Jak wybrać i poprawnie obliczyć przekrój kabla

Treść artykułu

• Dlaczego konieczne jest wybranie przekroju kabla
• Dobór kabla dla grupy odbiorców
• Przykład doboru kabla do kotła domowego

Jak dobrać kabel do samodzielnego podłączenia sprzętu AGD, zapewniając bezpieczeństwo okablowania, a jednocześnie nie przepłacając? Czym się kierować przy wyborze i jak obliczyć przekrój kabla dla grupy odbiorców? Możesz dowiedzieć się o tym z tego artykułu..

Przekrój poprzeczny kabla to pole przekroju poprzecznego przewodu przewodzącego prąd. W większości przypadków nacięcie rdzenia kabla jest okrągłe, a jego pole przekroju można obliczyć ze wzoru na pole koła. Jednak biorąc pod uwagę różnorodność kształtów kabli, do opisania ich głównych cech fizycznych nie stosuje się wymiaru liniowego, ale wartość pola przekroju. Ta cecha jest znormalizowana we wszystkich krajach. W naszym kraju jest to regulowane przez PUE „Przepisy dotyczące instalacji elektrycznych”.

Dlaczego konieczne jest wybranie przekroju kabla

Właściwy dobór przekroju kabla to przede wszystkim Twoje bezpieczeństwo. Jeśli kabel nie wytrzyma obciążenia prądowego, przegrzewa się, izolacja topi się, aw rezultacie może dojść do zwarcia i pożaru..

Jak wybrać kabel o wymaganym przekroju, unikając przypadków, gdy przy jednoczesnym włączeniu kilku urządzeń pojawia się zapach topniejącej izolacji i nie przepłacać dodatkowych pieniędzy za pomocą przewodów z dużym marginesem?

Do zasilania lokali mieszkalnych stosuje się dwa główne typy kabli: miedziane i aluminiowe. Miedź jest droższa niż aluminium. Ale w nowoczesnym okablowaniu preferuje się to. Aluminium ma wyższą odporność wewnętrzną i jest kruchym metalem, który szybko się utlenia. Miedź to elastyczny materiał, który jest mniej podatny na utlenianie. Ostatnio kable aluminiowe były używane wyłącznie do renowacji instalacji elektrycznej w budynkach z czasów radzieckich.

Do wstępnego doboru wymaganego przekroju kabla miedzianego przyjmuje się, że kabel o przekroju 1 mm² może przepuszczać przez siebie prąd elektryczny do 10 A. Jednak dalej zobaczysz, że ten stosunek jest odpowiedni tylko do doboru przekroju „na oko” i jest prawdziwy dla przekrojów nie większych niż 6 mm² (przy proponowanym przełożeniu prąd do 60 A). Kabel elektryczny o takim przekroju wystarczy, aby wejść w fazę do standardowego trzypokojowego mieszkania..

Większość elektryków używa kabli o następujących przekrojach do dostarczania energii elektrycznej odbiorcom w pomieszczeniach:

• 0,5 mm² – Reflektory;
• 1,5 mm² – oświetlenie podstawowe;
• 2,5 mm² – gniazda.

Jest to jednak dopuszczalne w przypadku konsumpcji domowej, pod warunkiem, że każde urządzenie elektryczne jest zasilane z własnego gniazdka, bez użycia bliźniaków, trójników i przedłużaczy..

Bardziej poprawne będzie użycie specjalnych tabel przy wyborze kabla, które pozwalają wybrać przekrój w oparciu o znaną moc urządzenia elektrycznego (kW) lub zgodnie z aktualnym obciążeniem (A). Obciążenie prądowe w tym przypadku jest ważniejszą cechą, ponieważ obciążenie w amperach jest zawsze wskazywane dla jednej fazy, podczas gdy przy poborze jednofazowym (220 V) obciążenie w kilowatach zostanie wskazane dla jednej fazy, a przy trójfazowej – dla wszystkich trzech faz łącznie.

Przy wyborze przekroju kabla należy wziąć pod uwagę rodzaj okablowania: zewnętrzne lub ukryte. Wynika to z faktu, że przy ukrytym okablowaniu zmniejsza się przenikanie ciepła drutu, w wyniku czego następuje intensywniejsze nagrzewanie kabla. Dlatego w przypadku ukrytego okablowania stosuje się kable o przekroju około 30% większym niż w przypadku otwartego.

Tabela wyboru przekroju poprzecznego kabla miedzianego dla otwartego i ukrytego okablowania:

Powierzchnia przekroju	Otwórz okablowanie	Ukryte okablowanie
S	ja	P.	ja	P.
220 V.	380 V.	220 V.	380 V.
0.5	jedenaście	2.4	–	–	–	–
0,75	15	3.3	–	–	–	–
1	17	3.7	6.4	czternaście	3	5.3
1.5	23	pięć	8.7	15	3.3	5.7
2	26	5.7	9.8	dziewiętnaście	4.1	7.2
2.5	trzydzieści	6.6	jedenaście	21	4.6	7.9
4	41	dziewięć	15	27	5.9	dziesięć
pięć	50	jedenaście	dziewiętnaście	34	7.4	12
dziesięć	80	17	trzydzieści	50	jedenaście	dziewiętnaście
szesnaście	sto	22	38	80	17	trzydzieści
25	140	trzydzieści	53	sto	22	38
35	170	37	64	135	29	51

Tabela doboru przekroju poprzecznego żyły kabla aluminiowego dla otwartego i ukrytego okablowania:

Powierzchnia przekroju	Otwórz okablowanie	Ukryte okablowanie
S	ja	P.	ja	P.
220 V.	380 V.	220 V.	380 V.
2	21	4.6	7.9	czternaście	3	5.3
2.5	24	5.2	9.1	szesnaście	3.5	6
4	32	7	12	21	4.6	7.9
pięć	39	8.5	czternaście	26	5.7	9.8
dziesięć	60	13	22	38	8.3	czternaście
szesnaście	75	szesnaście	28	55	12	20
25	105	23	39	65	czternaście	24
35	130	28	49	75	szesnaście	28

S – pole przekroju poprzecznego kabla (mm²), ja – obciążenie prądowe (A), R – łączna moc sprzętu elektrycznego (kW).

Konieczne jest również dokonanie regulacji przy doborze przekroju kabla, biorąc pod uwagę jego długość. Aby to zrobić, wybierając przekrój kabla z tabeli zgodnie z aktualną siłą, obliczamy jego rezystancję, biorąc pod uwagę długość według wzoru:

R = p? L / S

Gdzie:

• R – rezystancja drutu, Ohm;
• p – rezystywność materiału, Ohm? Mm²/ m (dla miedzi – 0,0175, dla aluminium – 0,0281);
• L – długość kabla, m;
• S – pole przekroju poprzecznego kabla, mm².

Korzystając z tego wzoru, można uzyskać rezystancję jednego rdzenia kabla. Ponieważ prąd przepływa przez jeden rdzeń, a powraca przez drugi, aby uzyskać wartość rezystancji kabla, rezystancję jego rdzenia należy pomnożyć przez dwa:

R_całkowity = 2? R

Następnie musisz obliczyć utratę napięcia:

dU = I? R_całkowity

Gdzie:

• dU – straty napięcia, W;
• ja – aktualna siła, A;
• R_całkowity – obliczona rezystancja kabla, Ohm.

Jeżeli dobór przekroju kabla został przeprowadzony według całkowitej mocy sprzętu, a natężenie prądu nie jest znane, można to obliczyć ze wzoru:

I = P / U? sałata ?– do sieci jednofazowej 220 V.

I = P / 1,732? U? sałata ? – dla sieci trójfazowej 380 V.

Gdzie:

• R – całkowita wykorzystana moc sprzętu elektrycznego (W);
• U – napięcie (V);
• sałata? = 1 (warunki życia) i sałata? = 1,3 (do wydajnych urządzeń elektrycznych).

Następnie obliczamy straty w procentach: (dU / U)? sto%.

Jeżeli uzyskana wartość nie przekracza 5%, to przekrój kabla, biorąc pod uwagę jego długość, dobierany jest prawidłowo. Jeśli przekracza, należy wybrać kabel o większym przekroju (następny z rzędu) z tabeli i ponownie obliczyć.

Tabele te dotyczą kabli w izolacji gumowej i plastikowej, wybrany zgodnie z nimi przekrój kabla będzie działał efektywnie, jeśli zostanie wyprodukowany zgodnie z GOST.

Dobór kabla dla grupy odbiorców

Aby wybrać przekrój kabla dla grupy odbiorców (na przykład kabel wejściowy do mieszkania), możesz użyć wzoru do określenia dopuszczalnego obciążenia prądowego. Obliczmy aktualne obciążenie sieci 220 V, która jest często używana w domowych zasilaczach:

I = P? K / U? sałata ?

Gdzie:

• R – całkowita zużyta moc sprzętu elektrycznego (W), U – napięcie (V), DO – współczynnik uwzględniający jednoczesne włączanie urządzeń (przyjmowany równy 0,75);
• sałata? = 1 (warunki życia) i sałata? = 1,3 (do wydajnych urządzeń elektrycznych).

Po obliczeniu dopuszczalnego obciążenia prądowego dla grupy odbiorców, korzystając z powyższych tabel, można wybrać kabel o wymaganym przekroju. Jeżeli zakłada się długotrwałe jednoczesne włączanie wszystkich możliwych odbiorników (np. Ogrzewanie elektryczne), obliczenie dopuszczalnego obciążenia prądowego należy wykonać bez uwzględnienia współczynnika K.

Przykład doboru kabla do kotła domowego

Na podstawie powyższego postaramy się obliczyć i wybrać kabel miedziany o wymaganym przekroju dla jednofazowego kotła elektrycznego z elementem grzejnym 2,0 kW, pod warunkiem, że kabel do niego jest ułożony w pudełku. Długość kabla będzie wynosić 10 metrów.

Z tabeli widać, że wartość 3,0 kW jest zbliżona do mocy, co odpowiada przekrojowi kabla 1 mm². Obliczmy biorąc pod uwagę długość kabla:

• Obliczmy aktualną siłę: I = 2000 W / 220 V? 1 = 9,09 A.
• Obliczmy rezystancję rdzenia kabla: R = 0,0175 oma? Mm²/ m? 10 m / 1 mm² = 0,175 Ohm.
• Całkowita rezystancja kabla: R_całkowity = 2? R = 0,35 oma.
• Obliczanie strat napięcia: dU = 9,09 A? 0,35 oma = 3,18 V..
• Obliczamy straty w procentach: (3,18 V / 220 V)? 100% = 1,45% (nie przekracza 5%).

Kabel 1 mm² nadaje się do podłączenia kotła elektrycznego określonego w przykładzie.

Producenci często wskazują wymagane pole przekroju poprzecznego kabla dla swojego sprzętu w instrukcjach obsługi sprzętu. Jeśli istnieje taka instrukcja, musisz jej przestrzegać..

Powiązane Wpisy:

1. Stosunek białek, tłuszczów i węglowodanów do utraty wagi – jak poprawnie obliczyć zgodnie ze wzorami Treść artykułów Co to jest BJU Optymalny stosunek białek, tłuszczów i węglowodanów Norma BZHU na odchudzanie Stosunek utraty tłuszczu do kobiet Jak obliczyć BJU dla utraty wagi Ile białka potrzeba dziennie...
2. Jak poprawnie obliczyć zbrojenie i wzmocnić fundament Treść artykułu Jak działa zbrojenie fundamentów Jak wzmocnić fundament Podstawowe parametry zbrojenia Konfiguracja zbrojenia dla NZLF, taśmy i płyty Dzianie, instalacja i kontrola Ręczna produkcja fundamentów żelbetowych jest najbardziej krytycznym ze...
3. Jak poprawnie obliczyć fundament Treść artykułu Głębokość fundamentu Obliczanie fundamentów listwowych według wzorów Obciążenia i uderzenia Określenie szerokości podeszwy Obliczanie fundamentów listwowych zgodnie z harmonogramem Fundamentem jest konstrukcja budynku poniżej rzutu kondygnacji. Jego celem jest...
4. Podstawowe zasady układania kabla internetowego w mieszkaniu Co robią właściciele mieszkań, gdy zaczynają remontować nowe mieszkania? Zaopatrz mieszkanie w Internet! Zwracają się do dostawcy, a następnie zastanawiają się, gdzie i jak najlepiej ułożyć kabel internetowy. Nasza strona z...