Aby bylo možné správně položit elektrické vedení, zajistit nepřetržitý provoz celého elektrického systému a eliminovat riziko požáru, je před zakoupením kabelu nutné vypočítat zatížení kabelu pro určení požadovaného průřezu.
Existuje několik typů zatížení a pro co nejkvalitnější instalaci elektrického systému je nutné vypočítat zatížení kabelu podle všech indikátorů. Průřez kabelu je určen zatížením, výkonem, proudem a napětím.
Výpočet výkonové části
Aby bylo možné vyrábět, je nutné sečíst všechny ukazatele elektrických zařízení provozovaných v bytě. Výpočet elektrického zatížení kabelu se provádí až po této operaci.
Výpočet průřezu kabelu podle napětí
Výpočet elektrického zatížení na drátu nutně zahrnuje. Existuje několik typů elektrické sítě- jednofázové pro 220 voltů, stejně jako třífázové - pro 380 voltů. V bytech a obytných prostorách se zpravidla používá jednofázová síť, takže v procesu výpočtu je nutné vzít v úvahu tento moment— v tabulkách pro výpočet průřezu musí být uvedeno napětí.
Výpočet průřezu kabelu zatížením
Stůl 1. Instalovaný výkon(kW) pro kabely položené otevřeně
| Průřez jádra, mm 2 | Kabely s měděnými vodiči | Kabely s hliníkovými vodiči | ||
|---|---|---|---|---|
| 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | |
| 0,5 | 2,4 | |||
| 0,75 | 3,3 | |||
| 1 | 3,7 | 6,4 | ||
| 1,5 | 5 | 8,7 | ||
| 2 | 5,7 | 9,8 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 6,6 | 11 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 9 | 15 | 7 | 12 |
| 5 | 11 | 19 | 8,5 | 14 |
| 10 | 17 | 30 | 13 | 22 |
| 16 | 22 | 38 | 16 | 28 |
| 25 | 30 | 53 | 23 | 39 |
| 35 | 37 | 64 | 28 | 49 |
Tabulka 2. Instalovaný výkon (kW) pro kabely uložené v drážce nebo trubce
| Průřez jádra, mm 2 | Kabely s měděnými vodiči | Kabely s hliníkovými vodiči | ||
|---|---|---|---|---|
| 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | |
| 0,5 | ||||
| 0,75 | ||||
| 1 | 3 | 5,3 | ||
| 1,5 | 3,3 | 5,7 | ||
| 2 | 4,1 | 7,2 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 4,6 | 7,9 | 3,5 | 6 |
| 4 | 5,9 | 10 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 7,4 | 12 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 11 | 19 | 8,3 | 14 |
| 16 | 17 | 30 | 12 | 20 |
| 25 | 22 | 38 | 14 | 24 |
| 35 | 29 | 51 | 16 | |
Každý elektrický spotřebič instalovaný v domě má určitý výkon - tento indikátor uvedené na typových štítcích zařízení nebo v technický pas zařízení. Pro realizaci je nutné vypočítat celkový výkon. Při výpočtu průřezu kabelu pro zatížení je nutné přepsat všechna elektrická zařízení a také je třeba myslet na to, jaké zařízení může být v budoucnu přidáno. Od instalace se provádí na dlouhodobý, je nutné se o tento problém postarat, aby prudké zvýšení zatížení nevedlo k nouzové situaci.
Například máte celkové napětí 15 000 W. Vzhledem k tomu, že naprostá většina obytných prostor má napětí 220 V, spočítáme napájecí systém s přihlédnutím k jednofázové zátěži.
Dále je třeba zvážit, kolik zařízení může pracovat současně. V důsledku toho získáte významný údaj: 15 000 (W) x 0,7 (70% faktor simultánnosti) = 10 500 W (nebo 10,5 kW) - kabel musí být dimenzován na toto zatížení.
Musíte také určit, z jakého materiálu budou jádra kabelu vyrobena, protože různé kovy mají různé vodivé vlastnosti. Používá se hlavně v obytných oblastech měděný kabel, protože jeho vodivé vlastnosti daleko převyšují vlastnosti hliníku.
Stojí za zvážení, že kabel musí mít tři žíly, protože pro systém elektrického napájení v prostorách je vyžadováno uzemnění. Kromě toho je nutné určit, jaký typ instalace použijete - otevřený nebo skrytý (pod omítkou nebo v potrubí), protože na tom závisí také výpočet průřezu kabelu. Jakmile se rozhodnete pro zatížení, materiál jádra a typ instalace, můžete se podívat na požadovaný průřez kabelu v tabulce.
Výpočet průřezu kabelu pro proud
Nejprve musíte vypočítat elektrické zatížení kabelu a zjistit výkon. Řekněme, že výkon byl 4,75 kW, rozhodli jsme se použít měděný kabel (drát) a položit jej do kabelového kanálu. se vyrábí podle vzorce I = W/U, kde W je výkon a U je napětí, což je 220 V. Podle tohoto vzorce je 4750/220 = 21,6 A. Dále se podívejte na tabulku 3, dostaneme 2 , 5 mm.
Tabulka 3. Přípustné proudové zatížení pro kabely se skrytými měděnými vodiči
| Průřez jádra, mm | Měděné vodiče, dráty a kabely | |
|---|---|---|
| Napětí 220V | Napětí 380V | |
| 1,5 | 19 | 16 |
| 2,5 | 27 | 25 |
| 4 | 38 | 30 |
| 6 | 46 | 40 |
| 10 | 70 | 50 |
| 16 | 85 | 75 |
| 25 | 115 | 90 |
| 35 | 135 | 115 |
| 50 | 175 | 145 |
| 70 | 215 | 180 |
| 95 | 260 | 220 |
| 120 | 300 | 260 |
Ahoj!
Slyšel jsem o některých potížích, které vznikají při výběru zařízení a jeho připojení (jaká zásuvka je potřeba pro troubu, varná deska nebo pračka). Abyste to mohli rychle a snadno vyřešit, jako dobrou radu vám doporučuji seznámit se s níže uvedenými tabulkami.
| Druhy zařízení | Zahrnuta | Co jiného je potřeba |
| terminály | ||
| E-mailem panel (nezávislý) | terminály | kabel dodávaný ze stroje, s rezervou alespoň 1 metr (pro připojení ke svorkám) |
| Euro zásuvka | ||
| Plynový panel | plynová hadice, euro zásuvka | |
| Plynová trouba | kabel a zástrčka pro elektrické zapalování | plynová hadice, euro zásuvka |
| Pračka | ||
| Myčka | kabel, zástrčka, hadice cca 1300mm. (odtok, záliv) | pro připojení na vodu, ¾ vývod nebo přímou baterii, Euro zásuvka |
| Lednice, vinotéka | kabel, zástrčka |
Euro zásuvka |
| Kapuce | kabel, zástrčka nemusí být součástí dodávky | vlnitá trubka(minimálně 1 metr) nebo krabice z PVC, Euro zásuvka |
| Kávovar, parní hrnec, mikrovlnná trouba | kabel, zástrčka | Euro zásuvka |
| Druhy zařízení | Zásuvka | Průřez kabelu | Automaticky + RCD⃰ v panelu | ||
| Jednofázové připojení | Třífázové připojení | ||||
| Závislá sada: el. panel, trouba | asi 11 kW (9) |
6 mm² (PVS 3*6) (32-42) |
4 mm² (PVS 5*4) (25)*3 |
oddělte alespoň 25A (pouze 380V) |
|
| E-mailem panel (nezávislý) | 6-15 kW (7) |
až 9 kW/4 mm² 9-11 kW/6 mm² 11-15KW/10mm² (PVS 4,6,10*3) |
až 15 kW/4 mm² (PVS 4*5) |
oddělte alespoň 25A | |
| E-mailem trouba (nezávislá) | asi 3,5 - 6 kW | Euro zásuvka | 2,5 mm² | ne méně než 16A | |
| Plynový panel | Euro zásuvka | 1,5 mm² | 16A | ||
| Plynová trouba | Euro zásuvka | 1,5 mm² | 16A | ||
| Pračka | 2,5 kW | Euro zásuvka | 2,5 mm² | oddělte alespoň 16A | |
| Myčka | 2 kW | Euro zásuvka | 2,5 mm² | oddělte alespoň 16A | |
| Lednice, vinotéka | méně než 1 kW | Euro zásuvka | 1,5 mm² | 16A | |
| Kapuce | méně než 1 kW | Euro zásuvka | 1,5 mm² | 16A | |
| Kávovar, napařovač | až 2 kW | Euro zásuvka | 1,5 mm² | 16A | |
⃰ Zařízení na zbytkový proud
Elektrické připojení na napětí 220V/380V
| Druhy zařízení | Maximální spotřeba energie | Zásuvka | Průřez kabelu | Automaticky + RCD⃰ v panelu | |
| Jednofázové připojení | Třífázové připojení | ||||
| Závislá sada: el. panel, trouba | asi 9,5 kW | Vypočítáno pro spotřebu energie sady | 6 mm² (PVS 3*3-4) (32-42) |
4 mm² (PVS 5*2,5-3) (25)*3 |
oddělte alespoň 25A (pouze 380V) |
| E-mailem panel (nezávislý) | 7-8 kW (7) |
Počítáno pro spotřebu energie panelu | až 8 kW/3,5-4 mm² (PVS 3*3-4) |
až 15 kW/4 mm² (PVS 5*2-2,5) |
oddělte alespoň 25A |
| E-mailem trouba (nezávislá) | asi 2-3 kW | Euro zásuvka | 2-2,5 mm² | ne méně než 16A | |
| Plynový panel | Euro zásuvka | 0,75-1,5 mm² | 16A | ||
| Plynová trouba | Euro zásuvka | 0,75-1,5 mm² | 16A | ||
| Pračka | 2,5-7 (se sušením) kW | Euro zásuvka | 1,5–2,5 mm² (3–4 mm²) | oddělte alespoň 16A-(32) | |
| Myčka | 2 kW | Euro zásuvka | 1,5-2,5 mm² | oddělte alespoň 10-16A | |
| Lednice, vinotéka | méně než 1 kW | Euro zásuvka | 1,5 mm² | 16A | |
| Kapuce | méně než 1 kW | Euro zásuvka | 0,75-1,5 mm² | 6-16A | |
| Kávovar, napařovač | až 2 kW | Euro zásuvka | 1,5-2,5 mm² | 16A | |
Při výběru drátu byste měli v první řadě věnovat pozornost jmenovitému napětí, které by nemělo být nižší než napětí v síti. Za druhé byste měli věnovat pozornost materiálu jader. Měděný drát má větší flexibilitu než hliníkový drát a lze jej pájet. Hliníkové dráty Nepokládejte na hořlavé materiály.
Pozor si dejte také na průřez vodičů, který musí odpovídat zátěži v ampérech. Sílu proudu v ampérech můžete určit vydělením výkonu (ve wattech) všech připojených zařízení napětím v síti. Například výkon všech zařízení je 4,5 kW, napětí 220 V, což je 24,5 ampér. Pomocí tabulky vyhledejte požadovaný průřez kabelu. Bude to měděný drát s průřezem 2 mm 2 nebo hliníkovým drátem o průřezu 3 mm 2. Při výběru vodiče o potřebném průřezu zvažte, zda bude snadné připojení k elektrickým zařízením. Izolace vodičů musí odpovídat podmínkám instalace.
| Otevřeno | ||||||
| S | Měděné vodiče | Hliníkové vodiče | ||||
| mm 2 | Aktuální | Výkon, kWt | Aktuální | Výkon, kWt | ||
| A | 220 V | 380 V | A | 220 V | 380 V | |
| 0,5 | 11 | 2,4 | ||||
| 0,75 | 15 | 3,3 | ||||
| 1 | 17 | 3,7 | 6,4 | |||
| 1,5 | 23 | 5 | 8,7 | |||
| 2 | 26 | 5,7 | 9,8 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 30 | 6,6 | 11 | 24 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 41 | 9 | 15 | 32 | 7 | 12 |
| 6 | 50 | 11 | 19 | 39 | 8,5 | 14 |
| 10 | 80 | 17 | 30 | 60 | 13 | 22 |
| 16 | 100 | 22 | 38 | 75 | 16 | 28 |
| 25 | 140 | 30 | 53 | 105 | 23 | 39 |
| 35 | 170 | 37 | 64 | 130 | 28 | 49 |
| Instalováno do potrubí | ||||||
| S | Měděné vodiče | Hliníkové vodiče | ||||
| mm 2 | Aktuální | Výkon, kWt | Aktuální | Výkon, kWt | ||
| A | 220 V | 380 V | A | 220 V | 380 V | |
| 0,5 | ||||||
| 0,75 | ||||||
| 1 | 14 | 3 | 5,3 | |||
| 1,5 | 15 | 3,3 | 5,7 | |||
| 2 | 19 | 4,1 | 7,2 | 14 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 21 | 4,6 | 7,9 | 16 | 3,5 | 6 |
| 4 | 27 | 5,9 | 10 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 6 | 34 | 7,4 | 12 | 26 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 50 | 11 | 19 | 38 | 8,3 | 14 |
| 16 | 80 | 17 | 30 | 55 | 12 | 20 |
| 25 | 100 | 22 | 38 | 65 | 14 | 24 |
| 35 | 135 | 29 | 51 | 75 | 16 | 28 |
Označení vodičů.
1. písmeno charakterizuje materiál vodiče:
hliník - A, měď - písmeno se vynechává.
2. písmeno znamená:
P - drát.
Třetí písmeno označuje izolační materiál:
B - plášť vyrobený z polyvinylchloridového plastu,
P - polyethylenová skořepina,
R - gumová skořepina,
N – nairitová skořápka.
Značky drátů a šňůr mohou také obsahovat písmena charakterizující další konstrukční prvky:
O - cop,
T - pro instalaci do potrubí,
P - plochý,
F-t kovová skládaná skořepina,
G - zvýšená flexibilita,
A - zvýšené ochranné vlastnosti,
P - pletená bavlněná příze impregnovaná směsí proti hnilobě atd.
Například: PV - měděný drát s polyvinylchloridovou izolací.
Instalační vodiče PV-1, PV-3, PV-4 jsou určeny pro napájení elektrických přístrojů a zařízení, jakož i pro stacionární instalaci osvětlovacích elektrických sítí. PV-1 se vyrábí s jednovodičovým vodivým měděným vodičem, PV-3, PV-4 - se kroucenými vodiči z měděný drát. Průřez drátu je 0,5-10 mm2. Vodiče mají lakovanou PVC izolaci. Používá se ve střídavých obvodech jmenovité napětí ne více než 450 V s frekvencí 400 Hz a v obvodech stejnosměrný proud s napětím do 1000V. Pracovní teplota omezeno na rozsah -50…+70 °C.
Instalace PVS drát určený ke spojení elektrické spotřebiče a vybavení. Počet žil může být 2, 3, 4 nebo 5. Vodivé jádro z měkkého měděného drátu má průřez 0,75-2,5 mm2. K dispozici se kroucenými vodiči v izolaci z PVC a se stejným pláštěm.
Používá se v elektrických sítích se jmenovitým napětím nepřesahujícím 380 V. Vodič je navržen pro maximální napětí 4000 V, s frekvencí 50 Hz, přiváděné po dobu 1 minuty. Provozní teplota - v rozsahu -40...+70 °C.
