При ремонт и проектиране на електрическо оборудване става необходимо да изберете правилното проводници. Можете да използвате специален калкулатор или справочник. Но за това трябва да знаете параметрите на натоварване и характеристиките на полагане на кабели.
Съдържание
За какво е изчислението на кабелната секция?
Към електрическите мрежи се налагат следните изисквания:
- безопасност;
- надеждност;
- икономика.
Ако избраната площ на напречното сечение на проводника е малка, тогава токът се натоварва кабели и проводници ще бъде голям, което ще доведе до прегряване. В резултат на това може да възникне извънредна ситуация, която ще навреди на цялото електрическо оборудване и ще стане опасна за живота и здравето на хората.
Ако монтирате проводници с голямо напречно сечение, тогава е осигурена безопасна употреба. Но от финансова гледна точка ще има превишаване на разходите.Правилният избор на сечение на проводника е ключът към дългосрочната безопасна работа и рационалното използване на финансовите ресурси.
На правилния избор на проводника е посветена отделна глава в PUE: „Глава 1.3. Изборът на проводници за отопление, икономическа плътност на тока и условия на корона.
Напречното сечение на кабела се изчислява по мощност и ток. Нека разгледаме примери. За да определите за какъв размер е необходим проводник 5 kW, ще трябва да използвате PUE таблиците ("Правила за монтаж на електрически инсталации"). Този наръчник е регулаторен документ. Това показва, че изборът на кабелна секция се извършва според 4 критерия:
- Захранващо напрежение (еднофазни или трифазни).
- проводящ материал.
- Ток на натоварване, измерен в ампери (НО), или мощност - в киловата (kW).
- Разположение на кабела.
В PUE няма стойност 5 kW, така че трябва да изберете следващата по-голяма стойност - 5,5 kW. За монтаж в апартамент днес ви трябва използвайте медна тел. В повечето случаи монтажът се извършва над въздуха, така че напречно сечение от 2,5 mm² е подходящо от референтните таблици. В този случай максимално допустимият ток ще бъде 25 A.
Горната справка също така регулира тока, за който е проектирана въвеждащата машина (VA). Според "Правила за монтаж на електрически инсталации“, при натоварване от 5,5 kW, VA токът трябва да бъде 25 A. В документа е посочено, че номиналният ток на проводника, който пасва на къщата или апартамента, трябва да бъде една стъпка по-висок от този на VA. В този случай след 25 A има 35 A. Последната стойност трябва да се приеме като изчислена. Ток от 35 A съответства на напречно сечение от 4 mm² и мощност от 7,7 kW. И така, изборът на напречно сечение на медния проводник по мощност е завършен: 4 mm².
За да разберете за какъв размер е необходим проводник 10 kWНека отново използваме ръководството. Ако разгледаме случая за отворено окабеляване, тогава трябва да вземем решение за материала на кабела и захранващото напрежение.
Например, за алуминиев проводник и напрежение 220 V, най-близката голяма мощност ще бъде 13 kW, съответното сечение е 10 mm²; за 380 V мощността ще бъде 12 kW, а напречното сечение ще бъде 4 mm².
Изберете по мощност
Преди да изберете напречно сечение на кабела за захранване, е необходимо да се изчисли неговата обща стойност, да се състави списък с електрически уреди, разположени на територията, към която е положен кабелът. На всяко от устройствата трябва да бъде посочена мощността, до нея ще бъдат написани съответните мерни единици: W или kW (1 kW = 1000 W). След това трябва да сумирате мощността на цялото оборудване и да получите общата сума.
Ако е избран кабел за свързване на едно устройство, тогава е достатъчна само информация за неговата консумация на енергия. Можете да изберете напречните сечения на проводниците за мощност в таблиците на PUE.
Маса 1. Избор на напречно сечение на проводника по мощност за кабел с медни проводници
| Напречно сечение на проводника, mm² | За кабел с медни проводници | |||
| Напрежение 220 V | Напрежение 380 V | |||
| Ток, А | мощност, kWt | Ток, А | мощност, 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 |
Таблица 2. Избор на напречно сечение на проводника по мощност за кабел с алуминиеви проводници
| Напречно сечение на проводника, mm² | За кабел с алуминиеви проводници | |||
| Напрежение 220 V | Напрежение 380 V | |||
| Ток, А | мощност, kWt | Ток, А | мощност, 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 |
Освен това трябва да знаете мрежовото напрежение: трифазното съответства на 380 V, а еднофазното - 220 V.
PUE предоставя информация както за алуминиеви, така и за медни проводници. И двете имат своите предимства и недостатъци.Предимства на медните проводници:
- висока якост;
- еластичност;
- устойчивост на окисляване;
- електрическата проводимост е по-голяма от тази на алуминия.
Недостатъкът на медните проводници - висока цена. В съветските къщи по време на строителството е използвано алуминиево окабеляване. Ето защо, ако се случи частична подмяна, препоръчително е да инсталирате алуминиеви проводници. Единствените изключения са случаите, когато вместо цялото старо окабеляване (към таблото) монтиран е нов. Тогава има смисъл да използвате мед. Неприемливо е медта и алуминия да влизат в пряк контакт, тъй като това води до окисляване. Следователно за свързването им се използва трети метал.
Можете самостоятелно да изчислите напречното сечение на проводника по мощност за трифазна верига. За да направите това, използвайте формулата: I=P/(U*1,73), където П - Мощност, W; У - напрежение, V; аз - ток, A. След това от референтната таблица се избира секцията на кабела в зависимост от изчисления ток. Ако няма необходима стойност, тогава се избира най-близката, която надвишава изчислената.
Как да изчислим по ток
Количеството на тока, преминаващ през проводника, зависи от дължината, ширината, съпротивлението на последния и от температурата. При нагряване електрическият ток намалява. Референтната информация е посочена за стайна температура (18°C). За да изберете сечението на кабела за ток, използвайте таблиците PUE (PUE-7 p.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМИ ПРОДЪЛЖИТЕЛНИ ТОкове ЗА ПРОВОДНИЦИ, КАВЕЛИ И КАБЕЛИ С ГУМЕНА ИЛИ ПЛАСТМАСОВА ИЗОЛАЦИЯ).
Таблица 3 Електрически ток за медни проводници и кабели с гумена и PVC изолация
| Площ на напречното сечение на проводника, mm² | Ток, А, за положени проводници | |||||
| отворен | в една тръба | |||||
| два едноядрени | три едноядрени | четири едноядрени | един двуядрен | един триядрен | ||
| 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 | - | - | - | - | - |
За изчисляване на алуминиеви проводници се използва таблица.
Таблица 4 Електрически ток за алуминиеви проводници и кабели с гумена и PVC изолация
| Площ на сечението на проводника, mm² | Ток, А, за положени проводници | |||||
| отворен | в една тръба | |||||
| два едноядрени | три едноядрени | четири едноядрени | един двуядрен | един триядрен | ||
| 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 | - | - | - | - | - |
В допълнение към електрическия ток, ще трябва да изберете материала на проводника и напрежението.
За приблизително изчисляване на напречното сечение на кабела по ток, то трябва да бъде разделено на 10. Ако таблицата не съдържа полученото напречно сечение, тогава е необходимо да вземете следващата по-голяма стойност. Това правило е подходящо само за случаи, когато максималният допустим ток за медни проводници не надвишава 40 A. За диапазона от 40 до 80 A токът трябва да се раздели на 8. Ако са монтирани алуминиеви кабели, тогава той трябва да бъде разделен на 6. Това е така, защото за осигуряване на същите натоварвания дебелината на алуминиевия проводник е по-голяма от тази на медта.
Изчисляване на напречното сечение на кабела по мощност и дължина
Дължината на кабела влияе върху загубата на напрежение. Така в края на проводника напрежението може да намалее и да е недостатъчно за работата на електрическия уред. За битови електрически мрежи тези загуби могат да бъдат пренебрегнати. Ще бъде достатъчно да вземете кабел с 10-15 см по-дълъг. Този резерв ще бъде изразходван за превключване и свързване. Ако краищата на проводника са свързани към щита, тогава резервната дължина трябва да бъде още по-дълга, тъй като те ще бъдат свързани верижни прекъсвачи.
Когато полагате кабели на дълги разстояния, трябва да имате предвид спад на волтажа. Всеки проводник се характеризира с електрическо съпротивление. Тази настройка се влияе от:
- Дължина на проводника, мерна единица - m. С увеличаването на загубите се увеличават.
- Площ на напречното сечение, измерено в mm². С увеличаването му падането на напрежението намалява.
- Съпротивление на материала (референтна стойност). Показва съпротивлението на проводник, чиито размери са 1 квадратен милиметър на 1 метър.
Спадът на напрежението е числено равен на произведението на съпротивлението и тока. Допустимо е посочената стойност да не надвишава 5%. В противен случай трябва да вземете по-голям кабел. Алгоритъм за изчисляване на напречното сечение на проводника според максималната мощност и дължина:
- В зависимост от мощността P, напрежението U и коефициента cosph намираме тока по формулата: I=P/(U*cosf). За електрически мрежи, които се използват в ежедневието, cosf = 1. В индустрията cosf се изчислява като съотношението на активната мощност към привидната мощност. Последният се състои от активна и реактивна мощност.
- С помощта на таблиците PUE се определя текущото напречно сечение на проводника.
- Изчисляваме съпротивлението на проводника по формулата: Ro=ρ*l/S, където ρ е съпротивлението на материала, l е дължината на проводника, S е площта на напречното сечение. Необходимо е да се вземе предвид токът, фактът, че токът протича през кабела не само в една посока, но и обратно. Така че общото съпротивление е: R \u003d Ro * 2.
- Откриваме спада на напрежението от съотношението: ∆U=I*R.
- Определете спада на напрежението в проценти: ΔU/U. Ако получената стойност надвишава 5%, тогава избираме най-близкото по-голямо напречно сечение на проводника от справочника.
Отворено и затворено окабеляване
В зависимост от разположението, окабеляването е разделено на 2 вида:
- затворен;
- отворен.
Днес в апартаментите се монтира скрито окабеляване.В стените и таваните се създават специални вдлъбнатини, предназначени да побират кабела. След монтиране на проводниците, вдлъбнатините се измазат. Използват се медни проводници. Всичко е планирано предварително, защото с течение на времето, за да изградите електрическо окабеляване или да замените елементи, ще трябва да демонтирате финала. За скрити покрития по-често се използват проводници и кабели, които имат плоска форма.
При отворено полагане проводниците се монтират по повърхността на помещението. Предимства се дават на гъвкавите проводници, които имат кръгла форма. Лесно се монтират в кабелни канали и преминават през гофрирането. При изчисляване на натоварването на кабела те вземат предвид метода на полагане на окабеляването.
Подобни статии:
