Porozumění všem parametrům a procesům, které se vyskytují u elektřiny, je klíčem správná volba kabel. Tento článek vysvětluje vztahy krok za krokem fyzikální veličiny, ovlivňující spolehlivý provoz energetická síť a její bezpečný provoz.
Je známo, že všechny kovy mají volné elektrony, které se pohybují v přítomnosti aplikovaných elektrické napětí, vytváření elektřina. Když narazí na atomy, ztratí energii, která se změní v teplo. Čím větší proud, tím hustší proud částic a čím menší je průřez vodiče, kterým procházejí, tím jsou srážky častější, dochází ke ztrátě užitečné energie a uvolňování neužitečných a často nebezpečných teplo se zvyšuje.
Lavina horka
Důležité! Se stoupající teplotou se zvyšuje odpor a zvyšuje se uvolňování tepla, což vede k lavinovitému procesu rychlého zahřívání s katastrofálními následky.
Existují složité vzorce, které počítají tepelnou bilanci pomocí koeficientu tání a tepelného koeficientu odporu vodiče k určení plochy průřezu vodiče.
V každodenním životě se však používají hotové stoly, které berou v úvahu možnost přehřátí kabelu skryté vedení- v tomto případě je při stejných hodnotách proudu a výkonu předepsán velký průřez kabelu ve špatně větraných a tepelně izolovaných místech, aby ohřev nepřekročil přípustnou úroveň.
Řešení v praxi
To se provádí pomocí speciálních tabulek a norem PUE, podle kterých se volí průřez kabelu. Hodnota průřezu vodiče se volí několika způsoby:
- Výpočet průřezu drátu podle výkonu;
- Výběr aktuálního vodiče;
- Pokud již existuje drát, ale neznámého průřezu.
Výběr podle síly
U každého elektrického spotřebiče je uveden jeho jmenovitý výkon. Sečtením výkonu elektrických spotřebičů, které se plánují současně připojit k navržené elektrické síti, získáte určitý počet a pomocí tabulky vyberte vhodný průřez měděného nebo hliníkového kabelu a vyberte vhodný hodnota výkonu.
V první řadě je potřeba počítat s předpokládanou zátěží elektrických rozvodů, které budeme pokládat. Pokud je na jednom úseku elektrické sítě více elektrických spotřebičů, pak pro výpočet očekávaného zatížení sečteme všechny jejich kapacity. Po výpočtu tohoto ukazatele analyzujeme způsob, jakým položíme elektrické sítě (otevřené nebo uzavřené), a také jejich dopad teplotní režim se objeví na vodičích.
Je také velmi důležité vypočítat správný průřez kabelu, protože chyby ve výpočtech povedou ke ztrátám energie ve vodičích. Pokud pro domácí přístroje tak to není tak podstatné průmyslovém měřítku to může vést k docela vážnému plýtvání.
Vezměte si tedy papír a tužku, zapište si všechny elektrické spotřebiče ve vašem bytě a sečtěte jejich výkon:
P=P1+P2+P3+…Pn (W),
kde P1 je výkon např. konvice 1,5 kW, P2 je výkon vysavače 1,6 kW atd.
Po přidání všech kapacit je to nutné celkový výkon vynásobte koeficientem simultánnosti K=0,8. Tento koeficient ukazuje, že po určitou dobu budou všechny elektrospotřebiče v bytě fungovat, ne však dlouhodobě, ale krátkodobě, s tím je třeba počítat, protože pokud zvolíte průřez vodiče pouze na základě výkonu, zvolíte větší průřez vodiče, a to se může výrazně prodražit.
Takže dostáváme:
Ptotal=P*K (W)
Po výpočtu celkového výkonu vyberte v tabulce 1 průřez vodiče (měď nebo hliník):
Tabulka 1 - Výběr průřezu vodiče podle výkonu
Důležité! Pokud se v budoucnu chystáte zvýšit zatížení, musíte předem zvětšit průřez drátu, tato poznámka platí pro všechny způsoby stanovení průřezu drátu.
Aktuální výběr
V tabulce 2 můžete najít vztah mezi průřezy a jmenovitým proudem. Výběr na základě tohoto parametru je považován za přesnější. Je nutné se podívat na pasy a štítky elektrických spotřebičů, obvykle se uvádí jmenovitý výkon, a poté postupujte stejně jako u výše popsané metody.
kde Ptot. — celkový výkon elektrických spotřebičů (W).
Je možné měřit proud ampérmetrem pro každého spotřebitele individuálně vlastníma rukama a proud pak jednoduše sečíst.
K tomu je tester připojen k otevřenému okruhu - v praxi můžete vzít kus síťového kabelu se zástrčkou, připojit jedno jádro do zásuvky a druhé připojit k měřící zařízení. Připojte druhou sondu ampérmetru k volné svorce zásuvky a zapněte stávající domácí spotřebiče jeden po druhém. různé režimy práce, kontrola parametrů deklarovaných výrobci.
