พื้นที่หน้าตัดของสายไฟและสายเคเบิลขึ้นอยู่กับความแรงของกระแสการคำนวณของหน้าตัดสายเคเบิลที่ต้องการ

ในการซ่อมแซมการเดินสายเก่าหรือการวางสายใหม่คุณต้องเลือกสายเคเบิลของส่วนตัดขวางที่ต้องการเพื่อให้สามารถรับแรงตามที่คาดหวังได้

หากการเดินสายเก่าไม่เรียบร้อยคุณต้องเปลี่ยนใหม่ แต่ก่อนที่จะเปลี่ยนเป็นสายที่คล้ายกันให้ค้นหาสาเหตุที่มีปัญหากับสายเก่า เป็นไปได้ว่ามีเพียงความเสียหายทางกลหรือฉนวนไม่สามารถใช้งานได้และปัญหาที่สำคัญยิ่งกว่าคือความล้มเหลวของการเดินสายเนื่องจากเกินภาระที่อนุญาต

ความแตกต่างระหว่างผลิตภัณฑ์เคเบิลคืออะไรลักษณะสำคัญคืออะไร?

เริ่มต้นด้วยการกำหนดแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายที่ใช้งานสายเคเบิล สำหรับเครือข่ายในครัวเรือนสายเคเบิลและสายไฟของประเภท VVG, PUGNP มักจะถูกนำมาใช้ (มันเป็นสิ่งต้องห้ามตามข้อกำหนดของ PUE ที่ทันสมัยเนื่องจากความทนทานต่อการตัดขวางขนาดใหญ่ระหว่างการผลิตสูงถึง 30% และความหนาของชั้นฉนวนที่อนุญาตคือ 0.3 มม. .

หากคุณย้ายออกจากคำจำกัดความสายไฟจากสายเคเบิลจะแตกต่างกันเล็กน้อยโดยส่วนใหญ่ตามคำนิยามใน GOST หรือ TU ที่ทำ ท้ายที่สุดมีสายไฟจำนวนมากในตลาดที่มีสายไฟ 2-3 เส้นและฉนวนสองชั้นเช่น PUGNP หรือ PUNP เดียวกัน

แรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตจะถูกกำหนดโดยฉนวนสายเคเบิล

ในการเลือกสายเคเบิลนอกเหนือไปจากแรงดันไฟฟ้าแล้วเงื่อนไขในการทำงานจะต้องนำมาพิจารณาด้วยสำหรับการเชื่อมต่อเครื่องมือและอุปกรณ์ที่เคลื่อนที่ได้นั้นจะต้องมีความยืดหยุ่นสำหรับการเชื่อมต่อองค์ประกอบคงที่โดยหลักการแล้วมันไม่สำคัญเลย

ปัจจัยชี้ขาดเมื่อซื้อคือพื้นที่หน้าตัดของแกนมันวัดในหน่วย mm2 ความสามารถของตัวนำในการทนต่อโหลดที่ยาวขึ้นอยู่กับมัน

มีผลต่อกระแสที่อนุญาตผ่านสายเคเบิลอะไร

อันดับแรกให้หันมาหาพื้นฐานของฟิสิกส์ มีกฎหมาย Joule-Lenz เช่นนี้ถูกค้นพบโดยนักวิชาการสองคนคือ James Joule (ในปี 1841) และ Emilius Lenz (ในปี 1842) และได้รับชื่อสองครั้ง กฎนี้อธิบายปริมาณผลกระทบเชิงความร้อนของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวนำ

หากแสดงเป็นความหนาแน่นกระแสเราจะได้สูตรต่อไปนี้:

การตีความ: w คือพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาต่อหน่วยปริมาตรเวกเตอร์ j คือความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าผ่านตัวนำที่วัดได้ในหน่วยแอมแปร์ต่อ mm2 สำหรับลวดทองแดงใช้เวลาตั้งแต่ 6 ถึง 10 A ต่อมิลลิเมตรของพื้นที่โดยที่ 6 คือความหนาแน่นในการทำงานและ 10 เป็นระยะสั้น เวกเตอร์ E คือความแรงของสนามไฟฟ้า conduct เป็นสื่อนำไฟฟ้าของสื่อ

เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้านั้นแปรผกผันกับความต้านทาน: σ = 1 / R

หากกฎหมาย Joule-Lenz แสดงออกมาในรูปของปริมาณความร้อนในรูปแบบหนึ่งดังนั้น:

ดังนั้น dQ คือปริมาณความร้อนที่จะถูกปล่อยออกมาในช่วงเวลา dt ในวงจรที่กระแส I ไหลผ่านตัวนำความต้านทาน R

นั่นคือปริมาณความร้อนเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสและความต้านทาน ยิ่งกระแสและความต้านทานมากเท่าไรก็ยิ่งสร้างความร้อนได้มากเท่านั้น สิ่งนี้เป็นอันตรายเพราะในช่วงเวลาหนึ่งปริมาณความร้อนสูงถึงค่าที่ฉนวนกันความร้อนละลายบนสายไฟ คุณอาจสังเกตเห็นว่าสายของหม้อไอน้ำราคาถูกอุ่นอย่างเห็นได้ชัดในระหว่างการดำเนินการนี่คือมัน

หากกระแสไฟถูกปล่อยบนสายเคเบิลแรงดันที่ปลายของมันที่เชื่อมต่อกับโหลดก็จะลดลงเช่นกัน

ในเครื่องคิดเลขสำหรับการคำนวณส่วนต่อสายเคเบิลมักจะตั้งค่าพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

• กระแสไฟหรือโหลด

• ความยาวบรรทัด

• แรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตลดลง (มักจะเป็นเปอร์เซ็นต์);

ยิ่งแรงต้านทานมากขึ้นเท่าใดแรงดันไฟฟ้าก็จะยิ่งลดลงและสายเคเบิลก็จะร้อนขึ้นเนื่องจากพลังงานจะถูกปล่อยออกมา (P = UI โดยที่ U คือแรงดันไฟฟ้าตกข้ามสายเคเบิลฉันเป็นกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน)

การคำนวณทั้งหมดถูกลดลงถึงปัจจุบันและความต้านทาน ความต้านทานของตัวนำคำนวณโดยสูตร:

ที่นี่: ρ (po) คือความต้านทาน, l คือความยาวสายเคเบิล, S คือพื้นที่หน้าตัด

ความต้านทานขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโลหะค่าความต้านทานสามารถกำหนดได้จากตาราง

การเดินสายส่วนใหญ่ใช้อลูมิเนียมและทองแดง ในทองแดงความต้านทานคือ 1.68 * 10-8 โอห์ม * mm2 / m และในอลูมิเนียมที่ใหญ่กว่าทองแดง 1.8 เท่าคือ 2.82 * 10-8 โอห์ม * mm2 / m ซึ่งหมายความว่าลวดอลูมิเนียมจะให้ความร้อนที่แรงกว่าลวดทองแดงเกือบสองเท่าโดยมีส่วนตัดขวางและกระแสเดียวกัน มันตามมาว่าสำหรับการเดินสายคุณจะต้องซื้อลวดอลูมิเนียมที่หนากว่านอกจากนี้สายไฟชำรุดง่าย

ดังนั้นสายทองแดงจึงถูกแทนที่ด้วยสายทองแดงจากสายไฟภายในบ้านและห้ามใช้อลูมิเนียมในการเดินสายไฟเฉพาะการใช้สายเคเบิลอลูมิเนียมสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่ทรงพลังมากซึ่งอนุญาตให้ใช้กระแสไฟฟ้าสูงแล้วใช้ลวดอลูมิเนียมทำไมสายอลูมิเนียมไม่สามารถใช้ในการเดินสาย)

จะตรวจสอบความต้านทานของเส้นลวดตามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนได้อย่างไร?

