Puterea cablului electric peste masa secțiunii transversale. Calculator online pentru secțiunea cablurilor de alimentare

Articolul are în vedere principalele criterii pentru alegerea unei secțiuni de cablu, oferă exemple de calcule.

Pe piețe puteți vedea adesea semne scrise manual care indică ce trebuie să cumpere clientul în funcție de curentul de încărcare preconizat. Nu crede aceste semne, deoarece te induc în eroare. Secțiunea transversală a cablurilor este selectată nu numai prin curentul de funcționare, ci și prin mai mulți parametri.

În primul rând, trebuie avut în vedere faptul că atunci când utilizați un cablu la limita capacităților sale, miezurile de cablu se încălzesc câteva zeci de grade. Valorile actuale prezentate în figura 1 sugerează încălzirea miezurilor de cablu la 65 de grade la o temperatură ambiantă de 25 de grade. Dacă mai multe cabluri sunt așezate într-o conductă sau tavă, datorită încălzirii reciproce (fiecare cablu încălzește toate celelalte cabluri), curentul maxim admis este redus cu 10 - 30%.

De asemenea, curentul maxim posibil scade la temperaturi ambiante ridicate. Prin urmare, într-o rețea de grup (o rețea de la scuturi la corpuri de fixare, prize de priză și alți consumatori de energie electrică), cablurile sunt de obicei utilizate la curenți care nu depășesc 0,6 - 0,7 din valorile prezentate în figura 1.

Fig. 1. Curent continuu admisibil al cablurilor cu conductoare de cupru

Pe această bază, utilizarea pe scară largă a întreruptoarelor cu un curent nominal de 25A pentru a proteja rețelele de ieșire prevăzute cu cabluri cu conductoare de cupru cu secțiune transversală de 2,5 mm2 este un pericol. Tabelele de reducere a coeficienților în funcție de temperatură și numărul de cabluri dintr-o tavă pot fi găsite în Regulile de instalare electrică (PUE).

Restricții suplimentare apar atunci când cablul este lung. În acest caz, pierderea de tensiune în cablu poate atinge valori inacceptabile. De regulă, la calcularea cablurilor, pierderea maximă a liniei nu este mai mare de 5%. Pierderile nu sunt dificil de calculat dacă cunoașteți valoarea rezistenței miezurilor de cablu și curentul de încărcare estimat. Dar, de obicei, pentru calculul pierderilor sunt utilizate tabele de dependență a pierderilor de momentul încărcării. Momentul de încărcare este calculat ca produs al lungimii cablului în metri și a puterii în kilowati.

Datele pentru calculul pierderilor la o tensiune monofazată de 220 V sunt prezentate în tabelul1. De exemplu, pentru un cablu cu conductoare de cupru cu o secțiune transversală de 2,5 mm2 cu lungimea cablului de 30 de metri și o putere de încărcare de 3 kW, momentul de încărcare este de 30x3 \u003d 90, iar pierderea va fi de 3%. Dacă valoarea calculată a pierderilor depășește 5%, atunci este necesar să alegeți un cablu cu o secțiune transversală mai mare.

Tabelul 1. Momentul de încărcare, kW x m, pentru conductoarele de cupru dintr-o linie cu două fire la o tensiune de 220 V pentru o secțiune dată a conductorului

Conform tabelului 2, puteți determina pierderea într-o linie trifazată. Comparând tabelele 1 și 2, se poate remarca faptul că într-o linie trifazată cu conductoare de cupru cu secțiune transversală de 2,5 mm2, o pierdere de 3% corespunde unui moment de încărcare de șase ori mai mare.

O triplă creștere a cuplului de sarcină apare datorită distribuției puterii de încărcare în trei faze și o dublă creștere datorită faptului că curentul în conductorul neutru este zero într-o rețea trifazată cu o sarcină simetrică (curenți identici în conductoarele de fază). Cu o sarcină asimetrică, crește pierderile de cablu, care trebuie luate în considerare la alegerea unei secțiuni transversale a cablurilor.

Tabelul 2. Momentul de încărcare, kW x m, pentru conductoarele de cupru dintr-o linie trifazată cu patru fire cu tensiunea zero de 380/220 V pentru o secțiune dată a conductorului (pentru a mări tabelul, faceți clic pe figură)

Pierderile din cablu sunt puternic afectate atunci când utilizați tensiune joasă, cum ar fi lămpile cu halogen. Acest lucru este de înțeles: dacă 3 Volți scad pe conductoarele de fază și neutre, atunci la o tensiune de 220 V, cel mai probabil, nu vom observa acest lucru, iar la o tensiune de 12 V, tensiunea pe lampă va scădea cu jumătate la 6 V. De aceea, transformatoarele pentru furnizarea lămpilor cu halogen au nevoie cât mai mult. apropiați-vă 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 fiecare), momentul de încărcare este de 0,45, ceea ce corespunde unei pierderi de 5% (tabelul 3).

Tabelul 3. Momentul de încărcare, kW x m, pentru conductoarele de cupru pe o linie cu două fire la o tensiune de 12 V pentru o secțiune dată a conductorului

Tabelele de mai sus nu iau în considerare creșterea rezistenței conductoarelor la încălzire datorită fluxului de curent prin ele. Prin urmare, dacă cablul este utilizat la curenți de 0,5 sau mai mult din curentul maxim de cablu admis al unei anumite secțiuni, atunci trebuie făcută o modificare. În cel mai simplu caz, dacă așteptați să primiți pierderi de cel mult 5%, calculați secțiunea pe baza pierderilor de 4%. De asemenea, pierderile pot crește dacă există un număr mare de conexiuni ale conductorilor de cablu.

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

Al doilea factor limitant pentru lungimi mari de cablu este excesul de valoare admisibilă a rezistenței circuitului faza-zero. Pentru a proteja cablurile de suprasarcini și scurtcircuite, de regulă, utilizați întrerupătoare cu o eliberare combinată. Astfel de întrerupătoare au degajări termice și electromagnetice.

O eliberare electromagnetică asigură oprirea instantanee (a zecea și chiar a suta a doua) a secțiunii de urgență a rețelei în timpul unui scurtcircuit. De exemplu, un întreruptor cu denumirea C25 are o eliberare termică de 25 A și o eliberare electromagnetică de 250A. Întrerupătoarele din grupa "C" au o multiplicitate a curentului de rupere al eliberării electromagnetice la termic de la 5 la 10. Dar, atunci când este luată, valoarea maximă este luată.

Rezistența totală a circuitului faza-zero include: rezistența transformatorului de coborâre a stației de transformare, rezistența cablului de la sub-stație la comutatorul de intrare al clădirii, rezistența cablului pus de la panou la comutator și rezistența cablului liniei grupului în sine, a cărei secțiune transversală este necesară a determina.

Dacă linia are un număr mare de conexiuni cu conductor de cablu, de exemplu, o linie de grup a unui număr mare de dispozitive conectate de o buclă, atunci trebuie luată în considerare și rezistența conexiunilor de contact. Pentru calcule foarte precise, se ține cont de rezistența arcului la locul defectului.

Impedanța circuitului de fază zero pentru cablurile cu patru fire este prezentată în tabelul 4. Tabelul ține cont de rezistențele atât ale conductoarelor de fază cât și ale celor neutre. Valorile rezistenței sunt date la o temperatură a miezurilor de cablu de 65 de grade. Tabelul este valabil și pentru liniile cu două fire.

Tabelul 4. Rezistența totală a circuitului faza-zero pentru cabluri cu 4 nuclee, Ohm / km la temperatura de miez de 65 ° C

În stațiile de transformare urbane, de regulă, sunt instalate transformatoare cu o capacitate de 630 kV. Și mai mult, având o impedanță de ieșire Rtp mai mică de 0,1 Ohm. În zonele rurale, pot fi utilizate transformatoare de 160 - 250 kV. Și având o rezistență la ieșire de ordinul 0,15 Ohms, și chiar transformatoare la 40 - 100 kV. Și având o impedanță de ieșire de 0,65 - 0,25 ohmi.

Cablurile de alimentare de la stațiile de transformare urbane la ASG ale caselor sunt de obicei utilizate cu conductoare din aluminiu cu o secțiune transversală a conductoarelor de fază de cel puțin 70 - 120 mm2. Cu lungimea acestor linii mai mică de 200 de metri, rezistența circuitului faza-zero a 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 să măsurați această rezistență. Unul dintre instrumentele pentru astfel de măsurători (instrumentul Vector) este prezentat în Fig. 2.

Fig. 2. Dispozitiv pentru măsurarea rezistenței circuitului de fază zero „Vector”

Rezistența liniei trebuie să fie astfel încât, cu un scurtcircuit, curentul din circuit să fie garantat să depășească curentul de funcționare al eliberării electromagnetice. În consecință, pentru întrerupătorul C25, curentul de scurtcircuit în linie ar trebui să depășească 1,15 × 10 × 25 \u003d 287 A, aici 1,15 este factorul de siguranță. Prin urmare, rezistența circuitului faza zero pentru întreruptorul C25 nu trebuie să fie mai mult de 220V / 287A \u003d 0,76 Ohm. În consecință, pentru întrerupătorul C16, rezistența circuitului nu trebuie să depășească 220V / 1.15x160A \u003d 1.19 Ohms, iar pentru întrerupătorul C10 nu mai mult de 220V / 1.15x100 \u003d 1.91 Ohms.

Astfel, pentru o clădire de apartamente urbane, luând Rtp \u003d 0,1 Ohm; Rpc \u003d 0,3 Ohm atunci când utilizați un cablu cu conductoare de cupru cu secțiune transversală de 2,5 mm2 protejat de un întreruptor C16 în rețeaua de ieșire, rezistența cablului Rgr (conductoare de fază și neutre) nu trebuie să depășească Rgr \u003d 1,19 Ohm - Rtp - Rpk \u003d 1,19 - 0,1 - 0,3 \u003d 0,79 Ohmi. Conform tabelului 4 găsim lungimea acestuia - 0,79 / 17,46 \u003d 0,045 km sau 45 de metri. Pentru majoritatea apartamentelor această lungime este suficientă.

Când utilizați un întrerupător C25 pentru a proteja un cablu cu secțiunea transversală de 2,5 mm2, rezistența circuitului ar trebui 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 utilizăm un întreruptor C10 pentru a proteja o linie de iluminare în grup realizată cu un cablu cu conductoare de cupru de 1,5 mm2, obținem rezistența maximă admisă a cablului de 1,91 - 0,4 \u003d 1,51 Ohmi, care corespunde unei lungimi maxime a cablului de 1,51 / 29, 1 \u003d 0,052 km sau 52 de metri. Dacă protejați o astfel de linie cu un întreruptor C16, atunci lungimea maximă a liniei va fi de 0,79 / 29,1 \u003d 0,027 km sau 27 de metri.

Calculul secțiunii transversale a cablului (sârmă) este o etapă la fel de importantă în proiectarea diagramei electrice a unui apartament sau a unei case. Siguranța și stabilitatea consumatorilor de energie electrică depind de selecția și calitatea lucrărilor electrice. În faza inițială, este necesar să se țină seama de datele inițiale precum consumul de energie planificat, lungimea conductoarelor și tipul acestora, tipul de curent, metoda de instalare a cablurilor. Pentru claritate, avem în vedere metodologia pentru determinarea secțiunii transversale, principalele tabele și formule. De asemenea, puteți utiliza programul special de calcul prezentat la sfârșitul materialului principal.

Calcularea secțiunii de putere

Zona de secțiune optimă permite trecerea curentului fără o posibilă supraîncălzire a firelor. Prin urmare, atunci când proiectează cablarea electrică, în primul rând, ei găsesc secțiunea transversală optimă a firului în funcție de consumul de energie. Pentru a calcula această valoare, ar trebui să calculați puterea totală a tuturor dispozitivelor pe care intenționați să le conectați. În același timp, luați în considerare faptul că nu toți consumatorii se vor conecta în același timp. Analizați această frecvență pentru a selecta diametrul optim al miezului conductorului (pentru mai multe detalii, a se vedea paragraful următor, „Calculul sarcinii”).

Tabel: Consumul de energie estimat al aparatelor electrocasnice.

Pentru o rețea de origine cu o tensiune de 220 volți, valoarea curentă (în amperi, A) este determinată de următoarea formulă:

I \u003d P / U,

unde P este sarcina electrică completă (prezentată în tabel și, de asemenea, este indicată în pașaportul tehnic al dispozitivului), W (wați);

U este tensiunea rețelei electrice (în acest caz 220), V (volți).

Dacă tensiunea în rețea este de 380 de volți, atunci formula de calcul este următoarea:

I \u003d P / √3 × U \u003d P / 1,73 × U,

unde P este consumul total de energie, W;

U - tensiunea de rețea (380), V.

Sarcina admisibilă pentru cablul de cupru este de 10 A / mm², iar pentru aluminiu - 8 A / mm². Pentru calcul, valoarea curentă obținută ( eu) împărțit la 10 sau 8 (în funcție de conductorul selectat). Valoarea rezultată va fi dimensiunea aproximativă a secțiunii solicitate.

Calculul sarcinii

În faza inițială, se recomandă efectuarea unei corecții pentru încărcare. Acest lucru a fost menționat mai sus, dar totuși repetăm \u200b\u200bcă în viața de zi cu zi există rareori situații în care toți consumatorii de energie pornesc în același timp. Cel mai adesea, unele dispozitive funcționează, în timp ce altele nu. Prin urmare, pentru a clarifica, valoarea secțiunii obținute ar trebui să fie înmulțită cu coeficientul de cerere ( kc) Dacă sunteți sigur că veți folosi toate dispozitivele simultan, nu este necesar să utilizați coeficientul specificat.

Tabel: Factorii de cerere ai diferitor consumatori (Kс).

Efectul lungimii conductorului

Lungimea conductorului este importantă în construcția rețelelor la scară industrială, când cablul trebuie tras pe distanțe considerabile. În timpul trecerii curentului prin fire, apar pierderi de putere (dU), care sunt calculate după următoarea formulă:

unde sunt forța actuală;

p - rezistivitate (pentru cupru - 0,0175, pentru aluminiu - 0,0281);

L este lungimea cablului;

S este aria secțiunii transversale calculate a conductorului.

Conform condițiilor tehnice, valoarea maximă a căderii de tensiune de-a lungul lungimii firului nu trebuie să depășească 5%. Dacă scăderea este semnificativă, atunci ar trebui să alegeți un alt cablu. Acest lucru se poate face cu ajutorul unor tabele, unde dependența puterii și a puterii curente de secțiunea transversală este deja reflectată.

Tabel: Selectarea firelor la o tensiune de 220 V.

Exemplu de calcul

Atunci când planificați schema de cablare într-un apartament, mai întâi trebuie să determinați locurile unde vor fi amplasate prizele și dispozitivele de iluminat. Este necesar să se stabilească ce dispozitive vor fi implicate și unde. În continuare, puteți întocmi o diagramă generală de conectare și calculați lungimea cablului. Pe baza datelor obținute, dimensiunea secțiunii de cablu este considerată conform formulelor de mai sus.

