IeejaVara kabeļa šķērsgriezums pēc jaudas. Sprieguma krituma aprēķins
Kabeļa (vada) šķērsgriezuma aprēķins - ne mazāks par svarīgs posms projektējot elektriskā shēma dzīvokļi vai mājas. No elektroinstalācijas darbu pareizas izvēles un kvalitātes ir atkarīga elektroenerģijas patērētāju drošība un stabilitāte. Sākotnējā posmā ir jāņem vērā tādi sākotnējie dati kā plānotais enerģijas patēriņš, vadu garums un to veids, strāvas veids un vadu uzstādīšanas metode. Skaidrības labad mēs apsvērsim šķērsgriezuma noteikšanas metodi, galvenās tabulas un formulas. Varat arī izmantot īpašo aprēķinu programmu, kas sniegta galvenā materiāla beigās.
Jaudas sekcijas aprēķins
Optimālais šķērsgriezuma laukums ļauj iziet strāvu bez iespējamas vadu pārkaršanas. Tāpēc, projektējot elektroinstalācija, pirmkārt, atrast optimālais šķērsgriezums vadi atkarībā no enerģijas patēriņa. Lai aprēķinātu šo vērtību, jums jāaprēķina visu ierīču kopējā jauda, kuras plānojat savienot. Tajā pašā laikā ņemiet vērā faktu, ka ne visi patērētāji pieslēgsies vienlaikus. Lai atlasītu, analizējiet šo frekvenci optimālais diametrs vadītāju serdeņi (sīkāka informācija nākamajā rindkopā “Slodzes aprēķins”).
Tabula: Aptuvenais sadzīves elektroierīču enerģijas patēriņš.
| Vārds | Jauda, W |
|---|---|
| Apgaismojums | 1800-3700 |
| televizori | 120-140 |
| Radio un audio tehnika | 70-100 |
| Ledusskapji | 165-300 |
| Saldētavas | 140 |
| Veļas mašīnas | 2000-2500 |
| džakuzi | 2000-2500 |
| Putekļu sūcēji | 650-1400 |
| Elektriskie gludekļi | 900-1700 |
| Elektriskās tējkannas | 1850-2000 |
| Karstā ūdens trauku mazgājamā mašīna | 2200-2500 |
| Elektriskie kafijas automāti | 650-1000 |
| Elektriskās gaļas maļamās mašīnas | 1100 |
| Sulu spiedes | 200-300 |
| Tosteri | 650-1050 |
| Mikseri | 250-400 |
| Elektriskie matu žāvētāji | 400-1600 |
| mikroviļņu krāsnis | 900-1300 |
| Virsslāņa filtri | 250 |
| Fani | 1000-2000 |
| Grila krāsnis | 650-1350 |
| Stacionāras elektriskās plītis | 8500-10500 |
| Elektriskās saunas | 12000 |
Priekš mājas tīkls ar spriegumu 220 volti strāvas vērtību (ampēros, A) nosaka pēc šādas formulas:
I=P/U,
kur P ir elektriskā pilna slodze (uzrādīts tabulā un norādīts arī tehniskā pase ierīces), W (vats);
U – spriegums elektrotīkls(V šajā gadījumā 220), V (volti).
Ja tīkla spriegums ir 380 volti, tad aprēķina formula ir šāda:
I = P /√3 × U = P / 1,73 × U,
kur P ir kopējais enerģijas patēriņš, W;
U — tīkla spriegums (380), V.
Vara kabeļa pieļaujamā slodze ir 10 A/mm², bet alumīnija kabelim – 8 A/mm². Lai aprēķinātu, jums ir nepieciešama iegūtā pašreizējā vērtība ( es) dalīts ar 10 vai 8 (atkarībā no izvēlētā vadītāja). Iegūtā vērtība būs aptuvenais vajadzīgās sadaļas izmērs.
Slodzes aprēķins
Ieslēgts sākuma stadija Ieteicams veikt slodzes regulēšanu. Tas tika minēts iepriekš, taču atkārtosim, ka ikdienā reti rodas situācijas, kad visi enerģijas patērētāji ieslēdzas vienlaikus. Visbiežāk dažas ierīces darbojas, bet citas ne. Tāpēc, lai precizētu, iegūtā šķērsgriezuma vērtība jāreizina ar pieprasījuma koeficientu ( Ks). Ja esat pārliecināts, ka darbināsit visas ierīces vienlaikus, tad norādītais koeficients nav jāizmanto.
Tabula: Dažādu patērētāju pieprasījuma koeficienti (Kc).
Vadītāja garuma ietekme
Vada garums ir svarīgs, būvējot rūpnieciska mēroga tīklus, kad kabelis jāvelk ievērojamos attālumos. Strāvas šķērsošanas laikā caur vadiem rodas jaudas zudumi (dU), kurus aprēķina, izmantojot šādu formulu:
kur I – strāvas stiprums;
p – pretestība (varam - 0,0175, alumīnijam - 0,0281);
L – kabeļa garums;
S – aprēķinātais vadītāja šķērsgriezuma laukums.
Saskaņā ar tehniskās specifikācijas, maksimālais sprieguma kritums visā stieples garumā nedrīkst pārsniegt 5%. Ja kritums ir ievērojams, jums vajadzētu izvēlēties citu kabeli. To var izdarīt, izmantojot tabulas, kurās jau parādīta jaudas un strāvas daudzuma atkarība no šķērsgriezuma laukuma.
Tabula: Vada izvēle spriegumam 220 V.
| Stieples serdes šķērsgriezums, mm 2 | Vadītāja serdes diametrs, mm | Vara vadītāji | Alumīnija vadītāji | ||
| Pašreizējais, A | Jauda, W | Pašreizējais, A | jauda, 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 |
Aprēķinu piemērs
Plānojot elektroinstalācijas shēmu dzīvoklī, vispirms ir jānosaka vietas, kur atrodas kontaktligzdas un apgaismojums. Ir jānosaka, kuras ierīces un kur tiks izmantotas. Tālāk jūs varat izveidot vispārējā shēma savienojumus un aprēķiniet kabeļa garumu. Pamatojoties uz iegūtajiem datiem, kabeļa šķērsgriezuma izmēru aprēķina, izmantojot iepriekš norādītās formulas.
Pieņemsim, ka mums ir jānosaka pievienojamā kabeļa izmērs veļas mašīna. Ņemsim jaudu no tabulas - 2000 W un nosakām strāvas stiprumu:
I=2000 W/220 V=9,09 A (noapaļots līdz 9 A). Lai palielinātu drošības rezervi, varat pievienot dažus ampērus un izvēlēties atbilstošo šķērsgriezumu atkarībā no vadītāja veida un uzstādīšanas metodes. Apsvērts derēs piemērs trīsdzīslu kabelis ar vara dzīslu šķērsgriezumu 1,5 mm².
| Vadītāja vara serdeņa šķērsgriezums, mm² | Pieļaujamā nepārtrauktas slodzes strāva, A | Maksimālā vienfāzes slodzes jauda spriegumam 220 V, kW | Strāvas slēdža nominālā strāva, A | Strāvas slēdža maksimālā strāva, A | Iespējamie patērētāji |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 10 | 16 | apgaismojuma un signalizācijas grupas |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 16 | 25 | kontaktligzdu grupas un elektriskās grīdas |
| 4 | 38 | 8,3 | 25 | 32 | ūdens sildītāji un gaisa kondicionieri |
| 6 | 46 | 10,1 | 32 | 40 | elektriskās plītis un krāsnis |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 63 | ievades padeves līnijas |
Aprēķinu programmas kabelis 2.1
Pēc iepazīšanās ar aprēķinu metodiku un speciālajām tabulām, ērtības labad varat izmantot šo programmu. Tas ietaupīs jūs no neatkarīgiem aprēķiniem un izvēlēsies optimālo kabeļa šķērsgriezumu atbilstoši norādītajiem parametriem.
Kabeļa 2.1 programmā ir divu veidu aprēķini:
- Šķērsgriezuma aprēķins noteiktai jaudai vai strāvai.
- Maksimālās strāvas un jaudas aprēķins pēc šķērsgriezuma.
Apskatīsim katru no tiem.
Pirmajā gadījumā jums jāievada:
- Jaudas vērtība (aplūkotajā piemērā 2 kW).
- Izvēlieties strāvas veidu, vadītāja veidu, uzstādīšanas metodi un serdeņu skaitu.
- Noklikšķinot uz pogas "Aprēķināt", programma parādīs nepieciešamo šķērsgriezumu, strāvas stiprumu, ieteicamo ķēdes pārtraucējs un atlikušās strāvas ierīce (RCD).
Šķērsgriezuma aprēķins noteiktai jaudai vai strāvai
Otrajā gadījumā noteiktam vadītāja šķērsgriezumam programma izvēlas maksimāli pieļaujamo:
- Jauda.
- Pašreizējais spēks.
- Ieteicamā ķēdes pārtraucēja strāva.
- Ieteicamais RCD.
Maksimālās strāvas un jaudas aprēķins pēc šķērsgriezuma
Kā redzat, kalkulatora saskarne ir diezgan vienkārša, un gala rezultāti ir noderīgi un informatīvi.
Nav nepieciešama instalācija. Atveriet arhīvu un palaidiet failu “cable.exe”.
Video par šo tēmu
Kabelis nevar pārvadāt vairāk par noteiktu strāvas daudzumu. Projektējot un uzstādot elektroinstalāciju dzīvoklī vai mājā, izvēlieties pareizo vadītāja šķērsgriezumu. Tas ļaus izvairīties no vadu pārkaršanas, īssavienojumiem un neplānotiem remontdarbiem nākotnē.
Ražošanas materiāls un stieples šķērsgriezums(tā būtu pareizāk stieples šķērsgriezuma laukums), iespējams, ir galvenais kritērijs, kas jāievēro, izvēloties vadus un strāvas kabeļus.
Atcerieties, ka kabeļa šķērsgriezuma laukumu (S) aprēķina pēc formulas S = (Pi * D2)/4, kur Pi ir pi vienāds ar 3,14 un D ir diametrs.
Kāpēc tas ir tik svarīgi pareizā izvēle stiepļu sekcijas? Pirmkārt, tāpēc, ka izmantotie vadi un kabeļi ir jūsu mājas vai dzīvokļa elektroinstalācijas galvenie elementi. Un tam jāatbilst visiem standartiem un prasībām attiecībā uz uzticamību un elektrisko drošību.
Galvenā normatīvais dokuments regulējot šķērsgriezuma laukumu elektriskie vadi un kabeļi ir elektroinstalācijas noteikumi (PUE). Galvenie rādītāji, kas nosaka stieples šķērsgriezumu:
Tādējādi nepareizi izvēlēti vadi, kas neatbilst patēriņa slodzei, var uzkarst vai pat izdegt, vienkārši neizturot pašreizējo slodzi, kas nevar neietekmēt jūsu mājokļa elektrisko un ugunsdrošību. Ļoti bieži sastopams gadījums, kad ekonomijas vai citu iemeslu dēļ tiek izmantots vads ar mazāku šķērsgriezumu nekā nepieciešams.
Izvēloties stieples šķērsgriezumu, nevajadzētu vadīties arī pēc teiciena “putru ar sviestu nevar sabojāt”. Vadu izmantošana ar lielāku šķērsgriezumu nekā tas, kas patiesībā ir nepieciešams, tikai radīs lielākas materiālu izmaksas (galu galā acīmredzamu iemeslu dēļ to izmaksas būs lielākas) un radīs papildu grūtības uzstādīšanas laikā.
Vadu un kabeļu vara vadītāju šķērsgriezuma laukuma aprēķins
Tātad, runājot par mājas vai dzīvokļa elektroinstalāciju, optimālais pielietojums būtu: "izvadam" - vara kabeļa vai stieples jaudas grupas ar serdes šķērsgriezumu 2,5 mm2 un apgaismojuma grupām - ar dzīslu šķērsgriezumu. sekcija 1,5 mm2. Ja mājā ir sadzīves tehnika liela jauda, piem. e-pasts plītis, cepeškrāsnis, elektriskās plīts virsmas, tad to barošanai jāizmanto kabeļi un vadi ar šķērsgriezumu 4-6 mm2.
Piedāvātā iespēja izvēlēties vadu un kabeļu šķērsgriezumus, iespējams, ir visizplatītākā un populārākā, uzstādot elektrības vadus dzīvokļos un mājās. Kas kopumā ir saprotams: vara vadi ar šķērsgriezumu 1,5 mm2 spēj “noturēt” slodzi 4,1 kW (strāva - 19 A), 2,5 mm2 - 5,9 kW (27 A), 4 un 6 mm2. – virs 8 un 10 kW. Tas ir pilnīgi pietiekami, lai barotu kontaktligzdas, apgaismes ierīces vai elektriskās plītis. Turklāt šāda vadu šķērsgriezumu izvēle nodrošinās zināmu “rezervi” slodzes jaudas palielināšanās gadījumā, piemēram, pievienojot jaunus “elektriskos punktus”.
Vadu un kabeļu alumīnija vadītāju šķērsgriezuma laukuma aprēķins
Lietojot alumīnija vadus, jāpatur prātā, ka ilgtermiņa pieļaujamās strāvas slodzes uz tiem ir daudz mazākas nekā tad, ja tiek izmantoti vara vadi un līdzīga šķērsgriezuma kabeļi. Tātad alumīnija stiepļu serdeņiem ar šķērsgriezumu 2, mm2 maksimālā slodze ir nedaudz vairāk par 4 kW (strāva ir 22 A), vadītājiem ar šķērsgriezumu 4 mm2 - ne vairāk kā 6 kW.
Ne pēdējais faktors, aprēķinot vadu un kabeļu šķērsgriezumu, ir darba spriegums. Tādējādi ar vienādu elektroierīču jaudas patēriņu strāvas kabeļu vai elektroierīču vadu serdeņu slodze, kas paredzētas vienfāzes spriegumam 220 V, būs lielāka nekā ierīcēm, kas darbojas ar 380 V spriegumu.
Kopumā, lai precīzāk aprēķinātu nepieciešamo kabeļu dzīslu un vadu šķērsgriezumu, ir jāvadās ne tikai pēc slodzes jaudas un serdeņu izgatavošanai izmantotā materiāla; jāņem vērā arī to uzstādīšanas metode, garums, izolācijas veids, kabeļa serdeņu skaits utt. Visi šie faktori ir pilnībā definēti galvenajā normatīvajā dokumentā - Elektroinstalācijas noteikumi .
Vadu izmēru izvēles tabulas
| Vara vadi | ||||
| Spriegums, 220 V | Spriegums, 380 V | |||
| pašreizējais, A | jauda, kWt | pašreizējais, A | jauda, kWt | |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33,0 |
| 16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
| 50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
| 70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
| 95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
| 120 | 300 | 66,0 | 260 | 171,6 |
| Strāvas vada šķērsgriezums, kv.mm | Alumīnija stieples | |||
| Spriegums, 220 V | Spriegums, 380 V | |||
| pašreizējais, A | jauda, kWt | pašreizējais, A | jauda, kWt | |
| 2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11,0 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,0 |
Aprēķinos tika izmantoti dati no PUE tabulām
Rakstā apskatīti galvenie kabeļa šķērsgriezuma izvēles kritēriji un sniegti aprēķinu piemēri.
Tirgos bieži var redzēt ar roku rakstītas zīmes, kas norāda, kura pircējam ir jāiegādājas atkarībā no paredzamās slodzes strāvas. Neticiet šīm zīmēm, jo tās ir maldinošas. Kabeļa šķērsgriezumu izvēlas ne tikai darba strāva, bet arī vairāki citi parametri.
Pirmkārt, jāņem vērā, ka, izmantojot kabeli uz tā iespēju robežas, kabeļa serdeņi uzsilst par vairākiem desmitiem grādu. Strāvas vērtības, kas parādītas 1. attēlā, paredz kabeļa serdeņu uzsildīšanu līdz 65 grādiem temperatūrā vidi 25 grādi. Ja vienā caurulē vai paplātē ir ielikti vairāki kabeļi, tad to savstarpējās sildīšanas dēļ (katrs kabelis silda visus pārējos kabeļus) maksimāli pieļaujamā strāva tiek samazināta par 10 - 30 procentiem.
Arī maksimālā iespējamā strāva samazinās pie paaugstinātas apkārtējās vides temperatūras. Tāpēc grupas tīklā (tīklā no paneļiem līdz lampām, kontaktligzdām un citiem elektriskajiem uztvērējiem) parasti tiek izmantoti kabeļi ar strāvu, kas nepārsniedz 0,6 - 0,7 no 1. attēlā redzamajām vērtībām.
Rīsi. 1. Kabeļu ar vara vadītājiem pieļaujamā ilgtermiņa strāva
Pamatojoties uz to, ir bīstami plaši izmantot slēdžus ar nominālo strāvu 25A, lai aizsargātu kontaktligzdas tīklus, kas novietoti ar kabeļiem ar vara vadītājiem ar šķērsgriezumu 2,5 mm2. Samazinājuma koeficientu tabulas atkarībā no temperatūras un kabeļu skaita vienā teknē ir atrodamas Elektroinstalācijas noteikumos (PUE).
Ja kabelis ir garāks, rodas papildu ierobežojumi. Šajā gadījumā sprieguma zudumi kabelī var sasniegt nepieņemamas vērtības. Parasti, aprēķinot kabeļus, maksimālais zudums līnijā ir ne vairāk kā 5%. Zudumus nav grūti aprēķināt, ja ir zināma kabeļa serdeņu pretestības vērtība un aprēķinātā slodzes strāva. Bet parasti, lai aprēķinātu zaudējumus, viņi izmanto tabulas par zaudējumu atkarību no slodzes momenta. Slodzes momentu aprēķina kā kabeļa garuma metros un jaudas kilovatos reizinājumu.
Dati zaudējumu aprēķināšanai pie vienfāzes sprieguma 220 V ir parādīti 1. tabulā. Piemēram, kabelim ar vara vadītājiem ar šķērsgriezumu 2,5 mm2, ar kabeļa garumu 30 metri un slodzes jaudu 3 kW, slodzes moments ir 30x3 = 90, un zudumi būs 3%. Ja aprēķinātā zuduma vērtība pārsniedz 5%, tad nepieciešams izvēlēties kabeli ar lielāku šķērsgriezumu.
1. tabula. Slodzes moments, kW x m, vara vadītājiem divu vadu līnijā 220 V spriegumam pie noteikta vadītāja šķērsgriezuma
Izmantojot 2. tabulu, varat noteikt zaudējumus trīsfāžu līnijā. Salīdzinot 1. un 2. tabulu, redzams, ka trīsfāžu līnijā ar vara vadiem ar šķērsgriezumu 2,5 mm2 3% zudumi atbilst sešām reizēm. lielāks griezes moments slodzes.
Slodzes griezes momenta trīskāršs pieaugums notiek, pateicoties slodzes jaudas sadalījumam trīs fāzēs, un divkāršs pieaugums tādēļ, ka trīsfāzu tīkls ar simetrisku slodzi (tādas pašas strāvas fāzes vados) strāva neitrālajā vadā vienāds ar nulli. Pie asimetriskas slodzes palielinās kabeļa zudumi, kas jāņem vērā, izvēloties kabeļa šķērsgriezumu.
2. tabula. Slodzes moments, kW x m, vara vadītājiem trīsfāzu četru vadu līnijā ar nulli 380/220 V spriegumam noteiktā vadītāja šķērsgriezumā (lai palielinātu tabulu, noklikšķiniet uz attēla)
Kabeļu zudumiem ir būtiska ietekme, izmantojot zemsprieguma lampas, piemēram, halogēna lampas. Tas ir saprotams: ja uz fāzes un nulles vadītājiem nokrīt 3 volti, tad pie 220 V sprieguma mēs to, visticamāk, nepamanīsim, un pie 12 V sprieguma lampas spriegums samazināsies uz pusi līdz 6 V. Tāpēc transformatori halogēnu lampu barošanai ir maksimāli jātuvina lampām. Piemēram, ar kabeļa garumu 4,5 metri ar šķērsgriezumu 2,5 mm2 un slodzi 0,1 kW (divas 50 W lampas) slodzes griezes moments ir 0,45, kas atbilst 5% zudumam (3. tabula).
3. tabula. Slodzes moments, kW x m, vara vadītājiem divu vadu līnijā 12 V spriegumam pie dotā vadītāja šķērsgriezuma
Iepriekš minētajās tabulās nav ņemta vērā vadītāju pretestības palielināšanās, ko izraisa sasilšana caur tiem plūstošās strāvas dēļ. Tāpēc, ja kabelis tiek izmantots ar strāvu 0,5 vai vairāk no noteiktā šķērsgriezuma kabeļa maksimālās pieļaujamās strāvas, tad ir jāievieš korekcija. Vienkāršākajā gadījumā, ja jūs sagaidāt zaudējumus ne vairāk kā 5%, tad aprēķiniet šķērsgriezumu, pamatojoties uz zaudējumiem 4%. Arī zaudējumi var palielināties, ja tādi ir liels daudzums kabeļu dzīslu savienojumi.
Kabeļiem ar alumīnija vadiem ir 1,7 reizes lielāka pretestība nekā kabeļiem ar vara vadītājiem, un attiecīgi to zudumi ir 1,7 reizes lielāki.
Otrs ierobežojošais faktors gariem kabeļu garumiem ir pārpalikums pieļaujamā vērtība fāzes ķēdes pretestība ir nulle. Lai aizsargātu kabeļus no pārslodzes un īssavienojumiem, parasti tiek izmantoti automātiskie slēdži ar kombinētu atbrīvošanu. Šādiem slēdžiem ir termiski un elektromagnētiski izlaidumi.
Elektromagnētiskā atbrīvošana nodrošina momentānu (sekundes desmitdaļu un pat simtdaļu) tīkla avārijas posma izslēgšanu īssavienojuma gadījumā. Piemēram, ķēdes pārtraucējam, kas apzīmēts ar C25, ir 25 A termiskā atbrīvošana un 250 A elektromagnētiskā atbrīvošana. “C” grupas automātiskajiem jaudas slēdžiem elektromagnētiskās atlaišanas pārrāvuma strāva uz termisko ir no 5 līdz 10. Bet tiek ņemta maksimālā vērtība.
Kopējā fāzes-nulles ķēdes pretestība ietver: transformatoru apakšstacijas pazeminošā transformatora pretestību, kabeļa pretestību no apakšstacijas līdz ēkas ievades sadales iekārtai, kabeļa pretestību, kas novilkta no ASU līdz sadales iekārtas(RU) un pašas grupas līnijas kabeļa pretestība, kuras šķērsgriezums ir jānosaka.
Ja līnijā ir liels skaits kabeļu dzīslu savienojumu, piemēram, liela skaita lampu grupas līnija, kas savienota ar kabeli, tad jāņem vērā arī kontaktu savienojumu pretestība. Ļoti precīzos aprēķinos ir ņemta vērā loka pretestība bojājuma vietā.
Ķēdes pretestība fāze - nullečetrdzīslu kabeļiem ir norādīti 4. tabulā. Tabulā ir ņemta vērā gan fāzes, gan nulles vadītāju pretestība. Pretestības vērtības ir norādītas pie kabeļa serdes temperatūras 65 grādi. Tabula ir derīga arī divu vadu līnijām.
4. tabula. Ķēdes pretestības fāze - nulle 4 dzīslu kabeļiem, Ohm/km pie serdes temperatūras 65 o C
Pilsētas transformatoru apakšstacijās parasti tiek uzstādīti transformatori ar jaudu 630 kV vai vairāk. A un vairāk, kuru izejas pretestība Rtp ir mazāka par 0,1 omu. Laukos var izmantot 160 - 250 kV transformatorus. Un kuru izejas pretestība ir aptuveni 0,15 omi, un pat transformatori 40–100 kV. A, kura izejas pretestība ir 0,65–0,25 omi.
Piegādes tīkla kabeļi no pilsētas transformatoru apakšstacijām uz māju ASU parasti tiek izmantoti ar alumīnija vadiem, kuru fāzes vada šķērsgriezums ir vismaz 70 - 120 mm2. Ja šo līniju garums ir mazāks par 200 metriem, barošanas kabeļa fāzes nulles ķēdes pretestība (Rpc) var būt vienāda ar 0,3 omi. Lai veiktu precīzāku aprēķinu, jums jāzina kabeļa garums un šķērsgriezums vai jāizmēra šī pretestība. Viena no ierīcēm šādiem mērījumiem (Vector device) ir parādīta attēlā. 2.
Rīsi. 2. Ierīce fāzes-nulles ķēdes "Vector" pretestības mērīšanai
Līnijas pretestībai jābūt tādai, lai īssavienojuma gadījumā strāva ķēdē garantēti pārsniegtu elektromagnētiskās atbrīvošanas darba strāvu. Attiecīgi ķēdes pārtraucējam C25 īssavienojuma strāvai līnijā ir jāpārsniedz vērtība 1,15x10x25=287 A, šeit 1,15 ir drošības koeficients. Tāpēc C25 slēdža fāzes-nulles ķēdes pretestībai nevajadzētu būt lielākai par 220V/287A=0,76 omi. Attiecīgi ķēdes slēdzim C16 ķēdes pretestība nedrīkst pārsniegt 220V/1,15x160A=1,19 omi un C10 automātiskajam slēdzim - ne vairāk kā 220V/1,15x100=1,91 omi.
Tādējādi pilsētvidei daudzdzīvokļu māja, ņemot Rtp = 0,1 Ohm; Rpk=0,3 omi, ligzdu tīklā izmantojot kabeli ar vara vadiem ar šķērsgriezumu 2,5 mm2, aizsargātu ar C16 automātisko slēdzi, kabeļa pretestība Rgr (fāzes un nulles vadītāji) nedrīkst pārsniegt Rgr=1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 omi. No 4. tabulas atrodam tā garumu - 0,79/17,46 = 0,045 km, jeb 45 metri. Lielākajai daļai dzīvokļu šis garums ir pietiekams.
Izmantojot automātisko slēdzi C25, lai aizsargātu kabeli ar šķērsgriezumu 2,5 mm2, ķēdes pretestībai jābūt mazākai par 0,76 - 0,4 = 0,36 omi, kas atbilst maksimālajam kabeļa garumam 0,36/17,46 = 0,02 km vai 20 metri.
Izmantojot C10 automātisko slēdzi, lai aizsargātu grupas apgaismojuma līniju, kas izgatavota ar kabeli ar vara vadītājiem ar šķērsgriezumu 1,5 mm2, mēs iegūstam maksimālo pieļaujamo kabeļa pretestību 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, kas atbilst maksimālajam kabeļa garumam. no 1,51/29, 1 = 0,052 km vai 52 metri. Ja šāda līnija ir aizsargāta ar C16 automātisko slēdzi, tad maksimālais līnijas garums būs 0,79/29,1 = 0,027 km jeb 27 metri.
Pirmkārt, risinot jebkuru piemēru, lai noteiktu vadu šķērsgriezumu ar aprēķināto slodzi un elektroinstalācijas garumu \kabelis, vads\ ir jāzina to standarta šķērsgriezumi. It īpaši, veicot līnijas vai kontaktligzdas un apgaismojumu.
Vada šķērsgriezuma aprēķins, pamatojoties uz slodzi
Standarta sadaļas:
0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0;
25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400.
Kā definēt un pielietot praksē?
Pieņemsim, ka mums ir jānosaka trīsfāzu strāvas līnijas alumīnija vadu šķērsgriezums pie sprieguma 380\220V. Līnija baro grupas apgaismojuma paneli, panelis tieši baro savas līnijas uz dažādas telpas,\biroji, pagrabs\. Paredzamā slodze būs 20 kW. Līnijas garums līdz grupas apgaismojuma panelim ir, piemēram, 120 metri.
Vispirms mums ir jānosaka slodzes griezes moments. Slodzes momentu aprēķina kā garuma un pašas slodzes reizinājumu. M=2400.
Vadu šķērsgriezumu nosaka pēc formulas: g=M\C E; kur C ir vadītāja materiāla koeficients atkarībā no sprieguma; E ir sprieguma zuduma procentuālais daudzums. Lai jūs netērētu laiku tabulas meklēšanai, šo skaitļu vērtības katram piemēram vienkārši jāpieraksta savā darba žurnālā. Šajā piemērā mēs ņemam šādas vērtības: C=46; E=1,5. Tātad: g=M\C E=2400\46 *1,5=34,7. Mēs ņemam vērā vadu standarta šķērsgriezumu un iestatām vadu šķērsgriezumu tuvu vērtībai - 35\mm kvadrātā\.
Dotajā piemērā līnija bija trīsfāžu ar nulli.
Vara vadu un kabeļu šķērsgriezums - strāva:
Lai noteiktu vara vadu šķērsgriezumu trīsfāzu strāvas līnijai bez nulles sprieguma 220V., vērtības AR Un E tiek pieņemti citi: C=25,6; E=2.
Piemēram, ir jāaprēķina līnijas slodzes moments ar trim dažādiem garumiem un trim projektētām slodzēm. Pirmais līnijas segments 15 metru garumā atbilst 4 kW slodzei, otrais 20 metru līnijas segments atbilst 5 kW slodzei, trešais 10 metru līnijas segments būs 2 kW.
M=15\4+5+2\+20\5+2\+10*2=165+140+20=325.
No šejienes mēs nosakām vadu šķērsgriezumu:
g=M\C*E=325\25,6*2=325\51,2=6,3.
Mēs pieņemam tuvāko standarta stieples šķērsgriezumu 10 milimetru kvadrātā.
Lai noteiktu alumīnija vadu šķērsgriezumu līnijā ar vienfāzes strāvu un spriegumu 220 V, matemātiskie aprēķini tiek veikti līdzīgi, aprēķinos tiek pieņemtas šādas vērtības: E = 2,5; C=7,7.
Tīkla sadales sistēma attiecīgi var būt atšķirīga, vara un alumīnija vadiem būs sava koeficienta vērtība AR.
Vara vadiem ar tīkla spriegumu 380\220V, trīsfāzu līnija ar nulli, C = 77.
Pie sprieguma 380\220V, divfāzu ar nulli, C=34.
Pie 220V sprieguma, vienfāzes līnija, C = 12,8.
Pie sprieguma 220\127V, trīsfāzu ar nulli, C=25,6.
Pie 220V sprieguma, trīsfāzu, C = 25,6.
Pie sprieguma 220\127V, divfāzu ar nulli, C=11,4.
Alumīnija stieples šķērsgriezums
Alumīnija stieplēm:
380\220V., trīsfāzu ar nulli, C=46.
380\220V., divfāzu ar nulli, C=20.
220V., vienfāzes, C=7,7.
220\127V., trīsfāzu ar nulli, C=15,5.
220\127V., divfāzu ar nulli, C=6,9.
Procentuālā vērtība- E aprēķinos var ņemt vidējo: no 1,5 līdz 2,5.
Risinājumu neatbilstības nebūs būtiskas, jo tiek pieņemts standarta stieples šķērsgriezums, kas ir tuvu vērtībai.
Kabeļa šķērsgriezums atkarībā no strāvas jaudas.Kā noteikt stieples šķērsgriezumu un diametru zem slodzes?
Kabeļa šķērsgriezums un slodzes jauda tabulā (atsevišķi)
Skatiet arī papildu tabulu par kabeļa šķērsgriezumu pēc jaudas, pēc strāvas:
vai ērtības labad cita formula))
Kabeļa vai stieples šķērsgriezuma un slodzes strāvas tabula:
Vadu šķērsgriezuma laukuma izvēlei (citiem vārdiem sakot, biezumam) tiek pievērsta liela uzmanība praksē un teorētiski.
Šajā rakstā mēs centīsimies izprast jēdzienu “šķērslaukums” un analizēsim atsauces datus.
Vada šķērsgriezuma aprēķins
Stingri sakot, tiek izmantots stieples “biezuma” jēdziens sarunvalodas runa, un zinātniskāki termini ir diametrs un šķērsgriezuma laukums. Praksē stieples biezumu vienmēr raksturo tā šķērsgriezuma laukums.
S = π (D/2) 2, Kur
- S– stieples šķērsgriezuma laukums, mm 2
- π – 3,14
- D– stieples vadītāja diametrs, mm. To var izmērīt, piemēram, ar suportu.
Stieples šķērsgriezuma laukuma formulu var uzrakstīt vairāk ērta forma: S = 0,8 D².
Grozījumi. Atklāti sakot, 0,8 ir noapaļots koeficients. Precīzāka formula: π (1/2) 2 = π/4 = 0,785. Paldies vērīgajiem lasītājiem 😉
Apsvērsim tikai vara stieple, jo 90% elektroinstalācijas un instalācijas tiek izmantota. Vara vadu priekšrocības salīdzinājumā ar alumīnija stieplēm ir uzstādīšanas vienkāršība, izturība un samazināts biezums (pie vienas strāvas).
Bet, palielinoties diametram (griezuma laukumam), vara stieples augstā cena noēd visas tās priekšrocības, tāpēc alumīniju galvenokārt izmanto tur, kur strāva pārsniedz 50 ampērus. Šajā gadījumā tiek izmantots kabelis ar 10 mm 2 vai biezāku alumīnija serdi.
Vadu šķērsgriezuma laukums tiek mērīts collās kvadrātmilimetros. Praksē visbiežāk sastopamie šķērsgriezuma laukumi (sadzīves elektrībā): 0,75, 1,5, 2,5, 4 mm2
Ir vēl viena stieples šķērsgriezuma laukuma (biezuma) mērīšanas vienība, ko galvenokārt izmanto ASV - AWG sistēma. Samelektrikā ir arī pārveidošana no AWG uz mm 2.
Attiecībā uz vadu izvēli es parasti izmantoju katalogus no interneta veikaliem, šeit ir vara piemērs. Viņiem ir lielākā izvēle, kādu esmu redzējis. Ir arī labi, ka viss ir detalizēti aprakstīts - sastāvs, pielietojumi utt.
Iesaku izlasīt arī manu rakstu, tur ir daudz teorētisku aprēķinu un diskusiju par sprieguma kritumu, vadu pretestību dažādiem šķērsgriezumiem un to, kādu šķērsgriezumu izvēlēties ir optimāls dažādiem pieļaujamiem sprieguma kritumiem.
Tabulā ciets vads– nozīmē, ka tuvumā vairs neiet vadi (attālumā, kas mazāks par 5 vadu diametriem). Dvīņu vads– divi vadi blakus, parasti vienā kopējā izolācijā. Tas ir nopietnāks termiskais režīms, tāpēc maksimālā strāva ir mazāka. Un jo vairāk vadu kabelī vai saišķī, jo mazākai jābūt katra vadītāja maksimālajai strāvai iespējamās savstarpējās sildīšanas dēļ.
Man šķiet, ka šī tabula nav īpaši ērta praksei. Galu galā visbiežāk sākotnējais parametrs ir elektroenerģijas patērētāja jauda, nevis strāva, un, pamatojoties uz to, jums jāizvēlas vads.
Kā atrast strāvu, zinot jaudu? Jums jāsadala jauda P (W) ar spriegumu (V), un mēs iegūstam strāvu (A):
Kā atrast jaudu, zinot strāvu? Jums jāreizina strāva (A) ar spriegumu (V), mēs iegūstam jaudu (W):
Šīs formulas ir paredzētas aktīvai slodzei (patērētājiem dzīvojamās telpās, piemēram, spuldzēs un gludekļos). Reaktīvām slodzēm parasti izmanto koeficientu no 0,7 līdz 0,9 (rūpniecībā, kur darbojas lieli transformatori un elektromotori).
Piedāvāju jums otru tabulu, kurā sākotnējie parametri- strāvas un strāvas patēriņš, un nepieciešamās vērtības ir stieples šķērsgriezums un aizsargslēdža izslēgšanas strāva.
Vada un slēdža biezuma izvēle, pamatojoties uz enerģijas patēriņu un strāvu
Zemāk ir tabula stieples šķērsgriezuma izvēlei, pamatojoties uz zināmo jaudu vai strāvu. Un labajā kolonnā ir šajā vadā uzstādītā ķēdes pārtraucēja izvēle.
2. tabula
| Maks. spēks, kW |
Maks. slodzes strāva, A |
sadaļa vadi, mm 2 |
Mašīnas strāva, A |
| 1 | 4.5 | 1 | 4-6 |
| 2 | 9.1 | 1.5 | 10 |
| 3 | 13.6 | 2.5 | 16 |
| 4 | 18.2 | 2.5 | 20 |
| 5 | 22.7 | 4 | 25 |
| 6 | 27.3 | 4 | 32 |
| 7 | 31.8 | 4 | 32 |
| 8 | 36.4 | 6 | 40 |
| 9 | 40.9 | 6 | 50 |
| 10 | 45.5 | 10 | 50 |
| 11 | 50.0 | 10 | 50 |
| 12 | 54.5 | 16 | 63 |
| 13 | 59.1 | 16 | 63 |
| 14 | 63.6 | 16 | 80 |
| 15 | 68.2 | 25 | 80 |
| 16 | 72.7 | 25 | 80 |
| 17 | 77.3 | 25 | 80 |
Sarkanā krāsā izcelti kritiskie gadījumi, kuros labāk spēlēt droši un neskopoties ar vadu, izvēloties resnāku vadu, nekā norādīts tabulā. Un mašīnas strāva ir mazāka.
Aplūkojot šķīvi, jūs varat viegli izvēlēties strāvas vada šķērsgriezums, vai stieples šķērsgriezums pēc jaudas.
Un arī - izvēlieties automātisko slēdzi noteiktai slodzei.
Šajā tabulā ir parādīti dati par šādu gadījumu.
- Vienfāzes, spriegums 220 V
- Apkārtējās vides temperatūra +30 0 C
- Nolikšana gaisā vai kastē (slēgtā telpā)
- Trīsdzīslu vads, vispārējā izolācijā (kabelis)
- Visizplatītākā TN-S sistēma tiek izmantota ar atsevišķu zemējuma vadu
- Maksimālās jaudas sasniegšana patērētājam ir galējība, bet iespējamais gadījums. Šajā gadījumā var darboties maksimālā strāva ilgu laiku bez negatīvām sekām.
Ja apkārtējās vides temperatūra ir par 20 0 C augstāka, vai saišķī ir vairāki kabeļi, tad ieteicams izvēlēties lielāku šķērsgriezumu (nākamo sērijā). Tas jo īpaši attiecas uz gadījumiem, kad darba strāvas vērtība ir tuvu maksimālajai.
Vispār, ja rodas kādi strīdīgi un šaubīgi jautājumi, piemēram
- iespējama slodzes palielināšanās nākotnē
- lielas ieslēgšanas strāvas
- lielas temperatūras izmaiņas (elektrības vads saulē)
- ugunsbīstamas telpas
jums ir vai nu jāpalielina vadu biezums, vai arī jāpieiet izvēlei sīkāk - skatiet formulas un atsauces grāmatas. Bet, kā likums, tabulas atsauces dati ir diezgan piemēroti praksei.
Stieples biezumu var noteikt ne tikai pēc atsauces datiem. Pastāv empīrisks (pieredzējis) noteikums:
Noteikums stieples šķērsgriezuma laukuma izvēlei maksimālajai strāvai
Varat izvēlēties vajadzīgo vara stieples šķērsgriezuma laukumu, pamatojoties uz maksimālo strāvu, izmantojot šo vienkāršo noteikumu:
Nepieciešamais stieples šķērsgriezuma laukums ir vienāds ar maksimālo strāvu, kas dalīta ar 10.
Šis noteikums ir dots bez rezerves, aizmugure pret aizmuguri, tāpēc rezultāts ir jānoapaļo līdz tuvākajam standarta izmēram. Piemēram, strāva ir 32 ampēri. Jums ir nepieciešams vads ar šķērsgriezumu 32/10 = 3,2 mm 2. Mēs izvēlamies tuvāko (dabiski, lielākā virzienā) - 4 mm 2. Kā redzat, šis noteikums labi iekļaujas tabulas datos.
Svarīga piezīme. Šis noteikums labi darbojas strāvām līdz 40 ampēriem.. Ja strāvas ir lielākas (tas jau ir tālāk parasts dzīvoklis vai mājās šādas strāvas ir pie ieejas) - jums jāizvēlas vads ar vēl lielāku rezervi - dala nevis ar 10, bet ar 8 (līdz 80 A)
To pašu noteikumu var noteikt, lai atrastu maksimālo strāvu caur vara stiepli ar zināmu laukumu:
Maksimālā strāva ir vienāda ar šķērsgriezuma laukumu, kas reizināts ar 10.
Un noslēgumā - atkal par veco labo alumīnija stiepli.
Alumīnijs vada strāvu sliktāk nekā varš. Tas ir pietiekami, lai zinātu, bet šeit ir daži skaitļi. Alumīnijam (tāds pats šķērsgriezums kā vara stieplei) pie strāvām līdz 32 A maksimālā strāva būs tikai par 20% mazāka nekā vara. Pie strāvas līdz 80 A alumīnijs vada strāvu par 30% sliktāk.
Alumīnijam īkšķa noteikums būtu šāds:
Alumīnija stieples maksimālā strāva ir vienāda ar šķērsgriezuma laukumu, kas reizināts ar 6.
Uzskatu, ka šajā rakstā sniegtās zināšanas ir pilnīgi pietiekamas, lai izvēlētos vadu pēc attiecībām “cena/biezums”, “biezums/darba temperatūra” un “biezums/maksimālā strāva un jauda”.
Strāvas slēdžu izvēles tabula priekš dažādas sadaļas vadi
Kā redzat, vācieši spēlē droši un nodrošina liels krājums salīdzinot ar mums.
Lai gan, iespējams, tas ir tāpēc, ka tabula tika ņemta no instrukcijām no “stratēģiskām” rūpnieciskajām iekārtām.
Attiecībā uz vadu izvēli es parasti izmantoju katalogus no interneta veikaliem, šeit ir vara piemērs. Viņiem ir lielākā izvēle, kādu esmu redzējis. Ir arī labi, ka viss ir detalizēti aprakstīts - sastāvs, pielietojumi utt.