Obliczanie przekroju kabla (drutu) - nie mniejszego niż ważny etap podczas projektowania schemat elektryczny mieszkania lub domy. Od właściwego wyboru i jakości prace związane z instalacją elektryczną zależy od bezpieczeństwa i stabilności odbiorców energii elektrycznej. NA etap początkowy należy wziąć pod uwagę takie dane wyjściowe, jak planowany pobór mocy, długość przewodów i ich rodzaj, rodzaj prądu, sposób ułożenia przewodów. Dla jasności rozważymy metodę określania przekroju, główne tabele i wzory. Możesz także skorzystać ze specjalnego programu obliczeniowego przedstawionego na końcu głównego materiału.
Obliczanie sekcji mocy
Optymalna powierzchnia przekroju umożliwia przepływ prądu bez ryzyka przegrzania przewodów. Dlatego projektując instalację elektryczną należy przede wszystkim znaleźć optymalny przekrój przewodu w zależności od poboru mocy. Aby obliczyć tę wartość, musisz obliczyć całkowitą moc wszystkich urządzeń, które planujesz podłączyć. Jednocześnie należy wziąć pod uwagę fakt, że nie wszyscy konsumenci połączą się w tym samym czasie. Przeanalizuj tę częstotliwość, aby ją wybrać optymalna średnicażyły przewodzące (więcej szczegółów w następnym akapicie „Obliczanie obciążenia”).
Tabela: Przybliżone zużycie energii przez domowe urządzenia elektryczne.
| Nazwa | Moc, W |
|---|---|
| Oświetlenie | 1800-3700 |
| Telewizory | 120-140 |
| Sprzęt radiowy i audio | 70-100 |
| Lodówki | 165-300 |
| Zamrażarki | 140 |
| Pralki | 2000-2500 |
| jacuzzi | 2000-2500 |
| Odkurzacze | 650-1400 |
| Żelazka elektryczne | 900-1700 |
| Czajniki elektryczne | 1850-2000 |
| Zmywarka na gorącą wodę | 2200-2500 |
| Elektryczne ekspresy do kawy | 650-1000 |
| Elektryczne maszynki do mielenia mięsa | 1100 |
| Sokowirówki | 200-300 |
| Tostery | 650-1050 |
| Miksery | 250-400 |
| Elektryczne suszarki do włosów | 400-1600 |
| mikrofale | 900-1300 |
| Filtry nadpłytowe | 250 |
| Fani | 1000-2000 |
| Piece grillowe | 650-1350 |
| Stacjonarne kuchenki elektryczne | 8500-10500 |
| Sauny elektryczne | 12000 |
W przypadku sieci domowej o napięciu 220 woltów wartość prądu (w amperach, A) określa się za pomocą następującego wzoru:
I=P/U,
gdzie P to pełne obciążenie elektryczne (podane w tabeli i wskazane w karcie technicznej urządzenia), W (wat);
U – napięcie sieć elektryczna(w tym przypadku 220), V (wolty).
Jeśli napięcie sieciowe wynosi 380 woltów, wówczas wzór obliczeniowy jest następujący:
I = P /√3× U= P /1,73× U,
gdzie P to całkowite zużycie energii, W;
U — napięcie sieciowe (380), V.
Dopuszczalne obciążenie przewód z miedzi wynosi 10 A/mm², a dla aluminium – 8 A/mm². Do obliczeń potrzebna jest wynikowa wartość prądu ( I) podzielone przez 10 lub 8 (w zależności od wybranego przewodnika). Wynikowa wartość będzie przybliżony rozmiar wymagana sekcja.
Obliczanie obciążenia
NA etap początkowy Zaleca się dokonanie regulacji pod kątem obciążenia. Zostało to wspomniane powyżej, ale powtórzmy, że w życiu codziennym rzadko zdarzają się sytuacje, w których wszyscy odbiorcy energii włączają się w tym samym czasie. Najczęściej niektóre urządzenia działają, a inne nie. Dlatego dla wyjaśnienia wynikową wartość przekroju należy pomnożyć przez współczynnik popytu ( Ks). Jeśli masz pewność, że będziesz obsługiwać wszystkie urządzenia na raz, nie musisz stosować podanego współczynnika.
Tabela: Współczynniki popytu różnych odbiorców (Kс).
Wpływ długości przewodu
Długość przewodu jest ważna przy budowie sieci skala przemysłowa gdy trzeba ciągnąć kabel na duże odległości. Podczas przepływu prądu przez przewody powstają straty mocy (dU), które oblicza się ze wzoru:
gdzie ja to aktualna siła;
p – rezystywność (dla miedzi – 0,0175, dla aluminium – 0,0281);
L – długość kabla;
S – obliczona powierzchnia przekroju przewodu.
Według Specyfikacja techniczna maksymalny spadek napięcia na długości przewodu nie powinien przekraczać 5%. Jeśli spadek jest znaczny, powinieneś wybrać inny kabel. Można to zrobić za pomocą tabel, które już pokazują zależność wielkości mocy i prądu od pola przekroju.
Tabela: Dobór przewodu na napięcie 220 V.
| Przekrój rdzenia drutu, mm 2 | Średnica rdzenia przewodnika, mm | Przewodniki miedziane | Przewodniki aluminiowe | ||
| Aktualny, A | Moc, W | Aktualny, A | moc, kW | ||
| 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 |
Przykład obliczeń
Planując schemat połączeń w mieszkaniu, należy najpierw określić miejsca, w których będą zlokalizowane gniazdka i oprawy oświetleniowe. Konieczne jest określenie, które urządzenia będą używane i gdzie. Następnie możesz tworzyć ogólny schemat połączeń i obliczyć długość kabla. Na podstawie uzyskanych danych oblicza się przekrój poprzeczny kabla, korzystając ze wzorów podanych powyżej.
Załóżmy, że musimy określić rozmiar kabla, który ma zostać podłączony pralka. Weźmy moc z tabeli - 2000 W i określmy moc prądu:
I=2000 W / 220 V=9,09 A (w zaokrągleniu do 9 A). Aby zwiększyć margines bezpieczeństwa, można dodać kilka amperów i dobrać odpowiedni przekrój w zależności od rodzaju przewodu i sposobu montażu. Nieuwzględnione wystarczy przykład kabel trójżyłowy o przekroju żyły miedzianej 1,5 mm².
| Przekrój miedzianego rdzenia przewodnika, mm² | Dopuszczalny ciągły prąd obciążenia, A | Maksymalna moc obciążenia jednofazowego dla napięcia 220 V, kW | Prąd znamionowy wyłącznika, A | Maksymalny prąd wyłącznika, A | Możliwi konsumenci |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 10 | 16 | grupy oświetleniowe i alarmowe |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 16 | 25 | gniazda elektryczne i podłogi elektryczne |
| 4 | 38 | 8,3 | 25 | 32 | podgrzewacze wody i klimatyzatory |
| 6 | 46 | 10,1 | 32 | 40 | kuchenki i piekarniki elektryczne |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 63 | wejściowe linie zasilające |
Kabel programu obliczeniowego 2.1
Po zapoznaniu się z metodologią obliczeń i specjalnymi tabelami dla wygody możesz skorzystać z tego programu. Zaoszczędzi to niezależnych obliczeń i dobierze optymalny przekrój kabla według określonych parametrów.
W programie Cable 2.1 występują dwa rodzaje obliczeń:
- Obliczanie przekroju dla danej mocy lub prądu.
- Obliczanie maksymalnego prądu i mocy na podstawie przekroju.
Przyjrzyjmy się każdemu z nich.
W pierwszym przypadku należy wpisać:
- Wartość mocy (w rozważanym przykładzie 2 kW).
- Wybierz rodzaj prądu, rodzaj przewodu, sposób instalacji i liczbę żył.
- Po kliknięciu przycisku „Oblicz” program wyświetli wymagany przekrój, aktualną wytrzymałość, zalecaną wyłącznik obwodu i urządzenie wyłączenie ochronne(RCD).
Obliczanie przekroju dla danej mocy lub prądu
W drugim przypadku dla określonego przekroju przewodu program wybiera maksymalny dopuszczalny:
- Moc.
- Aktualna siła.
- Zalecany prąd wyłącznika automatycznego.
- Zalecany RCD.
Obliczanie maksymalnego prądu i mocy na podstawie przekroju
Jak widać interfejs kalkulatora jest dość prosty, a wyniki końcowe są przydatne i pouczające.
Nie wymaga instalacji. Otwórz archiwum i uruchom plik „cable.exe”.
Film na ten temat
Kabel nie może przenosić prądu o większej wartości niż określona. Projektując i instalując instalację elektryczną w mieszkaniu lub domu, należy wybrać odpowiedni przekrój przewodu. Pozwoli to uniknąć przegrzania przewodów, zwarć i nieplanowanych napraw w przyszłości.
Zatem znana moc każdego urządzenia elektrycznego w domu to znana ilość oprawy oświetleniowe i punkty oświetleniowe pozwalają obliczyć całkowity pobrany prąd. Nie jest to dokładna kwota, ponieważ większość wartości dotyczy pojemności różne urządzenia są uśrednione. Dlatego należy natychmiast dodać do tej liczby 5% jej wartości.
Średnie odczyty mocy dla popularnych urządzeń elektrycznych
| Konsument | Moc, W |
| telewizja | 300 |
| Drukarka | 500 |
| Komputer | 500 |
| Suszarka do włosów | 1200 |
| Żelazo | 1700 |
| Czajnik elektryczny | 1200 |
| Opiekacz | 800 |
| Podgrzewacz | 1500 |
| kuchenka mikrofalowa | 1400 |
| Piekarnik | 2000 |
| Lodówka | 600 |
| Pralka | 2500 |
| Kuchenka elektryczna | 2000 |
| Oświetlenie | 2000 |
| Natychmiastowy podgrzewacz wody | 5000 |
| Bojler | 1500 |
| Wiertarka | 800 |
| Młotek | 1200 |
| Spawarka | 2300 |
| Kosiarka | 1500 |
| Pompa wodna | 1000 |
Wielu uważa, że to wystarczy, aby wybrać prawie standardowe opcje kabli miedzianych:
- przekrój 0,5 mm2 dla przewodów do oświetlania reflektorów;
- przekrój 1,5 mm2 na przewody oświetleniowe do żyrandoli;
- przekrój 2,5 mm2 dla wszystkich gniazd.
Na poziomie użytku domowego prąd, taki schemat wygląda całkiem do przyjęcia. Aż w kuchni lodówka i lodówka postanowiły włączyć się jednocześnie. Czajnik elektryczny, kiedy tam byłeś i oglądałeś telewizję. To samo niemiła niespodzianka dogoni Cię po podłączeniu ekspresu do kawy, pralka i kuchenkę mikrofalową.
Obliczenia termiczne z wykorzystaniem współczynników korekcyjnych
Dla kilku linii w jednym kanale kablowym tabelaryczne wartości prądu maksymalnego należy pomnożyć przez odpowiedni współczynnik:
- 0.68 — dla liczby przewodów od 2 do 5 szt.
- 0.63 — dla przewodów od 7 do 9 szt.
- 0.6 — dla przewodów od 10 do 12 szt.
Współczynnik odnosi się konkretnie do drutów (żył), a nie do liczby przechodzących linii. Przy obliczaniu liczby ułożonych przewodów nie bierze się pod uwagę neutralnego przewodu roboczego ani przewodu uziemiającego. Według PUE i GOST 16442-80 nie wpływają one na nagrzewanie się drutów podczas przepływu normalnych prądów.
Podsumowując powyższe, okazuje się, że aby poprawnie i dokładnie wybrać przekrój drutu, musisz wiedzieć:
- Suma wszystkich mocy maksymalnych urządzeń elektrycznych.
- Charakterystyka sieci: liczba faz i napięcie.
- Charakterystyka materiału kabla.
- Dane tabelaryczne i współczynniki.
Jednocześnie moc nie jest głównym wyznacznikiem pojedynczej linii kablowej lub całości układ wewnętrzny dostawa energii elektrycznej Wybierając przekrój, należy obliczyć maksymalny prąd obciążenia, a następnie porównać go z prądem znamionowym domowego wyłącznika.
Prawidłowy wybór kabel elektryczny jest ważne, aby zapewnić odpowiedni poziom bezpieczeństwa, oszczędne wykorzystanie kabla i pełne wykorzystanie wszystkich możliwości kabla. Dobrze zaprojektowany przekrój musi być w stanie pracować bez uszkodzeń w sposób ciągły przy pełnym obciążeniu, wytrzymywać zwarcia w sieci, zasilać odbiornik odpowiednim napięciem prądowym (bez nadmiernego spadku napięcia) oraz zapewniać funkcjonalność urządzeń ochronnych podczas doziemienia. wady. Dlatego skrupulatny i dokładne obliczenia przekrój kabla według mocy, co dziś można dość szybko zrobić za pomocą naszego kalkulatora online.
Obliczenia wykonujemy indywidualnie, korzystając ze wzoru na obliczenie przekroju kabla oddzielnie dla każdego Przewód zasilający, dla którego należy wybrać konkretny przekrój lub grupę kabli o podobnych charakterystykach. Wszystkie metody określania wymiarów kabli w takim czy innym stopniu są zgodne z głównymi 6 punktami:
- Zbieranie danych o kablu, warunkach jego instalacji, obciążeniu, jakie będzie przenosił itp.
- Definicja minimalny rozmiar kabel w oparciu o aktualne obliczenia
- Określenie minimalnego rozmiaru kabla na podstawie uwzględnienia spadku napięcia
- Określenie minimalnego rozmiaru kabla na podstawie rosnącej temperatury zwarcia
- Określenie minimalnego rozmiaru kabla na podstawie impedancji pętli w przypadku niewystarczającego uziemienia
- Wybór najbardziej odpowiedniego kabla duże rozmiary na podstawie obliczeń punktów 2, 3, 4 i 5
Kalkulator online do obliczania przekroju kabla według mocy
Aplikować kalkulator internetowy Obliczając przekrój kabla, należy zebrać informacje niezbędne do wykonania obliczeń wymiarowych. Zwykle musisz uzyskać następujące informacje:
- Szczegółowa charakterystyka obciążenia, które będzie zasilał kabel
- Przeznaczenie kabla: do prądu trójfazowego, jednofazowego lub stałego
- Napięcie systemu i/lub źródła
- Całkowity prąd obciążenia w kW
- Całkowity współczynnik mocy obciążenia
- Początkowy współczynnik mocy
- Długość kabla od źródła do obciążenia
- Konstrukcja kabla
- Metoda układania kabli
Tabele przekrojów kabli miedzianych i aluminiowych
Tabela przekrojów kabli miedzianych
Tabela sekcji kabel aluminiowy
Przy określaniu większości parametrów obliczeniowych przydatna będzie tabela obliczeń przekrojów kabli prezentowana na naszej stronie internetowej. Ponieważ główne parametry są obliczane na podstawie potrzeb obecnego konsumenta, wszystkie początkowe można obliczyć dość łatwo. Jednak marka kabla i drutu, a także zrozumienie konstrukcji kabla, również odgrywają ważną rolę.
Główne cechy konstrukcji kabla to:
- Materiał przewodnika
- Kształt dyrygenta
- Typ przewodnika
- Powłoka powierzchniowa przewodnika
- Rodzaj izolacji
- Liczba rdzeni
Prąd przepływający przez kabel wytwarza ciepło w wyniku strat w przewodnikach, strat w dielektryku w wyniku izolacji termicznej i strat rezystancyjnych prądu. Dlatego najbardziej podstawową rzeczą jest obliczenie obciążenia, które uwzględnia wszystkie cechy zasilania kabla zasilającego, w tym termiczne. Części tworzące kabel (takie jak przewodniki, izolacja, osłona, zbroja itp.) muszą być w stanie wytrzymać wzrost temperatury i ciepło wydzielane przez kabel.
Obciążalność kabla to maksymalny prąd, który może w sposób ciągły przepływać przez kabel bez uszkodzenia izolacji kabla i innych elementów. To właśnie ten parametr jest wynikiem obliczenia obciążenia w celu określenia całkowitego przekroju.
Kable z większą ilością duże obszary Przekrój przewodniki mają mniejszą utratę rezystancji i mogą lepiej odprowadzać ciepło niż cieńsze kable. Dlatego kabel o przekroju 16 mm2 będzie miał większy wydajność prąd niż kabel 4 mm2.
Jednak taka różnica w przekroju to ogromna różnica w kosztach, szczególnie jeśli chodzi o okablowanie miedziane. Dlatego konieczne jest bardzo dokładne obliczenie przekroju mocy drutu, aby jego dostarczenie było ekonomicznie wykonalne.
Dla systemów prąd przemienny Powszechnie stosowana metoda obliczania spadków napięcia opiera się na współczynniku mocy obciążenia. Ogólnie rzecz biorąc, stosuje się prądy pełnego obciążenia, ale jeśli obciążenie było duże przy uruchomieniu (np. silnik), wówczas należy obliczyć i uwzględnić spadek napięcia na podstawie prądu rozruchowego (moc i współczynnik mocy, jeśli ma to zastosowanie), ponieważ niskie napięcie Jest to także powód awarii drogiego sprzętu, pomimo nowoczesnego poziomu jego ochrony.
Recenzje wideo na temat wyboru przekroju kabla
Skorzystaj z innych kalkulatorów online.
Instalując domową sieć elektryczną, ważne jest, aby wybrać odpowiednie przewody.
Materiał i średnica żył muszą odpowiadać obciążeniu, w przeciwnym razie nastąpi przegrzanie, stopienie izolacji, a następnie zwarcie i pożar.
Metodologię selekcji opisano w tym artykule, którego tematem jest potęga: tabela.
Przepustowość przewodnika charakteryzuje się maksymalną dopuszczalną gęstością prądu.
Ten ostatni definiuje się jako stosunek przewodnika do jego. Jednostka miary - A/kw. mm (ampery na milimetr kwadratowy).
Ale ponieważ prąd jest powiązany z mocą i napięciem (W=U*I), a napięcie jest stałe, wówczas wygodniej jest wybrać przekrój przewodów w zależności od mocy konsumenta. Przecież ten parametr jest zwykle wskazany w paszporcie lub na tabliczce znamionowej.
Nie jest straszne popełnić błąd przy wyborze drutu w kierunku wzrostu: doprowadzi to jedynie do nieuzasadnionych kosztów materiałowych. Błąd w przeciwnym kierunku jest droższy: z powodu przegrzania izolacja topi się, co prowadzi do upływu prądu, a następnie zwarcia i pożaru.
Typ linii i parametr
Maksymalna dopuszczalna gęstość prądu dla przewodnika zależy od 3 czynników:
- materiał przewodników przewodzących prąd;
- sposób instalacji (zewnętrzny/ukryty);
- liczba faz, dla których odbiornik jest zaprojektowany.
Opór elektryczny rdzenia, a co za tym idzie ilość ciepła wydzielanego podczas przepływu prądu, zależy od materiału. Miedź elektryczna ma najniższą rezystancję. Dla aluminium parametr ten jest 1,73 razy większy. Z tego powodu maksymalna dopuszczalna gęstość prądu dla drutów aluminiowych jest 1,73 razy mniejsza niż dla drutów miedzianych.
Intensywność odprowadzania ciepła zależy od sposobu montażu. Na Typ otwarty, druty chłodzą się lepiej niż te umieszczone w tulei, skrzynce czy rowku, dlatego zwiększa się dla nich dopuszczalna gęstość prądu.
Opcje kablowe
Efekt fazowania jest następujący: przy równej mocy urządzenia jednofazowe i trójfazowe zużywają różne prądy. Dlatego dopuszczalna gęstość prądu dla różne liczby fazy są różne.
Mówiąc o dopuszczalnej gęstości prądu, istnieją dwie wartości:
- Dopuszczalna krótkoterminowa: taka gęstość prądu, którą przewodnik może wytrzymać bez przegrzania przez ograniczony czas. Takie przeciążenia występują na przykład podczas uruchamiania silnika elektrycznego.
- Dopuszczalny długoterminowo: prąd o takiej gęstości, że rdzeń przewodzi przez nieokreślony czas, nie ulegając przegrzaniu.
Według PUE dopuszczalna długoterminowa gęstość prądu jest o 40% mniejsza niż dopuszczalna krótkoterminowa.
Uwzględnia się także przeznaczenie linii. Sieć elektryczna jest podzielona na dwie części:
- oświetlenie;
- moc
Linia energetyczna jest obliczana na podstawie obciążenia.
Najnowsze wydanie „Zasad projektowania i podłączania instalacji elektrycznych” (PUE) zabrania stosowania drutów aluminiowych w pomieszczeniach mieszkalnych.
Moc
W przypadku linii zasilającej jedno urządzenie elektryczne wybór przekroju nie jest trudny; wystarczy przyjrzeć się i znaleźć przekrój rdzenia odpowiadający znanemu:
- moc;
- fazowanie;
- metoda układania.
W ten sposób drut do układania tablica rozdzielcza do kotła lub klimatyzatora lub z skrzynki rozdzielczej do jednego z gniazdek.
Inaczej wygląda sytuacja, gdy do jednej linii podłączonych jest kilku odbiorców. Na przykład przewód jest zasilany z grupy gniazd składającej się z kilku punktów, w skład których wchodzi lodówka, kuchenka mikrofalowa, grzejnik elektryczny i telewizor.
Jeśli po prostu zsumujesz ich moc, przekrój drutu będzie zawyżony, a sam drut będzie nieracjonalnie drogi, ponieważ urządzenia działają inaczej i nie jednocześnie.
Dlatego przy obliczaniu całkowitego obciążenia linii od kilku odbiorców stosuje się dwa współczynniki - jednoczesność i popyt.
Współczynnik jednoczesności (Co)
Bierze pod uwagę, w którym zazwyczaj pracują konsumenci inny czas. Dla różne grupy konsumentów, PUE przypisuje swój własny współczynnik jednoczesności. Oto przykładowo jak to się zmienia w zależności od ilości mieszkań podłączonych do linii:
Można zauważyć, że w przypadku jednego mieszkania można uwzględnić synchroniczne włączenie wszystkich urządzeń – współczynnik jednoczesności równy jeden. Jednak wraz ze wzrostem liczby mieszkań prawdopodobieństwo jednoczesnego włączenia wszystkich odbiorców staje się coraz mniejsze, co znajduje odzwierciedlenie w spadku tego współczynnika.
Współczynnik zapotrzebowania (Ks)
Uwzględnia czas pracy urządzenia. Niektóre z nich działają stale, inne włączają się okazjonalnie i na krótki czas. Na przykład dla telewizora współczynnik zapotrzebowania jest równy jeden, dla odkurzacza wynosi 0,1. Dane dla niektórych konsumentów przedstawiono w tabeli:
Na tabliczce znamionowej lub w paszporcie konsumentów, które zawierają silnik elektryczny lub transformator, wskazana jest tylko moc użyteczna (w watach). Zużycie energii będzie wyższe, ponieważ jej część zostanie przeznaczona na pokonanie reaktancji uzwojeń (moc bierna).
Aby określić moc całkowitą, moc użyteczną należy podzielić przez cosϕ - wartość ta jest również podana w paszporcie i na tabliczce znamionowej. Jeżeli nie jest to wskazane, można przyjąć wartość średnią: cosϕ = 0,7. Pełna moc Zwyczajowo mierzy się w woltoamperach (VA).
Prąd liniowy
Jeśli tabela opiera się na prądzie obciążenia, a nie na mocy, najpierw znajdź go za pomocą wzoru I = W / U, gdzie: W to moc urządzenia w watach (W), U to napięcie w woltach (V), a następnie znajdź przekrój. Moc określa się z uwzględnieniem współczynników korygujących opisanych powyżej.
Na przykład po podłączeniu grzejnika o mocy 1,1 kW w obwodzie będzie płynął prąd o natężeniu I = 1100 / 220 = 5 A.
Aparat ochronny
W domowych sieciach elektrycznych stosowane są trzy rodzaje urządzeń zabezpieczających.
Przełącznik automatyczny (VA)
Rozłącza obwód, jeśli prąd w nim przekracza dopuszczalną wartość.
Chroni część sieci przed zwarcia i przeciążenia.
W działaniu VA jest podobny do bezpiecznika, ale w przeciwieństwie do niego nadaje się do ponownego użycia: po wyeliminowaniu usterki, która spowodowała wyłączenie wyłącznika, zostaje ponownie uruchomiony warunki pracy za pomocą przycisku lub przełącznika.
VA dobiera się zgodnie z maksymalnym prądem dopuszczalnym dla chronionego obwodu i w zależności od przekroju przewodów.
Wyłącznik prądu resztkowego lub urządzenie różnicowoprądowe (RCD)
Rozłącza obwód w przypadku upływu prądu, to znaczy, gdy użytkownik dotknął części pod napięciem lub zetknął się z uziemionym przewodnikiem w wyniku uszkodzenia izolacji - konstrukcje budowlane, korpus urządzenia itp.
Różnią się dwoma parametrami:
- Prąd znamionowy. Jest to maksymalny prąd, jaki może przepłynąć przez dany RCD bez jego uszkodzenia. Prąd znamionowy RCD musi być co najmniej o jeden stopień wyższy niż prąd znamionowy zabezpieczającego go VA (to znaczy ustawiony powyżej).
- Wrażliwość. Jest to minimalna wartość prądu upływu, która wyzwala RCD.
Ze względu na czułość wyłączniki różnicowoprądowe dzielą się na następujące kategorie:
- Pożar: Niska czułość 100, 300 lub 500 mA nie zapewnia ochrony przed porażeniem prądem. Za pomocą takich RCD podłącza się na przykład oświetlenie w drewnianych domach.
- Ochrona ludzi i zwierząt przed porażeniem prądem.
RCD i diffavtomat
Te ostatnie są podzielone na dwie podgrupy z ustawieniem prądu upływowego:
- 10 mA: przeznaczony dla odbiorców w pomieszczeniach o dużej wilgotności;
- 30 mA: dla odbiorców w suchych pomieszczeniach.
Za pośrednictwem takich wyłączników różnicowoprądowych podłączani są odbiorcy, co może spowodować obrażenia elektryczne. Nie są wymagane w przypadku oświetlenia i urządzeń typu klimatyzacja zainstalowanych w niedostępnym miejscu.
W sprzedaży dostępne są importowane RCD z ustawieniem prądu upływowego 6 mA. Wartość ta odpowiada standardom Unii Europejskiej i USA.
Im wyższa czułość RCD, tym bardziej prawdopodobne fałszywe alarmy(w zależności od jakości zasilania).
Mechanizm różnicowy automatyczny
Urządzenie „dwa w jednym”: połączone. Kosztuje mniej i jest bardziej kompaktowy niż dwa urządzenia oddzielnie.
Wybór dyrygenta
Druty z przewodnikami aluminiowymi mają podobne oznaczenie - AVVG. Nie są już używane w życiu codziennym, ale czasami można je znaleźć w starych domach.
Najbardziej preferowane przewody to marka VVGng.
Przedrostek „ng” wskazuje na zastosowanie niepalnej izolacji. Do leżenia z tyłu podwieszany sufit w konstrukcji podłogi lub ściany zalecane są przewody o obniżonej emisji dymu. Można je rozpoznać po literach „LS” w oznaczeniach.
Wybór na korzyść druty miedziane ze względu na następujące zalety w porównaniu z aluminium:
- niski opór elektryczny: druty miedziane nagrzewają się mniej i dlatego pozwalają na więcej duża gęstość aktualny;
- Plastikowy: kabel miedziany może mieć przekrój od 1,5 m2 mm i wielokrotnie zginać, aluminium pęka po kilku skrętach, a jego minimalny przekrój wynosi 2,5 metra kwadratowego. mm.
Druty aluminiowe są stosowane w liniach energetycznych, ponieważ są lekkie i niedrogie.
Przekrój kabla według mocy: tabela
Podsumowując, przedstawiamy tabelę pokazującą zależność wymaganego pola przekroju poprzecznego przewodów od obciążenia, materiału i sposobu montażu.
| Wybór przekroju kabla, mm 2 | ||||||||||||
| Otwórz uszczelkę | Uszczelka w rurze | |||||||||||
| Miedź | Aluminium | Miedź | Aluminium | |||||||||
| Aktualny, A | moc, kW | Aktualny, A | moc, kW | Aktualny, A | moc, kW | Aktualny, A | moc, kW | |||||
| 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | mm2 | 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | ||||
| 11 | 2,4 | — | — | — | — | 0,5 | — | — | — | — | — | — |
| 15 | 3,3 | — | — | — | — | 0,75 | — | — | — | — | — | — |
| 17 | 3,7 | 6,4 | — | — | — | 1,0 | — | — | — | — | — | — |
| 23 | 5,0 | 8,7 | — | — | — | 1,5 | 14 | 3,0 | 5,3 | — | — | — |
| 26 | 5,7 | 9,8 | 21 | 4,6 | 7,9 | 2,0 | 19 | 4,1 | 7,2 | 14 | 3,0 | 5,3 |
| 30 | 6,6 | 11 | 24 | 5,2 | 9,1 | 2,5 | 21 | 4,6 | 7,9 | 16 | 3,5 | 6,0 |
| 50 | 11 | 19 | 39 | 8,5 | 14 | 6,0 | 34 | 7,4 | 12 | 26 | 5,7 | 9,8 |
Właściwy dobór przekroju przewodu to przede wszystkim kwestia bezpieczeństwa. Jednocześnie wskazane jest zapewnienie rezerwy na wypadek podłączenia w przyszłości nowych urządzeń elektrycznych.
Do wyboru pola przekroju poprzecznego drutów (czyli grubości) przywiązuje się dużą wagę w praktyce i teorii.
W tym artykule postaramy się zrozumieć pojęcie „powierzchni przekroju” i przeanalizować dane referencyjne.
Obliczanie przekroju drutu
Ściśle mówiąc, stosuje się pojęcie „grubości” drutu mowa potoczna, a bardziej naukowe terminy to średnica i pole przekroju poprzecznego. W praktyce grubość drutu zawsze charakteryzuje się jego polem przekroju poprzecznego.
S = π (D/2) 2, Gdzie
- S– pole przekroju poprzecznego drutu, mm 2
- π – 3,14
- D– średnica żyły drutu, mm. Można to zmierzyć np. suwmiarką.
Wzór na pole przekroju drutu można zapisać w wygodniejszej formie: S = 0,8 D².
Poprawka. Szczerze mówiąc, 0,8 to współczynnik zaokrąglony. Bardziej precyzyjna formuła: π (1/2) 2 = π/4 = 0,785. Dziękujemy uważnym czytelnikom 😉
Rozważmy tylko drut miedziany, ponieważ jest używany w 90% okablowania i instalacji elektrycznej. Zaletami drutów miedzianych w porównaniu z drutami aluminiowymi są łatwość montażu, trwałość i zmniejszona grubość (przy tym samym prądzie).
Ale wraz ze wzrostem średnicy (powierzchni przekroju) wysoka cena drutu miedzianego pochłania wszystkie jego zalety, dlatego aluminium stosuje się głównie tam, gdzie prąd przekracza 50 amperów. W tym przypadku stosuje się kabel z aluminiowym rdzeniem o średnicy 10 mm 2 lub grubszej.
Pole przekroju drutów mierzone jest w milimetrach kwadratowych. Najczęściej spotykane w praktyce przekroje (w elektronice domowej): 0,75, 1,5, 2,5, 4 mm2
Istnieje inna jednostka miary pola przekroju poprzecznego (grubości) drutu, stosowana głównie w USA - systemu AWG. W Samelektrika istnieje również konwersja z AWG na mm 2.
Jeśli chodzi o dobór przewodów to zazwyczaj korzystam z katalogów ze sklepów internetowych, tutaj jest przykład miedzi. Jest najwięcej duży wybór, którego spotkałem. Dobrze też, że wszystko jest szczegółowo opisane – skład, zastosowanie itp.
Polecam również przeczytać mój artykuł, jest tam dużo teoretycznych obliczeń i dyskusji na temat spadków napięcia, rezystancji przewodów dla różnych przekrojów i jaki przekrój wybrać, aby był optymalny dla różnych dopuszczalne upadki Napięcie.
Na stole solidny drut– oznacza, że w pobliżu nie przebiegają już żadne przewody (w odległości mniejszej niż 5 średnic drutu). Przewód bliźniaczy– dwa przewody obok siebie, zwykle w tej samej wspólnej izolacji. Jest to bardziej surowy reżim termiczny, więc maksymalny prąd jest mniejszy. Im więcej drutów w kablu lub wiązce, tym mniejszy musi być maksymalny prąd dla każdego przewodnika ze względu na możliwe wzajemne nagrzewanie się.
Uważam, że ten stół nie jest zbyt wygodny do ćwiczeń. Przecież najczęściej początkowym parametrem jest moc odbiorcy energii elektrycznej, a nie prąd, i na tej podstawie należy wybrać przewód.
Jak znaleźć prąd znając moc? Musisz podzielić moc P (W) przez napięcie (V) i otrzymamy prąd (A):
Jak znaleźć moc, znając prąd? Należy pomnożyć prąd (A) przez napięcie (V), otrzymujemy moc (W):
Te formuły dotyczą przypadku obciążenie aktywne(konsumenci w lokalach mieszkalnych, takich jak żarówki i żelazka). W przypadku obciążeń biernych zwykle stosuje się współczynnik od 0,7 do 0,9 (w przemyśle, w którym pracują duże transformatory i silniki elektryczne).
Oferuję Państwu drugi stół, w którym parametry początkowe - pobór prądu i moc, a wymagane wartości to przekrój drutu i prąd wyłączenia wyłącznika ochronnego.
Wybór grubości drutu i wyłącznika na podstawie zużycia energii i prądu
Poniżej znajduje się tabela wyboru przekroju przewodu w oparciu o znaną moc lub prąd. A w prawej kolumnie znajduje się wybór wyłącznika zainstalowanego w tym przewodzie.
Tabela 2
| Maks. moc, kW |
Maks. Wczytaj obecną, A |
Sekcja druty, mm 2 |
prąd maszynowy, 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 |
Na czerwono zaznaczono przypadki krytyczne, w których lepiej zachować ostrożność i nie oszczędzać na drucie, wybierając drut grubszy niż podano w tabeli. A prąd maszyny jest mniejszy.
Patrząc na talerz, możesz łatwo wybrać aktualny przekrój przewodu, Lub przekrój drutu według mocy.
A także - wybierz wyłącznik dla danego obciążenia.
W poniższej tabeli przedstawiono dane dla następującego przypadku.
- Jednofazowe, napięcie 220 V
- Temperatura środowisko+30 0 С
- Układanie w powietrzu lub w pudełku (w zamkniętej przestrzeni)
- Przewód trójżyłowy, ogólnie izolacja (kabel)
- Stosowany jest ten najpowszechniejszy System TN-S z oddzielnym przewodem uziemiającym
- Dotarcie do konsumenta maksymalna moc- skrajny, ale możliwy przypadek. W takim przypadku może działać maksymalny prąd długi czas bez negatywnych konsekwencji.
Jeżeli temperatura otoczenia jest wyższa o 20 0 C lub w wiązce znajduje się kilka kabli, wówczas zaleca się wybrać większy przekrój (kolejny w szeregu). Jest to szczególnie prawdziwe w przypadkach, gdy wartość prądu roboczego jest bliska wartości maksymalnej.
Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku jakichkolwiek kontrowersyjnych i wątpliwych kwestii, np
- możliwy przyszły wzrost obciążenia
- wysokie prądy rozruchowe
- duże zmiany temperatury ( przewód elektryczny w promieniach słońca)
- pomieszczenia zagrożone pożarem
musisz albo zwiększyć grubość drutów, albo podejść do wyboru bardziej szczegółowo - zapoznaj się z wzorami i podręcznikami. Ale z reguły tabelaryczne dane referencyjne są całkiem odpowiednie w praktyce.
Grubość drutu można określić nie tylko na podstawie danych referencyjnych. Istnieje zasada empiryczna (osiągnięta przez doświadczenie):
Zasada doboru przekroju przewodu dla prądu maksymalnego
Ulec poprawie wymagany obszar Przekrój drutu miedzianego w oparciu o prąd maksymalny można obliczyć, korzystając z tej prostej zasady:
Wymagany przekrój poprzeczny drutu jest równy maksymalnemu prądowi podzielonemu przez 10.
Zasada ta jest podawana bez zastrzeżeń, jeden po drugim, dlatego wynik należy zaokrąglić w górę do najbliższego standardowego rozmiaru. Na przykład prąd wynosi 32 ampery. Potrzebujesz drutu o przekroju 32/10 = 3,2 mm 2. Wybieramy najbliższy (oczywiście w większym kierunku) - 4 mm 2. Jak widać, reguła ta dobrze wpisuje się w dane tabelaryczne.
Ważna uwaga. Zasada ta działa dobrze w przypadku prądów do 40 amperów.. Jeśli prądy są większe (to już przekracza zwyczajne mieszkanie lub w domu takie prądy są na wejściu) - musisz wybrać drut z jeszcze większym marginesem - podziel nie przez 10, ale przez 8 (do 80 A)
Tę samą zasadę można zastosować do wyznaczania maksymalnego prądu płynącego przez drut miedziany o znanej powierzchni:
Maksymalny prąd jest równy polu przekroju poprzecznego pomnożonemu przez 10.
I na zakończenie - znowu o starym, dobrym drucie aluminiowym.
Aluminium przewodzi prąd gorzej niż miedź. To wystarczy, aby wiedzieć, ale oto kilka liczb. W przypadku aluminium (o tym samym przekroju co drut miedziany) przy prądach do 32 A maksymalny prąd będzie tylko o 20% mniejszy niż w przypadku miedzi. Przy prądach do 80 A aluminium przewodzi prąd o 30% gorzej.
W przypadku aluminium ogólna zasada będzie następująca:
Maksymalny prąd drutu aluminiowego jest równy polu przekroju poprzecznego pomnożonemu przez 6.
Uważam, że wiedza zawarta w tym artykule jest wystarczająca, aby wybrać drut kierując się współczynnikami „cena/grubość”, „grubość/temperatura pracy” oraz „grubość/maksymalny prąd i moc”.
Tabela doboru wyłączników dla różne sekcje przewody
Jak widać Niemcy grają ostrożnie i zapewniają duży zapas w porównaniu do nas.
Chociaż może dzieje się tak dlatego, że tabelę zaczerpnięto z instrukcji z „strategicznego” sprzęt przemysłowy.
Jeśli chodzi o dobór przewodów to zazwyczaj korzystam z katalogów ze sklepów internetowych, tutaj jest przykład miedzi. Mają największy wybór jaki kiedykolwiek widziałem. Dobrze też, że wszystko jest szczegółowo opisane – skład, zastosowanie itp.