Ako Zvoliť A Správne Vypočítať Prierez Kábla

Obsah:

Ako Zvoliť A Správne Vypočítať Prierez Kábla
Ako Zvoliť A Správne Vypočítať Prierez Kábla

Video: Ako Zvoliť A Správne Vypočítať Prierez Kábla

Video: Ako Zvoliť A Správne Vypočítať Prierez Kábla
Video: Ako správne spojiť lankové vodiče 2024, Marec
Anonim
  • Prečo je potrebné zvoliť prierez kábla
  • Výber kábla pre skupinu spotrebiteľov
  • Príklad výberu kábla pre kotol pre domácnosť
Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla
Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla

Prierez kábla je prierezová plocha vodiča vedúceho prúd. Vo väčšine prípadov je výrez káblového jadra okrúhly a jeho prierezová plocha sa dá vypočítať pomocou vzorca pre plochu kruhu. Ale vzhľadom na rozmanitosť tvarov káblov sa na opísanie jeho hlavných fyzikálnych charakteristík nepoužíva lineárny rozmer, ale hodnota plochy prierezu. Táto vlastnosť je štandardizovaná vo všetkých krajinách. U nás to upravujú PUE „Pravidlá pre elektrickú inštaláciu“.

Prečo je potrebné zvoliť prierez kábla

Správny výber prierezu kábla je v prvom rade vaša bezpečnosť. Ak kábel nevydrží prúdové zaťaženie, prehrieva sa, izolácia sa topí a v dôsledku toho môže dôjsť ku skratu a požiaru.

Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla
Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla

Ako si zvoliť kábel požadovaného prierezu, pričom sa treba vyhnúť prípadom, keď sa pri súčasnom zapnutí viacerých zariadení objaví zápach taviacej izolácie a nepreplatíte peniaze navyše pomocou drôtov s veľkou rezervou?

Na napájanie bytových priestorov sa používajú dva hlavné typy káblov: meď a hliník. Meď je drahšia ako hliník. Ale v moderných rozvodoch sa dáva prednosť tomu. Hliník má vyšší vnútorný odpor a je to krehký kov, ktorý rýchlo oxiduje. Meď je pružný materiál, ktorý je menej náchylný na oxidáciu. V poslednej dobe sa hliníkové káble začali používať výlučne na obnovu elektroinštalácie v budovách z doby sovietskej éry.

Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla
Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla

Pre predbežný výber požadovaného prierezu medeného kábla sa predpokladá, že kábel s prierezom 1 mm 2 môže prechádzať elektrickým prúdom až do 10 A. 6 mm 2 (pri použití navrhovaného prevodu, prúd do 60 A). Elektrický kábel tohto prierezu je dosť na zavedenie fázy do štandardného trojizbového bytu.

Väčšina elektrikárov používa na dodávku elektrickej energie spotrebiteľom v interiéri káble s týmto prierezom:

  • 0,5 mm 2 - bodové svetlá;
  • 1,5 mm 2 - hlavné osvetlenie;
  • 2,5 mm 2 - zásuvky.

To je však pre domácu spotrebu prijateľné za predpokladu, že každý elektrický spotrebič je napájaný z vlastnej zásuvky bez použitia dvojčiat, odpalísk a predlžovacích káblov.

Bolo by správnejšie pri výbere kábla použiť špeciálne tabuľky, ktoré vám umožňujú zvoliť prierez na základe známeho výkonu elektrického spotrebiča (kW) alebo podľa aktuálneho zaťaženia (A). Aktuálne zaťaženie je v tomto prípade dôležitejšou charakteristikou, pretože zaťaženie v ampéroch je vždy indikované pre jednu fázu, zatiaľ čo pri jednofázovej spotrebe (220 V) bude zaťaženie v kilowattoch indikované pre jednu fázu a pri trojfázovej - celkovo pre všetky tri fázy.

Pri výbere prierezu kábla je potrebné vziať do úvahy typ vedenia: vonkajšie alebo skryté. Je to spôsobené tým, že pri skrytom zapojení klesá prenos tepla drôtom, v dôsledku čoho dôjde k intenzívnejšiemu zahrievaniu kábla. Preto sa na skryté vedenie používajú káble s prierezovou plochou asi o 30% väčšou ako s otvorenými.

Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla
Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla

Tabuľka pre výber prierezu medeného kábla pre otvorené a skryté vedenie:

Prierezová plocha Otvorené vedenie Skryté vedenie S Ja P Ja P 220 V 380 V 220 V 380 V 0,5 jedenásť 2.4 - - - - 0,75 pätnásť 3.3 - - - - 1 17 3.7 6.4 štrnásť 3 5.3 1.5 23 päť 8.7 pätnásť 3.3 5.7 2 26 5.7 9.8 19 4.1 7.2 2.5 tridsať 6.6 jedenásť 21 4.6 7.9 4 41 deväť pätnásť 27 5.9 desať päť 50 jedenásť 19 34 7.4 12 desať 80 17 tridsať 50 jedenásť 19 šestnásť 100 22 38 80 17 tridsať 25 140 tridsať 53 100 22 38 35 170 37 64 135 29 51

Tabuľka pre výber prierezu vodiča hliníkového kábla pre otvorené a skryté vedenie:

Prierezová plocha Otvorené vedenie Skryté vedenie S Ja P Ja P 220 V 380 V 220 V 380 V 2 21 4.6 7.9 štrnásť 3 5.3 2.5 24 5.2 9.1 šestnásť 3.5 6 4 32 7 12 21 4.6 7.9 päť 39 8.5 štrnásť 26 5.7 9.8 desať 60 trinásť 22 38 8.3 štrnásť šestnásť 75 šestnásť 28 55 12 20 25 105 23 39 65 štrnásť 24 35 130 28 49 75 šestnásť 28

S je plocha prierezu kábla (mm 2), I je prúdové zaťaženie (A), P je celkový výkon elektrického zariadenia (kW).

Je tiež potrebné vykonať úpravy pri výbere prierezu kábla, berúc do úvahy jeho dĺžku. Ak to chcete urobiť, vyberte prierez kábla z tabuľky podľa aktuálnej sily, vypočítame jeho odpor, berúc do úvahy dĺžku podľa vzorca:

R = p ⋅ L / S

Kde:

  • R - odpor drôtu, Ohm;
  • p je špecifický odpor materiálu, Ohm⋅mm 2 / m (pre meď - 0,0175, pre hliník - 0,0281);
  • L - dĺžka kábla, m;
  • S - plocha prierezu kábla, mm 2.

Pomocou tohto vzorca môžete získať odpor jedného jadra kábla. Pretože prúd prechádza jedným jadrom a vracia sa cez druhé, aby sa získala hodnota odporu kábla, musí sa odpor jeho jadra vynásobiť dvoma:

R spolu = 2 ⋅ R

Ďalej musíte vypočítať stratu napätia:

dU = I ⋅ R spolu

Kde:

  • dU - strata napätia, W;
  • I - prúdová sila, A;
  • R celkom - vypočítaný odpor kábla, Ohm.

Ak sa výber prierezu kábla vykonal podľa celkového výkonu zariadenia a sila prúdu nie je známa, možno ju vypočítať podľa vzorca:

I = P / U ⋅ cos φ - pre jednofázovú sieť 220 V.

I = P / 1,732 ⋅ U ⋅ cos φ - pre trojfázovú sieť 380 V

Kde:

  • Р - celkový použitý výkon elektrického zariadenia (W);
  • U - napätie (V);
  • cos φ = 1 (pre domáce podmienky) a cos φ = 1,3 (pre silné elektrické spotrebiče).

Ďalej vypočítame straty ako percento: (dU / U) ⋅ 100%.

Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla
Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla

Ak získaná hodnota nepresahuje 5%, potom je správne vybraný prierez kábla, berúc do úvahy jeho dĺžku. Ak prekročí, je potrebné z tabuľky zvoliť kábel väčšieho prierezu (ďalší v rade) a znovu vypočítať.

Tieto tabuľky sú použiteľné pre káble s gumovou a plastovou izoláciou, prierez kábla vybraný podľa nich bude fungovať efektívne, ak bude vyrobený v súlade s GOST.

Výber kábla pre skupinu spotrebiteľov

Ak chcete zvoliť prierez kábla pre skupinu spotrebiteľov (napríklad vstupný kábel do bytu), môžete pomocou vzorca určiť prípustné prúdové zaťaženie. Vypočítajme súčasné zaťaženie pre sieť 220 V, ktorá sa často používa pri napájaní z domácnosti:

I = P ⋅ K / U ⋅ cos φ

Kde:

  • Р - celkový použitý výkon elektrického zariadenia (W), U - napätie (V), К - účtovný faktor pre súčasné zapnutie zariadení (braný rovný 0,75);
  • cos φ = 1 (pre domáce podmienky) a cos φ = 1,3 (pre silné elektrické spotrebiče).

Po vypočítaní prípustného prúdového zaťaženia pre skupinu spotrebiteľov môžete pomocou vyššie uvedených tabuliek zvoliť kábel požadovaného prierezu. Ak sa predpokladá, že všetky možné spotrebiče budú zapnuté na dlhší čas (napríklad elektrické kúrenie), musí sa vykonať výpočet prípustného prúdového zaťaženia bez zohľadnenia K.

Príklad výberu kábla pre kotol pre domácnosť

Na základe vyššie uvedeného sa pokúsime vypočítať a zvoliť medený kábel požadovanej sekcie pre jednofázový elektrický kotol s vykurovacím telesom 2,0 kW za predpokladu, že kábel k nemu je položený v krabici. Dĺžka kábla bude 10 metrov.

Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla
Ako zvoliť a správne vypočítať prierez kábla

Z tabuľky je zrejmé, že hodnota 3,0 kW je výkonovo blízka, čo zodpovedá hodnote prierezu kábla 1 mm 2. Vypočítajme s prihliadnutím na dĺžku kábla:

  • Vypočítajme prúdovú silu: I = 2 000 W / 220 V ⋅ 1 = 9,09 A.
  • Vypočítajme odpor káblového jadra: R = 0,0175 Ohm⋅mm 2 / m м 10 m / 1mm 2 = 0,175 Ohm.
  • Celkový odpor kábla: R celkom = 2 ⋅ R = 0,35 Ohm.
  • Vypočítame stratu napätia: dU = 9,09 A ⋅ 0,35 Ohm = 3,18 V.
  • Stratu vypočítame ako percento: (3,18 V / 220 V) ⋅ 100% = 1,45% (nepresahuje 5%).

Na pripojenie elektrického kotla zobrazeného na príklade je vhodný kábel 1 mm 2.

Výrobcovia často označujú požadovanú plochu prierezu kábla pre svoje zariadenie v pokynoch k zariadeniu. Ak existuje taký pokyn, je potrebné sa ním riadiť.

Odporúčaná: