Conținutul articolului
- De ce este necesar să selectați secțiunea transversală a cablului
- Selectarea cablului pentru un grup de consumatori
- Un exemplu de selecție a unui cablu pentru un cazan casnic
Cum să alegeți un cablu care să conecteze singuri aparatele casnice, asigurând siguranța cablului și, în același timp, să nu plătiți excesiv? Ce să vă ghidați atunci când alegeți și cum să calculați secțiunea transversală a cablurilor pentru un grup de consumatori? Puteți afla despre acest lucru din acest articol..
Secțiunea transversală a cablurilor este zona secțiunii transversale a conductorului de transport curent. În cele mai multe cazuri, tăierea miezului de cablu este rotundă, iar zona sa poate fi calculată folosind formula pentru aria unui cerc. Dar, având în vedere varietatea formelor de cablu, pentru a descrie caracteristica fizică principală, nu este utilizată o dimensiune liniară, ci valoarea zonei transversale. Această caracteristică este standardizată în toate țările. În țara noastră, acesta este reglementat de PUE „Reguli de instalare electrică”.
De ce este necesar să selectați secțiunea transversală a cablului
Selecția corectă a secțiunii transversale a cablurilor este, în primul rând, siguranța dumneavoastră. Dacă cablul nu rezistă la încărcarea curentă, se supraîncălzește, izolația se topește și, ca urmare, poate apărea un scurtcircuit și un incendiu.
Cum să alegeți un cablu din secțiunea transversală necesară, evitând, în același timp, cazurile în care, atunci când mai multe dispozitive sunt simultan pornite, apare mirosul de izolație de topire și să nu plătiți excesiv bani folosind fire cu o marjă mare?
Pentru alimentarea cu energie a spațiilor rezidențiale se folosesc două tipuri principale de cabluri: cupru și aluminiu. Cuprul este mai scump decât aluminiul. Dar în cablarea modernă, aceasta este preferată. Aluminiul are o rezistență internă mai mare și este un metal fragil care se oxidează rapid. Cuprul este un material flexibil mai puțin predispus la oxidare. Recent, cablurile de aluminiu au fost utilizate exclusiv pentru restaurarea cablurilor din clădirile din epoca sovietică.
Pentru selectarea preliminară a secțiunii transversale necesare a unui cablu de cupru, se presupune că un cablu cu o secțiune transversală de 1 mm2 poate trece un curent electric de la sine până la 10 A. Cu toate acestea, în plus, vă veți asigura că un astfel de raport este adecvat exclusiv pentru selectarea unei secțiuni transversale „la ochi” și este valabil pentru secțiuni transversale de cel mult 6 mm2 (folosind raportul propus, curentul este de până la 60 A). Un cablu electric din această secțiune este suficient pentru a intra într-o fază într-un apartament standard cu trei camere..
Majoritatea electricienilor utilizează cabluri din următoarele secțiuni pentru a furniza electricitate consumatorilor interiori:
- 0,5 mm2 – Spoturi;
- 1,5 mm2 – iluminat de bază;
- 2,5 mm2 – prize.
Cu toate acestea, acest lucru este acceptabil pentru consumul intern, cu condiția ca fiecare aparat electric să fie alimentat de la priza proprie, fără a utiliza gemeni, tee și prelungiri..
Va fi mai corect să utilizați tabele speciale atunci când selectați un cablu, care vă permite să selectați o secțiune pe baza puterii cunoscute a aparatului electric (kW) sau în funcție de sarcina curentă (A). Sarcina curentă în acest caz este o caracteristică mai importantă, deoarece sarcina în amperi este întotdeauna indicată pentru o fază, în timp ce cu un consum monofazat (220 V), sarcina în kilowati va fi indicată pentru o fază, și cu una trifazată – pentru toate cele trei faze în total.
Atunci când alegeți o secțiune transversală a cablurilor, este necesar să țineți cont de tipul de cablare: extern sau ascuns. Acest lucru se datorează faptului că, odată cu cablarea ascunsă, transferul de căldură al firului scade, ca urmare a încălzirii mai intense a cablului. Prin urmare, pentru cablaje ascunse, se utilizează cabluri cu o secțiune transversală de aproximativ 30% mai mare decât cu deschise.
