną jedynie kable o mniejszym przekroju niż to konieczne. Trasy o dużym przekroju sprawdzają się długo, bo mniej się nagrzewają.

Istota metody

Aby dobrać przekrój przewodu do obciążenia należy zsumować moc urządzeń, które będą podłączone do tego przewodu. Ważne jest, aby wszystkie moce były wyrażone w tych samych jednostkach miary – w watach (W) lub kilowatach (kW). Jeśli istnieją różne wartości, sprowadzamy je do jednego wyniku. Aby przeliczyć, kilowaty mnoży się przez 1000, aby otrzymać waty. Na przykład przeliczmy 1,5 kW na waty. Będzie to 1,5 kW * 1000 = 1500 W.

Jeśli to konieczne, możesz przeprowadzić konwersję odwrotną - zamień waty na kilowaty. Aby to zrobić, podziel liczbę w watach przez 1000, aby otrzymać kW. Na przykład 500 W / 1000 = 0,5 kW.

Przekrój kabla, mm2	Średnica przewodu, mm	Kabel miedziany			Drut aluminiowy
		Aktualny, A	moc, kW		Aktualny, A	moc, kW
		Aktualny, A	220 V	380 V	Aktualny, A	220 V	380 V
0,5 mm2	0,80 mm	6 A	1,3 kW	2,3 kW
0,75 mm2	0,98 mm	10 A	2,2 kW	3,8 kW
1,0 mm2	1,13 mm	14 A	3,1 kW	5,3 kW
1,5 mm2	1,38 mm	15 A	3,3 kW	5,7 kW	10 A	2,2 kW	3,8 kW
2,0 mm2	1,60 mm	19 A	4,2 kW	7,2 kW	14 A	3,1 kW	5,3 kW
2,5 mm2	1,78 mm	21 A	4,6 kW	8,0 kW	16 A	3,5 kW	6,1 kW
4,0 mm2	2,26 mm	27 A	5,9 kW	10,3 kW	21 A	4,6 kW	8,0 kW
6,0 mm2	2,76 mm	34 A	7,5 kW	12,9 kW	26 A	5,7 kW	9,9 kW
10,0 mm2	3,57 mm	50 A	11,0 kW	19,0 kW	38 A	8,4 kW	14,4 kW
16,0 mm2	4,51 mm	80 A	17,6 kW	30,4 kW	55 A	12,1 kW	20,9 kW
25,0 mm2	5,64 mm	100 A	22,0 kW	38,0 kW	65 A	14,3 kW	24,7 kW

Aby znaleźć wymagany przekrój kabla w odpowiedniej kolumnie - 220 V lub 380 V - znajdujemy liczbę równą lub nieco większą od mocy, którą wcześniej obliczyliśmy. Kolumnę wybieramy na podstawie liczby faz w Twojej sieci. Jednofazowe - 220 V, trójfazowe 380 V.

W znalezionej linii spójrz na wartość w pierwszej kolumnie. Będzie to wymagany przekrój kabla dla danego obciążenia (pobór mocy urządzeń). Trzeba będzie poszukać kabla z żyłami o takim przekroju.

Trochę o tym, czy zastosować drut miedziany czy aluminiowy. W większości przypadków przy stosowaniu kabli z żyłami miedzianymi. Kable takie są droższe od aluminiowych, ale są bardziej elastyczne, mają mniejszy przekrój i są łatwiejsze w obróbce. Ale kable miedziane o dużym przekroju nie są bardziej elastyczne niż kable aluminiowe. A przy dużych obciążeniach - przy wejściu do domu lub mieszkania o dużej planowanej mocy (od 10 kW i więcej) lepiej jest zastosować kabel z żyłami aluminiowymi - można trochę zaoszczędzić.