Pokud máte třífázová síť, je nutné najít proud pomocí tohoto vzorce:
Poté, co jsme sečetli proudy elektrických spotřebičů, vybereme z tabulky průřez vodiče:
Tabulka 2 Vztah mezi proudem a průřezem vodiče Ještě jeden bod, pokud vaše třífázová síť obsahuje elektromotory, pak je proud tohoto motoru určen vzorcem:
kde - P je výkon motoru, n- Účinnost motoru(k dispozici na štítku motoru), COS f - účiník (podívejte se také na štítek).
A nakonec v třífázové síti sečteme vypočtené proudy motoru a vypočtené proudy elektrických spotřebičů a vybereme průřez vodiče z tabulky 2.
Je třeba vzít v úvahu ještě jeden bod - tento. Může být otevřený typ nebo zavřeno, aktuální zatížení se bude lišit, takže při výběru průřezu vodiče na to věnujte pozornost. V tabulce 2 můžete tento bod analyzovat
Drát už tam je
V opačné situaci, kdy je tam kabel, ale značení není vidět, je potřeba ho rozpoznat jmenovitý proud a výkon, k tomu měříme průměr drátu posuvným měřítkem nebo mikrometrem. Vystačíte si s pravítkem, pokud je jádro dostatečně pružné, obtočte ho kolem tenké tyčky, změřte délku vzniklé spirálky, vydělte počtem závitů – výsledek bude odpovídat průměru.
Pomocí vzorce vypočítáme plochu průřezu vodiče:
S=πD²/4 (mm²),
kde π- 3,14, D je průměr vodiče, můžete si vzít posuvné měřítko a změřit průměr (mm)
Pomocí metody výběru průřezu z tabulky 1 můžete zjistit, pro jaký výkon je stávající kabel vhodný.
Je lepší zvolit průřez kabelu s okrajem.
Je zakázáno provozovat kabel navinutý do cívky kvůli jeho indukční reaktanci.
Instalace hliníkových kabelů by měla být prováděna s maximální opatrností – častým ohýbáním a rovnáním vznikají neviditelné trhliny, které zmenšují průřez, v tomto místě se zvyšuje odpor a dochází k bodovému přehřívání.
Kontrola délky
Faktor délky vodiče l také zvyšuje odpor v síti. Na krátkou vzdálenost ji lze zanedbat, ale jak se zvyšuje, úbytek napětí na zátěži bude stále patrnější a může být nižší než jmenovitá hodnota - 5%.
Podívejme se blíže, abyste tomu zabránili, vypočítejte plochu průřezu celého kabelu, počítejte s určitou hodnotou a použijte ji ve vzorci pro určení odporu:
kde l je délka drátu (m), ϱ je měrný odpor vodiče (Ohm*mm²/m) (viz tabulka 2), S je plocha průřezu vodiče, určená podle popsané metody výše (mm²)
Tabulka 3- odpor kovy:
Dále pomocí Ohmova zákona zjistíme pokles napětí:
kde I je celkový proud ve vaší síti (A), R je vypočítaný odpor (Ohm).
A nakonec určíme ztráty sítě. Vypočtený úbytek napětí vydělíme napětím sítě a vynásobíme 100 %.
Pokud získaná hodnota překročí 5 % síťového napětí, je nutné zvětšit průřez kabelu podle tabulky 1.
Rozdíl mezi kabelem a drátem
Otázka mimochodem není jednoduchá. Zejména v souladu s SN od dob SSSR až do dnešních dnů je práce s kabely dražší než s dráty. Ani v minulosti, ani dnes však v tomto ohledu neexistovala příliš jasná klasifikace. Různé zdroje poskytují různé pohledy. V praxi je charakteristický „kabel“ nebo „drát“ přidělen GOST/TU pro výrobu konkrétní značky. Zejména kabel značky GDP od OJSC Odeskabel se liší od drátu značky PVS pouze v konfiguraci pláště: kabel GDP je plochý a PVS drát- kulatý. A v žádné referenční knize o kabelech není tvar pláště kabelu/drátu uveden jako nevýznamný faktor. Proto se musíte podívat na certifikát - určitě tam bude uvedeno: jedná se o kabel nebo drát.
Výpočet průřezu kabelu
Existují referenční štítky udávající, jaký průřez hliníkového/měděného vodiče je potřebný pro přiřazené zatížení. Většina elektrikářů však používá jednoduchý vzorec (uvažujte zátěž 8 kW): měděným kabelem o průřezu 1 mm2 může projít 10A nebo 2,2 kW (výkon = 10A x 220V).
Proto zátěž v 8 kW v A se bude rovnat 36 A(zátěž = 8 kW/220V), a pro takový objem proudu kabel o průřezu o rovná se 4 mm2.
Tento výpočet je víceméně vhodný pro kabely s průřezem do 6 mm2. Pro velké průřezy jsou potřeba tabulky „Přípustné proudové zatížení“.
Při stejném zatížení by měl být průřez hliníkového kabelu téměř o 30 % větší než průřez měděného. Průřez kabelu je průřezová plocha jádra, která vede proud.
Průřez kulatého jádra kabelu s proudem se získá podle vzorce pro oblast kruhu S = π × r2, kde číslo π=3,14 a r je poloměr.
Když je v jádře několik vodičů, pak se průřez jádra bude rovnat součtu průřezů všech vodičů. Poloměr drátu se měří posuvným měřítkem, a to velmi tenké dráty- mikrometr. Jak velký průřezový okraj je vyžadován? Rezerva nepochybně nebude zbytečná. Musíte však znát limit.
Například limit běžných domácích zásuvek-spínačů je 16A (3,2 kW = 16A x 220V) a připojení zásuvky kabelem 4 mm2 s propustností 8 kW je nevhodným finančním výdajem.
A také se kabel o průřezu 4 mm2 nevejde do každé zásuvky.
Racionální průřezy v domácích elektrických sítích pro měď: 1,5-2,5 mm2 pro zásuvky a 0,75-1,5 mm2 pro osvětlení.
Jaký kabel si vybrat: měděný nebo hliníkový?
Mnoho „odborníků“ s naprostou jistotou řekne - měď. Proč? Pro spotřebitele je měď oproti hliníku výhodná v tom, že dříve či později se měď tak rychle neznehodnotí, a to je velmi podstatné při výměně žárovek apod. Zda je za to nutné platit třikrát více, je rozhodnutí pro spotřebitel.
Měděné a hliníkové kabely potřebujete pouze propojit pomocí svorkovnice, aby hliník nepřišel do kontaktu s mědí.
Protože vlivem některých fyzikálních jevů v místě kontaktu hliníku a mědi se po nějaké době zvýší proudový odpor. V důsledku toho se místo připojení extrémně intenzivně zahřívá, kabel se přetrhne, dojde ke zkratu a v extrémních případech k podobnému výsledku vede i spojení jakýchkoliv heterogenních materiálů s různou odolností.
Výsledkem je, že není třeba brousit kabeláž prvním drátem, na který narazíte kroucením.
V závislosti na oblasti použití kabelu je vodič vyroben z různé materiály: nejprve měď a hliník, potom nichrom, ocel atd. Pokud si nejste jisti jednotností materiálu připojovaných kabelů, použijte svorkovnici.
Který kabel je optimální: flexibilní nebo pevný?
Pevný kabel je obvykle jednožilový kabel a flexibilní kabel je obvykle vícežilový kabel. Jak větší číslo dráty v jádře a čím tenčí je každý drát, tím pružnější je kabel.
Na základě flexibility je kabel rozdělen do 7 tříd: monocore je třída 1 a třída 7 je nejflexibilnější.
S rostoucí třídou flexibility kabelu roste jeho cena. Pevný kabel se používá pro zapuštění do zdí a uložení do země a flexibilní kabel pro připojení ovladatelných zařízení popř. elektrické spotřebiče. Z provozního hlediska nezáleží na tom, který kabel si vybrat - pevný nebo flexibilní. Z hlediska instalace má každý elektrikář svá přání. Mimochodem: konce ohebného kabelu, které jsou zapuštěny v zásuvkách (vypínačích), musí být určitě připájeny nebo nalisovány pomocí speciálních koncovek. U pevného kabelu není podobný postup nutný. Pro připojení osvětlovacího zařízení je lepší zakoupit flexibilní kabel, protože osvětlení se často vyměňují a pevný kabel se při připojování nového elektrického zařízení pravděpodobněji přetrhne.
Jak nezávisle určit kvalitu kabelu?
Mnoho výrobců ne vždy dodržuje standardy výroby kabelů. Jejich hlavním „trikem“ je podcenění průřezu vodiče. A někdy výrazně. Samozřejmě je obtížné zkoumat průřez v místě nákupu. V obchodě si můžete změřit jakýkoli drát pomocí posuvného měřítka a mikrometru.
Můžete se setkat i s kabely se zmenšenou tloušťkou pláště nebo s pláštěm z nekvalitního materiálu a tím se snižuje životnost kabelu.
Pro kontrolu je dobré mít s sebou standardně kus „správného“ kabelu. V obchodech můžete narazit na čínský kabel z hliníku potažený mědí (prodává se jako měď s označením v azbuce).
Kontrola takového kabelu je snadná: řez proudovodného jádra na kabelu se bíle leskne - je to hliník.
Jsou výrobci, kteří pro snížení nákladů používají nekvalitní měď nebo hliník. Takové kabely mají mnohem nižší životnost a vodivost, než požaduje GOST. Kvalitu kovu proudově vodivého jádra je možné testovat následovně:
- zkuste kabel několikrát ohnout a narovnat. V továrnách se takový test provádí na speciálním ohýbacím mechanismu pod určitým poloměrem ohybu. Počet ohybů bude samozřejmě menší než počet ohybů stanovený v GOST. V každém případě by však hliník měl vydržet alespoň 7-8 ohybů a měď - 30-40. Poté je možná deformace izolace a přetržení drátu. Je lepší provést experiment na konci kabelu, abyste jej mohli později jednoduše odříznout.
- kabel vyrobený z vysoce kvalitní mědi/hliníku by se měl ohýbat a nepružit;
- měděné/hliníkové jádro na odizolovaném kabelu by mělo mít jasnou (oslňující) barvu. Když je žíla barevně heterogenní a existují beznadějná místa, ukazuje to na velké nečistoty v kovu a jeho nízkou kvalitu.
Přesto amatér sám 100% nezjistí kvalitu kabelu. V tomto případě existuje jediné doporučení – spolehnout se ochranná známka a kupujte je ve velkých důvěryhodných obchodech.
Jakou izolaci a plášť by měl mít kabel?
Nejlepší je, když jsou izolace a plášť kabelu dvojitě izolované. Kabel s jednou izolací má životnost až 15 let, kabel s dvojitou izolací obvykle vydrží 2x déle. Obvykle jsou „izolace“ a „skořepina“ 2 různé materiály. Izolace je vrstva dielektrického materiálu, která jde bezprostředně za vodivé jádro, a plášť jsou všechny vrstvy na horní straně izolace. Plášť je určen k ochraně kabelu před různými mechanickými vlivy. Kabel může mít několik vrstev pláště odlišné typy materiál. Vybrané druhy shelly, které mohou být užitečné:
- žáruvzdorné kabely jsou určeny pro natahování v místnostech s vysoká teplota(sauna). Typicky je použitým materiálem fluoroplast se skelným vláknem nahoře. Pro takové kabely neexistují žádná speciální označení, tzn. v případě potřeby musíte vyhledat pomoc v referenčních knihách nebo katalozích, kde je přesně uvedena hodnota „provozní teploty“;
- nehořlavý, označený „ng“ - označuje schopnost samozhášení, když plamen zmizí, ale nemůže odolat vysokým teplotám
- pokud značka kabelu obsahuje „FR“ (ohnivzdorný) a poté E30, E90 nebo E120, může tento kabel „fungovat“ v otevřeném ohni po dobu 30, 90 nebo 120 minut;
- kabely s polyetylenovým pláštěm lze táhnout jak v půdě, tak otevřeným způsobem (například podél zdí domů);
- kabely s izolací a pláštěm z PVC (polyvinylchlorid) se používají pro vtahování uvnitř budov (pod omítku) nebo v kabelových kanálech.
Nejznámější značky kabelů
- drát PPV (měď), APPV (hliník) v jednoduché izolaci - pro stahování uvnitř stěn;
- kabel PVS (měď), GDP (měď) ve dvojité izolaci - pro tažení uvnitř budov;
- žáruvzdorné kabely RKGM (měď) - do 180°C, BPVL (pocínovaná měď) - do 250°C;
- kabel VVG (měď), AVVG (hliník) - pro natažení podél zdí domů a v zemi;
- dráhový kabel (měděný) do vody ponorný - pro vtahování do vody;
- TPP kabel (měděný) telefonní pár - pro zatažení do země;
- TRP drátový (měděný) telefonní rozvod pro účastnickou komunikaci (zapínání telefonu)
- kabel" kroucený pár» UTP, FTP - pro organizaci počítačových sítí, umožnění interkomů atd.;
- "Alarm" signální vodič pro připojení interkomů, zabezpečovací a protipožární systém atd.;
- koaxiální kabel RG-6 pro připojení TV, antén, CCTV kamer.
Internetový kabel
Pojem „internetový kabel“ zobecňuje mnoho typů kabelových produktů. K přenosu informací se používají různé typy informací. informační kabely. Pokud máte na mysli připojení k internetu, pak je potřeba si u operátora ověřit, jaký kabel je potřeba položit přes stěny. V tomto případě je nutné zjistit jak značku kabelu, tak výrobce, aby bylo možné přesně určit kompatibilní kabelové produkty.
Například pro internet používají obvyklé televizní kabel TM Finmark, kroucený dvoulinkový kabel nebo stávající účastnický kabel (tzv. „nudle“), ke kterému je telefon připojen.
Optické kabely lze pokládat na vyhrazené internetové linky.
Počítačový kabel
Termín je také obecný.
Pro propojení počítačů mezi sebou a se serverem se zpravidla používá kroucený dvoulinkový kabel, lze však použít i jiné informační kabely.
Technologie stočení dvou vodičů do páru se v telefonii používá již od minulého století. Díky správně vypočítané rozteči kroucení a kvalitě materiálu bylo dosaženo maximální rychlost přenos informací než standardní párovaný telefonní kabel. Existuje několik typů kroucených párů kabelů v závislosti na počtu žil, průměru každého jádra, místě instalace atd. V závislosti na rychlosti přenosu dat jsou kroucené dvoulinky rozděleny do skupin:
- 3. kategorie (standardní telefonní kabel),
- 5. kategorie (kancelářské sítě),
- 6. kategorie (kabel nové generace pro změnu kategorie 5).
„Twisted pair“, který si v naší době získal největší popularitu, je kabel kategorie 5 vyrobený z 8 párů kroucených žil, průměr jádra je min. 0,45 mm a maximálně 0,51 mm.
TV kabel
Toto je obecný název pro koaxiální kabel s odporem 75 ohmů.
A " satelitní kabel“ je koaxiální kabel. Jakýkoli 75 ohmový koaxiální kabel lze použít pro připojení satelitu a jakékoli jiné antény a pro připojení ke kabelové televizi. Důležité je pouze to, zda je kabel dobrý nebo ne.
Důležitými vlastnostmi koaxiálního kabelu jsou útlum signálu a odolnost proti rušení.
Všechny ostatní vlastnosti kabelu jsou zaměřeny na zlepšení těchto dvou indikátorů samy o sobě a jsou druhořadé. Zejména náš kabel značky RK je vyroben pouze z měděný drát(někdy i postříbřený), nicméně útlum RK kabelu bude téměř čtyřikrát horší než u jakéhokoli současného RG kabelu vyrobeného z levné materiály: ocel a hliník. Toho je dosaženo prostřednictvím speciální technologie výroba kabelů.
Každý mistr chce vědět... jak vypočítat průřez kabelu pro konkrétní zátěž. S tím se musíte vypořádat při elektroinstalaci v domě nebo garáži, dokonce i při připojování strojů - je třeba mít jistotu, že zvolená napájecí šňůra nebude při zapnutí stroje kouřit...
Rozhodl jsem se vytvořit kalkulačku pro výpočet průřezu kabelu podle výkonu, tzn. kalkulačka vypočítá spotřebovaný proud a poté určí požadovaný průřez vodiče a také doporučí nejbližší hodnotu jistič.
Napájecí kabely GOST 31996-2012
Průřez kabelu pro napájení je vypočítán podle tabulek normativní dokument GOST 31996-2012 "Silové kabely s plastovou izolací." V tomto případě je průřez označen s proudovou rezervou, aby se zabránilo zahřátí a požáru drátu pracujícího na maximální proud. Dále jsem zavedl koeficient 10 %, tzn. dalších 10% se přidává k maximálnímu proudu pro hladký chod kabelu :)
Například vezmeme zátěžový výkon 7000 W při napětí 250 voltů, získáme proud 30,8 ampér (přičtení 10% v rezervě), použijeme měď pevný drát při vzduchové pokládce je výsledkem průřez: 4 mm2, tzn. kabel s maximálním proudem 39 A. Kabel o průřezu 2,5 mm2. Nedoporučuje se používat pro proud 30 A, protože drát bude využit na maximum přijatelné hodnoty proudovou sílu, což může vést k zahřátí drátu s následným zničením elektrické izolace.
Tabulka průřezů kabelů podle proudu a výkonu pro měděný drát
Podívejte se také na tyto články
| Průřez jádra mm 2 | Pro kabel s měděnými vodiči | |||
|---|---|---|---|---|
| Napětí 220V | Napětí 380V | |||
| Aktuální A | Výkon, kWt | Aktuální 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 | 260 | 171,6 |
Údaje v tabulkách jsou uvedeny pro OTEVŘENÉ zapojení!!!
Tabulka průřezu hliníkového drátu podle příkonu a proudu
| Průřez jádra mm 2 | Pro kabel s hliníkovými vodiči | |||
|---|---|---|---|---|
| Napětí 220V | Napětí 380V | |||
| Aktuální A | Výkon, kWt | Aktuální 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 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22 | 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 |
Kalkulačka průřezu kabelu
Online kalkulačka je určena k výpočtu průřezu kabelu podle výkonu.
Požadované elektrické spotřebiče můžete vybrat zaškrtnutím, aby se automaticky určil jejich výkon, nebo výkon zadat ve wattech (ne v kilowattech!) v poli níže vyberte zbývající údaje: napětí sítě, kov vodiče, typ kabelu, kde je položen a kalkulačka spočítá průřez vodiče podle výkonu a řekne vám, jaký jistič nainstalovat.
Doufám, že moje kalkulačka pomůže mnoha řemeslníkům.
Výpočet průřezu kabelu podle výkonu:
Požadovaný výkon(vyberte spotřebitele z tabulky):Často před nákupem kabelových produktů existuje potřeba sebeměření jeho průřez, aby nedocházelo ke klamání výrobců, kteří z důvodu úspor a nastavení konkurenceschopné ceny mohou tento parametr mírně podcenit.
Je také nutné vědět, jak se určuje průřez kabelu, například při přidávání nového místa spotřeby energie v místnostech s staré elektrické rozvody, který žádné postrádá Technické informace. V souladu s tím zůstává vždy aktuální otázka, jak zjistit průřez vodičů.
Obecné informace o kabelu a drátu
Při práci s vodiči je nutné rozumět jejich označení. Existují dráty a kabely, které se od sebe liší vnitřní zařízení A technická charakteristika. Mnoho lidí však tyto pojmy často zaměňuje.
Drát je vodič, který má ve své konstrukci jeden drát nebo skupinu drátů spletených dohromady a tenký společný izolační vrstva. Kabel je jádro nebo skupina žil, která má jak vlastní izolaci, tak společnou izolační vrstvu (plášť).
Každý typ vodiče bude mít své vlastní metody pro určování průřezů, které jsou téměř podobné.
Materiály vodičů
Množství energie, kterou vodič předá, závisí na řadě faktorů, z nichž hlavním je materiál vodičů s proudem. Jako materiál jádra vodičů a kabelů lze použít následující neželezné kovy:
- Hliník. Levné a lehké vodiče, což je jejich výhoda. Vyznačují se takovými negativní vlastnosti jako nízká elektrická vodivost, sklon k mechanickému poškození, vysoký přechodový elektrický odpor oxidovaných povrchů;
- Měď. Nejoblíbenější vodiče, které mají vysoké náklady ve srovnání s jinými možnostmi. Vyznačují se však nízkým elektrickým a přechodovým odporem na kontaktech, poměrně vysokou elasticitou a pevností a snadným pájením a svařováním;
- Hliníková měď. Kabelové produkty s hliníkovými jádry potaženými mědí. Vyznačují se mírně nižší elektrickou vodivostí než jejich měděné protějšky. Vyznačují se také lehkostí, průměrnou odolností a relativní levností.
