La chiave è comprendere tutti i parametri e i processi che si verificano con l’elettricità la scelta giusta cavo. Questo articolo spiega le relazioni passo dopo passo quantità fisiche, influenzando funzionamento affidabile rete energetica e il suo funzionamento sicuro.
È noto che tutti i metalli hanno elettroni liberi che si muovono in presenza di applicati tensione elettrica, creando corrente elettrica. Quando colpiscono gli atomi, perdono energia, che si trasforma in calore. Quanto maggiore è la corrente, tanto più denso è il flusso delle particelle, e quanto minore è la sezione trasversale del conduttore attraverso il quale passano, tanto più affollate sono, più frequenti sono le collisioni, si perde energia utile e si libera energia inutile e spesso pericolosa; il calore aumenta.
Valanga di caldo
Importante! All’aumentare della temperatura, aumenta la resistività e il rilascio di calore, il che porta a un processo simile a una valanga di rapido riscaldamento con conseguenze catastrofiche.
Esistono formule complesse che calcolano il bilancio termico, utilizzando il coefficiente di fusione e il coefficiente termico di resistenza del conduttore per determinare l'area della sezione trasversale del conduttore.
Ma nella vita di tutti i giorni vengono utilizzate tabelle già pronte che tengono conto della possibilità di surriscaldamento del cavo cablaggio nascosto- in questo caso, a parità di corrente e potenza, si prescrive che la sezione del cavo sia grande per il cavo in luoghi poco ventilati e termicamente isolati in modo che il riscaldamento non superi il livello consentito.
Soluzione in pratica
Viene eseguito utilizzando tabelle speciali e standard PUE, in base ai quali viene selezionata la sezione del cavo. Il valore della sezione trasversale del conduttore viene selezionato in diversi modi:
- Calcolo della sezione del filo in base alla potenza;
- Selezione di un filo corrente;
- Se è già presente un filo, ma di sezione sconosciuta.
Selezione per potere
Ogni apparecchio elettrico indica la sua potenza nominale. Sommando la potenza degli apparecchi elettrici che si prevede di collegare contemporaneamente alla rete elettrica progettata, ottenere un certo numero e, utilizzando la tabella, selezionare la sezione trasversale appropriata di un cavo in rame o alluminio, scegliendo l'appropriato valore di potenza.
Innanzitutto è necessario tenere conto del carico previsto sul cablaggio elettrico che andremo a posare. Se sono presenti più apparecchi elettrici su una sezione della rete elettrica, per calcolare il carico previsto sommiamo tutte le loro capacità. Dopo aver calcolato questo indicatore, analizziamo il modo in cui poseremo le reti elettriche (aperte o chiuse), nonché il cui impatto regime di temperatura apparirà sui fili.
È anche molto importante calcolare la sezione corretta del cavo perché errori nei calcoli porteranno a perdite di potenza nei fili. Se per elettrodomestici questo non è poi così significativo scala industriale questo può portare a sprechi piuttosto gravi.
Quindi, prendi un pezzo di carta e una penna, annota tutti gli elettrodomestici del tuo appartamento e somma la loro potenza:
P=P1+P2+P3+…Pn(W),
dove P1 è la potenza, ad esempio, di un bollitore da 1,5 kW, P2 è la potenza di un aspirapolvere da 1,6 kW, ecc.
Dopo che tutte le capacità sono state aggiunte è necessario potenza totale moltiplicare per il fattore di simultaneità K=0,8. Questo coefficiente mostra che durante un certo periodo di tempo tutti gli apparecchi elettrici dell'appartamento funzioneranno, ma non per molto tempo, ma per un breve periodo di tempo, questo deve essere preso in considerazione, perché; se si sceglie una sezione del cavo basata solo sulla potenza, si sceglierà una sezione del cavo maggiore e ciò potrebbe rivelarsi notevolmente più costoso.
Quindi, otteniamo:
Ptotale=P*K (W)
Dopo aver calcolato la potenza totale, selezionare la sezione del cavo (rame o alluminio) nella Tabella 1:
Tabella 1 - Selezione della sezione dei cavi in base alla potenza
Importante! Se in futuro aumenterai il carico, dovrai aumentare in anticipo la sezione trasversale del filo, questa osservazione si applica a tutti i metodi per determinare la sezione trasversale del filo;
Selezione attuale
Nella Tabella 2 si trova la corrispondenza tra sezioni trasversali e corrente nominale. La selezione basata su questo parametro è considerata più accurata. È necessario guardare i passaporti e le etichette degli apparecchi elettrici; solitamente è indicata la potenza nominale, quindi seguire le stesse procedure del metodo sopra descritto.
dove Ptot. — potenza totale degli apparecchi elettrici (W).
È possibile misurare la corrente con un amperometro per ciascun consumatore individualmente con le proprie mani e quindi sommare semplicemente la corrente.
Per fare ciò si collega il tester ad un circuito aperto: in pratica si può prendere un pezzo di cavo di rete con una spina, collegare un conduttore al terminale della presa e applicare l'altro al terminale metro. Collegare l'altra sonda dell'amperometro ad un terminale libero della presa e accendere uno alla volta gli elettrodomestici esistenti diverse modalità lavorare, controllando i parametri dichiarati dai produttori.
Se hai rete trifase, è necessario trovare la corrente utilizzando questa formula:
Dopo aver riassunto le correnti degli apparecchi elettrici, selezioniamo la sezione del conduttore dalla tabella:
Tabella 2 Rapporto tra corrente e sezione del conduttore Un punto in più, se la tua rete trifase contiene motori elettrici, quindi la corrente di questo motore è determinata dalla formula:
dove - P è la potenza del motore, n- Efficienza del motore(disponibile sulla targhetta del motore), COS f - fattore di potenza (guardare anche la targhetta).
Infine, in una rete trifase, sommiamo le correnti calcolate del motore e le correnti calcolate degli apparecchi elettrici e selezioniamo la sezione del conduttore dalla Tabella 2.
È necessario tenere conto di un altro punto: questo. Potrebbe esserlo tipo aperto o chiuso, rispettivamente, i carichi attuali saranno diversi, quindi quando si sceglie la sezione del filo, prestare attenzione a questo. Nella Tabella 2 è possibile analizzare questo punto
Il filo c'è già
Nella situazione opposta, quando c'è un cavo, ma i segni non sono visibili, è necessario riconoscerlo corrente nominale e potenza, per questo misuriamo il diametro del filo con un calibro o un micrometro. Puoi cavartela con un righello, se il nucleo è sufficientemente flessibile, avvolgilo attorno a un'asta sottile, misura la lunghezza della spirale risultante, dividi per il numero di giri: il risultato corrisponderà al diametro.
Usando la formula, calcoliamo l'area della sezione trasversale del conduttore:
S=πD²/4 (mm²) ,
dove π- 3,14, D è il diametro del conduttore, puoi prendere un calibro e misurare il diametro (mm)
Utilizzando il metodo di selezione della sezione trasversale dalla Tabella 1, è possibile scoprire per quale potenza è adatto il cavo esistente.
È preferibile scegliere la sezione del cavo con un margine.
È vietato far funzionare un cavo avvolto in una bobina a causa della sua reattanza induttiva.
L'installazione dei cavi in alluminio deve essere eseguita con estrema cautela: piegamenti e raddrizzamenti frequenti producono crepe invisibili che riducono la sezione trasversale, la resistenza aumenta in questo punto e si verifica un surriscaldamento dei punti.
Controllo della lunghezza
Il fattore di lunghezza del conduttore l aumenta anche la resistenza nella rete. Può essere trascurato a breve distanza, ma man mano che aumenta, la caduta di tensione sul carico sarà sempre più evidente e potrebbe diventare inferiore al valore nominale - 5%.
Diamo un'occhiata più da vicino; per evitare ciò, calcoliamo la sezione trasversale dell'intero cavo, tenendo conto di un determinato valore e utilizzandolo nella formula per determinare la resistenza:
dove l è la lunghezza del filo (m), ϱ è la resistività del conduttore (Ohm*mm²/m) (vedi Tabella 2), S è l'area della sezione trasversale del conduttore, determinata con il metodo descritto sopra (mm²)
Tabella 3- resistività metalli:
Successivamente, utilizzando la legge di Ohm, troviamo la caduta di tensione:
dove I è la corrente totale nella rete (A), R è la resistenza calcolata (Ohm).
Infine, determiniamo le perdite di rete. Dividiamo la caduta di tensione calcolata per la tensione di rete e moltiplichiamo per il 100%.
Se il valore ottenuto supera il 5% della tensione di rete, la sezione del cavo deve essere aumentata secondo la tabella 1.
Differenza tra cavo e filo
La questione, del resto, non è semplice. In particolare, secondo SN, dai tempi dell'URSS ai giorni nostri, lavorare con i cavi è più costoso che con i fili. Tuttavia non esisteva una classificazione molto chiara al riguardo, né in passato né oggi. Diverse fonti forniscono una varietà di prospettive. In pratica la caratteristica “cavo” o “filo” viene assegnata dal GOST/TU per la produzione di una specifica marca. In particolare, il cavo del marchio GDP della OJSC Odeskabel differisce dal filo del marchio PVS solo per la configurazione della calotta: il cavo GDP è piatto, e Filo PVS- girare. E in nessun libro di consultazione sui cavi la forma della guaina del cavo/filo viene indicata come un fattore insignificante. Pertanto, è necessario guardare il certificato: lì sarà sicuramente indicato: questo è un cavo o un filo.
Calcolo della sezione del cavo
Sono presenti targhette di riferimento che indicano quale sezione trasversale del conduttore in alluminio/rame è necessaria per il carico assegnato. Tuttavia, la maggior parte degli elettricisti utilizza una formula semplice (consideriamo un carico di 8 kW): un cavo di rame di sezione 1 mm2 può far passare 10 A o 2,2 kW (potenza = 10 A x 220 V).
Pertanto, il carico 8 kW in A saranno pari a 36 A(carico = 8 kW/220 V), e per un tale volume di corrente un cavo con una sezione di equivale a 4 mm2.
Questo calcolo è più o meno adatto per cavi con una sezione non superiore a 6 mm2. Per sezioni trasversali di grandi dimensioni sono necessarie le tabelle dei “Carichi di corrente ammissibili”.
A parità di carico, la sezione del cavo in alluminio dovrebbe essere quasi il 30% maggiore di quella del rame. La sezione trasversale del cavo è l'area della sezione trasversale del nucleo che conduce corrente.
La sezione trasversale di un conduttore di cavo rotondo percorso da corrente si ottiene secondo la formula dell'area di un cerchio S = π × r2, dove il numero π=3,14 e r è il raggio.
Quando ci sono una coppia di fili nel nucleo, la sezione trasversale del nucleo sarà uguale alla somma delle sezioni trasversali di tutti i fili. Il raggio del filo viene misurato con un calibro e molto fili sottili- micrometro. Quanto margine trasversale è richiesto? La riserva non sarà sicuramente superflua. Tuttavia, è necessario conoscere il limite.
Ad esempio, il limite delle normali prese domestiche è di 16 A (3,2 kW = 16 A x 220 V) e collegare la presa utilizzando un cavo da 4 mm2, con una portata di 8 kW, è un dispendio finanziario inappropriato.
Inoltre, un cavo con una sezione di 4 mm2 non si adatta a tutte le prese.
Sezioni razionali nelle reti elettriche domestiche per il rame: 1,5-2,5 mm2 per prese e 0,75-1,5 mm2 per illuminazione.
Quale cavo scegliere: rame o alluminio?
Molti "esperti" diranno con assoluta certezza: rame. Perché? Per il consumatore, il rame, rispetto all'alluminio, è vantaggioso in quanto prima o poi il rame non si deteriora così rapidamente, e questo è molto significativo quando si sostituiscono le lampade, ecc. Se sia necessario pagare tre volte di più per questo è una decisione per il consumatore.
È sufficiente collegare i cavi in rame e alluminio tramite una morsettiera in modo che l'alluminio non venga a contatto con il rame.
Perché a causa di alcuni fenomeni fisici nel punto di contatto tra alluminio e rame, dopo qualche tempo la resistenza attuale aumenta. Di conseguenza, il punto di connessione si surriscalda in modo estremamente intenso, il cavo si rompe, si verifica un cortocircuito e, in casi estremi, un incendio. A proposito, la connessione di materiali eterogenei con resistenza diversa porta a un risultato simile.
Di conseguenza, non è necessario affilare il cablaggio con il primo filo che si incontra torcendolo.
A seconda dell'area di utilizzo del cavo, è costituito il conduttore vari materiali: prima rame e alluminio, poi nichelcromo, acciaio, ecc. Quando non si è sicuri dell'uniformità del materiale dei cavi da collegare, utilizzare una morsettiera.
Quale cavo è ottimale: flessibile o rigido?
Un cavo rigido è solitamente un cavo unipolare, mentre un cavo flessibile è solitamente un cavo multipolare. Come numero maggiore fili nel nucleo e quanto più sottile è ogni filo, tanto più elastico è il cavo.
In base alla flessibilità, il cavo è diviso in 7 classi: monocore è la classe 1 e la classe 7 è la più flessibile.
All'aumentare della classe di flessibilità del cavo, il suo prezzo aumenta. Il cavo rigido viene utilizzato per l'incasso nelle pareti e la posa nel terreno, mentre il cavo flessibile viene utilizzato per il collegamento di dispositivi manovrabili o elettrodomestici. Da un punto di vista operativo, non importa quale cavo scegliere: rigido o flessibile. Dal punto di vista dell'installazione ogni elettricista ha i suoi desideri. A proposito: le estremità del cavo flessibile, che sono integrate nelle prese (interruttori), devono sicuramente essere saldate o crimpate utilizzando estremità speciali. Per un cavo rigido non è necessaria una procedura simile. Per collegare le apparecchiature di illuminazione, è meglio acquistare un cavo flessibile, perché apparecchi di illuminazione vengono spesso sostituiti ed è più probabile che il cavo rigido si rompa quando si collegano nuove apparecchiature elettriche.
Come determinare in modo indipendente la qualità del cavo?
Molti produttori non sempre rispettano gli standard di produzione dei cavi. Il loro “trucco” principale è sottovalutare la sezione del conduttore. E a volte in modo significativo. Naturalmente è difficile esaminare la sezione trasversale al momento dell'acquisto. Nel negozio puoi misurare qualsiasi filo con un calibro e un micrometro.
Esistono anche cavi con uno spessore della guaina ridotto o con una guaina realizzata in materiale di bassa qualità e questo riduce la durata del cavo.
Per l'ispezione è una buona idea avere con sé un pezzo del cavo "corretto" come standard. Nei negozi puoi imbatterti in un cavo cinese in alluminio ricoperto di rame (venduto come rame con scritte in cirillico).
È facile ispezionare un cavo del genere: il taglio del nucleo che trasporta corrente sul cavo brilla di bianco: è in alluminio.
Ci sono produttori che utilizzano rame o alluminio di bassa qualità per ridurre i costi. Tali cavi hanno una durata e una conduttività molto inferiori rispetto a quelle richieste da GOST. È possibile testare la qualità del metallo di un nucleo conduttore di corrente come segue:
- provare a piegare e raddrizzare il cavo un paio di volte. Nelle fabbriche, tale test viene eseguito su uno speciale meccanismo di curvatura sotto un determinato raggio di curvatura. Naturalmente, il numero di curve sarà inferiore a quello previsto da GOST. Tuttavia, in ogni caso, l'alluminio dovrebbe resistere ad almeno 7-8 curve e il rame - 30-40. Successivamente sono possibili deformazioni dell'isolamento e rotture del filo. È meglio eseguire l'esperimento all'estremità del cavo, in modo da poterlo tagliare facilmente in seguito.
- un cavo in rame/alluminio di alta qualità deve piegarsi e non mollare;
- il nucleo in rame/alluminio del cavo spelato deve avere un colore brillante (riflesso). Quando la vena è di colore eterogeneo e sono presenti macchie senza speranza, ciò indica grandi impurità nel metallo e la sua bassa qualità..
Tuttavia, un dilettante non sarà in grado di determinare da solo la qualità del cavo al 100%. In questo caso c'è solo una raccomandazione: fare affidamento marchio e acquistalo nei grandi negozi di fiducia.
Che tipo di isolamento e guaina deve avere il cavo?
È preferibile che l'isolamento e la guaina del cavo siano doppi. Un cavo a isolamento singolo ha una durata fino a 15 anni, mentre un cavo a doppio isolamento dura solitamente 2 volte di più. Solitamente "isolamento" e "guscio" sono 2 materiali diversi. L'isolamento è lo strato di materiale dielettrico che va immediatamente dietro il nucleo conduttivo, mentre la guaina è costituita da tutti gli strati sopra l'isolamento. La guaina ha lo scopo di proteggere il cavo da vari influssi meccanici. Il cavo può avere un paio di strati di guaina diversi tipi materiale. Specie selezionate shell che possono essere utili:
- i cavi resistenti al calore sono progettati per l'allungamento in ambienti con alta temperatura(sauna). In genere, il materiale utilizzato è fluoroplastico, con fibra di vetro sulla parte superiore. Non esistono designazioni speciali per tali cavi, ad es. se necessario è necessario farsi aiutare da libri o cataloghi di consultazione, dove è indicato con precisione il valore della “temperatura di esercizio”;
- non infiammabile, marcato “ng” - indica la capacità di autoestinguersi allo spegnersi della fiamma, ma non sopporta le alte temperature
- quando la marca del cavo contiene “FR” (resistente al fuoco) e poi E30, E90 o E120, allora questo cavo può “funzionare” in un fuoco aperto per 30, 90 o 120 minuti;
- i cavi con guaina in polietilene possono essere tirati sia nel terreno che in modo aperto (ad esempio lungo i muri delle case);
- i cavi con isolamento e guaina in PVC (cloruro di polivinile) vengono utilizzati per il passaggio all'interno di edifici (sotto intonaco) o in canaline portacavi.
Le marche di cavi più famose
- filo PPV (rame), APPV (alluminio) in isolamento singolo - per tirare le pareti interne;
- cavo PVS (rame), GDP (rame) in doppio isolamento - per l'inserimento all'interno degli edifici;
- cavi resistenti al calore RKGM (rame) - fino a 180°C, BPVL (rame stagnato) - fino a 250°C;
- cavo VVG (rame), AVVG (alluminio) - per allungarsi lungo i muri delle case e nel terreno;
- cavo della pista (rame) sommergibile in acqua - per l'attrazione dell'acqua;
- Coppia telefonica cavo TPP (rame) - da interrare;
- Distribuzione telefonica con filo TRP (rame) per le comunicazioni degli abbonati (accensione del telefono)
- cavo" coppia intrecciata» UTP, FTP - per organizzare reti di computer, abilitare citofoni, ecc.;
- Cavo segnale “Allarme” per collegamento citofoni, sistema di sicurezza e allarme antincendio ecc.;
- cavo coassiale RG-6 per il collegamento di televisori, antenne, telecamere a circuito chiuso.
Cavo Internet
Il concetto di "cavo Internet" generalizza molti tipi di prodotti via cavo. Vari tipi di informazioni vengono utilizzati per trasmettere informazioni. cavi informativi. Se intendi la connessione a Internet, devi verificare con l'operatore quale cavo deve essere allungato lungo le pareti. In questo caso, è necessario scoprire sia la marca del cavo che il produttore per determinare con precisione i prodotti via cavo compatibili.
Ad esempio, per Internet usano il solito cavo televisivo TM Finmark, cavo a doppino intrecciato o cavo di abbonato esistente (i cosiddetti “noodles”) a cui è collegato il telefono.
I cavi ottici possono essere posati su linee Internet dedicate.
Cavo informatico
Anche il termine è generale.
Per collegare i PC tra loro e con il server di norma viene utilizzato un cavo a doppino intrecciato, ma è possibile utilizzare anche altri cavi per informazioni.
La tecnologia di attorcigliare due fili in una coppia è stata utilizzata nella telefonia dal secolo scorso. Grazie al passo di torsione calcolato correttamente e alla qualità del materiale, è stato raggiunto velocità massima trasmissione di informazioni rispetto a un cavo telefonico accoppiato standard. Esistono diversi tipi di cavi a doppino intrecciato, a seconda del numero di conduttori, del diametro di ciascun conduttore, delle posizioni di installazione, ecc. A seconda della velocità di trasferimento dei dati, i cavi a doppino intrecciato sono divisi in gruppi:
- 3a categoria (cavo telefonico standard),
- 5a categoria (reti d'ufficio),
- 6a categoria (cavo di nuova generazione per cambio categoria 5).
Il "doppino intrecciato", che ha guadagnato la massima popolarità ai nostri tempi, è un cavo di categoria 5 composto da 8 coppie di nuclei intrecciati, il diametro del nucleo è almeno 0,45 mm e massimo 0,51 mm.
Cavo televisivo
Questo è il nome comune del cavo coassiale con una resistenza di 75 ohm.
E anche" cavo satellitare" è un cavo coassiale. Qualsiasi cavo coassiale da 75 Ohm può essere utilizzato per collegare un satellite e qualsiasi altra antenna e per connettersi alla televisione via cavo. L'unica cosa che conta è se il cavo è buono o no.
Caratteristiche importanti del cavo coassiale sono l'attenuazione del segnale e l'immunità al rumore.
Tutte le altre caratteristiche del cavo mirano a migliorare questi 2 indicatori stessi e sono di secondaria importanza. In particolare il nostro cavo a marchio RK è realizzato esclusivamente in filo di rame(a volte anche argentato), tuttavia l'attenuazione del cavo RK sarà quasi quattro volte peggiore di quella di qualsiasi cavo RG attuale in materiali poco costosi: acciaio e alluminio. Ciò è ottenuto attraverso tecnologia speciale produzione di cavi.
Ogni maestro vuole sapere... come calcolare la sezione trasversale del cavo per un carico particolare. Devi affrontare questo problema quando effettui il cablaggio in una casa o in un garage, anche quando colleghi le macchine: devi essere sicuro che il cavo di alimentazione selezionato non fumi quando accendi la macchina...
Ho deciso di creare un calcolatore per calcolare la sezione trasversale del cavo in base alla potenza, ad es. il calcolatore calcola la corrente consumata, quindi determina la sezione trasversale del filo richiesta e consiglia anche il valore più vicino interruttore automatico.
Cavi di alimentazione GOST 31996-2012
La sezione del cavo di potenza viene calcolata secondo le tabelle documento normativo GOST 31996-2012 “Cavi di alimentazione con isolamento in plastica”. In questo caso la sezione è indicata con una riserva di corrente per evitare il riscaldamento e l'incendio del filo funzionando alla massima corrente. Ho anche introdotto un coefficiente del 10%, cioè un altro 10% viene aggiunto alla corrente massima per un funzionamento regolare del cavo :)
Ad esempio, prendiamo una potenza di carico di 7000 W con una tensione di 250 Volt, otteniamo una corrente di 30,8 A (aggiungendo il 10% di riserva), utilizzeremo il rame filo pieno con posa ad aria si ottiene una sezione di: 4 mmq, cioè cavo con una corrente massima di 39 Ampere. Cavo con una sezione di 2,5 mmq. Non è consigliabile utilizzarlo per una corrente di 30 A, perché il filo verrà utilizzato al massimo valori accettabili intensità di corrente, che può portare al riscaldamento del filo con conseguente distruzione dell'isolamento elettrico.
Tabella della sezione del cavo per corrente e potenza per filo di rame
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| Sezione del nucleo mm 2 | Per cavo con conduttori in rame | |||
|---|---|---|---|---|
| Voltaggio 220 V | Voltaggio 380 V | |||
| Corrente A | Potenza kW | Corrente A | Potenza kW | |
| 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 |
I dati nelle tabelle sono riferiti al cablaggio APERTO!!!
Tabella della sezione trasversale del filo di alluminio per consumo energetico e corrente
| Sezione del nucleo mm 2 | Per cavo con conduttori in alluminio | |||
|---|---|---|---|---|
| Voltaggio 220 V | Voltaggio 380 V | |||
| Corrente A | Potenza kW | Corrente A | Potenza kW | |
| 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 |
Calcolatore della sezione trasversale del cavo
Il calcolatore online è progettato per calcolare la sezione trasversale del cavo in base alla potenza.
Puoi selezionare gli elettrodomestici richiesti spuntandoli per determinarne automaticamente la potenza, oppure inserire la potenza in watt (non kilowatt!) nel campo sottostante, seleziona poi i restanti dati: tensione di rete, metallo conduttore, tipo di cavo, dove è posato e il calcolatore calcolerà la sezione del filo in base alla potenza e ti dirà quale interruttore installare.
Spero che la mia calcolatrice possa aiutare molti artigiani.
Calcolo della sezione del cavo in base alla potenza:
Potenza richiesta(selezionare i consumatori dalla tabella):Spesso prima di acquistare prodotti via cavo è necessario automisurazione la sua sezione per evitare inganni da parte dei produttori che, risparmiando e fissando un prezzo competitivo, potrebbero sottostimare leggermente questo parametro.
È inoltre necessario sapere come viene determinata la sezione del cavo, ad esempio, quando si aggiunge un nuovo punto di consumo energetico in locali con vecchio cablaggio elettrico, che ne è privo informazioni tecniche. Di conseguenza, la questione su come determinare la sezione trasversale dei conduttori rimane sempre rilevante.
Informazioni generali su cavi e fili
Quando si lavora con i conduttori, è necessario comprenderne la designazione. Ci sono fili e cavi diversi tra loro dispositivo interno E caratteristiche tecniche. Tuttavia, molte persone spesso confondono questi concetti.
Un filo è un conduttore che ha nella sua struttura un filo o un gruppo di fili intrecciati insieme e un sottile comune strato isolante. Un cavo è un nucleo o un gruppo di nuclei che ha sia il proprio isolamento che uno strato isolante comune (guaina).
Ogni tipo di conduttore avrà i propri metodi per determinare le sezioni trasversali, che sono quasi simili.
Materiali conduttori
La quantità di energia che trasmette un conduttore dipende da una serie di fattori, il principale dei quali è il materiale dei conduttori che trasportano corrente. I seguenti metalli non ferrosi possono essere utilizzati come materiale centrale di fili e cavi:
- Alluminio. Conduttori economici e leggeri, che è il loro vantaggio. Sono caratterizzati da tale qualità negative come bassa conduttività elettrica, tendenza ai danni meccanici, elevata resistenza elettrica transitoria delle superfici ossidate;
- Rame. I conduttori più popolari, che hanno un costo elevato rispetto ad altre opzioni. Tuttavia, sono caratterizzati da una bassa resistenza elettrica e di transizione ai contatti, elasticità e resistenza sufficientemente elevate e facilità di saldatura e saldatura;
- Rame alluminio. Prodotti di cavo con nuclei in alluminio rivestiti in rame. Sono caratterizzati da una conduttività elettrica leggermente inferiore rispetto ai loro omologhi in rame. Sono inoltre caratterizzati da leggerezza, media resistenza e relativa economicità.
Importante! Alcuni metodi per determinare la sezione trasversale di cavi e fili dipenderanno specificamente dal materiale del loro componente conduttore, che influenza direttamente la potenza erogata e l'intensità della corrente (metodo per determinare la sezione trasversale dei conduttori in base alla potenza e alla corrente).
Misurazione della sezione trasversale dei conduttori in base al diametro
Esistono diversi modi per determinare la sezione trasversale di un cavo o filo. La differenza nel determinare l'area della sezione trasversale di fili e cavi sarà che nei prodotti via cavo è necessario misurare ciascun nucleo separatamente e riassumere gli indicatori.
Per informazioni. Quando si misura con strumentazione il parametro in esame, è necessario misurare inizialmente i diametri degli elementi conduttori, preferibilmente rimuovendo lo strato isolante.
Strumenti e processo di misurazione
Gli strumenti di misura possono essere un calibro o un micrometro. Solitamente utilizzato dispositivi meccanici, ma possono essere utilizzati anche analoghi elettronici con schermo digitale.
Fondamentalmente, misurano il diametro di fili e cavi utilizzando un calibro, poiché lo si trova in quasi tutti domestico. Può anche misurare il diametro dei fili in una rete funzionante, ad esempio una presa o un dispositivo a pannello.
Il diametro della sezione trasversale del filo viene determinato utilizzando la seguente formula:
S = (3,14/4)*D2, dove D è il diametro del filo.
Se il cavo contiene più di un nucleo, è necessario misurare il diametro e calcolare la sezione trasversale utilizzando la formula precedente per ciascuno di essi, quindi combinare il risultato ottenuto utilizzando la formula:
Stotale= S1 + S2 +…+Sn, dove:
- Stotale – area della sezione trasversale totale;
- S1, S2, …, Sn – sezioni trasversali di ciascun nucleo.
Solo una nota. Per garantire l'accuratezza dei risultati ottenuti, si consiglia di effettuare le misurazioni almeno tre volte, ruotando il conduttore in direzioni diverse. Il risultato sarà la media.
In assenza di un calibro o di un micrometro, il diametro del conduttore può essere determinato utilizzando un normale righello. Per fare ciò, è necessario eseguire le seguenti manipolazioni:
- Pulire lo strato isolante del nucleo;
- Attorciglia strettamente i giri attorno alla matita (dovrebbero esserci almeno 15-17 pezzi);
- Misurare la lunghezza dell'avvolgimento;
- Dividere il valore risultante per il numero di giri.
Importante! Se le spire non sono disposte uniformemente sulla matita con spazi vuoti, l'accuratezza dei risultati ottenuti dalla misurazione della sezione trasversale del cavo in base al diametro sarà messa in dubbio. Per aumentare la precisione delle misurazioni, si consiglia di effettuare le misurazioni con lati diversi. Sarà difficile avvolgere fili spessi su una matita semplice, quindi è meglio ricorrere a un calibro.
Dopo aver misurato il diametro, l'area della sezione trasversale del filo viene calcolata utilizzando la formula sopra descritta o determinata utilizzando una tabella speciale, dove ciascun diametro corrisponde all'area della sezione trasversale.
È meglio misurare il diametro del filo, che contiene nuclei ultrasottili, con un micrometro, poiché un calibro può facilmente romperlo.
Il modo più semplice per determinare la sezione trasversale del cavo in base al diametro è utilizzare la tabella seguente.
Tabella di corrispondenza tra diametro del filo e sezione del filo
| Diametro dell'elemento conduttore, mm | Area della sezione trasversale dell'elemento conduttore, 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 |
Sezione del cavo del segmento
Vengono quasi sempre prodotti cavi con una sezione fino a 10 mm2 forma rotonda. Tali conduttori sono più che sufficienti per soddisfare le esigenze domestiche di case e appartamenti. Tuttavia, con una sezione trasversale maggiore del cavo, i nuclei di ingresso dall'esterno rete elettrica può essere eseguito sotto forma di segmento (settore) e sarà abbastanza difficile determinare la sezione trasversale del filo in base al diametro.
In questi casi è necessario ricorrere ad una tabella dove la dimensione (altezza, larghezza) del cavo assume il corrispondente valore dell'area della sezione. Inizialmente, è necessario misurare l'altezza e la larghezza del segmento richiesto con un righello, dopodiché è possibile calcolare il parametro richiesto correlando i dati ottenuti.
Tabella per il calcolo dell'area di un settore d'anima di un cavo elettrico
| Tipo di cavo | Area della sezione del segmento, mm2 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| S | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | |
| Segmento a quattro core | V | - | 7 | 8,2 | 9,6 | 10,8 | 12 | 13,2 | - |
| w | - | 10 | 12 | 14,1 | 16 | 18 | 18 | - | |
| Trefoli segmentati a trefolo, 6(10) | V | 6 | 7 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13,2 | 15,2 |
| w | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 | |
| Filo singolo segmentato tripolare, 6(10) | V | 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 | |
Dipendenza da corrente, potenza e sezione del conduttore
Non è sufficiente misurare e calcolare la sezione trasversale del cavo in base al diametro del nucleo. Prima di installare cablaggi o altri tipi di reti elettriche, è necessario anche saperlo rendimento prodotti via cavo.
Quando scegli un cavo, devi essere guidato da diversi criteri:
- la forza della corrente elettrica che passerà il cavo;
- potenza consumata dalle fonti energetiche;
Energia
Il massimo parametro importante A lavori di installazione elettrica(in particolare la posa dei cavi) è la produttività. La potenza massima dell'elettricità trasmessa attraverso di essa dipende dalla sezione trasversale del conduttore. Pertanto, è estremamente importante conoscere la potenza totale delle fonti di consumo energetico che verranno collegate al cavo.
Di solito i produttori elettrodomestici, dispositivi e altri prodotti elettrici indicano sull'etichetta e nella documentazione ad essi allegata il massimo e potenza media consumo. Ad esempio, una lavatrice può consumare elettricità da decine di W/h durante la modalità di risciacquo fino a 2,7 kW/h quando riscalda l’acqua. Di conseguenza, ad esso deve essere collegato un filo con una sezione trasversale sufficiente per trasmettere l'elettricità potenza massima. Se al cavo sono collegati due o più consumatori, la potenza totale viene determinata sommando i valori limite di ciascuno di essi.
La potenza media di tutti gli apparecchi elettrici e di illuminazione in un appartamento raramente supera i 7500 W rete monofase. Di conseguenza, le sezioni dei cavi nel cablaggio elettrico devono essere selezionate su questo valore.
Quindi, per una potenza totale di 7,5 kW, è necessario utilizzare un cavo in rame con sezione dei conduttori di 4 mm2, in grado di trasmettere circa 8,3 kW. La sezione del conduttore con anima in alluminio in questo caso deve essere di almeno 6 mm2, facendo passare una potenza di corrente di 7,9 kW.
Nei singoli edifici residenziali viene spesso utilizzato un sistema di alimentazione trifase da 380 V. Tuttavia, la maggior parte delle apparecchiature non è progettata per tale tensione elettrica. Una tensione di 220 V viene creata collegandoli alla rete tramite un cavo neutro con distribuzione uniforme carico di corrente su tutte le fasi.
Corrente elettrica
Spesso la potenza di apparecchiature e apparecchiature elettriche potrebbe non essere nota al proprietario a causa dell'assenza di questa caratteristica nella documentazione o di documenti ed etichette completamente perduti. C'è solo una via d'uscita in una situazione del genere: calcolare tu stesso utilizzando la formula.
La potenza è determinata dalla formula:
P = U*I, dove:
- P – potenza, misurata in watt (W);
- I – intensità della corrente elettrica, misurata in ampere (A);
- U è la tensione elettrica applicata, misurata in volt (V).
Quando non si conosce l'intensità della corrente elettrica, è possibile misurarla con strumenti di controllo e misurazione: un amperometro, un multimetro e una pinza amperometrica.
Dopo aver determinato il consumo energetico e la corrente elettrica, è possibile utilizzare la tabella seguente per determinare la sezione del cavo richiesta.
Il calcolo della sezione trasversale dei prodotti via cavo in base al carico corrente deve essere effettuato per proteggerli ulteriormente dal surriscaldamento. Quando nei conduttori passa troppa corrente elettrica rispetto alla loro sezione, può verificarsi la distruzione e la fusione dello strato isolante.
Il carico di corrente massimo consentito a lungo termine è il valore quantitativo della corrente elettrica che può passare a lungo nel cavo senza surriscaldarsi. Per determinare questo indicatore è inizialmente necessario sommare le potenze di tutti i consumatori di energia. Successivamente, calcola il carico utilizzando le formule:
- I = P∑*Ki/U (rete monofase),
- I = P∑*Kи/(√3*U) (rete trifase), dove:
- P∑ – potenza totale dei consumatori di energia;
- Ki – coefficiente pari a 0,75;
- U – tensione elettrica nella rete.
Tablitz per far corrispondere l'area della sezione trasversale dei conduttori in rameprodotti conduttori corrente e potenza *
| Sezione trasversale di cavi e fili prodotti | Voltaggio elettrico 220 V | Voltaggio elettrico 380 V | ||
|---|---|---|---|---|
| Forza attuale, A | Potenza, kW | Forza attuale, A | Potenza, kW | |
| 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 |
*Importante! I conduttori con conduttori in alluminio hanno valori diversi.
Determinazione del prodotto del cavo in sezione trasversale - in particolare processo importante, in cui gli errori di calcolo sono inaccettabili. Devi tenere conto di tutti i fattori, parametri e regole, fidandoti solo dei tuoi calcoli. Le misurazioni effettuate devono coincidere con le tabelle sopra descritte: se non contengono valori specifici, si possono trovare nelle tabelle di molti libri di consultazione di ingegneria elettrica.
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Selezione corretta cavo elettricoè importante per garantire un livello adeguato di sicurezza, un utilizzo economicamente vantaggioso del cavo e sfruttare appieno tutte le funzionalità del cavo. Una sezione trasversale correttamente calcolata deve essere in grado di funzionare costantemente a pieno carico, senza danni e resistere cortocircuiti nella rete, fornire al carico la tensione adeguata (senza cadute di tensione eccessive) e garantire la funzionalità dei dispositivi di protezione in caso di guasto a terra. Ecco perché scrupoloso e calcolo esatto sezione del cavo in base alla potenza, cosa che oggi può essere calcolata abbastanza rapidamente utilizzando il nostro calcolatore online.
I calcoli vengono effettuati individualmente utilizzando la formula per il calcolo della sezione trasversale del cavo separatamente per ciascuno cavo di alimentazione, per il quale è necessario selezionare una sezione specifica, oppure per un gruppo di cavi con caratteristiche simili. Tutti i metodi per determinare le dimensioni del cavo in un modo o nell'altro seguono i 6 punti principali:
- Raccolta di dati sul cavo, sulle condizioni di installazione, sul carico che trasporterà, ecc.
- Definizione dimensione minima cavo in base al calcolo corrente
- Determinazione della dimensione minima del cavo in base alla considerazione della caduta di tensione
- Determinazione della dimensione minima del cavo in base all'aumento della temperatura di cortocircuito
- Determinazione della dimensione minima del cavo in base all'impedenza del circuito per una messa a terra insufficiente
- Scelta del cavo più adatto grandi dimensioni sulla base dei calcoli dei punti 2, 3, 4 e 5
Calcolatore online per il calcolo della sezione trasversale del cavo in base alla potenza
Per candidarsi calcolatore in linea Nel calcolo della sezione del cavo è necessario raccogliere le informazioni necessarie per effettuare il calcolo del dimensionamento. Solitamente è necessario ottenere i seguenti dati:
- Caratteristiche dettagliate del carico che il cavo alimenterà
- Scopo del cavo: per corrente trifase, monofase o continua
- Tensione del sistema e/o della sorgente
- Corrente di carico totale in kW
- Fattore di potenza del carico totale
- Fattore di potenza iniziale
- Lunghezza del cavo dalla sorgente al carico
- Progettazione di cavi
- Metodo di posa dei cavi
Tabelle sezione cavi in rame e alluminio
Tabella sezioni cavi in rame
Tavolo per sezioni cavi in alluminio
Quando si determina la maggior parte dei parametri di calcolo, sarà utile la tabella di calcolo della sezione trasversale dei cavi presentata sul nostro sito web. Poiché i parametri principali sono calcolati in base alle esigenze del consumatore attuale, tutti quelli iniziali possono essere calcolati abbastanza facilmente. Tuttavia, anche la marca del cavo e del filo, nonché la comprensione del design del cavo, svolgono un ruolo importante.
Le principali caratteristiche del design del cavo sono:
- Materiale conduttore
- Forma del conduttore
- Tipo di conduttore
- Rivestimento superficiale del conduttore
- Tipo di isolamento
- Numero di core
La corrente che scorre attraverso il cavo crea calore a causa delle perdite nei conduttori, delle perdite nel dielettrico dovute all'isolamento termico e delle perdite resistive dovute alla corrente. Ecco perché la cosa più semplice è calcolare il carico, tenendo conto di tutte le caratteristiche del cavo di alimentazione, comprese quelle termiche. Le parti che compongono un cavo (come conduttori, isolanti, guaina, armatura, ecc.) devono essere in grado di resistere all'aumento di temperatura e al calore emanato dal cavo.
La capacità del cavo è corrente massima, che può fluire continuamente attraverso un cavo senza danneggiare l'isolamento del cavo e altri componenti. È questo parametro che è il risultato quando si calcola il carico per determinare la sezione trasversale totale.
Cavi con altro grandi aree la sezione trasversale del conduttore ha una perdita di resistenza inferiore e può dissipare il calore meglio rispetto ai cavi più sottili. Pertanto un cavo con sezione di 16 mm2 avrà una portata di corrente maggiore rispetto ad un cavo da 4 mm2.
Tuttavia, una tale differenza nella sezione trasversale comporta un'enorme differenza di costo, soprattutto in termini di cablaggio in rame. Ecco perché è necessario effettuare un calcolo molto accurato della sezione di alimentazione del cavo in modo che la sua fornitura sia economicamente fattibile.
Per i sistemi AC Il metodo comunemente utilizzato per calcolare le cadute di tensione si basa sul fattore di potenza del carico. Tipicamente utilizzato correnti totali carico, ma se il carico era elevato all'avvio (come un motore), la caduta di tensione in base a corrente di avviamento(potenza e fattore di potenza, se applicabile) devono essere calcolati e presi in considerazione, poiché la bassa tensione è anche una causa di guasto di apparecchiature costose, nonostante i moderni livelli di protezione.
Recensioni video sulla scelta della sezione trasversale del cavo
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