- За какво е изчислението на напречното сечение на кабела?
- Какво влияе на нагряването на проводниците?
- Кабелно устройство
- Лесен начин
- Секционна площ и диаметър
- Избор на напречно сечение на проводника
- Изчисляване на база натоварване
- Характеристики на изчисляване на мощността на скритото окабеляване
- Изчисляване на напречното сечение на кабела по мощност
- Дължина и напречно сечение
- Текуща плътност
- заключение
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Всички страни в Европа и ОНД са приели стандартизирана зона за напречно сечение на кабелите. Регулирането на тези параметри се извършва в съответствие със съответната ЕМП или, както се нарича този стандарт, „Правила за електрическа инсталация“. Изборът на желаното напречно сечение на кабела според допустимите параметри на тока се извършва чрез специални таблици.
Изчисленията "по око" са неправилни и заплашват нарушение на правилата за безопасност, което може да провокира късо съединение, повреди в окабеляването и т.н. Този индикатор може да се различава значително за всеки отделен корпус, в зависимост от броя на инсталираните там консуматори на енергия, от техния капацитет. Липсата на правилно предварително изчисление преди окабеляването може да доведе до скъп ремонт на апартамент или електрическа мрежа, опасност за живота на хората.
За какво е изчислението на напречното сечение на кабела?
Правилният избор на напречното сечение на електрическия кабел ще ви позволи да монтирате окабеляването по такъв начин, че жителите на апартамента да са в безопасност, като тяхната собственост. В търсене на спестявания, мнозина са избрани за окабеляване на плосък кабел с по-малка дебелина или желана, но вместо медна сърцевина се спират на алуминиева.
Това води до следните последствия:
- Преминаването на токове с висока мощност през неподходящ кабел води до неговото нагряване, което разрушава изолацията или просто изгаря, оставяйки слаба верига без захранване.
- В някои случаи внезапните скокове на електричество могат да нагреят метала на проводниците толкова силно, че възниква пожар поради топлинния ефект върху околните запалими предмети, като тапет, облицовка на стени или други стенни покрития.
- С повишаването на температурата на кабела във веригата, съпротивлението се увеличава, което провокира промени в характеристиките на токовото напрежение в областта на захранване, за много устройства този „квартал” е изпълнен с повреди.
- Разрушената изолация излага проводника, който може да бъде опасен за човек в контакт с него; доста трудно е да се защитите, ако мястото на дефекта е неизвестно.
- Доста е трудно да се намери проблемният сегмент на окабеляването, вграден в стената, което в някои случаи изисква подмяна на окабеляването по цялата дължина от източника до проблемното място. В крайна сметка това се превежда в голяма сума, тъй като е необходимо да се плати за работата на електротехник, да се купи нов кабел, но с нормални характеристики, и да се извършват ремонтни дейности, тъй като жицата лежи.
Очевидно е, че спестяването от организацията на електрическата мрежа в къщата не е най-добрият вариант за спестяване на парите ви. Освен това, в допълнение към финансовите разходи за ремонт на окабеляването и апартамента в местата за неговото демонтиране, съществува риск за здравето и цялото имущество. Пожарната и електрическата безопасност е приоритетно правило.
За да изберете правилния кабел, трябва да извършите следните предварителни изчисления:
- Изчислете за всяка стая общия брой инсталирани електрически уреди.
- За всяка точка на свързване към електрическата мрежа, изчислете общото работно натоварване.
ПРИМЕР: Капак с мощност 500 W, електрическа печка с мощност 5 kW и съдомиялна 2 kW ще бъдат свързани към първия контакт. Хладилник с 800 W, микровълнова фурна с мощност 1, 5 kW и електрическа кана с мощност 2 kW се захранват от втори контакт. Тогава общото натоварване на първата точка ще бъде 7, 5 kW, а на другата - 4, 3 kW, така че натоварването на кухнята ще бъде 11, 8 kW. Това не се взема предвид осветителното тяло, така че винаги е необходимо да се направи марж от поне 20-30%, за да не само да се защитите, но и да можете да добавите в бъдеще някакъв електрически уред и да не накарате окабеляването да работи на крайния си праг.
След като изберете материала на проводника (алуминий или мед), е необходимо да се изчисли желаното напречно сечение в съответствие с полученото натоварване в отделна стая.
Всичко зависи от това как ще бъде организирана мрежата, осигурен е електроразпределителен четец с потребителско окабеляване, планира се свързването на точките паралелно или последователно.
ВАЖНО: Електрическата проводимост на медта е по-голяма от тази на алуминия, така че проводниците на тези материали със същото напречно сечение няма да дадат равен резултат при изчисляване на мощността, което трябва да се вземе предвид.
Какво влияе на нагряването на проводниците?
Причината за прегряването на окабеляването може да се крие в различни мрежови проблеми, следователно за правилното изчисление е необходимо да се знаят основните "слаби точки" на кабелите, поради които температурата им се повишава. С преминаването на тока през метала, материалът винаги се загрява, но намаляването на този параметър се постига чрез различни методи.
Проводниците се нагряват в зависимост от:
- Качеството и материалът на изолационното покритие не отговарят на необходимите параметри. Нискокачественият диелектричен материал на обвивките на кабелите лесно се поврежда при директен контакт, по-добре провеждайки топлина.
- Какъв метод на окабеляване е използван. При отворени проводници скоростта на нагряване е много по-ниска, отколкото при плътно „опаковани“ в затворена пластмасова тръба.
- Тип живееше в кабел. Разграничават многожилни и едноядрени. Разликата се състои във факта, че едно и също напречно сечение на основния проводник е в състояние да издържи по-голяма сила на тока от няколко по-тънки проводници, въпреки че многожилният кабел е по-гъвкав и удобен за монтаж.
- Основен материал. Количеството на нагряване зависи от физичните свойства на метала. Медта има по-ниско съпротивление от алуминия, така че се загрява по-малко и може да предава токове с по-високо напрежение и сила със същото напречно сечение.
- Площ на напречното сечение на кабела. Всички изучаваха ефекта на кожата в училище - протичането на електрически ток по повърхността на проводник. Колкото по-голяма е площта на напречното сечение, толкова по-голяма е повърхността, върху която се предава електричество, така че дебелите проводници могат да предават значителни товари, а тънките проводници с такива индикатори просто изгарят.
Кабелно устройство
За по-добро разбиране на процеса на изчисляване на проводник над напречно сечение в зависимост от мощността на консумирания ток, е необходимо да се разбере същността на процеса на предаване на електричество. За по-голяма яснота е по-добре да си представите няколко тънки водни тръби, които трябва да бъдат подредени в кръг, успореден една на друга.
Колкото по-широк е този кръг, толкова по-голям брой такива тръби ще се поберат в тясно разположение. Налягането на изхода на голяма система ще бъде много по-голямо от това на малка. С електричество, поради факта, че токът тече по повърхността на проводника, дебелите кабели могат да поддържат големи товари.
Неправилното изчисляване на силовата секция се извършва, когато:
- Токопроводната сърцевина е твърде широка. Разходите за окабеляване се увеличават значително, ресурсът на кабела се използва нерационално.
- Ширината на текущия канал е по-малка от необходимата. Плътността на тока се увеличава чрез нагряване на проводника и изолация, което води до изтичане на електричество и образуване на "слаби места" по кабела, увеличавайки опасността от пожар на окабеляването.
В първия случай няма опасност за живота, но материалните разходи са неразумно високи.
Лесен начин
Формулата на мощността е да се изчисли чрез умножаване на напрежението в проводника по силата на течащия ток. Домакинската мрежа е проектирана за напрежение 220 V, следователно, за да определите напречното сечение на кабела, трябва да знаете мощността и силата на тока в веригата. След изчисляване на прогнозния товар и силата на тока, размерът на кабела се намира в таблиците на PES. Това изчисление е подходящо за търговски обекти.
За захранване на осветителните устройства, които са свързани към отделен изход от разпределителя, традиционно се взема кабел с напречно сечение от 1, 5 квадратни метра. мм. Ако гнездата ще се използват за захранване на няколко мощни устройства, например телевизор или сешоар, тогава трябва правилно да разпределите товара, като го съпоставите с диаметъра на жицата според индикаторите за мощност на потребителите. При липса на възможност за счупване на изходящите групи се препоръчва закупуване на меден кабел с напречно сечение от 6 квадратни метра. мм.
Секционна площ и диаметър
Най-лесно е да определите площта на напречното сечение на кабела според диаметъра на сърцевината. Диаметърът се измерва в мм, а площта е в квадратни метри. мм. Според тези показатели можете да намерите в таблицата допустимата мощност по вид и размер на проводника. При липса на данни за диаметъра на окабеляването, площта се намира по следната формула:
S = 3.14 * D2 / 4 = 0.785D2,
когато:
S е площта на напречното сечение на кабела;
D е стойността на диаметъра.
Ако формата на сърцевината на проводника е квадратна или правоъгълна, тогава напречното сечение се изчислява, като се умножи ширината по дължината, като площта на правоъгълника.
Избор на напречно сечение на проводника
Критерии за съответствие на напречното сечение на избраните проводници:
- Конфигурация на електрически панел Захранването на всички налични потребители от един прекъсвач ще създаде непоносимо натоварване върху него, което провокира загряването на клемите и редовната работа. За да разрешите проблема, се препоръчва разделянето на окабеляването на няколко групи с отделен превключвател в щита.
- Вид на използвания кабел. Медната тел е по-скъпа и висококачествена, но правилното изчисление на алуминиевото окабеляване ще ви позволи да сглобите желаната конфигурация на по-ниска цена.
- Дължина на проводника Той е основният критерий за алуминиевите кабели. При големи кадри се наблюдават значителни загуби на електроенергия в мрежата, така че трябва да се направи голямо увеличение на запасите. За медно монтирана промивка е достатъчно увеличение от 20-30%.
Трябва да се направи точно изчисление на напречното сечение на кабела, като се вземат предвид такива показатели:
- Вид и вид изолация.
- Дължината на парцелите и тяхната конфигурация.
- Опция и начин на полагане (външно или скрито).
- Температурният режим на помещението.
- Процент и ниво на влажност в помещението.
- Максимално допустимо прегряване.
- Разликата в показателите за мощност на потребителите, свързани към един контакт.
Има различни по-ниски граници за размера на кабелната секция за различни участъци от домакинството за захранване:
- За търговски обекти се нуждаете от тел със сечение най-малко 3, 5 квадратни метра. мм.
- Свързващите осветителни елементи се захранват чрез окабеляване не по-тънки от 1, 5 квадратни метра. мм.
- За захранването на оборудването с повишена мощност е необходим кабел с напречно сечение от 4-6 квадратни метра. мм.
Това правило се прилага при разграничаване на групите потребители по мощност в електрическия панел, за да се увеличи защитата на оборудването и сигурността на цялата система.
Изчисляване на база натоварване
Процесът на изчисляване на приблизителния участък от необходимото окабеляване за апартамента може да се извърши независимо, това не е трудно да се направи. Въпреки това, цялата работа по инсталирането на електрическата мрежа в стаята трябва да се вярва на опитни специалисти.
Изчисляването на напречното сечение на проводника се извършва в следния ред:
- Всички устройства, които са в стаята и се захранват от мрежата, се броят и изброяват.
- Според паспортите, налични за устройствата, стойността на номиналната мощност се записва срещу всяко устройство.
- Определя се продължителността на свързване на всяко устройство по време на едновременна работа, също е посочена.
- Корекционният коефициент се изчислява, което зависи от времето на работа на ден и се изчислява като процент от 24 часа, пише се срещу всяко устройство.
- След умножаване на номиналната мощност на оборудването по корекционния коефициент, всички получени стойности на устройствата от списъка се сумират.
- Получената стойност трябва да се намери в специална таблица, в зависимост от избрания материал за окабеляване, добавете към нея около 15% „в резерв“.
ВАЖНО: Получените цифри, както и данните за номиналната мощност, посочени в паспорта на устройството, са средни показатели, следователно към тези стойности трябва да се добавят още 5%.
Съществува много често погрешно схващане относно възможността за монтиране на окабеляване с различни диаметри на сърцевината, в зависимост от потребителя. Това може да доведе до пожар (рядко, но се случва), разрушаване на изолационния слой, късо съединение, тъй като в една стая електротехникът, стартиран от един разпределител, ще има разрушителен ефект върху лампи с недостатъчна мощност или други малки консуматори, захранвани от тънки кабели. Тази ситуация не е рядкост за свързване на няколко електрически уреда към една точка, например пералня, кафе машина и мултикукър.
Характеристики на изчисляване на мощността на скритото окабеляване
Изчислението за скрито окабеляване е различно, отколкото за кабелите, положени по открит начин. Всичко зависи от промените в свойствата на проводниците, тяхната изолация в затворено пространство.
Ако проводникът е разположен на повърхността и е в контакт с въздух, той получава чудесна възможност да отделя генерираната топлина, като същевременно поддържа ниска температура. Плътно опакованите проводници не могат да се охлаждат толкова добре поради липсата на циркулиращ въздух, така че те се нагряват по-интензивно.
Първото правило за инсталиране на скрито окабеляване гласи, че е необходимо да се извършват изчисления с марж от около 20-30%, за да се избегне прегряване по време на работа. Според втората норма наличието на няколко проводника в един канал изисква марж от поне 40%.
ВАЖНО: Единственият правилен начин за изчисляване на напречното сечение на кабела е стойността на консумираната мощност.
Не се препоръчва да се прави здраво управление на кабелите, по-добре е да се оборудва отделна гофрирана тръба за всеки от независимите проводници.
Изчисляване на напречното сечение на кабела по мощност
След изчисляване на мощността за единична стая или група потребители, е необходимо да се изчисли силата на тока в домакинска мрежа с напрежение 220 V. За това има формула:
I = (P1 + P2 + … + Pn) / U220,
когато:
I е желаната сила на тока;
P1 … Pn - мощността на всеки потребител в списъка - от първия до n-тия;
U220 е напрежението в мрежата, в нашия случай е 220 V.
Формулата за изчисление на трифазна мрежа с напрежение 380 V изглежда така:
I = (P1 + P2 + …. + Pn) / √3 / U380
когато:
U380 - напрежение в трифазна мрежа, равно на 380 V.
Силата на тока, която получих при изчисленията, се измерва в ампери, обозначени с A.
Таблиците се съставят според индикатора за пропускателната способност на метала в проводника. За медта тази стойност е 10 A на 1 mm, за алуминия - 8 A на 1 mm.
Определете напречното сечение според капацитета трябва да бъде по следната формула:
S = I / Z,
когато:
Z е широчината на лентата на кабела.
ПРИМЕР: Домакинска мрежа с напрежение 220 V. За кухнята е необходимо да се изчисли напречното сечение на проводника, като се вземе предвид връзката на потребителите с обща мощност 5 kW.
I = (P1 + P2 + …. + Pn) / U220 = Ptotal / U220 = 5000/220 = 22, 73 ≈ 23 (A)
За да изчислите запаса, използвайте правилото „5 A“, което означава, че към получената стойност добавете още 5 ампера:
I = 23 + 5 = 28 (A)
Като се има предвид инсталирането на окабеляване с помощта на трижилни кабели, съгласно таблицата за получената текуща стойност, минималната площ на напречното сечение на проводника ще бъде 3 квадратни метра. мм.
Таблица на съотношението на ток и минимално напречно сечение на кабела
| Напречно сечение на проводника, кв. mm |
Токова сила в проводниците, положени в една тръба, A | Сила на тока в кабел, положен открито, A | ||||
| едно 3-ядро | едно 2-ядро | четири 1-ядрени | три 1-ядрени | две 1-ядрени | ||
| 0.5 | - | - | - | - | - | 11 |
| 0.75 | - | - | - | - | - | 15 |
| 1 | 14 | 15 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| 1.2 | 14.5 | 16 | 15 | 16 | 18 | 20 |
| 1.5 | 15 | 18 | 16 | 17 | 19 | 23 |
| 2 | 19 | 23 | 20 | 22 | 24 | 26 |
| 2.5 | 21 | 25 | 25 | 25 | 27 | 30 |
| 3 | 24 | 28 | 26 | 28 | 32 | 34 |
| 4 | 27 | 32 | 30 | 35 | 38 | 41 |
| 5 | 31 | 37 | 34 | 39 | 42 | 46 |
| 6 | 34 | 40 | 40 | 42 | 46 | 50 |
| 8 | 43 | 48 | 46 | 51 | 54 | 62 |
| 10 | 50 | 55 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| 16 | 70 | 80 | 75 | 80 | 85 | 100 |
| 25 | 85 | 100 | 90 | 100 | 115 | 140 |
| 35 | 100 | 125 | 115 | 125 | 135 | 170 |
| 50 | 135 | 160 | 150 | 170 | 185 | 215 |
| 70 | 175 | 195 | 185 | 210 | 225 | 270 |
| 95 | 215 | 245 | 225 | 255 | 275 | 330 |
| 120 | 250 | 295 | 260 | 290 | 315 | 385 |
| 150 | - | - | - | 330 | 360 | 440 |
| 185 | - | - | - | - | - | 510 |
| 240 | - | - | - | - | - | 605 |
| 300 | - | - | - | - | - | 695 |
| 400 | - | - | - | - | - | 830 |
Таблица на мощността, тока и напречното сечение на медни проводници
Според PES е позволено да се изчисли напречното сечение на проводника в зависимост от мощността на потребителите. За медната сърцевина на кабела, таблицата за изчисление на мрежата с напрежение 380 V и 220 V. е показана в таблицата.
| Напречно сечение на проводника, кв. mm |
Медни кабелни ядра |
|||
| Мрежово напрежение 380 V | Мрежово напрежение 220 V | |||
| Мощност W | Сила на тока, A | Мощност W | Сила на тока, A | |
| 1.5 | 10.5 | 16 | 4.1 | 19 |
| 2.5 | 16.5 | 25 | 5.9 | 27 |
| 4 | 19.8 | 30 | 8.3 | 38 |
| 6 | 26.4 | 40 | 10.1 | 46 |
| 10 | 33 | 50 | 15.4 | 70 |
| 16 | 49.5 | 75 | 18.7 | 80 |
| 25 | 59.4 | 90 | 25.3 | 115 |
| 35 | 75.9 | 115 | 29.7 | 135 |
| 50 | 95.7 | 145 | 38.5 | 175 |
| 70 | 118.8 | 180 | 47.3 | 215 |
| 95 | 145, 2 | 220 | 57.2 | 265 |
| 120 | 171, 6 | 260 | 66 | 300 |
Според този документ в жилищните сгради се препоръчва да се полагат кабели с медни сърцевини. За да се осигури захранване на някои видове инженерно оборудване, алуминиевото окабеляване е разрешено с минимално напречно сечение от поне 2, 5 квадратни метра. мм.
Таблица на мощността, тока и напречното сечение на алуминиевите проводници
Според таблицата, за да се определи напречното сечение на алуминиевата сърцевина на окабеляването, трябва да се вземат предвид следните коригиращи фактори: според местоположението (в земята, скрито, отворено), според температурния режим, в зависимост от влажността и т.н. В таблицата по-долу изчисленията са правилни за проводници с гумена или пластмасова изолация от степени APPV, VVG, AVVG, писта, PPV, PVS, БВП и др. Кабели с хартиена екранировка или без изолация трябва да се изчисляват според съответния тип таблици.
| Напречно сечение на проводника, кв. mm |
Медни кабелни ядра |
|||
| Мрежово напрежение 380 V | Мрежово напрежение 220 V | |||
| Мощност W | Сила на тока, A | Мощност W | Сила на тока, A | |
| 2.5 | 12.5 | 19 | 4.4 | 22 |
| 4 | 15.1 | 23 | 6.1 | 28 |
| 6 | 19.8 | 30 | 7.9 | 36 |
| 10 | 25.7 | 39 | 11 | 50 |
| 16 | 36.3 | 55 | 13.2 | 60 |
| 25 | 46.2 | 70 | 18.7 | 85 |
| 35 | 56.1 | 85 | 22 | 100 |
| 50 | 72.6 | 110 | 29.7 | 135 |
| 70 | 92.4 | 140 | 36.3 | 165 |
| 95 | 112, 2 | 170 | 44 | 200 |
| 120 | 132 | 200 | 50.6 | 230 |
Дължина и напречно сечение
От получената стойност на изчисленията за кабелната секция трябва да определите допустимата дължина на окабеляването. Това е особено вярно, когато създавате удължителни кабели. Точните стойности, получени при изчисленията, трябва да бъдат допълнително увеличени с 15 cm (граница на превключване за кримпване, заваряване или запояване). Тази операция е особено важна за зони с високи допълнителни натоварвания по време на работа на електрическата мрежа.
За ежедневните изчисления се използва следната формула:
I = P / U * cosφ,
когато:
P е мощността на потребителите, W;
I е силата на тока, A;
U е напрежението на мрежата, V;
cosφ = 1 - фазов корекционен коефициент.
Текуща плътност
За меден кабел с напречно сечение на сърцевината от 1 квадрат. 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.
заключение
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.