Bài viết thảo luận về các tiêu chí chính để chọn mặt cắt cáp và đưa ra các ví dụ về tính toán.
Ở các chợ, bạn thường có thể thấy các biển báo viết tay cho biết người mua cần mua loại nào tùy thuộc vào dòng tải dự kiến. Đừng tin những dấu hiệu này vì chúng gây hiểu nhầm. Mặt cắt cáp được chọn không chỉ bởi dòng điện hoạt động mà còn bởi một số thông số khác.
Trước hết, cần lưu ý rằng khi sử dụng cáp ở mức giới hạn khả năng của nó, lõi cáp sẽ nóng lên vài chục độ. Các giá trị hiện tại trong Hình 1 giả sử lõi cáp bị nung nóng đến 65 độ ở nhiệt độ môi trường 25 độ. Nếu nhiều dây cáp được đặt trong một ống hoặc khay thì do chúng đốt nóng lẫn nhau (mỗi dây cáp làm nóng tất cả các dây cáp khác), dòng điện tối đa cho phép sẽ giảm 10 - 30%.
Ngoài ra, dòng điện tối đa có thể giảm khi nhiệt độ tăng cao môi trường. Do đó, trong mạng nhóm (mạng từ bảng điều khiển đến đèn, các ổ cắm điện và các máy thu điện khác) theo quy định, cáp được sử dụng ở dòng điện không vượt quá 0,6 - 0,7 giá trị trong Hình 1.
Cơm. 1. Dòng điện dài hạn cho phép của cáp có ruột đồng
Dựa trên điều này, việc sử dụng rộng rãi các cầu dao có dòng điện định mức 25A để bảo vệ mạng lưới ổ cắm đặt bằng cáp có dây dẫn bằng đồng có tiết diện 2,5 mm2 là rất nguy hiểm. Có thể tìm thấy bảng hệ số suy giảm tùy thuộc vào nhiệt độ và số lượng cáp trong một khay trong Quy tắc lắp đặt điện (PUE).
Các hạn chế bổ sung phát sinh khi cáp dài hơn. Trong trường hợp này, tổn thất điện áp trong cáp có thể đạt đến giá trị không thể chấp nhận được. Theo quy định, khi tính toán cáp, tổn thất tối đa trên đường dây không quá 5%. Tổn hao không khó tính toán nếu biết giá trị điện trở của lõi cáp và đánh giá hiện tại tải. Nhưng thông thường, để tính tổn hao, người ta sử dụng bảng biểu diễn sự phụ thuộc của tổn hao vào mômen tải. Mômen tải được tính bằng tích của chiều dài cáp tính bằng mét và công suất tính bằng kilowatt.
Số liệu tính toán tổn thất ở điện áp một pha 220 V được trình bày trong Bảng 1. Ví dụ: đối với cáp có dây dẫn bằng đồng có tiết diện 2,5 mm2, chiều dài cáp là 30 mét và công suất tải là 3 kW, mô men tải là 30x3 = 90 và tổn hao sẽ là 3%. Nếu giá trị suy hao tính toán vượt quá 5% thì cần chọn cáp có tiết diện lớn hơn.
Bảng 1. Mômen tải, kW x m, đối với dây dẫn đồng trong đường dây hai dây có điện áp 220 V tại mặt cắt dây dẫn đã cho
Sử dụng Bảng 2, bạn có thể xác định tổn thất trên đường dây ba pha. So sánh bảng 1 và 2, có thể thấy rằng trong đường dây ba pha có dây dẫn bằng đồng có tiết diện 2,5 mm2, tổn thất 3% tương ứng với sáu lần mômen tải.
Mômen tải tăng gấp ba lần xảy ra do sự phân bổ công suất tải qua ba pha và tăng gấp đôi do thực tế là trong mạng ba pha với tải đối xứng (dòng điện giống nhau trong các dây pha), dòng điện trong dây trung tính bằng không. Với tải không đối xứng, tổn thất cáp tăng lên, điều này phải được tính đến khi chọn mặt cắt cáp.
Bảng 2. Mômen tải, kW x m, đối với dây dẫn đồng trong đường dây ba pha bốn dây bằng 0 đối với điện áp 380/220 V tại một mặt cắt dây dẫn nhất định (để phóng to bảng, nhấp vào hình)
Tổn thất trên cáp có tác động đáng kể khi sử dụng đèn điện áp thấp, chẳng hạn như đèn halogen. Điều này có thể hiểu được: nếu giảm 3 Vôn trên dây pha và dây trung tính, thì ở điện áp 220 V, rất có thể chúng ta sẽ không nhận thấy điều này, và ở điện áp 12 V, điện áp trên đèn sẽ giảm một nửa xuống còn 6 V. Đó là lý do tại sao máy biến áp để cấp nguồn cho đèn halogen cần được đưa đến gần đèn hơn một cách tối đa. Ví dụ, với chiều dài cáp 4,5 mét, tiết diện 2,5 mm2 và tải 0,1 kW (hai đèn 50 W), mômen tải là 0,45, tương ứng với tổn thất 5% (Bảng 3).
Bảng 3. Mômen tải, kW x m, đối với dây dẫn đồng trong đường dây hai dây có điện áp 12 V tại mặt cắt dây dẫn đã cho
Bảng trên không tính đến sự tăng điện trở của dây dẫn do nóng lên do dòng điện chạy qua chúng. Do đó, nếu cáp được sử dụng ở dòng điện lớn hơn hoặc bằng 0,5 dòng điện tối đa dòng điện cho phép cáp có tiết diện nhất định thì phải thực hiện việc hiệu chỉnh. Trong trường hợp đơn giản nhất, nếu bạn dự đoán mức lỗ không quá 5% thì hãy tính mặt cắt dựa trên mức lỗ 4%. Ngoài ra, tổn thất có thể tăng lên nếu có số lượng lớn kết nối của lõi cáp.
Cáp có ruột dẫn bằng nhôm có điện trở lớn hơn cáp có ruột dẫn bằng đồng 1,7 lần nên tổn thất của chúng lớn hơn 1,7 lần.
Yếu tố hạn chế thứ hai khi độ dài dài cáp vượt quá giá trị điện trở cho phép của mạch không pha. Để bảo vệ cáp khỏi quá tải và đoản mạch, theo quy định, người ta sử dụng bộ ngắt mạch có cơ cấu nhả kết hợp. Những công tắc như vậy có cơ chế giải phóng nhiệt và điện từ.
Việc giải phóng điện từ giúp tắt tức thời (một phần mười và thậm chí một phần trăm giây) phần khẩn cấp của mạng trong trường hợp đoản mạch. Ví dụ ngắt mạch, được chỉ định là C25, có dòng điện giải phóng là 25 A và dòng điện giải phóng là 250 A. Bộ ngắt mạch tự động nhóm “C” có bội số dòng điện ngắt của bộ giải phóng điện từ đến bộ phận nhiệt từ 5 đến 10. Nhưng lấy giá trị tối đa.
TRONG tổng sức đề kháng bao gồm các mạch không pha: điện trở của máy biến áp giảm áp của trạm biến áp, điện trở của cáp từ trạm biến áp đến thiết bị đóng cắt đầu vào của tòa nhà, điện trở của cáp đặt từ ASU đến thiết bị chuyển mạch(RU) và điện trở cáp của chính đường dây nhóm, mặt cắt ngang của đường dây này phải được xác định.
Nếu dòng có một số lượng lớn các kết nối của lõi cáp, ví dụ, một đường dây nhóm của một số lượng lớn đèn được kết nối bằng cáp, sau đó là điện trở kết nối liên lạc cũng thuộc đối tượng kế toán. Tính toán rất chính xác có tính đến điện trở hồ quang tại điểm sự cố.
Trở kháng dây chuyền pha - khôngđối với cáp bốn lõi được cho trong Bảng 4. Bảng này tính đến điện trở của cả dây pha và dây trung tính. Giá trị điện trở được đưa ra ở nhiệt độ lõi cáp là 65 độ. Bảng này cũng có giá trị đối với đường dây hai dây.
Bảng 4. Pha trở kháng mạch - 0 đối với cáp 4 lõi, Ohm/km ở nhiệt độ lõi 65 o C
Trong các trạm biến áp đô thị, theo quy định, các máy biến áp có công suất từ 630 kV trở lên được lắp đặt. A trở lên, có điện trở đầu ra Rtp nhỏ hơn 0,1 Ohm. Ở nông thôn có thể sử dụng máy biến áp 160 - 250 kV. Và có điện trở đầu ra khoảng 0,15 Ohm, thậm chí cả máy biến áp 40 - 100 kV. A, có trở kháng đầu ra 0,65 - 0,25 Ohm.
Cáp cấp điện từ TP. trạm biến ápđối với ASU của các ngôi nhà, theo quy định, chúng được sử dụng với dây dẫn bằng nhôm có tiết diện dây pha ít nhất là 70 - 120 mm2. Nếu chiều dài của các đường dây này nhỏ hơn 200 mét thì điện trở của mạch trung tính pha của cáp nguồn (Rpc) có thể lấy bằng 0,3 Ohm. Để tính toán chính xác hơn, bạn cần biết chiều dài và mặt cắt ngang của cáp hoặc đo điện trở này. Một trong những thiết bị đo như vậy (thiết bị Vector) được hiển thị trong Hình. 2.
Cơm. 2. Thiết bị đo điện trở mạch không pha “Vector”
Điện trở đường dây phải sao cho trong trường hợp đoản mạch, dòng điện trong mạch được đảm bảo vượt quá dòng điện hoạt động của bộ giải phóng điện từ. Theo đó, đối với máy cắt C25 dòng điện ngắn mạch trong đường dây phải vượt quá giá trị 1,15x10x25=287 A, ở đây 1,15 là hệ số an toàn. Do đó, điện trở của mạch không pha đối với cầu dao C25 không được vượt quá 220V/287A=0,76 Ohm. Theo đó, đối với cầu dao C16, điện trở mạch không được vượt quá 220V/1,15x160A=1,19 Ohms và đối với cầu dao C10 - không quá 220V/1,15x100=1,91 Ohms.
Vì vậy, đối với đô thị chung cư, lấy Rtp=0,1 Ohm; Rпк=0,3 Ohm khi sử dụng cáp có dây dẫn bằng đồng có tiết diện 2,5 mm2 trong mạng ổ cắm, được bảo vệ bằng cầu dao C16, điện trở cáp Rgr (pha và dây dẫn trung tính) không được vượt quá Rgr = 1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 Ohm. Từ Bảng 4, chúng ta tìm thấy chiều dài của nó - 0,79/17,46 = 0,045 km, hay 45 mét. Đối với hầu hết các căn hộ, chiều dài này là đủ.
Khi sử dụng cầu dao C25 để bảo vệ cáp có tiết diện 2,5 mm2 thì điện trở mạch phải nhỏ hơn 0,76 – 0,4 = 0,36 Ohm tương ứng với chiều dài cáp tối đa 0,36/17,46 = 0,02 km, hay 20 mét.
Khi sử dụng cầu dao C10 để bảo vệ đường dây chiếu sáng nhóm được làm bằng cáp có dây dẫn đồng tiết diện 1,5 mm2, chúng ta thu được mức tối đa điện trở cho phép cáp 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, tương ứng với chiều dài cáp tối đa 1,51/29,1 = 0,052 km hoặc 52 mét. Nếu đường dây như vậy được bảo vệ bằng cầu dao C16 thì chiều dài tối đađường sẽ là 0,79/29,1 = 0,027 km, hay 27 mét.
Tính toán tiết diện cáp (dây) - không nhỏ hơn giai đoạn quan trọng khi thiết kế sơ đồ mạch điện căn hộ hoặc nhà ở. Từ sự lựa chọn đúng đắn và chất lượng công việc lắp đặt điện phụ thuộc vào sự an toàn, ổn định của người tiêu dùng điện. Ở giai đoạn đầu, cần tính đến các dữ liệu ban đầu như mức tiêu thụ điện theo kế hoạch, chiều dài của dây dẫn và loại của chúng, loại dòng điện, phương pháp lắp đặt dây dẫn. Để rõ ràng, chúng tôi sẽ xem xét phương pháp xác định mặt cắt ngang, các bảng và công thức chính. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng chương trình tính toán đặc biệt được trình bày ở cuối tài liệu chính.
Tính toán phần công suất
Diện tích mặt cắt tối ưu cho phép dòng điện đi qua mà không làm dây dẫn bị quá nhiệt. Vì vậy, khi thiết kế dây điện, trước hết hãy tìm tiết diện dây tối ưu tùy theo mức tiêu thụ điện năng. Để tính giá trị này, bạn phải tính tổng công suất của tất cả các thiết bị mà bạn định kết nối. Đồng thời, hãy tính đến thực tế là không phải tất cả người tiêu dùng sẽ kết nối cùng một lúc. Phân tích tần số này để chọn đường kính tối ưu lõi dây dẫn (chi tiết hơn trong đoạn tiếp theo “Tính toán tải”).
Bảng: Ước lượng điện năng tiêu thụ của các thiết bị điện gia dụng.
| Tên | Công suất, W |
|---|---|
| Thắp sáng | 1800-3700 |
| TV | 120-140 |
| Thiết bị phát thanh và âm thanh | 70-100 |
| Tủ lạnh | 165-300 |
| Tủ đông | 140 |
| Máy giặt | 2000-2500 |
| bể sục | 2000-2500 |
| Máy hút bụi | 650-1400 |
| Bàn là điện | 900-1700 |
| Ấm điện | 1850-2000 |
| Máy rửa bát nước nóng | 2200-2500 |
| Máy pha cà phê điện | 650-1000 |
| Máy xay thịt bằng điện | 1100 |
| Máy ép trái cây | 200-300 |
| Máy nướng bánh mỳ | 650-1050 |
| Máy trộn | 250-400 |
| Máy sấy tóc bằng điện | 400-1600 |
| lò vi sóng | 900-1300 |
| Bộ lọc trên tấm | 250 |
| người hâm mộ | 1000-2000 |
| Lò nướng | 650-1350 |
| Bếp điện cố định | 8500-10500 |
| Phòng xông hơi điện | 12000 |
Đối với mạng gia đình có điện áp 220 volt, giá trị hiện tại (tính bằng ampe, A) được xác định theo công thức sau:
Tôi=P/U,
trong đó P là toàn tải điện (được trình bày trong bảng và cũng được chỉ ra trong hộ chiếu kỹ thuật thiết bị), W (watt);
U - điện áp mạng lưới điện(V trong trường hợp này 220), V (vôn).
Nếu điện áp mạng là 380 volt thì công thức tính như sau:
I = P /√3× U= P /1,73× U,
trong đó P là tổng công suất tiêu thụ, W;
U - điện áp mạng (380), V.
Tải cho phép đối với cáp đồng là 10 A/mm2 và đối với cáp nhôm là 8 A/mm2. Để tính toán, bạn cần giá trị hiện tại thu được ( TÔI) chia cho 10 hoặc 8 (tùy thuộc vào dây dẫn được chọn). Giá trị kết quả sẽ là kích thước gần đúng của phần được yêu cầu.
Tính toán tải
TRÊN giai đoạn đầu Nên thực hiện điều chỉnh tải. Điều này đã được đề cập ở trên, nhưng chúng ta hãy nhắc lại rằng hiếm khi xảy ra tình huống nào trong cuộc sống hàng ngày khi tất cả người tiêu dùng năng lượng đều bật cùng một lúc. Thông thường, một số thiết bị hoạt động còn những thiết bị khác thì không. Do đó, để làm rõ, giá trị mặt cắt thu được phải được nhân với hệ số nhu cầu ( Ks). Nếu bạn chắc chắn rằng mình sẽ vận hành tất cả các thiết bị cùng một lúc thì bạn không cần sử dụng hệ số đã chỉ định.
Bảng: Hệ số nhu cầu của các người tiêu dùng khác nhau (Kc).
Ảnh hưởng của chiều dài dây dẫn
Chiều dài dây dẫn rất quan trọng khi xây dựng mạng quy mô công nghiệp khi cáp cần được kéo qua một khoảng cách đáng kể. Trong quá trình dòng điện chạy qua dây dẫn, tổn thất điện năng (dU) xảy ra, được tính theo công thức sau:
nơi tôi – sức mạnh hiện tại;
P - điện trở suất(đối với đồng - 0,0175, đối với nhôm - 0,0281);
L - chiều dài cáp;
S - diện tích mặt cắt tính toán của dây dẫn.
Dựa theo Thông số kỹ thuật, điện áp rơi tối đa dọc theo chiều dài của dây không được vượt quá 5%. Nếu mức giảm đáng kể thì bạn nên chọn một loại cáp khác. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các bảng đã cho thấy sự phụ thuộc của công suất và dòng điện vào diện tích mặt cắt ngang.
Bảng: Lựa chọn dây cho điện áp 220 V.
| Mặt cắt lõi dây, mm 2 | Đường kính lõi dẫn điện, mm | Dây dẫn đồng | Dây dẫn nhôm | ||
| Hiện tại, A | Công suất, W | Hiện tại, A | công suất, kWt | ||
| 0,50 | 0,80 | 6 | 1300 | ||
| 0,75 | 0,98 | 10 | 2200 | ||
| 1,00 | 1,13 | 14 | 3100 | ||
| 1,50 | 1,38 | 15 | 3300 | 10 | 2200 |
| 2,00 | 1,60 | 19 | 4200 | 14 | 3100 |
| 2,50 | 1,78 | 21 | 4600 | 16 | 3500 |
| 4,00 | 2,26 | 27 | 5900 | 21 | 4600 |
| 6,00 | 2,76 | 34 | 7500 | 26 | 5700 |
| 10,00 | 3,57 | 50 | 11000 | 38 | 8400 |
| 16,00 | 4,51 | 80 | 17600 | 55 | 12100 |
| 25,00 | 5,64 | 100 | 22000 | 65 | 14300 |
Ví dụ tính toán
Khi lập sơ đồ nối dây trong căn hộ, trước tiên bạn cần xác định vị trí đặt ổ cắm và thắp sáng. Cần phải xác định thiết bị nào sẽ được sử dụng và ở đâu. Tiếp theo bạn có thể tạo sơ đồ chung kết nối và tính toán chiều dài cáp. Dựa trên dữ liệu thu được, kích thước mặt cắt ngang của cáp được tính bằng các công thức đã cho ở trên.
Giả sử chúng ta cần xác định kích thước của cáp cần kết nối Máy giặt. Hãy lấy công suất từ bảng - 2000 W và xác định cường độ dòng điện:
I=2000 W / 220 V=9,09 A (làm tròn thành 9 A). Để tăng giới hạn an toàn, bạn có thể thêm một vài ampe và chọn tiết diện thích hợp tùy thuộc vào loại dây dẫn và phương pháp lắp đặt. Đối với ví dụ đang xem xét, cáp ba lõi có tiết diện lõi đồng 1,5 mm2 là phù hợp.
| Tiết diện lõi đồng dẫn điện, mm2 | Dòng tải liên tục cho phép, A | Công suất tải một pha cực đại đối với điện áp 220 V, kW | Dòng điện định mức của máy cắt, A | Dòng điện tối đa của máy cắt, A | Người tiêu dùng tiềm năng |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 10 | 16 | nhóm chiếu sáng và báo động |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 16 | 25 | nhóm ổ cắm và sàn điện |
| 4 | 38 | 8,3 | 25 | 32 | máy nước nóng và điều hòa không khí |
| 6 | 46 | 10,1 | 32 | 40 | bếp điện và lò nướng |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 63 | đường cung cấp đầu vào |
Cáp chương trình tính toán 2.1
Sau khi làm quen với phương pháp tính toán và các bảng đặc biệt, để thuận tiện, bạn có thể sử dụng chương trình này. Nó sẽ giúp bạn tránh khỏi các tính toán độc lập và chọn mặt cắt cáp tối ưu theo các thông số đã chỉ định.
Có hai loại tính toán trong chương trình cáp 2.1:
- Tính toán tiết diện cho một công suất hoặc dòng điện nhất định.
- Phép tính dòng điện tối đa và công suất cắt ngang.
Chúng ta hãy nhìn vào từng người trong số họ.
Trong trường hợp đầu tiên, bạn cần nhập:
- Giá trị công suất (trong ví dụ được xem xét là 2 kW).
- Chọn loại dòng điện, loại dây dẫn, phương pháp lắp đặt và số lượng lõi.
- Bằng cách nhấp vào nút “Tính toán”, chương trình sẽ hiển thị mặt cắt yêu cầu, cường độ dòng điện, bộ ngắt mạch được khuyến nghị và thiết bị tắt máy bảo vệ(RCD).
Tính toán tiết diện cho một công suất hoặc dòng điện nhất định
Trong trường hợp thứ hai, đối với một mặt cắt dây dẫn nhất định, chương trình chọn mức tối đa cho phép:
- Quyền lực.
- Sức mạnh hiện tại.
- Dòng điện ngắt mạch khuyến nghị.
- RCD được đề xuất.
Tính toán dòng điện và công suất cực đại theo tiết diện
Như bạn có thể thấy, giao diện của máy tính khá đơn giản và kết quả cuối cùng rất hữu ích và mang tính thông tin.
Không cần cài đặt. Mở kho lưu trữ và chạy tệp “cable.exe”.
Video về chủ đề này
Một dây cáp không thể mang nhiều hơn một dòng điện nhất định. Khi thiết kế và lắp đặt hệ thống dây điện trong căn hộ, nhà ở, hãy chọn phần đúng Nhạc trưởng. Điều này sẽ cho phép bạn tránh làm dây quá nóng, đoản mạch và sửa chữa ngoài kế hoạch trong tương lai.
Xin chào. Chủ đề của bài viết hôm nay "Mặt cắt cáp bằng điện". Thông tin này sẽ hữu ích cả ở nhà và tại nơi làm việc. Chúng ta sẽ nói về cách tính mặt cắt cáp bằng công suất và đưa ra lựa chọn bằng cách sử dụng bảng thuận tiện.
Tại sao nó lại cần thiết? chọn phần cáp chính xác?
Nếu chúng ta nói chuyện bằng ngôn ngữ đơn giản, điều này là cần thiết cho hoạt động binh thương bất cứ điều gì liên quan đến dòng điện. Có thể là máy sấy tóc, máy giặt, động cơ hoặc máy biến áp. Ngày nay, những đổi mới vẫn chưa đạt đến mức truyền tải điện không dây (tôi nghĩ chúng sẽ không sớm đạt được điều đó), tương ứng, đây là phương tiện chính để truyền tải và phân phối dòng điện, là cáp và dây điện.
Với tiết diện cáp nhỏ và năng lượng cao thiết bị, cáp có thể nóng lên, dẫn đến mất tính chất và phá hủy lớp cách điện. Điều này không tốt nên cần phải tính toán chính xác.
Vì thế, chọn mặt cắt cáp theo nguồn điện. Để lựa chọn, chúng tôi sẽ sử dụng một bảng thuận tiện:
Cái bảng rất đơn giản, tôi không nghĩ nó đáng để mô tả.
Giả sử chúng ta có một ngôi nhà, chúng ta đang lắp đặt hệ thống dây điện kín bằng cáp VVG. Lấy một tờ giấy và sao chép danh sách các thiết bị được sử dụng. Xong? Khỏe.
Làm thế nào để tìm ra sức mạnh? Bạn có thể tìm thấy nguồn điện trên chính thiết bị; thường có một thẻ ghi các đặc điểm chính:
Công suất được đo bằng Watts (W, W) hoặc Kilowatts (kW, KW). Tìm thấy nó? Chúng tôi ghi lại dữ liệu, sau đó thêm nó lên.
Giả sử bạn nhận được 20.000 W, tức là 20 kW. Hình vẽ cho chúng ta biết tất cả các máy thu điện tiêu thụ bao nhiêu năng lượng. Bây giờ bạn cần nghĩ xem mình sẽ sử dụng đồng thời bao nhiêu thiết bị trong một thời gian dài? Giả sử là 80%. Hệ số đồng thời trong trường hợp này là 0,8. Chúng ta hãy làm tính toán tiết diện cáp theo công suất:
Chúng tôi đếm: 20 x 0,8 = 16(kW)
Làm lựa chọn mặt cắt cáp theo công suất, nhìn vào bảng của chúng tôi:
Việc lựa chọn đúng loại cáp để phục hồi hoặc lắp đặt hệ thống dây điện đảm bảo hệ thống hoạt động hoàn hảo. Các thiết bị sẽ nhận được toàn bộ sức mạnh. Sẽ không có hiện tượng quá nhiệt của lớp cách nhiệt với những hậu quả phá hủy sau đó. Việc tính toán hợp lý tiết diện dây về mặt công suất sẽ loại trừ được cả nguy cơ cháy nổ và chi phí phụ trội mua dây đắt tiền. Hãy xem xét thuật toán tính toán.
Nói một cách đơn giản, cáp có thể được so sánh với một đường ống vận chuyển khí hoặc nước. Theo cách tương tự, một dòng chảy di chuyển dọc theo lõi của nó, các tham số của nó bị giới hạn bởi kích thước của kênh mang dòng điện nhất định. Hậu quả của việc lựa chọn mặt cắt ngang của nó không chính xác là hai lựa chọn sai lầm phổ biến:
- Kênh mang dòng điện quá hẹp, do đó mật độ dòng điện tăng lên đáng kể. Sự gia tăng mật độ dòng điện kéo theo quá nhiệt của vật liệu cách nhiệt, sau đó là sự nóng chảy của nó. Do sự tan chảy, ở mức tối thiểu sẽ xuất hiện những nơi “yếu” gây rò rỉ thường xuyên và tối đa sẽ xảy ra hỏa hoạn.
- Đường gân quá rộng, thực ra không tệ chút nào. Hơn nữa, sự hiện diện của không gian để vận chuyển dòng điện có tác động rất tích cực đến chức năng và tuổi thọ hoạt động của hệ thống dây điện. Tuy nhiên, túi tiền của chủ xe sẽ bớt đi một khoản xấp xỉ gấp đôi số tiền thực tế yêu cầu.
Lựa chọn sai lầm đầu tiên thể hiện một mối nguy hiểm rõ ràng, trong kịch bản hay nhất sẽ khiến hóa đơn tiền điện tăng cao. Lựa chọn thứ hai không nguy hiểm, nhưng cực kỳ không mong muốn.
Những con đường điện toán “đã du hành”
Tất cả hiện có phương pháp tính toán dựa vào định luật Ohm, theo đó dòng điện nhân với điện áp bằng công suất. Điện áp gia đình là một giá trị không đổi, bằng 220 V tiêu chuẩn trong mạng một pha. Điều này có nghĩa là chỉ còn hai biến trong công thức huyền thoại: dòng điện và công suất. Bạn có thể và nên “nhảy múa” trong các phép tính từ một trong số chúng. Sử dụng các giá trị tính toán của tải hiện tại và dự kiến trong bảng PUE, chúng ta sẽ tìm thấy kích thước mặt cắt cần thiết.
Xin lưu ý rằng mặt cắt cáp được tính cho đường dây điện, tức là cho dây dẫn tới ổ cắm. Đường dây chiếu sáng được ưu tiên đặt bằng cáp có diện tích mặt cắt ngang truyền thống là 1,5 mm2.
Nếu căn phòng được trang bị không có đèn chiếu sáng disco hoặc đèn chùm mạnh mẽ cần nguồn điện từ 3,3 kW trở lên thì việc tăng diện tích mặt cắt ngang của lõi cáp chiếu sáng là vô nghĩa. Nhưng vấn đề hoa thị hoàn toàn là vấn đề cá nhân, bởi vì... Những thiết bị song song không đồng đều như máy sấy tóc với máy nước nóng hoặc ấm đun nước điện với lò vi sóng có thể được kết nối trên cùng một đường dây.
Dành cho những người có kế hoạch tải đường dây điệnđiện bếp nấu ăn, nồi hơi, máy giặt và các thiết bị “háu ăn” tương tự, nên phân bổ toàn bộ tải trọng cho một số nhóm cửa xả.
Nếu như tính khả thi về mặt kỹ thuật không có sự chia tải thành các nhóm, thợ điện có kinh nghiệm Nên đặt cáp có tiết diện ruột dẫn bằng đồng từ 4-6 mm2 mà không gặp bất kỳ phiền toái nào. Tại sao lại có lõi mang dòng điện bằng đồng? Bởi vì mã PUE nghiêm ngặt cấm đặt cáp bằng nhôm “lấp đầy” trong nhà ở và trong các cơ sở gia đình được sử dụng nhiều. Đồng điện có điện trở thấp hơn nhiều, nó cho dòng điện chạy qua nhiều hơn và không nóng lên như nhôm. Dây nhômđược sử dụng trong việc xây dựng mạng lưới không khí bên ngoài; ở một số nơi chúng vẫn còn trong những ngôi nhà cũ.
Ghi chú! Diện tích mặt cắt ngang và đường kính của lõi cáp là hai thứ khác nhau. Cái đầu tiên được biểu thị bằng mm vuông, cái thứ hai đơn giản tính bằng mm. Điều chính là không nhầm lẫn!
Để tìm kiếm các giá trị dạng bảng của công suất và dòng điện cho phép, bạn có thể sử dụng cả hai chỉ báo. Nếu bảng hiển thị kích thước của mặt cắt ngang tính bằng mm2 và chúng ta chỉ biết đường kính tính bằng mm thì diện tích phải được tìm bằng công thức sau:
Tính toán kích thước phần dựa trên tải trọng
Cách đơn giản nhất để chọn cáp với Đúng kích cỡ- Tính toán tiết diện dây theo tổng công suất tất cả các đơn vị kết nối với đường dây.
Thuật toán tính toán như sau:
- Trước tiên, hãy quyết định các đơn vị mà chúng ta có thể sử dụng cùng lúc. Ví dụ, khi nồi hơi đang hoạt động, chúng ta đột nhiên muốn bật máy xay cà phê, máy sấy tóc và máy giặt;
- sau đó, theo bảng thông số kỹ thuật hoặc theo thông tin gần đúng từ bảng dưới đây, chúng tôi chỉ cần tổng hợp công suất của các hộ gia đình đồng thời hoạt động theo kế hoạch của chúng tôi;
- Giả sử rằng tổng cộng chúng ta có 9,2 kW, nhưng giá trị cụ thể này không có trong bảng PUE. Điều này có nghĩa là bạn sẽ phải làm tròn đến giá trị an toàn. mặt lớn- I E. lấy giá trị gần nhất với một số công suất dư thừa. Đây sẽ là 10,1 kW và giá trị mặt cắt tương ứng là 6 mm2.
Chúng tôi hướng tất cả các vòng lên trên. Về nguyên tắc, có thể tổng hợp cường độ dòng điện được ghi trong bảng dữ liệu. Việc tính toán và làm tròn dòng điện được thực hiện theo cách tương tự.
Làm thế nào để tính toán mặt cắt hiện tại?
Giá trị bảng không thể tính đến đặc điểm cá nhân thiết bị và hoạt động của mạng. Độ đặc hiệu của các bảng là trung bình. Chúng không liệt kê các thông số về dòng điện tối đa cho phép đối với một cáp cụ thể, nhưng chúng khác nhau đối với các sản phẩm có thương hiệu khác nhau. Loại đệm được chạm vào rất bề ngoài trong các bảng. Gửi tới những bậc thầy tỉ mỉ từ chối cách dễ dàng tra cứu trong bảng, tốt nhất nên sử dụng phương pháp tính kích thước tiết diện dây bằng dòng điện. Chính xác hơn, bởi mật độ của nó.
Mật độ dòng điện cho phép và hoạt động
Hãy bắt đầu với việc nắm vững những điều cơ bản: trong thực tế hãy nhớ khoảng suy ra 6 - 10. Đây là những giá trị mà các thợ điện đạt được sau nhiều năm “thử nghiệm thực nghiệm”. Cường độ dòng điện chạy qua 1 mm2 lõi đồng thay đổi trong giới hạn quy định. Những thứ kia. cáp có lõi đồng có tiết diện 1 mm vuông mà không quá nóng và nóng chảy lớp cách điện cho phép dòng điện từ 6 đến 10 A dễ dàng đến được thiết bị tiêu dùng đang chờ. Hãy cùng tìm hiểu xem nó đến từ đâu và ngã ba khoảng được chỉ định có ý nghĩa gì.
Theo mã luật điện PUE, 40% được phân bổ cho cáp do quá nhiệt mà không gây nguy hiểm cho vỏ bọc của nó, có nghĩa là:
- 6 A phân bố trên 1 mm2 lõi mang dòng điện là mật độ dòng điện hoạt động bình thường. Trong những điều kiện này, người soát vé có thể làm việc vô thời hạn mà không bị hạn chế về thời gian;
- 10 A phân bố trên 1 mm2 lõi đồng có thể chạy qua dây dẫn trong thời gian ngắn. Ví dụ: khi bạn bật thiết bị.
Dòng năng lượng 12 A trong kênh milimet đồng ban đầu sẽ “đông đúc”. Do sự tập trung và đông đúc của các electron, mật độ dòng điện sẽ tăng lên. Nhiệt độ của thành phần đồng khi đó sẽ tăng lên, điều này luôn ảnh hưởng đến tình trạng của vỏ cách điện.
Xin lưu ý rằng đối với cáp có dây dẫn mang dòng bằng nhôm, mật độ dòng điện hiển thị trong khoảng 4 - 6 Ampe trên 1 mm² dây dẫn.
Chúng tôi phát hiện ra rằng mật độ dòng điện tối đa đối với một dây dẫn làm bằng đồng điện là 10 A trên mỗi tiết diện 1 mm vuông và bình thường là 6 A. Do đó:
- cáp có tiết diện dây dẫn 2,5 mm2 sẽ có thể truyền dòng điện 25 A chỉ trong vài phần mười giây khi thiết bị được bật;
- nó sẽ có thể truyền dòng điện 15A vô thời hạn.
Mật độ hiện tại ở trên có giá trị cho mở hệ thống dây điện. Nếu cáp được đặt trong tường, tay áo kim loại hoặc, giá trị mật độ hiện tại được chỉ định phải được nhân với hệ số hiệu chỉnh là 0,8. Hãy nhớ thêm một sự tinh tế trong tổ chức mở loại nối dây. Vì lý do độ bền cơ học, cáp có tiết diện nhỏ hơn 4 mm2 mạch hở không được dùng.
Nghiên cứu sơ đồ tính toán
Sẽ không còn những phép tính siêu phức tạp nữa; việc tính toán dây cho tải sắp tới cực kỳ đơn giản.
- Đầu tiên hãy tìm giới hạn tải trọng cho phép. Để thực hiện điều này, chúng tôi tóm tắt sức mạnh của các thiết bị mà chúng tôi dự định kết nối đồng thời vào đường dây. Ví dụ, hãy cộng công suất của máy giặt 2000 W, máy sấy tóc 1000 W và máy sưởi tùy ý 1500 W. Chúng tôi nhận được 4500 W hoặc 4,5 kW.
- Sau đó, chúng tôi chia kết quả của chúng tôi cho giá trị điện áp tiêu chuẩn mạng gia đình 220 V. Chúng ta có 20,45...A, làm tròn thành số nguyên, như mong đợi.
- Tiếp theo, chúng tôi đưa ra hệ số hiệu chỉnh nếu cần thiết. Giá trị có hệ số sẽ bằng 16,8, làm tròn 17 A, không có hệ số 21 A.
- Chúng tôi nhớ rằng chúng tôi đã tính toán các thông số công suất vận hành, nhưng chúng tôi cũng cần tính đến mức tối đa giá trị cho phép. Để làm điều này, chúng tôi nhân cường độ dòng điện mà chúng tôi đã tính toán với 1,4, vì hiệu chỉnh hiệu ứng nhiệt là 40%. Chúng tôi nhận được: 23,8 A và 29,4 A tương ứng.
- Vì vậy, trong ví dụ của chúng tôi cho công việc an toàn hệ thống dây điện hở sẽ yêu cầu cáp có tiết diện lớn hơn 3 mm2 và đối với tùy chọn ẩn 2,5mm2.
Đừng quên rằng, do nhiều hoàn cảnh khác nhau, đôi khi chúng ta bật nhiều thiết bị cùng lúc hơn chúng ta mong đợi. Rằng còn có bóng đèn và các thiết bị khác tiêu thụ ít năng lượng. Hãy dự trữ một số phần dự trữ trong trường hợp đội tàu tăng thiết bị gia dụng và với những tính toán trong tay, chúng ta sẽ thực hiện một giao dịch mua quan trọng.
Video hướng dẫn tính toán chính xác
Mua cáp nào tốt hơn?
Tuân theo các khuyến nghị nghiêm ngặt của PUE, để sắp xếp tài sản cá nhân, chúng tôi sẽ mua các sản phẩm cáp có đánh dấu “nhóm chữ cái” NYM và VVG. Họ là những người không gây ra bất kỳ lời phàn nàn hay ngụy biện nào từ thợ điện và lính cứu hỏa. Tùy chọn NYM là một sản phẩm tương tự của các sản phẩm VVG nội địa.
Tốt nhất nếu cáp gia dụng có kèm chỉ số NG, điều này có nghĩa là hệ thống dây điện sẽ có khả năng chống cháy. Nếu bạn định đặt một đường phía sau một vách ngăn, giữa các thanh dầm hoặc phía trên trần treo, mua sản phẩm có lượng khói thải thấp. Họ sẽ có chỉ số LS.
Đây là một cách đơn giản để tính toán tiết diện của dây dẫn cáp. Thông tin về các nguyên tắc tính toán sẽ giúp bạn lựa chọn hợp lý điều này yếu tố quan trọng mạng lưới điện. Kích thước cần và đủ của lõi mang dòng điện sẽ cung cấp năng lượng thiết bị gia dụng và sẽ không gây cháy trong hệ thống dây điện.
Hãy bắt đầu quá trình tính toán chung bằng cách thực hiện các phép tính đầu tiên bằng công thức:
P = (P1+P2+..PN)*K*J,
- P– sức mạnh của tất cả người tiêu dùng được kết nối với nhánh được tính toán bằng Watts.
- P1, P2, PN– công suất của người tiêu dùng thứ nhất, thứ hai, thứ n, tính bằng Watt.
Sau khi nhận được kết quả khi kết thúc các phép tính theo công thức trên, đã đến lúc chuyển sang dữ liệu dạng bảng.
Bây giờ bạn phải chọn phần yêu cầu theo Bảng 1.
Bảng 1. Mặt cắt dây luôn phải chọn cạnh lớn nhất gần nhất (+)
Giai đoạn #1 - tính toán công suất phản kháng và công suất tác dụng
Công suất của người tiêu dùng được chỉ định trong tài liệu thiết bị. Thông thường nó được chỉ định trong hộ chiếu thiết bị điện năng hoạt động cùng với công suất phản kháng.
Thiết bị có cái nhìn năng động tải chuyển đổi tất cả năng lượng điện nhận được, có tính đến hiệu suất, thành công việc hữu ích: cơ, nhiệt hoặc dạng khác.
Các thiết bị có tải hoạt động bao gồm đèn sợi đốt, máy sưởi và bếp điện.
Đối với các thiết bị như vậy, cách tính công suất bằng dòng điện và điện áp có dạng:
P=U*I,
- P– công suất tính bằng W;
- bạn- điện áp tính bằng V;
- TÔI– cường độ dòng điện ở A.
Các thiết bị có loại tải phản ứng có thể tích lũy năng lượng đến từ một nguồn và sau đó trả lại năng lượng đó. Sự trao đổi này xảy ra do sự dịch chuyển của hình sin dòng điện và hình sin điện áp.
Ở độ lệch pha bằng 0, công suất P=U*I luôn có giá trị dương. Các thiết bị có loại tải chủ động có đồ thị pha dòng điện và điện áp như vậy (I, i - dòng điện, U, u - điện áp, π - pi bằng 3,14)
Các thiết bị có công suất phản kháng bao gồm động cơ điện, các thiết bị điện tử tất cả các quy mô và mục đích, máy biến áp.
Khi có sự lệch pha giữa hình sin dòng điện và hình sin điện áp, công suất P=U*I có thể âm (I, i - dòng điện, U, u - điện áp, π - pi bằng 3,14). Thiết bị công suất phản kháng trả lại năng lượng đã lưu trữ về nguồn
Mạng điện được xây dựng theo cách mà chúng có thể truyền tải năng lượng điện theo một hướng từ nguồn tới tải.
Công suất phản kháng phụ thuộc vào góc pha giữa điện áp và dòng điện hình sin. Góc dịch pha được biểu thị thông qua cosφ.
Để tìm toàn bộ sức mạnháp dụng công thức:
P = P r / cosφ,
Ở đâu P r – công suất phản kháng vào thứ Ba.
Thông thường, bảng dữ liệu thiết bị cho biết công suất phản kháng và cosφ.
Ví dụ: hộ chiếu cho máy khoan búa cho biết công suất phản kháng là 1200 W và cosφ = 0,7. Do đó, tổng công suất tiêu thụ sẽ bằng:
P = 1200/0,7 = 1714 W
Nếu không tìm được cosφ thì đối với đại đa số các thiết bị điện gia dụng, cosφ có thể lấy bằng 0,7.
Giai đoạn #2 - tìm kiếm tính đồng thời và hệ số biên
K– hệ số đồng thời không thứ nguyên, cho biết có bao nhiêu người tiêu dùng có thể kết nối với mạng cùng một lúc. Rất hiếm khi xảy ra trường hợp tất cả các thiết bị đều tiêu thụ điện cùng một lúc.
Khả năng hoạt động đồng thời của trung tâm truyền hình và âm nhạc là khó xảy ra. Từ thực tiễn đã được thiết lập, K có thể được lấy bằng 0,8. Nếu bạn định sử dụng đồng thời tất cả người tiêu dùng, K phải được đặt thành 1.
J- hệ số an toàn không thứ nguyên. Đặc trưng cho việc tạo ra nguồn dự trữ năng lượng cho người tiêu dùng trong tương lai.
Sự tiến bộ không đứng yên; mỗi năm những điều tuyệt vời và hữu ích mới được phát minh ra. thiết bị điện. Tiêu thụ điện dự kiến sẽ tăng 84% vào năm 2050. Thông thường J được lấy ở khoảng từ 1,5 đến 2,0.
Giai đoạn #3 - thực hiện các phép tính bằng phương pháp hình học
Trong tất cả các tính toán điện, diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn được lấy - mặt cắt ngang của lõi. Được đo bằng mm2.
Thường cần phải học cách tính toán dây dẫn một cách chính xác.
Trong trường hợp này, có một công thức hình học đơn giản cho dây tròn nguyên khối:
S = π*R 2 = π*D 2 /4, hoặc ngược lại
D = √(4*S / π)
Đối với dây dẫn hình chữ nhật:
S = h * m,
- S- diện tích lõi tính bằng mm 2;
- R- bán kính lõi tính bằng mm;
- D- đường kính lõi tính bằng mm;
- h, tôi- chiều rộng và chiều cao tương ứng, tính bằng mm;
- π — số pi bằng 3,14.
Nếu bạn mua một dây bện, trong đó một dây dẫn bao gồm nhiều dây xoắn có tiết diện tròn, thì việc tính toán được thực hiện theo công thức:
S = N*D 2 /1,27,
Ở đâu N- số lượng dây trong lõi.
Dây có lõi xoắn từ nhiều dây, trong trường hợp chung có độ dẫn điện tốt hơn so với nguyên khối. Điều này là do đặc thù của dòng điện chạy qua dây dẫn có tiết diện tròn.
Dòng điện là sự chuyển động của các điện tích cùng dấu dọc theo dây dẫn. Các điện tích cùng dấu đẩy nhau nên mật độ phân bố điện tích dịch chuyển về phía bề mặt vật dẫn.
Một ưu điểm khác của dây bện là tính linh hoạt và độ bền cơ học của chúng. Dây nguyên khối rẻ hơn và chủ yếu được sử dụng để lắp đặt cố định.
Giai đoạn #4 - tính toán tiết diện công suất trong thực tế
Nhiệm vụ: tổng công suất của các hộ tiêu thụ trong bếp là 5000 W (nghĩa là công suất của tất cả các hộ tiêu thụ phản kháng đã được tính toán lại). Tất cả người tiêu dùng được kết nối với mạng 220 V một pha và được cấp nguồn từ một nhánh.
Bảng 2. Nếu bạn dự định kết nối thêm người tiêu dùng trong tương lai, bảng này sẽ hiển thị năng lực cần thiếtđồ gia dụng thông thường (+)
Giải pháp:
Ta lấy hệ số đồng thời K bằng 0,8. Nhà bếp là nơi không ngừng đổi mới, bạn không bao giờ biết được, hệ số an toàn là J=2,0. Tổng công suất ước tính sẽ là:
P = 5000*0,8*2 = 8000 W = 8 kW
Sử dụng giá trị quyền lực thiết kế, chúng tôi tìm giá trị gần nhất trong Bảng 1.
Mặt cắt lõi phù hợp gần nhất cho mạng một pha là dây dẫn bằng đồng có tiết diện 4 mm 2. Kích thước dây tương tự với lõi nhôm 6 mm 2.
Đối với dây lõi đơn, đường kính tối thiểu sẽ lần lượt là 2,3 mm và 2,8 mm. Trong trường hợp sử dụng phiên bản đa lõi mặt cắt ngang của các lõi riêng lẻ được tóm tắt.
Thư viện hình ảnh
Tính toán mặt cắt dòng điện
Việc tính toán tiết diện dòng điện và công suất yêu cầu của cáp và dây dẫn sẽ cho kết quả chính xác hơn. Những tính toán như vậy cho phép chúng tôi ước tính tác động tổng thể nhiều yếu tố khác nhauđến dây dẫn, bao gồm cả tải nhiệt, nhãn hiệu dây điện, kiểu lắp đặt, điều kiện vận hành, v.v.
Toàn bộ quá trình tính toán được thực hiện theo các bước sau:
- lựa chọn quyền lực của mọi người tiêu dùng;
- tính toán dòng điện chạy qua dây dẫn;
- lựa chọn mặt cắt phù hợp bằng cách sử dụng bảng.
Đối với phương án tính toán này, công suất của người tiêu dùng về dòng điện và điện áp được lấy mà không tính đến các hệ số hiệu chỉnh. Chúng sẽ được tính đến khi tổng hợp sức mạnh hiện tại.
Giai đoạn #1 - tính cường độ dòng điện bằng công thức
Cho những ai đã quên khóa học các nhà vật lý, chúng tôi đưa ra những công thức cơ bản dưới dạng sơ đồ đồ họa như một bảng cheat trực quan:
“Bánh xe cổ điển” thể hiện rõ ràng mối quan hệ giữa các công thức và sự phụ thuộc lẫn nhau của các đặc tính của dòng điện (I - cường độ dòng điện, P - công suất, U - điện áp, R - bán kính lõi)
Hãy viết sự phụ thuộc của dòng điện I vào công suất P và điện áp đường dây U:
Tôi = P/U l,
- TÔI- cường độ dòng điện, tính bằng ampe;
- P- công suất tính bằng watt;
- bạn - đường dây điện áp tính bằng vôn.
Điện áp đường dây thường phụ thuộc vào nguồn điện; nó có thể là một pha hoặc ba pha.
Mối quan hệ giữa điện áp tuyến tính và điện áp pha:
- U l = U*cosφ trong trường hợp điện áp một pha.
- U l = U*√3*cosφ trong trường hợp điện áp ba pha.
Đối với người tiêu dùng điện gia dụng, cosφ=1 được chấp nhận, do đó điện áp tuyến tính có thể được viết lại:
- U l = 220 Vđối với điện áp một pha.
- U l = 380 Vđối với điện áp ba pha.
Tôi = (I1+I2+…IN)*K*J,
- TÔI- tổng dòng điện tính bằng ampe;
- I1..IN– cường độ dòng điện của từng người tiêu dùng tính bằng ampe;
- K– hệ số đồng thời;
- J- hệ số an toàn
Các hệ số K và J có cùng giá trị với các giá trị được sử dụng khi tính tổng công suất.
Có thể xảy ra trường hợp trong mạng ba pha, dòng điện có cường độ không bằng nhau chạy qua các dây dẫn pha khác nhau.
Điều này xảy ra khi cáp ba pha Người tiêu dùng một pha và ba pha được kết nối đồng thời. Ví dụ, một máy ba pha và hệ thống chiếu sáng một pha được cấp nguồn.
Một câu hỏi tự nhiên được đặt ra: mặt cắt ngang được tính như thế nào trong những trường hợp như vậy? dây bện? Câu trả lời rất đơn giản - các phép tính được thực hiện dựa trên lõi được tải nhiều nhất.
Giai đoạn #2 - chọn phần phù hợp bằng cách sử dụng bảng
Quy tắc vận hành lắp đặt điện (PEU) cung cấp một số bảng để chọn mặt cắt yêu cầu của lõi cáp.
Độ dẫn điện của dây dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ. Đối với dây dẫn kim loại, điện trở tăng khi nhiệt độ tăng.
Khi vượt quá một ngưỡng nhất định, quá trình sẽ tự duy trì: điện trở càng cao, nhiệt độ càng cao, điện trở càng cao, v.v. cho đến khi dây dẫn bị cháy hoặc gây đoản mạch.
Hai bảng tiếp theo (3 và 4) hiển thị mặt cắt ngang của dây dẫn tùy thuộc vào dòng điện và phương pháp lắp đặt.
Bảng 3. Đầu tiên bạn cần chọn phương pháp đi dây, điều này quyết định hiệu quả làm mát (+)
Cáp khác với dây ở chỗ tất cả các lõi cáp, được trang bị lớp cách điện riêng, được xoắn thành bó và được bọc trong một vỏ bọc cách điện chung. Thông tin chi tiết về sự khác biệt và loại sản phẩm cáp được viết trong bài viết này.
Bảng 4. Đường mởđược chỉ định cho tất cả các giá trị mặt cắt dây dẫn, tuy nhiên, trong thực tế, mặt cắt dưới 3 mm2 không được đặt hở vì lý do độ bền cơ học (+)
Khi sử dụng bảng, áp dụng các hệ số sau cho dòng điện liên tục cho phép:
- 0,68 nếu 5-6 lõi;
- 0,63 nếu 7-9 lõi;
- 0,6 nếu 10-12 lõi.
Hệ số giảm được áp dụng cho các giá trị hiện tại từ cột “mở”.
Dây trung tính và dây nối đất không được tính vào số lượng dây dẫn.
Theo tiêu chuẩn PES, việc lựa chọn tiết diện dây trung tính theo dòng điện liên tục cho phép được thực hiện ít nhất bằng 50% dây pha.
Hai bảng tiếp theo (5 và 6) cho thấy sự phụ thuộc của dòng điện dài hạn cho phép khi đặt nó xuống đất.
Bảng 5. Sự phụ thuộc của dòng điện liên tục cho phép đối với cáp đồng khi đặt trên không hoặc trên mặt đất
Tải trọng hiện tại khi đặt lộ thiên và khi đặt sâu trong lòng đất là khác nhau. Chúng được chấp nhận là ngang nhau nếu việc rải đất được thực hiện bằng khay.
Bảng 6. Sự phụ thuộc của dòng điện liên tục cho phép đối với cáp nhôm khi đặt trong không khí hoặc trên mặt đất
Để lắp đặt đường dây cấp điện tạm thời (mang theo, nếu để sử dụng riêng), áp dụng bảng (7) sau đây.
Bảng 7. Dòng điện liên tục cho phép khi sử dụng dây ống mềm di động, cáp ống mềm và trục di động, cáp đèn pha, dây mềm di động. Chỉ sử dụng dây dẫn bằng đồng
Khi đặt cáp xuống đất, ngoài đặc tính tản nhiệt, cần tính đến điện trở suất được thể hiện trong bảng sau (8):
Bảng 8. Hệ số hiệu chỉnh tùy theo loại và điện trở suất của đất đối với dòng điện dài hạn cho phép khi tính toán tiết diện cáp (+)
Tính toán và lựa chọn dây dẫn đồng đến 6 mm 2 hoặc dây dẫn nhôm đến 10 mm 2 được thực hiện như đối với dòng điện dài hạn.
Trong trường hợp mặt cắt lớn có thể áp dụng hệ số suy giảm:
0,875 * √T pv
Ở đâu Tv- tỷ số giữa thời lượng chuyển đổi và thời lượng chu kỳ.
Thời gian bật được coi là không quá 4 phút. Trong trường hợp này, chu kỳ không được vượt quá 10 phút.
Khi lựa chọn cáp phân phối điện trong Đặc biệt chú ý chú ý đến khả năng chống cháy của nó.
Giai đoạn #3 - tính toán tiết diện dòng điện của dây dẫn bằng ví dụ
Tính toán sụt áp
Bất kỳ dây dẫn nào, ngoại trừ chất siêu dẫn, đều có điện trở. Do đó, nếu cáp hoặc dây điện đủ dài thì sẽ xảy ra hiện tượng sụt áp.
Tiêu chuẩn PES yêu cầu mặt cắt ngang của lõi cáp phải sao cho độ sụt áp không quá 5%.
Bảng 9. Điện trở suất của dây dẫn kim loại thông thường (+)
Điều này chủ yếu liên quan đến cáp điện áp thấp có tiết diện nhỏ.
Việc tính toán sụt áp như sau:
R = 2*(ρ * L) / S,
U pad = I * R,
U% = (U pad / U line) * 100,
- 2 - hệ số do dòng điện nhất thiết phải chạy qua hai dây dẫn;
- R- điện trở dây dẫn, Ohm;
- ρ - điện trở suất của dây dẫn, Ohm*mm 2 /m;
- S- mặt cắt dây dẫn, mm 2;
- đệm chữ U- điện áp rơi, V;
- bạn %- điện áp rơi so với U lin,%.
Sử dụng các công thức, bạn có thể thực hiện các phép tính cần thiết một cách độc lập.
Ví dụ tính toán mang
Những người muốn kết nối máy hàn gia dụng với nhánh mạng điện nên tính đến sàng hiện tại mà cáp được sử dụng được thiết kế. Có thể tổng công suất của các thiết bị đang vận hành có thể cao hơn. Sự lựa chọn tốt nhất- kết nối người tiêu dùng với các chi nhánh riêng biệt
Bước 1. Tính điện trở dây đồng sử dụng bảng 9:
R = 2*(0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ohm
Bước 2. Dòng điện chạy qua dây dẫn:
Tôi = 7000/220 = 31,8 A
Bước 3.Điện áp rơi trên dây:
U pad = 31,8 * 0,47 = 14,95 V
Bước 4. Chúng tôi tính toán phần trăm sụt áp:
U% = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%
Đầu ra: để kết nối máy hàn cần một dây dẫn có tiết diện lớn.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Tính toán tiết diện dây dẫn theo công thức:
Các tính toán trên áp dụng cho dây dẫn đồng và nhôm sử dụng công nghiệp. Đối với các loại dây dẫn khác, tổng lượng nhiệt truyền được tính toán trước.
Dựa trên những dữ liệu này, dòng điện tối đa có thể chạy qua dây dẫn mà không gây nóng quá mức được tính toán.