มีบางกรณีที่ไม่รู้จักพื้นที่หน้าตัดของแกนดังนั้นจึงสามารถคำนวณได้โดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลาง หากต้องการหาเส้นผ่านศูนย์กลางของหลอดเลือดดำเสาหินคุณสามารถใช้คาลิปเปอร์ได้ถ้าไม่เช่นนั้นก็เอาก้านเช่นปากกาลูกลื่นหรือตะปูสายลม 10 รอบหมุนอย่างแน่นหนาและวัดความยาวของเกลียวที่เกิดขึ้นด้วยไม้บรรทัดแล้วหารความยาวนี้ด้วย 10 - คุณจะได้เส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นเลือด

ในการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางรวมของแกนหลายเส้นให้วัดเส้นผ่านศูนย์กลางของแต่ละแกนแล้วคูณด้วยจำนวน

ถัดไปพิจารณาภาพตัดขวางตามสูตรนี้:

และอีกครั้งพวกเขากลับไปที่สูตรนี้เพื่อคำนวณความต้านทานของเส้นลวด:

จะกำหนดพื้นที่หน้าตัดของลวดได้อย่างไร?

ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือการกำหนดพื้นที่หน้าตัดของแกนตามตาราง เหมาะสำหรับการคำนวณเส้นไม่ยาวเกินไปภายใต้สภาวะปกติ (พร้อมอุณหภูมิปกติ) คุณยังสามารถเลือกลวดสำหรับสายไฟต่อ โปรดทราบว่าตารางจะแสดงส่วนตัดขวางสำหรับกระแสและกำลังไฟที่แน่นอนในเครือข่ายเฟสเดียวและสามเฟสสำหรับอลูมิเนียมและทองแดง

เมื่อคำนวณเส้นยาว (มากกว่า 10 เมตร) จะเป็นการดีกว่าหากไม่ใช้ตารางดังกล่าว มีความจำเป็นต้องทำการคำนวณ วิธีที่เร็วที่สุดในการใช้เครื่องคิดเลข อัลกอริทึมการคำนวณมีดังนี้:

พวกเขาสูญเสียแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาต (ไม่เกิน 5%) ซึ่งหมายความว่าด้วยแรงดันไฟฟ้า 220V และการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าที่ยอมรับได้ 5% บนสายเคเบิลแรงดันไฟฟ้าตก (ตั้งแต่ต้นจนจบ) ไม่ควรเกิน:

5% * 220 = 11V

ทีนี้เมื่อทราบถึงกระแสที่จะไหลเราสามารถคำนวณความต้านทานของสายเคเบิลได้ ในเส้นลวดสองเส้นความต้านทานคูณด้วย 2 เนื่องจากกระแสไหลผ่านสายสองเส้นที่มีความยาวบรรทัด 10 เมตรความยาวทั้งหมดของตัวนำคือ 20 ม.

จากที่นี่ตามสูตรข้างต้นคำนวณส่วนตัดของสายเคเบิลที่ต้องการ

คุณสามารถทำสิ่งนี้ได้โดยอัตโนมัติจากสมาร์ทโฟนของคุณโดยใช้แอพพลิเคชั่น Mobile Electric และ electroDroid เครื่องคิดเลขเท่านั้นไม่ได้ระบุความยาวทั้งหมดของสาย แต่เป็นการระบุความยาวของสายจากแหล่งพลังงานไปยังตัวรับไฟฟ้า

ข้อสรุป

การเดินสายที่คำนวณอย่างถูกต้องนั้นรับประกันว่าจะสามารถใช้งานได้สำเร็จ 50% ในช่วงครึ่งหลังขึ้นอยู่กับการติดตั้งที่ถูกต้อง เฉพาะสายไฟทั้งหมดการใช้พลังงานสูงสุดโดยผู้บริโภคทุกคนควรได้รับการพิจารณา ในเวลาเดียวกันป้อนระยะขอบของกระแสที่อนุญาต 20-40% "ในกรณี"