Vadu un kabeļu šķērsgriezuma laukums atkarībā no strāvas stipruma, nepieciešamā kabeļa šķērsgriezuma aprēķins

Lai labotu veco vadu vai ieklātu jaunu, jums jāizvēlas vajadzīgā šķērsgriezuma kabelis, lai izturētu paredzēto slodzi.

Ja vecā elektroinstalācija nav kārtībā, jums tā jāmaina, bet pirms nomainīšanas uz līdzīgu uzziniet, kāpēc radās problēma ar veco. Iespējams, ka bija vienkārši mehāniski bojājumi vai izolācija kļuva nelietojama, un vēl nozīmīgāka problēma ir elektroinstalācijas kļūme pieļaujamās slodzes pārsniegšanas dēļ.

Kāda ir atšķirība starp kabeļu izstrādājumiem, kādas ir galvenās īpašības?

Sākumā tiek noteikts, kāds spriegums tīklā, kurā strādās kabeļi. Sadzīves tīkliem bieži tiek izmantoti VVG, PUGNP tipa kabeļi un vadi (tikai tas ir aizliegts ar mūsdienu PUE prasībām sakarā ar lielajām šķērsgriezuma pielaidēm ražošanas laikā līdz 30%, un pieļaujamais izolācijas slāņa biezums ir 0,3 mm, pret 0,4 PUE), ШВВП un citi .

Ja jūs attālināties no definīcijām, vads no kabeļa minimāli atšķiras, galvenokārt pēc definīcijas GOST vai TU, ar kuru tas ir izgatavots. Galu galā tirgū ir liels skaits vadu ar 2-3 vadiem un diviem izolācijas slāņiem, piemēram, tas pats PUGNP vai PUNP.

Pieļaujamo spriegumu nosaka kabeļa izolācija

Lai izvēlētos kabeli, papildus spriegumam, tiek ņemti vērā apstākļi, kādos tas darbosies, kustīga instrumenta un aprīkojuma savienošanai tam jābūt elastīgam, fiksētu elementu savienošanai, principā tam nav nozīmes, taču labāk ir dot priekšroku kabelim ar monolītu serdi.

Izšķirošais faktors, pērkot, ir serdes šķērsgriezuma laukums, to mēra mm2, no tā ir atkarīga diriģenta spēja izturēt ilgu slodzi.

Kas ietekmē pieļaujamo strāvu caur kabeli?

Vispirms pievērsīsimies fizikas pamatiem. Pastāv šāds Džoula-Lenca likums, to patstāvīgi atklāja divi zinātnieki - Džeimss Džouls (1841. gadā) un Emīlijs Lencs (1842. gadā), un tāpēc tas saņēma dubultu vārdu. Tātad šis likums kvantitatīvi raksturo caur vadītāju plūstošās elektriskās strāvas termisko efektu.

Ja to izsaka ar strāvas blīvumu, mēs iegūstam šādu formulu:

Interpretācija: w ir siltuma izdalīšanas jauda uz tilpuma vienību, vektors j ir strāvas blīvums caur vadītāju, mērot ampēros uz mm2. Vara stieplēm ņem no 6 līdz 10 A uz milimetru laukuma, kur 6 ir darba blīvums un 10 ir īstermiņa. vektors E ir elektriskā lauka stiprums. σ ir vides vadītspēja.

Tā kā vadītspēja ir apgriezti proporcionāla pretestībai: σ = 1 / R

Ja Džoula-Lenca likums ir izteikts kā siltuma daudzums vienotā formā, tad:

Tādējādi dQ ir siltuma daudzums, kas tiks izlaists laika intervālā dt ķēdē, kurā strāva I plūst caur pretestības R vadītāju.

Tas ir, siltuma daudzums ir tieši proporcionāls strāvai un pretestībai. Jo lielāka strāva un pretestība, jo vairāk siltuma tiek ģenerēts. Tas ir bīstami, jo noteiktā brīdī siltuma daudzums sasniedz tādu vērtību, ka izolācija kūst uz vadiem. Jūs, iespējams, pamanījāt, ka lētu apkures katlu vadi darbības laikā ir manāmi silti, tas ir tas.

Ja kabelim tiek atbrīvota enerģija, samazinās arī spriegums tā galos, kas savienoti ar slodzi.

Kalkulatoros kabeļa šķērsgriezuma aprēķināšanai parasti tiek iestatīti šādi parametri:

• strāvas vai slodzes jauda;

• līnijas garums;

• pieļaujamais sprieguma kritums (parasti procentos);

Jo lielāka pretestība, jo vairāk samazināsies spriegums un kabelis sakarst, jo uz tā tiks atbrīvota enerģija (P = UI, kur U ir sprieguma kritums visā kabelī, es esmu caur to plūstošā strāva).

Visi aprēķini tika samazināti līdz strāvai un pretestībai. Diriģenta pretestību aprēķina pēc formulas:

Šeit: ρ (po) ir pretestība, l ir kabeļa garums, S ir šķērsgriezuma laukums.

Pretestība ir atkarīga no metāla struktūras, pretestības vērtības var noteikt no tabulas.

Elektroinstalācijā galvenokārt izmanto alumīniju un varu. Varā pretestība ir 1,68 * 10-8 omi * mm2 / m, bet alumīnijā 1,8 reizes lielāka nekā varā, tā ir 2,82 * 10-8 omi * mm2 / m. Tas nozīmē, ka alumīnija stieple sakarst gandrīz 2 reizes spēcīgāk nekā vara stieple ar tādu pašu šķērsgriezumu un strāvu. No tā izriet, ka, lai izveidotu vadu, jums būs jāiegādājas biezāka alumīnija stieple, turklāt vadi ir viegli sabojāti.

Tāpēc vara vadus nomainīja ar vara vadiem no mājas vadiem, un alumīnija izmantošana elektroinstalācijā ir aizliegta, ir atļauts izmantot tikai alumīnija kabeļus ļoti jaudīgu elektrisko instalāciju uzstādīšanai, kas patērē lielu strāvu, pēc tam izmantojiet alumīnija stiepli, kuras šķērsgriezums ir lielāks par 16 mm2 (sk. -Kāpēc alumīnija kabeli nevar izmantot elektroinstalācijā?)

Kā noteikt stieples pretestību pēc serdes diametra?

Ir gadījumi, kad serdes šķērsgriezuma laukums nav zināms, tāpēc to var aprēķināt pēc diametra. Lai noteiktu monolītās vēnas diametru, varat izmantot suportu, ja tā nav, tad paņemiet stieni, piemēram, lodīšu pildspalvu vai naglu, cieši ap to vijiet 10 stieples pagriezienus un izmēriet iegūtās spirāles garumu ar lineālu, dalot šo garumu ar 10 - jūs iegūsit vēnas diametru.

Lai noteiktu daudzstiepļu serdes kopējo diametru, izmēriet katra serdeņa diametru un reiziniet ar to skaitu.

Tālāk apsveriet šķērsgriezumu pēc šīs formulas:

Un atkal viņi atgriežas pie šīs formulas stieples pretestības aprēķināšanai:

Kā noteikt nepieciešamo stieples šķērsgriezuma laukumu?

Vienkāršākais variants ir serdeņu šķērsgriezuma laukuma noteikšana saskaņā ar tabulu. Tas ir piemērots, lai aprēķinātu ne pārāk garas rindas, kas novietotas normālos apstākļos (ar normālu apkārtējās vides temperatūru). Jūs varat arī izvēlēties vadu pagarinātājam. Lūdzu, ņemiet vērā, ka tabulā ir parādīti šķērsgriezumi noteiktai strāvai un jaudai vienfāzes un trīsfāžu tīklā alumīnija un vara gadījumā.

Aprēķinot garās līnijas (vairāk nekā 10 metrus), labāk nav izmantot šādu tabulu. Ir nepieciešams veikt aprēķinus. Ātrākais kalkulatora lietošanas veids. Aprēķina algoritms ir šāds:

Viņi uzņem pieļaujamos sprieguma zudumus (ne vairāk kā 5%), tas nozīmē, ka ar spriegumu 220V un pieņemamu 5% sprieguma zudumu kabelim sprieguma kritums (no gala līdz galam) nedrīkst pārsniegt:

5% * 220 = 11 V.

Tagad, zinot pašreizējo, kas plūdīs, mēs varam aprēķināt kabeļa pretestību. Divu vadu līnijā pretestība tiek reizināta ar 2, jo strāva plūst caur diviem vadiem, ar līnijas garumu 10 m, un visu vadītāju garums ir 20 m.

Pēc tam saskaņā ar iepriekšējām formulām tiek aprēķināts nepieciešamais kabeļa šķērsgriezums.

To var izdarīt automātiski, izmantojot savu viedtālruni, izmantojot programmas Mobile Electric un electroDroid. Tikai kalkulators nenorāda kopējo vadu garumu, bet gan līnijas garumu no barošanas avota līdz elektrības uztvērējam.

Secinājums

Pareizi aprēķināta elektroinstalācija jau ir 50% garantija tās veiksmīgai darbībai, otrā puse ir atkarīga no pareizas uzstādīšanas. Jāņem vērā visa elektroinstalācijas specifika, visu patērētāju maksimālais enerģijas patēriņš. Tajā pašā laikā ievadiet pieļaujamās strāvas robežu 20-40% "tikai gadījumā".