V moderním technologickém světě se elektřina stala téměř na stejné úrovni důležitosti jako voda a vzduch. Používá se téměř v jakékoli oblasti lidské činnosti. Pojem elektřiny se objevil již v roce 1600, předtím jsme o elektřině nevěděli více než staří Řekové. Postupem času se ale začal více rozšiřovat a teprve v roce 1920 začal z pouličního osvětlení vytlačovat petrolejové lampy. Od té doby se elektrický proud začal rychle šířit a nyní je dostupný i v té nejzapadlejší vesnici, alespoň osvětluje dům a pro telefonní spojení.
Samotná elektřina je proud usměrněných nábojů pohybujících se podél vodiče. Vodič je látka schopná procházet skrz sebe elektrické náboje, ale pro každého dirigenta existuje odpor(kromě tzv. supravodičů je odpor supravodičů nulový, tento stav je dosažitelný snížením teploty na -273,4 stupňů Celsia).
Ale samozřejmě v každodenním životě žádné supravodiče nejsou a ani se v nich neobjeví průmyslovém měřítku ještě ne brzy. V každodenním životě zpravidla proud prochází dráty a používá se hlavně jako vodič. měděné nebo hliníkové dráty. Měď a hliník jsou oblíbené především díky svým vodivým vlastnostem, které elektrický odpor, a také kvůli jeho nízké ceně ve srovnání například se zlatem nebo stříbrem.
Jak rozumět průřezům měděných a hliníkových kabelů pro vedení?
Tento článek vás má naučit, jak vypočítat průřez vodiče. Je to jako co více vody chcete podávat, tím větší průměr potrubí potřebujete. Zde tedy platí, že čím větší spotřeba elektrický proud, čím větší by měl být průřez kabelů a vodičů. Stručně popíšu, co to je: když prokousnete kabel nebo drát a podíváte se na něj od konce, uvidíte jeho průřez, tedy tloušťku drátu, která určuje sílu, kterou je tento drát schopen přenosu při zahřátí na přípustnou teplotu.
Chcete-li vybrat správnou sekci napájecí drát nás je nutné vzít v úvahu maximální hodnotu odebíraného proudového zatížení. Aktuální hodnoty lze určit na základě znalosti jmenovitého výkonu spotřebiče, který je určen následujícím vzorcem: I=P/220, kde P je výkon aktuálního spotřebiče a 220 je počet voltů ve vašem vývod. Pokud je tedy výstup 110 nebo 380 voltů, nahradíme tuto hodnotu.
Je důležité vědět, že výpočet hodnoty pro jednofázové a třífázové sítě je odlišný. Abyste zjistili, kolik fází sítě potřebujete, musíte si spočítat celkovou výši aktuální spotřeby ve vaší domácnosti. Uveďme si příklad průměrné sestavy vybavení, které můžete mít doma.
Jednoduchý příklad výpočtu průřezu kabelu na základě odběru proudu, nyní budeme počítat součet výkonů připojených elektrických spotřebičů. Hlavními spotřebiteli v průměrném bytě jsou následující zařízení:
- TV - 160W
- Chladnička - 300W
- Osvětlení - 500W
- Osobní počítač - 550W
- Vysavač - 600W
- Mikrovlnná trouba - 700W
- Rychlovarná konvice - 1150W
- Žehlička - 1750 W
- Bojler (ohřívač vody) - 1950 W
- Pračka - 2650W
- Celkem 10310 W = 10,3 kW.
Jakmile známe celkovou spotřebu elektrické energie, můžeme pomocí vzorce vypočítat průřez vodiče pro normální fungování elektrické vedení. Je důležité si to pamatovat pro jednofázové a třífázové sítě budou vzorce odlišné.
Výpočet průřezu vodiče pro síť s jednou fází (jednofázová)
Průřez drátu se vypočítá podle následujícího vzorce:
I = (P × K u) / (U × cos(φ))
- P- výkon všech spotřebitelů energie celkem
- K a- koeficient simultánnosti, obecně přijímaná hodnota pro výpočty je zpravidla 0,75
- U- fázové napětí, které je 220V, ale může se pohybovat od 210V do 240V.
- cos(φ)- u domácích jednofázových spotřebičů je tato hodnota pevná a rovná se 1.
já- síla proudu;
Když jsme zjistili proudový odběr podle vzorce, můžeme začít vybírat kabel, což nám z hlediska síly vyhovuje. Nebo spíše jeho průřezová plocha. Níže je speciální tabulka, která poskytuje údaje, které porovnávají aktuální hodnotu, průřez kabelu a spotřebu energie.
Údaje se mohou lišit pro dráty vyrobené z různých kovů. Dnes se pro obytné aplikace obvykle používá měděný pevný kabel. Hliníkový kabel se prakticky nepoužívá. Ale přesto je v mnoha starších domech stále přítomen hliníkový kabel.
Stůl designová síla proudový kabel. Výběr sekce měděný kabel, se vyrábí podle následujících parametrů:
Poskytujeme také tabulku pro výpočet proudové spotřeby hliníkového kabelu:
Pokud je hodnota výkonu průměrem mezi dvěma indikátory, musíte vybrat hodnotu průřezu vodiče v velká strana. Protože tam musí být výkonová rezerva.
Výpočet průřezu vodiče sítě se třemi fázemi (třífázová)
Nyní se podívejme na vzorec pro výpočet průřezu vodiče pro třífázové sítě.
Pro výpočet průřezu přívodního kabelu použijeme následující vzorec:
I = P / (√3 × U × cos(φ))
- já- proudová síla, podle které je vybrána plocha průřezu kabelu
- U- fázové napětí, 220V
- Cosφ - fázový úhel
- P- zobrazuje celkovou spotřebu všech elektrospotřebičů
Cosφ- ve výše uvedeném vzorci je nesmírně důležité, protože osobně ovlivňuje aktuální sílu. Liší se pro různá zařízení tento parametr lze nejčastěji nalézt v technická dokumentace nebo odpovídající značky na krytu.
Celkový výkon se zjistí velmi jednoduše, sečteme hodnotu všech ukazatelů výkonu a výsledné číslo použijeme ve výpočtech.
Výrazný rys v třífázová síť, je to víc tenký drát schopné vydržet velké zatížení. Požadovaný průřez drátu vybereme podle níže uvedené tabulky.
Výpočet průřezu vodiče podle spotřeby proudu používaného v třífázové síti se používá pomocí takové hodnoty jako √3 . Tato hodnota je potřebná pro zjednodušení vzhled samotný vzorec:
U lineární = √3 × U fáze
Tímto způsobem se v případě potřeby produkt kořene a fázové napětí na síťové napětí. Tato hodnota je rovna 380V (U lineární = 380V).
Koncepce trvalého proudu
Také jeden ne méně důležitý bod při výběru kabelu pro třífázové a jednofázová síť je, že je třeba počítat s takovou koncepcí, která zní jako přípustný dlouhodobý proud. Tento parametr nám ukazuje sílu proudu v kabelu, kterou drát vydrží neomezeně dlouho. Ego můžete definovat ve speciální tabulce. Výrazně se liší také u hliníkových a měděných vodičů.
Pokud tento parametr překročí platné hodnoty, vodič se začne přehřívat. Teplota ohřevu je nepřímo úměrná síle proudu.
V některých oblastech se mohou teploty zvýšit nejen kvůli špatně zvolenému průřezu vodičů a také se špatným kontaktem. Například v místě, kde jsou zkroucené dráty. To se poměrně často stává v místě kontaktu mezi měděnými kabely a hliníkovými kabely. V tomto ohledu podléhá povrch kovů oxidaci a pokrývá se oxidovým filmem, který značně zhoršuje kontakt. V takovém místě se kabel zahřeje nad povolenou teplotu.
Když jsme provedli všechny výpočty a zkontrolovali údaje z tabulek, můžete bezpečně jít do specializovaného obchodu a koupit kabely, které potřebujete pro pokládku sítě doma nebo v zemi. Vaší hlavní výhodou oproti např. sousedovi bude, že jste tuto problematiku pomocí našeho článku plně pochopili a ušetříte spoustu peněz, aniž byste přepláceli to, co vám chtěl obchod prodat. Jo a vědět jak vypočítat aktuální průřez pro měď resp hliníkové dráty nikdy nebudou nadbytečné a jsme si jisti, že znalosti od nás nabyté se vám na vaší životní cestě budou mnohokrát hodit.
Standardní bytové rozvody jsou kalkulovány na maximální proud spotřeba při dlouhodobé zatížení 25 ampér (pro tuto proudovou sílu je zvolen i jistič, který je instalován na vstupu vodičů do bytu) se provádí měděným drátem o průřezu 4,0 mm 2, což odpovídá průměru vodiče 2,26 mm a zatěžovacím výkonem až 6 kW.
Podle požadavků článku 7.1.35 PUE průřez měděného jádra pro domovní elektroinstalaci musí být minimálně 2,5 mm 2, což odpovídá průměru vodiče 1,8 mm a zatěžovacímu proudu 16 A. Na takovou elektroinstalaci lze připojit elektrické spotřebiče celkový výkon až 3,5 kW.
Co je průřez vodiče a jak jej určit
Chcete-li vidět průřez drátu, stačí jej přeříznout napříč a podívat se na řez od konce. Oblast řezu je průřez drátu. Čím je větší, tím větší proud může drát přenášet.
Jak je vidět ze vzorce, průřez drátu je podle jeho průměru lehký. Průměr drátěného jádra stačí vynásobit samo sebou a 0,785. Pro průřez lankového drátu je třeba vypočítat průřez jednoho jádra a vynásobit jeho počtem.
Průměr vodiče lze určit pomocí posuvného měřítka s přesností 0,1 mm nebo mikrometru s přesností 0,01 mm. Pokud nejsou po ruce žádné nástroje, pomůže obyčejné pravítko.
Výběr sekce
elektrické vedení měděným drátem podle síly proudu
Velikost elektrického proudu je označena písmenem „ A“ a měří se v ampérech. Při výběru platí jednoduché pravidlo: Čím větší je průřez drátu, tím lépe, takže výsledek se zaokrouhluje nahoru.
| Tabulka pro výběr průřezu a průměru měděného drátu v závislosti na síle proudu | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Maximální proud, A | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 10,0 | 16,0 | 20,0 | 25,0 | 32,0 | 40,0 | 50,0 | 63,0 |
| Standardní průřez, mm 2 | 0,35 | 0,35 | 0,50 | 0,75 | 1,0 | 1,2 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 |
| Průměr, mm | 0,67 | 0,67 | 0,80 | 0,98 | 1,1 | 1,2 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,3 | 2,5 | 2,7 | 3,2 | 3,6 |
Údaje, které jsem uvedl v tabulce, vycházejí z osobní zkušenost a záruka spolehlivý provoz maximálně elektrické rozvody nepříznivé podmínky jeho instalace a provoz. Při výběru průřezu vodiče na základě hodnoty proudu je jedno, zda se jedná o střídavý nebo stejnosměrný proud. Velikost a frekvence napětí v elektrickém vedení také nezáleží; může to být palubní síť vozidla stejnosměrný proud pro 12 V nebo 24 V, letadlo na 115 V s frekvencí 400 Hz, elektrické rozvody 220 V nebo 380 V s frekvencí 50 Hz, vedení vysokého napětí přenos energie při 10 000 V.
Pokud není známa proudová spotřeba elektrického spotřebiče, ale je známo napájecí napětí a výkon, lze proud vypočítat pomocí následujícího online kalkulačka.
Je třeba poznamenat, že při frekvencích nad 100 Hz se při protékání elektrického proudu začíná v drátech objevovat skinefekt, což znamená, že se zvyšující se frekvencí proud začíná „tlačit“ na vnější povrch drátu a skutečný křížový část drátu se zmenšuje. Proto se výběr průřezu vodiče pro vysokofrekvenční obvody provádí podle různých zákonů.
Stanovení zatížitelnosti elektrických rozvodů 220 V
vyrobeno z hliníkového drátu
V domech postavených před dlouhou dobou je elektrické vedení obvykle vyrobeno z hliníkových drátů. Pokud jsou připojení ve spojovacích krabicích provedena správně, životnost hliníkové rozvody může to být sto let. Hliník totiž prakticky neoxiduje a životnost elektrického vedení bude určena pouze životností plastové izolace a spolehlivostí kontaktů v místech připojení.
V případě připojení dalších energeticky náročných elektrospotřebičů v bytě s hliníkovými rozvody je nutné určit schopnost odolat na základě průřezu nebo průměru vodičů. extra výkon. Pomocí níže uvedené tabulky je to snadné.
Pokud je váš bytový rozvod vyroben z hliníkových drátů a je potřeba je znovu připojit nainstalovaná zásuvka PROTI rozvodná skříň měděné dráty, pak se takové spojení provede v souladu s doporučením článku Připojení hliníkových drátů.
Výpočet průřezu elektrického vodiče
podle výkonu připojených elektrických spotřebičů
Chcete-li vybrat průřez žil kabelových drátů při pokládání elektrického vedení v bytě nebo domě, musíte analyzovat vozový park stávajících elektrických domácích spotřebičů z hlediska jejich současného použití. Tabulka uvádí seznam oblíbených domácích elektrospotřebičů s uvedením aktuální spotřeby v závislosti na výkonu. Příkon vašich modelů zjistíte sami ze štítků na samotných produktech nebo datových listů, často jsou parametry uvedeny na obalech.
Pokud není znám proud odebíraný elektrickým spotřebičem, lze jej měřit pomocí ampérmetru.
Tabulka příkonu a proudu pro domácí elektrospotřebiče
při napájecím napětí 220V
Spotřeba energie elektrických spotřebičů je obvykle uvedena na krytu ve wattech (W nebo VA) nebo kilowattech (kW nebo kVA). 1 kW = 1000 W.
| Tabulka příkonu a proudu pro domácí elektrospotřebiče | |||
|---|---|---|---|
| Elektrický spotřebič pro domácnost | Spotřeba energie, kW (kVA) | Spotřeba proudu, A | Režim aktuální spotřeby |
| Žárovka | 0,06 – 0,25 | 0,3 – 1,2 | Neustále |
| Rychlovarná konvice | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | Až 5 minut |
| Elektrický sporák | 1,0 – 6,0 | 5 – 60 | Závisí na provozním režimu |
| Mikrovlnná trouba | 1,5 – 2,2 | 7 – 10 | Pravidelně |
| Elektrický mlýnek na maso | 1,5 – 2,2 | 7 – 10 | Závisí na provozním režimu |
| Toustovač | 0,5 – 1,5 | 2 – 7 | Neustále |
| Gril | 1,2 – 2,0 | 7 – 9 | Neustále |
| Mlýnek na kávu | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | Závisí na provozním režimu |
| Kávovar | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | Neustále |
| Elektrická trouba | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | Závisí na provozním režimu |
| Myčka | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | |
| Pračka | 1,2 – 2,0 | 6 – 9 | Maximálně od okamžiku zapnutí až do ohřátí vody |
| Sušička | 2,0 – 3,0 | 9 – 13 | Neustále |
| Žehlička | 1,2 – 2,0 | 6 – 9 | Pravidelně |
| Vysavač | 0,8 – 2,0 | 4 – 9 | Závisí na provozním režimu |
| Ohřívač | 0,5 – 3,0 | 2 – 13 | Závisí na provozním režimu |
| Fén | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | Závisí na provozním režimu |
| Klimatizace | 1,0 – 3,0 | 5 – 13 | Závisí na provozním režimu |
| Stolní počítač | 0,3 – 0,8 | 1 – 3 | Závisí na provozním režimu |
| Elektrické nářadí (vrtačka, skládačka atd.) | 0,5 – 2,5 | 2 – 13 | Závisí na provozním režimu |
Proud odebírá i lednička, svítidla, radiotelefon, nabíjecí zařízení, TV je v pohotovostním stavu. Celkově však tento výkon není větší než 100 W a může být ve výpočtech ignorován.
Pokud zapnete všechny elektrické spotřebiče v domě současně, budete muset vybrat průřez vodiče schopný projít proudem 160 A. Budete potřebovat vodič o tloušťce prstu! Takový případ je ale nepravděpodobný. Těžko si představit, že je někdo schopen současně mlít maso, žehlit, vysávat a sušit vlasy.
Příklad výpočtu. Ráno jste vstali, zapnuli rychlovarnou konvici, mikrovlnnou troubu, toustovač a kávovar. Spotřeba proudu bude podle toho 7 A + 8 A + 3 A + 4 A = 22 A. S přihlédnutím k zapnutému osvětlení, lednici a navíc např. televizoru může odběr proudu dosáhnout 25 A.
pro síť 220V
Průřez vodiče můžete vybrat nejen podle síly proudu, ale také podle množství spotřebované energie. Chcete-li to provést, musíte vytvořit seznam všech elektrických spotřebičů, které mají být připojeny k danému úseku elektrického vedení, a určit, kolik energie každý z nich spotřebovává samostatně. Dále sečtěte získaná data a použijte níže uvedenou tabulku.
pro síť 220V |
|||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Výkon elektrického spotřebiče, kW (kVA) | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 6,0 |
| Standardní průřez, mm 2 | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,5 | 0,75 | 0,75 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 4,0 | 5,0 |
| Průměr, mm | 0,67 | 0,67 | 0,67 | 0,5 | 0,98 | 0,98 | 1,13 | 1,24 | 1,38 | 1,38 | 1,6 | 1,78 | 1,78 | 1,95 | 2,26 | 2,26 | 2,52 |
Pokud existuje několik elektrických spotřebičů a u některých je známa spotřeba proudu au jiných výkon, musíte pro každý z nich určit průřez vodiče z tabulek a poté sečíst výsledky.
Výběr průřezu měděného drátu podle výkonu
pro palubní síť vozu 12V
Pokud je při připojování přídavného zařízení k palubní síti vozidla známa pouze jeho spotřeba energie, lze průřez přídavného elektrického vedení určit pomocí níže uvedené tabulky.
| Tabulka pro výběr průřezu a průměru měděného drátu podle výkonu pro palubní síť vozidla 12V |
||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Výkon elektrického spotřebiče, watt (BA) | 10 | 30 | 50 | 80 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
| Standardní průřez, mm 2 | 0,35 | 0,5 | 0,75 | 1,2 | 1,5 | 3,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 8,0 | 10 | 10 | 10 | 16 | 16 | 16 |
| Průměr, mm | 0,67 | 0,5 | 0,8 | 1,24 | 1,38 | 1,95 | 2,26 | 2,76 | 3,19 | 3,19 | 3,57 | 3,57 | 3,57 | 4,51 | 4,51 | 4,51 |
Výběr průřezu vodiče pro připojení elektrických spotřebičů
do třífázové sítě 380V
Při provozu elektrických spotřebičů, například elektromotoru, připojeného k třífázové síti, již neteče spotřebovaný proud dvěma vodiči, ale třemi, a proto množství proudu procházejícího v každém samostatný drát poněkud méně. To umožňuje použít vodič menšího průřezu pro připojení elektrických spotřebičů k třífázové síti.
Pro připojení elektrických spotřebičů k třífázové síti s napětím 380 V, například elektromotoru, je průřez vodiče pro každou fázi 1,75krát menší než pro připojení k jednofázové síti 220 V.
Pozornost, při výběru průřezu vodiče pro připojení elektromotoru na základě výkonu je třeba vzít v úvahu, že maximální jmenovitý výkon je uveden na typovém štítku elektromotoru. mechanická síla, které může motor vytvořit na hřídeli a nespotřebovává se elektrická energie. Elektrický výkon spotřebovaný elektromotorem, při zohlednění účinnosti a cos φ, je přibližně dvakrát větší než výkon vytvořený na hřídeli, což je třeba vzít v úvahu při volbě průřezu vodiče na základě výkonu motoru uvedeného v talíř.
Například potřebujete připojit elektromotor, který spotřebovává energii ze sítě 2,0 kW. Celkový proudový odběr elektromotoru takového výkonu ve třech fázích je 5,2 A. Podle tabulky se ukazuje, že je potřeba vodič o průřezu 1,0 mm 2 s přihlédnutím k výše uvedeným 1,0 / 1,75 = 0,5 mm 2. Pro připojení elektromotoru o výkonu 2,0 kW do třífázové sítě 380 V tedy budete potřebovat třížilový měděný kabel s průřezem každého jádra 0,5 mm2.
Mnohem jednodušší je zvolit průřez vodiče pro připojení třífázový motor, a to na základě velikosti jeho aktuálního odběru, který je vždy uveden na typovém štítku. Například na typovém štítku na fotografii je proudový odběr motoru o výkonu 0,25 kW pro každou fázi při napájecím napětí 220 V (vinutí motoru jsou zapojena do trojúhelníku) 1,2 A a při napětí 380 V (vinutí motoru jsou zapojena do trojúhelníku) obvod "hvězda") je pouze 0,7 A. Z proudu uvedeného na typovém štítku, pomocí tabulky pro výběr průřezu vodiče pro bytovou elektroinstalaci zvolte vodič o průřezu 0,35 mm 2 při zapojení vinutí elektromotoru podle "trojúhelníku" nebo 0,15 mm vzoru 2 při zapojení do hvězdy.
O výběru značky kabelu pro domácí elektroinstalaci
Dělat bytové rozvody Hliníkové dráty se na první pohled zdají levnější, ale provozní náklady díky nízké spolehlivosti kontaktů budou časem mnohonásobně vyšší než náklady na měděné rozvody. Doporučuji provádět elektroinstalaci výhradně z měděné dráty! Hliníkové dráty jsou nepostradatelné při pokládání nadzemních elektrických rozvodů, protože jsou lehké a levné a správné připojení spolehlivě sloužit po dlouhou dobu.
Který drát je lepší použít při instalaci elektrického vedení, jednožilového nebo lankového? Z hlediska schopnosti vést proud na jednotku průřezu a instalace je lepší jednojádrový. Takže pro domácí elektroinstalaci stačí použít pevný drát. Stranded umožňuje vícenásobné ohyby a čím tenčí vodiče v něm jsou, tím je pružnější a odolnější. Proto lankový drát slouží k připojení nestacionárních elektrických spotřebičů k elektrické síti, jako je elektrický fén, elektrický holicí strojek, elektrická žehlička a všechny ostatní.
Po rozhodnutí o průřezu drátu vyvstává otázka značky kabelu pro elektrické vedení. Výběr zde není velký a je zastoupen pouze několika značkami kabelů: PUNP, VVGng a NYM.
Kabel PUNP od roku 1990, v souladu s rozhodnutím Glavgosenergonadzor „O zákazu používání drátů jako APVN, PPBN, PEN, PUNP atd., vyrobených podle TU 16-505. 610-74 místo vodičů APV, APPV, PV a PPV podle GOST 6323-79*" je zakázáno používat.
Kabel VVG a VVGng - měděné dráty v dvojité polyvinylchloridové izolaci, plochý tvar. Navrženo pro provoz při teplotách životní prostředí od −50°С do +50°С, pro elektroinstalaci uvnitř budov, zap venku, v zemi při uložení v trubkách. Životnost až 30 let. Písmena „ng“ v označení značky označují nehořlavost izolace drátu. Dvou-, tří- a čtyřžilové vodiče jsou k dispozici s průřezy žil od 1,5 do 35,0 mm 2 . Pokud je v označení kabelu před VVG písmeno A (AVVG), pak jsou vodiče v drátu hliníkové.
kabel NYM (jeho ruský analog je kabel VVG), s měděnými vodiči, kulatý tvar, s nehořlavou izolací, odpovídá německé normě VDE 0250. Specifikace a rozsah použití, téměř stejný jako kabel VVG. Dvou, tří a čtyřžilové vodiče jsou k dispozici s průřezy žil od 1,5 do 4,0 mm 2 .
Jak vidíte, výběr pro pokládku elektrického vedení není velký a je určen v závislosti na tom, jaký tvar kabelu je vhodnější pro instalaci, kulatý nebo plochý. Kabel kulatého tvaru je vhodnější položit stěnami, zejména pokud je připojení provedeno z ulice do místnosti. Budete muset trochu vyvrtat díru větší průměr kabel a s větší tloušťkou stěny to nabývá na významu. Pro vnitřní rozvody je výhodnější použít plochý kabel VVG.
Paralelní připojení vodičů elektrických rozvodů
Existují beznadějné situace, když naléhavě potřebujete položit elektroinstalaci, ale nejsou k dispozici vodiče požadovaného průřezu. V tomto případě, pokud existuje vodič s menším průřezem, než je nutné, může být kabeláž vyrobena ze dvou nebo více vodičů, které jsou spojeny paralelně. Hlavní věc je, že součet úseků každého z nich není menší než vypočítaný.
Například existují tři vodiče o průřezu 2, 3 a 5 mm 2, ale podle výpočtů je zapotřebí 10 mm 2. Připojte je všechny paralelně a kabeláž zvládne až 50 ampérů. Ano, sám jste paralelní spojení viděl mnohokrát více tenké vodiče pro přenos velkých proudů. Například pro svařování se používá proud až 150 A a aby svářeč mohl ovládat elektrodu, potřebuje ohebný drát. Je vyroben ze stovek tenkých měděných drátů zapojených paralelně. V autě je baterie také připojena k palubní síti pomocí stejného ohebného lanka, protože při startování motoru spotřebovává startér proud z baterie až 100 A. A při instalaci a vyjímání baterie jsou vodiče musí být odveden na stranu, to znamená, že drát musí být dostatečně pružný .
Způsob zvětšení průřezu elektrického vodiče o paralelní připojení několik drátů různé průměry lze použít pouze jako poslední možnost. Při pokládce domovní elektroinstalace je přípustné zapojit paralelně pouze vodiče stejného průřezu odebrané ze stejné cívky.
Online kalkulačky pro výpočet průřezu a průměru drátu
Pomocí níže uvedené online kalkulačky můžete vyřešit inverzní problém - určit průměr vodiče podle průřezu.
Jak vypočítat průřez lanka
Splétaný drát, nebo jak se také nazývá splétaný nebo ohebný, je jednožilový drát stočený dohromady. Chcete-li vypočítat průřez lanka, musíte nejprve vypočítat průřez jednoho drátu a poté vynásobit výsledný výsledek jejich počtem.
Podívejme se na příklad. Je zde vícežilový ohebný drát, ve kterém je 15 žil o průměru 0,5 mm. Průřez jednoho jádra je 0,5 mm × 0,5 mm × 0,785 = 0,19625 mm 2, po zaokrouhlení dostaneme 0,2 mm 2. Protože máme ve vodiči 15 vodičů, pro určení průřezu kabelu musíme tato čísla vynásobit. 0,2 mm2 x 15=3 mm2. Zbývá určit z tabulky, že takový lankový drát vydrží proud 20 A.
Nosnost lanka můžete odhadnout bez měření průměru jednotlivého vodiče měřením celkového průměru všech kroucených drátů. Ale protože jsou dráty kulaté, jsou mezi nimi vzduchové mezery. Chcete-li odstranit oblast mezery, musíte vynásobit výsledek průřezu drátu získaný ze vzorce faktorem 0,91. Při měření průměru je třeba dbát na to, aby se lanko nezploštilo.
Podívejme se na příklad. Na základě měření má lanko průměr 2,0 mm. Vypočítejme jeho průřez: 2,0 mm × 2,0 mm × 0,785 × 0,91 = 2,9 mm 2. Pomocí tabulky (viz níže) určíme, že tento lankový vodič odolá proudu až 20 A.
Materiál výroby a průřez drátu(to by bylo správnější plocha průřezu drátu) je možná hlavním kritériem, které je třeba dodržovat při výběru vodičů a napájecích kabelů.
Připomeňme, že plocha průřezu (S) kabelu se vypočítá podle vzorce S = (Pi * D2)/4, kde Pi je pi rovno 3,14 a D je průměr.
Proč je to tak důležité správná volba drátěné sekce? Za prvé proto, že použité dráty a kabely jsou hlavními prvky elektrického vedení vašeho domu nebo bytu. A musí splňovat všechny normy a požadavky na spolehlivost a elektrickou bezpečnost.
Hlavní normativní dokument regulující plochu průřezu elektrické dráty a kabely jsou Pravidla elektrické instalace (PUE). Hlavní indikátory, které určují průřez drátu:
Nesprávně zvolené vodiče, které neodpovídají zátěži spotřeby, se tak mohou zahřát nebo dokonce spálit, jednoduše nevydrží aktuální zátěž, což nemůže ovlivnit elektrickou a požární bezpečnost vašeho domova. Velmi častý je případ, kdy je z důvodu hospodárnosti nebo z jiných důvodů použit drát menšího průřezu, než je nutné.
Při výběru průřezu drátu byste se také neměli řídit rčením „kaši nezkazíte máslem“. Použití větších drátů, než je skutečně potřeba, povede pouze k větším materiálové náklady(koneckonců ze zřejmých důvodů budou jejich náklady vyšší) a způsobí další potíže při instalaci.
Výpočet plochy průřezu měděných vodičů drátů a kabelů
Takže pokud jde o elektrické vedení domu nebo bytu, optimální použití by bylo: pro „zásuvku“ - výkonové skupiny měděného kabelu nebo drátu s průřezem jádra 2,5 mm2 a pro skupiny osvětlení - s průřezem jádra průřez 1,5 mm2. Pokud jsou v domě spotřebiče vysoký výkon, např. e-mailem sporáky, trouby, el varné desky, pak k jejich napájení byste měli použít kabely a vodiče o průřezu 4-6 mm2.
Navrhovaná možnost výběru průřezů pro vodiče a kabely je pravděpodobně nejběžnější a nejoblíbenější při instalaci elektrického vedení v bytech a domech. Což je obecně pochopitelné: měděné dráty o průřezu 1,5 mm2 jsou schopny „udržet“ zátěž 4,1 kW (proud - 19 A), 2,5 mm2 - 5,9 kW (27 A), 4 a 6 mm2 – nad 8 a 10 kW. To stačí k napájení zásuvek, osvětlovacích zařízení nebo elektrických sporáků. Navíc takový výběr průřezů vodičů poskytne určitou „rezervu“ v případě zvýšení výkonu zátěže, například při přidávání nových „elektrických bodů“.
Výpočet plochy průřezu hliníkových vodičů drátů a kabelů
Při použití hliníkových drátů je třeba mít na paměti, že hodnoty dlouhodobého přípustného proudového zatížení na nich jsou mnohem menší než při použití měděných drátů a kabelů podobného průřezu. Tedy pro hliníková drátěná jádra o průřezu 2, mm2 maximální zatížení je o něco více než 4 kW (proud je 22 A), pro vodiče o průřezu 4 mm2 - ne více než 6 kW.
Ne posledním faktorem při výpočtu průřezu vodičů a kabelů je provozní napětí. Při stejném příkonu elektrických spotřebičů bude tedy proudové zatížení žil napájecích kabelů nebo vodičů elektrických spotřebičů určených pro jednofázové napětí 220 V vyšší než u zařízení pracujících na napětí 380 V.
Obecně platí, že pro přesnější výpočet potřebných průřezů žil kabelů a vodičů je nutné se řídit nejen výkonem zátěže a materiálem použitým na výrobu žil; je třeba vzít v úvahu také způsob jejich instalace, délku, typ izolace, počet žil v kabelu atd. Všechny tyto faktory jsou plně definovány hlavním regulačním dokumentem - Pravidla elektroinstalace .
Tabulky pro výběr velikosti drátu
| Měděné dráty | ||||
| Napětí, 220V | Napětí, 380V | |||
| proud, A | výkon, kWt | proud, A | výkon, kWt | |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33,0 |
| 16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
| 50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
| 70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
| 95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
| 120 | 300 | 66,0 | 260 | 171,6 |
| Průřez vodiče s proudem, mm2 | Hliníkové dráty | |||
| Napětí, 220V | Napětí, 380V | |||
| proud, A | výkon, kWt | proud, A | výkon, kWt | |
| 2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11,0 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,0 |
Při výpočtu byla použita data z tabulek PUE
Tedy známý výkon každého elektrického spotřebiče v domě, známé množství osvětlovací tělesa a světelné body umožňují vypočítat celkovou spotřebovanou energii. Toto není přesný součet, protože většina hodnot výkonů různých zařízení jsou průměry. Proto byste k tomuto číslu měli okamžitě přidat 5 % jeho hodnoty.
Průměrné hodnoty výkonu pro běžné elektrické spotřebiče
| Spotřebitel | Výkon, W |
| televize | 300 |
| Tiskárna | 500 |
| Počítač | 500 |
| Fén | 1200 |
| Žehlička | 1700 |
| Rychlovarná konvice | 1200 |
| Toustovač | 800 |
| Ohřívač | 1500 |
| Mikrovlnná trouba | 1400 |
| Trouba | 2000 |
| Lednička | 600 |
| Pračka | 2500 |
| Elektrický sporák | 2000 |
| Osvětlení | 2000 |
| Průtokový ohřívač vody | 5000 |
| Kotel | 1500 |
| Vrtat | 800 |
| Kladivo | 1200 |
| Svářečka | 2300 |
| Sekačka na trávu | 1500 |
| Vodní čerpadlo | 1000 |
A mnozí věří, že to stačí k výběru téměř standardní možnosti měděný kabel:
- průřez 0,5 mm2 pro vodiče pro osvětlení reflektorů;
- průřez 1,5 mm2 pro osvětlovací vodiče pro lustry;
- průřez 2,5 mm2 pro všechny zásuvky.
Na úrovni použití v domácnosti elektřiny, takové schéma vypadá docela přijatelně. Dokud se v kuchyni nerozhodly zapnout lednici a ledničku současně. Rychlovarná konvice, když jste se tam dívali na televizi. Stejné nepříjemné překvapení vás přepadne, když připojíte kávovar, pračka a mikrovlnnou troubou.
Tepelný výpočet pomocí korekčních faktorů
Pro několik linek v jednom kabelovém kanálu by měly být tabulkové hodnoty maximálního proudu vynásobeny příslušným koeficientem:
- 0.68 — pro počet vodičů od 2 do 5 ks.
- 0.63 — pro vodiče od 7 do 9 ks.
- 0.6 — pro vodiče od 10 do 12 ks.
Koeficient se vztahuje konkrétně na vodiče (jádra), a nikoli na počet procházejících vedení. Při výpočtu počtu položených vodičů se nebere v úvahu nulový pracovní vodič nebo zemnící vodič. Podle PUE a GOST 16442-80 neovlivňují ohřev vodičů při průchodu normálních proudů.
Shrneme-li výše uvedené, ukázalo se, že pro správný a přesný výběr průřezu drátu potřebujete vědět:
- Součet všech maximálních výkonů elektrických spotřebičů.
- Charakteristika sítě: počet fází a napětí.
- Charakteristika materiálu kabelu.
- Tabulkové údaje a koeficienty.
Výkon přitom není hlavním ukazatelem pro jednotlivé kabelové vedení nebo celé vnitřní systém zdroj elektřiny Při výběru průřezu nezapomeňte vypočítat maximální zatěžovací proud a poté jej zkontrolujte pomocí jmenovitý proud domácí síťový stroj.
Za prvé, při řešení jakéhokoli příkladu určit průřez vodičů s přihlédnutím návrhové zatížení a délka vedení \kabel, šňůra\ - potřebujete znát jejich standardní průřezy. Zejména při provádění vedení, nebo u zásuvek a osvětlení.
Výpočet průřezu drátu na základě zatížení
Standardní sekce:
0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0;
25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400.
Jak definovat a aplikovat v praxi?
Řekněme, že potřebujeme určit průřez hliníkových drátů vedení třífázového proudu při napětí 380\220V. Linka napájí panel skupinového osvětlení, panel přímo napájí své linky různé místnosti,\kanceláře, suterén\. Předpokládané zatížení bude 20 kW. Délka vedení k panelu skupinového osvětlení je např. 120 metrů.
Nejprve musíme určit zatěžovací moment. Zatěžovací moment se vypočítá jako součin délky a samotného zatížení. M = 2400.
Průřez vodičů je určen vzorcem: g=M\C E; kde C je koeficient materiálu vodiče v závislosti na napětí; E je procento ztráty napětí. Abyste neztráceli čas hledáním tabulky, měli byste si hodnoty těchto čísel pro každý příklad jednoduše zapsat do svého pracovního deníku. Pro tento příklad bereme následující hodnoty: C=46; E = 1,5. Tedy: g=M\C E=2400\46*1,5=34,7. Vezmeme v úvahu standardní průřez vodičů a nastavíme průřez vodiče blízký hodnotě - 35\mm na druhou\.
V uvedeném příkladu bylo vedení třífázové s nulou.
Průřez měděných vodičů a kabelů - proud:
Pro stanovení průřezu měděných vodičů pro vedení třífázového proudu bez nulového napětí 220V., hodnoty S A E ostatní jsou akceptovány: C=25,6; E=2.
Například je nutné vypočítat zatěžovací moment vedení se třemi různými délkami a třemi návrhovými zatíženími. První úsečka 15 metrů odpovídá zatížení 4 kW, druhá úsečka 20 metrů odpovídá zátěži 5 kW, třetí úsečka 10 metrů bude mít zátěž 2 kW.
M=15\4+5+2\+20\5+2\+10*2=165+140+20=325.
Odtud určíme průřez vodičů:
g=M\C*E=325\25,6*2=325\51,2=6,3.
Přijímáme nejbližší standardní průřez drátu 10 milimetrů čtverečních.
K určení průřezu hliníkových drátů v řadě, kdy jednofázový proud a napětí 220 V., matematické výpočty se provádějí podobně, ve výpočtech jsou akceptovány následující hodnoty: E = 2,5; C = 7,7.
Síťový distribuční systém se může podle toho lišit, měděné a hliníkové dráty budou mít svou vlastní hodnotu koeficientu S.
Pro měděné vodiče při síťovém napětí 380\220V, třífázové vedení s nulou, C = 77.
Při napětí 380\220V dvoufázové s nulou, C=34.
Při napětí 220V, jednofázové vedení, C = 12,8.
Při napětí 220\127V, třífázový s nulou, C=25,6.
Při napětí 220V, třífázové, C = 25,6.
Při napětí 220\127V dvoufázové s nulou, C=11,4.
Hliníkový průřez drátu
Pro hliníkové dráty:
380\220V., třífázový s nulou, C=46.
380\220V., dvoufázový s nulou, C=20.
220V., jednofázový, C=7,7.
220\127V., třífázový s nulou, C=15,5.
220\127V., dvoufázový s nulou, C=6,9.
Procentní hodnota - E ve výpočtech lze brát jako průměr: od 1,5 do 2,5.
Nesrovnalosti v řešeních nebudou významné, protože je převzat standardní průřez drátu, který se blíží hodnotě.
Průřez kabelu v závislosti na aktuálním výkonu.Jak určit průřez a průměr drátu pod zatížením?
Průřez kabelu a výkon zátěže v tabulce (samostatně)
Viz také dodatková tabulka průřezů kabelů podle výkonu a proudu:
nebo pro pohodlí jiný vzorec))
Tabulka průřezu kabelu nebo vodiče a zatěžovacího proudu:
