Aby prawidłowo wykonać instalację elektryczną, zapewnić nieprzerwaną pracę całej instalacji elektrycznej i wyeliminować ryzyko pożaru, przed zakupem kabla należy obliczyć obciążenia na kablu w celu określenia wymaganego przekroju.
Istnieje kilka rodzajów obciążeń, a dla najwyższej jakości instalacji instalacji elektrycznej konieczne jest obliczenie obciążeń kabla według wszystkich wskaźników. Przekrój kabla zależy od obciążenia, mocy, prądu i napięcia.
Obliczanie sekcji mocy
Aby wyprodukować, należy zsumować wszystkie wskaźniki sprzętu elektrycznego działającego w mieszkaniu. Obliczanie obciążeń elektrycznych na kablu przeprowadza się dopiero po tej operacji.
Obliczanie przekroju kabla według napięcia
Obliczanie obciążeń elektrycznych na przewodzie koniecznie obejmuje. Istnieje kilka typów sieć elektryczna- jednofazowy dla 220 woltów, a także trójfazowy - dla 380 woltów. W mieszkaniach i lokalach mieszkalnych z reguły stosowana jest sieć jednofazowa, dlatego w procesie obliczeniowym należy wziąć pod uwagę w tej chwili— w tabelach do obliczania przekroju należy wskazać napięcie.
Obliczanie przekroju kabla według obciążenia
Tabela 1. Zainstalowana moc(kW) dla kabli ułożonych swobodnie
| Przekrój rdzenia, mm 2 | Kable z żyłami miedzianymi | Kable z żyłami aluminiowymi | ||
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Tabela 2. Moc zainstalowana (kW) dla kabli ułożonych w rowku lub rurze
| Przekrój rdzenia, mm 2 | Kable z żyłami miedzianymi | Kable z żyłami aluminiowymi | ||
|---|---|---|---|---|
| 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 | |
Każde urządzenie elektryczne zainstalowane w domu ma określoną moc - ten wskaźnik wskazane na tabliczkach znamionowych urządzeń lub w paszport techniczny sprzęt. Aby to wdrożyć, konieczne jest obliczenie całkowitej mocy. Obliczając przekrój kabla dla obciążenia, należy przepisać cały sprzęt elektryczny, a także zastanowić się, jaki sprzęt można dodać w przyszłości. Ponieważ instalacja odbywa się na długoterminowy, należy zadbać o tę kwestię, aby gwałtowny wzrost obciążenia nie doprowadził do sytuacji awaryjnej.
Na przykład masz całkowite napięcie 15 000 W. Ponieważ zdecydowana większość lokali mieszkalnych ma napięcie 220 V, obliczymy system zasilania, biorąc pod uwagę obciążenie jednofazowe.
Następnie należy rozważyć, ile urządzeń może pracować jednocześnie. W rezultacie otrzymasz znaczącą liczbę: 15 000 (W) x 0,7 (70% współczynnik jednoczesności) = 10 500 W (lub 10,5 kW) - kabel musi być zaprojektowany dla tego obciążenia.
Musisz także określić, z jakiego materiału będą wykonane żyły kabla, ponieważ różne metale mają różne właściwości przewodzące. Stosowany głównie w obszarach mieszkalnych kabel miedziany, ponieważ jego właściwości przewodzące znacznie przewyższają właściwości aluminium.
Warto wziąć pod uwagę, że kabel musi mieć trzy żyły, ponieważ system zasilania elektrycznego w pomieszczeniu wymaga uziemienia. Ponadto konieczne jest określenie rodzaju instalacji, z której będziesz korzystać - otwartej lub ukrytej (pod tynkiem lub w rurach), ponieważ od tego zależy również obliczenie przekroju kabla. Po wybraniu obciążenia, materiału rdzenia i rodzaju instalacji możesz sprawdzić wymagany przekrój kabla w tabeli.
Obliczanie przekroju kabla dla prądu
Najpierw musisz obliczyć obciążenia elektryczne na kablu i sprawdzić moc. Powiedzmy, że moc okazała się 4,75 kW, postanowiliśmy użyć kabla miedzianego (drutu) i ułożyć go w kanale kablowym. oblicza się według wzoru I = W/U, gdzie W to moc, a U to napięcie, które wynosi 220 V. Zgodnie z tym wzorem 4750/220 = 21,6 A. Następnie spójrzmy na tabelę 3, otrzymujemy 2 , 5 mm.
Tabela 3. Dopuszczalne obciążenia prądowe dla kabli z ukrytymi żyłami miedzianymi
| Przekrój rdzenia, mm | Przewodniki, przewody i kable miedziane | |
|---|---|---|
| Napięcie 220 V | Napięcie 380 V | |
| 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 |
Cześć!
Słyszałem o pewnych trudnościach, jakie pojawiają się przy wyborze sprzętu i jego podłączeniu (jakie gniazdko jest potrzebne do piekarnika, kołek Lub pralka). Aby szybko i łatwo rozwiązać ten problem, jako dobrą radę sugeruję zapoznanie się z tabelami przedstawionymi poniżej.
| Rodzaje sprzętu | Dołączony | Co jeszcze jest potrzebne |
| terminale | ||
| E-mail panel (niezależny) | terminale | kabel dostarczony z maszyny, z zapasem co najmniej 1 metr (do podłączenia do zacisków) |
| Gniazdo euro | ||
| Panel gazowy | wąż gazowy, gniazdo euro | |
| Piekarnik gazowy | kabel i wtyczka do zapłonu elektrycznego | wąż gazowy, gniazdo euro |
| Pralka | ||
| Pomywaczka | kabel, wtyczka, węże około 1300mm. (odpływ, zatoka) | do podłączenia do wody, odpływ ¾ lub kran przelotowy, gniazdo Euro |
| Lodówka, szafka na wino | kabel, wtyczka |
Gniazdo euro |
| Kaptur | kabel, wtyczka może nie być dołączona | rura falista(co najmniej 1 metr) lub puszka PCV, gniazdo Euro |
| Ekspres do kawy, parowar, kuchenka mikrofalowa | kabel, wtyczka | Gniazdo euro |
| Rodzaje sprzętu | Gniazdo | Przekrój kabla | Automatyczny + RCD⃰ w panelu | ||
| Podłączenie jednofazowe | Połączenie trójfazowe | ||||
| Zbiór zależny: el. panel, piekarnik | około 11 kW (9) |
6mm² (PVS 3*6) (32-42) |
4mm² (PVS 5*4) (25)*3 |
oddzielić co najmniej 25A (tylko 380 V) |
|
| E-mail panel (niezależny) | 6-15 kW (7) |
do 9 kW/4 mm² 9-11 kW/6 mm² 11-15 kW/10 mm² (PVS 4,6,10*3) |
do 15 kW/ 4 mm² (PVS 4*5) |
oddzielić co najmniej 25A | |
| E-mail piekarnik (niezależny) | około 3,5 - 6 kW | Gniazdo euro | 2,5 mm² | nie mniej niż 16A | |
| Panel gazowy | Gniazdo euro | 1,5 mm² | 16A | ||
| Piekarnik gazowy | Gniazdo euro | 1,5 mm² | 16A | ||
| Pralka | 2,5 kW | Gniazdo euro | 2,5 mm² | oddzielić co najmniej 16A | |
| Pomywaczka | 2 kW | Gniazdo euro | 2,5 mm² | oddzielić co najmniej 16A | |
| Lodówka, szafka na wino | mniej niż 1 kW | Gniazdo euro | 1,5 mm² | 16A | |
| Kaptur | mniej niż 1 kW | Gniazdo euro | 1,5 mm² | 16A | |
| Ekspres do kawy, parowiec | do 2kW | Gniazdo euro | 1,5 mm² | 16A | |
⃰ Urządzenie różnicowoprądowe
Przyłącze elektryczne pod napięciem 220V/380V
| Rodzaje sprzętu | Maksymalne zużycie energii | Gniazdo | Przekrój kabla | Automatyczny + RCD⃰ w panelu | |
| Podłączenie jednofazowe | Połączenie trójfazowe | ||||
| Zbiór zależny: el. panel, piekarnik | około 9,5KW | Obliczono dla zużycia energii przez zestaw | 6mm² (PVS 3*3-4) (32-42) |
4mm² (PVS 5*2,5-3) (25)*3 |
oddzielić co najmniej 25A (tylko 380 V) |
| E-mail panel (niezależny) | 7-8 kW (7) |
Obliczono dla zużycia energii przez panel | do 8 kW/3,5-4mm² (PVS 3*3-4) |
do 15 kW/ 4 mm² (PVS 5*2-2,5) |
oddzielić co najmniej 25A |
| E-mail piekarnik (niezależny) | około 2-3 kW | Gniazdo euro | 2-2,5 mm² | nie mniej niż 16A | |
| Panel gazowy | Gniazdo euro | 0,75-1,5 mm² | 16A | ||
| Piekarnik gazowy | Gniazdo euro | 0,75-1,5 mm² | 16A | ||
| Pralka | 2,5-7 (z suszeniem) kW | Gniazdo euro | 1,5–2,5 mm² (3–4 mm²) | oddzielne co najmniej 16A-(32) | |
| Pomywaczka | 2 kW | Gniazdo euro | 1,5-2,5 mm² | oddzielić co najmniej 10-16A | |
| Lodówka, szafka na wino | mniej niż 1 kW | Gniazdo euro | 1,5 mm² | 16A | |
| Kaptur | mniej niż 1 kW | Gniazdo euro | 0,75-1,5 mm² | 6-16A | |
| Ekspres do kawy, parowiec | do 2kW | Gniazdo euro | 1,5-2,5 mm² | 16A | |
Wybierając przewód, przede wszystkim należy zwrócić uwagę na napięcie znamionowe, które nie powinno być mniejsze niż w sieci. Po drugie, należy zwrócić uwagę na materiał rdzeni. Drut miedziany ma większą elastyczność niż drut aluminiowy i można go lutować. Druty aluminiowe Nie kładź na materiałach palnych.
Należy również zwrócić uwagę na przekrój przewodów, który musi odpowiadać obciążeniu w amperach. Prąd w amperach można określić, dzieląc moc (w watach) wszystkich podłączonych urządzeń przez napięcie w sieci. Na przykład moc wszystkich urządzeń wynosi 4,5 kW, napięcie 220 V, czyli 24,5 ampera. Skorzystaj z tabeli, aby znaleźć wymagany przekrój kabla. To będzie drut miedziany o przekroju 2 mm 2 lub drut aluminiowy o przekroju 3 mm 2. Wybierając przewód o wymaganym przekroju, zastanów się, czy łatwo będzie go podłączyć do urządzeń elektrycznych. Izolacja przewodu musi odpowiadać warunkom instalacji.
| Rozłożone | ||||||
| S | Przewodniki miedziane | Przewodniki aluminiowe | ||||
| mm2 | Aktualny | Moc kW | Aktualny | Moc kW | ||
| 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 |
| Montowany w rurze | ||||||
| S | Przewodniki miedziane | Przewodniki aluminiowe | ||||
| mm2 | Aktualny | Moc kW | Aktualny | Moc kW | ||
| 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 |
Oznaczenia przewodów.
Pierwsza litera charakteryzuje materiał przewodnika:
aluminium - A, miedź - litera jest pominięta.
Druga litera oznacza:
P - drut.
Trzecia litera wskazuje materiał izolacyjny:
B - skorupa wykonana z tworzywa polichlorku winylu,
P - skorupa polietylenowa,
R - gumowa skorupa,
N – muszla nairytu.
Oznaczenia przewodów i sznurów mogą zawierać także litery charakteryzujące inne elementy konstrukcyjne:
O - warkocz,
T - do montażu w rurach,
P - płaskie,
F-t metalowa składana skorupa,
G - zwiększona elastyczność,
Oraz - zwiększone właściwości ochronne,
P - pleciona przędza bawełniana impregnowana związkiem zapobiegającym gniciu itp.
Na przykład: PV - drut miedziany w izolacji z polichlorku winylu.
Przewody instalacyjne PV-1, PV-3, PV-4 przeznaczone są do zasilania urządzeń i urządzeń elektrycznych, a także do stacjonarnej instalacji oświetleniowych sieci elektrycznych. PV-1 produkowany jest z przewodem miedzianym przewodzącym jednodrutowym, PV-3, PV-4 - z przewodami skręconymi z drut miedziany. Przekrój drutu wynosi 0,5-10 mm2. Przewody posiadają malowaną izolację PCV. Stosowany w obwodach prądu przemiennego napięcie znamionowe nie więcej niż 450 V przy częstotliwości 400 Hz i w obwodach DC z napięciem do 1000 V. Temperatura robocza ograniczone do zakresu -50…+70°C.
Instalacja Drut PVS przeznaczony do łączenia urządzenia elektryczne i sprzęt. Liczba żył może wynosić 2, 3, 4 lub 5. Rdzeń przewodzący wykonany z miękkiego drutu miedzianego ma przekrój poprzeczny 0,75-2,5 mm2. Dostępne ze skrętkami w izolacji PVC i tą samą osłoną.
Stosowany jest w sieciach elektrycznych o napięciu znamionowym nieprzekraczającym 380 V. Przewód jest zaprojektowany na maksymalne napięcie 4000 V, o częstotliwości 50 Hz, przyłożone przez 1 minutę. Temperatura pracy - w zakresie -40...+70°C.
Przewód instalacyjny PUNP przeznaczony jest do układania stacjonarnego sieci oświetleniowe. Liczba rdzeni może wynosić 2,3 lub 4. Rdzenie mają przekrój poprzeczny 1,0-6,0 mm2. Przewodnik wykonany jest z miękkiego drutu miedzianego i posiada izolację z tworzywa sztucznego w osłonie z PVC. Stosuje się go w sieciach elektrycznych o napięciu znamionowym nie większym niż 250 V i częstotliwości 50 Hz. Przewód jest przystosowany do maksymalnego napięcia 1500 V przy częstotliwości 50 Hz przez 1 minutę.
Do transmisji przeznaczone są kable elektroenergetyczne marek VVG i VVGng energia elektryczna w instalacjach stacjonarnych AC. Rdzenie wykonane są z miękkiego drutu miedzianego. Liczba rdzeni może wynosić 1-4. Przekrój przewodów przewodzących prąd: 1,5-35,0 mm 2 . Kable produkowane są z powłoką izolacyjną wykonaną z tworzywa sztucznego z polichlorku winylu (PVC). Kable VVGng mają obniżoną palność. Używany przy napięciu znamionowym nie większym niż 660 V i częstotliwości 50 Hz.
Kabel zasilający marki NYM przeznaczony jest do zastosowań przemysłowych i domowych instalacja stała w pomieszczeniu i dalej na powietrzu. Żyły kabla posiadają jednożyłowy rdzeń miedziany o przekroju 1,5-4,0 mm2, izolowany tworzywem sztucznym PVC. Zewnętrzna powłoka, która nie podtrzymuje spalania, jest również wykonana z jasnoszarego tworzywa PCV.
Wydaje się, że jest to najważniejsza rzecz, którą warto zrozumieć przy wyborze dla nich sprzętu i przewodów))
W artykule omówiono główne kryteria wyboru przekroju kabla i podano przykłady obliczeń.
Na rynkach często można zobaczyć odręczne znaki wskazujące, który z nich kupujący musi kupić w zależności od oczekiwanego prądu obciążenia. Nie wierz tym znakom, bo wprowadzają w błąd. O przekroju kabla decyduje nie tylko prąd roboczy, ale także kilka innych parametrów.
Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę, że przy wykorzystaniu kabla do granic jego możliwości, żyły kabla nagrzewają się o kilkadziesiąt stopni. Wartości prądu pokazane na rysunku 1 zakładają nagrzanie żył kabla do temperatury 65 stopni środowisko 25 stopni. Jeśli w jednej rurze lub korytku ułożonych jest kilka kabli, to ze względu na ich wzajemne nagrzewanie (każdy kabel podgrzewa wszystkie pozostałe kable) maksymalny dopuszczalny prąd zmniejsza się o 10–30 procent.
Ponadto maksymalny możliwy prąd maleje, gdy podwyższona temperaturaśrodowisko. Dlatego w sieci grupowej (sieć od paneli do lamp, gniazda wtykowe i inne odbiorniki elektryczne) z reguły kable stosuje się przy prądach nie przekraczających 0,6 - 0,7 wartości pokazanych na rysunku 1.
Ryż. 1. Dopuszczalny prąd długotrwały kabli z żyłami miedzianymi
Na tej podstawie powszechne stosowanie wyłączników automatycznych o prądzie znamionowym 25 A do ochrony sieci gniazd ułożonych kablami z przewodami miedzianymi o przekroju 2,5 mm2 jest niebezpieczne. Tabele współczynników redukcyjnych w zależności od temperatury i ilości kabli w jednym korytku znajdują się w Zasadach Instalacji Elektrycznej (PUE).
Dodatkowe ograniczenia pojawiają się, gdy kabel jest dłuższy. W takim przypadku straty napięcia w kablu mogą osiągnąć niedopuszczalne wartości. Z reguły przy obliczaniu kabli maksymalna strata w linii nie przekracza 5%. Straty nie są trudne do obliczenia, jeśli znasz wartość rezystancji żył kabla i prąd znamionowy masa. Ale zwykle do obliczenia strat stosuje się tabele zależności strat od momentu obciążenia. Moment obciążenia oblicza się jako iloczyn długości kabla w metrach i mocy w kilowatach.
Dane do obliczenia strat przy napięciu jednofazowym 220 V przedstawiono w tabeli 1. Na przykład dla kabla z przewodami miedzianymi o przekroju 2,5 mm2, długości kabla 30 metrów i mocy obciążenia 3 kW moment obciążenia wynosi 30x3 = 90, a straty wyniosą 3%. Jeżeli obliczona wartość strat przekracza 5%, należy wybrać kabel o większym przekroju.
Tabela 1. Moment obciążenia, kW x m, dla przewodów miedzianych w linii dwuprzewodowej dla napięcia 220 V i zadanego przekroju przewodu
Korzystając z tabeli 2, można określić straty w linii trójfazowej. Porównując tabele 1 i 2, widać, że w linii trójfazowej z przewodami miedzianymi o przekroju 2,5 mm2 straty 3% odpowiadają sześciokrotności momentu obciążenia.
Potrójny wzrost momentu obciążenia następuje w wyniku rozdziału mocy obciążenia na trzy fazy, a dwukrotny wzrost w wyniku tego, że w sieć trójfazowa przy symetrycznym obciążeniu (identyczne prądy w przewodach fazowych) prąd w przewodzie neutralnym wynosi zero. Przy asymetrycznym obciążeniu zwiększają się straty w kablu, co należy wziąć pod uwagę przy wyborze przekroju kabla.
Tabela 2. Moment obciążenia kW x m dla przewodów miedzianych w linii trójfazowej czteroprzewodowej z zerem dla napięcia 380/220 V przy danym przekroju przewodu (aby powiększyć tabelę, kliknij na rysunek)
Straty w kablach mają znaczący wpływ w przypadku stosowania lamp niskonapięciowych, takich jak lampy halogenowe. Jest to zrozumiałe: jeśli na przewodzie fazowym i neutralnym spadną 3 wolty, to przy napięciu 220 V najprawdopodobniej tego nie zauważymy, a przy napięciu 12 V napięcie na lampie spadnie o połowę do 6 V Dlatego transformatory do zasilania lamp halogenowych należy maksymalnie przybliżyć do lamp. Na przykład przy długości kabla 4,5 m i przekroju 2,5 mm2 i obciążeniu 0,1 kW (dwie lampy 50 W) moment obciążenia wynosi 0,45, co odpowiada stracie 5% (Tabela 3).
Tabela 3. Moment obciążenia, kW x m, dla przewodów miedzianych w linii dwuprzewodowej dla napięcia 12 V i zadanego przekroju przewodu
Powyższe tabele nie uwzględniają wzrostu rezystancji przewodów na skutek nagrzewania pod wpływem przepływającego przez nie prądu. Dlatego też, jeśli kabel jest używany przy prądach wynoszących 0,5 lub więcej wartości maksymalnych dopuszczalny prąd kabla o danym przekroju należy dokonać korekty. W najprostszym przypadku, jeśli spodziewasz się strat nie większych niż 5%, oblicz przekrój na podstawie strat 4%. Ponadto straty mogą wzrosnąć, jeśli tak się stanie duża ilość połączenia żył kablowych.
Kable z żyłami aluminiowymi mają rezystancję 1,7 razy większą niż kable z żyłami miedzianymi, a zatem ich straty są 1,7 razy większe.
Drugi czynnik ograniczający, kiedy długie długości kabel przekracza dopuszczalną wartość rezystancji obwodu zerowego. Aby chronić kable przed przeciążeniami i zwarciami, z reguły stosuje się wyłączniki automatyczne z wyzwalaczem kombinowanym. Przełączniki takie posiadają wyzwalacze termiczne i elektromagnetyczne.
Wyzwalacz elektromagnetyczny zapewnia natychmiastowe (dziesiąte, a nawet setne sekundy) wyłączenie awaryjnej części sieci w przypadku zwarcia. Na przykład wyłącznik automatyczny oznaczony jako C25 ma wyzwalacz termiczny 25 A i wyzwalacz elektromagnetyczny 250 A. Automatyczne wyłączniki grupy „C” mają wielokrotność prądu wyłączania wyzwalacza elektromagnetycznego do termicznego od 5 do 10. Przyjmowana jest jednak wartość maksymalna.
W całkowity opór uwzględnia się obwody zerowe fazy: rezystancję transformatora obniżającego podstacji transformatorowej, rezystancję kabla od podstacji do rozdzielnicy wejściowej budynku, rezystancję kabla ułożonego z ASU do rozdzielnica(RU) i rezystancję kabla samej linii grupowej, której przekrój należy określić.
Jeżeli linia ma dużą liczbę połączeń żył kabla, na przykład linia grupowa składająca się z dużej liczby lamp połączonych kablem, wówczas rezystancja połączenia kontaktowe podlega również rachunkowości. Bardzo dokładne obliczenia uwzględniają rezystancję łuku w miejscu zwarcia.
Impedancja obwodu faza - zero dla kabli czterożyłowych podano w tabeli 4. W tabeli uwzględniono rezystancje zarówno przewodu fazowego, jak i neutralnego. Wartości rezystancji podane są przy temperaturze rdzenia kabla wynoszącej 65 stopni. Tabela obowiązuje również dla linii dwuprzewodowych.
Tabela 4. Faza impedancji obwodu - zero dla kabli 4-żyłowych, Ohm/km przy temperaturze rdzenia 65 o C
W miejskich podstacjach transformatorowych z reguły instalowane są transformatory o mocy 630 kV i większej. A i więcej, o rezystancji wyjściowej Rtp mniejszej niż 0,1 oma. Na obszarach wiejskich można stosować transformatory 160 - 250 kV. I mający rezystancję wyjściową około 0,15 oma, a nawet transformatory na 40–100 kV. A, o impedancji wyjściowej 0,65 - 0,25 oma.
Kable zasilające z miasta podstacje transformatorowe w przypadku ASU domów z reguły stosuje się je z przewodami aluminiowymi o przekroju przewodów fazowych co najmniej 70–120 mm2. Jeżeli długość tych linii jest mniejsza niż 200 metrów, rezystancję obwodu fazowo-neutralnego kabla zasilającego (Rpc) można przyjąć jako równą 0,3 oma. Aby uzyskać dokładniejsze obliczenia, musisz znać długość i przekrój kabla lub zmierzyć tę rezystancję. Jedno z urządzeń do takich pomiarów (urządzenie wektorowe) pokazano na ryc. 2.
Ryż. 2. Urządzenie do pomiaru rezystancji obwodu zerowego „Wektor”
Rezystancja linii musi być taka, aby w przypadku zwarcia prąd w obwodzie przekroczył prąd roboczy wyzwalacza elektromagnetycznego. Odpowiednio dla wyłącznika C25 prąd zwarcie w linii musi przekraczać wartość 1,15x10x25=287 A, tutaj 1,15 jest współczynnikiem bezpieczeństwa. Dlatego rezystancja obwodu faza-zero dla wyłącznika C25 nie powinna przekraczać 220V/287A=0,76 oma. Odpowiednio dla wyłącznika C16 rezystancja obwodu nie powinna przekraczać 220V/1,15x160A=1,19 oma, a dla wyłącznika C10 - nie więcej niż 220V/1,15x100=1,91 oma.
Zatem dla miejskich apartamentowiec, przyjmując Rtp=0,1 oma; Rpk=0,3 Ohm przy zastosowaniu kabla z żyłami miedzianymi o przekroju 2,5 mm2, zabezpieczonego w sieci gniazdowej wyłącznik automatyczny C16, rezystancja kabla Rgr (faza i przewody neutralne) nie powinien przekraczać Rgr = 1,19 oma - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 oma. Z tabeli 4 znajdujemy jego długość - 0,79/17,46 = 0,045 km, czyli 45 metrów. W przypadku większości mieszkań ta długość jest wystarczająca.
W przypadku stosowania wyłącznika C25 do ochrony kabla o przekroju 2,5 mm2, rezystancja obwodu musi być mniejsza niż 0,76 - 0,4 = 0,36 oma, co odpowiada maksymalnej długości kabla 0,36/17,46 = 0,02 km, czyli 20 metrów.
Stosując wyłącznik C10 do ochrony linii oświetlenia grupowego wykonanego kablem z żyłami miedzianymi o przekroju 1,5 mm2 uzyskujemy maksimum dopuszczalny opór kabel 1,91 - 0,4 = 1,51 oma, co odpowiada maksymalnej długości kabla 1,51/29,1 = 0,052 km, czyli 52 metry. Jeżeli taka linia jest zabezpieczona wyłącznikiem C16, to maksymalna długość linia będzie wynosić 0,79/29,1 = 0,027 km, czyli 27 metrów.
Aby zapewnić prawidłową i bezpieczną instalację przewodów elektrycznych, konieczne jest wstępne obliczenie oczekiwanego zużycia energii. Niezastosowanie się do wymagań dotyczących doboru przekroju kabla użytego do okablowania może doprowadzić do stopienia izolacji i pożaru.
Obliczanie przekroju kabla dla konkretnego układu instalacji elektrycznej można podzielić na kilka etapów:
- podział odbiorców energii elektrycznej na grupy;
- definicja maksymalny prąd dla każdego segmentu;
- dobór przekroju kabla.
Wszystkie zużywające się urządzenia elektryczne należy podzielić na kilka grup, tak aby łączny pobór mocy jednej grupy nie przekraczał około 2,5-3 kW. Umożliwi to wybór kabla miedzianego o przekroju nie większym niż 2,5 metra kwadratowego. mm. Moc kilku podstawowych sprzęt AGD pokazano w tabeli 1.
Tabela 1. Wartości mocy głównych urządzeń gospodarstwa domowego.
Konsumenci połączeni w jedną grupę muszą znajdować się geograficznie w przybliżeniu w tym samym miejscu, ponieważ są podłączeni do tego samego kabla. Jeżeli cały podłączony obiekt jest zasilany z sieć jednofazowa, wówczas liczba grup i rozmieszczenie konsumentów nie odgrywają istotnej roli.
Następnie procent rozbieżności można obliczyć za pomocą wzoru = 100% — (Pmin/Pmax*100%), gdzie Pmax to maksymalna całkowita moc na fazę, Pmin to minimalna całkowita moc na fazę. Im niższy procent rozbieżności mocy, tym lepiej.
Obliczanie maksymalnego prądu dla każdej grupy odbiorców
Po ustaleniu zużycia energii dla każdej grupy można obliczyć maksymalny prąd. Lepiej jest przyjąć wszędzie współczynnik popytu (Kc) równy 1, ponieważ nie wyklucza się jednoczesnego wykorzystania wszystkich elementów jednej grupy (na przykład można włączyć wszystkie urządzenia gospodarstwa domowego należące do jednej grupy konsumentów o godz. w tym samym czasie). Następnie wzory dla sieci jednofazowych i trójfazowych będą wyglądać następująco:
Icalc = Pcalc / (Unom * cosφ)
dla sieci jednofazowej w tym przypadku napięcie sieciowe wynosi 220 V,
Icalc = Pcalc / (√3 * Unom * cosφ)
dla sieci trójfazowej napięcie sieciowe 380 V.
Podczas instalowania przewodów elektrycznych w ostatnich dziesięcioleciach stosowano metodę. Wyjaśnia to cały zestaw właściwości rury falistej, ale jednocześnie podczas pracy z nią należy przestrzegać pewnych zasad.
Często zarówno w teorii, jak i praktyce można spotkać się z pojęciami połączenie w trójkąt i gwiazdę, napięcie fazowe i liniowe - ciekawe pomoże Ci zrozumieć różnice między nimi.
Wartość cosinusa dla urządzeń gospodarstwa domowego i oświetlenia żarowego przyjmuje się jako równą 1, dla Oświetlenie LED– 0,95, za oświetlenie fluorescencyjne– 0,92. Dla grupy znajduje się średni arytmetyczny cosinus. Jego wartość zależy od cosinusa zużywanego przez urządzenie najwyższa moc w tej grupie. Zatem znając prądy we wszystkich odcinkach okablowania, możesz zacząć wybierać przekrój przewodów i kabli.
Dobór przekroju kabla w zależności od mocy
Gdy znany jest obliczony prąd maksymalny, można przystąpić do doboru kabli. Można to zrobić na dwa sposoby, ale najłatwiej jest wybrać żądany przekrój kabla na podstawie danych tabelarycznych. Parametry doboru kabli miedzianych i aluminiowych podano w poniższej tabeli.
Tabela 2. Dane do doboru przekroju kabla z żyłami miedzianymi i kabla wykonanego z aluminium.
Planując okablowanie elektryczne, lepiej wybrać kable z tego samego materiału. Połączenie miedzi i druty aluminiowe regularne skręcanie jest zabronione przez zasady bezpieczeństwo przeciwpożarowe, ponieważ przy wahaniach temperatury metale te rozszerzają się w różny sposób, co prowadzi do powstawania szczelin między stykami i wytwarzania ciepła. Jeśli istnieje potrzeba podłączenia kabli od różne materiały, wówczas najlepiej zastosować specjalnie do tego przeznaczone terminale.
Film ze wzorami do obliczania przekroju kabla
Właściwy dobór kabli do renowacji lub montażu instalacji elektrycznej gwarantuje bezawaryjną pracę systemu. Urządzenia otrzymają pełną moc. Nie nastąpi przegrzanie izolacji z późniejszymi destrukcyjnymi konsekwencjami. Rozsądne obliczenie przekroju drutu pod względem mocy wyeliminuje zarówno zagrożenie zapłonem, jak i dodatkowe koszty kupić drogi drut. Spójrzmy na algorytm obliczeniowy.
W uproszczeniu kabel można porównać do rurociągu transportującego gaz lub wodę. W ten sam sposób wzdłuż rdzenia przemieszcza się strumień, którego parametry są ograniczone wielkością danego kanału przewodzącego prąd. Konsekwencją nieprawidłowego doboru jego przekroju są dwie częste błędne opcje:
- Kanał przewodzący prąd jest zbyt wąski, przez co gęstość prądu znacznie wzrasta. Wzrost gęstości prądu powoduje przegrzanie izolacji, a następnie jej stopienie. W wyniku stopienia co najmniej pojawią się „słabe” miejsca na regularne wycieki, a maksymalnie nastąpi pożar.
- Żyła jest zbyt szeroka, co właściwie wcale nie jest złe. Ponadto obecność miejsca do transportu prądu elektrycznego ma bardzo pozytywny wpływ na funkcjonalność i żywotność okablowania. Jednak kieszeń właściciela zostanie zmniejszona o kwotę około dwukrotnie większą niż faktycznie wymagana.
Pierwsza z błędnych opcji stanowi bezpośrednie niebezpieczeństwo, w najlepszy scenariusz przełoży się na wzrost rachunków za prąd. Druga opcja nie jest niebezpieczna, ale wyjątkowo niepożądana.
Wydeptane ścieżki informatyki
Wszystkie istniejące metody obliczeniowe opieramy się na prawie Ohma, zgodnie z którym prąd pomnożony przez napięcie równa się mocy. Napięcie domowe jest wartością stałą, równą standardowemu 220 V w sieci jednofazowej. Oznacza to, że w legendarnym wzorze pozostają już tylko dwie zmienne: prąd i moc. Można i należy „tańczyć” w obliczeniach jednego z nich. Korzystając z obliczonych wartości prądu i oczekiwanego obciążenia w tabelach PUE, znajdziemy wymagany rozmiar przekroju.
Należy pamiętać, że przekrój kabla liczony jest dla linii energetycznych tj. do przewodów do gniazdek. Linie oświetleniowe układane są a priori za pomocą kabla o tradycyjnym przekroju 1,5 mm².
Jeśli w wyposażanym pomieszczeniu nie ma mocnego reflektora dyskotekowego ani żyrandola wymagającego zasilania o mocy 3,3 kW lub większej, nie ma sensu zwiększać pola przekroju poprzecznego rdzenia kabla oświetleniowego. Ale kwestia rozet to sprawa czysto indywidualna, bo... Do tej samej linii można podłączyć takie nierówne tandemy, jak suszarka do włosów z podgrzewaczem wody lub czajnik elektryczny z kuchenką mikrofalową.
Dla tych, którzy planują załadować linia energetyczna elektryczny kołek, kocioł, pralka i podobny „żarłoczny” sprzęt, zaleca się rozłożenie całego ładunku na kilka grup wylotowych.
Jeśli wykonalność techniczna nie ma podziału ładunku na grupy, doświadczonych elektryków Zaleca się bezproblemowe ułożenie kabla o przekroju żyły miedzianej 4-6 mm². Dlaczego z miedzianym rdzeniem przewodzącym prąd? Ponieważ rygorystyczny przepis PUE zabrania układania kabli z „wypełnieniem” aluminiowym w obudowach i aktywnie użytkowanych pomieszczeniach mieszkalnych. Miedź elektryczna ma znacznie mniejszy opór, przepuszcza więcej prądu i nie nagrzewa się jak aluminium. Druty aluminiowe są wykorzystywane do budowy zewnętrznych sieci napowietrznych, w niektórych miejscach nadal pozostają w starych domach.
Uważać na! Pole przekroju poprzecznego i średnica rdzenia kabla to dwie różne rzeczy. Pierwsza jest podawana w mm kwadratowych, druga po prostu w mm. Najważniejsze to nie mylić!
Aby wyszukać tabelaryczne wartości mocy i dopuszczalnego prądu, możesz użyć obu wskaźników. Jeżeli w tabeli podano wielkość pola przekroju w mm², a znamy tylko średnicę w mm, pole to należy wyznaczyć korzystając ze wzoru:
Obliczanie rozmiaru przekroju na podstawie obciążenia
Najprostszy sposób wyboru kabla odpowiedni rozmiar- obliczenia przekroju drutu wg całkowita moc wszystkie jednostki podłączone do linii.
Algorytm obliczeń jest następujący:
- Na początek zdecydujmy się na jednostki, z których prawdopodobnie będziemy mogli korzystać w tym samym czasie. Przykładowo, gdy bojler pracuje, nagle chcemy włączyć młynek do kawy, suszarkę do włosów i pralkę;
- następnie zgodnie z kartami technicznymi lub według przybliżonych informacji z poniższej tabeli po prostu sumujemy moc jednostek domowych pracujących jednocześnie według naszych planów;
- Załóżmy, że w sumie mamy 9,2 kW, ale tej konkretnej wartości nie ma w tabelach PUE. Oznacza to, że będziesz musiał zaokrąglić do bezpiecznej wartości. duża strona- tj. przyjąć najbliższą wartość z pewną nadwyżką mocy. Będzie to 10,1 kW, a odpowiadająca mu wartość przekroju poprzecznego wynosi 6 mm².
Wszystkie zaokrąglenia kierujemy w górę. W zasadzie możliwe jest zsumowanie aktualnej siły wskazanej w kartach katalogowych. Obliczenia i zaokrąglenia prądu przeprowadza się w podobny sposób.
Jak obliczyć aktualny przekrój?
Wartości tabeli nie mogą być brane pod uwagę cechy indywidualne urządzeń i działania sieci. Specyfika tabel jest średnia. Nie zawierają parametrów maksymalnych dopuszczalnych prądów dla konkretnego kabla, ale różnią się dla produktów różne marki. Rodzaj uszczelki jest omówiony w tabelach bardzo powierzchownie. Do skrupulatnych mistrzów, którzy odrzucają łatwy sposób przeszukując tabele, lepiej zastosować metodę obliczania wielkości przekroju drutu według prądu. Dokładniej, według jego gęstości.
Dopuszczalna i robocza gęstość prądu
Zacznijmy od opanowania podstaw: pamiętajcie w praktyce o wyprowadzonym przedziale 6 – 10. Są to wartości, które elektrycy uzyskali na przestrzeni wielu lat „metodami eksperymentalnymi”. Natężenie prądu płynącego przez rdzeń miedziany o powierzchni 1 mm² zmienia się w określonych granicach. Te. kabel z rdzeniem miedzianym o przekroju 1 mm² bez przegrzania i stopienia izolacji pozwala na łatwe dotarcie prądu o natężeniu od 6 do 10 A do oczekującej jednostki odbiorczej. Zastanówmy się, skąd się wziął i co oznacza wyznaczony widelec interwałowy.
Zgodnie z kodem prawa elektryczne PUE 40% przeznacza się na kabel za przegrzanie nie zagrażające jego powłoce, co oznacza:
- 6 A rozłożone na 1 mm² rdzenia przewodzącego prąd to normalna gęstość prądu roboczego. W tych warunkach konduktor może pracować przez czas nieokreślony, bez żadnych ograniczeń czasowych;
- 10 A rozłożony na 1 mm² rdzenia miedzianego może przez krótki czas przepływać przez przewodnik. Na przykład po włączeniu urządzenia.
Przepływ energii o natężeniu 12 A w miedzianym kanale milimetrowym będzie początkowo „zatłoczony”. Z powodu stłoczenia i stłoczenia elektronów gęstość prądu wzrośnie. Wzrośnie wówczas temperatura elementu miedzianego, co niezmiennie wpłynie na stan powłoki izolacyjnej.
Należy pamiętać, że w przypadku kabla z aluminiowym przewodnikiem przewodzącym prąd gęstość prądu wyświetla się w przedziale 4–6 amperów na 1 mm² przewodu.
Ustaliliśmy, że maksymalna gęstość prądu dla przewodnika wykonanego z miedzi elektrycznej wynosi 10 A na pole przekroju poprzecznego 1 mm², a normalna wynosi 6 A. Dlatego:
- kabel o przekroju przewodu 2,5 mm² będzie w stanie przesłać prąd o natężeniu 25 A w ciągu zaledwie kilku dziesiątych sekundy po włączeniu urządzenia;
- będzie w stanie przesyłać prąd o natężeniu 15A w nieskończoność.
Powyższe gęstości prądu obowiązują dla otwarte okablowanie. Jeśli kabel jest ułożony w ścianie, metalowy rękaw lub podaną wartość gęstości prądu należy pomnożyć przez współczynnik korygujący 0,8. Pamiętaj o jeszcze jednej subtelności w organizacji typ otwarty okablowanie. Ze względu na wytrzymałość mechaniczną kable o przekroju mniejszym niż 4 mm² obwody otwarte nie używaj.
Studiowanie schematu obliczeń
Nie będzie już żadnych super skomplikowanych obliczeń; obliczenie drutu dla nadchodzącego obciążenia jest niezwykle proste.
- Najpierw znajdźmy granicę dopuszczalne obciążenie. W tym celu podsumowujemy moc urządzeń, które planujemy jednocześnie podłączyć do linii. Dodajmy na przykład moc pralki 2000 W, suszarki do włosów 1000 W i dowolnego grzejnika 1500 W. Otrzymaliśmy 4500 W czyli 4,5 kW.
- Następnie dzielimy nasz wynik przez standardową wartość napięcia sieci domowej 220 V. Otrzymaliśmy 20,45 ... A, zgodnie z oczekiwaniami zaokrąglamy w górę do liczby całkowitej.
- Następnie, jeśli to konieczne, wprowadzamy współczynnik korygujący. Wartość ze współczynnikiem będzie równa 16,8, w zaokrągleniu 17 A, bez współczynnika 21 A.
- Pamiętamy, że obliczyliśmy parametry mocy roboczej, ale musimy też wziąć pod uwagę to, co najważniejsze ważna wartość. Aby to zrobić, mnożymy obliczoną przez nas wytrzymałość prądu przez 1,4, ponieważ korekta na efekty termiczne wynosi 40%. Otrzymaliśmy odpowiednio: 23,8 A i 29,4 A.
- Zatem w naszym przykładzie dla bezpieczną pracę otwarte okablowanie będzie wymagało kabla o przekroju większym niż 3 mm² i dla ukryta opcja 2,5 mm².
Nie zapominajmy, że z różnych powodów czasami włączamy więcej jednostek jednocześnie, niż się spodziewaliśmy. Że są też żarówki i inne urządzenia, które zużywają mało energii. Zaopatrzmy się w jakąś sekcję rezerwową na wypadek powiększenia floty sprzęt AGD i z kalkulacjami w ręku udamy się do ważnego zakupu.
Przewodnik wideo do dokładnych obliczeń
Który kabel lepiej kupić?
Kierując się rygorystycznymi zaleceniami PUE, do aranżacji mienia osobistego kupimy produkty kablowe z „grupami literowymi” NYM i VVG w oznaczeniu. To oni nie powodują żadnych skarg ani zastrzeżeń ze strony elektryków i strażaków. Opcja NYM jest analogiem krajowych produktów VVG.
Najlepiej, jeśli do kabla domowego dołączony jest indeks NG, oznacza to, że okablowanie będzie ognioodporne. Jeśli planujesz położyć linię za przegrodą, pomiędzy legarami lub powyżej sufit podwieszany, kupuj produkty o niskiej emisji dymu. Będą miały indeks LS.
Jest to prosty sposób obliczenia przekroju rdzenia przewodzącego kabla. Informacje o zasadach obliczeń pomogą Ci racjonalnie to wybrać ważny element sieci elektryczne. Niezbędny i wystarczający rozmiar rdzenia przewodzącego prąd zapewni moc sprzęt AGD i nie spowoduje pożaru w okablowaniu.