Κατά την επισκευή και το σχεδιασμό ηλεκτρικού εξοπλισμού, καθίσταται απαραίτητο να επιλέξετε το σωστό σύρματα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια ειδική αριθμομηχανή ή ένα βιβλίο αναφοράς. Αλλά για αυτό πρέπει να γνωρίζετε τις παραμέτρους φορτίου και τα χαρακτηριστικά τοποθέτησης καλωδίων.
Περιεχόμενο
Σε τι χρησιμεύει ο υπολογισμός του τμήματος του καλωδίου;
Στα ηλεκτρικά δίκτυα επιβάλλονται οι ακόλουθες απαιτήσεις:
- ασφάλεια;
- αξιοπιστία;
- οικονομία.
Εάν η επιλεγμένη περιοχή διατομής του σύρματος είναι μικρή, τότε το ρεύμα φορτώνεται καλώδια και καλώδια θα είναι μεγάλο, γεγονός που θα οδηγήσει σε υπερθέρμανση. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να προκύψει μια κατάσταση έκτακτης ανάγκης που θα βλάψει όλο τον ηλεκτρικό εξοπλισμό και θα καταστεί επικίνδυνη για τη ζωή και την υγεία των ανθρώπων.
Εάν τοποθετείτε καλώδια με μεγάλη επιφάνεια διατομής, τότε διασφαλίζεται η ασφαλής χρήση. Αλλά από οικονομική άποψη, θα υπάρξουν υπερβάσεις κόστους.Η σωστή επιλογή του τμήματος του σύρματος είναι το κλειδί για τη μακροπρόθεσμη ασφαλή λειτουργία και την ορθολογική χρήση των οικονομικών πόρων.
Ένα ξεχωριστό κεφάλαιο στο PUE είναι αφιερωμένο στη σωστή επιλογή του αγωγού: «Κεφάλαιο 1.3. Η επιλογή αγωγών για θέρμανση, οικονομική πυκνότητα ρεύματος και συνθήκες κορώνας.
Η διατομή του καλωδίου υπολογίζεται με βάση την ισχύ και το ρεύμα. Ας δούμε παραδείγματα. Για να προσδιορίσετε ποιο μέγεθος καλωδίου χρειάζεται 5 kW, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε τους πίνακες PUE ("Κανόνες για την εγκατάσταση ηλεκτρικών εγκαταστάσεων"). Αυτό το εγχειρίδιο είναι ένα κανονιστικό έγγραφο. Υποδεικνύει ότι η επιλογή του τμήματος καλωδίου γίνεται σύμφωνα με 4 κριτήρια:
- Τάση τροφοδοσίας (μονοφασική ή τριφασική).
- υλικό αγωγού.
- Ρεύμα φορτίου, μετρημένο σε αμπέρ (ΑΛΛΑ), ή power - in κιλοβάτ (kW).
- Θέση καλωδίου.
Δεν υπάρχει τιμή στο PUE 5 kW, οπότε πρέπει να επιλέξετε την επόμενη μεγαλύτερη τιμή - 5,5 kW. Για εγκατάσταση σε διαμέρισμα σήμερα, χρειάζεστε χρησιμοποιήστε σύρμα χαλκού. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η εγκατάσταση πραγματοποιείται στον αέρα, επομένως μια διατομή 2,5 mm² είναι κατάλληλη από τους πίνακες αναφοράς. Σε αυτή την περίπτωση, το μέγιστο επιτρεπόμενο φορτίο ρεύματος θα είναι 25 A.
Η παραπάνω αναφορά ρυθμίζει επίσης το ρεύμα για το οποίο έχει σχεδιαστεί το εισαγωγικό μηχάνημα (VA). Σύμφωνα με "Κανόνες για την εγκατάσταση ηλεκτρικών εγκαταστάσεων“, σε φορτίο 5,5 kW, το ρεύμα VA θα πρέπει να είναι 25 A. Το έγγραφο αναφέρει ότι το ονομαστικό ρεύμα του σύρματος που ταιριάζει στο σπίτι ή το διαμέρισμα πρέπει να είναι ένα βήμα υψηλότερο από αυτό του VA. Σε αυτήν την περίπτωση, μετά τα 25 Α υπάρχουν 35 Α. Η τελευταία τιμή πρέπει να ληφθεί ως η υπολογισμένη. Ένα ρεύμα 35 A αντιστοιχεί σε διατομή 4 mm² και ισχύ 7,7 kW. Έτσι, ολοκληρώνεται η επιλογή της διατομής του χάλκινου σύρματος κατά ισχύ: 4 mm².
Για να μάθετε για ποιο μέγεθος καλωδίου χρειάζεται 10 kWΑς χρησιμοποιήσουμε ξανά τον οδηγό. Εάν εξετάσουμε την περίπτωση της ανοιχτής καλωδίωσης, τότε πρέπει να αποφασίσουμε για το υλικό του καλωδίου και την τάση τροφοδοσίας.
Για παράδειγμα, για σύρμα αλουμινίου και τάση 220 V, η πλησιέστερη μεγάλη ισχύς θα είναι 13 kW, το αντίστοιχο τμήμα είναι 10 mm². για 380 V, η ισχύς θα είναι 12 kW και η διατομή θα είναι 4 mm².
Επιλέξτε με δύναμη
Πριν επιλέξετε μια διατομή καλωδίου για τροφοδοσία, είναι απαραίτητο να υπολογίσετε τη συνολική του αξία, να συντάξετε έναν κατάλογο ηλεκτρικών συσκευών που βρίσκονται στην περιοχή στην οποία έχει τοποθετηθεί το καλώδιο. Σε καθεμία από τις συσκευές, πρέπει να υποδεικνύεται η ισχύς, οι αντίστοιχες μονάδες μέτρησης θα αναγράφονται δίπλα της: W ή kW (1 kW = 1000 W). Στη συνέχεια, πρέπει να προσθέσετε την ισχύ όλου του εξοπλισμού και να λάβετε το σύνολο.
Εάν επιλεγεί ένα καλώδιο για τη σύνδεση μιας συσκευής, τότε αρκούν μόνο οι πληροφορίες σχετικά με την κατανάλωση ενέργειας. Μπορείτε να επιλέξετε τις διατομές σύρματος για ισχύ στους πίνακες του PUE.
Τραπέζι 1. Επιλογή της διατομής του σύρματος με ρεύμα για ένα καλώδιο με χάλκινους αγωγούς
| Διατομή αγωγού, mm² | Για καλώδιο με χάλκινους αγωγούς | |||
| Τάση 220 V | Τάση 380 V | |||
| Τρέχον, Α | ισχύς, kWt | Τρέχον, Α | ισχύς, 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 |
| 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 | 260 | 171,6 |
Πίνακας 2. Επιλογή της διατομής του σύρματος με ρεύμα για καλώδιο με αγωγούς αλουμινίου
| Διατομή αγωγού, mm² | Για καλώδιο με αγωγούς αλουμινίου | |||
| Τάση 220 V | Τάση 380 V | |||
| Τρέχον, Α | ισχύς, kWt | Τρέχον, Α | ισχύς, 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 | 132,2 |
Επιπλέον, πρέπει να γνωρίζετε την τάση δικτύου: η τριφασική αντιστοιχεί σε 380 V και η μονοφασική - 220 V.
Το PUE παρέχει πληροφορίες για καλώδια αλουμινίου και χαλκού. Και τα δύο έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους.Πλεονεκτήματα των συρμάτων χαλκού:
- υψηλή αντοχή;
- ελαστικότητα;
- αντοχή στην οξείδωση?
- Η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι μεγαλύτερη από αυτή του αλουμινίου.
Το μειονέκτημα των χάλκινων αγωγών - υψηλή τιμή. Στα σοβιετικά σπίτια, χρησιμοποιήθηκαν καλωδιώσεις αλουμινίου κατά την κατασκευή. Επομένως, εάν συμβεί μερική αντικατάσταση, συνιστάται η τοποθέτηση καλωδίων αλουμινίου. Οι μόνες εξαιρέσεις είναι εκείνες οι περιπτώσεις που, αντί για όλες τις παλιές καλωδιώσεις (στον πίνακα διανομής) έχει εγκατασταθεί ένα νέο. Τότε είναι λογικό να χρησιμοποιείτε χαλκό. Είναι απαράδεκτο ο χαλκός και το αλουμίνιο να έρχονται σε άμεση επαφή, καθώς αυτό οδηγεί σε οξείδωση. Ως εκ τούτου, ένα τρίτο μέταλλο χρησιμοποιείται για τη σύνδεσή τους.
Μπορείτε να υπολογίσετε ανεξάρτητα τη διατομή του σύρματος με ισχύ για ένα τριφασικό κύκλωμα. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε τον τύπο: I=P/(U*1,73), όπου Π - Ισχύς, W; U - τάση, V; Εγώ - ρεύμα, Α. Στη συνέχεια, από τον πίνακα αναφοράς, επιλέγεται το τμήμα του καλωδίου ανάλογα με το υπολογιζόμενο ρεύμα. Εάν δεν υπάρχει απαιτούμενη τιμή, τότε επιλέγεται η πλησιέστερη, η οποία υπερβαίνει την υπολογιζόμενη.
Πώς να υπολογίσετε με ρεύμα
Η ποσότητα του ρεύματος που διέρχεται από τον αγωγό εξαρτάται από το μήκος, το πλάτος, την ειδική αντίσταση του τελευταίου και από τη θερμοκρασία. Όταν θερμαίνεται, το ηλεκτρικό ρεύμα μειώνεται. Οι πληροφορίες αναφοράς υποδεικνύονται για τη θερμοκρασία δωματίου (18°C). Για να επιλέξετε το τμήμα καλωδίου για ρεύμα, χρησιμοποιήστε τους πίνακες PUE (PUE-7 σελ.1.3.10-1.3.11 ΕΠΙΤΡΕΠΤΑ ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΡΕΥΜΑΤΑ ΓΙΑ ΣΥΡΜΑΤΑ, ΚΑΛΩΔΙΑ ΚΑΙ ΚΑΛΩΔΙΑ ΜΕ ΜΟΝΩΣΗ ΛΑΣΤΙΧΟΥ Ή ΠΛΑΣΤΙΚΟΥ).
Πίνακας 3 Ηλεκτρικό ρεύμα για χάλκινα σύρματα και καλώδια με μόνωση από καουτσούκ και PVC
| Επιφάνεια διατομής αγωγού, mm² | Ρεύμα, Α, για τοποθετημένα καλώδια | |||||
| Άνοιξε | σε έναν σωλήνα | |||||
| δύο μονοπύρηνες | τρεις μονοπύρηνες | τέσσερα μονοπύρηνα | ένα διπύρηνο | ένα τριπύρηνο | ||
| 0,5 | 11 | - | - | - | - | - |
| 0,75 | 15 | - | - | - | - | - |
| 1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
| 1,2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14,5 |
| 1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
| 2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 19 |
| 2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
| 3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
| 4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
| 5 | 46 | 42 | 39 | 34 | 37 | 31 |
| 6 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
| 8 | 62 | 54 | 51 | 46 | 48 | 43 |
| 10 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
| 16 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
| 25 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
| 35 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
| 50 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
| 70 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
| 95 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
| 120 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
| 150 | 440 | 360 | 330 | - | - | - |
| 185 | 510 | - | - | - | - | - |
| 240 | 605 | - | - | - | - | - |
| 300 | 695 | - | - | - | - | - |
| 400 | 830 | - | - | - | - | - |
Ένας πίνακας χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των συρμάτων αλουμινίου.
Πίνακας 4 Ηλεκτρικό ρεύμα για σύρματα και καλώδια αλουμινίου με μόνωση από καουτσούκ και PVC
| Περιοχή τμήματος αγωγού, mm² | Ρεύμα, Α, για τοποθετημένα καλώδια | |||||
| Άνοιξε | σε έναν σωλήνα | |||||
| δύο μονοπύρηνες | τρεις μονοπύρηνες | τέσσερα μονοπύρηνα | ένα διπύρηνο | ένα τριπύρηνο | ||
| 2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
| 2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
| 3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
| 4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
| 5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
| 6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
| 8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
| 10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
| 16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
| 25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
| 35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
| 50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
| 70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
| 95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
| 120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
| 150 | 340 | 275 | 255 | - | - | - |
| 185 | 390 | - | - | - | - | - |
| 240 | 465 | - | - | - | - | - |
| 300 | 535 | - | - | - | - | - |
| 400 | 645 | - | - | - | - | - |
Εκτός από το ηλεκτρικό ρεύμα, θα χρειαστεί να επιλέξετε το υλικό του αγωγού και την τάση.
Για έναν κατά προσέγγιση υπολογισμό της διατομής του καλωδίου με το ρεύμα, πρέπει να διαιρεθεί με το 10. Εάν ο πίνακας δεν περιέχει την προκύπτουσα διατομή, τότε είναι απαραίτητο να ληφθεί η επόμενη μεγαλύτερη τιμή. Αυτός ο κανόνας είναι κατάλληλος μόνο για περιπτώσεις όπου το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα για χάλκινα σύρματα δεν υπερβαίνει τα 40 A. Για την περιοχή από 40 έως 80 A, το ρεύμα πρέπει να διαιρεθεί με το 8. Εάν έχουν τοποθετηθεί καλώδια αλουμινίου, τότε πρέπει να διαιρεθεί με 6. Αυτό συμβαίνει γιατί για την εξασφάλιση των ίδιων φορτίων, το πάχος του αγωγού αλουμινίου είναι μεγαλύτερο από αυτό του χαλκού.
Υπολογισμός της διατομής του καλωδίου κατά ισχύ και μήκος
Το μήκος του καλωδίου επηρεάζει την απώλεια τάσης. Έτσι, στο τέλος του αγωγού, η τάση μπορεί να μειωθεί και να είναι ανεπαρκής για τη λειτουργία της ηλεκτρικής συσκευής. Για τα οικιακά ηλεκτρικά δίκτυα, αυτές οι απώλειες μπορούν να παραμεληθούν. Θα είναι αρκετό να πάρετε ένα καλώδιο 10-15 cm περισσότερο. Αυτό το απόθεμα θα δαπανηθεί για την εναλλαγή και τη σύνδεση. Εάν τα άκρα του σύρματος συνδέονται με την ασπίδα, τότε το εφεδρικό μήκος θα πρέπει να είναι ακόμη μεγαλύτερο, αφού θα συνδεθούν διακόπτες κυκλώματος.
Κατά την τοποθέτηση καλωδίων σε μεγάλες αποστάσεις, πρέπει να λάβετε υπόψη πτώση τάσης. Κάθε αγωγός χαρακτηρίζεται από ηλεκτρική αντίσταση. Αυτή η ρύθμιση επηρεάζεται από:
- Μήκος σύρματος, μονάδα μέτρησης - m. Όσο αυξάνεται, αυξάνονται και οι απώλειες.
- Επιφάνεια διατομής, μετρημένη σε mm². Καθώς αυξάνεται, η πτώση τάσης μειώνεται.
- Αντίσταση υλικού (τιμή αναφοράς). Δείχνει την αντίσταση ενός σύρματος του οποίου οι διαστάσεις είναι 1 τετραγωνικό χιλιοστό επί 1 μέτρο.
Η πτώση τάσης είναι αριθμητικά ίση με το γινόμενο αντίστασης και ρεύματος. Επιτρέπεται η καθορισμένη τιμή να μην υπερβαίνει το 5%. Διαφορετικά, πρέπει να πάρετε ένα μεγαλύτερο καλώδιο. Αλγόριθμος για τον υπολογισμό της διατομής του σύρματος σύμφωνα με τη μέγιστη ισχύ και μήκος:
- Ανάλογα με την ισχύ P, την τάση U και τον συντελεστή cosph βρίσκουμε το ρεύμα με τον τύπο: I=P/(U*cosf). Για ηλεκτρικά δίκτυα που χρησιμοποιούνται στην καθημερινή ζωή, cosf = 1. Στη βιομηχανία, το cosf υπολογίζεται ως ο λόγος της ενεργού ισχύος προς τη φαινομενική ισχύ. Το τελευταίο αποτελείται από ενεργό και άεργο ισχύ.
- Χρησιμοποιώντας τους πίνακες PUE, προσδιορίζεται η τρέχουσα διατομή του σύρματος.
- Υπολογίζουμε την αντίσταση του αγωγού χρησιμοποιώντας τον τύπο: Ro=ρ*l/S, όπου ρ είναι η ειδική αντίσταση του υλικού, l το μήκος του αγωγού, S το εμβαδόν της διατομής. Είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το ρεύμα, το γεγονός ότι το ρεύμα ρέει μέσω του καλωδίου όχι μόνο προς μία κατεύθυνση, αλλά και προς τα πίσω. Άρα η συνολική αντίσταση είναι: R \u003d Ro * 2.
- Βρίσκουμε την πτώση τάσης από την αναλογία: ∆U=I*R.
- Προσδιορίστε την πτώση τάσης σε ποσοστό: ΔU/U. Εάν η τιμή που προκύπτει υπερβαίνει το 5%, τότε επιλέγουμε την πλησιέστερη μεγαλύτερη διατομή του αγωγού από το βιβλίο αναφοράς.
Ανοιχτή και κλειστή καλωδίωση
Ανάλογα με την τοποθέτηση, η καλωδίωση χωρίζεται σε 2 τύπους:
- κλειστό;
- Άνοιξε.
Σήμερα τοποθετούνται κρυφές καλωδιώσεις σε διαμερίσματα.Στους τοίχους και τις οροφές δημιουργούνται ειδικές εσοχές, σχεδιασμένες να φιλοξενούν το καλώδιο. Μετά την τοποθέτηση των αγωγών, οι εσοχές σοβατίζονται. Χρησιμοποιούνται σύρματα χαλκού. Όλα έχουν προγραμματιστεί εκ των προτέρων, γιατί με την πάροδο του χρόνου, για να δημιουργήσετε ηλεκτρικές καλωδιώσεις ή να αντικαταστήσετε στοιχεία, θα πρέπει να αποσυναρμολογήσετε το φινίρισμα. Για κρυφά φινιρίσματα, χρησιμοποιούνται συχνότερα καλώδια και καλώδια που έχουν επίπεδο σχήμα.
Με ανοιχτή τοποθέτηση, τα καλώδια τοποθετούνται κατά μήκος της επιφάνειας του δωματίου. Πλεονεκτήματα δίνονται στους εύκαμπτους αγωγούς, οι οποίοι έχουν στρογγυλό σχήμα. Τοποθετούνται εύκολα σε καλωδιακά κανάλια και περνούν μέσα από την αυλάκωση. Κατά τον υπολογισμό του φορτίου στο καλώδιο, λαμβάνουν υπόψη τη μέθοδο τοποθέτησης της καλωδίωσης.
Παρόμοια άρθρα:
