Pokaż tabelę przekrojów przewodów według mocy. Dobór przekroju kabla dla prądu i mocy. Co jest potrzebne do obliczeń obciążenia

Komfort i bezpieczeństwo w domu zależy od prawidłowego doboru przekroju instalacji elektrycznej. W przypadku przeciążenia przewodnik przegrzewa się, a izolacja może się stopić, powodując pożar lub zwarcie. Ale nie opłaca się przyjmować przekroju większego niż to konieczne, ponieważ cena kabla wzrasta.

Ogólnie rzecz biorąc, oblicza się go w zależności od liczby odbiorców, dla których najpierw określa się całkowitą moc zużywaną przez mieszkanie, a następnie mnoży wynik przez 0,75. PUE wykorzystuje tabelę obciążeń wzdłuż przekroju kabla. Na tej podstawie można łatwo określić średnicę rdzeni, która zależy od materiału i przepływającego prądu. Z reguły stosuje się przewodniki miedziane.

Przekrój rdzenia kabla musi dokładnie odpowiadać obliczonemu - w kierunku zwiększania standardowego zakresu wymiarów. Najbardziej niebezpieczna jest wtedy, gdy jest niedoceniana. Następnie przewodnik stale się przegrzewa, a izolacja szybko ulega uszkodzeniu. A jeśli zainstalujesz odpowiedni, będzie się on często uruchamiał.

Jeśli przekrój drutu zostanie zwiększony, będzie to kosztować więcej. Chociaż pewna rezerwa jest konieczna, ponieważ w przyszłości z reguły konieczne będzie podłączenie nowego sprzętu. Zaleca się stosowanie współczynnika bezpieczeństwa wynoszącego około 1,5.

Obliczanie mocy całkowitej

Całkowita moc zużywana przez mieszkanie spada na główne wejście, które wchodzi do rozdzielnicy, a po rozgałęzieniu na linie:

• oświetlenie;
• grupy gniazd;
• indywidualne potężne urządzenia elektryczne.

Dlatego największy przekrój kabla zasilającego znajduje się na wejściu. Na liniach wyjściowych maleje w zależności od obciążenia. Przede wszystkim określa się całkowitą moc wszystkich obciążeń. Nie jest to trudne, ponieważ jest to wskazane na obudowach wszystkich urządzeń gospodarstwa domowego i w ich paszportach.

Wszystkie moce sumują się. Obliczenia wykonuje się analogicznie dla każdego obwodu. Eksperci sugerują pomnożenie tej kwoty przez 0,75. Wyjaśnia to fakt, że nie wszystkie urządzenia są podłączone do sieci w tym samym czasie. Inni sugerują wybór większej sekcji. Dzięki temu tworzona jest rezerwa na późniejsze uruchomienie dodatkowych urządzeń elektrycznych, które można kupić w przyszłości. Należy zauważyć, że ta opcja obliczania kabla jest bardziej niezawodna.

Jak określić przekrój drutu?

Wszystkie obliczenia uwzględniają przekrój kabla. Łatwiej jest to określić na podstawie średnicy, jeśli użyjesz wzorów:

• S=π D²/4;
• D= √(4×S/π).

Gdzie π = 3,14.

S = N×D²/1,27.

Przewody skręcane stosuje się tam, gdzie wymagana jest elastyczność. W instalacjach stałych stosuje się tańsze przewody stałe.

Jak wybrać kabel ze względu na moc?

W celu doboru okablowania należy skorzystać z tabeli obciążeń dla przekroju kabla:

• Jeżeli linia typu otwartego jest zasilana napięciem 220 V, a całkowita moc wynosi 4 kW, pobierany jest przewód miedziany o przekroju 1,5 mm². Ten rozmiar jest zwykle używany do okablowania oświetleniowego.
• Przy mocy 6 kW wymagane są przewody o większym przekroju - 2,5 mm². Przewód służy do gniazdek, do których podłączane są urządzenia AGD.
• Moc 10 kW wymaga zastosowania okablowania 6 mm². Zwykle przeznaczony jest do kuchni, w której podłączona jest kuchenka elektryczna. Zasilanie takiego obciążenia odbywa się oddzielną linią.

Które kable są lepsze?

Elektrycy doskonale znają kabel niemieckiej marki NUM do pomieszczeń biurowych i mieszkalnych. W Rosji produkują marki kabli o niższych właściwościach, chociaż mogą mieć tę samą nazwę. Można je rozróżnić po złożonych nieszczelnościach w przestrzeni pomiędzy rdzeniami lub po ich braku.

Drut produkowany jest monolitycznie i wielodrutowo. Każdy rdzeń, jak również wszystkie skręty, są izolowane od zewnątrz PVC, a wypełniacz pomiędzy nimi jest niepalny:

• Dlatego kabel NUM jest używany w pomieszczeniach zamkniętych, ponieważ izolacja na zewnątrz ulega zniszczeniu pod wpływem światła słonecznego.
• Jako kabel wewnętrzny szeroko stosowany jest kabel marki VVG. Jest tani i dość niezawodny. Nie zaleca się stosowania go do układania w ziemi.
• Drut marki VVG jest płaski i okrągły. Pomiędzy rdzeniami nie stosuje się wypełniacza.
• wykonane z powłoki zewnętrznej, która nie podtrzymuje spalania. Rdzenie produkowane są okrągłe do przekroju 16 mm² i powyżej - sektorowe.
• Marki kabli PVS i ShVVP są wykonane wielożyłowo i służą głównie do łączenia urządzeń gospodarstwa domowego. Jest często używany jako domowe okablowanie elektryczne. Nie zaleca się stosowania przewodów wielodrutowych na zewnątrz ze względu na korozję. Ponadto zginana izolacja pęka w niskich temperaturach.
• Na ulicy kable pancerne i odporne na wilgoć AVBShv i VBShv układane są pod ziemią. Pancerz wykonany jest z dwóch stalowych pasków, co zwiększa niezawodność kabla i czyni go odpornym na naprężenia mechaniczne.

Określenie aktualnego obciążenia

Dokładniejszy wynik uzyskuje się obliczając przekrój kabla ze względu na moc i prąd, gdzie parametry geometryczne są powiązane z parametrami elektrycznymi.

W przypadku okablowania domowego należy wziąć pod uwagę nie tylko obciążenie czynne, ale także obciążenie bierne. Aktualną siłę określa się według wzoru:

I = P/(U∙cosφ).

Obciążenie bierne tworzą świetlówki i silniki urządzeń elektrycznych (lodówka, odkurzacz, elektronarzędzia itp.).

Aktualny przykład

Dowiedzmy się, co zrobić, jeśli konieczne jest określenie przekroju kabla miedzianego do podłączenia urządzeń gospodarstwa domowego o łącznej mocy 25 kW i maszyn trójfazowych o mocy 10 kW. Połączenie to realizowane jest za pomocą kabla pięciożyłowego ułożonego w ziemi. Jedzenie w domu pochodzi

Biorąc pod uwagę składnik reaktywny, moc urządzeń i sprzętu gospodarstwa domowego będzie wynosić:

• Życie codzienne P = 25/0,7 = 35,7 kW;
• P. rew. = 10/0,7 = 14,3 kW.

Określane są prądy wejściowe:

• Żyje = 35,7 × 1000/220 = 162 A;
• ja przejrzałem = 14,3×1000/380 = 38 A.

Jeśli obciążenia jednofazowe są równomiernie rozłożone na trzy fazy, jedna będzie przewodzić prąd:

Ja f = 162/3 = 54 A.

Ja f = 54 + 38 = 92 A.

Wszystkie urządzenia nie będą działać jednocześnie. Biorąc pod uwagę rezerwę, każda faza uwzględnia prąd:

Ja f = 92×0,75×1,5 = 103,5 A.

W kablu pięciożyłowym brane są pod uwagę tylko przewody fazowe. Dla kabla ułożonego w ziemi można określić przekrój rdzenia 16 mm² dla prądu 103,5 A (tabela obciążeń według przekroju kabla).

Udoskonalone obliczanie prądu pozwala zaoszczędzić pieniądze, ponieważ wymagany jest mniejszy przekrój. Przy bardziej przybliżonym obliczeniu mocy kabla przekrój rdzenia wyniesie 25 mm², co będzie kosztować więcej.

Spadek napięcia na kablu

Przewodniki mają opór, który należy wziąć pod uwagę. Jest to szczególnie ważne w przypadku długich kabli lub małych przekrojów. Ustalono standardy PES, zgodnie z którymi spadek napięcia na kablu nie powinien przekraczać 5%. Obliczenia przeprowadza się w następujący sposób.

1. Rezystancję przewodu określa się: R = 2×(ρ×L)/S.
2. Stwierdzono spadek napięcia: Podkładka U. = I×R. W odniesieniu do procentu liniowego będzie to: U % = (U opadające / U liniowe) × 100.

We wzorach stosuje się następujące oznaczenia:

• ρ - rezystywność, Ohm×mm²/m;
• S - powierzchnia przekroju, mm².

Współczynnik 2 pokazuje, że prąd przepływa przez dwa przewody.

Przykład obliczenia kabla na podstawie spadku napięcia

• Rezystancja drutu wynosi: R = 2(0,0175×20)/2,5 = 0,28 oma.
• Siła prądu w przewodniku: I = 7000/220 = 31,8 A.
• Spadek napięcia na nośniku: Podkładka U. = 31,8×0,28 = 8,9 V.
• Procent spadku napięcia: U% = (8,9/220) × 100 = 4,1 %.

Nośnik nadaje się do spawarki zgodnie z wymogami zasad eksploatacji instalacji elektrycznych, ponieważ procent spadku napięcia na nim mieści się w normalnym zakresie. Jednak jego wartość na przewodzie zasilającym pozostaje duża, co może negatywnie wpłynąć na proces spawania. W tym miejscu należy sprawdzić dolną dopuszczalną granicę napięcia zasilania spawarki.

Wniosek

Aby niezawodnie chronić przewody elektryczne przed przegrzaniem w przypadku długotrwałego przekroczenia prądu znamionowego, przekroje kabli oblicza się na podstawie długoterminowych prądów dopuszczalnych. Obliczenia są uproszczone, jeśli stosuje się tabelę obciążeń dla przekroju kabla. Dokładniejszy wynik uzyskuje się, jeśli obliczenia zostaną wykonane na podstawie maksymalnego obciążenia prądowego. Aby zapewnić stabilną i długoterminową pracę, w obwodzie elektrycznym zainstalowany jest automatyczny przełącznik.

Kiedy prąd elektryczny przepływa przez kabel, część energii jest tracona. Polega na nagrzewaniu przewodów ze względu na ich rezystancję, przy spadku, w którym wzrasta ilość przesyłanej mocy i dopuszczalny prąd dla drutów miedzianych. Najbardziej akceptowalnym przewodnikiem w praktyce jest miedź, która ma niski opór elektryczny, jest atrakcyjna dla konsumentów pod względem kosztów i jest dostępna w szerokim asortymencie.

Następnym metalem o dobrej przewodności jest aluminium. Jest tańsza od miedzi, ale bardziej krucha i odkształca się na złączach. Wcześniej krajowe sieci domowe układano drutami aluminiowymi. Schowano je pod tynkiem, a instalacja elektryczna na długo została zapomniana. Do oświetlenia używano głównie energii elektrycznej, a przewody z łatwością wytrzymywały obciążenie.

Wraz z rozwojem technologii pojawiło się wiele urządzeń elektrycznych, które stały się niezbędne w życiu codziennym i wymagały większej ilości energii elektrycznej. Wzrosło zużycie energii i okablowanie nie było już w stanie sobie z tym poradzić. Teraz nie do pomyślenia stało się dostarczanie prądu do mieszkania lub domu bez obliczania okablowania elektrycznego według mocy. Przewody i kable dobierane są tak, aby nie było dodatkowych kosztów i w pełni radziły sobie ze wszystkimi obciążeniami w domu.

Przyczyna nagrzewania się przewodów elektrycznych

Przepływający prąd elektryczny powoduje nagrzewanie się przewodnika. W podwyższonych temperaturach metal szybko się utlenia, a izolacja zaczyna się topić w temperaturze 65 0 C. Im częściej się nagrzewa, tym szybciej ulega awarii. Z tego powodu przewody dobiera się pod kątem dopuszczalnego prądu, przy którym nie ulegają przegrzaniu.

Pole przekroju drutu

Kształt drutu wykonany jest w postaci koła, kwadratu, prostokąta lub trójkąta. Okablowanie mieszkania ma przeważnie okrągły przekrój. Miedziana szyna zbiorcza jest zwykle instalowana w szafie rozdzielczej i może mieć kształt prostokątny lub kwadratowy.

Pole przekroju rdzenia określa się na podstawie głównych wymiarów mierzonych suwmiarką:

• okrąg - S = πd 2 / 4;
• kwadrat - S = a 2 ;
• prostokąt - S = a * b;
• trójkąt - πr 2 / 3.

W obliczeniach stosuje się następujące oznaczenia:

• r - promień;
• d - średnica;
• b, a - szerokość i długość przekroju;
• π = 3,14.

Obliczanie mocy w okablowaniu

Moc wydzielaną w żyłach kabla podczas jego pracy określa się wzorem: P = I n 2 Rn,

gdzie Ja n - prąd obciążenia, A; R - rezystancja, Ohm; n - liczba przewodów.

Wzór nadaje się do obliczenia jednego obciążenia. Jeżeli do kabla podłączonych jest kilka urządzeń, ilość ciepła obliczana jest oddzielnie dla każdego odbiorcy energii, a następnie wyniki są sumowane.

Dopuszczalny prąd dla przewodów miedzianych jest również obliczany na podstawie przekroju. Aby to zrobić, należy spulchnić koniec, zmierzyć średnicę jednego z drutów, obliczyć powierzchnię i pomnożyć przez ich liczbę w drucie.

dla różnych warunków pracy

Wygodnie jest mierzyć przekroje drutu w milimetrach kwadratowych. Z grubsza oceniając dopuszczalny prąd, mm2 drutu miedzianego przepuszcza przez siebie 10 A bez przegrzania.

W kablu sąsiadujące ze sobą żyły nagrzewają się wzajemnie, dlatego w tym przypadku należy dobrać grubość rdzenia według tabel lub z regulacją. Ponadto rozmiary są pobierane z niewielkim marginesem w kierunku wzrostu, a następnie wybierane ze standardowego zakresu.

Okablowanie może być otwarte lub ukryte. W pierwszym wariancie układa się go na zewnątrz na powierzchniach, w rurach lub kanałach kablowych. Ukryty przechodzi pod tynkiem, w kanałach lub rurach wewnątrz konstrukcji. Tutaj warunki pracy są bardziej rygorystyczne, ponieważ w zamkniętych pomieszczeniach bez dostępu powietrza kabel nagrzewa się bardziej.

Dla różnych warunków pracy wprowadza się współczynniki korygujące, przez które należy pomnożyć obliczony ciągły prąd dopuszczalny w zależności od następujących współczynników:

• kabel jednożyłowy w rurze o długości powyżej 10 m: I = I n x 0,94;
• trzy w jednej rurze: I = I n x 0,9;
• układanie w wodzie z powłoką ochronną typu Cl: I = I n x 1,3;
• kabel czterożyłowy o jednakowym przekroju: I = I n x 0,93.

Przykład

Przy obciążeniu 5 kW i napięciu 220 V prąd płynący przez drut miedziany wyniesie 5 x 1000 / 220 = 22,7 A. Jego przekrój wyniesie 22,7 / 10 = 2,27 mm 2. Ten rozmiar zapewni dopuszczalny prąd grzewczy dla drutów miedzianych. Dlatego tutaj powinieneś wziąć niewielki margines 15%. W rezultacie przekrój będzie wynosić S = 2,27 + 2,27 x 15 / 100 = 2,61 mm 2. Teraz do tego rozmiaru należy wybrać standardowy przekrój drutu, który będzie wynosił 3 mm.

Rozpraszanie ciepła podczas pracy kabla

Przewodnik nie może się nagrzewać od przepływu prądu w nieskończoność. Jednocześnie oddaje do otoczenia ciepło, którego ilość zależy od różnicy temperatur pomiędzy nimi. W pewnym momencie następuje stan równowagi i temperatura przewodnika staje się stała.

Ważny! Przy prawidłowo dobranym okablowaniu straty ciepła są zmniejszone. Należy pamiętać, że za nieracjonalne (gdy przewody się przegrzeją), trzeba też zapłacić. Z jednej strony pobierana jest opłata za nadmierne zużycie na liczniku, a z drugiej strony za wymianę kabla.

Wybór przekroju drutu

W typowym mieszkaniu elektrycy nie zastanawiają się szczególnie, jakie sekcje okablowania wybrać. W większości przypadków stosuje się:

• kabel wejściowy - 4-6 mm 2;
• gniazda - 2,5 mm 2;
• oświetlenie główne - 1,5 mm 2.

Taki system radzi sobie całkiem dobrze z obciążeniem, jeśli nie ma mocnych urządzeń elektrycznych, które czasami wymagają osobnego zasilania.

Doskonały do ​​znalezienia dopuszczalnego prądu drutu miedzianego, tabela z podręcznika. Dostarcza również danych obliczeniowych w przypadku stosowania aluminium.

Podstawą wyboru okablowania jest moc odbiorców. Jeżeli łączna moc w liniach z wejścia głównego wynosi P = 7,4 kW przy U = 220 V, dopuszczalny prąd dla przewodów miedzianych wyniesie zgodnie z tabelą 34 A, a przekrój wyniesie 6 mm 2 (instalacja zamknięta ).

Krótkoterminowe tryby pracy

Maksymalny dopuszczalny prąd krótkotrwały dla drutów miedzianych w trybach pracy o czasie trwania cyklu do 10 minut i okresach pracy między nimi nie dłuższych niż 4 minuty zostaje zredukowany do trybu pracy długotrwałej, jeżeli przekrój nie przekracza 6mm2. Dla przekroju powyżej 6 mm 2: dodaję = I n ∙0,875/√Т p.v. ,

gdzie T p.v jest stosunkiem czasu pracy do czasu trwania cyklu.

Wyłączenie zasilania w przypadku przeciążeń i zwarć zależy od właściwości technicznych zastosowanych wyłączników. Poniżej schemat panelu sterowania w małym mieszkaniu. Zasilanie z miernika jest dostarczane do 63 A DP MCB, który chroni okablowanie do indywidualnych wyłączników linii 10 A, 16 A i 20 A.

Ważny! Progi działania wyłączników muszą być mniejsze niż maksymalny dopuszczalny prąd w przewodach i wyższe niż prąd obciążenia. W takim przypadku każda linia będzie niezawodnie chroniona.

Jak wybrać odpowiedni przewód wejściowy do mieszkania?

Wartość prądu znamionowego na kablu wejściowym do mieszkania zależy od liczby podłączonych odbiorców. Tabela pokazuje niezbędne urządzenia i ich moc.

Aktualną siłę w oparciu o znaną moc można znaleźć na podstawie wyrażenia:

I = P∙K i /(U∙cos φ), gdzie K i = 0,75 to współczynnik jednoczesności.

W przypadku większości urządzeń elektrycznych będących obciążeniami aktywnymi współczynnik mocy cos φ = 1. W przypadku świetlówek, silników elektrycznych odkurzacza, pralki itp. jest on mniejszy niż 1 i należy go wziąć pod uwagę.

Długoterminowy dopuszczalny prąd dla urządzeń podanych w tabeli wyniesie I = 41 - 81 A. Wartość okazuje się imponująca. Kupując nowe urządzenie elektryczne, zawsze powinieneś dokładnie przemyśleć, czy Twoja sieć mieszkaniowa będzie je obsługiwać. Zgodnie z tabelą otwartego okablowania przekrój drutu wejściowego będzie wynosić 4-10 mm 2. Tutaj należy również wziąć pod uwagę, jak obciążenie mieszkania wpłynie na ogólne obciążenie budynku. Możliwe jest, że urząd mieszkaniowy nie pozwoli na podłączenie tak dużej liczby urządzeń elektrycznych do pionu wejściowego, gdzie szyna zbiorcza (miedziana lub aluminiowa) przechodzi przez szafy rozdzielcze pod każdą fazą i punktem neutralnym. Po prostu nie poradzą sobie z licznikiem prądu, który zwykle instaluje się w rozdzielnicy na podeście. Ponadto opłata za nadmierne zużycie energii elektrycznej wzrośnie do imponujących rozmiarów ze względu na mnożniki.

Jeśli okablowanie jest wykonywane w prywatnym domu, należy wziąć pod uwagę moc przewodu wyjściowego z sieci głównej. Powszechnie stosowany SIP-4 o przekroju 12 mm 2 może nie wystarczyć przy dużym obciążeniu.

Dobór okablowania dla poszczególnych grup odbiorców

Po wybraniu kabla do podłączenia do sieci i dobraniu dla niego wyłącznika wejściowego zabezpieczającego przed przeciążeniami i zwarciami, należy dobrać przewody dla każdej grupy odbiorców.

Obciążenie jest podzielone na oświetlenie i moc. Najpotężniejszym konsumentem w domu jest kuchnia, w której zainstalowana jest kuchenka elektryczna, pralka, zmywarka, lodówka, kuchenka mikrofalowa i inne urządzenia elektryczne.

Dla każdego gniazda wybierane są przewody 2,5 mm 2. Zgodnie z tabelą ukrytego okablowania przejdzie 21 A. Schemat zasilania jest zwykle promieniowy - od Dlatego do skrzynki powinny zbliżać się przewody 4 mm 2. Jeżeli gniazda są połączone kablem należy wziąć pod uwagę, że przekrój 2,5 mm 2 odpowiada mocy 4,6 kW. Dlatego całkowite obciążenie ich nie powinno przekraczać. Jest tu jedna wada: jeśli jedno gniazdko ulegnie awarii, pozostałe mogą również przestać działać.

Wskazane jest podłączenie osobnego przewodu z wyłącznikiem do kotła, kuchenki elektrycznej, klimatyzatora i innych dużych obciążeń. Jest też osobne wejście do łazienki z maszyną i RCD.

Do oświetlenia używany jest drut o średnicy 1,5 mm2. Obecnie wiele osób korzysta z oświetlenia podstawowego i dodatkowego, gdzie może być wymagany większy przekrój.

Jak obliczyć okablowanie trójfazowe?

Na obliczenie tego, co jest dopuszczalne, wpływa rodzaj sieci. Jeżeli pobór mocy jest taki sam, dopuszczalne obciążenia prądowe żył kabla będą mniejsze niż w przypadku prądu jednofazowego.

Aby zasilić kabel trójżyłowy przy napięciu U = 380 V, stosuje się następujący wzór:

I = P/(√3∙U∙cos φ).

Współczynnik mocy można znaleźć w charakterystyce urządzeń elektrycznych lub jest on równy 1, jeśli obciążenie jest aktywne. Maksymalny dopuszczalny prąd dla drutów miedzianych, a także drutów aluminiowych przy napięciu trójfazowym podano w tabelach.

Wniosek

Aby zapobiec przegrzaniu przewodów podczas długotrwałego obciążenia, należy poprawnie obliczyć przekrój przewodów, od którego zależy dopuszczalny prąd dla drutów miedzianych. Jeśli moc przewodu jest niewystarczająca, kabel ulegnie przedwczesnej awarii.

Energię elektryczną można wytwarzać za pomocą generatora o napięciach 6, 10, 18 kV. Następnie biegnie wzdłuż szyn zbiorczych lub całych szyn zbiorczych do transformatorów, które zwiększają tę wartość do 35-330 kV. Im wyższe napięcie, tym dalej energia jest przesyłana. Następnie energia elektryczna przemieszcza się liniami energetycznymi do odbiorców. Tam jest ono ponownie przekształcane poprzez transformatory obniżające napięcie do wartości 0,4 kV. A pomiędzy tymi wszystkimi przemianami prąd przepływa liniami napowietrznymi i kablowymi o różnych napięciach. Dobór przekroju tych kabli to odrębna kwestia, o której mowa w tym artykule.

Jeśli przejdziemy do podstaw pytania, można je od razu podzielić na dwie części. Część pierwsza, wybór przekroju w sieciach do 1 kV, oraz część druga (w osobnym artykule) - wybór przekroju w sieciach powyżej 1 kV. Dodatkowo rozważymy kwestię wspólną dla tych klas napięć – określenie przekroju kabla według średnicy. Od razu ostrzegam, że przed nami jeszcze sporo stolików, ale niech Was to nie przeraża, bo czasem jeden stół jest wart tysiąca słów.

Dobór i obliczenia przekrojów kabli dla napięć do 1 kV (do mieszkań, domów)

Najwięcej jest sieci elektrycznych do 1 kV – to jak sieć owijająca całą elektroenergetykę, w której znajduje się tak niezliczona ilość maszyn, obwodów i urządzeń, że nieprzygotowanej osobie może zakręcić się w głowie. Oprócz sieci przedsiębiorstw przemysłowych (fabryki, elektrociepłownie) o napięciu 0,4 kV, sieci te obejmują również okablowanie w mieszkaniach i domkach letniskowych. Dlatego kwestię wyboru i obliczenia przekroju kabla zadają sobie także osoby, którym do prądu daleko - zwykli właściciele nieruchomości.

Kabel służy do przesyłania energii elektrycznej od źródła do odbiorcy. W mieszkaniach bierzemy pod uwagę obszar od panelu elektrycznego, w którym zamontowany jest wyłącznik wejściowy mieszkania, do obszaru, do którego podłączone są nasze urządzenia (telewizory, pralki, czajniki). Wszystko, co oddala się od maszyny od mieszkania w dziale organizacji serwisu, nie mamy prawa się tam udać. Oznacza to, że rozważamy kwestię ułożenia kabli od maszyny wejściowej do gniazd w ścianie i przełączników na suficie.

Ogólnie rzecz biorąc, na oświetlenie przyjmuje się 1,5 metra kwadratowego, 2,5 na gniazdka, a obliczenia są konieczne, jeśli chcesz podłączyć coś niestandardowego o dużej mocy - pralkę, kocioł, element grzejny, kuchenkę.

Dobór przekroju kabla ze względu na moc

Rozważę dalej mieszkanie, ponieważ ludzie w przedsiębiorstwach są piśmienni i wiedzą wszystko. Aby oszacować moc, należy znać moc każdego odbiornika elektrycznego i dodawać ją do siebie. Jedyną wadą przy wyborze kabla o większym przekroju niż to konieczne jest nieopłacalność ekonomiczna. Ponieważ większy kabel kosztuje więcej, ale nagrzewa się mniej. A jeśli wybierzesz prawidłowo, będzie tańszy i nie będzie się zbytnio nagrzewał. Nie można zaokrąglić w dół, ponieważ kabel nagrzeje się bardziej z powodu przepływającego w nim prądu i szybko popadnie w stan wadliwy, co może prowadzić do nieprawidłowego działania urządzenia elektrycznego i całego okablowania.

Pierwszym krokiem przy wyborze przekroju kabla będzie określenie mocy podłączonych do niego obciążeń, a także charakteru obciążenia - jednofazowe, trójfazowe. Trójfazowy może to być piec w mieszkaniu lub maszyna w garażu w prywatnym domu.

Jeśli wszystkie urządzenia zostały już zakupione, moc każdego z nich możesz sprawdzić na podstawie paszportu dołączonego do zestawu lub znając typ, możesz znaleźć paszport w Internecie i zobaczyć tam moc.

Jeśli nie kupiłeś urządzeń, ale planujesz je kupić, możesz skorzystać z tabeli, w której wymienione są najpopularniejsze urządzenia. Zapisujemy wartości mocy i sumujemy te wartości, które można wpiąć do jednego gniazdka w tym samym czasie. Wartości podane poniżej mają charakter poglądowy, przy obliczeniach należy przyjąć większą wartość (jeżeli wskazany jest zakres mocy). I zawsze lepiej zajrzeć do paszportu, niż brać średnie z tabel.

Wygodne jest podzielenie przełączników znajdujących się po przełączniku wprowadzającym na grupy. Oddzielne przełączniki do zasilania kuchenki, pralki, kotła i innych wydajnych urządzeń. Oddzielne do zasilania oświetlenia poszczególnych pomieszczeń, oddzielne dla grup gniazd w pomieszczeniach. Ale to jest idealne, w rzeczywistości jest tylko wstępna jedna i trzy maszyny. Ale się rozkojarzyłam...

Znając wartość mocy, która będzie podłączona do danego gniazdka, dobieramy z tabeli przekrój, zaokrąglając w górę.

Jako podstawę przyjmę tabele 1.3.4-1.3.5 z 7. edycji PUE. Tabele te podano dla przewodów, linek aluminiowych lub miedzianych z izolacją gumową i (lub) PVC. Czyli to, czego używamy w okablowaniu domowym - do tego typu nadają się miedź NYM i VVG, uwielbiane przez elektryków, oraz aluminiowe AVVG.

Oprócz tabel będziemy potrzebować dwóch wzorów na moc czynną: dla sieci jednofazowej (P=U*I*cosf) i trójfazowej (ten sam wzór, tylko pomnożony przez pierwiastek z trzech, co równa się 1,732 ). Przyjmujemy cosinus jako jeden i będziemy go mieć jako rezerwę.

Chociaż istnieją tabele, w których dla każdego typu gniazda (gniazdo do maszyny, gniazdo do tego, do tamtego) opisano własny cosinus. Ale nie może być większa niż jeden, więc nie jest przerażające, jeśli przyjmiemy, że wynosi 1.

Jeszcze zanim spojrzymy na tabelę, warto zdecydować, w jaki sposób i w jakiej ilości zostaną ułożone nasze przewody. Opcje są następujące - otwarte lub w rurze. A w rurze możesz mieć dwa, trzy lub cztery jednordzeniowe, jeden trzyrdzeniowy lub jeden dwurdzeniowy. W przypadku mieszkania mamy do wyboru albo dwa jednożyłowe w rurze - czyli 220V, albo cztery jednożyłowe w rurze - 380V. Podczas układania w rurze konieczne jest, aby w tej samej rurze pozostało 40 procent wolnej przestrzeni, aby uniknąć przegrzania. Jeśli chcesz ułożyć przewody w innej ilości lub w inny sposób, możesz otworzyć PUE i przeliczyć samodzielnie lub wybrać nie moc, ale prąd, co zostanie omówione nieco w dalszej części tego artykułu.

Możesz wybrać kabel miedziany lub aluminiowy. Chociaż ostatnio miedź stała się szerzej stosowana, ponieważ dla tej samej mocy wymagany jest mniejszy przekrój. Ponadto miedź ma lepsze właściwości przewodzące prąd elektryczny, wytrzymałość mechaniczną, jest mniej podatna na utlenianie, a ponadto żywotność drutu miedzianego jest dłuższa w porównaniu do.

Zdecydowałeś już czy to miedź czy aluminium, 220 czy 380V? Cóż, spójrzmy na tabelę i wybierz sekcję. Ale bierzemy pod uwagę, że w tabeli pokazujemy wartości dla dwóch lub czterech przewodów jednożyłowych w rurze.

Obliczyliśmy obciążenie np. na 6 kW dla gniazdka 220 V i patrzymy na 5,9, choć jest blisko, wybieramy 8,3 kW - 4 mm2 dla miedzi. A jeśli zdecydujesz się na aluminium, to 6,1 kW to także 4 mm2. Chociaż warto wybrać miedź, ponieważ prąd o tym samym przekroju będzie o 10 A bardziej dopuszczalny.

Dobór przekroju kabla dla prądu

Istota wyboru jest podobna, tyle że teraz mamy PUE, w którym rejestrowane są prądy, ale same prądy są nam nieznane. Chociaż, czekaj... Przecież znamy moc urządzeń i możemy obliczyć aktualne wartości za pomocą wzoru. Tak, a prądy można zapisywać w paszportach produktów. Podobnie patrzymy na poniższe tabele. To już tabele z oficjalnych dokumentów, więc nie ma na co narzekać.

Dobór przekroju przewodu w izolacji gumowej lub PCV na podstawie dopuszczalnego prądu

Przewody te są najczęstsze, dlatego pokazano tę tabelę. W PUE znajdują się inne tabele na każdą okazję dla przewodów, kabli, sznurów z powłoką i bez niej, układanych w wodzie, na lądzie i w powietrzu. Ale to są szczególne przypadki. Nawiasem mówiąc, tabela podana do obliczeń mocy jest zupełnie szczególnym przypadkiem aktualnych tabel doboru, które są oficjalne i opisane w PUE.

Obliczanie kabla według mocy i długości

Jeśli układasz kabel na dużą odległość (cóż, 15 metrów lub więcej), musisz wziąć pod uwagę spadek napięcia, który jest spowodowany rezystancją linii kablowej.

Dlaczego spadek napięcia na końcu linii kablowej jest dla nas niekorzystny? W przypadku żarówki jest to pogorszenie strumienia świetlnego przy spadku napięcia lub skrócenie żywotności przy wzroście napięcia. Istnieją dopuszczalne wartości odchyleń napięcia. Ale zasadniczo w przypadku urządzeń elektrycznych jest to plus minus pięć procent.

W takim przypadku konieczne jest wykonanie obliczeń, a jeśli napięcie jest niższe od napięcia nominalnego o 5% lub więcej, konieczne będzie zwiększenie przekroju i ponowne obliczenie. Lub użyj innego stołu.

Teraz wejdźmy trochę głębiej w sprzęt. Spadek napięcia dla sieci trójfazowej określa się według wzoru:

Wielkość ta składa się z dwóch części, aktywnej (R) i indukcyjnej (X). Część indukcyjną można pominąć w następujących przypadkach:

• Sieć prądu stałego
• Sieć prądu przemiennego, przy cos=1
• sieci wykonane z kabli lub izolowanych przewodów ułożonych w rurach, jeśli ich przekrój nie jest większy niż określony rozmiar, ale nie będziemy wchodzić głębiej.

Generalnie zaniedbujemy składnik indukcyjny i przyjmujemy cosinus równy 1. Wartość R określa się według wzoru:

gdzie p to rezystywność (dla - 0,0175, a dla aluminium - 0,03)

a) na podstawie podanej wartości spadku napięcia znajdujemy dopuszczalny przekrój i wybieramy kolejną większą wartość.

b) korzystając z podanej wartości mocy lub prądu, wyznaczamy spadek napięcia na odcinku, a jeżeli jest on większy niż 5%, wybieramy inny odcinek i powtarzamy obliczenia.

W powyższych wzorach długość wyrażona jest w metrach, prąd w amperach, napięcie w woltach, a powierzchnia w mm2. Wielkość samego spadku napięcia jest wartością względną, bezwymiarową. Wzory nadają się do obliczeń w przypadku braku elementu indukcyjnego i cosinusa równego 1. Szereg przekrojów kabli jest standardowych. W zasadzie z uzyskaną wartością przekroju można udać się na rynek i zobaczyć, co będzie odpowiednie, zaokrąglone w górę.

Można też skorzystać z tabel w Internecie, ale te tabele... Nie jest jasne, skąd się wzięły i w jakim celu zostały zbudowane. Formuły są dla nas wszystkim!

Określanie przekroju kabla według średnicy

Jeśli masz możliwość zmierzenia średnicy rdzenia kabla, naturalnie gołego, bez izolacji, możesz określić przekrój tego rdzenia. Ponownie mamy dwie możliwości: formułę lub tabelę. Niech każdy wybierze to co jest dla niego wygodniejsze.

Wzór: pide kwadrat cztery. Każdy to wie. Mierzymy średnicę drutu (linijka, suwmiarka, mikrometr), ponownie oczyszczamy. Podnosimy wartość do kwadratu, mnożymy przez pi (równe 3,14) i dzielimy przez 4. Otrzymujemy wartość przekroju. Przybliżone, ponieważ występują błędy zarówno w liczbie pi, jak i w samym pomiarze. Chcesz to tu masz prostą tabelkę - zmierz średnicę, zobacz czy odpowiada przekrojowi podanemu na metce.

Jeśli drut jest wielordzeniowy, albo mierzymy każdy drut, a następnie liczymy ich liczbę. Cóż, mnożymy liczbę przez średnicę jeden i następnie postępujemy zgodnie ze schematem podanym powyżej. Lub jeśli są dobrze skręcone w kształcie koła na końcu, mierzymy jak na jednożyłowym.

Ostatnie artykuły

Najbardziej popularny

Obecnie istnieje szeroka gama produktów kablowych o przekroju żył od 0,35 mm2. i wyżej.

Jeśli wybierzesz niewłaściwy przekrój kabla do okablowania domowego, wynik może mieć dwa skutki:

1. Zbyt gruby rdzeń „uderzy” w Twój budżet, bo... jego licznik liniowy będzie kosztować więcej.
2. Jeżeli średnica przewodu będzie nieodpowiednia (mniejsza niż to konieczne), przewody zaczną się nagrzewać i topić izolację, co wkrótce doprowadzi do zwarcia.

Jak rozumiesz, oba wyniki są rozczarowujące, dlatego przed i w mieszkaniu konieczne jest prawidłowe obliczenie przekroju kabla w zależności od mocy, natężenia prądu i długości linii. Teraz przyjrzymy się szczegółowo każdej z metod.

Obliczanie mocy urządzeń elektrycznych

Dla każdego kabla przypada pewna ilość prądu (mocy), którą może wytrzymać podczas obsługi urządzeń elektrycznych. Jeśli prąd (moc) pobierany przez wszystkie urządzenia przekroczy dopuszczalną wartość dla przewodnika, wypadek wkrótce będzie nieunikniony.

Aby samodzielnie obliczyć moc urządzeń elektrycznych w domu, należy osobno zapisać charakterystykę każdego urządzenia (kuchenka, telewizor, lampy, odkurzacz itp.) na kartce papieru. Następnie wszystkie wartości są sumowane i uzyskana liczba służy do wyboru kabla z żyłami o optymalnej powierzchni przekroju.

Wzór obliczeniowy wygląda następująco:

Pcałkowita = (P1+P2+P3+…+Pn)*0,8,

Gdzie: P1..Pn – moc każdego urządzenia, kW

Należy pamiętać, że uzyskaną liczbę należy pomnożyć przez współczynnik korygujący 0,8. Współczynnik ten oznacza, że ​​tylko 80% wszystkich urządzeń elektrycznych będzie działać jednocześnie. To wyliczenie jest bardziej logiczne, bo np. na pewno nie będziesz przez dłuższy czas bez przerwy korzystać z odkurzacza czy suszarki do włosów.

Tabele doboru przekroju kabla według mocy:

Są to podane i uproszczone tabele, dokładniejsze wartości można znaleźć w punktach 1.3.10-1.3.11.

Jak widać, dla każdego konkretnego typu kabla wartości tabeli mają swoje własne dane. Wystarczy znaleźć najbliższą wartość mocy i spojrzeć na odpowiedni przekrój rdzeni.

Abyś mógł jasno zrozumieć, jak poprawnie obliczyć moc kabla, podamy prosty przykład:

Obliczyliśmy, że łączna moc wszystkich urządzeń elektrycznych w mieszkaniu wynosi 13 kW. Wartość tę należy pomnożyć przez współczynnik 0,8, co daje 10,4 kW rzeczywistego obciążenia. Następnie w tabeli szukamy odpowiedniej wartości w kolumnie. Jesteśmy zadowoleni z liczby „10,1” dla sieci jednofazowej (napięcie 220 V) i „10,5” dla sieci trójfazowej.

Oznacza to, że należy dobrać przekrój żył kabla, który będzie zasilał wszystkie urządzenia obliczeniowe – w mieszkaniu, pokoju czy innym pomieszczeniu. Oznacza to, że takie obliczenia należy wykonać dla każdej grupy gniazd zasilanej z jednego kabla lub dla każdego urządzenia, jeśli jest zasilane bezpośrednio z panelu. W powyższym przykładzie obliczyliśmy pole przekroju żył kabla wejściowego dla całego domu lub mieszkania.

W sumie wybieramy przekrój z przewodem o średnicy 6 mm dla sieci jednofazowej lub przewodem o średnicy 1,5 mm dla sieci trójfazowej. Jak widać, wszystko jest dość proste i nawet początkujący elektryk poradzi sobie z tym zadaniem samodzielnie!

Obliczanie bieżącego obciążenia

Obliczanie przekroju kabla według prądu jest dokładniejsze, dlatego najlepiej go użyć. Istota jest podobna, ale tylko w tym przypadku konieczne jest określenie aktualnego obciążenia przewodów elektrycznych. Na początek obliczamy aktualną siłę dla każdego z urządzeń za pomocą wzorów.

Jeśli dom ma sieć jednofazową, do obliczeń należy zastosować następujący wzór:W przypadku sieci trójfazowej wzór będzie wyglądał następująco:Gdzie, P – moc urządzenia elektrycznego, kW

cos Phi - współczynnik mocy

Więcej szczegółów na temat wzorów związanych z obliczaniem mocy można znaleźć w artykule:.

Zwracamy uwagę na fakt, że wartości wartości tabeli będą zależeć od warunków ułożenia przewodu. W , dopuszczalne obciążenia prądowe i moc będą znacznie większe niż w .

Powtórzmy, wszelkie obliczenia przekroju przeprowadza się dla konkretnego urządzenia lub grupy urządzeń.

Tabela doboru przekroju kabla dla prądu i mocy:

Obliczanie według długości

Cóż, ostatnim sposobem obliczenia przekroju kabla jest długość. Istotą poniższych obliczeń jest to, że każdy przewodnik ma swój własny opór, który zwiększa się wraz ze wzrostem długości linii (im większa odległość, tym większe straty). W przypadku, gdy wartość strat przekracza 5%, należy wybrać przewód o większych przewodach.

Do obliczeń stosuje się następującą metodologię:

• Konieczne jest obliczenie całkowitej mocy urządzeń elektrycznych i siły prądu (podaliśmy odpowiednie wzory powyżej).
• Obliczana jest rezystancja przewodów elektrycznych. Wzór jest następujący: rezystywność przewodnika (p) * długość (w metrach). Otrzymaną wartość należy podzielić przez wybrany przekrój kabla.

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

Zwracamy uwagę na fakt, że długość prądu należy podwoić, ponieważ Prąd początkowo przepływa przez jeden rdzeń, a następnie wraca przez drugi.

• Obliczane są straty napięcia: prąd mnoży się przez obliczoną rezystancję.

Straty U = ładuję przewody *R

STRATY=(U straty /U nom)*100%

• Określa się wielkość strat: straty napięciowe dzieli się przez napięcie sieciowe i mnoży przez 100%.
• Ostateczna liczba jest analizowana. Jeżeli wartość jest mniejsza niż 5%, pozostawiamy wybrany przekrój rdzenia. W przeciwnym razie wybieramy „grubszy” przewodnik.

Załóżmy, że obliczyliśmy, że rezystancja naszych rdzeni wynosi 0,5 oma, a prąd wynosi 16 amperów, a następnie:

Straty U =16*0,5=8 woltów

STRATY=(8/220)*100%=0,03636*100%=3,6%

Tabela oporności:

W elektrotechnice duże znaczenie mają takie wielkości jak przekrój drutu i obciążenie. Bez tego parametru nie da się przeprowadzić żadnych obliczeń, zwłaszcza związanych z układaniem linii kablowych. Tabela zależności mocy od przekroju drutu, stosowana przy projektowaniu urządzeń elektrycznych, pomaga przyspieszyć niezbędne obliczenia. Prawidłowe obliczenia zapewniają prawidłową pracę urządzeń i instalacji oraz przyczyniają się do niezawodnej i długotrwałej pracy przewodów i kabli.

Zasady obliczania pola przekroju poprzecznego

W praktyce obliczenie przekroju dowolnego drutu nie nastręcza żadnych trudności. Wystarczy użyć suwmiarki, a następnie otrzymaną wartość zastosować we wzorze: S = π (D/2)2, w którym S jest polem przekroju poprzecznego, liczba π wynosi 3,14, a D jest zmierzoną średnica rdzenia.

Obecnie stosuje się głównie druty miedziane. W porównaniu do aluminiowych są wygodniejsze w montażu, trwałe, mają znacznie mniejszą grubość, przy tej samej wytrzymałości prądowej. Jednak wraz ze wzrostem pola przekroju poprzecznego koszt drutów miedzianych zaczyna rosnąć, a wszystkie zalety stopniowo tracą. Dlatego, gdy wartość prądu jest większa niż 50 amperów, praktykuje się stosowanie kabli z przewodnikami aluminiowymi. Milimetry kwadratowe służą do pomiaru przekroju drutu. Najczęściej stosowanymi w praktyce wskaźnikami są obszary 0,75; 1,5; 2,5; 4,0 mm2.

Tabela przekrojów kabli według średnicy rdzenia

Główną zasadą obliczeń jest to, że pole przekroju poprzecznego jest wystarczające do normalnego przepływu przez niego prądu elektrycznego. Oznacza to, że dopuszczalny prąd nie powinien nagrzewać przewodnika do temperatury powyżej 60 stopni. Spadek napięcia nie powinien przekraczać dopuszczalnej wartości. Zasada ta jest szczególnie istotna w przypadku dalekobieżnych linii energetycznych i dużych prądów. Zapewnienie wytrzymałości mechanicznej i niezawodności drutu osiąga się poprzez optymalną grubość drutu i izolację ochronną.

Przekrój przewodu dla prądu i mocy

Przed rozważeniem stosunku przekroju do mocy należy skupić się na wskaźniku zwanym maksymalną temperaturą pracy. Parametr ten należy wziąć pod uwagę przy wyborze grubości kabla. Jeśli wskaźnik ten przekroczy dopuszczalną wartość, wówczas z powodu silnego nagrzewania metalowe rdzenie i izolacja stopią się i zapadną. Zatem prąd roboczy dla konkretnego drutu jest ograniczony przez jego maksymalną temperaturę roboczą. Istotnym czynnikiem jest czas, w którym kabel może funkcjonować w takich warunkach.

Główny wpływ na stabilną i trwałą pracę drutu ma pobór mocy i. Dla szybkości i wygody obliczeń opracowano specjalne tabele, które pozwalają wybrać wymagany przekrój zgodnie z oczekiwanymi warunkami pracy. Na przykład przy mocy 5 kW i prądzie 27,3 A pole przekroju poprzecznego przewodu będzie wynosić 4,0 mm2. Przekrój kabli i przewodów dobiera się w ten sam sposób, jeśli dostępne są inne wskaźniki.

Należy również wziąć pod uwagę wpływ środowiska. Gdy temperatura powietrza jest o 20 stopni wyższa od normy, zaleca się wybrać większy przekrój, następny w kolejności. To samo dotyczy obecności kilku kabli zawartych w jednej wiązce lub wartości prądu roboczego zbliżającej się do maksymalnej. Docelowo tabela zależności mocy od przekroju drutu pozwoli dobrać odpowiednie parametry w przypadku ewentualnego wzrostu obciążenia w przyszłości, a także w obecności dużych prądów rozruchowych i znacznych różnic temperatur.

Wzory do obliczania przekroju kabla