Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Wszystkie kraje w Europie i WNP przyjęły znormalizowaną powierzchnię przekroju kabla. Regulacja tych parametrów odbywa się zgodnie z odpowiednim EMP lub, jak nazywany jest również ten standard, „Regułami instalacji elektrycznej”. Wyboru pożądanego przekroju kabla zgodnie z dopuszczalnymi parametrami prądu dokonuje się za pomocą specjalnych tabel.

Obliczenia „na oko” są nieprawidłowe i grożą naruszeniem przepisów bezpieczeństwa, co może spowodować zwarcie, awarię okablowania itp. Wskaźnik ten może się znacznie różnić dla każdej obudowy, w zależności od liczby zainstalowanych tam odbiorników energii, ich pojemności. Brak właściwego wstępnego obliczenia przed podłączeniem może spowodować kosztowną naprawę mieszkania lub sieci elektrycznej, co stanowi zagrożenie dla życia.

Do czego służy obliczenie przekroju kabla?

Prawidłowy wybór przekroju kabla elektrycznego pozwoli na zamontowanie okablowania w taki sposób, aby mieszkańcy mieszkania byli bezpieczni, podobnie jak ich własność. W pogoni za oszczędnościami wielu wybiera się do okablowania płaskiego kabla o mniejszej grubości lub pożądanego, ale zamiast rdzenia miedzianego zatrzymują się na aluminiowym.

Prowadzi to do następujących konsekwencji:

  • Przepływ prądów dużej mocy przez nieodpowiedni kabel prowadzi do jego nagrzania, co niszczy izolację lub po prostu wypala się, pozostawiając słaby obwód bez zasilania.
  • W niektórych przypadkach nagłe przypływy prądu mogą ogrzać metal drutów tak bardzo, że doszło do pożaru z powodu efektu termicznego otaczających łatwopalnych przedmiotów, takich jak tapeta, panele ścienne lub inne pokrycia ścienne.
  • Wraz ze wzrostem temperatury kabla w obwodzie wzrasta rezystancja, co wywołuje zmiany charakterystyki prądowo-napięciowej w obszarze zasilania, dla wielu urządzeń ta „okolica” jest pełna awarii.
  • Zniszczona izolacja odsłania drut, który może być niebezpieczny dla osoby mającej z nim kontakt; trudniej jest się zabezpieczyć, jeśli miejsce uszkodzenia jest nieznane.
  • Trudno jest znaleźć problematyczny segment okablowania osadzonego w ścianie, co w niektórych przypadkach wymaga wymiany okablowania na całej długości od źródła do miejsca problemowego. W końcu przekłada się to na dużą sumę, ponieważ trzeba zapłacić za pracę elektryka, kupić nowy kabel, ale o normalnych właściwościach, i przeprowadzić prace naprawcze, gdy leży drut.

Oczywiście oszczędność na organizacji sieci elektrycznej w domu nie jest najlepszą opcją do oszczędzania pieniędzy. Ponadto oprócz kosztów finansowych naprawy okablowania i mieszkania w miejscach jego demontażu istnieje ryzyko dla zdrowia i całego mienia. Bezpieczeństwo pożarowe i elektryczne jest zasadą priorytetową.

Aby wybrać odpowiedni kabel, musisz wykonać następujące wstępne obliczenia:

  • Oblicz dla każdego pomieszczenia całkowitą liczbę zainstalowanych urządzeń elektrycznych.
  • Dla każdego punktu podłączenia do sieci obliczyć całkowite obciążenie robocze.

PRZYKŁAD: Okap o mocy 500 W, kuchenka elektryczna o mocy 5 kW i zmywarka do naczyń o mocy 2 kW zostaną podłączone do pierwszego gniazdka. Lodówka o mocy 800 W, kuchenka mikrofalowa o mocy 1, 5 kW i czajnik elektryczny o mocy 2 kW są zasilane z drugiego gniazdka. Wtedy całkowite obciążenie w pierwszym punkcie wyniesie 7, 5 kW, a w drugim - 4, 3 kW, więc obciążenie w kuchni wyniesie 11, 8 kW. Nie bierze to pod uwagę oprawy, dlatego zawsze konieczne jest uzyskanie marginesu co najmniej 20-30%, aby nie tylko zabezpieczyć się, ale także móc dodać jakieś urządzenie elektryczne w przyszłości i nie sprawić, aby okablowanie działało na skrajnym poziomie.

Po wybraniu materiału przewodnika (aluminium lub miedzi) konieczne jest obliczenie pożądanego przekroju zgodnie z uzyskanym obciążeniem w oddzielnym pomieszczeniu.

Wszystko zależy od organizacji sieci, zapewniony jest elektryczny czytnik dystrybucyjny z okablowaniem odbiorcy, planowane jest połączenie punktów równolegle lub szeregowo.

WAŻNE: Przewodność elektryczna miedzi jest większa niż aluminium, więc druty z tych materiałów o tym samym przekroju nie dadzą równych wyników przy obliczaniu mocy, co należy wziąć pod uwagę.

Co wpływa na ogrzewanie drutów?

Przyczyną przegrzania okablowania mogą być różne problemy z siecią, dlatego do prawidłowego obliczenia konieczne jest poznanie głównych „słabych punktów” kabli, z powodu których ich temperatura wzrasta. Wraz z przepływem prądu przez metal materiał zawsze się nagrzewa, jednak zmniejszenie tego parametru osiąga się różnymi metodami.

Druty są podgrzewane w zależności od:

  • Jakość i materiał powłoki izolacyjnej nie spełniają wymaganych parametrów. Nisko jakościowy materiał dielektryczny osłon kabla jest łatwo uszkadzany przez bezpośredni kontakt, lepiej przewodząc ciepło.
  • Jaką metodę okablowania zastosowano. W przypadku drutów otwartych szybkość nagrzewania jest znacznie niższa niż w przypadku ciasno „upakowanych” w zamkniętej plastikowej rurze.
  • Typ mieszkał w kablu. Rozróżnij splecione i jednożyłowe. Różnica polega na tym, że ten sam przekrój drutu rdzeniowego jest w stanie wytrzymać większą siłę prądu niż kilka cieńszych drutów, chociaż kabel wielożyłowy jest bardziej elastyczny i wygodny w instalacji.
  • Materiał rdzenia. Ilość ciepła zależy od fizycznych właściwości metalu. Miedź ma niższą rezystancję niż aluminium, więc mniej się nagrzewa i może przenosić prądy o wyższym napięciu i sile o tym samym przekroju.
  • Pole przekroju poprzecznego kabla. Wszyscy badali efekt skóry w szkole - przepływ prądu elektrycznego po powierzchni przewodnika. Im większa powierzchnia przekroju, tym większa powierzchnia, na którą przesyłana jest energia elektryczna, więc grube druty mogą przenosić znaczne obciążenia, a cienkie druty z takimi wskaźnikami po prostu się wypalają.

Urządzenie kablowe

Aby lepiej zrozumieć proces obliczania przewodnika na przekroju w zależności od mocy pobieranego prądu, konieczne jest zrozumienie istoty procesu przesyłania energii elektrycznej. Dla jasności lepiej jest wyobrazić sobie kilka cienkich rur wodociągowych, które należy ułożyć w równoległym kręgu.

Im szersze koło, tym większa liczba takich rur zmieści się w ciasnym układzie. Ciśnienie na wyjściu z dużego systemu będzie znacznie większe niż w małym. W przypadku prądu elektrycznego, ponieważ prąd płynie wzdłuż powierzchni przewodnika, grube kable mogą wytrzymać duże obciążenia.

Niepoprawne obliczenie sekcji mocy jest wykonywane, gdy:

  • Rdzeń przewodzący prąd jest zbyt szeroki. Koszty okablowania znacznie wzrosną, zasoby kablowe są nieracjonalnie używane.
  • Szerokość bieżącego kanału jest mniejsza niż to konieczne. Gęstość prądu wzrasta przez podgrzanie przewodnika i izolacji, co prowadzi do wycieku elektryczności i powstawania „słabych punktów” na kablu, zwiększając ryzyko pożaru okablowania.

W pierwszym przypadku nie ma niebezpieczeństwa dla życia, ale koszty materiałów są nieuzasadnione wysokie.

Łatwy sposób

Wzór na moc oblicza się, mnożąc napięcie w przewodniku przez siłę przepływającego prądu. Sieć domowa jest zaprojektowana na napięcie 220 V, dlatego aby określić przekrój kabla, musisz znać moc i siłę prądu w obwodzie. Po obliczeniu szacowanego obciążenia i siły prądu, rozmiar kabla znajduje się w tabelach PES. Obliczenia te są odpowiednie dla punktów sprzedaży.

Aby zasilić urządzenia oświetleniowe, które są podłączone do oddzielnego wyjścia od dystrybutora, tradycyjnie stosuje się kabel o przekroju 1, 5 metra kwadratowego. mm Jeśli gniazda będą używane do zasilania kilku potężnych urządzeń, na przykład telewizora lub suszarki do włosów, musisz poprawnie rozłożyć obciążenie, skorelując je ze średnicą drutu zgodnie ze wskaźnikami mocy konsumentów. W przypadku braku możliwości rozbicia grup gniazd, zaleca się zakup kabla miedzianego o przekroju 6 metrów kwadratowych. mm

Przekrój i średnica

Najłatwiej jest określić pole przekroju poprzecznego kabla na podstawie średnicy rdzenia. Średnica jest mierzona w mm, a powierzchnia w metrach kwadratowych. mm Zgodnie z tymi wskaźnikami można znaleźć w tabeli dopuszczalną moc według rodzaju i rozmiaru drutu. W przypadku braku danych dotyczących średnicy okablowania obszar określa się według następującego wzoru:

S = 3, 14 * D2 / 4 = 0, 785D2,
gdzie:
S to pole przekroju poprzecznego kabla;
D jest wartością średnicy.

Jeśli kształt rdzenia przewodnika jest kwadratowy lub prostokątny, wówczas przekrój oblicza się, mnożąc szerokość przez długość, jako pole prostokąta.

Wybór przekroju przewodu

Kryteria dopasowania przekroju wybranych przewodów:

  1. Konfiguracja panelu elektrycznego. Zasilanie wszystkich dostępnych odbiorników z jednego wyłącznika stworzy na nim nieznośne obciążenie, co spowoduje ogrzewanie terminali i regularną pracę. Aby rozwiązać problem, zaleca się podzielenie okablowania na kilka grup za pomocą osobnego przełącznika w osłonie.
  2. Rodzaj zastosowanego kabla. Drut miedziany jest droższy i wysokiej jakości, ale prawidłowe obliczenie okablowania aluminiowego pozwoli ci złożyć żądaną konfigurację przy niższym koszcie.
  3. Długość przewodu Jest to główne kryterium dla kabli aluminiowych. Przy dużym materiale obserwuje się znaczne straty energii elektrycznej w sieci, dlatego należy znacznie zwiększyć zapasy. W przypadku miedzi podtynkowej wystarczający jest wzrost o 20-30%.

Należy dokładnie obliczyć przekrój kabla, uwzględniając takie wskaźniki:

  • Rodzaj i rodzaj izolacji.
  • Długość działek i ich konfiguracja.
  • Opcja i metoda układania (zewnętrzna lub ukryta).
  • Reżim temperaturowy w pomieszczeniu.
  • Procent i poziom wilgotności w pomieszczeniu.
  • Maksymalne dopuszczalne przegrzanie.
  • Różnica we wskaźnikach mocy odbiorników podłączonych do jednego gniazdka.

Istnieją niższe limity wielkości odcinka kabla dla różnych odcinków zasilacza domowego:

  • Do gniazdek potrzebny jest drut o przekroju co najmniej 3, 5 metra kwadratowego. mm
  • Podłączanie elementów oświetleniowych zasilane jest okablowaniem nie cieńszym niż 1, 5 metra kwadratowego. mm
  • Zasilanie urządzeń o zwiększonej mocy wymaga kabla o przekroju 4-6 metrów kwadratowych. mm

Zasada ta ma zastosowanie przy rozróżnianiu grup odbiorców według mocy na panelu elektrycznym w celu zwiększenia ochrony sprzętu i bezpieczeństwa całego systemu.

Obliczenia na podstawie obciążenia

Proces obliczania przybliżonego przekroju niezbędnego okablowania dla mieszkania można wykonać niezależnie, nie jest to trudne. Jednak wszystkie prace związane z instalacją sieci elektrycznej w pomieszczeniu powinny być zaufane przez doświadczonych specjalistów.

Obliczenie przekroju przewodu przeprowadza się w następującej kolejności:

  1. Wszystkie urządzenia znajdujące się w pomieszczeniu i zasilane z sieci są liczone i wymieniane.
  2. Zgodnie z paszportami dostępnymi dla urządzeń wartość mocy znamionowej jest rejestrowana naprzeciwko każdego urządzenia.
  3. Czas połączenia każdego urządzenia podczas jednoczesnej pracy jest określony, jest również wymieniony.
  4. Obliczany jest współczynnik korygujący, który zależy od czasu pracy na dzień i jest obliczany jako odsetek 24 godzin, zapisywany naprzeciw każdego urządzenia.
  5. Po pomnożeniu mocy znamionowej urządzenia przez współczynnik korygujący, wszystkie uzyskane wartości urządzeń z listy są sumowane.
  6. Uzyskaną wartość należy znaleźć w specjalnej tabeli, w zależności od wybranego materiału okablowania, dodać do niej około 15% „w rezerwie”.

WAŻNE: Uzyskane liczby, a także dane dotyczące mocy znamionowej wskazane w paszporcie urządzenia, są wskaźnikami uśrednionymi, dlatego do tych wartości należy dodać kolejne 5%.

Istnieje bardzo powszechne nieporozumienie dotyczące możliwości montażu przewodów o różnych średnicach rdzenia, w zależności od odbiorcy. Może to prowadzić do pożaru (rzadko, ale zdarza się), zniszczenia warstwy izolacyjnej, zwarcia, ponieważ w jednym pomieszczeniu elektryk uruchomiony z jednego dystrybutora będzie miał destrukcyjny wpływ na lampy o niewystarczającej mocy lub inne małe odbiorniki zasilane cienkimi kablami. Taka sytuacja nie jest rzadkością w przypadku podłączania kilku urządzeń elektrycznych do jednego punktu, na przykład pralki, ekspresu do kawy i urządzenia wielofunkcyjnego.

Funkcje obliczania mocy ukrytego okablowania

Obliczenia dla ukrytego okablowania są inne niż dla kabli ułożonych w sposób otwarty. Wszystko zależy od zmian właściwości przewodów, ich izolacji w ograniczonej przestrzeni.

Jeśli przewodnik znajduje się na powierzchni i ma kontakt z powietrzem, daje doskonałą okazję do wydzielenia generowanego ciepła przy jednoczesnym zachowaniu niskiej temperatury. Ciasno upakowane druty nie mogą tak dobrze schłodzić się z powodu braku cyrkulującego powietrza, więc nagrzewają się bardziej intensywnie.

Pierwsza zasada instalacji ukrytego okablowania mówi, że konieczne jest wykonywanie obliczeń z marginesem około 20-30%, aby uniknąć przegrzania podczas pracy. Zgodnie z drugą normą obecność kilku przewodników w jednym kanale wymaga marginesu co najmniej 40%.

WAŻNE: Jedynym prawidłowym sposobem obliczenia przekroju kabla jest wartość zużycia energii.

Nie zaleca się wykonywania ciasnego zarządzania kablami, lepiej jest zainstalować osobną rurę falistą dla każdego z niezależnych drutów.

Obliczanie przekroju kabla według mocy

Po obliczeniu mocy dla pojedynczego pokoju lub grupy odbiorców konieczne jest obliczenie natężenia prądu w sieci domowej o napięciu 220 V. W tym celu istnieje wzór:

I = (P1 + P2 + … + Pn) / U220,
gdzie:
Jestem pożądaną siłą prądu;
P1 … Pn - moc każdego konsumenta na liście - od pierwszego do n-tego;
U220 to napięcie w sieci, w naszym przypadku jest to 220 V.

Wzór obliczeniowy dla sieci trójfazowej o napięciu 380 V wygląda następująco:

I = (P1 + P2 + …. + Pn) / √3 / U380
gdzie:
U380 - napięcie w sieci trójfazowej równe 380 V.

Obecną siłę, którą uzyskałem w obliczeniach, mierzy się w amperach, oznaczonych przez A.

Tabele są zestawiane zgodnie ze wskaźnikiem przepustowości metalu w przewodniku. Dla miedzi wartość ta wynosi 10 A na 1 mm, dla aluminium - 8 A na 1 mm.

Określ przekrój według pojemności powinien być zgodny z następującym wzorem:

S = I / Z,
gdzie:
Z to szerokość pasma kabla.

PRZYKŁAD: sieć domowa o napięciu 220 V. W kuchni konieczne jest obliczenie przekroju przewodu, biorąc pod uwagę podłączenie odbiorców o łącznej mocy 5 kW.
I = (P1 + P2 + …. + Pn) / U220 = Ptotal / U220 = 5000/220 = 22, 73 ≈ 23 (A)
Aby obliczyć zapasy, użyj reguły „5 A”, co oznacza dodanie kolejnych 5 amperów do uzyskanej wartości:
I = 23 + 5 = 28 (A)
Biorąc pod uwagę instalację okablowania za pomocą kabli trzyżyłowych, zgodnie z tabelą dla uzyskanej wartości prądu, minimalna powierzchnia przekroju drutu wyniesie 3 metry kwadratowe. mm

Tabela stosunku prądu i minimalnego przekroju kabla

Przekrój rdzenia przewodu, sq. mm

Natężenie prądu w przewodnikach ułożonych w jednej rurze, A

Siła prądu w kablu ułożonym w sposób otwarty, A
jeden 3-rdzeniowyjeden 2-rdzeniowycztery 1-rdzeniowetrzy 1-rdzeniowedwa 1-rdzeniowe
0, 5-----11
0, 75-----15
1141514151617
1, 214.51615161820
1, 5151816171923
2)192320222426
2.5212525252730
3)242826283234
4273230353841
5313734394246
6344040424650
8434846515462
10505550607080
167080758085100
258510090100115140
35100125115125135170
50135160150170185215
70175195185210225270
95215245225255275330
120250295260290315385
150---330360440
185-----510
240-----605
300-----695
400-----830

Tabela mocy, prądu i przekroju drutów miedzianych

Według PES dozwolone jest obliczanie przekroju przewodu w zależności od mocy odbiorników. W przypadku miedzianego rdzenia kabla w tabeli pokazano tabelę obliczeniową dla sieci o napięciu 380 V i 220 V.

Przekrój rdzenia przewodu, sq. mm

Miedziane rdzenie kablowe

Napięcie sieciowe 380 V. Napięcie sieciowe 220 V.
Moc W.Siła prądu, AMoc W.Siła prądu, A
1, 510.5164.119
2.516.5255.927
419, 8308.338
626, 44010.146
10335015.470
1649, 57518, 780
2559, 49025, 3115
3575, 911529, 7135
5095, 714538, 5175
70118, 818047, 3215
95145, 222057, 2265
120171, 626066300

Zgodnie z tym dokumentem w budynkach mieszkalnych zaleca się układanie kabli z rdzeniami miedzianymi. Aby zapewnić zasilanie niektórych rodzajów urządzeń inżynieryjnych, dopuszczalne jest okablowanie aluminiowe o minimalnym przekroju co najmniej 2, 5 metra kwadratowego. mm

Tabela mocy, prądu i przekroju drutów aluminiowych

Zgodnie z tabelą, aby określić przekrój aluminiowego rdzenia okablowania, należy wziąć pod uwagę następujące współczynniki korekcyjne: zgodnie z lokalizacją (w ziemi, ukryty, otwarty), zgodnie z reżimem temperaturowym, w zależności od wilgotności itp. W poniższej tabeli obliczenia są prawidłowe dla drutów z gumową lub plastikową izolacją klas APPV, VVG, AVVG, drogi startowej, PPV, PVS, PKB itp. Kable z osłoną papierową lub bez izolacji należy obliczyć zgodnie z ich rodzajem tabel.

Przekrój rdzenia przewodu, sq. mm

Miedziane rdzenie kablowe

Napięcie sieciowe 380 V. Napięcie sieciowe 220 V.
Moc W.Siła prądu, AMoc W.Siła prądu, A
2.512.5194.422
415.1236.128
619, 8307, 936
1025, 7391150
1636, 35513, 260
2546, 27018, 785
3556.18522100
5072, 611029, 7135
7092, 414036, 3165
95112, 217044200
12013220050, 6230

Długość i przekrój

Na podstawie uzyskanej wartości obliczeń dla odcinka kabla należy określić dopuszczalną długość okablowania. Jest to szczególnie prawdziwe podczas tworzenia przedłużaczy. Dokładne wartości uzyskane w obliczeniach należy dodatkowo zwiększyć o 15 cm (margines przełączania dla zaciskania, spawania lub lutowania). Ta operacja jest szczególnie ważna w obszarach o dużych dodatkowych obciążeniach podczas pracy sieci.

Do codziennego przetwarzania używana jest następująca formuła:

I = P / U * cosφ,
gdzie:
P to moc konsumentów, W;
Ja jest obecną siłą, A;
U jest napięciem sieciowym, V;
cosφ = 1 - współczynnik korekcji fazy.

Gęstość prądu

Для медного кабеля с сечением сердечника 1 кв. мм среднее значение этого показателя варьируется в пределах от 6 до 10 А. По медной проводке с сечением 1 кв. мм может протекать ток, силой 6-10 А без перегрева или оплавления изоляционного покрытия. По стандартам ПЭУ, прибавляется 40 % запаса для защиты от возможного перегрева оболочек.

Нижняя граница в 6 А позволяет использовать проводку без ограничений по времени, верхняя, в 10 А – это допустимые значения кратковременных нагрузок на сеть. Возрастание силы тока до значения 12 А (большего за верхнюю границу для выбранного сечения) ведет к увеличению плотности тока, ее перегреву с последующим оплавлением защитной оболочки.

Wniosek

Самостоятельный расчет толщины требуемого для проводки кабеля легко осуществляется без посторонней помощи. Если в помещении есть распределительных щиток с разведением потребителей по группам мощности, а также нет каких-то особых сложных систем в монтаже, то ремонтные работы можно произвести без привлечения специалистов. Однако наличие повышенных показателей температурного режима, влажности или подведения электричества от одного автоматического выключателя требует помощи профессионалов.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria: