Hogyan válasszuk ki a kábel keresztmetszetét teljesítmény szerint? Számítási példák. Vezeték-keresztmetszet otthoni vezetékekhez: hogyan kell helyesen kiszámítani az otthoni kábel keresztmetszetét

Manapság a kábeltermékek széles skálája létezik, a magok keresztmetszete 0,35 mm2-től. és magasabb.

Ha a háztartási huzalozáshoz nem megfelelő kábelkeresztmetszetet választ, az eredmény két eredménnyel járhat:

1. A túl vastag mag „üti” a költségvetését, mert... a lineáris mérője többe fog kerülni.
2. Ha a vezeték átmérője nem megfelelő (kisebb a szükségesnél), a vezetők elkezdenek felmelegedni, és megolvasztják a szigetelést, ami hamarosan rövidzárlathoz vezet.

Mint érti, mindkét eredmény kiábrándító, ezért a lakás előtt és a lakásban helyesen kell kiszámítani a kábel keresztmetszetét a teljesítménytől, az áramerősségtől és a vezeték hosszától függően. Most részletesen megvizsgáljuk az egyes módszereket.

Elektromos készülékek teljesítményének kiszámítása

Minden kábelhez van egy bizonyos mennyiségű áram (teljesítmény), amelyet az elektromos készülékek működtetésekor el tud viselni. Ha az összes eszköz által fogyasztott áram (teljesítmény) meghaladja a vezető számára megengedett értéket, akkor hamarosan elkerülhetetlen a baleset.

A házban lévő elektromos készülékek teljesítményének önálló kiszámításához külön-külön fel kell írnia az egyes készülékek jellemzőit (tűzhely, TV, lámpák, porszívó stb.) egy papírra. Ezt követően az összes értéket összeadják, és a kapott szám alapján kiválasztják az optimális keresztmetszetű maggal rendelkező kábelt.

A számítási képlet így néz ki:

Ptotal = (P1+P2+P3+…+Pn)*0,8,

Ahol: P1..Pn – az egyes készülékek teljesítménye, kW

Kérjük, vegye figyelembe, hogy a kapott számot meg kell szorozni egy 0,8-as korrekciós tényezővel. Ez az együttható azt jelenti, hogy az összes elektromos készüléknek csak 80%-a fog működni egyszerre. Ez a számítás logikusabb, mert például porszívót vagy hajszárítót biztosan nem fogsz sokáig használni szünet nélkül.

Táblázatok a kábelkeresztmetszet teljesítmény szerinti kiválasztásához:

Ezek adott és leegyszerűsített táblázatok, pontosabb értékek az 1.3.10-1.3.11 bekezdésekben találhatók.

Amint látható, minden egyes kábeltípushoz a táblázatértékeknek saját adatai vannak. Csak meg kell találni a legközelebbi teljesítményértéket, és megnézni a magok megfelelő keresztmetszetét.

Annak érdekében, hogy egyértelműen megértse, hogyan kell helyesen kiszámítani a kábel teljesítményét, adunk egy egyszerű példát:

Kiszámoltuk, hogy a lakásban lévő összes elektromos készülék összteljesítménye 13 kW. Ezt az értéket meg kell szorozni 0,8-as tényezővel, ami 10,4 kW tényleges terhelést eredményez. A táblázatban ezután az oszlopban keresünk megfelelő értéket. Elégedettek vagyunk a „10,1” számmal egyfázisú hálózatnál (feszültség 220 V), és a „10,5” számmal, ha a hálózat háromfázisú.

Ez azt jelenti, hogy ki kell választania a kábelmag keresztmetszetét, amely az összes számítási eszközt táplálja - egy lakásban, szobában vagy más helyiségben. Ez azt jelenti, hogy egy ilyen számítást el kell végezni minden egy kábelről táplált aljzatcsoportra, vagy minden eszközre, ha közvetlenül a panelről táplálják. A fenti példában kiszámítottuk a bemeneti kábel magjainak keresztmetszeti területét az egész házra vagy lakásra.

Összességében egyfázisú hálózathoz 6 mm-es vezetővel, háromfázisú hálózathoz 1,5 mm-es vezetővel rendelkező keresztmetszetet választunk. Mint látható, minden nagyon egyszerű, és még egy kezdő villanyszerelő is megbirkózik ezzel a feladattal!

Az aktuális terhelés számítása

A kábel-keresztmetszet áramszámítása pontosabb, ezért a legjobb ezt használni. A lényeg hasonló, de csak ebben az esetben kell meghatározni az elektromos vezetékek aktuális terhelését. Először képletek segítségével kiszámítjuk az egyes eszközök áramerősségét.

Ha a ház egyfázisú hálózattal rendelkezik, a számításhoz a következő képletet kell használnia:Háromfázisú hálózat esetén a képlet így fog kinézni:Hol, P – az elektromos készülék teljesítménye, kW

cos Phi - teljesítménytényező

További részletek a számítási teljesítményhez kapcsolódó képletekről a cikkben találhatók:.

Felhívjuk a figyelmet arra, hogy a táblázatban szereplő értékek értéke a vezető lefektetésének körülményeitől függ. -nél a megengedett áramterhelések és teljesítmény lényegesen nagyobbak lesznek, mint a -nál.

Ismételjük meg, minden keresztmetszeti számítást egy adott eszközre vagy eszközcsoportra végeznek.

Táblázat az áram és a teljesítmény kábelkeresztmetszetének kiválasztásához:

Számítás hossz alapján

Nos, a kábel keresztmetszetének kiszámításának utolsó módja a hossz. A következő számítások lényege, hogy minden vezetőnek saját ellenállása van, ami a vezeték hosszának növekedésével járul hozzá (minél nagyobb a távolság, annál nagyobb a veszteség). Abban az esetben, ha a veszteség meghaladja az 5%-ot, akkor nagyobb vezetős vezetéket kell választani.

A számításokhoz a következő módszert használják:

• Ki kell számítani az elektromos készülékek teljes teljesítményét és az áramerősséget (a fenti képleteket megadtuk).
• Az elektromos vezeték ellenállását kiszámítják. A képlet a következő: vezető ellenállása (p) * hossza (méterben). Az így kapott értéket el kell osztani a kiválasztott kábelkeresztmetszettel.

R=(p*L)/S, ahol p a táblázatos érték

Felhívjuk a figyelmet arra, hogy az áram hosszát meg kell duplázni, mert Az áram kezdetben az egyik magon keresztül folyik, majd a másikon visszatér vissza.

• A feszültségveszteség kiszámítása: az áramerősség megszorozva a számított ellenállással.

U veszteségek =I terhelem *R vezetékeket

LOSSES=(U veszteségek /U nom)*100%

• A veszteségek mértékét meghatározzuk: a feszültségveszteségeket elosztjuk a hálózati feszültséggel, és megszorozzuk 100%-kal.
• A végső számot elemzik. Ha az érték kisebb, mint 5%, elhagyjuk a kiválasztott magkeresztmetszetet. Ellenkező esetben „vastagabb” vezetőt választunk.

Tegyük fel, hogy kiszámoltuk, hogy magjaink ellenállása 0,5 Ohm, az áramerősség pedig 16 A, akkor:

U veszteségek =16*0,5=8 Volt

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

Ellenállási táblázat:

Az otthoni kényelem és biztonság az elektromos vezetékek keresztmetszetének helyes megválasztásától függ. Túlterhelés esetén a vezető túlmelegszik, és a szigetelés megolvadhat, ami tüzet vagy rövidzárlatot okozhat. De nem jövedelmező a szükségesnél nagyobb keresztmetszetet venni, mivel a kábel ára nő.

Általában a fogyasztók számától függően számítják ki, amelyhez először meghatározzák a lakás által felhasznált teljes teljesítményt, majd az eredményt megszorozzák 0,75-tel. A PUE a terhelések táblázatát használja a kábel keresztmetszete mentén. Ebből könnyen meghatározható a magok átmérője, ami az anyagtól és az átmenő áramtól függ. Általában rézvezetőket használnak.

A kábelmag keresztmetszetének pontosan meg kell felelnie a számítottnak - a szabványos mérettartomány növelésének irányában. A legveszélyesebb, ha alábecsülik. Ezután a vezető folyamatosan túlmelegszik, és a szigetelés gyorsan meghibásodik. És ha telepíti a megfelelőt, az gyakran aktiválódik.

Ha a vezeték keresztmetszetét megnöveljük, az többe fog kerülni. Bár szükség van egy bizonyos tartalékra, mivel a jövőben általában új berendezéseket kell csatlakoztatni. Célszerű körülbelül 1,5-ös biztonsági tényezőt használni.

A teljes teljesítmény kiszámítása

A lakás által fogyasztott teljes teljesítmény a fő bemenetre esik, amely belép az elosztótáblába, majd azt követően a vezetékekbe ágazik:

• világítás;
• aljzatok csoportjai;
• egyedi nagy teljesítményű elektromos készülékek.

Ezért a tápkábel legnagyobb keresztmetszete a bemeneten van. A kimeneti vezetékeken a terheléstől függően csökken. Először is meg kell határozni az összes terhelés összteljesítményét. Ez nem nehéz, mivel minden háztartási készülék házán és útlevelében fel van tüntetve.

Minden erő összeadódik. A számításokat minden áramkörre hasonlóan végezzük. A szakértők azt javasolják, hogy az összeget meg kell szorozni 0,75-tel. Ez azzal magyarázható, hogy nem minden eszköz csatlakozik egyszerre a hálózathoz. Mások azt javasolják, hogy válasszon nagyobb részt. Ennek köszönhetően tartalék keletkezik a jövőben esetlegesen megvásárolható további elektromos készülékek utólagos üzembe helyezésére. Meg kell jegyezni, hogy ez a kábelszámítási lehetőség megbízhatóbb.

Hogyan határozzuk meg a vezeték keresztmetszetét?

Minden számítás magában foglalja a kábel keresztmetszetét. Könnyebb az átmérő alapján meghatározni, ha a képleteket használja:

• S=π D²/4;
• D= √(4×S/π).

ahol π = 3,14.

S = N×D²/1,27.

Sodrott huzalokat használnak ott, ahol rugalmasságra van szükség. Állandó telepítésekhez olcsóbb tömör vezetékeket használnak.

Hogyan válasszunk kábelt teljesítmény alapján?

A vezetékek kiválasztásához használja a kábelkeresztmetszet terhelési táblázatát:

• Ha a nyitott típusú vezeték 220 V-on van feszültség alatt, és a teljes teljesítmény 4 kW, akkor 1,5 mm² keresztmetszetű rézvezetéket veszünk. Ezt a méretet általában világítási vezetékekhez használják.
• 6 kW teljesítménynél nagyobb keresztmetszetű vezetékekre van szükség - 2,5 mm². A vezetéket olyan aljzatokhoz használják, amelyekhez háztartási készülékek csatlakoznak.
• 10 kW teljesítményhez 6 mm²-es vezeték szükséges. Általában konyhába való, ahol elektromos tűzhely van csatlakoztatva. Az ilyen terhelés ellátása külön vezetéken keresztül történik.

Melyik kábel jobb?

A villanyszerelők jól ismerik a német NUM márkájú irodai és lakóhelyiségek kábelét. Oroszországban olyan márkájú kábeleket gyártanak, amelyek alacsonyabb jellemzőkkel rendelkeznek, bár lehet, hogy ugyanaz a név. Megkülönböztethetők a magok közötti térben lévő vegyületszivárgásról vagy annak hiányáról.

A huzal monolitikus és többvezetékes kivitelben készül. Minden mag, valamint az összes csavarás kívülről PVC-vel van szigetelve, és a köztük lévő töltőanyag nem gyúlékony:

• Így a NUM kábelt beltérben használják, mivel a kültéri szigetelést a napfény tönkreteszi.
• Belső kábelként pedig a VVG márkájú kábelt széles körben használják. Olcsó és elég megbízható. Nem ajánlott földbe fektetni.
• A VVG márkájú vezeték lapos és kerek. A magok között nem használnak töltőanyagot.
• égést nem támogató külső héjjal készült. A magokat kereken, 16 mm² keresztmetszetig és a feletti szektorig gyártják.
• A PVS és ShVVP kábelmárkák többvezetékesek, és elsősorban háztartási készülékek csatlakoztatására szolgálnak. Gyakran használják otthoni elektromos vezetékekként. A korrózió miatt nem javasolt a szabadban többvezetékes vezetékek használata. Ezenkívül a hajlító szigetelés alacsony hőmérsékleten megreped.
• Az utcán páncélozott és nedvességálló AVBShv és VBShv kábeleket helyeznek el a föld alatt. A páncél két acélszalagból készül, ami növeli a kábel megbízhatóságát és ellenáll a mechanikai igénybevételnek.

Az aktuális terhelés meghatározása

Pontosabb eredményt kapunk a kábelkeresztmetszet teljesítmény és áram alapján történő kiszámításával, ahol a geometriai paraméterek az elektromosakhoz kapcsolódnak.

Az otthoni vezetékezésnél nemcsak az aktív terhelést kell figyelembe venni, hanem a reaktív terhelést is. Az áramerősséget a következő képlet határozza meg:

I = P/(U∙cosφ).

A reaktív terhelést fénycsövek és elektromos készülékek motorjai (hűtőszekrény, porszívó, elektromos szerszámok stb.) hozzák létre.

Aktuális példa

Nézzük meg, mit tegyünk, ha meg kell határozni a 25 kW összteljesítményű háztartási készülékek és a 10 kW teljesítményű háromfázisú gépek csatlakoztatásához szükséges rézkábel keresztmetszetét. Ez a csatlakozás földbe fektetett öteres kábellel történik. Az otthoni étel onnan származik

A reaktív komponenst figyelembe véve a háztartási készülékek és berendezések teljesítménye a következő lesz:

• P mindennapi élet = 25/0,7 = 35,7 kW;
• P rev. = 10/0,7 = 14,3 kW.

A bemeneti áramok meghatározása:

• Élek = 35,7 × 1000/220 = 162 A;
• I rev. = 14,3 × 1000/380 = 38 A.

Ha az egyfázisú terhelések egyenletesen oszlanak el három fázis között, akkor az egyikben az áram folyik:

I f = 162/3 = 54 A.

I f = 54 + 38 = 92 A.

Nem minden berendezés működik egyszerre. Figyelembe véve a tartalékot, minden fázis a jelenlegi:

I f = 92 × 0,75 × 1,5 = 103,5 A.

Egy öteres kábelnél csak a fázisvezetőket veszik figyelembe. Földbe fektetett kábel esetén 103,5 A áramerősség mellett 16 mm² magkeresztmetszet határozható meg (a kábelkeresztmetszet szerinti terhelések táblázata).

Az áram finomított számítása pénzt takarít meg, mivel kisebb keresztmetszetre van szükség. A kábelteljesítmény durvább számítása esetén a mag keresztmetszete 25 mm² lesz, ami többe kerül.

Kábel feszültségesés

A vezetőknek van ellenállásuk, amelyet figyelembe kell venni. Ez különösen fontos hosszú kábelek vagy kis keresztmetszetek esetén. Létrehozták a PES szabványokat, amelyek szerint a kábel feszültségesése nem haladhatja meg az 5%-ot. A számítás a következőképpen történik.

1. A vezető ellenállását meghatározzuk: R = 2×(ρ×L)/S.
2. Feszültségesés található: U pad. = I×R. A lineáris százalékhoz viszonyítva ez lesz: U % = (U esés / U lineáris) × 100.

A képletekben a következő jelöléseket használjuk:

• ρ - fajlagos ellenállás, Ohm × mm²/m;
• S - keresztmetszeti terület, mm².

A 2-es együttható azt mutatja, hogy az áram két vezetéken keresztül folyik.

Példa kábelszámításra feszültségesés alapján

• A vezeték ellenállása: R = 2 (0,0175 × 20)/2,5 = 0,28 Ohm.
• Áramerősség a vezetőben: I = 7000/220 = 31,8 A.
• Feszültségesés a hordozón: U pad. = 31,8 × 0,28 = 8,9 V.
• Feszültségesés százalékos aránya: U% = (8,9/220) × 100 = 4,1 %.

A hordozó a hegesztőgéphez az elektromos berendezésekre vonatkozó üzemeltetési szabályzat előírásainak megfelelően alkalmas, mivel a feszültségesés százaléka rajta a normál tartományon belül van. Ennek értéke a tápvezetéken azonban továbbra is nagy marad, ami negatívan befolyásolhatja a hegesztési folyamatot. Itt ellenőrizni kell a hegesztőgép tápfeszültségének alsó megengedett határát.

Következtetés

Az elektromos vezetékek megbízható védelme érdekében a túlmelegedés ellen, ha a névleges áramot hosszabb ideig túllépik, a kábelkeresztmetszeteket a hosszú távú megengedett áramok alapján számítják ki. A számítás leegyszerűsödik, ha a kábel-keresztmetszet terhelési táblázatát használjuk. Pontosabb eredményt kapunk, ha a számítást a maximális áramterhelés alapján végezzük. A stabil és hosszú távú működés érdekében egy automatikus kapcsoló van beépítve az elektromos vezetékek áramkörébe.

A háztartási elektromos hálózat telepítését úgy kell elvégezni, hogy a felhasználók egyidejűleg több nagy teljesítményű elektromos készüléket is gond nélkül bekapcsolhassanak. Ezért ki kell választani a vezeték-keresztmetszetet az otthoni vezetékekhez a lakás és a ház elektromos hálózatainak paramétereinek hozzáértő számítása alapján.

Számos számítási módszer létezik. Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg a különböző megközelítésekkel, és válassza ki a legjobb megoldást. A huzal-keresztmetszet kiszámításának technológiája mellett a cikk leírja az elektromos vezetékek kiválasztásának fő paramétereit, és jelzi az elektromos készülékek maximális teljesítményére vonatkozó szabályozási korlátozásokat.

A szabványos elektromos aljzatokat 16 A folyamatos áramra tervezték, ami a készülék bekapcsolt állapotában 3,52 kW maximális teljesítménynek felel meg. Általában 2,5 mm 2 keresztmetszetű rézkábelhez csatlakoznak, ami félrevezető lehet a vezeték típusának kiválasztásakor a többi elektromos vezetékhez.

A kábel keresztmetszeti területének növekedésével párhuzamosan az ára is növekszik. Az elektromos vezetékeken azonban nem szabad megtakarítani - ez sokkal nagyobb pénzügyi költségekhez vezethet a jövőben.

Amikor az elektronok áthaladnak egy fémen, az energia egy része hőként disszipálódik. Nagy áramerősség és kis kábelkeresztmetszet esetén a hőelem a fém túlmelegedéséhez és a burkolat megolvadásához vezethet.

Háztartási körülmények között ez falon belüli rövidzárlatot és tüzet is okozhat a szabad vezetékekben, különösen a megcsavarodott helyeken.

Ennek eredményeként a következő helyzetek fordulhatnak elő:

1. Nagyszabású tűz ha gyúlékony anyag van a kábel közelében.
2. Szivárgási áram a maghéj tökéletlen megolvadása esetén. Ez elpazarolt energiafogyasztáshoz és áramütés lehetőségéhez vezet a lakosok számára.
3. Észrevehetetlen. Emiatt a lakás egy része vagy az egész szoba feszültségmentessé válik. Ezt követően a töréspont felkutatása, majd a vezetékek helyi faljavítással történő cseréje szükséges.

A vastag elektromos vezeték kiválasztásának egy lakáshoz, árréssel is van egy hátránya - a pénzeszközök túlköltése, aminek nincs értelme. Ezért jobb, ha számítási módszerekkel választja ki a vezetékek keresztmetszetét, hogy elkerülje a fenti problémákat.

A vezeték-keresztmetszet kiválasztásának szempontjai

Nem csak az eszköz teljesítménye határozza meg a szükséges elektromos vezetékek jellegét. Vannak más tényezők is, amelyek hatását figyelembe kell venni a szükséges kábelkeresztmetszet kiszámításakor. Befolyásolhatják a vezető hőképződését, tűzveszélyét és teljesítményjellemzőit.

6. sz. Kábel-keresztmetszet számítása a táblázat szerint. Mivel az otthoni huzalozáshoz szükséges vezeték optimális megválasztását nemcsak az eszközök paraméterei, hanem külső tényezők is befolyásolják (mag anyaga, burkolata, beépítési rajza stb.), minden esetnek megvannak a maga táblázatai, amelyeket az alábbiakban tárgyalunk. .

Az elektromos kábel keresztmetszetének meghatározása táblázatok segítségével

A közönséges háztartási vezetékek keresztmetszetének kiszámítását a táblázatok mutatják be:

Hasonló táblázatokat használnak az elektromos vezetékek kiszámításakor és az iparban. A háztartási kábelek általában sokkal egyszerűbbek, ezért a tervezési anyagok száma meglehetősen korlátozott. A táblázatokban feltüntetett paraméterek nem kitaláltak, hanem az ipari szabványokban vannak feltüntetve, például a GOST 31996-2012-ben.

Feszültségesés számítás

Az elektromos kábel keresztmetszetétől nemcsak a mag felmelegedésének mértéke, hanem a vezeték túlsó végén lévő elektromos feszültség is függ. A háztartási készülékeket az elektromos hálózat bizonyos paramétereire tervezték, és ezek állandó eltérése a berendezés élettartamának csökkenéséhez vezethet.

Ha a feszültség leesik a kazánon, tanácsos stabilizátort felszerelni, hogy a berendezés ne érjen további terhelést az elektromos hálózat működési jellemzőinek következetlenségei miatt.

Ahogy a kábel meghosszabbodik, feszültségesés lép fel. Ez a hatás a vezeték keresztmetszetének növelésével csökkenthető. Kritikusnak tekinthető, hogy a vezeték végén lévő feszültséget 5%-kal csökkentsék az áramforrásnál mért értékhez képest.

Upad = I*2*(ρ*L)/S,

• ρ – fém ellenállás, Ohm*mm2/m;
• L– kábelhossz, m;
• S– vezeték keresztmetszete mm2-ben;
• Felemelkedés– esési feszültség, Volt;
• én– a vezetőn átfolyó áram.

Ha a számított feszültségesés meghaladja a névleges feszültség 5%-át, akkor nagyobb keresztmetszetű kábelt kell használni. Ez biztosítja a berendezés stabil működését.

A feszültségértékekre különösen érzékenyek a fűtőkazánok, mosógépek és egyéb, sok relével és érzékelővel rendelkező berendezések. Ezt a tulajdonságot a hordozók használatakor is figyelembe kell venni.

Szabályozási korlátozások

A lakosságot villamos energiát ellátó közüzemi társaságok jogosultak korlátozásokat bevezetni a lakásban lévő készülékek maximális összteljesítményére vonatkozóan. Ez bizonyos kapacitású villamosenergia-mérők felszerelésével érhető el.

A készülék automatikus eldobható vagy újrafelhasználható biztosítékokkal van felszerelve, amelyek a küszöbáramérték túllépése esetén működnek.

A szovjet típusú villanyórákat tömegesen lecserélik elektronikusra. Még érzékenyebbek a túlterhelésre, ami miatt gyorsan meghibásodnak

Ha eltávolítja a dugaszokat a mérőről, és közvetlenül a lakás vezetékéhez csatlakoztatja, akkor garantáltan kiég, ha az üzemmód hosszabb ideig megszakad. A lakásokba szerelt szovjet fogyasztásmérők többsége akár 1 percig is elviseli a 25 A-es csúcsterhelést.

Ezt követően elégetik őket, ami új készülék beszerelésének kifizetését és az üzemeltetési szabályok megsértéséért pénzbírságot vonhat maga után.

A bejárati vezeték szintén nem bírja a nagy terhelést, ha kiég, egyszerre több lakás áramellátását is megszakíthatja. Ezért, ha egy lakást 2,5 mm-es kábellel csatlakoztat a házon belüli hálózathoz, akkor nem számíthat arra, hogy egy vastagabb lakáson belüli vezeték képes ellenállni a nagy terhelésnek.

Különösen fontos figyelembe venni a szabályozási korlátozások tényezőjét az elektromos fűtés, a fűtött padlók, az infraszaunák és más energiaigényes berendezések telepítésének tervezése során.

A lakás elé telepített elektromos berendezések lehetőségeiről először az illetékes közműszolgáltatókkal kell egyeztetni.

Következtetések és hasznos videó a témában

A videók villanyszerelők gyakorlati tanácsait tartalmazzák az otthoni vezetékek kiválasztásához és beszerzéséhez. Segítenek a kábelnek megfelelő felszerelés vásárlásában, amely biztosan megvédi otthonát a hálózati túlterhelések esetleges problémáitól.

Az otthoni vezetékek kábelének kiválasztásakor a fő tényezők a háztartási készülékek teljesítménye és a lakás elektromos energiáját ellátó elektromos hálózatok korlátai.

A megfelelő vezeték-keresztmetszet kiválasztásával minden szükséges elektromos készüléket csatlakoztathat a hálózathoz. Ez kiküszöböli a berendezés üzemeltetése során jelentkező kellemetlenségeket, és segít megelőzni a vezetékek tüzét.

Van valami hozzáfűznivalója vagy kérdése van a vezeték-keresztmetszet kiszámításával kapcsolatban? Kérjük, írjon megjegyzéseket a kiadványhoz, és vegyen részt az anyag vitájában. A kapcsolatfelvételi űrlap az alsó blokkban található.

Hogyan számítsuk ki a kábelt áram, feszültség és hossz alapján. , mint tudod, különböző szekciókban, anyagokban és különböző számú maggal kapható. Melyiket válassza, hogy ne fizessen túl, és egyben biztosítsa a házban lévő összes elektromos készülék biztonságos, stabil működését? Ehhez ki kell számítani a kábelt. A keresztmetszet kiszámítása a hálózatról táplált eszközök teljesítményének és a kábelen átfolyó áram ismeretében történik. Ezenkívül ismernie kell néhány további huzalozási paramétert is.

Alapszabályok

Lakóépületek, garázsok és lakások elektromos hálózatainak fektetésekor leggyakrabban legfeljebb 1 kV feszültségre tervezett gumi vagy PVC szigetelésű kábeleket használnak. Vannak kültéren, beltéren, falakban (hornyokban) és csövekben használható márkák. Általában ez egy VVG vagy AVVG kábel, eltérő keresztmetszettel és magszámmal.
Az elektromos készülékek csatlakoztatására PVA vezetékeket és SHVVP vezetékeket is használnak.

A számítás után a megengedett legnagyobb keresztmetszeti értéket számos kábelminőség közül választják ki.

A keresztmetszet kiválasztására vonatkozó alapvető ajánlások az elektromos szerelési szabályokban (PUE) találhatók. Megjelent a 6. és 7. kiadás, amelyek részletesen leírják a kábelek és vezetékek lefektetését, a védelmi, elosztóberendezések és egyéb fontos pontok felszerelését.

A szabályok megszegése esetén közigazgatási bírságot szabnak ki. De a legfontosabb dolog az, hogy a szabályok megsértése elektromos készülékek meghibásodásához, vezetékek tüzéhez és súlyos tüzekhez vezethet. A tűzkárokat néha nem pénzben, hanem emberáldozatban mérik.

A megfelelő szakasz kiválasztásának fontossága

Miért olyan fontos a kábel méretezése? A válaszhoz emlékeznie kell az iskolai fizikaórákra.

Az áram átfolyik a vezetékeken és felmelegíti azokat. Minél erősebb a teljesítmény, annál nagyobb a fűtés. Az aktív áramerősség kiszámítása a következő képlettel történik:

P=U*I* cos φ=I²*R

R- aktív ellenállás.

Mint látható, a teljesítmény az áramerősségtől és az ellenállástól függ. Minél nagyobb az ellenállás, annál több hő keletkezik, vagyis annál jobban felmelegednek a vezetékek. Ugyanez az áramra. Minél nagyobb, annál jobban felmelegszik a vezető.

Az ellenállás viszont függ a vezető anyagától, hosszától és keresztmetszeti területétől.

R=ρ*l/S

ρ - ellenállás;

l– a vezető hossza;

S- keresztmetszeti terület.

Látható, hogy minél kisebb a terület, annál nagyobb az ellenállás. És minél nagyobb az ellenállás, annál jobban felmelegszik a vezető.

Ha vesz egy huzalt, és megméri az átmérőjét, ne felejtse el, hogy a terület kiszámítása a következő képlettel történik:

S=π*d²/4

d- átmérő.

Ne feledkezzünk meg az ellenállásról sem. Ez az anyagtól függ, amelyből a vezetékek készülnek. Az alumínium ellenállása nagyobb, mint a rézé. Ez azt jelenti, hogy ugyanazon a területen az alumínium erősebben felmelegszik. Azonnal világossá válik, hogy miért ajánlott a rézhuzaloknál nagyobb keresztmetszetű alumíniumhuzalokat használni.

Annak érdekében, hogy ne menjen bele minden alkalommal a kábelkeresztmetszet hosszú számításába, szabványokat dolgoztak ki a vezetékek keresztmetszetének táblázatokban történő kiválasztására.

Vezeték-keresztmetszet számítása teljesítmény és áram alapján

A vezeték keresztmetszetének kiszámítása a lakás elektromos készülékei által fogyasztott teljes teljesítménytől függ. Kiszámítható egyénileg, vagy átlagos jellemzőket is használhat.

A számítások pontossága érdekében egy blokkdiagramot készítenek, amely bemutatja az eszközöket. Mindegyik teljesítményét megtudhatja az utasításokból, vagy elolvashatja a címkén. Az elektromos tűzhelyek, kazánok és légkondicionálók a legnagyobb teljesítményűek. A teljes értéknek körülbelül 5-15 kW tartományban kell lennie.

A teljesítmény ismeretében a névleges áramot a következő képlettel határozzuk meg:

I=(P*K)/(U*cos φ)

P– teljesítmény wattban

U= 220 Volt

K=0,75 – egyidejű kapcsolási tényező;

cos φ=1 háztartási elektromos készülékekhez;

Ha a hálózat háromfázisú, akkor egy másik képletet használnak:

I=P/(U*√3*cos φ)

U= 380 Volt

Az áram kiszámítása után a PUE-ban szereplő táblázatokat kell használnia, és meg kell határoznia a vezeték keresztmetszetét. A táblázatok a különböző típusú szigetelésű réz- és alumíniumhuzalok megengedett folyamatos áramát jelzik. A kerekítés mindig felfelé történik, hogy a margó maradjon.

Hivatkozhat azokra a táblázatokra is, amelyekben a keresztmetszetet csak teljesítmény alapján javasoljuk meghatározni.

Speciális számológépeket fejlesztettek ki, amelyekkel az áramfelvétel, a hálózati fázisok és a kábelvezeték hossz ismeretében meg lehet határozni a keresztmetszetet. Ügyelni kell a beépítés körülményeire (csőben vagy szabadban).

A huzalozás hosszának hatása a kábelválasztásra

Ha a kábel nagyon hosszú, akkor további korlátozások merülnek fel a keresztmetszet megválasztásával kapcsolatban, mivel egy meghosszabbított szakaszon feszültségveszteség lép fel, ami további fűtéshez vezet. A feszültségveszteségek kiszámításához a „terhelési nyomaték” fogalmát használják. Meghatározása a kilowattban kifejezett teljesítmény és a méterben kifejezett hosszúság szorzata. Ezután nézze meg a veszteségek értékét a táblázatokban. Például, ha az áramfelvétel 2 kW és a kábel hossza 40 m, akkor a nyomaték 80 kW*m. 2,5 mm² keresztmetszetű rézkábelhez. ez azt jelenti, hogy a feszültségveszteség 2-3%.

Ha a veszteségek meghaladják az 5%-ot, akkor olyan keresztmetszetet kell venni, amely nagyobb, mint az adott áram mellett ajánlott.

A számítási táblázatok külön állnak rendelkezésre az egyfázisú és háromfázisú hálózatokhoz. Háromfázisú terhelés esetén a nyomaték növekszik, mivel a terhelési teljesítmény három fázisra oszlik el. Következésképpen a veszteségek csökkennek, és a hossz hatása csökken.

A feszültségveszteség fontos az alacsony feszültségű készülékeknél, különösen a gázkisüléses lámpáknál. Ha a tápfeszültség 12 V, akkor a 220 V-os hálózat 3% -os vesztesége esetén a csökkenés alig észrevehető, és egy kisfeszültségű lámpánál majdnem a felére csökken. Ezért fontos, hogy az előtéteket a lehető legközelebb helyezzék el az ilyen lámpákhoz.

A feszültségveszteség kiszámítása a következőképpen történik:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Un

P— aktív teljesítmény, W.

K- meddőteljesítmény, W.

r0— a vezeték aktív ellenállása, Ohm/m.

x0— vonalreaktancia, Ohm/m.

ENSZ– névleges feszültség, V. (az elektromos készülékek jellemzőinél van feltüntetve).

L— vonalhossz, m.

Nos, ha egyszerűbb a mindennapi körülményekhez:

ΔU=I*R

R– kábelellenállás, a jól ismert képlettel számítva R=ρ*l/S;

én– áramerősség, az Ohm-törvény alapján;

Tegyük fel, hogy megkapjuk én=4000 W/220 BAN BEN=18,2 A.

Egy 20 m hosszú és 1,5 mm2 területű rézhuzal ellenállása. értékét R= 0,23 Ohm. A két vezeték teljes ellenállása 0,46 Ohm.

Akkor ΔU=18,2*0,46=8,37 V

Százalék

8,37*100/220=3,8%

A túlterhelés és rövidzárlat elleni hosszú vezetékeken termikus és elektromágneses kioldókkal vannak felszerelve.

Elektromos kábel keresztmetszete.

Elektromos kábel keresztmetszete- Ez az egyik alapvető eleme a megfelelő elektromos vezetékezésnek a lakásban. Ez az elektromos készülékek és berendezések kényelmes működését, valamint a fogyasztók, azaz mindannyiunk biztonságát jelenti. Ennek a cikknek az a célja, hogy elmagyarázza egy lakás elektromos hálózatát a használt elektromos készülékek teljesítménye alapján. És azt is mondja meg, hogy melyik vezetékre van szükség az otthoni elektromos vezetékek adott szakaszához.

Mielőtt elkezdené a beszélgetést a cikk fő témájával kapcsolatban, hadd emlékeztessem néhány kifejezésre.
● Véna- ez általános értelemben egy különálló vezető (réz vagy alumínium), amely lehet tömör vezető, vagy állhat több különálló vezetékből, amelyek egy kötegbe vannak csavarva, vagy egy közös fonatba vannak csomagolva.
● Drót- ez egy könnyű védőburkolatba burkolt egy- vagy többvezetékes magból álló termék.
● Szerelőhuzal egy vezeték, amelyet a világításhoz vagy az elektromos hálózatokhoz használt elektromos vezetékekhez használnak. Ez lehet egy, két vagy három vezeték.
- ez egy legfeljebb 1,5 mm2 magkeresztmetszetű vezeték. A vezetékeket könnyű mobil (hordozható) elektromos készülékek és berendezések táplálására használják. Többhuzalos magból készült, aminek köszönhetően megnövekedett a rugalmassága.
● Elektromos kábel- ez egy több szigetelt vezetékből álló termék, amelyek tetején egytől több védőburkolat található.

A beltéri huzalozáshoz szükséges keresztmetszetű kábel (vezeték) kiválasztásához a fenti táblázatot kell használni, a kábel aktuális terhelésének meghatározásához pedig a korábban használt képletet:
én verseny = P/U nom.

Ahol:

én verseny – számított folyamatos áramterhelés;
P– a csatlakoztatott berendezések teljesítménye;
U nom. – hálózati feszültség;

Tegyük fel, hogy ki kell választania egy kábelt a 3 kW teljesítményű elektromos kazán csatlakoztatásához. Az eredeti értékeket behelyettesítve a képletbe, a következőt kapjuk:

Iras. = 3000 W/220 V = 13,63 A,

ezt az értéket felfelé kerekítve 14 A-t kapunk.

Az aktuális terhelés pontosabb kiszámításához a környezeti feltételektől és a kábelfektetési módszerektől függően különböző együtthatók léteznek. Létezik egy ismétlődő-rövid távú üzemmód együtthatója is. De ezek mindegyike nagyobb mértékben egy háromfázisú 380 V-os hálózatra vonatkozik, így számításainkhoz nincs szükség rájuk. De a vezető biztonsági határának növelése érdekében az átlagos 5 A értéket alkalmazzuk. És kapjuk:

14 A + 5 A = 19 A

Az 1. 3. 4. táblázat „Háromeres vezetékek” oszlopában a 19 A értéket keressük. Ha nincs ott, akkor a hozzá legközelebb eső legnagyobbat kell kiválasztani. Ez az érték 21 A. Egy 2,5 mm² magkeresztmetszetű kábel elbír ilyen hosszú távú megengedett áramterhelést. Arra a következtetésre jutottunk, hogy egy 3 kW teljesítményű (fogyasztó) elektromos kazán (vagy más elektromos berendezés) csatlakoztatásához háromerű, 2,5 mm² vezeték-keresztmetszetű rézkábelre van szükség.

Abban az esetben, ha olyan aljzatot (vagy aljzatblokkot) kell csatlakoztatni, amelyből több elektromos készüléket táplálnak, használhatja a fenti képletet, amelyben a „P” értéke egyenlő lesz a teljesítmények összegével. az aljzathoz (aljzatblokk) egyidejűleg csatlakoztatott eszközök vagy berendezések.
Mivel minden 2 kW-nál nagyobb teljesítményű elektromos készüléket ajánlott külön tápegységen keresztül (a lakás elektromos paneljétől külön leágazás) csatlakoztatni a hálózathoz, ezért arra a következtetésre juthatunk, hogy a lakás elektromos vezetékeinek aljzatcsoportjához réz (lehetőleg ) 2,5 mm² magkeresztmetszetű kábel. Tekintettel arra, hogy a világítóberendezések nem túl nagy teljesítményűek, az őket árammal ellátó elektromos vezetékek vezetékének magkeresztmetszetének legalább 1,5 mm²-nek kell lennie.

Ez vonatkozik a rézvezetős elektromos vezetékekre. De mi a helyzet az alumínium vezetékekkel rendelkező vezetékekkel? Van egy egyszerű módszer az alumíniumhuzalmag keresztmetszetének kiszámítására.

Tekintettel arra, hogy az alumínium elektromos vezetőképessége a réz elektromos vezetőképességének 65,9%-a, azonos fogyasztású eszközök (vezetékek vagy kábelek) csatlakoztatásakor az alumínium mag keresztmetszete nagyobb kell legyen, mint a réz egy. Például. A szövegben a fenti számításokra hivatkozva megállapították, hogy a 3 kW-os kazán csatlakoztatására szolgáló vezetékben a rézmag keresztmetszete 2,5 mm² legyen. Alumínium vezetős kábel használatakor a táblázat szerint. 1.3.4, a mag keresztmetszetét egy faktorral nagyobb, azaz -4 mm²-rel kell kiválasztani.
Rátérve a PUE Ch. 1. tétel 3. táblázat. 1. 3. 5 megerősítheti ezt a feltételezést.

asztal 1. 3. 5.

Az elektromos vezetékek kábelének kiválasztásakor nemcsak a gazdaságosság elveit kell figyelembe venni, hanem figyelembe kell venni a vezeték mechanikai szilárdságát is, valamint be kell tartani az elektromos szerelési szabályokat. Amely kimondja, hogy lakóhelyiségen belüli vezetékezéshez legalább 1,5 mm 2 magkeresztmetszetű kábelt kell használni (PUE 7. fejezet; 7.1. szakasz; 7.1.1. táblázat). Így, ha számításai szerint egy 1,5 mm 2 -nél kisebb keresztmetszetű kábel elegendő az elektromos huzalozáshoz, akkor a Biztonsági szabályok és szabványok alapján válassza ki az ajánlott huzalozást.

Az összes szükséges norma és szabály, valamint a táblázatok megtekinthetők, és szükség esetén letölthetők a fájlban "Az elektromos szerelésekre vonatkozó szabályok" .

Van egy másik, legegyszerűbb módja a vezeték keresztmetszetének kiválasztásának elektromos vezetékekhez. Valószínűleg minden villanyszerelő használja. Lényege, hogy a keresztmetszetet rézvezetős vezetékek esetén 6-10 A/1 mm 2 keresztmetszeti felületre eső áramerősség alapján számítják ki, alumínium vezetéknél pedig 4-6 A/1 mm 2 -es áramerősség alapján. Így elmondhatjuk, hogy az elektromos vezetékek működése rézvezetővel 6 A áramerősségnél 1 mm 2 szakaszonként a legkényelmesebb és biztonságosabb. Míg 10 A/1 mm 2 áramsűrűség mellett csak rövid távú üzemmódban használható. Ugyanez mondható el az alumínium vezetékekről is.

Próbáljuk meg ezzel a módszerrel kiválasztani a vezetéket a 3 kW teljesítményű berendezések csatlakoztatásához, mint a fent tárgyalt példában. A számítások elvégzése után 14 A értéket kaptunk (3000 W / 220 V = 14 A). A rézvezetős kábel kiválasztásához a legkisebb (a nagyobb biztonsági ráhagyás érdekében) értéket vesszük (a „dugóból” 6 - 10 A / 1 mm 2) - 6 A. Innen látható, hogy egy 14 A áramerősségre van szüksége egy magkeresztmetszetű vezetékre

14 A / 6 A = 2,3 mm 2 ≈ 2,5 mm 2.

Ami megerősíti korábbi számításainkat.

Kiegészítő információként hozzátehetem: ha nem rendelkezik a szükséges keresztmetszetű vezetővel, akkor azt több, párhuzamosan kapcsolt kisebb keresztmetszetű vezetékre is ki lehet cserélni. Így például szüksége van egy 4 mm² keresztmetszetű kábelre. Rendelkezésére áll a szükséges hosszúságú, de 1 mm², 1,5 mm² és 2,5 mm² keresztmetszetű vezetékek. Elegendő olyan vezetékeket venni, amelyek teljes keresztmetszete nem kisebb, mint a szükséges (egy vezeték 1,5 mm² és egy vezeték 2,5 mm² vagy két vezeték 1,5 mm² és egy vezeték 1 mm²), és párhuzamosan csatlakoztatja őket (hosszában egymás mellé helyezve). egymást és , „csavarja” a végét). Példa erre a sodrott huzal hosszabbítókhoz. Amint valószínűleg észrevette, minden egyes vezetője sok vékony vezetékből áll. És párhuzamosan csatlakoztatva, egyetlen „vezetékbe” biztosítják a szükséges keresztmetszetű vezetőt (magot). Ez biztosítja a rugalmasságát, miközben fenntartja a szükséges áteresztőképességet. De ez csak olyan huzalozásra alkalmas, amely kis teljesítményű elektromos készülékeket csatlakoztat, vagy rövid távú csúcsterhelésnek van kitéve. Más típusú huzalozáshoz olyan vezeték (kábel) javasolt, amelynek magjai tömör (egyvezetékes, egyvezetékes vagy többvezetékes) vezetékből állnak.

Miután megtanulta, hogyan kell meghatározni egy (tömör) vezetékből álló maggal rendelkező vezeték keresztmetszetét, a kérdés továbbra is nyitva marad: "Hogyan lehet kiszámítani egy olyan vezeték keresztmetszetét, amelynek magja sok vezetékből áll?"

Egy sodrott vezető szakasza.

A logikát követve meg kell találnia egy egyedi vezeték keresztmetszetét, és meg kell szoroznia a magban lévő számmal. Ez teljesen helyes, de a szőrszálak túl vékonyak lehetnek, ezért nem mindig lehet megmérni őket. Természetesen megmérheti a teljes vezetékköteg átmérőjét, és a „A huzalszál keresztmetszetének kiszámítása az átmérőhöz képest” képen látható képlet segítségével meghatározhatja a vezeték keresztmetszetét. egész szál. Ez elvileg elég durva számításokhoz. De itt figyelembe kell venni, hogy a magot alkotó vezetékek keresztmetszete kerek, és ezért csavaráskor van köztük hely. A pontosabb számítás elvégzéséhez meg kell szoroznia a képen látható képlet segítségével végzett számítás után kapott értéket 0,91-gyel. Ez az együttható megszünteti a szálak közötti rések területét a sodrott magban. Például van egy 2,5 mm átmérőjű, sodrott maggal rendelkező huzal. Helyettesítse be az értékeket a képletbe, és kapja meg:

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.

Így a 2,5 mm átmérőjű sodrott mag keresztmetszete 4,5 mm². (ez csak egy példa, így nem kell tényleges méretekhez kötni).

Valószínűleg ennyit akartam mondani hogyan kell kiszámítani a kábel keresztmetszetét. A kapott információk birtokában önállóan kiválaszthat egy elektromos vezetéket vagy kábelt, amely megfelel a biztonsági követelményeknek.

Ne feledje: a nem megfelelően kiválasztott elektromos vezetékek tüzet okozhatnak!

Az oldal érdekesebbé és informatívabbá tétele érdekében arra kérlek, válaszolj néhány egyszerű kérdésre. Kattintson a gombra.

Azoknak az olvasóknak, akik a Yandexet használják, és üzeneteket szeretnének kapni az új cikkek megjelenéséről az oldalon, azt javaslom, hogy helyezzék el blogom widgetjét a kezdőlapon a következő link segítségével: http://www.yandex.ru/?add=147158&from=promocode

A főoldalon található „Feliratkozás az új cikkekre az oldalon” űrlap segítségével feliratkozhat a frissítésekre e-mailben.