Izbor poprečnog presjeka kabla. Kalkulator za proračun poprečnog presjeka kabla po snazi. Obračun po dužini

U članku se razmatraju glavni kriteriji za odabir poprečnog presjeka kabela i daju se primjeri proračuna.

Na pijacama se često mogu vidjeti rukom pisani znakovi koji pokazuju koji od njih kupac treba kupiti ovisno o očekivanoj struji opterećenja. Ne vjerujte ovim znakovima, jer su obmanjujući. Presjek kabla se bira ne samo prema radnoj struji, već i po nekoliko drugih parametara.

Prije svega, potrebno je uzeti u obzir da se pri korištenju kabela na granici svojih mogućnosti, jezgre kabela zagrijavaju za nekoliko desetina stupnjeva. Trenutne vrijednosti prikazane na slici 1 pretpostavljaju zagrijavanje žila kabela na 65 stupnjeva na temperaturi okruženje 25 stepeni. Ako se u jednu cijev ili nosač polaže više kabela, tada se zbog njihovog međusobnog zagrijavanja (svaki kabel zagrijava sve ostale kabele) maksimalno dopuštena struja smanjuje za 10 - 30 posto.

Također, maksimalna moguća struja se smanjuje kada povišena temperatura okruženje. Stoga, u grupnoj mreži (mreža od panela do lampi, utičnice i drugi električni prijemnici) u pravilu se koriste kablovi pri strujama koje ne prelaze 0,6 - 0,7 vrijednosti prikazanih na slici 1.

Rice. 1. Dozvoljena dugotrajna struja kablova sa bakarnim provodnicima

Na temelju toga, opasna je rasprostranjena upotreba prekidača nazivne struje od 25A za zaštitu utičnica položenih kabelima s bakrenim vodičima presjeka 2,5 mm2. Tablice redukcijskih koeficijenata ovisno o temperaturi i broju kablova u jednom nosaču nalaze se u Pravilima za električnu instalaciju (PUE).

Dodatna ograničenja nastaju kada je kabel duži. U tom slučaju gubici napona u kablu mogu dostići neprihvatljive vrednosti. U pravilu, pri proračunu kablova, maksimalni gubitak u liniji nije veći od 5%. Gubitke nije teško izračunati ako znate vrijednost otpora jezgri kabela i nazivna struja opterećenja. Ali obično, za izračunavanje gubitaka, koriste tablice ovisnosti gubitaka o momentu opterećenja. Moment opterećenja se izračunava kao proizvod dužine kabla u metrima i snage u kilovatima.

Podaci za proračun gubitaka pri jednofaznom naponu od 220 V prikazani su u tabeli 1. Na primjer, za kabel s bakrenim provodnicima presjeka 2,5 mm2, dužine kabla od 30 metara i snage opterećenja od 3 kW, moment opterećenja je 30x3 = 90, a gubici će biti 3%. Ako izračunata vrijednost gubitka prelazi 5%, tada je potrebno odabrati kabel većeg poprečnog presjeka.

Tabela 1. Moment opterećenja, kW x m, za bakrene provodnike u dvožičnom vodu za napon od 220 V na datom poprečnom preseku provodnika

Koristeći tabelu 2, možete odrediti gubitke u trofaznoj liniji. Upoređujući tabele 1 i 2, možete vidjeti da u trofaznoj liniji s bakrenim provodnicima poprečnog presjeka 2,5 mm2 gubici od 3% odgovaraju šestostrukom momentu opterećenja.

Do trostrukog povećanja momenta opterećenja dolazi zbog raspodjele snage opterećenja na tri faze, a do dvostrukog povećanja zbog činjenice da u trofazna mreža sa simetričnim opterećenjem (identične struje u faznim provodnicima), struja u neutralnom vodiču je nula. S asimetričnim opterećenjem povećavaju se gubici kabela, što se mora uzeti u obzir pri odabiru poprečnog presjeka kabela.

Tabela 2. Moment opterećenja, kW x m, za bakrene provodnike u trofaznom četvorožičnom vodu sa nulom za napon od 380/220 V na datom poprečnom preseku provodnika (za uvećanje tabele kliknite na sliku)

Gubici u kablu imaju značajan uticaj kada se koriste niskonaponske lampe, kao što su halogene lampe. To je razumljivo: ako 3 volta padne na fazni i neutralni vodič, tada pri naponu od 220 V to najvjerovatnije nećemo primijetiti, a pri naponu od 12 V napon na svjetiljci će pasti za polovicu na 6 V Zato je transformatore za napajanje halogenih sijalica potrebno maksimalno približiti lampama. Na primjer, sa dužinom kabla od 4,5 metara sa poprečnim presekom od 2,5 mm2 i opterećenjem od 0,1 kW (dve lampe od 50 W), obrtni moment opterećenja je 0,45, što odgovara gubitku od 5% (tabela 3).

Tabela 3. Moment opterećenja, kW x m, za bakrene provodnike u dvožilnom vodu za napon od 12 V na datom poprečnom preseku provodnika

Gornje tabele ne uzimaju u obzir povećanje otpora provodnika usled zagrevanja usled struje koja kroz njih teče. Stoga, ako se kabel koristi na strujama od 0,5 ili više od maksimuma dozvoljena struja kabela određenog poprečnog presjeka, tada se mora izvršiti korekcija. U najjednostavnijem slučaju, ako očekujete gubitke od najviše 5%, onda izračunajte poprečni presjek na osnovu gubitaka od 4%. Takođe, gubici se mogu povećati ako postoje velika količina veze kablovskih žila.

Kablovi sa aluminijumskim provodnicima imaju otpor 1,7 puta veći od kablova sa bakrenim provodnicima, pa su im gubici 1,7 puta veći.

Drugi ograničavajući faktor kada duge dužine kabel premašuje dozvoljenu vrijednost otpora kruga faza-nula. Za zaštitu kabela od preopterećenja i kratkih spojeva, u pravilu se koriste prekidači s kombiniranim oslobađanjem. Takvi prekidači imaju termička i elektromagnetna oslobađanja.

Elektromagnetno oslobađanje omogućava trenutno (desetinke pa čak i stotinke sekunde) isključenje hitnog dijela mreže u slučaju kratkog spoja. Na primjer prekidač, označen kao C25, ima termičko oslobađanje od 25 A i elektromagnetno oslobađanje od 250 A. Automatski prekidači grupe "C" imaju višestrukost prekidne struje elektromagnetnog okidanja do termičkog od 5 do 10. Ali uzima se maksimalna vrijednost.

IN totalni otpor Uključeni su krugovi faza-nula: otpor opadajućeg transformatora trafostanice, otpor kabla od trafostanice do ulaznog sklopnog uređaja zgrade, otpor kabla položenog od ASU do razvodni uređaj(RU) i otpor kabela samog grupnog voda čiji poprečni presjek se mora odrediti.

Ako linija ima veliki broj spojevi kablovskih jezgara, na primjer, grupni vod velikog broja lampi povezanih kablom, zatim otpor kontaktne veze takođe podliježe računovodstvu. Vrlo precizni proračuni uzimaju u obzir otpor luka na mjestu kvara.

Impedansa lancima faza - nula za četvorožilne kablove date su u tabeli 4. Tabela uzima u obzir otpor faznog i neutralnog provodnika. Vrijednosti otpora su date pri temperaturi jezgra kabla od 65 stepeni. Tabela vrijedi i za dvožične vodove.

Tabela 4. Faza impedanse kola - nula za 4-žilne kablove, Ohm/km pri temperaturi jezgra 65 o C

U gradskim transformatorskim stanicama u pravilu se ugrađuju transformatori kapaciteta 630 kV ili više. A i više, sa izlaznim otporom Rtp manjim od 0,1 Ohm. U ruralnim područjima mogu se koristiti transformatori od 160 - 250 kV. I ima izlazni otpor od oko 0,15 Ohma, pa čak i transformatore za 40 - 100 kV. A, sa izlaznom impedancijom od 0,65 - 0,25 Ohma.

Kablovi za napajanje iz grada transformatorske podstanice za ASU kuća, u pravilu se koriste s aluminijskim vodičima s poprečnim presjekom faznih vodiča od najmanje 70 - 120 mm2. Ako je dužina ovih vodova manja od 200 metara, otpor fazno-neutralnog kruga dovodnog kabela (Rpc) može se uzeti jednakim 0,3 Ohm. Za precizniji proračun morate znati dužinu i poprečni presjek kabela ili izmjeriti ovaj otpor. Jedan od uređaja za takva mjerenja (Vektorski uređaj) prikazan je na Sl. 2.

Rice. 2. Uređaj za mjerenje otpora kruga faza-nula "Vektor"

Otpor vodova mora biti takav da u slučaju kratkog spoja struja u strujnom kolu zajamčeno premašuje radnu struju elektromagnetnog okidača. Prema tome, za prekidač C25 struja kratki spoj u liniji mora prelaziti vrijednost od 1,15x10x25=287 A, ovdje je 1,15 sigurnosni faktor. Stoga, otpor kruga faza-nula za prekidač C25 ne bi trebao biti veći od 220V/287A=0,76 Ohm. Shodno tome, za prekidač C16 otpor strujnog kola ne bi trebao biti veći od 220V/1,15x160A=1,19 Ohma, a za prekidač C10 - ne veći od 220V/1,15x100=1,91 Ohma.

Dakle, za urbane stambene zgrade, uzimajući Rtp=0,1 Ohm; Rpk=0,3 Ohm kada se u utičnici koristi kabl sa bakrenim provodnicima presjeka 2,5 mm2, zaštićen prekidačem C16, otpor kabla Rgr (faza i neutralni provodnici) ne bi trebalo da prelazi Rgr = 1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 Ohm. Iz tabele 4 nalazimo njegovu dužinu - 0,79/17,46 = 0,045 km, odnosno 45 metara. Za većinu stanova ova dužina je dovoljna.

Kada koristite prekidač C25 za zaštitu kabla sa poprečnim presekom od 2,5 mm2, otpor kola mora biti manji od 0,76 - 0,4 = 0,36 Ohm, što odgovara maksimalnoj dužini kabla od 0,36/17,46 = 0,02 km, ili 20 metara.

Prilikom upotrebe prekidača C10 za zaštitu grupnog rasvjetnog voda napravljenog kabelom s bakrenim provodnicima presjeka 1,5 mm2, dobijamo maksimalnu dozvoljeni otpor kabl 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, što odgovara maksimalnoj dužini kabla od 1,51/29,1 = 0,052 km, odnosno 52 metra. Ako je takav vod zaštićen prekidačem C16, onda maksimalna dužina linija će biti 0,79/29,1 = 0,027 km, odnosno 27 metara.

Proračun poprečnog presjeka kabla (žice) - ne manje od važna faza prilikom projektovanja električni dijagram stanovi ili kuće. Od ispravnog izbora i kvaliteta elektroinstalacijski radovi zavisi od sigurnosti i stabilnosti potrošača električne energije. U početnoj fazi potrebno je uzeti u obzir početne podatke kao što su planirana potrošnja energije, dužina vodiča i njihov tip, vrsta struje i način instalacije ožičenja. Radi jasnoće, razmotrit ćemo metodu za određivanje poprečnog presjeka, glavne tablice i formule. Također, možete koristiti poseban program za proračun koji je prikazan na kraju glavnog materijala.

Proračun snage

Optimalna površina poprečnog presjeka omogućava protok struje bez mogućeg pregrijavanja žica. Stoga, prilikom projektovanja električne instalacije, prije svega, pronađite optimalni poprečni presjek žice ovisno o potrošnji energije. Da biste izračunali ovu vrijednost, morate izračunati ukupnu snagu svih uređaja koje planirate povezati. Istovremeno, uzmite u obzir činjenicu da se svi potrošači neće povezati u isto vrijeme. Analizirajte ovu frekvenciju da biste odabrali optimalni prečnik jezgre provodnika (više detalja u sljedećem paragrafu „Proračun opterećenja“).

Tabela: Približna potrošnja električne energije kućanskih električnih uređaja.

Ime	Snaga, W
Osvetljenje	1800-3700
televizori	120-140
Radio i audio oprema	70-100
Frižideri	165-300
Zamrzivači	140
Mašine za pranje veša	2000-2500
Jacuzzi	2000-2500
Usisivači	650-1400
Električna glačala	900-1700
Električna kuhala za vodu	1850-2000
Mašina za pranje sudova sa toplom vodom	2200-2500
Električni aparati za kafu	650-1000
Električni mlin za meso	1100
Sokovnici	200-300
Tosteri	650-1050
Mikseri	250-400
Električni fenovi za kosu	400-1600
mikrovalne pećnice	900-1300
Filteri preko ploča	250
Fans	1000-2000
Grill pećnice	650-1350
Stacionarni električni štednjaci	8500-10500
Električne saune	12000

Za kućnu mrežu s naponom od 220 volti, trenutna vrijednost (u amperima, A) određuje se sljedećom formulom:

I=P/U,

gdje je P električno puno opterećenje (prikazano u tabeli i također naznačeno u tehnički pasoš uređaji), W (vat);

U – napon električna mreža(V u ovom slučaju 220), V (volti).

Ako je napon mreže 380 volti, formula za izračunavanje je sljedeća:

I = P /√3× U= P /1,73× U,

gdje je P ukupna potrošnja energije, W;

U — napon mreže (380), V.

Dozvoljeno opterećenje za bakarni kabl je 10 A/mm², a za aluminijumski kabl 8 A/mm². Da biste izračunali, potrebna vam je rezultujuća trenutna vrijednost ( I) podijeljeno sa 10 ili 8 (ovisno o odabranom provodniku). Dobivena vrijednost će biti približna veličina potrebnog odjeljka.

Proračun opterećenja

On početna faza Preporučljivo je izvršiti podešavanje za opterećenje. Ovo je već spomenuto, ali da ponovimo da se u svakodnevnom životu rijetko dešavaju situacije kada se svi potrošači energije uključe u isto vrijeme. Najčešće neki uređaji rade, a drugi ne. Stoga, da pojasnimo, rezultujuću vrijednost poprečnog presjeka treba pomnožiti sa koeficijentom potražnje ( Ks). Ako ste sigurni da ćete upravljati svim uređajima odjednom, onda ne morate koristiti navedeni koeficijent.

Tabela: Koeficijenti potražnje različitih potrošača (Kc).

Utjecaj dužine provodnika

Dužina provodnika je važna kada se gradi mreža industrijskim razmjerima kada je kabl potrebno povući na značajne udaljenosti. Prilikom prolaska struje kroz žice nastaju gubici snage (dU), koji se izračunavaju po sljedećoj formuli:

gdje je I jačina struje;

p – otpornost(za bakar - 0,0175, za aluminijum - 0,0281);

L – dužina kabla;

S – izračunata površina poprečnog presjeka provodnika.

Prema tehničke specifikacije, maksimalni pad napona po dužini žice ne bi trebao biti veći od 5%. Ako je pad značajan, onda biste trebali odabrati drugi kabel. To se može učiniti pomoću tabela, koje već pokazuju ovisnost količine snage i struje o površini poprečnog presjeka.

Tabela: Izbor žice za napon 220 V.

Presjek jezgra žice, mm 2	Prečnik jezgra provodnika, mm	Bakarni provodnici		Aluminijski provodnici
		Current, A	Snaga, W	Current, A	snaga, kWt
0,50	0,80	6	1300
0,75	0,98	10	2200
1,00	1,13	14	3100
1,50	1,38	15	3300	10	2200
2,00	1,60	19	4200	14	3100
2,50	1,78	21	4600	16	3500
4,00	2,26	27	5900	21	4600
6,00	2,76	34	7500	26	5700
10,00	3,57	50	11000	38	8400
16,00	4,51	80	17600	55	12100
25,00	5,64	100	22000	65	14300

Primjer izračuna

Prilikom planiranja dijagrama ožičenja u stanu, prvo morate odrediti mjesta gdje su utičnice i osvetljenje. Potrebno je odrediti koji uređaji će se koristiti i gdje. Zatim možete kreirati opšta šema veze i izračunajte dužinu kabla. Na osnovu dobijenih podataka izračunava se veličina poprečnog presjeka kabla prema gore navedenim formulama.

Pretpostavimo da trebamo odrediti veličinu kabela koji treba spojiti veš mašina. Uzmimo snagu iz tabele - 2000 W i odredimo trenutnu snagu:

I=2000 W / 220 V=9,09 A (zaokruženo na 9 A). Da biste povećali sigurnosnu marginu, možete dodati nekoliko ampera i odabrati odgovarajući poprečni presjek ovisno o vrsti vodiča i načinu ugradnje. Za razmatrani primjer prikladan je trožilni kabel s poprečnim presjekom bakrene žile od 1,5 mm².

Presjek bakrenog jezgra provodnika, mm²	Dozvoljena trajna struja opterećenja, A	Maksimalna snaga jednofaznog opterećenja za napon 220 V, kW	Nazivna struja prekidača, A	Maksimalna struja prekidača, A	Mogući potrošači
1,5	19	4,1	10	16	grupe za rasvjetu i alarme
2,5	27	5,9	16	25	grupe utičnica i električni podovi
4	38	8,3	25	32	bojleri i klima uređaji
6	46	10,1	32	40	električni štednjaci i pećnice
10	70	15,4	50	63	ulazne dovodne linije

Kabel programa za proračun 2.1

Nakon što se upoznate s metodologijom izračuna i posebnim tabelama, možete koristiti ovaj program radi praktičnosti. To će vas spasiti od neovisnih proračuna i odabrati optimalni poprečni presjek kabela prema navedenim parametrima.

Postoje dvije vrste proračuna u programu kabel 2.1:

1. Proračun poprečnog presjeka za datu snagu ili struju.
2. Kalkulacija maksimalna struja i snagu poprečnog presjeka.

Pogledajmo svaki od njih.

U prvom slučaju potrebno je da unesete:

• Vrijednost snage (u razmatranom primjeru 2 kW).
• Odaberite vrstu struje, tip vodiča, način ugradnje i broj žila.
• Klikom na dugme "Izračunaj" program će prikazati traženi poprečni presek, jačinu struje, preporučeni prekidač i uređaj zaštitno isključivanje(RCD).

Proračun poprečnog presjeka za datu snagu ili struju

U drugom slučaju, za određeni poprečni presjek vodiča, program odabire maksimalno dozvoljeni:

• Snaga.
• Snaga struje.
• Preporučena struja prekidača.
• Preporučeni RCD.

Proračun maksimalne struje i snage po presjeku

Kao što vidite, interfejs kalkulatora je prilično jednostavan, a krajnji rezultati korisni i informativni.

Nije potrebna instalacija. Otvorite arhivu i pokrenite datoteku “cable.exe”.

Video na ovu temu

Kabl ne može nositi više od određene količine struje. Prilikom projektiranja i postavljanja električnih instalacija u stanu ili kući, odaberite ispravan odeljak kondukter. To će vam omogućiti da izbjegnete pregrijavanje žica, kratke spojeve i neplanirane popravke u budućnosti.

Zdravo. Tema današnjeg članka "Presjek kabla po snazi". Ove informacije će biti korisne i kod kuće i na poslu. Razgovarat ćemo o tome kako izračunati presjek kabela po snazi ​​i napraviti izbor koristeći prikladnu tablicu.

Zašto je to uopšte potrebno? izaberite odgovarajući presek kabla?

Ako razgovaramo jednostavnim jezikom, ovo je potrebno za normalan rad bilo šta vezano za električnu struju. Bilo da je u pitanju fen, mašina za pranje veša, motor ili transformator. Danas inovacije još nisu dostigle bežični prenos električne energije (mislim da neće uskoro), odnosno glavno sredstvo za prenos i distribuciju električna struja, su kablovi i žice.

Sa malim presjekom kabla i velike snage opreme, kabel se može zagrijati, što dovodi do gubitka njegovih svojstava i uništavanja izolacije. Ovo nije dobro, pa je neophodna ispravna kalkulacija.

dakle, izbor poprečnog presjeka kabla po snazi. Za odabir ćemo koristiti prikladnu tablicu:

Tabela je jednostavna, mislim da je ne vredi opisivati.

Recimo da imamo kuću, postavljamo zatvorene električne instalacije pomoću VVG kabla. Uzmite list papira i prepišite popis korištene opreme. Gotovo? U redu.

Kako saznati snagu? Napajanje možete pronaći na samoj opremi; obično postoji oznaka na kojoj su zapisane glavne karakteristike:

Snaga se mjeri u vatima (W, W) ili kilovatima (kW, KW). Našao? Bilježimo podatke, a zatim ih zbrajamo.

Recimo da dobijete 20.000 W, to je 20 kW. Slika nam govori koliko energije troše svi električni prijemnici zajedno. Sada trebate razmisliti o tome koliko uređaja ćete istovremeno koristiti tokom dužeg vremenskog perioda? Recimo 80%. Koeficijent simultanosti u ovom slučaju je 0,8. Hajdemo proračun poprečnog presjeka kabla po snazi:

računamo: 20 x 0,8 = 16(kW)

Uraditi izbor poprečnog presjeka kabla prema snazi, pogledajte naše tabele:

Pravilan izbor kablova za restauraciju ili ugradnju električnih instalacija garantuje besprekoran rad sistema. Uređaji će dobiti punu snagu. Neće doći do pregrijavanja izolacije sa naknadnim destruktivnim posljedicama. Razuman proračun poprečnog presjeka žice u smislu snage će eliminirati i opasnost od paljenja i dodatni troškovi kupiti skupu žicu. Pogledajmo algoritam proračuna.

Jednostavno rečeno, kabl se može uporediti sa cevovodom koji transportuje gas ili vodu. Na isti način, tok se kreće duž njegovog jezgra, čiji su parametri ograničeni veličinom datog kanala koji nosi struju. Posljedica pogrešnog odabira njegovog presjeka su dvije uobičajene pogrešne opcije:

• Kanal koji nosi struju je preuzak, zbog čega se gustoća struje značajno povećava. Povećanje gustine struje dovodi do pregrijavanja izolacije, a zatim njenog topljenja. Kao rezultat topljenja, minimalno će se pojaviti "slaba" mjesta za redovno curenje, a maksimalno će doći do požara.
• Vena je preširoka, što zapravo nije nimalo loše. Štoviše, prisutnost prostora za prijenos električne struje ima vrlo pozitivan učinak na funkcionalnost i radni vijek ožičenja. Međutim, džep vlasnika će biti olakšan za iznos otprilike dvostruko veći od stvarno potrebnog iznosa.

Prva od pogrešnih opcija predstavlja direktnu opasnost, u najboljem scenarijuće dovesti do povećanja računa za struju. Druga opcija nije opasna, ali krajnje nepoželjna.

"Putovali" putevi računarstva

Sve postojeće metode izračunavanja oslanjaju se na Ohmov zakon, prema kojem je struja pomnožena naponom jednaka snazi. Napon domaćinstva je konstantna vrijednost, jednaka standardnim 220 V u jednofaznoj mreži. To znači da u legendarnoj formuli ostaju samo dvije varijable: struja i snaga. Možete i trebate "plesati" u proračunima iz jednog od njih. Koristeći izračunate vrijednosti struje i očekivanog opterećenja u PUE tablicama, pronaći ćemo potrebnu veličinu poprečnog presjeka.

Imajte na umu da je poprečni presjek kabla izračunat za dalekovode, tj. za žice do utičnica. Vodovi za rasvjetu su a priori položeni kablom tradicionalnog poprečnog presjeka od 1,5 mm².

Ako prostorija koja se opremi nema moćni disko reflektor ili luster koji zahtijeva napajanje od 3,3 kW ili više, onda nema smisla povećavati površinu poprečnog presjeka jezgre rasvjetnog kabela. Ali pitanje rozete je čisto individualna stvar, jer... Na istu liniju mogu se spojiti takvi nejednaki tandemi kao što su sušilo za kosu s bojlerom ili električni čajnik s mikrovalnom pećnicom.

Za one koji planiraju utovar dalekovod električni hob, bojlera, mašine za pranje veša i slične „proždrljive“ opreme, preporučljivo je celokupno opterećenje rasporediti na nekoliko grupa izlaza.

Ako tehnička izvodljivost nema dijeljenja tereta u grupe, iskusni električari Preporučuje se polaganje kabla sa bakrenim provodnikom presjeka 4-6 mm² bez ikakvih problema. Zašto sa bakrenim jezgrom koje nosi struju? Budući da strogi PUE kod zabranjuje polaganje kablova s ​​aluminijskim "punjenjem" u kućište i u aktivno korištenim kućnim prostorijama. Električni bakar ima mnogo manji otpor, propušta više struje i ne zagrijava se kao aluminij. Aluminijske žice koriste se u izgradnji vanjskih zračnih mreža, na nekim mjestima i dalje ostaju u starim kućama.

Bilješka! Površina poprečnog presjeka i promjer jezgre kabela su dvije različite stvari. Prvi je označen u kvadratnim mm, a drugi jednostavno u mm. Glavna stvar je da ne zbunite!

Za traženje tabličnih vrijednosti snage i dozvoljene struje možete koristiti oba indikatora. Ako tabela prikazuje veličinu površine poprečnog presjeka u mm², a znamo samo prečnik u mm, površinu se mora pronaći pomoću sljedeće formule:

Proračun veličine presjeka na osnovu opterećenja

Najjednostavniji način odabira kabla sa prave veličine- proračun poprečnog presjeka žice prema ukupna snaga sve jedinice povezane na liniju.

Algoritam proračuna je sljedeći:

• Prvo, odlučimo o jedinicama koje možemo koristiti u isto vrijeme. Na primjer, dok kotao radi, odjednom želimo uključiti mlin za kafu, fen i mašinu za pranje veša;
• zatim, prema tehničkim podacima ili prema približnim informacijama iz donje tabele, jednostavno sumiramo snagu kućanskih jedinica koje istovremeno rade prema našim planovima;
• Pretpostavimo da ukupno imamo 9,2 kW, ali ove specifične vrijednosti nema u PUE tabelama. To znači da ćete morati zaokružiti na sigurnu vrijednost. velika strana– tj. uzeti najbližu vrijednost sa malo viška snage. To će biti 10,1 kW, a odgovarajuća vrijednost poprečnog presjeka je 6 mm².

Sva zaokruživanja usmjeravamo prema gore. U principu, moguće je sumirati jačinu struje navedenu u tehničkim listovima. Proračuni i zaokruživanje struje izvode se na sličan način.

Kako izračunati trenutni poprečni presjek?

Tabelarne vrijednosti se ne mogu uzeti u obzir individualne karakteristike uređaja i rada mreže. Specifičnost tabela je prosečna. Ne navode parametre maksimalno dozvoljenih struja za određeni kabl, ali se razlikuju za proizvode sa različite marke. Tip zaptivke je u tabelama vrlo površno dotaknut. Za pedantne majstore koji odbijaju lak način pretražujući tabele, bolje je koristiti metodu izračunavanja veličine poprečnog presjeka žice po struji. Tačnije, po svojoj gustini.

Dozvoljena i radna gustina struje

Počnimo sa savladavanjem osnova: zapamtite u praksi izvedeni interval 6 - 10. Ovo su vrijednosti koje su električari dobili tokom mnogo godina "eksperimentalnog testiranja". Snaga struje koja teče kroz 1 mm² bakrenog jezgra varira u određenim granicama. One. kabel s bakrenom jezgrom poprečnog presjeka od 1 mm² bez pregrijavanja i topljenja izolacije omogućava struji od 6 do 10 A da lako dođe do potrošačke jedinice koja čeka. Hajde da shvatimo odakle dolazi i šta znači označena intervalna viljuška.

Prema kodeksu električnih zakona PUE, 40% je dodijeljeno kabelu za pregrijavanje koje nije opasno za njegov omotač, što znači:

• 6 A raspoređeno po 1 mm² jezgra sa strujom je normalna radna gustina struje. Pod ovim uslovima, kondukter može raditi neograničeno bez ikakvih vremenskih ograničenja;
• 10 A distribuirano po 1 mm² bakrenog jezgra može kratko vrijeme teći kroz provodnik. Na primjer, kada uključite uređaj.

Protok energije od 12 A u bakrenom milimetarskom kanalu u početku će biti "pretrpan". Zbog gužve i gomilanja elektrona, gustina struje će se povećati. Temperatura bakrene komponente će se tada povećati, što će neizbežno uticati na stanje izolacionog omotača.

Imajte na umu da za kabel s aluminijskim strujnim provodnikom, gustina struje prikazuje interval od 4 - 6 Ampera po 1 mm² provodnika.

Otkrili smo da je maksimalna gustina struje za vodič od električnog bakra 10 A po površini poprečnog presjeka od 1 mm², a normalna 6 A. Dakle:

• kabel s poprečnim presjekom provodnika od 2,5 mm² moći će prenositi struju od 25 A za samo nekoliko desetinki sekunde kada se oprema uključi;
• moći će da prenosi struju od 15A neograničeno.

Gore navedene gustoće struje vrijede za otvoreno ožičenje. Ako je kabl položen u zid, metalni rukav ili, specificirana vrijednost gustine struje mora se pomnožiti sa faktorom korekcije od 0,8. Zapamtite još jednu suptilnost u organizaciji otvorenog tipa ožičenje. Zbog mehaničke čvrstoće, kablovi sa poprečnim presekom manjim od 4 mm² in otvoreni krugovi nemojte koristiti.

Proučavanje šeme proračuna

Opet neće biti super složenih proračuna; izračunavanje žice za nadolazeće opterećenje je izuzetno jednostavno.

• Prvo pronađimo granicu dozvoljeno opterećenje. Da bismo to učinili, sumiramo snagu uređaja koje planiramo istovremeno povezati na liniju. Zbrojimo, na primjer, snagu mašine za pranje rublja 2000 W, fena za kosu 1000 W i proizvoljnog grijača 1500 W. Dobili smo 4500 W ili 4,5 kW.
• Zatim podijelimo naš rezultat sa standardnom vrijednošću napona kućna mreža 220 V. Dobili smo 20,45...A, zaokružimo na cijeli broj, kako se i očekivalo.
• Zatim uvodimo faktor korekcije, ako je potrebno. Vrijednost sa koeficijentom će biti jednaka 16,8, zaokruženo 17 A, bez koeficijenta 21 A.
• Sjećamo se da smo izračunali parametre radne snage, ali isto tako moramo uzeti u obzir najviše dozvoljena vrednost. Da bismo to učinili, pomnožimo snagu struje koju smo izračunali sa 1,4, jer je korekcija za termičke efekte 40%. Dobili smo: 23,8 A i 29,4 A, respektivno.
• Dakle, u našem primjeru za bezbedan rad otvoreno ožičenje zahtijevat će kabel s poprečnim presjekom većim od 3 mm², i za skrivena opcija 2,5 mm².

Ne zaboravimo da zbog raznih okolnosti ponekad upalimo više jedinica u isto vrijeme nego što smo očekivali. Da postoje i sijalice i drugi uređaji koji troše malo energije. Napravimo zalihe rezervnog dijela za slučaj da se flota poveća kućanskih aparata i sa proračunima u ruci, idemo da obavimo važnu kupovinu.

Video vodič za tačne proračune

Koji kabl je bolje kupiti?

Prateći stroge preporuke PUE, za uređenje lične imovine kupićemo kablovske proizvode sa „slovnim grupama“ NYM i VVG u oznaci. Oni su ti koji ne izazivaju nikakve pritužbe ili zamjerke električara i vatrogasaca. Opcija NYM je analog domaćih VVG proizvoda.

Najbolje je ako domaći kabel prati NG indeks, to znači da će ožičenje biti otporno na vatru. Ako planirate postaviti liniju iza pregrade, između greda ili iznad spušteni plafon, kupujte proizvode sa niskom emisijom dima. Imaće LS indeks.

Ovo je jednostavan način za izračunavanje poprečnog presjeka provodnika kabela. Informacije o principima proračuna pomoći će vam da to racionalno odaberete važan element električne mreže. Potrebna i dovoljna veličina jezgre sa strujom će osigurati snagu kućni aparati i neće izazvati požar u ožičenju.

Započnimo opći tok proračuna tako što ćemo prvo izvršiti proračune koristeći formulu:

P = (P1+P2+..PN)*K*J,

• P– snaga svih potrošača priključenih na izračunatu granu u vatima.
• P1, P2, PN– snaga prvog, drugog, n-tog potrošača u vatima.

Nakon što smo dobili rezultat na kraju proračuna koristeći gornju formulu, došlo je vrijeme da se okrenemo tabelarnim podacima.

Sada morate odabrati željenu sekciju prema tabeli 1.

Tabela 1. Presjek žice uvijek mora biti odabran na najbližu veću stranu (+)

Faza #1 - proračun reaktivne i aktivne snage

Potrošački kapaciteti su navedeni u dokumentima opreme. Obično je to naznačeno u pasošima opreme aktivna snaga zajedno sa reaktivnom snagom.

Uređaji sa aktivan izgled opterećenja pretvaraju svu primljenu električnu energiju, uzimajući u obzir efikasnost, u koristan rad: mehanički, termički ili drugi oblik.

Uređaji s aktivnim opterećenjem uključuju žarulje sa žarnom niti, grijače i električne peći.

Za takve uređaje, proračun snage po struji i naponu ima oblik:

P=U*I,

• P– snaga u W;
• U– napon u V;
• I– jačina struje u A.

Uređaji s reaktivnim tipom opterećenja mogu akumulirati energiju koja dolazi iz izvora i zatim je vratiti. Ova razmjena nastaje zbog pomaka sinusoida struje i sinusoida napona.

Pri pomaku nulte faze, snaga P=U*I uvijek ima pozitivnu vrijednost. Uređaji sa aktivnim tipom opterećenja imaju takav grafikon faza struje i napona (I, i - struja, U, u - napon, π - pi jednako 3,14)

Uređaji sa reaktivnom snagom uključuju elektromotore, elektronskih uređaja sve skale i namjene, transformatori.

Kada postoji fazni pomak između strujne sinusoide i sinusoide napona, snaga P=U*I može biti negativna (I, i - struja, U, u - napon, π - pi jednako 3,14). Uređaj reaktivne snage vraća pohranjenu energiju natrag u izvor

Električne mreže su izgrađene na način da mogu prenositi električna energija u jednom smjeru od izvora do opterećenja.

Reaktivna snaga zavisi od faznog ugla između sinusoida napona i struje. Ugao pomaka faze izražava se kroz cosφ.

Naći puna moć primijeniti formulu:

P = P r / cosφ,

Gdje P r – reaktivna snaga u W.

Tipično, tehnički list uređaja označava reaktivnu snagu i cosφ.

Primjer: pasoš za bušilicu pokazuje reaktivnu snagu od 1200 W i cosφ = 0,7. Dakle, ukupna potrošnja energije će biti jednaka:

P = 1200/0,7 = 1714 W

Ako se cosφ ne može pronaći, za veliku većinu kućnih električnih uređaja cosφ se može uzeti jednakim 0,7.

Faza #2 - traženje koeficijenata istovremenosti i margine

K– bezdimenzionalni koeficijent simultanosti, pokazuje koliko potrošača može biti priključeno na mrežu u isto vrijeme. Rijetko se dešava da svi uređaji troše električnu energiju u isto vrijeme.

Malo je vjerovatno da će istovremeno raditi TV i muzički centar. Iz ustaljene prakse, K se može uzeti jednakim 0,8. Ako planirate koristiti sve potrošače istovremeno, K treba postaviti na 1.

J– bezdimenzionalni faktor sigurnosti. Karakterizira stvaranje rezerve snage za buduće potrošače.

Napredak ne miruje, svake godine se izmišljaju nove nevjerovatne i korisne stvari. električnih uređaja. Očekuje se da će potrošnja električne energije porasti za 84% do 2050. godine. Obično se uzima da je J između 1,5 i 2,0.

Faza #3 - izvođenje proračuna pomoću geometrijske metode

U svim električnim proračunima uzima se površina poprečnog presjeka vodiča - poprečni presjek jezgre. Izmjereno u mm2.

Često je potrebno naučiti kako pravilno izračunati žice vodiča.

U ovom slučaju postoji jednostavna geometrijska formula za monolitnu okruglu žicu:

S = π*R 2 = π*D 2 /4, ili obrnuto

D = √(4*S / π)

Za pravougaone provodnike:

S = h * m,

• S– površina jezgra u mm 2;
• R– radijus jezgra u mm;
• D– prečnik jezgra u mm;
• h, m– širina i visina u mm;
• π — pi je jednako 3,14.

Ako kupite nasukanu žicu, u kojoj se jedan vodič sastoji od mnogo upletenih žica okruglog presjeka, tada se proračun vrši prema formuli:

S = N*D 2 /1,27,

Gdje N– broj žica u jezgru.

Žice koje imaju jezgra upletena od nekoliko žica, u opšti slučaj imaju bolju provodljivost od monolitnih. To je zbog posebnosti protoka struje kroz vodič okruglog presjeka.

Električna struja je kretanje sličnih naelektrisanja duž vodiča. Kao što se naelektrisanja međusobno odbijaju, tako se gustina raspodele naelektrisanja pomera prema površini provodnika.

Još jedna prednost upredenih žica je njihova fleksibilnost i mehanička otpornost. Monolitne žice su jeftinije i uglavnom se koriste za stacionarnu instalaciju.

Faza #4 - izračunajte poprečni presjek snage u praksi

Zadatak: ukupna snaga potrošača u kuhinji je 5000 W (što znači da je preračunata snaga svih reaktivnih potrošača). Svi potrošači su priključeni na jednofaznu mrežu od 220 V i napajaju se iz jedne grane.

Tabela 2. Ukoliko planirate priključiti dodatne potrošače u budućnosti, tabela pokazuje potrebnih kapaciteta obični kućni aparati (+)

Rješenje:

Uzmimo koeficijent simultanosti K jednak 0,8. Kuhinja je mjesto stalnih inovacija, nikad se ne zna, faktor sigurnosti je J=2,0. Ukupna procijenjena snaga će biti:

P = 5000*0,8*2 = 8000 W = 8 kW

Korištenje vrijednosti dizajnerska snaga, tražimo najbližu vrijednost u tabeli 1.

Najbliži odgovarajući presjek jezgre za jednofaznu mrežu je bakreni provodnik s poprečnim presjekom od 4 mm 2. Slična veličina žice sa aluminijumskom jezgrom 6 mm 2.

Za jednožilno ožičenje, minimalni promjer će biti 2,3 mm i 2,8 mm, respektivno. U slučaju upotrebe verzija sa više jezgara poprečni presjek pojedinačnih jezgara se sumira.

Galerija slika

Proračun strujnog poprečnog presjeka

Proračun potrebne struje i snage poprečnog presjeka kablova i žica će dati preciznije rezultate. Ovakvi proračuni nam omogućavaju da procenimo ukupni uticaj razni faktori provodnicima, uključujući termičko opterećenje, marku žica, vrstu polaganja, uslove rada itd.

Cijeli proračun se provodi u sljedećim koracima:

• izbor snage svih potrošača;
• proračun struja koje prolaze kroz provodnik;
• odabir odgovarajućeg poprečnog presjeka pomoću tabela.

Za ovu opciju proračuna uzima se snaga potrošača u smislu struje i napona bez uzimanja u obzir faktora korekcije. Oni će se uzeti u obzir prilikom sumiranja trenutne jačine.

Faza #1 - izračunavanje jačine struje pomoću formula

Za one koji su zaboravili školski kurs fizičari, nudimo osnovne formule u obliku grafički dijagram kao vizuelni cheat sheet:

“Klasični točak” jasno pokazuje odnos formula i međuzavisnost karakteristika električne struje (I - jačina struje, P - snaga, U - napon, R - poluprečnik jezgra)

Zapišimo zavisnost struje I od snage P i mrežnog napona U:

I = P/U l,

• I- jačina struje, uzeta u amperima;
• P- snaga u vatima;
• U l - linijski napon u voltima.

Mrežni napon uglavnom zavisi od izvora napajanja, može biti jednofazni ili trofazni.

Odnos između linearnog i faznog napona:

1. U l = U*cosφ u slučaju jednofaznog napona.
2. U l = U*√3*cosφ u slučaju trofaznog napona.

Za kućne električne potrošače prihvaćen je cosφ=1, pa se linearni napon može prepisati:

1. U l = 220 V za jednofazni napon.
2. U l = 380 V za trofazni napon.

I = (I1+I2+…IN)*K*J,

• I– ukupna struja u amperima;
• I1..IN– jačina struje svakog potrošača u amperima;
• K– koeficijent simultanosti;
• J– faktor sigurnosti.

Koeficijenti K i J imaju iste vrijednosti kao i oni koji se koriste pri izračunavanju ukupne snage.

Može postojati slučaj kada u trofaznoj mreži struja nejednake jačine teče kroz različite fazne vodiče.

Ovo se dešava kada trofazni kabl jednofazni i trofazni potrošači su povezani istovremeno. Na primjer, trofazna mašina i jednofazna rasvjeta se napajaju.

Postavlja se prirodno pitanje: kako se izračunava poprečni presjek u takvim slučajevima? nasukana žica? Odgovor je jednostavan - proračuni se rade na osnovu najopterećenijeg jezgra.

Faza #2 - odabir odgovarajućeg odjeljka iz tabela

Pravila rada za električne instalacije (PEU) sadrže niz tabela za odabir potrebnog poprečnog presjeka žile kabela.

Vodljivost provodnika zavisi od temperature. Za metalne provodnike otpor raste s porastom temperature.

Kada se prekorači određeni prag, proces postaje samoodrživi: što je veći otpor, to je viša temperatura, veći je otpor itd. sve dok provodnik ne izgori ili izazove kratki spoj.

Sljedeće dvije tabele (3 i 4) prikazuju poprečni presjek provodnika ovisno o strujama i načinu ugradnje.

Tabela 3. Prvo morate odabrati način polaganja žica, to određuje koliko je hlađenje efikasno (+)

Kabl se razlikuje od žice po tome što su sve žice kabela, opremljene vlastitom izolacijom, uvijene u snop i zatvorene u zajednički izolacijski omotač. Više detalja o razlikama i vrstama kablovskih proizvoda napisano je u ovom članku.

Tabela 4. Otvoren put naznačeno za sve vrijednosti poprečnog presjeka vodiča, međutim, u praksi se poprečni presjeci ispod 3 mm2 ne polažu otvoreno zbog mehaničke čvrstoće (+)

Kada se koriste tabele, na dozvoljenu trajnu struju primenjuju se sledeći koeficijenti:

• 0,68 ako 5-6 jezgara;
• 0,63 ako 7-9 jezgara;
• 0,6 ako 10-12 jezgara.

Faktori smanjenja se primjenjuju na trenutne vrijednosti iz kolone „otvoreno“.

Neutralni i uzemljivač nisu uključeni u broj provodnika.

Prema PES standardima, izbor poprečnog presjeka neutralnog vodiča prema dozvoljenoj kontinuiranoj struji vrši se kao najmanje 50% faznog provodnika.

Sljedeće dvije tabele (5 i 6) prikazuju ovisnost dozvoljene dugotrajne struje pri polaganju u zemlju.

Tabela 5. Zavisnosti dozvoljene trajne struje za bakreni kablovi kada se položi u vazduh ili na tlo

Trenutna opterećenja kada se polažu otvoreno i kada se polažu duboko u zemlju se razlikuju. Prihvaćeni su kao jednaki ako se polaganje u zemlju vrši pomoću tacni.

Tabela 6. Zavisnosti dozvoljene trajne struje za aluminijumske kablove kada se polažu u vazduhu ili zemlji

Za ugradnju privremenih vodova napajanja (noseći, ako su za privatnu upotrebu) primjenjuje se sljedeća tabela (7).

Tabela 7. Dozvoljena trajna struja kada se koriste prenosivi kablovi za creva, prenosivi kablovi za creva i osovine, kablovi za reflektore, fleksibilne prenosive žice. Koriste se samo bakarni provodnici

Prilikom polaganja kablova u zemlju, pored svojstava odvođenja toplote, potrebno je uzeti u obzir i otpornost koja je prikazana u sledećoj tabeli (8):

Tabela 8. Korekcioni faktor u zavisnosti od vrste i otpornosti tla za dozvoljenu dugotrajnu struju, pri proračunu poprečnog preseka kabla (+)

Proračun i izbor bakarnih provodnika do 6 mm 2 ili aluminijumskih provodnika do 10 mm 2 vrši se kao za dugotrajnu struju.

U slučaju velikih poprečnih presjeka, moguće je primijeniti faktor redukcije:

0,875 * √T pv

Gdje T pv- odnos trajanja prebacivanja i trajanja ciklusa.

Smatra se da trajanje uključivanja nije duže od 4 minute. U tom slučaju ciklus ne bi trebao biti duži od 10 minuta.

Prilikom odabira kabla za distribuciju električne energije u Posebna pažnja obratite pažnju na njegovu otpornost na vatru.

Faza #3 - izračunavanje trenutnog poprečnog presjeka vodiča pomoću primjera

Proračun pada napona

Svaki provodnik, osim superprovodnika, ima otpor. Stoga, ako su kabel ili žica dovoljno dugački, dolazi do pada napona.

PES standardi zahtijevaju da poprečni presjek jezgra kabla bude takav da pad napona ne bude veći od 5%.

Tabela 9. Otpornost uobičajenih metalnih provodnika (+)

To se prvenstveno odnosi na niskonaponske kablove malog poprečnog presjeka.

Proračun pada napona je sljedeći:

R = 2*(ρ * L) / S,

U pad = I * R,

U% = (U pad / U linija) * 100,

• 2 – koeficijent zbog činjenice da struja nužno teče kroz dvije žice;
• R– otpor provodnika, Ohm;
• ρ — otpornost provodnika, Ohm*mm 2 /m;
• S– presjek provodnika, mm 2;
• U pad– pad napona, V;
• U%— pad napona u odnosu na U lin,%.

Koristeći formule, možete samostalno izvršiti potrebne proračune.

Primjer izračunavanja

Oni koji žele spojiti kućni aparat za zavarivanje na granu električne mreže trebaju uzeti u obzir trenutno sito za koje je korišteni kabel dizajniran. Moguće je da ukupna snaga radnih uređaja može biti veća. Najbolja opcija- priključenje potrošača u posebne ogranke

Korak 1. Proračun otpora bakrene žice koristeći tabelu 9:

R = 2*(0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ohm

Korak #2. Struja koja teče kroz provodnik:

I = 7000 / 220 = 31,8 A

Korak #3. Pad napona na žici:

U jastučić = 31,8 * 0,47 = 14,95 V

Korak #4. Izračunavamo postotak pada napona:

U% = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%

Izlaz: za priključak aparat za zavarivanje potreban je provodnik velikog poprečnog presjeka.

Zaključci i koristan video na temu

Proračun poprečnog presjeka vodiča pomoću formula:

Gore navedeni proračuni vrijede za bakrene i aluminijske provodnike industrijska upotreba. Za ostale vrste provodnika ukupni prijenos topline je unaprijed izračunat.

Na osnovu ovih podataka izračunava se maksimalna struja koja može teći kroz provodnik, a da ne izazove pretjerano zagrijavanje.