Instalační drát PUNP je určen pro stacionární pokládku osvětlovací sítě. Počet jader může být 2,3 nebo 4. Jádra mají průřez 1,0-6,0 mm2. Vodič je vyroben z měkkého měděného drátu a má plastovou izolaci v plášti z PVC. Používá se v elektrických sítích se jmenovitým napětím nejvýše 250 V s frekvencí 50 Hz. Vodič je dimenzován na maximální napětí 1500 V při frekvenci 50 Hz po dobu 1 minuty.
Pro přenos jsou určeny silové kabely značek VVG a VVGng elektrická energie ve stacionárních instalacích střídavý proud. Jádra jsou vyrobena z měkkého měděného drátu. Počet jader může být 1-4. Průřez vodičů s proudem: 1,5-35,0 mm 2. Kabely jsou vyráběny s izolačním pláštěm z polyvinylchloridového (PVC) plastu. Kabely VVGng mají sníženou hořlavost. Používá se se jmenovitým napětím ne vyšším než 660 V a frekvencí 50 Hz.
Napájecí kabel značky NYM je určen pro průmysl a domácnost trvalou instalaci uvnitř a dál venku. Vodiče kabelu mají jednožilové měděné jádro o průřezu 1,5-4,0 mm 2, izolované PVC plastem. Vnější plášť, který nepodporuje spalování, je rovněž ze světle šedého PVC plastu.
Zdá se, že to je hlavní věc, kterou je vhodné pochopit při výběru zařízení a vodičů pro ně))
Článek pojednává o hlavních kritériích pro výběr průřezu kabelu a uvádí příklady výpočtů.
Na trzích můžete často vidět ručně psané nápisy označující, který z nich musí kupující koupit v závislosti na očekávaném zátěžovém proudu. Nevěřte těmto znamením, protože jsou zavádějící. Průřez kabelu se volí nejen provozním proudem, ale také několika dalšími parametry.
Především je třeba počítat s tím, že při použití kabelu na hranici jeho možností se žíly kabelu zahřejí o několik desítek stupňů. Aktuální hodnoty zobrazené na obrázku 1 předpokládají zahřátí žil kabelu na 65 stupňů při teplotě životní prostředí 25 stupňů. Pokud je v jedné trubce nebo žlabu položeno více kabelů, pak se v důsledku jejich vzájemného ohřevu (každý kabel ohřívá všechny ostatní kabely) sníží maximální přípustný proud o 10 - 30 procent.
Také maximální možný proud klesá, když zvýšená teplotaživotní prostředí. Proto ve skupinové síti (síť od panelů po lampy, zástrčkové zásuvky a jiné elektrické přijímače) se kabely zpravidla používají při proudech nepřesahujících 0,6 - 0,7 hodnot uvedených na obrázku 1.
Rýže. 1. Přípustný dlouhodobý proud kabelů s měděnými vodiči
Na základě toho je nebezpečné plošné používání jističů se jmenovitým proudem 25A k ochraně zásuvkových sítí vedených kabely s měděnými vodiči o průřezu 2,5 mm2. Tabulky redukčních koeficientů v závislosti na teplotě a počtu kabelů v jednom žlabu naleznete v Pravidlech elektrické instalace (PUE).
Další omezení vznikají, když je kabel delší. V tomto případě mohou ztráty napětí v kabelu dosáhnout nepřijatelných hodnot. Zpravidla při výpočtu kabelů není maximální ztráta ve vedení větší než 5%. Ztráty není těžké vypočítat, pokud znáte hodnotu odporu žil kabelu a jmenovitý proud zatížení. Obvykle však pro výpočet ztrát používají tabulky závislosti ztrát na momentu zatížení. Zatěžovací moment se vypočítá jako součin délky kabelu v metrech a výkonu v kilowattech.
Údaje pro výpočet ztrát při jednofázovém napětí 220 V jsou uvedeny v tabulce 1. Například pro kabel s měděnými vodiči o průřezu 2,5 mm2, s délkou kabelu 30 metrů a zatěžovacím výkonem 3 kW je zatěžovací moment 30x3 = 90 a ztráty budou 3 %. Pokud vypočtená hodnota ztráty přesáhne 5 %, pak je nutné zvolit kabel s větším průřezem.
Tabulka 1. Zatěžovací moment, kW x m, pro měděné vodiče ve dvouvodičovém vedení pro napětí 220 V při daném průřezu vodiče
Pomocí tabulky 2 můžete určit ztráty v třífázovém vedení. Porovnáním tabulek 1 a 2 můžete vidět, že u třífázového vedení s měděnými vodiči o průřezu 2,5 mm2 odpovídají ztráty 3 % šestinásobku zatěžovacího momentu.
Trojnásobné zvýšení zatěžovacího momentu nastává v důsledku rozložení zátěže na tři fáze a dvojnásobné zvýšení v důsledku skutečnosti, že v třífázová síť při symetrické zátěži (shodné proudy ve fázových vodičích) je proud v nulovém vodiči nulový. Při nesymetrickém zatížení narůstají kabelové ztráty, které je třeba zohlednit při volbě průřezu kabelu.
Tabulka 2. Zatěžovací moment, kW x m, pro měděné vodiče v třífázovém čtyřvodičovém vedení s nulou pro napětí 380/220 V při daném průřezu vodiče (pro zvětšení tabulky klikněte na obrázek)
Ztráty kabelů mají významný dopad při použití nízkonapěťových žárovek, jako jsou halogenové žárovky. To je pochopitelné: pokud na fázových a nulových vodičích klesnou 3 V, pak při napětí 220 V si toho s největší pravděpodobností nevšimneme a při napětí 12 V klesne napětí na lampě o polovinu na 6 V Proto je potřeba transformátory pro napájení halogenových žárovek maximálně přiblížit k žárovkám. Například při délce kabelu 4,5 metru s průřezem 2,5 mm2 a zatížením 0,1 kW (dvě výbojky 50 W) je zatěžovací moment 0,45, což odpovídá ztrátě 5 % (tabulka 3).
Tabulka 3. Zatěžovací moment, kW x m, pro měděné vodiče ve dvouvodičovém vedení pro napětí 12 V při daném průřezu vodiče
Výše uvedené tabulky neberou v úvahu nárůst odporu vodičů vlivem zahřívání vlivem protékajícího proudu. Pokud se tedy kabel používá při proudech 0,5 nebo více z maxima přípustný proud kabelu daného průřezu, pak je třeba provést korekci. V nejjednodušším případě, pokud očekáváte ztráty nepřesahující 5 %, pak vypočítejte průřez na základě ztrát 4 %. Také ztráty se mohou zvýšit, pokud existují velké množství spojení žil kabelů.
Kabely s hliníkovými vodiči mají odpor 1,7krát větší než kabely s měděnými vodiči, a proto jsou jejich ztráty 1,7krát větší.
Druhým limitujícím faktorem kdy dlouhé délky kabel překračuje povolenou hodnotu odporu obvodu fáze-nula. K ochraně kabelů před přetížením a zkratem se zpravidla používají jističe s kombinovanou spouští. Takové spínače mají tepelné a elektromagnetické spouštění.
Elektromagnetická spoušť zajišťuje okamžité (desetiny i setiny sekundy) vypnutí nouzové části sítě v případě zkratu. Například jistič označený C25 má tepelnou spoušť 25 A a elektromagnetickou spoušť 250 A. Automatické jističe skupiny „C“ mají násobek vypínacího proudu elektromagnetické spouště k tepelnému od 5 do 10. Ale bere se maximální hodnota.
V celkový odpor fázově nulové obvody jsou zahrnuty: odpor snižovacího transformátoru trafostanice, odpor kabelu z rozvodny ke vstupnímu rozvaděči budovy, odpor kabelu vedeného z ASU do spínací zařízení(RU) a odpor kabelu samotného skupinového vedení, jehož průřez je nutné určit.
Pokud má linka velký počet připojení kabelových jader, například skupinová linka sestávající z velkého počtu lamp spojených kabelem, pak odpor kontaktní spojení podléhají také účetnictví. Velmi přesné výpočty berou v úvahu odpor oblouku v místě poruchy.
Impedance obvodu fáze - nula pro čtyřžilové kabely jsou uvedeny v tabulce 4. Tabulka zohledňuje odpor fázového i nulového vodiče. Hodnoty odporu jsou uvedeny při teplotě jádra kabelu 65 stupňů. Tabulka platí i pro dvouvodičová vedení.
Tabulka 4. Fáze impedance obvodu - nula pro 4žilové kabely, Ohm/km při teplotě jádra 65 o C
V městských transformovnách jsou zpravidla instalovány transformátory s kapacitou 630 kV nebo více. A a více, s výstupním odporem Rtp menším než 0,1 Ohm. Ve venkovských oblastech lze použít transformátory 160 - 250 kV. A s výstupním odporem asi 0,15 Ohm a dokonce i transformátory pro 40 - 100 kV. A, mající výstupní impedanci 0,65 - 0,25 Ohm.
Napájecí kabely z města trafostanice pro ASU domů se zpravidla používají s hliníkovými vodiči s průřezem fázových vodičů minimálně 70 - 120 mm2. Je-li délka těchto vedení menší než 200 metrů, lze odpor fázově neutrálního obvodu napájecího kabelu (Rpc) považovat za rovný 0,3 Ohm. Pro přesnější výpočet je potřeba znát délku a průřez kabelu, případně tento odpor změřit. Jedno ze zařízení pro taková měření (Vector device) je na Obr. 2.
Rýže. 2. Zařízení pro měření odporu obvodu fáze-nula "Vektor"
Odpor vedení musí být takový, aby v případě zkratu proud v obvodu zaručeně převýšil provozní proud elektromagnetické spouště. V souladu s tím pro jistič C25 proud zkrat ve vedení musí překročit hodnotu 1,15x10x25=287 A, zde je 1,15 bezpečnostní faktor. Proto by odpor obvodu fáze-nula pro jistič C25 neměl být větší než 220V/287A=0,76 Ohm. V souladu s tím by u jističe C16 neměl odpor obvodu překročit 220 V/1,15x160A=1,19 Ohmů a u jističe C10 - ne více než 220V/1,15x100=1,91 Ohmů.
Tedy pro městské obytný dům, přičemž Rtp = 0,1 Ohm; Rpc=0,3 Ohm při použití kabelu s měděnými vodiči o průřezu 2,5 mm2, chráněného v zásuvkové síti automatický spínač C16, odpor kabelu Rgr (fáze a nulové vodiče) by neměla překročit Rgr = 1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 Ohm. Z tabulky 4 zjistíme jeho délku - 0,79/17,46 = 0,045 km, neboli 45 metrů. Pro většinu bytů je tato délka dostačující.
Při použití jističe C25 k ochraně kabelu o průřezu 2,5 mm2 musí být odpor obvodu menší než 0,76 - 0,4 = 0,36 Ohm, což odpovídá maximální délce kabelu 0,36/17,46 = 0,02 km, nebo 20 metrů.
Při použití jističe C10 k ochraně vedení skupinového osvětlení vyrobeného kabelem s měděnými vodiči o průřezu 1,5 mm2 získáme max. přípustný odpor kabel 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, což odpovídá maximální délce kabelu 1,51/29,1 = 0,052 km, neboli 52 metrů. Pokud je takové vedení chráněno jističem C16, pak maximální délkačára bude 0,79/29,1 = 0,027 km neboli 27 metrů.
Pro správnou a bezpečnou instalaci elektroinstalačních kabelů je nutné provést předběžný výpočet očekávané spotřeby energie. Nedodržení požadavků na výběr průřezu kabelu použitého pro vedení může vést k roztavení izolace a požáru.
Výpočet průřezu kabelu pro konkrétní elektroinstalační systém lze rozdělit do několika fází:
- rozdělení spotřebitelů elektřiny podle skupin;
- definice maximální proud pro každý segment;
- výběr průřezu kabelu.
Všechny spotřebovávající elektrospotřebiče by měly být rozděleny do několika skupin tak, aby celkový příkon jedné skupiny nepřesáhl přibližně 2,5-3 kW. To vám umožní vybrat měděný kabel o průřezu ne větším než 2,5 metru čtverečních. mm. Síla některých základních domácí přístroje je uvedeno v tabulce 1.
Tabulka 1. Hodnoty výkonu hlavních domácích spotřebičů.
Spotřebitelé spojení do jedné skupiny musí být geograficky umístěni přibližně na stejném místě, protože jsou připojeni ke stejnému kabelu. Pokud je celý připojený objekt napájen z jednofázová síť, pak počet skupin a rozložení spotřebitelů nehraje podstatnou roli.
Potom lze procento nesrovnalosti vypočítat pomocí vzorce = 100 % — (Pmin/Pmax*100 %), kde Pmax je maximální celkový výkon na fázi, Pmin je minimální celkový výkon na fázi. Čím nižší je procento nesouladu výkonu, tím lépe.
Výpočet maximálního proudu pro každou skupinu spotřebitelů
Jakmile je pro každou skupinu zjištěna spotřeba energie, lze vypočítat maximální proud. Koeficient poptávky (Kc) je lepší vzít všude rovný 1, protože není vyloučeno použití všech prvků jedné skupiny současně (například můžete zapnout všechny domácí spotřebiče patřící do jedné skupiny spotřebitelů na stejný čas). Potom budou vzorce pro jednofázové a třífázové sítě vypadat takto:
Icalc = Pcalc / (Unom * cosφ)
pro jednofázovou síť je v tomto případě napětí sítě 220 V,
Icalc = Pcalc / (√3 * Unom * cosφ)
pro třífázovou síť napětí sítě 380V.
Při instalaci elektrických rozvodů se v posledních desetiletích používá metoda. To je vysvětleno celou řadou vlastností, které má vlnitá trubka, ale zároveň při práci s ní musíte dodržovat určitá pravidla.
Často se můžete jak v teorii, tak v praxi setkat s pojmy zapojení do trojúhelníku a hvězdy, fázové a lineární napětí – jeden zajímavý vám pomůže pochopit jejich rozdíly.
Hodnota kosinusu pro domácí spotřebiče a žárovkové osvětlení je rovna 1, pro Led osvětlení– 0,95, pro zářivkové osvětlení– 0,92. Pro skupinu je nalezen aritmetický průměr kosinus. Jeho hodnota závisí na kosinusu spotřebiče nejvyšší moc v této skupině. Když tedy znáte proudy ve všech částech vedení, můžete začít vybírat průřez vodičů a kabelů.
Výběr průřezu kabelu na základě výkonu
Jakmile je znám vypočítaný maximální proud, můžete začít s výběrem kabelů. To lze provést dvěma způsoby, ale nejjednodušší je vybrat požadovaný průřez kabelu pomocí tabulkových údajů. Parametry pro výběr měděných a hliníkových kabelů jsou uvedeny v tabulce níže.
Tabulka 2. Údaje pro výběr průřezu kabelu s měděnými vodiči a kabelu z hliníku.
Při plánování elektroinstalace je vhodnější zvolit kabely ze stejného materiálu. Připojení měděných a hliníkové dráty pravidelné kroucení je pravidly zakázáno požární bezpečnost protože při kolísání teploty se tyto kovy roztahují odlišně, což vede k vytváření mezer mezi kontakty a vytváření tepla. Pokud je potřeba připojit kabely z různé materiály, pak je nejlepší použít terminály speciálně určené pro tento účel.
Video se vzorci pro výpočet průřezu kabelu
Správný výběr kabelů pro obnovu nebo instalaci elektrického vedení zaručuje bezchybný provoz systému. Zařízení dostanou plný výkon. Nedojde k přehřívání izolace s následnými destruktivními následky. Rozumný výpočet průřezu vodiče z hlediska výkonu eliminuje jak hrozbu vznícení, tak dodatečné náklady koupit drahý drát. Podívejme se na výpočetní algoritmus.
Zjednodušeně lze kabel přirovnat k potrubí přepravujícímu plyn nebo vodu. Stejně tak se po jeho jádru pohybuje tok, jehož parametry jsou omezeny velikostí daného proudovodného kanálu. Důsledkem nesprávného výběru jeho průřezu jsou dvě běžné chybné možnosti:
- Kanál s proudem je příliš úzký, díky čemuž se proudová hustota výrazně zvyšuje. Zvýšení proudové hustoty má za následek přehřátí izolace a její roztavení. V důsledku tání se minimálně objeví „slabá“ místa pro pravidelné netěsnosti a maximálně dojde k požáru.
- Žíla je příliš široká, což vlastně není vůbec špatné. Přítomnost prostoru pro přenos elektrického proudu má navíc velmi pozitivní vliv na funkčnost a životnost elektroinstalace. Kapsa majitele však bude odlehčena o částku přibližně dvojnásobku skutečně požadované částky.
První z chybných možností představuje přímé nebezpečí, v nejlepší scénář povede ke zvýšení účtů za elektřinu. Druhá možnost není nebezpečná, ale krajně nežádoucí.
Dobře prošlapané cesty výpočetní techniky
Všechny stávající metody výpočtu spoléhat na Ohmův zákon, podle kterého se proud násobený napětím rovná výkonu. Napětí v domácnosti je konstantní hodnota, která se rovná standardním 220 V v jednofázové síti. To znamená, že v legendárním vzorci zůstávají pouze dvě proměnné: proud a výkon. Můžete a měli byste „tančit“ ve výpočtech z jednoho z nich. Pomocí vypočtených hodnot proudu a očekávaného zatížení v tabulkách PUE najdeme požadovanou velikost průřezu.
Upozorňujeme, že průřez kabelu je počítán pro silové vedení, tzn. pro dráty do zásuvek. Osvětlovací vedení jsou a priori položena kabelem s tradičním průřezem 1,5 mm².
Pokud vybavovaná místnost nemá výkonný disco reflektor nebo lustr, který vyžaduje napájení 3,3 kW nebo více, pak nemá smysl zvětšovat průřez jádra osvětlovacího kabelu. Ale otázka rozety je čistě individuální záležitost, protože... Na stejnou linku lze připojit takové nerovné tandemy, jako je vysoušeč vlasů s ohřívačem vody nebo rychlovarná konvice s mikrovlnnou troubou.
Pro ty, kteří plánují nakládat elektrické vedení elektrický varná deska, bojler, pračka a podobná „žravá“ zařízení, je vhodné celou náplň rozložit do několika výstupních skupin.
Li technická proveditelnost nedochází k rozdělování nákladu do skupin, zkušení elektrikáři Kabel s měděným vodičem o průřezu 4-6 mm² se doporučuje položit bez problémů. Proč s měděným proudovodným jádrem? Protože přísný kód PUE zakazuje pokládání kabelů s hliníkovou „výplní“ v krytu a v aktivně používaných domácích prostorách. Elektrická měď má mnohem menší odpor, prochází více proudem a nezahřívá se jako hliník. Hliníkové dráty se používají při výstavbě vnějších nadzemních sítí, na některých místech stále zůstávají ve starých domech.
Poznámka! Plocha průřezu a průměr jádra kabelu jsou dvě různé věci. První je uvedena v mm čtverečních, druhá jednoduše v mm. Hlavní věc je nezaměnit!
Chcete-li vyhledat tabulkové hodnoty výkonu a přípustného proudu, můžete použít oba indikátory. Pokud je v tabulce uvedena velikost plochy průřezu v mm² a známe pouze průměr v mm, je třeba plochu zjistit pomocí následujícího vzorce:
Výpočet velikosti sekce na základě zatížení
Nejjednodušší způsob výběru kabelu s správnou velikost- výpočet průřezu drátu dle celkový výkon všechny jednotky připojené k lince.
Algoritmus výpočtu je následující:
- Nejprve se rozhodneme o jednotkách, které můžeme pravděpodobně používat současně. Například, když je kotel v provozu, najednou chceme zapnout mlýnek na kávu, vysoušeč vlasů a pračku;
- pak podle technických listů nebo podle přibližných informací z níže uvedené tabulky jednoduše sečteme výkon bytových jednotek současně pracujících podle našich plánů;
- Předpokládejme, že celkem máme 9,2 kW, ale tato konkrétní hodnota není v tabulkách PUE. To znamená, že budete muset zaokrouhlit na bezpečnou hodnotu. velká strana- tj. vezměte nejbližší hodnotu s určitým přebytkem výkonu. To bude 10,1 kW a odpovídající hodnota průřezu je 6 mm².
Všechna zaoblení směřujeme nahoru. V zásadě je možné sečíst aktuální sílu uvedenou v datových listech. Výpočty a zaokrouhlení pro proud se provádějí podobným způsobem.
Jak vypočítat aktuální průřez?
Hodnoty tabulky nelze brát v úvahu individuální vlastnosti zařízení a provoz sítě. Specifičnost tabulek je průměrná. Neuvádějí parametry maximálních přípustných proudů pro konkrétní kabel, liší se však u výrobků s různé značky. Typ těsnění je v tabulkách zmíněn velmi povrchně. Pečlivým mistrům, kteří odmítají lehká cesta při hledání v tabulkách je lepší použít metodu výpočtu velikosti průřezu vodiče podle proudu. Přesněji svou hustotou.
Přípustná a provozní hustota proudu
Začněme zvládnutím základů: zapamatujte si v praxi odvozený interval 6 - 10. To jsou hodnoty, které získali elektrikáři za mnoho let „experimentálního testování“. Síla proudu procházejícího 1 mm² měděného jádra se pohybuje v rámci specifikovaných limitů. Tito. kabel s měděným jádrem o průřezu 1 mm² bez přehřívání a roztavení izolace umožňuje proud 6 až 10 A snadno dosáhnout k čekajícímu spotřebiči. Pojďme zjistit, odkud pochází a co znamená určená intervalová vidlice.
Podle kodexu elektrické zákony PUE 40% je přiděleno kabelu pro přehřátí, které není nebezpečné pro jeho plášť, což znamená:
- 6 A distribuované na 1 mm² jádra s proudem je normální provozní hustota proudu. Za těchto podmínek může dirigent pracovat neomezeně dlouho bez časového omezení;
- Vodičem může krátkodobě protékat 10 A rozložené na 1 mm² měděného jádra. Například při zapnutí zařízení.
Tok energie 12 A v měděném milimetrovém kanálu bude zpočátku „přeplněný“. Vlivem shlukování a shlukování elektronů se zvýší proudová hustota. Teplota měděné složky se pak zvýší, což bude vždy ovlivňovat stav izolačního pláště.
Vezměte prosím na vědomí, že pro kabel s hliníkovým vodičem s proudem zobrazuje hustota proudu interval 4 - 6 ampér na 1 mm² vodiče.
Zjistili jsme, že maximální hustota proudu pro vodič vyrobený z elektrické mědi je 10 A na plochu průřezu 1 mm² a normální je 6 A.
- kabel s průřezem vodiče 2,5 mm² bude schopen přenést proud 25 A během několika desetin sekundy, když je zařízení zapnuto;
- bude schopen neomezeně přenášet proud 15A.
Výše uvedené proudové hustoty platí pro otevřené vedení. Pokud je kabel položen ve zdi, kovová objímka nebo specifikovaná hodnota proudové hustoty musí být vynásobena korekčním faktorem 0,8. Pamatujte si ještě jednu jemnost v organizaci otevřený typ elektrické vedení. Z důvodů mechanické pevnosti jsou kabely s průřezem menším než 4 mm² in otevřené okruhy nepoužívat.
Studium výpočtového schématu
Opět nebudou žádné super složité výpočty, výpočet drátu pro nadcházející zatížení je extrémně jednoduchý.
- Nejprve najdeme limit přípustné zatížení. K tomu shrneme výkon zařízení, která plánujeme současně připojit k lince. Sečteme například výkon pračky 2000 W, fénu 1000 W a libovolného topidla 1500 W. Dostali jsme 4500 W nebo 4,5 kW.
- Pak náš výsledek vydělíme standardním napětím domácí sítě 220 V. Dostali jsme 20,45 ... A, zaokrouhleno na celé číslo nahoru, jak se očekávalo.
- Dále v případě potřeby zavedeme korekční faktor. Hodnota s koeficientem bude rovna 16,8, zaokrouhleno na 17 A, bez koeficientu 21 A.
- Pamatujeme si, že jsme vypočítali parametry provozního výkonu, ale musíme také vzít v úvahu maximum přípustná hodnota. Za tímto účelem vynásobíme sílu proudu, kterou jsme vypočítali, 1,4, protože korekce na tepelné účinky je 40%. Dostali jsme: 23,8 A a 29,4 A.
- Takže v našem příkladu pro bezpečná práce otevřené vedení bude vyžadovat kabel s průřezem větším než 3 mm² a pro skrytá možnost 2,5 mm².
Nezapomínejme, že vlivem různých okolností někdy zapneme více jednotek současně, než jsme očekávali. Že existují i žárovky a další zařízení, která spotřebují málo energie. Udělejme si zásoby nějaké rezervní sekce pro případ, že by se flotila rozrostla domácí přístroje a s výpočty v ruce uděláme důležitý nákup.
Video průvodce pro přesné výpočty
Jaký kabel je lepší koupit?
Podle přísných doporučení PUE budeme pro uspořádání osobního majetku nakupovat kabelové výrobky s označením „skupiny písmen“ NYM a VVG. Jsou to ti, kteří nezpůsobují žádné stížnosti nebo dohady elektrikářů a hasičů. Opce NYM je obdobou domácích produktů VVG.
Nejlepší je, když je domácí kabel doprovázen indexem NG, to znamená, že kabeláž bude ohnivzdorná. Pokud plánujete položit linku za přepážkou, mezi nosníky nebo nad nimi zavěšený strop, nakupujte výrobky s nízkými emisemi kouře. Budou mít index LS.
Jde o jednoduchý způsob výpočtu průřezu vodiče kabelu. Informace o principech výpočtů vám pomohou racionálně vybrat to důležitý prvek elektrické sítě. Výkon zajistí potřebná a dostatečná velikost proudonosného jádra domácí spotřebiče a nezpůsobí požár v elektroinstalaci.