Jak obliczyć kabel dla przedłużacza

W każdym nowoczesnym domu - mieszkaniu jest oczywiście rozbudowana sieć elektryczna. Każdy pokój ma jeden lub dwa gniazdka. Ale, jak to celowo, zwykle znajdują się w niewłaściwym miejscu. Lub liczba urządzeń elektrycznych, które należy włączyć, przekracza liczbę gniazd. Lub musisz włączyć urządzenie przenośne, takie jak grzejnik elektryczny.

Te urządzenia elektryczne czasami zużywają znaczne ilości energii elektrycznej. Wtedy z pomocą przychodzą przenośne przedłużacze. Kabel w przypadku takiego przenośnego gniazdka koniecznie jest on wybrany w podwójnej izolacji gumowej (same przewody są izolowane i dodatkowo umieszczane w zewnętrznej osłonie izolacyjnej).

Najlepiej, gdy przewody w kablu są splecione, elastyczne. Średnica lub przekrój drutów musi odpowiadać dopuszczalnemu obciążeniu elektrycznemu.

Co powinno być przekrój drutu kabel? Z fizyki szkolnej wiemy Prawo Ohma. Mówi, że każdy przewodnik ma pewien opór elektryczny na przepływający przez niego prąd elektryczny.

Wielkość rezystancji elektrycznej zależy od materiału przewodnika (tutaj drutów), jego długości i przekroju. Im grubszy jest drut, tym niższy jest jego opór elektryczny, tym mniejszy jest spadek napięcia na nim i mniejsza utrata mocy podczas jego ogrzewania.

Kable, które najlepiej nadają się do produkcji przenośnych gniazd przedłużających, mają przekrój: 0,75; 1,5; 2,5 mm2

Przeanalizujemy kilka opcji produkcji do przenoszenia kabli:

- różne przekroje: 0,75; 1,5; 2,5 mm2 ;

- żyły są wykonane z różnych materiałów (miedzi i aluminium);

- różne długości przedłużacza 5 i 10 metrów.

Jako obciążenie wykorzystujemy grzejnik elektryczny o mocy P = 2,2 kilowata lub 2200 watów. Jego pobór prądu wyniesie: I = P / U = 2200 watów / 220 woltów = 10 amperów.

W książce o elektrotechnice bierzemy wartości oporności elektrycznej 1 metra drutów miedzianych i aluminiowych dla różnych przekrojów i umieszczamy je na stole.

Obliczymy utratę mocy w kablu, który idzie do ogrzania drutu, czyli bezpowrotnie utracony.

Obliczenia wykonujemy dla kabla z przewodnikami miedzianymi o długości L = 5 metrów i przekroju 0,75 mm. KV. Z tabeli wynika, że ​​1 metr drutu miedzianego o przekroju 0,75 mm.kv. ma rezystancję R1 = 0,023 oma.

Długość drutu w kablu (tam iz powrotem): L = 2 x 5 m = 10 metrów. Rezystancja dwóch drutów wynosi: R = 2 x L x R1 = 2 x 5 x 0,023 = 0,23 oma.

Przy prądzie I = 10 amperów spadek napięcia w kablu o przekroju 0,75 mm kw. będzie: U = I x R = 10 x 0,23 = 2,3 wolta.

Moc przydzielona do ogrzewania kabla będzie wynosić P = U x I = 2,3 x 10 = 23 waty.

W kablu o długości 10 metrów tego samego odcinka strata mocy będzie dwa razy większa - 46 watów.

Utrata energii elektrycznej opuszczającej drut grzewczy będzie stanowić około 2% energii zużywanej przez sieć. Ogrzewanie drutu będzie nieznaczne, ale lepiej, aby w ogóle nie było ogrzewania.

Utrata energii elektrycznej dla kabla z przewodnikami aluminiowymi o tym samym przekroju 0,75 mm.kv. będzie:

- dla kabla o długości 5 metrów - 69 watów;

- dla kabla o długości 10 metrów - 138 watów.

Są to już dość znaczne straty mocy. Kabel stanie się bardzo gorący i może dojść do pożaru w izolacji.

Dane obliczeniowe dla kabli miedzianych i aluminiowych dla różnych odcinków i długości są zebrane w tabeli.

Tutaj:

- S - przekrój drutu w mm.kv.;

- R1 - rezystancja 1 metra drutu w omach;

- R - rezystancja kabla w omach;

- U - spadek napięcia w kablu w woltach;

- P - strata mocy w kablu w watach i procentach.

Analiza obliczeń pokazuje, że należy poważnie rozważyć wybór przekroju kabla i materiału, z którego wykonane są druty.

Wnioski:

- Kabel z przewodnikami miedzianymi, w porównaniu z kablem z przewodnikami aluminiowymi, o tej samej długości i przekroju, ma większy margines niezawodności i mniejsze straty mocy na ogrzewanie.

- Najbardziej preferowany jest kabel z przewodnikami miedzianymi.

- Im dłuższy kabel, tym większa strata mocy R. Aby zrekompensować utratę mocy, można zwiększyć przekrój drutu w kablu.

- Kabel musi być elastyczny, mieć dobrą izolację zewnętrzną, najlepiej gumową.

- Drut kablowy musi być spleciony.

Zgodność z niezbędnymi parametrami elektrycznymi kabla i jego wytrzymałością mechaniczną jest kluczem do niezawodnego działania przedłużacza.

Moje obliczenia - analiza ma jedynie charakter doradczy. Ktoś powie: tutaj wykonuję drut aluminiowy, działał on przez długi czas, robi się trochę ciepło i nic się nie dzieje. Aż nic się nie stało !!

Każdy decyduje, która z nich jest lepsza: niezawodność i bezpieczeństwo lub ...

I więcej! Najbardziej wrażliwym punktem obwodu elektrycznego jest połączenie przewodów, rezystancja przejścia między nimi.

Obecnie stopniowo następuje przejście domowych sieci elektrycznych na stosowanie wtyczek i gniazdek elektrycznych. Prosta wtyczka ma średnicę 4 mm. Wtyczka euro ma pin o średnicy 5 mm. I jest przeznaczony do prądu o większym natężeniu niż zwykła wtyczka.

Im większa średnica pinów wtyczki - im większa powierzchnia styku na styku wtyczki i gniazda - tym niższy opór przejściowy między nimi - tym mniejsze nagrzewanie złącza. Używaj wtyczek i gniazd Euro! Oto taka reklama.

I to nie wszystko! Jeśli masz kabel przeznaczony do podłączenia obciążenia 3-fazowego, masz szczęście. Taki kabel ma 4 przewody - 3 do podłączenia faz i 1 do podłączenia przewodu neutralnego.

Możliwe jest, a nawet konieczne, uformowanie z nich dwóch drutów, skręconych parami. Zdobądź parę drutów o podwójnym przekroju. Uważaj tylko, aby na jednym końcu kabla niektóre przewody nie były skręcone, a na drugim końcu. Może wystąpić zwarcie. Teraz wszystko wydaje się.

Victor Egel

Zalecamy przeczytanie: Jak wybrać odpowiedni przekrój kabla do okablowania