В тази статия ще ви кажа как изберете правилната секция на кабелаза къща или апартамент. Ако- това е „сърцето“ на нашата електрозахранваща система, тогава кабелите, свързани към прекъсвачите на електрическото табло, са„кръвоносни съдове“, които доставятелектричество от нашите домакински електрически приемници.
Когато инсталирате електрическо окабеляване в къща или апартамент, всички етапи, като се започне от проектирането на електрическото захранване на частна къща или апартамент и завърши с окончателното инсталиране на контакти или ключове, трябва да се подхожда с пълна отговорност, тъй като вашата лична електрическа безопасност, както и пожарната безопасност на вашата къща или апартамент зависи от това. Ето защо ние подхождаме с цялата сериозност към избора на напречно сечение на кабела, тъй като все още не е измислен друг метод за предаване на електричество в частна къща или апартамент.
Важно е да изберете правилното напречно сечение на кабела, специално за конкретна линия (група) електрически приемници. В противен случай, ако изберем по-ниска секциякабелът е ще доведе до прегряване, разрушаване на изолацията и допълнително до пожарАко докоснете кабел с повредена изолация, ще получите токов удар. Ако изберете напречно сечение на кабела, което е твърде високо за къща или апартамент, това ще доведе до увеличаване на разходите и ще възникнат трудности по време на електрическата инсталация на кабелни линии, тъй като колкото по-голямо е напречното сечение на кабела, толкова по-трудно е е да работите с него, не всеки контакт ще "побере" кабел със сечение 4 кв. мм.
Нося обща универсална маса, който аз самият използвам за избор на номинален ток на автоматични кабелни защитни машинисин
Няма да ви запълвам главата с неясни формули за изчисляване на напречните сечения на кабелите от книгите по електротехника, за да можете да изберете правилното напречно сечение на кабела. Всичко отдавна е изчислено и таблично.
Моля, имайте предвид, че с различни методи за инсталиране на окабеляване(скрит или отворен) , кабелите с едно и също сечение имат различни продължително-допустими токове.
Тези. при отворен начинмонтаж на електрическо окабеляване, кабелът се нагрява по-малко поради по-добро охлаждане. При ч покрита начинмонтаж на електрическо окабеляване (в жлебове, тръби и т.н.), напротив, той се нагрява повече.Това е важен момент, защото ако изберете грешна машина за защита на кабела, рейтингът на машината може да бъде надценен относително до дългосрочно допустимия ток на кабела, поради което кабелът може да се нагрее много, но машината няма да се изключи.
ще ти доведа пример, например, имаме сечение на кабела 6 кв. мм:
- при отворения метод неговият дългосрочен допустим ток е 50A, следователно машината трябва да бъде настроена на 40A;
- при скрития метод дългосрочно допустимият му ток е 34А, в този случай машината е 32А.
Да предположим, че сме избрали напречно сечение на кабела за апартамент, който е положен в жлебове или под мазилка (по затворен начин). Ако го смесим и инсталираме 50А прекъсвачи за защита, кабелът ще прегрее, защото... със затворен метод на полагане, In = 34 A, което ще доведе до разрушаване на неговата изолация, след това късо съединение и пожар.
ТАБЛИЦИТЕ НЕ СА АКТУАЛНИ. КОГАТО ИЗБИРАТЕ МАШИНА ЗА КАБЕЛИ, ИЗПОЛЗВАЙТЕ ТАБЛИЦАТА ПО-ГОРЕ.
Сечение на кабела за скрит електрическо окабеляване
Сечение на кабела за отворен електрическо окабеляване
За да използваме таблиците и да изберем правилното напречно сечение на кабела за къща или апартамент, трябва да знаем силата на тока или да знаем мощността на всички домакински електрически приемници.
Токът се изчислява по следните формули:
— за еднофазна мрежа с напрежение 220 волта:
където P е сумата от всички мощности на домакинските електрически приемници, W;
U - еднофазно мрежово напрежение 220 V;
Cos(phi) - фактор на мощността, за жилищни сгради е 1, за производство ще бъде 0,8, а средно 0,9.
— за трифазна мрежа с напрежение 380 волта:
в тази формула всичко е същото като за еднофазна мрежа, само в знаменателя, защото Мрежата е трифазна, добавете корен 3 и напрежението ще бъде 380 V.
За да изберете напречното сечение на кабела за къща или апартамент, като използвате горните таблици, достатъчно е да знаете сумата от приемниците на захранване на дадена кабелна линия (група). Все още ще се нуждаем от текущи изчисления при проектирането на електрически панел (избор на автоматични машини, RCD или диференциални прекъсвачи).
По-долу са средните стойности на мощността на най-често срещаните домакински електрически уреди:
Познавайки мощността на електрическите приемници, можете точно да изберете напречното сечение на кабела за конкретна кабелна линия (група) в къща или апартамент и следователно автоматично устройство (difavtomatic) за защита на тази линия, чийто номинален ток трябва да бъде по-нисък от продължително допустимия ток на кабела с определено напречно сечение. Ако изберем меден кабел със сечение от 2,5 кв.мм, който да провежда ток до 21 А колкото желаете време ( скритметод на монтаж), тогава автоматичният прекъсвач (difavtomat) в електрическото табло за този кабел трябва да има номинален ток 20 A, така че прекъсвачът да се изключи, преди кабелът да започне да прегрява.
Типични кабелни секции за битови електрически инсталации:
- В апартаменти, вили или частни къщи, за групи гнездаполагане на меден кабел 2,5 кв.мм.;
- За група за осветление- напречно сечение на меден кабел 1,5 кв.мм;
- За еднофазни котлон(ел. печки) - кабелна секция 3х6 кв. мм., за трифазна електрическа печка - 5х2,5 кв. мм. или 5х4 кв. мм. в зависимост от мощността;
- За други групи (фурни, котли и др.) - от тяхната сила. А също и върху начина на свързване, чрез гнездо или чрез терминали. Например, ако мощността на фурната е повече от 3,5 kW, поставете кабел 3x4 и свържете фурната през клемите; ако мощността на фурната е по-малка от 3,5 kW, тогава е достатъчен кабел 3x2,5 и свързване през домашен контакт .
За да изберете правилното напречно сечение на кабелаи рейтинги на прекъсвачи за електрическо табло на частна къща, апартамент, което трябва да знаете важни точки, без да се знае, което може да доведе до тежки последици.
Например:
- За групи гнезда изберете сечение на кабела 2,5 кв. мм, но машината е избрана с номинален ток не 20А, а 16А, т.к домакинските контакти са проектирани за ток не повече от 16 A.
- За осветлениеИзползвам кабел 1,5 кв. мм, но автоматична машина не повече от 10А, защото превключвателите са проектирани за ток не повече от 10А.
- Трябва да знаете, че машината пропуска ток до 1,13 пъти номиналната си стойност, толкова дълго, колкото искате, и при надвишаване на номиналната стойност до 1,45 пъти, той може да се изключи само след 1 час. И през цялото това време кабелът ще се нагрява.
- Изберете правилното напречно сечение на кабела според скрития метод на монтаж, така че да има необходимата граница на безопасност.
- PUE клауза 7.1.34. забранява използването алуминийелектрически инсталациивътре в сградите.
Благодаря за вниманието.
Съдържание:
Преди да свържете товара към мрежата, важно е да се уверите, че жилата на захранващия кабел е достатъчно дебела. Ако допустимата мощност е значително превишена, изолацията и дори самата сърцевина могат да бъдат унищожени поради прегряване.
Преди да изчислите напречното сечение на кабела по мощност, трябва да изчислите сумата от мощностите на свързаните електрически уреди. В повечето модерни апартаменти основните потребители са:
- Хладилник 300 W
- Пералня 2650 W
- Компютър 550 W
- Осветление 500 W
- Електрическа кана 1150 W
- Микровълнова фурна 700 W
- Телевизор 160 W
- Бойлер 1950 W
- Прахосмукачка 600 W
- Ютия 1750 W
- Обща сума 10310 W = 10,3 kW
Общо повечето модерни апартаменти консумират приблизително 10 kW. В зависимост от времето на деня този параметър може да намалее значително. Въпреки това, когато избирате напречно сечение на проводника, е важно да се съсредоточите върху по-голяма стойност.
Трябва да знаете следното: изчисляването на напречното сечение на кабела за еднофазни и трифазни мрежи е различно. Но и в двата случая първо трябва да се вземат предвид три параметъра:
- Текуща сила(аз),
- Волтаж(U),
- Консумация на енергия (P).
Има и няколко други променливи, чието значение варира в зависимост от случая.
Изчисляване на напречното сечение на проводника за еднофазна мрежа
Изчисляването на напречното сечение на проводника по мощност се извършва по следната формула:
I = (P × K u) / (U × cos(φ))
Където,
- аз- сила на тока;
- П- консумирана мощност на всички електроуреди общо;
- К и- коефициент на едновременност, обикновено стандартната стойност от 0,75 се взема за изчисления;
- U- фазово напрежение, то е 220 (V), но може да варира от 210 до 240 (V);
- Cos(φ)- за битови еднофазни уреди тази стойност не се променя и е равна на 1.
Ако трябва бързо да изчислите тока, можете да пропуснете стойността на cos (φ) и дори K и. Получената стойност ще се различава надолу (с 15%), ако се приложи формула от този тип:
I=P/U
След като намерите тока с помощта на формулата за изчисление, можете безопасно да продължите към избора на захранващия кабел. По-точно неговата площ на напречното сечение. Има специални таблици, които представят данни, които ви позволяват да сравните текущата стойност, консумацията на енергия и напречното сечение на кабела.
Данните варират значително за проводници, направени от различни метали. Днес само за жилищно електрическо окабеляване твърд меден кабел, алуминият практически не се използва. Въпреки че в много стари къщи всички линии са положени с помощта на алуминий.
Напречното сечение на медния кабел се избира според следните параметри:
Изчисляване на напречното сечение на проводника в апартамент - Таблица
Често се случва изчислението да доведе до ток, който е между двете стойности, представени в таблицата. В този случай трябва да се използва най-близката по-голяма стойност. Ако в резултат на изчисленията текущата стойност в едножилен проводник е 25 (A), е необходимо да изберете напречно сечение от 2,5 mm 2 или повече.
Изчисляване на напречното сечение на кабела за трифазна мрежа
За да изчислите напречното сечение на захранващия кабел, използван в трифазна мрежа, трябва да използвате следната формула:
I = P / (√3 × U × cos(φ))
Където,
- аз- сила на тока, чрез която ще бъде избрана площта на напречното сечение на кабела;
- U- фазово напрежение, 220 (V);
- Cosφ- ъгъл на фазово отместване;
- П- индикатор за общата мощност на всички електрически уреди.
Cosφе много важно в тази формула. Тъй като пряко влияе върху силата на тока. Тя е различна за различно оборудване, най-често този параметър може да бъде намерен в придружаващата техническа документация или е посочен на кутията.
Общата мощност на потребителите се намира много просто: всички мощности се сумират, получената стойност се използва за изчисления.
Отличителна черта на избора на напречно сечение на кабела за използване в трифазна мрежа е, че по-тънката сърцевина може да издържи на по-голямо натоварване. Необходимата секция се избира според стандартната таблица.
Избор на напречно сечение на кабела за трифазна мрежа - Таблица
Изчисляването на напречното сечение на проводника за мощност в трифазна мрежа се извършва с помощта на стойност като √3 . Тази стойност е необходима за опростяване на външния вид на формулата.
U линейно = √3 × U фаза
Така, ако е необходимо, можете да замените произведението на основното и фазовото напрежение с линейно напрежение. Тази стойност е равна на 380 (V) (U линеен = 380 V).
При избора на напречно сечение на кабела, както за трифазна мрежа, така и за еднофазна мрежа, е необходимо да се вземе предвид допустим продължителен ток . Този параметър показва силата на тока (измерена в ампери), която проводникът може да издържи за неограничен период от време. Определя се с помощта на специални таблици, те са налични в PUE. За алуминиеви и медни проводници данните се различават значително.
Допустима продължителност на тока - табл
Когато стойността, посочена в таблицата, бъде превишена, проводникът започва да се нагрява. Температурата на нагряване е обратно пропорционална на силата на тока.
Температурата в определена зона може да се повиши не само поради неправилно избрано напречно сечение, но и поради лош контакт.Например на мястото, където проводниците са усукани. Доста често това се случва в резултат на директен контакт между алуминиеви кабели и медни кабели. Повърхността на металите се окислява и се покрива с оксиден филм, което значително влошава контакта. Това е мястото, където кабелът се нагрява.
Правилният избор на електрически кабел за захранване на електрическо оборудване е ключът към дългосрочната и стабилна работа на инсталациите. Използването на грешен проводник има сериозни отрицателни последици.
Физиката на процеса на повреда на електрическа линия поради използването на неподходящ проводник е следната: поради липса на място в сърцевината на кабела за свободно движение на електрони, плътността на тока се увеличава; това води до освобождаване на излишна енергия и повишаване на температурата на метала. Когато температурата стане твърде висока, изолационната обвивка на линията се топи, което може да причини пожар.
За да избегнете проблеми, трябва да използвате кабел с жила с подходяща дебелина. Един от начините да се определи площта на напречното сечение на кабела е да се започне от диаметъра на неговите сърцевини.
Калкулатор за изчисляване на сечение по диаметър
За да се опростят изчисленията, е разработен калкулатор за изчисляване на напречното сечение на кабела по диаметър. Базира се на формули, които могат да се използват за намиране на площта на напречното сечение на едножилни и многожилни проводници.
Трябва да измерите напречното сечение, като измерите сърцевината без изолация, в противен случай нищо няма да работи.
Когато става въпрос за изчисляване на десетки и стотици стойности, онлайн калкулаторът може значително да опрости живота на електротехниците и дизайнерите на електрически мрежи поради удобството и увеличената скорост на изчисленията. Достатъчно е да въведете стойността на диаметъра на сърцевината и, ако е необходимо, да посочите броя на проводниците, ако кабелът е многожилен, и услугата ще покаже необходимото напречно сечение на проводника.
Формула за изчисление
Можете да изчислите площта на напречното сечение на електрическия проводник по различни начини, в зависимост от неговия тип. За всички случаи се използва една формула за изчисляване на напречното сечение на кабела по диаметър. Изглежда така:
D – диаметър на сърцевината.
Диаметърът на сърцевината обикновено се посочва върху обвивката на проводника или върху общ етикет с други технически характеристики. Ако е необходимо, тази стойност може да се определи по два начина: с помощта на шублер и ръчно.
Първият начин за измерване на диаметъра на сърцевината е много прост. За да направите това, той трябва да бъде изчистен от изолационната обвивка и след това да използвате шублер. Стойността, която ще покаже, е диаметърът на сърцевината.
Ако проводникът е усукан, трябва да разплетете снопа, да преброите проводниците и да измерите само един от тях с дебеломер. Няма смисъл да се определя целият диаметър на гредата - такъв резултат ще бъде неправилен поради наличието на празнини. В този случай формулата за изчисляване на напречното сечение ще изглежда така:
D – диаметър на сърцевината;
a е броят на проводниците в сърцевината.
Ако няма наличен шублер, диаметърът на сърцевината може да се определи ръчно. За да направите това, малка част от него трябва да се освободи от изолационната обвивка и да се навие около тънък цилиндричен предмет, например молив. Намотките трябва да прилягат плътно една към друга. В този случай формулата за изчисляване на диаметъра на сърцевината на проводника изглежда така:
L – дължина на намотката на проводника;
N е броят на пълните завои.
Колкото по-дълго се навива сърцевината, толкова по-точен е резултатът.
Избор по таблица
Познавайки диаметъра на жицата, можете да определите нейното напречно сечение с помощта на готова таблица на зависимостите. Таблицата за изчисляване на напречното сечение на кабела по диаметър на сърцевината изглежда така:
| Диаметър на проводника, mm | Напречно сечение на проводника, mm2 |
| 0.8 | 0.5 |
| 1 | 0.75 |
| 1.1 | 1 |
| 1.2 | 1.2 |
| 1.4 | 1.5 |
| 1.6 | 2 |
| 1.8 | 2.5 |
| 2 | 3 |
| 2.3 | 4 |
| 2.5 | 5 |
| 2.8 | 6 |
| 3.2 | 8 |
| 3.6 | 10 |
| 4.5 | 16 |
Когато напречното сечение е известно, е възможно да се определят допустимите стойности на мощността и тока за медна или алуминиева тел. По този начин ще бъде възможно да разберете за какви параметри на натоварване е проектирана тоководещата сърцевина. За да направите това, ще ви е необходима таблица на зависимостта на напречното сечение от максималния ток и мощност.
| Във въздуха (тави, кутии, кухини, канали) | Сечение, кв. мм | На земята | |||||||||
| Медни проводници | Алуминиеви проводници | Медни проводници | Алуминиеви проводници | ||||||||
| Текущ. А | мощност, kWt | Тон. А | мощност, kWt | Ток, А | мощност, kWt | Текущ. А | Мощност, kWt | ||||
| 220 (V) | 380 (V) | 220 (V) | 380 (V) | 220 (V) | 380 (V) | 220 (V) | |||||
| 19 | 4.1 | 17.5 | 1,5 | 77 | 5.9 | 17.7 | |||||
| 35 | 5.5 | 16.4 | 19 | 4.1 | 17.5 | 7,5 | 38 | 8.3 | 75 | 79 | 6.3 |
| 35 | 7.7 | 73 | 77 | 5.9 | 17.7 | 4 | 49 | 10.7 | 33.S | 38 | 8.4 |
| *2 | 9.7 | 77.6 | 37 | 7 | 71 | 6 | 60 | 13.3 | 39.5 | 46 | 10.1 |
| 55 | 17.1 | 36.7 | 47 | 9.7 | 77.6 | 10 | 90 | 19.8 | S9.7 | 70 | 15.4 |
| 75 | 16.5 | 49.3 | 60 | 13.7 | 39.5 | 16 | 115 | 753 | 75.7 | 90 | 19,8 |
| 95 | 70,9 | 67.5 | 75 | 16.5 | 49.3 | 75 | 150 | 33 | 98.7 | 115 | 75.3 |
| 170 | 76.4 | 78.9 | 90 | 19.8 | 59.7 | 35 | 180 | 39.6 | 118.5 | 140 | 30.8 |
| 145 | 31.9 | 95.4 | 110 | 74.7 | 77.4 | 50 | 775 | 493 | 148 | 175 | 38.5 |
| ISO | 39.6 | 118.4 | 140 | 30.8 | 97.1 | 70 | 775 | 60.5 | 181 | 710 | 46.7 |
| 770 | 48.4 | 144.8 | 170 | 37.4 | 111.9 | 95 | 310 | 77.6 | 717.7 | 755 | 56.1 |
| 760 | 57,7 | 171.1 | 700 | 44 | 131,6 | 170 | 385 | 84.7 | 753.4 | 795 | 6S |
| 305 | 67.1 | 700.7 | 735 | 51.7 | 154.6 | 150 | 435 | 95.7 | 786.3 | 335 | 73.7 |
| 350 | 77 | 730.3 | 770 | 59.4 | 177.7 | 185 | 500 | 110 | 379 | 385 | 84.7 |
Преобразуване на ватове в киловати
За да използвате правилно таблицата на напречното сечение на проводника спрямо мощността, е важно правилно да конвертирате ватовете в киловати.
1 киловат = 1000 вата. Съответно, за да се получи стойността в киловати, мощността във ватове трябва да се раздели на 1000. Например 4300 W = 4,3 kW.
Примери
Пример 1.Необходимо е да се определят допустимите стойности на тока и мощността за медна жица с диаметър на сърцевината 2,3 mm. Захранващо напрежение – 220 V.
На първо място, трябва да определите площта на напречното сечение на сърцевината. Това може да стане с помощта на таблица или формула. В първия случай стойността е 4 mm 2, във втория - 4,15 mm 2.
Изчислената стойност винаги е по-точна от табличната стойност.
Използвайки таблица на зависимостта на напречното сечение на кабела от мощността и тока, можете да разберете, че за напречно сечение на медна сърцевина с площ от 4,15 mm 2, мощност от 7,7 kW и ток от 35 А са допустими.
Пример 2.Необходимо е да се изчислят стойностите на тока и мощността за многожилен алуминиев проводник. Диаметър на жилата – 0,2 mm, брой проводници – 36, напрежение – 220 V.
В случай на многожилен проводник не е препоръчително да използвате таблични стойности, по-добре е да използвате формулата за изчисляване на площта на напречното сечение:
Сега можете да определите стойностите на мощността и тока за многожилен алуминиев проводник с напречно сечение 2,26 mm 2. Мощност – 4,1 kW, ток – 19 A.
Напречно сечение на електрически кабел.
Напречно сечение на електрически кабел- Това е един от основните компоненти на правилното електрическо окабеляване в апартамента. Това означава комфортна работа на електроуредите и оборудването, както и безопасността на потребителите, т.е. на всички нас. Целта на тази статия е да обясни за апартаментна електрическа мрежа, въз основа на мощността на използваните електрически уреди. И също така ни кажете кой проводник е необходим за тази или онази част от домашното електрическо окабеляване.
Преди да започна разговор по основната тема на статията, нека ви напомня някои термини.
● Вена- това, в общия смисъл, е отделен проводник (мед или алуминий), който може да бъде или твърд проводник, или да се състои от няколко отделни проводника, усукани заедно в сноп или увити в обща плитка.
● Тел- това е продукт, който се състои от една едножична или многожична жила, облечена в лека защитна обвивка.
● Инсталационен проводнике проводник, който се използва за електрическо окабеляване, предназначено за осветление или електрически мрежи. Може да бъде един, два или три проводника.
- това е проводник с напречно сечение на сърцевината до 1,5 mm2. Кабелите се използват за захранване на леки мобилни (преносими) електрически уреди и оборудване. Изработен е от многожична сърцевина, поради което има повишена пластичност.
● Електрически кабел- това е продукт, състоящ се от няколко изолирани проводника, върху които има от една до няколко защитни обвивки.
За да изберете кабел (тел) с необходимото напречно сечение за вътрешно окабеляване, трябва да използвате таблицата, дадена по-горе, и за да определите текущото натоварване на кабела, можете да използвате формулата, използвана по-рано:
азраса = П/Uназ.
Където:
азраса – изчислено продължително токово натоварване;
П– мощност на свързаното оборудване;
Uназ. – мрежово напрежение;
Да приемем, че трябва да изберете кабел за свързване на електрически бойлер с мощност 3 kW. Замествайки първоначалните стойности във формулата, получаваме:
Ирас. = 3000 W/220 V = 13,63 A,
закръглявайки тази стойност нагоре, получаваме 14 A.
За по-точно изчисляване на текущото натоварване има различни коефициенти в зависимост от условията на околната среда и методите на полагане на кабела. Има и коефициент на многократно-краткосрочен режим. Но всички те в по-голяма степен се отнасят до трифазна мрежа от 380 V, така че не са необходими за нашите изчисления. Но за да увеличим запаса на безопасност на проводника, прилагаме средната стойност от 5 A. И получаваме:
14 A + 5 A = 19 A
В колоната на таблица 1. 3. 4. „Трижилен проводник“ търсим стойността от 19 A. Ако не е там, трябва да изберете най-големия, който е най-близо до него. Това е стойността от 21 A. Кабел с напречно сечение на сърцевината от 2,5 mm² може да издържи на такова дългосрочно допустимо токово натоварване. Заключаваме, че за да свържете електрически бойлер (или друго електрическо оборудване) с (консумираща) мощност от 3 kW, ви е необходим трижилен меден кабел с напречно сечение на проводника 2,5 mm².
В случай, че е необходимо да свържете контакт (или блок от контакти), от който ще се захранват няколко електрически уреда, можете да използвате горната формула, в която стойността на „P“ ще бъде равна на сумата от мощностите на устройствата или оборудването, едновременно свързани към контакта (блок от контакти).
Тъй като всички електрически уреди с мощност над 2 kW се препоръчва да бъдат свързани към захранването чрез отделно захранване (отделно разклонение от електрическото табло на апартамента), можем да заключим, че групата гнезда на електрическото окабеляване на апартамента изисква мед (за предпочитане ) кабел с напречно сечение на жилата 2,5 mm². Поради факта, че осветителните устройства нямат голяма мощност, проводникът за електрическото окабеляване, което ги захранва с електричество, трябва да има напречно сечение на сърцевината най-малко 1,5 mm².
Това се отнася за електрическото окабеляване с медни проводници. Но какво да кажем за окабеляване, което има алуминиеви проводници? Има прост начин за изчисляване на напречното сечение на сърцевина от алуминиева тел.
Поради факта, че електрическата проводимост на алуминия е 65,9% от електрическата проводимост на медта, при свързване на устройства със същата консумация на енергия към тях (проводници или кабели), напречното сечение на алуминиевата сърцевина трябва да бъде по-голямо от медното един. Например. Позовавайки се на изчисленията, направени по-горе в текста, беше определено, че напречното сечение на медната сърцевина в проводника за свързване на котел с мощност 3 kW трябва да бъде 2,5 mm². При използване на кабел с алуминиев проводник, съгласно табл. 1.3.4, напречното сечение на сърцевината трябва да бъде избрано с коефициент по-висок, т.е. - 4 mm².
Обръщайки се към PUE Ch. 1. т. 3. табл. 1. 3. 5 може да потвърди това предположение.
Таблица 1. 3. 5.
При избора на кабел за електрическо окабеляване е необходимо да се използват не само принципите на икономичност, но и да се вземе предвид механичната якост на проводника, както и да се ръководи от Правилата за електрическа инсталация. Което гласи, че за окабеляване вътре в жилищни помещения е необходимо да се използва кабел с напречно сечение на сърцевината най-малко 1,5 mm 2 (PUE Глава 7; Раздел 7.1; Таблица 7.1.1). По този начин, ако според вашите изчисления кабел с напречно сечение по-малко от 1,5 mm 2 е достатъчен за електрическо окабеляване, тогава, като се ръководите от правилата и стандартите за безопасност, изберете препоръчаното окабеляване.
Всички необходими норми и правила, както и таблици могат да бъдат разгледани и при необходимост изтеглени във файла "Правила за електрически инсталации" .
Има друг, най-прост начин за избор на напречното сечение на проводника за електрическо окабеляване. Вероятно всички електротехници го използват. Същността му е, че напречното сечение се изчислява въз основа на сила на тока от 6 - 10 A на 1 mm 2 площ на напречното сечение за проводници с медни проводници и 4 - 6 A на 1 mm 2 за алуминиев проводник. По този начин можем да кажем, че работата на електрическо окабеляване с меден проводник при сила на тока от 6 A на 1 mm 2 секция е най-удобната и безопасна. Докато при плътност на тока от 10 A на 1 mm 2, той може да се използва само в краткосрочен режим. Същото може да се каже и за алуминиевите проводници.
Нека се опитаме да използваме този метод, за да изберем проводник за свързване на оборудване с мощност от 3 kW, както в примера, разгледан по-горе. След направени изчисления беше получена стойност от 14 A (3000 W / 220 V = 14 A). За да изберем кабел с меден проводник, вземаме най-малката (за по-голяма граница на безопасност) стойност (от "щепсела" 6 - 10 A на 1 mm 2) - 6 A. От тук се вижда, че за ток от 14 A имате нужда от проводник с напречно сечение на сърцевината
14 A / 6 A = 2,3 mm 2 ≈ 2,5 mm 2.
Което потвърждава предишните ни изчисления.
Като допълнителна информация мога да добавя: ако нямате проводник с необходимото напречно сечение, той може да бъде заменен с няколко паралелно свързани проводника с по-малко напречно сечение. Така например имате нужда от кабел с напречно сечение 4 mm². Имате на разположение проводници с необходимата дължина, но със сечение 1 mm², 1,5 mm² и 2,5 mm². Достатъчно е да вземете проводници, чието общо напречно сечение не е по-малко от необходимото (един проводник 1,5 mm² и един проводник 2,5 mm² или два проводника 1,5 mm² и един проводник 1 mm²) и да ги свържете успоредно (положете ги по дължина до един друг и „завъртете“ краищата). Пример за това е многожилен проводник за удължителни кабели. Както вероятно сте забелязали, всеки от неговите проводници се състои от много тънки жици. И свързани паралелно, в един „сбруя“ те осигуряват проводник (ядро) с необходимото напречно сечение. Така се постига нейната еластичност при запазване на необходимата пропускателна способност. Но това е подходящо само за окабеляване, което свързва електрически уреди с ниска мощност или е подложено на краткотрайни пикови натоварвания. За други видове окабеляване се препоръчва проводник (кабел), чиито сърцевини се състоят от плътен (едножилен, едножилен или многожилен) проводник.
След като научихте как да определите напречното сечение на проводник, който има сърцевина, направена от един (твърд) проводник, въпросът остава отворен: „Как да изчислим напречното сечение на проводник, чиято сърцевина се състои от много проводници?“
Секция на многожилен проводник.
Следвайки логиката, трябва да намерите напречното сечение на един отделен проводник и да го умножите по броя им в сърцевината. Това е абсолютно правилно, но космите може да са твърде тънки и затова не винаги е възможно да бъдат измерени. Можете, разбира се, да измерите диаметъра на целия „сноп“ на окабеляването и, като използвате формулата, посочена на снимката „Изчисляване на напречното сечение на жична нишка спрямо нейния диаметър“, определете напречното сечение на цяла нишка. Това по принцип е достатъчно за много груби изчисления. Но тук трябва да вземете предвид, че проводниците, които съставляват сърцевината, са кръгли в напречно сечение и следователно има пространство между тях, когато са усукани. За да направите по-точно изчисление, трябва да умножите стойността, получена след изчислението по формулата на снимката, по 0,91. Именно този коефициент елиминира площта на празнините между космите в многожилната сърцевина. Например, има тел с многожична сърцевина с диаметър 2,5 mm. Заменете стойностите във формулата и получете:
S = 3,14 × D² / 4 = 3,14 × 2,5² / 4 = 4,90625 mm² ≈ 4,9 mm².
4,9 × 0,91 = 4,459 ≈ 4,5 mm².
Така напречното сечение на многожилна сърцевина с диаметър 2,5 mm е 4,5 mm². (това е само пример, така че няма нужда да го свързвате с действителните размери).
Това е може би всичко, за което исках да кажа как да изчислим напречното сечение на кабела. Въоръжени с получената информация, можете самостоятелно да изберете електрически проводник или кабел, който ще отговаря на изискванията за безопасност.
Запомнете: неправилно избраните електрически проводници могат да причинят пожар!
За да направя сайта по-интересен и информативен, ви моля да отговорите на няколко прости въпроса. Кликнете върху бутона.
За тези читатели, които използват Yandex и желаят да получават съобщения за публикуването на нови статии на сайта, предлагам да поставите джаджа на моя блог на началната страница, като използвате връзката: http://www.yandex.ru/?add=147158&from=promocode
Можете да се абонирате за получаване на актуализации по имейл чрез формата „Абониране за нови статии на сайта“, която се намира на главната страница.
Статията разглежда основните критерии за избор на напречно сечение на кабела и дава примери за изчисления.
На пазарите често можете да видите ръкописни знаци, указващи кой купувачът трябва да закупи в зависимост от очаквания ток на натоварване. Не вярвайте на тези знаци, тъй като са подвеждащи. Напречното сечение на кабела се избира не само от работния ток, но и от няколко други параметъра.
На първо място, трябва да се има предвид, че при използване на кабел на границата на възможностите му сърцевините на кабела се нагряват с няколко десетки градуса. Текущите стойности, показани на фигура 1, предполагат нагряване на кабелните сърца до 65 градуса при околна температура от 25 градуса. Ако няколко кабела са положени в една тръба или тава, тогава поради взаимното им нагряване (всеки кабел загрява всички останали кабели), максимално допустимият ток се намалява с 10 - 30 процента.
Освен това максималният възможен ток намалява при повишени температури на околната среда. Следователно в групова мрежа (мрежа от панели до лампи, контакти и други електрически приемници) като правило се използват кабели с токове, които не надвишават 0,6 - 0,7 от стойностите, показани на фигура 1.
Ориз. 1. Допустим дълготраен ток на кабели с медни проводници
Въз основа на това широкото използване на прекъсвачи с номинален ток 25A за защита на контактни мрежи, положени с кабели с медни проводници с напречно сечение 2,5 mm2, е опасно. Таблици на коефициентите на намаляване в зависимост от температурата и броя на кабелите в една тава могат да бъдат намерени в Правилата за електрическа инсталация (PUE).
Допълнителни ограничения възникват, когато кабелът е по-дълъг. В този случай загубите на напрежение в кабела могат да достигнат неприемливи стойности. По правило при изчисляване на кабелите максималната загуба в линията е не повече от 5%. Загубите не са трудни за изчисляване, ако знаете стойността на съпротивлението на жилата на кабела и изчисления ток на натоварване. Но обикновено за изчисляване на загубите те използват таблици на зависимостта на загубите от въртящия момент на товара. Моментът на натоварване се изчислява като произведение от дължината на кабела в метри и мощността в киловати.
Данните за изчисляване на загубите при еднофазно напрежение 220 V са показани в таблица 1. Например, за кабел с медни проводници със сечение 2,5 mm2, с дължина на кабела 30 метра и мощност на натоварване 3 kW, моментът на натоварване е 30x3 = 90, а загубите ще бъдат 3%. Ако изчислената стойност на загубата надвишава 5%, тогава е необходимо да изберете кабел с по-голямо напречно сечение.
Таблица 1. Момент на натоварване, kW x m, за медни проводници в двупроводна линия за напрежение 220 V при дадено напречно сечение на проводника
Използвайки таблица 2, можете да определите загубите в трифазна линия. Сравнявайки таблици 1 и 2, можете да видите, че в трифазна линия с медни проводници с напречно сечение 2,5 mm2 загубите от 3% съответстват на шест пъти въртящия момент на натоварване.
Тройно увеличение на въртящия момент на товара се дължи на разпределението на мощността на натоварване върху три фази и двойно увеличение поради факта, че в трифазна мрежа със симетрично натоварване (същите токове във фазовите проводници) токът в нулевият проводник е нула. При асиметрично натоварване се увеличават загубите на кабела, което трябва да се вземе предвид при избора на напречното сечение на кабела.
Таблица 2. Момент на натоварване, kW x m, за медни проводници в трифазна четирипроводна линия с нула за напрежение 380/220 V при дадено напречно сечение на проводника (за да увеличите таблицата, щракнете върху фигурата)
Загубите на кабела имат значително влияние при използване на лампи с ниско напрежение, като халогенни лампи. Това е разбираемо: ако 3 волта паднат на фазовия и нулевия проводник, тогава при напрежение 220 V най-вероятно няма да забележим това, а при напрежение 12 V напрежението на лампата ще падне наполовина до 6 V , Ето защо трансформаторите за захранване на халогенни лампи трябва да бъдат максимално доближени до лампите. Например при дължина на кабела 4,5 метра с напречно сечение 2,5 mm2 и натоварване 0,1 kW (две лампи по 50 W) моментът на натоварване е 0,45, което съответства на загуба от 5% (Таблица 3).
Таблица 3. Момент на натоварване, kW x m, за медни проводници в двупроводна линия за напрежение 12 V при дадено напречно сечение на проводника
Таблиците по-горе не вземат предвид увеличаването на съпротивлението на проводниците поради нагряване поради протичащия през тях ток. Следователно, ако кабелът се използва при токове от 0,5 или повече от максимално допустимия ток на кабела с дадено напречно сечение, тогава трябва да се въведе корекция. В най-простия случай, ако очаквате загуби от не повече от 5%, тогава изчислете напречното сечение въз основа на загуби от 4%. Освен това загубите могат да се увеличат, ако има голям брой кабелни връзки.
Кабелите с алуминиеви проводници имат съпротивление 1,7 пъти по-голямо от кабелите с медни проводници и съответно загубите им са 1,7 пъти по-големи.
Вторият ограничаващ фактор за дългите дължини на кабела е превишаването на допустимата стойност на съпротивление на веригата фаза-нула. За защита на кабелите от претоварване и късо съединение, като правило, се използват прекъсвачи с комбинирано освобождаване. Такива превключватели имат термични и електромагнитни освобождавания.
Електромагнитното освобождаване осигурява мигновено (десети и дори стотни от секундата) изключване на аварийния участък от мрежата в случай на късо съединение. Например, прекъсвач, обозначен като C25, има 25 A термично освобождаване и 250 A електромагнитно освобождаване. Автоматичните прекъсвачи от група "C" имат кратност на тока на прекъсване на електромагнитното освобождаване към термичното от 5 до 10. Но се взема максималната стойност.
Общото съпротивление на веригата фаза-нула включва: съпротивлението на понижаващия трансформатор на трансформаторната подстанция, съпротивлението на кабела от подстанцията до входното разпределително устройство (SDU) на сградата, съпротивлението на кабела, положен от ASU към разпределителната уредба (RU) и съпротивлението на кабела на самата групова линия, чието напречно сечение се изисква да се определи.
Ако линията има голям брой връзки на кабелни сърцевини, например групова линия от голям брой лампи, свързани с кабел, тогава трябва да се вземе предвид и съпротивлението на контактните връзки. Много точните изчисления отчитат съпротивлението на дъгата в точката на повреда.
Общото съпротивление на веригата фаза-нула за четирижилни кабели е дадено в таблица 4. Таблицата взема предвид съпротивлението както на фазовия, така и на нулевия проводник. Стойностите на съпротивлението са дадени при температура на сърцевината на кабела от 65 градуса. Таблицата е валидна и за двупроводни линии.
Таблица 4. Фаза на импеданса на веригата - нула за 4-жилни кабели, Ohm/km при температура на сърцевината 65 o C
В градските трансформаторни подстанции по правило се монтират трансформатори с мощност от 630 kV или повече. A и повече, имащи изходно съпротивление Rtp по-малко от 0,1 Ohm. В селските райони могат да се използват трансформатори от 160 - 250 kV. И с изходно съпротивление от около 0,15 Ohm и дори трансформатори за 40 - 100 kV. A, имащ изходен импеданс от 0,65 - 0,25 Ohm.
Захранващите мрежови кабели от градските трансформаторни подстанции до ASU на къщи обикновено се използват с алуминиеви проводници с напречно сечение на фазовия проводник най-малко 70 - 120 mm2. Ако дължината на тези линии е по-малка от 200 метра, съпротивлението на фазово-неутралната верига на захранващия кабел (Rpc) може да се приеме равно на 0,3 Ohm. За по-точно изчисление трябва да знаете дължината и напречното сечение на кабела или да измерите това съпротивление. Едно от устройствата за такива измервания (векторно устройство) е показано на фиг. 2.
Ориз. 2. Устройство за измерване на съпротивлението на веригата фаза-нула "Вектор"
Съпротивлението на линията трябва да бъде такова, че в случай на късо съединение токът във веригата гарантирано да надвишава работния ток на електромагнитното освобождаване. Съответно за прекъсвача C25 токът на късо съединение в линията трябва да надвишава стойността от 1,15x10x25=287 A, тук 1,15 е коефициентът на безопасност. Следователно съпротивлението на веригата фаза-нула за прекъсвача C25 не трябва да бъде повече от 220V/287A=0,76 Ohm. Съответно, за прекъсвач C16 съпротивлението на веригата не трябва да надвишава 220V/1,15x160A=1,19 Ohms, а за прекъсвач C10 - не повече от 220V/1,15x100=1,91 Ohms.
По този начин, за градска жилищна сграда, като Rtp = 0,1 Ohm; Rpk=0,3 Ohm при използване на кабел с медни проводници със сечение 2,5 mm2 в контактната мрежа, защитен с прекъсвач C16, съпротивлението на кабела Rgr (фазови и неутрални проводници) не трябва да надвишава Rgr=1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 ома. От таблица 4 намираме дължината му - 0,79/17,46 = 0,045 км, или 45 метра. За повечето апартаменти тази дължина е достатъчна.
Когато се използва прекъсвач C25 за защита на кабел с напречно сечение 2,5 mm2, съпротивлението на веригата трябва да бъде по-малко от 0,76 - 0,4 = 0,36 Ohm, което съответства на максимална дължина на кабела от 0,36/17,46 = 0,02 km, или 20 метра.
При използване на прекъсвач C10 за защита на групова осветителна линия, направена с кабел с медни проводници със сечение 1,5 mm2, получаваме максимално допустимото съпротивление на кабела от 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, което съответства на максимална дължина на кабела от 1,51/29, 1 = 0,052 км или 52 метра. Ако такава линия е защитена с прекъсвач C16, тогава максималната дължина на линията ще бъде 0,79/29,1 = 0,027 km, или 27 метра.