Důležité! Některé metody určování průřezu kabelů a vodičů budou záviset konkrétně na materiálu jejich vodičové součásti, který přímo ovlivňuje propustný výkon a proudovou sílu (metoda stanovení průřezu vodičů výkonem a proudem).
Měření průřezu vodičů podle průměru
Existuje několik způsobů, jak určit průřez kabelu nebo drátu. Rozdíl při určování průřezové plochy vodičů a kabelů bude v tom, že v kabelových výrobcích je nutné měřit každé jádro zvlášť a shrnout ukazatele.
Pro informaci. Při měření uvažovaného parametru přístroji je nutné nejprve změřit průměry vodivých prvků, nejlépe odstranit izolační vrstvu.
Přístroje a proces měření
Měřicím přístrojem může být posuvné měřítko nebo mikrometr. Obvykle se používá mechanická zařízení, ale lze použít i elektronické analogy s digitální obrazovkou.
V podstatě měří průměr drátů a kabelů pomocí posuvného měřítka, protože se nachází téměř v každém Domácnost. Může také měřit průměr vodičů v pracovní síti, například zásuvce nebo panelovém zařízení.
Průměr průřezu drátu se určuje podle následujícího vzorce:
S = (3,14/4)*D2, kde D je průměr drátu.
Pokud kabel obsahuje více než jedno jádro, je nutné změřit průměr a vypočítat průřez pomocí výše uvedeného vzorce pro každý z nich, poté zkombinovat výsledek získaný pomocí vzorce:
Celkem= S1 + S2 +…+Sn, kde:
- Celková – celková plocha průřezu;
- S1, S2, …, Sn – průřezy každého jádra.
Na poznámku. Aby byla zajištěna přesnost získaných výsledků, doporučuje se provést měření alespoň třikrát a otočit vodič v různých směrech. Výsledkem bude průměr.
V nepřítomnosti posuvného měřítka nebo mikrometru lze průměr vodiče určit pomocí běžného pravítka. Chcete-li to provést, musíte provést následující manipulace:
- Vyčistěte izolační vrstvu jádra;
- Otočte závity kolem tužky pevně k sobě (mělo by být alespoň 15-17 kusů);
- Změřte délku vinutí;
- Výslednou hodnotu vydělte počtem otáček.
Důležité! Pokud nejsou závity rovnoměrně položeny na tužce s mezerami, pak bude pochybnost o přesnosti získaných výsledků měření průřezu kabelu podle průměru. Pro zvýšení přesnosti měření se doporučuje provádět měření s různé strany. Bude obtížné navinout tlusté dráty na jednoduchou tužku, takže je lepší uchýlit se k posuvnému třmenu.
Po změření průměru se plocha průřezu drátu vypočítá pomocí vzorce popsaného výše nebo se určí pomocí speciální tabulky, kde každý průměr odpovídá ploše průřezu.
Průměr drátu, který obsahuje ultratenká jádra, je lepší měřit mikrometrem, protože posuvné měřítko jej může snadno zlomit.
Nejjednodušší způsob, jak určit průřez kabelu podle průměru, je pomocí níže uvedené tabulky.
Tabulka shody mezi průměrem drátu a průřezem drátu
| Průměr vodičového prvku, mm | Plocha průřezu prvku vodiče, mm2 |
|---|---|
| 0,8 | 0,5 |
| 0,9 | 0,63 |
| 1 | 0,75 |
| 1,1 | 0,95 |
| 1,2 | 1,13 |
| 1,3 | 1,33 |
| 1,4 | 1,53 |
| 1,5 | 1,77 |
| 1,6 | 2 |
| 1,8 | 2,54 |
| 2 | 3,14 |
| 2,2 | 3,8 |
| 2,3 | 4,15 |
| 2,5 | 4,91 |
| 2,6 | 5,31 |
| 2,8 | 6,15 |
| 3 | 7,06 |
| 3,2 | 7,99 |
| 3,4 | 9,02 |
| 3,6 | 10,11 |
| 4 | 12,48 |
| 4,5 | 15,79 |
Segmentový průřez kabelu
Téměř vždy se vyrábí kabelové produkty s průřezem do 10 mm2 kulatý tvar. Takové vodiče zcela postačují k uspokojení domácích potřeb domů a bytů. Při větším průřezu kabelu však vstupní žíly z externího elektrické sítě lze provádět v segmentové (sektorové) formě a bude poměrně obtížné určit průřez drátu podle průměru.
V takových případech je nutné uchýlit se k tabulce, kde velikost (výška, šířka) kabelu nabývá odpovídající hodnoty plochy průřezu. Zpočátku je nutné změřit výšku a šířku požadovaného segmentu pravítkem, načež lze korelací získaných dat vypočítat požadovaný parametr.
Tabulka pro výpočet plochy sektoru jádra elektrického kabelu
| Typ kabelu | Plocha řezu segmentu, mm2 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| S | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | |
| Čtyřjádrový segment | PROTI | - | 7 | 8,2 | 9,6 | 10,8 | 12 | 13,2 | - |
| w | - | 10 | 12 | 14,1 | 16 | 18 | 18 | - | |
| Tříjádrový segmentový splétaný, 6(10) | PROTI | 6 | 7 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13,2 | 15,2 |
| w | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 | |
| Třížilový segmentový jednovodičový, 6(10) | PROTI | 5,5 | 6,4 | 7,6 | 9 | 10,1 | 11,3 | 12,5 | 14,4 |
| w | 9,2 | 10,5 | 12,5 | 15 | 16,6 | 18,4 | 20,7 | 23,8 | |
Závislost proudu, výkonu a průřezu jádra
Nestačí měřit a vypočítat plochu průřezu kabelu na základě průměru jádra. Před instalací elektroinstalace nebo jiných typů elektrických sítí musíte také vědět propustnost kabelové produkty.
Při výběru kabelu se musíte řídit několika kritérii:
- síla elektrického proudu, kterým kabel projde;
- energie spotřebovaná zdroji energie;
Napájení
Nejvíc důležitý parametr na elektroinstalační práce(zejména pokládání kabelů) je propustnost. Maximální výkon elektřiny přenášený přes něj závisí na průřezu vodiče. Proto je nesmírně důležité znát celkový výkon zdrojů spotřeby energie, které budou připojeny k drátu.
Obvykle výrobci domácí přístroje, přístrojů a jiných elektrických výrobků uvádějí na štítku a v dokumentaci k nim připojené maximální a průměrný výkon spotřeba. Například pračka může spotřebovat elektřinu od desítek W/h při máchání až po 2,7 kW/h při ohřevu vody. V souladu s tím musí být k němu připojen drát s průřezem, který je dostatečný pro přenos elektřiny maximální výkon. Pokud jsou ke kabelu připojeni dva nebo více spotřebitelů, pak se celkový výkon určí sečtením mezních hodnot každého z nich.
Průměrný výkon všech elektrických spotřebičů a osvětlovacích zařízení v bytě zřídka přesahuje 7500 W jednofázová síť. V souladu s tím musí být průřezy kabelů v elektrickém vedení zvoleny na tuto hodnotu.
Takže pro celkový výkon 7,5 kW je potřeba použít měděný kabel o průřezu žil 4 mm2, který je schopen přenést cca 8,3 kW. Průřez vodiče s hliníkovým jádrem musí být v tomto případě minimálně 6 mm2, procházející proudovým výkonem 7,9 kW.
V jednotlivých obytných budovách se často používá třífázový napájecí systém 380 V, většina zařízení však není navržena pro takové elektrické napětí. Napětí 220 V vznikne jejich připojením k síti přes neutrální kabel s rovnoměrné rozložení proudové zatížení všech fází.
Elektrický proud
Často nemusí být výkon elektrického zařízení a zařízení majiteli znám kvůli absenci této charakteristiky v dokumentaci nebo zcela ztraceným dokumentům a štítkům. V takové situaci existuje pouze jedna cesta - vypočítat pomocí vzorce sami.
Výkon je určen vzorcem:
P = U*I, kde:
- P – výkon, měřený ve wattech (W);
- I – síla elektrického proudu, měřená v ampérech (A);
- U je použité elektrické napětí měřené ve voltech (V).
Když není síla elektrického proudu známa, lze ji měřit kontrolními a měřicími přístroji: ampérmetrem, multimetrem a klešťovým měřičem.
Po určení příkonu a elektrického proudu můžete pomocí níže uvedené tabulky zjistit požadovaný průřez kabelu.
Pro další ochranu před přehřátím je nutné provést výpočet průřezu kabelových výrobků na základě proudového zatížení. Když vodiči projde příliš mnoho elektrického proudu na jejich průřez, může dojít k destrukci a roztavení izolační vrstvy.
Maximální přípustné dlouhodobé proudové zatížení je kvantitativní hodnota elektrického proudu, který může procházet kabelem po dlouhou dobu bez přehřátí. Pro stanovení tohoto ukazatele je nejprve nutné sečíst síly všech spotřebitelů energie. Poté vypočítejte zatížení pomocí vzorců:
- I = P∑*Ki/U (jednofázová síť),
- I = P∑*Kи/(√3*U) (třífázová síť), kde:
- P∑ – celkový výkon spotřebičů energie;
- Ki – koeficient rovný 0,75;
- U – elektrické napětí v síti.
Tablitz pro přizpůsobení plochy průřezu měděných vodičůproud a výkon vodičů *
| Průřez kabelovými a drátěnými výrobky | Elektrické napětí 220V | Elektrické napětí 380V | ||
|---|---|---|---|---|
| Síla proudu, A | výkon, kWt | Síla proudu, A | výkon, kWt | |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 50 | 11 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
| 16 | 90 | 19,8 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 140 | 30,8 | 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 | 260 | 171,6 |
*Důležité! Vodiče s hliníkovými vodiči mají různé hodnoty.
Určení kabelového výrobku v průřezu - zejména důležitý proces, ve kterém jsou chybné výpočty nepřijatelné. Musíte vzít v úvahu všechny faktory, parametry a pravidla a důvěřovat pouze svým výpočtům. Provedená měření se musí shodovat s výše popsanými tabulkami - pokud neobsahují konkrétní hodnoty, lze je nalézt v tabulkách mnoha příruček elektrotechniky.
Video
Správný výběr elektrický kabel je důležité, aby byla zajištěna odpovídající úroveň zabezpečení, nákladově efektivní použití kabelu a plné využití všech možností kabelu. Správně vypočítaný průřez musí být schopen trvale fungovat při plném zatížení, bez poškození a vydržet zkraty v síti zajistit zátěži odpovídající napětí (bez nadměrného poklesu napětí) a zajistit funkčnost ochranných zařízení při zemním spojení. Proto svědomitě a přesný výpočet průřez kabelu podle výkonu, což lze dnes poměrně rychle provést pomocí naší online kalkulačky.
Výpočty se provádějí individuálně pomocí vzorce pro výpočet průřezu kabelu pro každý zvlášť napájecí kabel, pro který je potřeba vybrat konkrétní průřez, nebo pro skupinu kabelů s podobnými vlastnostmi. Všechny metody pro určování rozměrů kabelů do té či oné míry se řídí hlavními 6 body:
- Sběr dat o kabelu, podmínkách jeho instalace, zatížení, které unese atd.
- Definice minimální velikost kabel na základě výpočtu proudu
- Určení minimální velikosti kabelu na základě uvážení úbytku napětí
- Určení minimální velikosti kabelu na základě rostoucí teploty při zkratu
- Určení minimální velikosti kabelu na základě impedance smyčky pro nedostatečné uzemnění
- Výběr kabelu velké velikosti na základě výpočtů bodů 2, 3, 4 a 5
Online kalkulačka pro výpočet průřezu kabelu podle výkonu
Chcete-li uplatnit online kalkulačka Při výpočtu průřezu kabelu je nutné shromáždit informace potřebné k provedení výpočtu dimenzování. Obvykle potřebujete získat následující údaje:
- Detailní charakteristika zátěže, kterou bude kabel dodávat
- Účel kabelu: pro třífázový, jednofázový nebo stejnosměrný proud
- Systémové a/nebo zdrojové napětí
- Celkový zatěžovací proud v kW
- Účiník celkového zatížení
- Startovací účiník
- Délka kabelu od zdroje k zátěži
- Design kabelu
- Způsob pokládky kabelů
Tabulky průřezů měděných a hliníkových kabelů
Tabulka průřezů měděných kabelů
Hliníková tabulka průřezů kabelů
Při určování většiny výpočtových parametrů bude užitečná tabulka výpočtu průřezu kabelu uvedená na našich webových stránkách. Vzhledem k tomu, že hlavní parametry se počítají na základě potřeb aktuálního spotřebitele, lze všechny výchozí poměrně snadno vypočítat. Důležitou roli však hraje také značka kabelu a drátu, stejně jako pochopení designu kabelu.
Hlavní charakteristiky designu kabelu jsou:
- Materiál vodiče
- Tvar vodiče
- Typ vodiče
- Povrchová úprava vodičů
- Typ izolace
- Počet jader
Proud procházející kabelem vytváří teplo v důsledku ztrát ve vodičích, ztrát v dielektriku v důsledku tepelné izolace a odporových ztrát od proudu. Proto je nejzákladnější vypočítat zatížení, které zohledňuje všechny vlastnosti napájecího kabelu, včetně tepelných. Části, které tvoří kabel (jako jsou vodiče, izolace, plášť, pancéřování atd.), musí být schopny odolat nárůstu teploty a teplu vycházejícímu z kabelu.
Kapacita kabelu je maximální proud, který může nepřetržitě protékat kabelem bez poškození izolace kabelu a dalších součástí. Právě tento parametr je výsledkem při výpočtu zatížení pro určení celkového průřezu.
Kabely s více velké plochy průřez vodičů má nižší odporovou ztrátu a může lépe odvádět teplo než tenčí kabely. Proto bude mít kabel o průřezu 16 mm2 vyšší proudovou zatížitelnost než kabel o průřezu 4 mm2.
Takový rozdíl v průřezu je však obrovský rozdíl v nákladech, zejména pokud jde o měděné rozvody. Proto je nutné provést velmi přesný výpočet výkonového průřezu drátu tak, aby jeho napájení bylo ekonomicky proveditelné.
Pro systémy střídavý proud Běžně používaná metoda pro výpočet úbytků napětí je založena na účiníku zátěže. Obvykle se používá celkové proudy zátěž, ale pokud byla zátěž při spuštění vysoká (např. motor), pak pokles napětí vycházel z startovací proud(případný výkon a účiník) je také nutné vypočítat a vzít v úvahu, protože nízké napětí je také příčinou selhání drahého zařízení, a to i přes moderní úrovně ochrany.
Video recenze o výběru průřezu kabelu
Použijte jiné online kalkulačky.