Să presupunem că trebuie să determinăm dimensiunea cablului pentru conectarea mașinii de spălat. Cu puterea pe care o luăm din tabel - 2000 W și determinăm puterea curentă:

I \u003d 2000 W / 220 V \u003d 9,09 A (rotund până la 9 A). Pentru a crește marja de siguranță, puteți adăuga mai multe amperi și puteți alege secțiunea corespunzătoare în funcție de tipul conductorului și metoda de așezare. Pentru exemplul considerat, un cablu cu trei nuclee cu o secțiune transversală a unui miez de cupru de la 1,5 mm².

Software de calcul pentru cablu 2.1

După ce te-ai familiarizat cu metodologia de calcul și tabelele speciale, pentru comoditate, poți folosi acest program. Vă va salva de calcule independente și va selecta secțiunea optimă de cablu pentru parametrii dat.

În cablu 2.1 există două tipuri de calcul:

1. Calcularea secțiunii transversale pentru o anumită putere sau curent.
2. Calcularea curentului maxim și a puterii peste secțiunea transversală.

Să luăm în considerare fiecare.

În primul caz, trebuie să introduceți:

• Valoarea de putere (în exemplul considerat 2 kW).
• Selectați tipul de curent, tipul de conductor, metoda de așezare și numărul de nuclee.
• Făcând clic pe butonul „Calcul”, programul va afișa secțiunea necesară, puterea curentului, întrerupătorul de circuit recomandat și dispozitivul de curent rezidual (RCD).

Calcularea secțiunii transversale pentru o anumită putere sau curent

În al doilea caz, pentru o anumită secțiune a conductorului, programul selectează maximul permis:

• Putere.
• Puterea curentă.
• Întrerupător de curent recomandat.
• RCD recomandat.

Calcularea curentului maxim și a puterii peste secțiunea transversală

După cum puteți vedea, interfața calculatorului este destul de simplă, iar rezultatele finale sunt utile și informative.

Nu este necesară instalarea. Deschideți arhiva și rulați fișierul „cable.exe”.

Videoclipuri asemănătoare

Cablul nu poate trece mai mult de o anumită cantitate de curent. Când proiectați și instalați cablarea electrică într-un apartament sau o casă, selectați secțiunea corectă a conductorului. Acest lucru va evita, în continuare, supraîncălzirea firelor, scurtcircuitul și reparațiile neplanificate.

Masa de alimentare prin cablu este necesar să se calculeze corect secțiunea transversală a cablului, dacă puterea echipamentului este mare și secțiunea transversală a cablului este mică, se va încălzi, ceea ce va duce la distrugerea izolației și pierderea proprietăților sale.

Pentru a calcula rezistența unui conductor, puteți utiliza calculatorul pentru a calcula rezistența unui conductor.

Pentru transmisia și distribuția curentului electric, principalele mijloace sunt cablurile, care asigură funcționarea normală a tot ceea ce are legătură cu curentul electric și cât de bună va fi această lucrare, depinde de alegerea potrivită secțiuni transversale ale cablurilor de alimentare. Un tabel convenabil vă va ajuta să faceți selecția necesară:

Dar, pentru a utiliza tabelul, este necesar să se calculeze consumul total de energie al dispozitivelor și echipamentelor care sunt utilizate în casă, apartament sau alt loc în care va fi așezat cablul.

Exemplu de calcul al puterii.

Să presupunem că o cablare închisă este efectuată într-o casă cu un cablu BB. Pe o bucată de hârtie trebuie să rescrieți lista echipamentelor utilizate.

Dar cum acum afla puterea? Îl puteți găsi pe echipamentul în sine, unde există de obicei o etichetă cu caracteristici de bază înregistrate.

Putere măsurată în Watt (W, W) sau Kilowatt (kW, KW). Acum trebuie să scrieți datele, apoi să le adăugați.

Numărul rezultat este, de exemplu, 20.000 de wați, va fi de 20 kW. Această cifră arată cât de mult consumă toată energia consumatorilor împreună. În continuare, ar trebui să luați în considerare câte dispozitive vor fi utilizate simultan pentru o perioadă lungă de timp. Să zicem că s-a dovedit a fi 80%, în acest caz, coeficientul de simultaneitate va fi egal cu 0,8. Efectuăm calcularea secțiunii de cabluri după putere:

20 x 0,8 \u003d 16 (kW)

Pentru a selecta o secțiune, aveți nevoie de un tabel de alimentare cu cablu:

Dacă circuitul trifazat este de 380 volți, atunci tabelul va arăta astfel:

Aceste calcule nu sunt deosebit de dificile, dar este recomandat să alegeți un fir sau un cablu din cea mai mare secțiune transversală a conductoarelor, deoarece poate fi astfel încât să fie necesar să conectați un alt dispozitiv.

Tabel suplimentar de alimentare cu cablu.

În primul rând, atunci când rezolvați un exemplu pentru determinarea secțiunii transversale a firelor, ținând cont de sarcina calculată și de lungimea cablajului \\ cablu, cablu \\, trebuie să cunoașteți secțiunile lor standard. Mai ales la trasarea liniilor, sau la prizele și iluminatul.

Calcularea secțiunii transversale a sârmei în funcție de sarcină

Secțiuni standard:

0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0;

25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400.

Cum să definiți și să aplicați în practică?

Să presupunem că trebuie să determinăm secțiunea transversală a firelor de aluminiu ale unei linii de curent trifazate la o tensiune de 380 \\ 220V. Linia alimentează panoul de iluminare a grupului, panoul își alimentează direct liniile în diferite încăperi, \\ dulapuri, subsol \\. Sarcina estimată va fi de 20 kW. Lungimea liniei până la panoul de iluminare de grup, de exemplu, 120 de metri.

La început trebuie să determinăm momentul încărcării. Momentul de încărcare este calculat ca produs al lungimii de sarcina în sine. M \u003d 2400.

Secțiunea transversală a firelor este determinată de formula: g \u003d M \\ C E; unde C este coeficientul materialului conductorului, în funcție de tensiune; E este procentul de pierdere de tensiune. Pentru a nu pierde timpul căutând un tabel, valorile acestor cifre pentru fiecare exemplu trebuie scrise pur și simplu în jurnalul de lucru. Pentru acest exemplu, luăm valorile: C \u003d 46; E \u003d 1,5. De aici: g \u003d M \\ C E \u003d 2400 \\ 46 * 1,5 \u003d 34,7. Avem în vedere secțiunea transversală standard a firelor, setăm secțiunea transversală a sârmei în valoare apropiată - 35 \\ milimetri pătrați \\.

În exemplul de mai sus, linia a fost trifazată cu zero.

Secțiunea firelor și cablurilor de cupru - curent:

Pentru a determina secțiunea transversală a firelor de cupru cu o linie de curent trifazat fără tensiune zero de 220 V., valorile CU și E altele sunt acceptate: C \u003d 25,6; E \u003d 2.

De exemplu, este necesar să se calculeze momentul încărcării unei linii cu trei lungimi diferite și cu trei sarcini de proiectare. O sarcină de 4 kW corespunde primului segment al unei linii de 15 metri, o sarcină de 5 kW corespunde unui al doilea segment al unei linii de 20 de metri, o linie va fi încărcată de 2 kW la un al treilea segment al unei linii de 10 metri.

M \u003d 15 \\ 4 + 5 + 2 \\ +20 \\ 5 + 2 \\ + 10 * 2 \u003d 165 + 140 + 20 \u003d 325.

De aici determinăm secțiunea transversală a firelor:

g \u003d M \\ C * E \u003d 325 \\ 25.6 * 2 \u003d 325 \\ 51.2 \u003d 6.3.

Acceptăm cea mai apropiată secțiune standard de sârmă de 10 \\ milimetri pătrați \\.

Pentru a determina secțiunea transversală a firelor de aluminiu din linie la un curent monofazat și o tensiune de 220 V., calculele matematice sunt efectuate în mod similar, în calcule sunt acceptate următoarele valori: E \u003d 2,5; C \u003d 7,7.

Sistemul de distribuție a rețelei poate fi diferit, respectiv, pentru firele de cupru și aluminiu, se va lua valoarea coeficientului său CU.

Pentru fire de cupru cu o tensiune de rețea de 380 \\ 220V., O linie trifazată cu zero, C \u003d 77.

La o tensiune de 380 \\ 220V., În două faze cu zero, C \u003d 34.

La o tensiune de 220V., Linie monofazată, C \u003d 12.8.

La o tensiune de 220 \\ 127V., Trifazat cu zero, C \u003d 25.6.

La o tensiune de 220V., Trifazat, C \u003d 25,6.

La o tensiune de 220 \\ 127V., În două faze cu zero, C \u003d 11.4.

Secțiune transversală a firelor din aluminiu

Pentru fire de aluminiu:

380 \\ 220V., Trifazat cu zero, C \u003d 46.

380 \\ 220V., În două faze cu zero, C \u003d 20.

220V., Monofazat, C \u003d 7,7.

220 \\ 127V., Trifazat cu zero, C \u003d 15,5.

220 \\ 127V., În două faze cu zero, C \u003d 6,9.

Procent Eîn calcule, puteți lua media: de la 1,5 la 2,5.

Diferențele de decizie nu vor fi semnificative, deoarece este adoptată o secțiune de conductor standard care are o valoare apropiată.

Secțiunea transversală a cablului față de puterea curentă.Cum se determină secțiunea transversală, diametrul firului sub sarcină?

Secțiunea cablului și puterea la încărcare în tabel (separat)

A se vedea, de asemenea, un tabel suplimentar pe secțiunea transversală a cablului de la curent, cu curent

sau pentru comoditate o altă formulă))

Tabel cu secțiunea transversală a cablului sau a sârmei și curent la sarcină:

Pentru ca cablul să funcționeze perfect, este important să alegeți secțiunea transversală corectă a firelor și să faceți un calcul competent al puterii, deoarece alte caracteristici depind de acești indicatori. Curentul se deplasează prin fire în același mod în care apa curge prin conducte.

Siguranța întregii încăperi depinde de calitatea lucrărilor electrice efectuate. Aici este deosebit de important să alegeți parametrul potrivit, cum ar fi secțiunea transversală a cablurilor. Pentru a calcula secțiunea transversală a cablurilor după putere, este necesar să cunoaștem caracteristicile tehnice ale tuturor consumatorilor de energie electrică care vor fi conectați la acesta. De asemenea, ar trebui să luați în considerare lungimea cablajului și modul în care va fi instalat.

Curentul se deplasează prin fire ca și cum apa curge printr-o conductă. La fel cum un lichid cu un volum mai mare nu poate fi introdus într-o conductă de apă, este imposibil să treacă mai mult decât o anumită cantitate de curent prin cablu. În plus, costul cablului depinde direct de secțiunea sa. Cu cât este mai mare secțiunea transversală, cu atât este mai mare prețul cablului.

O conductă de apă cu o secțiune transversală mai mare decât este necesară costă mai mult și prea îngustă nu va permite trecerea cantității corecte de apă. Același lucru se întâmplă și cu curentul, singura diferență fiind că alegerea unui cablu cu secțiune mai mică decât o valoare dată este mult mai periculoasă. Un astfel de fir se supraîncălzește tot timpul, puterea curentă din el crește. Din această cauză, lumina din cameră va fi oprită în mod arbitrar și, în cel mai rău caz, se va produce un scurtcircuit, va începe un incendiu.

Faptul că secțiunea de cablu selectată va fi mai mult decât necesară, nu este de ce să vă faceți griji. Dimpotrivă, cablurile, unde puterea și secțiunea transversală depășesc valoarea dorită, vor dura mult mai mult, dar costul tuturor lucrărilor electrice va crește imediat de cel puțin 2-3 ori, deoarece principalul cost al energiei electrice este tocmai costul firelor.
O secțiune selectată corect va permite:

• evitați supraîncălzirea firelor;
• preveni scurtcircuitul;
• economisiți costurile de reparație.

Calcularea folosind formule

O zonă transversală suficientă va permite trecerea curentului maxim prin fire fără supraîncălzire. Prin urmare, atunci când proiectează cablarea electrică, în primul rând, ei găsesc secțiunea transversală optimă a firului în funcție de consumul de energie. Pentru a calcula această valoare, trebuie calculat curentul total. Se determină pe baza puterii tuturor dispozitivelor conectate la cablu.

Pentru a selecta secțiunea optimă de sârmă, cunoscând puterea, trebuie să reamintim legea lui Ohm, precum și regulile electrodinamicii și alte formule electromecanice. Deci, puterea curentă (I) pentru o secțiune a unei rețele cu o tensiune de 220 volți, și anume, o astfel de tensiune este utilizată pentru o rețea de origine, este calculată după formula:

I \u003d (P1 + P2 + ... + Pn) / 220, unde:

(P1 + P2 + ... + Pn) - puterea totală a fiecărui aparat electric folosit.

Pentru rețele cu o tensiune de 380 volți:

I \u003d (P1 + P2 + ... + Pn) / √3 / 380.

Indicatori de putere ai unor aparate electrice de uz casnic

Dar acestea sunt formule vagi și calcule simplificate. În calcule detaliate, se iau în considerare sarcinile admise, care pentru un cablu de cupru va fi 10A / mm², iar pentru aluminiu - 8 A / mm². Sarcina determină cantitatea de curent care poate trece printr-o zonă a unității fără obstacole.

Corecția puterii

De asemenea, la calcul, se adaugă o corecție sub forma unui coeficient de cerere (Kс). Acest coeficient arată ce dispozitive sunt folosite constant în rețea și care pentru un anumit timp. Un calcul special și tabele care arată calculul puterii simplifică toate aceste calcule.

Factorii de cerere pentru receptoare auxiliare (Kс)

Dar dacă caracteristicile indică 2 tipuri de putere: activă și reactivă? Mai mult, prima dintre ele măsoară în kV-ul obișnuit, iar a doua - kVA. În rețelele noastre curge un curent alternativ, a cărui amploare variază în timp. Prin urmare, pentru toți consumatorii există putere activă, care este calculată ca valoarea medie a tuturor curentului alternativ și a puterii instantanee. Dispozitivele cu putere activă includ lămpi cu incandescență, încălzitoare electrice. Pentru astfel de consumatori de energie, fazele curentului și tensiunii coincid. Dacă în circuitul electric sunt implicate unități care acumulează energie, de exemplu, transformatoare sau motoare electrice, atunci acestea pot avea abateri în amplitudine. Datorită acestui fenomen apare puterea reactivă.

Pentru rețelele în care există putere reactivă și activă, trebuie luată în considerare încă o corecție - factorul de putere (cosφ) sau componenta reactivă.

Astfel, formula este obținută:

S \u003d Kc * (P1 + P2 + ... + Pn) / (220 * cosφ * Rd), unde:

• S este zona secțiunii transversale,
• Rd - valoarea de încărcare permisă.

În plus, sunt luate în considerare posibile pierderi de putere care apar în timpul trecerii prin fire. Când utilizați un cablu cu mai multe nuclee, trebuie să multiplicați pierderea cu numărul acestor nuclee.

Important! Pentru toate aceste calcule, veți avea nevoie nu doar de un calculator, ci și de cunoștințe profunde în domeniul fizicii. Pentru a face un calcul precis imediat fără cunoștințe teoretice va eșua.

Căutați suprafața după diametru

Uneori, chiar și un calcul meticulos nu ajută, în circuit se produce un scurtcircuit. Acest lucru se datorează faptului că caracteristicile tehnice declarate nu corespund adesea cu valoarea reală. Prin urmare, pentru a învăța cum să faceți un calcul al puterii, este important să vă asigurați că magazinul va oferi un fir transversal adecvat. Pentru a face acest lucru, utilizăm o formulă simplă:

S \u003d 0,785d 2, unde:

• d este diametrul miezului;
• S este zona transversală.

Determinați exact, faceți calculul secțiunii transversale folosind un etrier sau micrometru, care este mai precis.

Dacă cablul este format din mai multe fire subțiri, atunci uitați-vă mai întâi la diametrul unuia dintre ele, iar apoi datele obținute se înmulțesc cu numărul lor:

Stotal \u003d n * 0.785di 2, unde:

• di este aria unui singur fir;
• n este numărul de fire;
• Sot - suprafața totală a secțiunii transversale.

Tabele pentru calcule

De fiecare dată, recurgerea la calcule complexe pentru calcul nu este în totalitate corectă. Industria produce fire dintr-o anumită secțiune transversală. Dacă, după calcule și calcule exacte, obțineți o secțiune a cablului cu o putere de 3,2 milimetri pătrați, atunci nu veți putea găsi un astfel de fir, deoarece există fire cu secțiune transversală de 2,5 mm 2, 3 sau 4 mm 2.

Atenţie! Pentru a afla secțiunile transversale ale cablurilor, este necesar un tabel în care toate datele sunt reglementate, precum și compilate în conformitate cu normele PUE - instalarea electrică.

Pentru a determina secțiunea transversală a cablului la o sarcină cunoscută, este necesar:

• calculați puterea curentă;
• rotund la o valoare mai mare în conformitate cu datele din tabel;
• apoi găsiți cea mai apropiată valoare a secțiunii standard.

Curent continuu admisibil pentru cabluri și cabluri cu izolație din cauciuc și polivinil cu conductoare de cupru

A face un astfel de calcul este simplu. În primul rând, trebuie să determinați puterea totală a tuturor aparatelor electrice utilizate în rețea. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de un tabel, iar datele care lipsesc pentru fiecare aparat electric pot fi preluate din pașaportul produsului. Suma rezultată trebuie înmulțită cu 0,8 - coeficientul de cerere, dacă aparatele electrice nu vor fi utilizate toate odată sau rămân neschimbate cu funcționare constantă. Acum valoarea obținută trebuie împărțită la valoarea tensiunii din rețea și se adaugă o valoare constantă de 5. Acesta va fi indicatorul necesar pentru curent. Să zicem că curentul are o valoare de 20A.

Notă! În spațiile rezidențiale, se folosește un fir electric cu trei fire și cablaj închis. Acest lucru trebuie amintit atunci când calculul se face conform tabelului.

În continuare, aveți nevoie de un tabel din PUE. Luăm o coloană în care sunt date valorile curente ale unui conductor cu trei nuclee și le selectăm pe cele mai apropiate: 17 și 22. Este mai bine să luăm o secțiune cu o marjă, prin urmare, în acest exemplu, valoarea dorită va fi 22. După cum puteți vedea, această valoare corespunde unui cablu cu trei nuclee cu secțiune transversală de 2 mm 2 .

În plus, puteți lua în considerare modul în care se face acest calcul pentru un cablu de aluminiu conform PUE, deși din motive de siguranță, astfel de fire nu pot fi utilizate în clădiri rezidențiale. În casele vechi, încă se păstrează cablarea din aluminiu, dar se recomandă înlocuirea lui în timpul reparațiilor majore. În plus, conductorul electric din aluminiu se prăbușește la coturi și are o conductivitate mai mică la îmbinări. Părțile goale din aluminiu sunt oxidate rapid în aer, ceea ce duce la pierderi semnificative de electricitate la joncțiune.

Calculator

Astăzi, specialiștii care determină secțiunea transversală aplică nu numai un tabel, ci și un calcul special. Acest calcul simplifică considerabil calculul. Calculatorul este ușor de găsit pe Internet. Pentru a calcula dimensiunea secțiunii transversale, trebuie să cunoașteți următorii parametri:

• se utilizează curent alternativ sau direct;
• material de sârmă;
• puterea tuturor dispozitivelor utilizate;
• tensiunea principala;
• sistem de alimentare cu energie electrică (una sau trei faze);
• tip de cablare.

Acești indicatori sunt încărcați în calculator și obțin valoarea necesară a firelor pentru secțiunea transversală.

Calculul lungimii

Este important să se calculeze secțiunea de-a lungul lungimii în timpul construcției rețelelor la scară industrială, când secțiunile sunt supuse unei încărcări mari constante, iar cablul trebuie tras pe distanțe considerabile. Într-adevăr, în timpul trecerii curentului prin fire, pierderi de energie apar din cauza rezistenței electrice din circuit. Pierderea de energie (dU) se calculează după cum urmează:

dU \u003d I * p * L / S, unde:

• Eu este puterea actuală;
• p este rezistivitatea (cupru - 0,0175, aluminiu - 0,0281);
• L este lungimea cablului;
• S este zona transversală deja calculată de noi.

Conform specificațiilor, căderea de tensiune maximă de-a lungul lungimii firului nu trebuie să depășească 5%. În caz contrar, ar trebui să alegeți un fir cu o secțiune transversală mai mare.

Caracteristici

Există anumite standarde conform cărora cablul este calculat pe secțiunea transversală. Dacă nu sunteți sigur ce fir electric este necesar, atunci puteți utiliza aceste reguli: aparatele electrice din apartament sunt împărțite într-un grup de iluminat și restul; pentru aparate electrice puternice, de exemplu, mașini de spălat sau cuptoare electrice, folosiți o conexiune din fire separate; secțiunea de sârmă standard pentru grupul de iluminat din apartament este de 1,5 mm 2, iar pentru celelalte fire - 2,5 mm 2. Astfel de standarde sunt utilizate deoarece puterea nominală de intrare nu poate fi mai mare.

Curentul trifazat este necesar atunci când sunt utilizate dispozitive cu valoare industrială de mare putere. Prin urmare, pentru a determina secțiunea transversală a cablurilor la întreprinderi, este necesar să se calculeze cu exactitate toți coeficienții suplimentari, și este necesar să se țină seama și de pierderile de putere și de fluctuațiile de tensiune. Pentru lucrări electrice într-un apartament sau o casă privată, astfel de calcule complexe nu sunt efectuate.

Pentru instalarea echipamentelor acustice folosind fire cu rezistență minimă. Acest lucru este necesar pentru a elimina maxim distorsiunea și pentru a îmbunătăți calitatea semnalului transmis. Prin urmare, pentru difuzoare, cablurile de dimensiunea 2x2,5 sau 2x1,5 cu o lungime de cel puțin 3 metri sunt mai potrivite, iar subwooferul este conectat la cel mai scurt cablu 2,5-4 mm 2.

Exemple

Luați în considerare schema generală pentru alegerea secțiunii de cablu din apartament:

• În primul rând, trebuie să determinați locurile unde vor fi amplasate prizele și dispozitivele de iluminat;
• În continuare, trebuie să determinați ce dispozitive vor fi implicate la fiecare ieșire;
• Acum puteți întocmi o diagrama de conexiune generală și calcula lungimea cablului adăugând cel puțin 2 cm la conexiunile sârmei;
• Pe baza datelor obținute, avem în vedere dimensiunea secțiunii de cablu în conformitate cu formulele date mai sus.

I \u003d 2400W / 220V \u003d 10.91A, rotunjiți și obțineți 11A.

După cum știm deja, diferiți coeficienți sunt folosiți pentru a determina cu precizie aria secțiunii transversale, dar aproape toate aceste date se referă la o rețea cu o tensiune de 380V. Pentru a crește marja de siguranță, adăugăm încă 5A la valoarea noastră actuală:

Pentru apartamente folosiți cabluri cu trei nuclee. Tabelul va arăta valoarea curentă aproape de 16A, va fi de 19A. Obținem că pentru a instala o mașină de spălat, este necesar un fir cu secțiune de cel puțin 2 mm 2.

Teoria generală

Pentru a determina secțiunea optimă a cablurilor pentru nevoile casnice, în general, utilizați următoarele reguli:

• pentru prize, sunt necesare fire cu secțiune transversală de 2,5 mm²;
• pentru iluminat - 1,5 mm²;
• pentru dispozitive cu putere crescută - 4-6 mm².

Dacă există îndoieli cu privire la calcularea secțiunii transversale, atunci se folosește tabelul PUE. Pentru a determina datele exacte pe secțiunea transversală a cablurilor, sunt luați în considerare toți factorii care afectează trecerea curentului prin circuit. Acestea includ:

• tip de izolație de sârmă;
• lungimea fiecărei secțiuni;
• metoda de stabilire;
• starea temperaturii;
• umiditate;
• valoarea admisibilă a supraîncălzirii;
• diferența de putere a receptoarelor curente dintr-un singur grup.

Toți acești indicatori permit creșterea eficienței industriale în utilizarea energiei electrice, precum și evitarea supraîncălzirii.

Selectarea secțiunii Video

În acest videoclip, maestrul împărtășește experiența sa în alegerea secțiunii de cablu și ratingul mașinii. Indică posibile erori și oferă sfaturi practice pentru începători.

Dacă după citirea articolului există încă câteva îndoieli, atunci tabelul sau calculatorul descris mai sus vă vor ajuta să găsiți secțiunea exactă a firului după putere.