Jak obliczyć przekrój kabla według prądu

Możesz wybrać przekrój kabla w zależności od prądu. W tym przypadku wykonujemy tę samą pracę - zbieramy dane o podłączonym obciążeniu, ale szukamy maksymalnego zużycia prądu w charakterystyce. Po zebraniu wszystkich wartości podsumowujemy je. Następnie używamy tej samej tabeli. Po prostu szukamy najbliższej wyższej wartości w kolumnie oznaczonej „Bieżący”. W tej samej linii patrzymy na przekrój drutu.

Na przykład potrzebujemy szczytowego poboru prądu 16 A. Położymy kabel miedziany, więc spójrz w odpowiednią kolumnę - trzecią od lewej. Ponieważ nie ma wartości dokładnie 16 A, spójrz na linię 19 A - jest to najbliższa większa. Odpowiedni przekrój poprzeczny wynosi 2,0 mm2. Będzie to minimalny przekrój kabla w tym przypadku.

Podczas podłączania potężnych domowych urządzeń elektrycznych pobierana jest z nich osobna linia zasilająca. W tym przypadku wybór przekroju kabla jest nieco prostszy - wymagana jest tylko jedna wartość mocy lub prądu

Nie można zwracać uwagi na linię o nieco niższej wartości. W takim przypadku przy maksymalnym obciążeniu przewodnik nagrzewa się bardzo, co może prowadzić do stopienia izolacji. Co może się wydarzyć dalej? Może działać, jeśli jest zainstalowany. Jest to najkorzystniejsza opcja. Urządzenia gospodarstwa domowego mogą się zepsuć lub spowodować pożar. Dlatego zawsze należy dobierać przekrój kabla zgodnie z większą wartością. W takim przypadku możliwe będzie późniejsze zainstalowanie sprzętu o nawet nieco większym poborze mocy lub prądu bez zmiany okablowania.

Obliczanie kabla według mocy i długości

Jeśli linia energetyczna jest długa - kilkadziesiąt, a nawet kilkaset metrów - oprócz obciążenia lub pobieranego prądu należy wziąć pod uwagę straty w samym kablu. Zwykle duże odległości linii energetycznych w . Choć w projekcie muszą być wskazane wszystkie dane, można spokojnie pograć i sprawdzić. Aby to zrobić, musisz znać przydzieloną moc na dom i odległość od słupa do domu. Następnie za pomocą tabeli można dobrać przekrój drutu uwzględniając straty na długości.

Ogólnie rzecz biorąc, podczas układania przewodów elektrycznych zawsze lepiej jest zachować pewien margines w przekroju przewodów. Po pierwsze, przy większym przekroju przewodnik będzie mniej się nagrzewał, a co za tym idzie, izolacja. Po drugie, w naszym życiu pojawia się coraz więcej urządzeń zasilanych energią elektryczną. I nikt nie może zagwarantować, że za kilka lat nie będzie trzeba instalować kilku nowych urządzeń oprócz starych. Jeśli zapasy istnieją, można je po prostu uwzględnić. Jeśli go tam nie ma, musisz wykazać się sprytem — albo zmienić okablowanie (ponownie), albo upewnić się, że potężne urządzenia elektryczne nie włączają się w tym samym czasie.

Okablowanie otwarte i zamknięte

Jak wszyscy wiemy, gdy prąd przepływa przez przewodnik, nagrzewa się on. Im wyższy prąd, tym więcej generowanego ciepła. Kiedy jednak ten sam prąd przepływa przez przewodniki o różnych przekrojach, ilość generowanego ciepła zmienia się: im mniejszy przekrój, tym więcej ciepła jest uwalniane.

W związku z tym, gdy przewody są ułożone otwarte, jego przekrój może być mniejszy - szybciej się ochładza, ponieważ ciepło jest przenoszone do powietrza. W takim przypadku przewodnik stygnie szybciej, a izolacja nie ulega pogorszeniu. Gdy uszczelka jest zamknięta, sytuacja jest gorsza - ciepło jest odprowadzane wolniej. Dlatego w przypadku instalacji zamkniętych – w rurach, w ścianie – zaleca się stosowanie kabla o większym przekroju.

Wyboru przekroju kabla, biorąc pod uwagę rodzaj instalacji, można dokonać również korzystając z tabeli. Zasada została opisana wcześniej, nic się nie zmienia. Należy wziąć pod uwagę jeszcze tylko jeden czynnik.

I na koniec kilka praktycznych rad. Wybierając się na rynek kupić kable, zabierz ze sobą zacisk. Zbyt często deklarowany przekrój nie pokrywa się z rzeczywistością. Różnica może wynosić 30-40%, a to dużo. Co to oznacza dla Ciebie? Wypalenie okablowania ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami. Dlatego lepiej sprawdzić na miejscu, czy dany kabel faktycznie ma wymagany przekrój rdzenia (średnice i odpowiadające im przekroje kabli znajdziesz w tabeli powyżej). I więcej o określaniu sekcji Kabel według jego średnicy można przeczytać tutaj.

Często w supermarketach można znaleźć produkty elektryczne bez przywieszek i znaków identyfikacyjnych. Wśród nich z łatwością może znajdować się zwój drutu lub kabla. Skąd wiesz, czy rozmiar przewodu jest odpowiedni dla Twojej konkretnej sytuacji? Odpowiedź jest prosta – zmierz lub skonsultuj się ze sprzedawcą.

Każdy, kto sprzedaje kable i przewody, może powiedzieć, jakie obciążenia są w stanie wytrzymać. Dodatkowo na przewodach wybite są napisy (numery), charakteryzujące przekrój i liczbę żył. Ale w praktyce nie wszystko jest tak proste, jak się wydaje. Jakość produktów kablowych w ostatnim czasie zauważalnie się pogorszyła.

Problemy z jakością produkowanych drutów

Wielu producentów wyrobów kablowych i drutowych, chcąc zarobić więcej, sztucznie zmniejsza grubość izolacji i zwiększa średnicę kabla. Określając większy przekrój drutu niż w rzeczywistości, producent oszczędza bardzo dużą ilość. Przykładowo do wyprodukowania tysięcy metrów drutu miedzianego o przekroju 2,5 mm2 potrzeba 22,3 kg miedzi, a do wyprodukowania drutu o przekroju 2,1 mm2 potrzeba tylko 18,8 kg. Daje to oszczędność 3,5 kg miedzi.

Innym sposobem na obniżenie kosztów produktów jest wytwarzanie przewodnika z surowców niskiej jakości. Po dodaniu tanich zanieczyszczeń przewodność prądu maleje, dlatego należy zmienić obliczenia długości kabla.

Dlaczego należy obliczyć obciążenie kabla?

To pytanie często pojawia się podczas instalowania okablowania w mieszkaniu lub domu. Najpierw uwzględniane są wszystkie planowane obciążenia, a następnie określany jest wymagany przekrój drutu. Następnie kupowany jest niezbędny materiał w sklepie i instalowane jest okablowanie elektryczne w domu.

W wyniku zastosowania nowego okablowania najpierw „wybija się” wyłącznik automatyczny na panelu elektrycznym, a następnie odkrywa się uszkodzenie przewodu. Co więcej, często okazuje się, że jest całkowicie stopiony, w wyniku czego następuje zwarcie. Okazuje się, że obliczenia zostały wykonane błędnie i jak w tym przypadku znaleźć minimalną dopuszczalną wartość przekroju drutu?

Aby uniknąć poważnych przeciążeń, należy obliczyć, ile urządzeń elektrycznych w mieszkaniu będzie używanych jednocześnie. Do najpotężniejszych urządzeń gospodarstwa domowego, które zwykle wykorzystuje się w domu podczas przygotowywania posiłków i tworzenia naszego komfortu, należą:

kuchenka elektryczna;
klimatyzator;
kuchenka mikrofalowa;
czajnik elektryczny;
żelazo;
pralka i zmywarka;
młynek do kawy;
odkurzacz.

Pobór mocy tych urządzeń gospodarstwa domowego waha się od 1 do 2 kilowatów (z wyjątkiem kuchenek elektrycznych).

Ważny! Jeśli przekrój drutu zostanie wskazany nieprawidłowo (zaniżony), to podczas jego użytkowania naturalne jest wystąpienie dużych przeciążeń, które prowadzą do pożaru w okablowaniu.

Jak obliczyć?

Doświadczeni elektrycy mogą „na oko” określić przekrój drutu z dużą dokładnością. Zwykłemu człowiekowi jest to znacznie trudniejsze. Dlatego najlepiej obliczyć przekrój kabla według średnicy bezpośrednio w sklepie. Przynajmniej będzie to znacznie tańsze niż wyeliminowanie skutków zwarcia z powodu przeciążenia w sieci elektrycznej.

Spróbujmy to zrobić na konkretnych przykładach wykorzystujących wzory arytmetyczne w matematyce szkolnej.

Każdy z grubsza rozumie, jaki jest przekrój drutu. Jeśli przegryziesz go przecinakiem do drutu, zobaczysz okrągły przekrój poprzeczny rdzenia miedzianego lub aluminiowego. Mierzy się go za pomocą standardowego wzoru matematycznego: jako pole koła. Gdzie r jest promieniem okręgu podniesionym do kwadratu i pomnożonym przez stałą „pi” (π=3,14).

Im większa średnica kabla/drutu, tym więcej prądu może przepłynąć w określonym czasie. Odpowiednio, im więcej energii zużywają urządzenia elektryczne, tym większy powinien być przekrój drutu.

Z uproszczonego wzoru Scr = 0,785d2 widać, że aby obliczyć pole przekroju poprzecznego, należy znać dokładną średnicę drutu. Aby to zrobić, należy usunąć izolację z rdzenia.

Obliczenia dla drutu linkowego

Drut skręcony (linka) składa się z drutów jednożyłowych skręconych ze sobą. Każdy, kto choć trochę jest zaznajomiony z matematyką, doskonale rozumie, że trzeba policzyć liczbę tych drutów w skrętce. Następnie mierzy się przekrój jednego cienkiego drutu i mnoży przez ich całkowitą liczbę. Rozważmy następujące opcje.

Obliczenia za pomocą suwmiarki

Pomiaru dokonuje się za pomocą suwmiarki z konwencjonalną skalą (lub mikrometrem). Doświadczeni rzemieślnicy zawsze mają to narzędzie pod ręką, ale nie każdy jest zawodowym elektrykiem.

Aby to zrobić, na przykładzie kabla VVGng, przetnij grubą osłonę nożem i rozłóż druty w różnych kierunkach.

Następnie wybierz jeden rdzeń i zdejmij go nożem lub nożyczkami. Następnie zmierz ten rdzeń. Rozmiar powinien wynosić 1,8 mm. Proszę zapoznać się z obliczeniami, aby udowodnić, że pomiar jest prawidłowy.

Wynikowa liczba 2,54 mm2 jest rzeczywistym przekrojem rdzenia.

Pomiar za pomocą długopisu lub ołówka

Jeśli nie masz pod ręką suwmiarki, możesz skorzystać z improwizowanych metod, używając ołówka i linijki. Najpierw weź mierzony drut, zdejmij go i owiń wokół ołówka lub długopisu tak, aby zwoje leżały blisko siebie. Im więcej zakrętów, tym lepiej. Teraz policzmy liczbę zwojów rany i zmierzmy ich całkowitą długość.

Na przykład otrzymaliśmy 10 zwojów o łącznej długości uzwojenia 18 mm. Łatwo jest obliczyć średnicę jednego zwoju; w tym celu należy podzielić całkowitą długość przez liczbę zwojów.

W wyniku wszystkich obliczeń wykonanych przy użyciu wzoru otrzymasz wymaganą średnicę rdzenia. W tym przypadku jest to 1,8 mm. Ponieważ znana jest średnica jednego rdzenia, obliczenie przekroju całego drutu VVGng za pomocą znanego już wzoru nie jest trudne.

Widać, że wyniki były wyrównane.

Korzystanie z tabel

Jak sprawdzić i zmierzyć przekrój kabla, jeśli nie masz pod ręką suwmiarki, linijki ani mikrometru? Zamiast zawracać sobie głowę skomplikowanymi wzorami matematycznymi, pamiętaj, że istnieją gotowe tabele wartości do pomiaru przekroju kabla. Istnieją oczywiście bardzo złożone tabele z wieloma parametrami, ale w zasadzie na początek wystarczy użyć najprostszej z dwóch kolumn. W pierwszej kolumnie wpisuje się średnicę przewodu, a w drugiej kolumnie podaje się gotowe wartości przekroju drutu.

Tabela przekrojów przewodów dla okablowania zamkniętego

Istnieje inna „przybliżona” metoda, która nie wymaga pomiaru grubości poszczególnych drutów. Możesz po prostu zmierzyć przekrój (średnicę) całego grubego zwoju. Ta metoda jest zwykle stosowana przez doświadczonych elektryków. Potrafią poznać przekrój kabla zarówno „na oko”, jak i przy pomocy narzędzi.

Wyroby kablowe prezentowane są obecnie na rynku w szerokim asortymencie, przekrój żył waha się od 0,35 mm2. i powyżej, w tym artykule podamy przykład obliczenia przekroju kabla.

Aby obliczyć rezystancję przewodnika, możesz skorzystać z kalkulatora rezystancji przewodnika.

Zło dobór przekroju kabla w przypadku okablowania domowego może prowadzić do następujących wyników:

1. Metr bieżący zbyt grubego rdzenia będzie kosztować więcej, co będzie poważnym „uderzeniem” w budżet.

2. Przewody wkrótce zaczną się nagrzewać i stopią izolację, jeśli zostanie wybrana niewłaściwa średnica przewodu (mniejsza niż to konieczne), co może wkrótce doprowadzić do zwarcia lub samozapalenia przewodów elektrycznych.

Aby nie marnować pieniędzy, przed zainstalowaniem przewodów elektrycznych w mieszkaniu lub domu należy przeprowadzić prawidłową instalację. obliczenia przekroju kabla w zależności od prądu, mocy i długości linii.

Obliczanie przekroju kabla na podstawie mocy urządzeń elektrycznych.

Każdy kabel ma moc znamionową, którą może wytrzymać podczas obsługi urządzeń elektrycznych. Gdy moc wszystkich urządzeń elektrycznych w mieszkaniu przekroczy obliczoną wartość znamionową przewodnika, wypadek wkrótce będzie nieunikniony.

Możesz samodzielnie obliczyć moc urządzeń elektrycznych w mieszkaniu lub domu; w tym celu musisz osobno zapisać charakterystykę każdego urządzenia na kartce papieru (telewizor, odkurzacz, kuchenka, lampy). Następnie wszystkie uzyskane wartości są sumowane, a gotowa liczba służy do wyboru optymalnej średnicy.

Wzór na obliczenie mocy wygląda następująco:

Ptot = (P1+P2+P3+…+Pn)*0,8, gdzie: P1..Pn to moc każdego urządzenia elektrycznego, kW

Warto zwrócić uwagę na fakt, że uzyskaną liczbę należy pomnożyć przez współczynnik korygujący - 0,8. Współczynnik ten oznacza, że tylko 80% wszystkich urządzeń elektrycznych będzie działać jednocześnie. To wyliczenie będzie bardziej logiczne, ponieważ odkurzacz czy suszarka do włosów na pewno nie będą używane przez dłuższy czas bez przerwy.

Przykład obliczenia przekroju kabla według mocy pokazano w tabelach:

Do przewodów z żyłami aluminiowymi.

Do przewodów z żyłami miedzianymi.

Jak widać z tabel, ich dane mają znaczenie dla każdego konkretnego typ kabla, wystarczy znaleźć najbliższą wartość mocy i spojrzeć na odpowiedni przekrój rdzeni.

Na przykład obliczanie przekroju kabla według mocy na to wygląda:

Załóżmy, że w mieszkaniu łączna moc wszystkich urządzeń wynosi 13 kW. Uzyskaną wartość należy pomnożyć przez współczynnik 0,8, co da 10,4 kW rzeczywistego obciążenia. Następnie należy znaleźć odpowiednią wartość w kolumnie tabeli. Najbliższa liczba to 10,1 dla sieci jednofazowej (napięcie 220 V), a dla sieci trójfazowej liczba ta wynosi 10,5. Oznacza to, że wybieramy przekrój dla sieci jednofazowej na przewodzie 6 mm lub dla sieci trójfazowej na przewodzie 1,5 mm.

Obliczanie przekroju kabla na podstawie aktualnego obciążenia.

Bardziej precyzyjne obliczanie przekroju kabla dla prądu, więc najlepiej z niego skorzystać. Istota obliczeń jest podobna, ale w tym przypadku konieczne jest jedynie określenie, jakie będzie aktualne obciążenie instalacji elektrycznej. Najpierw musisz obliczyć natężenie prądu dla każdego urządzenia elektrycznego za pomocą wzorów.

Średnia moc urządzeń elektrycznych gospodarstwa domowego

Przykład wyświetlenia mocy urządzenia elektrycznego (w tym przypadku telewizora LCD)

Aby obliczyć, należy zastosować tę formułę, jeśli mieszkanie ma sieć jednofazową:

I=P/(U×cosφ)

Gdy sieć jest trójfazowa, wzór będzie wyglądał następująco:

I=P/(1,73×U×cosφ), gdzie P jest mocą elektryczną obciążenia, W;

U - rzeczywiste napięcie sieci, V;
cosφ - współczynnik mocy.

Należy zauważyć, że wartości wartości tabeli będą zależeć od warunków ułożenia przewodu. Obciążenia mocy i prądu będą znacznie większe w przypadku instalowania otwartego okablowania elektrycznego niż w przypadku ułożenia okablowania w rurze.

Zaleca się pomnożyć uzyskaną całkowitą wartość prądów dla rezerwy przez 1,5 razy, ponieważ z czasem do mieszkania można kupić mocniejsze urządzenia elektryczne.

Obliczanie przekroju kabla na długości.

Możesz również obliczyć przekrój kabla na podstawie długości. Istotą takich obliczeń jest to, że każdy z przewodników ma swój własny opór, który przyczynia się do strat prądu wraz ze wzrostem długości linii. Jeśli wartość strat przekracza 5%, należy wybrać przewodnik o większych żyłach.

Obliczenia przebiegają w następujący sposób:

Obliczana jest całkowita moc wszystkich urządzeń elektrycznych i natężenie prądu.
Następnie rezystancję przewodów elektrycznych oblicza się ze wzoru: rezystywność przewodu (p) * długość (w metrach).
Wynikową wartość należy podzielić przez wybrany przekrój kabla:

R=(p*L)/S, gdzie p jest wartością tabelaryczną

Należy zwrócić uwagę na fakt, że długość przepływu prądu należy pomnożyć 2 razy, ponieważ początkowo prąd przepływa przez jeden rdzeń i wraca przez drugi.

Obliczana jest strata napięcia: prąd jest mnożony przez obliczoną rezystancję.
Następnie określa się wielkość strat: straty napięciowe dzieli się przez napięcie sieciowe i mnoży przez 100%.
Ostateczna liczba jest analizowana. Jeżeli uzyskana wartość jest mniejsza niż 5%, to można pozostawić wybrany przekrój rdzenia, natomiast jeśli jest on większy, należy wybrać grubszy przewodnik.

Tabela oporności.

Konieczne jest wykonanie obliczeń z uwzględnieniem strat na długości, jeśli linia zostanie rozciągnięta na dość dużą odległość, w przeciwnym razie istnieje duże prawdopodobieństwo wybierz przekrój kabla zło.