Tabel pentru selectarea zonei transversale a unui cablu de cupru pentru cablaje deschise și ascunse:
Arie a secțiunii transversale Cabluri deschise Cablarea ascunsă S eu P eu P 220 V 380 V 220 V 380 V 0.5 unsprezece 2.4 – – – – 0,75 15 3.3 – – – – 1 17 3.7 6.4 paisprezece 3 5.3 1.5 23 cinci 8.7 15 3.3 5.7 2 26 5.7 9.8 nouăsprezece 4.1 7.2 2.5 treizeci 6.6 unsprezece 21 4.6 7.9 4 41 nouă 15 27 5.9 zece cinci 50 unsprezece nouăsprezece 34 7.4 12 zece 80 17 treizeci 50 unsprezece nouăsprezece şaisprezece o sută 22 38 80 17 treizeci 25 140 treizeci 53 o sută 22 38 35 170 37 64 135 29 51 Tabel pentru selectarea zonei transversale a conductorului unui cablu de aluminiu pentru cablaje deschise și ascunse:
Arie a secțiunii transversale Cabluri deschise Cablarea ascunsă S eu P eu P 220 V 380 V 220 V 380 V 2 21 4.6 7.9 paisprezece 3 5.3 2.5 24 5.2 9.1 şaisprezece 3.5 6 4 32 7 12 21 4.6 7.9 cinci 39 8.5 paisprezece 26 5.7 9.8 zece 60 13 22 38 8.3 paisprezece şaisprezece 75 şaisprezece 28 55 12 20 25 105 23 39 65 paisprezece 24 35 130 28 49 75 şaisprezece 28 S – zona secțiunii transversale a cablului (mm2), eu – sarcina curenta (A), R – puterea totală a echipamentelor electrice (kW).
De asemenea, este necesar să se facă ajustări la selectarea secțiunii transversale a cablului, ținând cont de lungimea acestuia. Pentru a face acest lucru, alegând secțiunea transversală a cablului din tabel în funcție de puterea curentă, calculăm rezistența acestuia ținând cont de lungimea conform formulei:
R = p? L / S
Unde:
- R – rezistența sârmei, Ohm;
- p – rezistivitate materială, Ohm? Mm2/ m (pentru cupru – 0,0175, pentru aluminiu – 0,0281);
- L – lungimea cablului, m;
- S – zona secțiunii transversale a cablului, mm2.
Folosind această formulă, puteți obține rezistența unui miez de cablu. Deoarece curentul trece printr-un miez și se întoarce prin celălalt, pentru a obține valoarea rezistenței cablului, rezistența miezului său trebuie înmulțită cu două:
Rtotal = 2? R
În continuare, trebuie să calculați pierderea de tensiune:
dU = I? Rtotal
Unde:
- dU – pierderi de tensiune, W;
- eu – puterea curentă, A;
- Rtotal – rezistența calculată a cablului, Ohm.
Dacă selectarea secțiunii transversale a cablurilor s-a efectuat în funcție de puterea totală a echipamentului și puterea curentă nu este cunoscută, acesta poate fi calculat folosind formula:
I = P / U? cos ?– pentru rețea monofazată de 220 V
I = P / 1.732? U? cos ? – pentru o rețea trifazată de 380 V
Unde:
- R – puterea totală utilizată a echipamentelor electrice (W);
- U – tensiune (V);
- cos? = 1 (pentru condiții de viață) și cos? = 1,3 (pentru aparate electrice puternice).
În continuare, calculăm pierderile în procente: (dU / U)? o sută%.
Dacă valoarea obținută nu depășește 5%, atunci secțiunea transversală a cablului, luând în considerare lungimea sa, este selectată corect. Dacă depășește, este necesar să selectați un cablu dintr-o secțiune transversală mai mare (următorul la rând) din tabel și să calculați din nou.
Aceste tabele sunt aplicabile pentru cablurile izolate din cauciuc și plastic, secțiunea de cabluri selectată în funcție de acestea va funcționa eficient dacă este produsă în conformitate cu GOST.
Selectarea cablului pentru un grup de consumatori
Pentru a selecta secțiunea transversală a cablurilor pentru un grup de consumatori (de exemplu, un cablu de intrare într-un apartament), puteți utiliza formula pentru a determina încărcarea curentă admisă. Să calculăm sarcina curentă pentru o rețea de 220 V, care este adesea folosită la alimentarea casnică:
I = P? K / U? cos ?
Unde:
- R – puterea totală utilizată a echipamentelor electrice (W), U – tensiune (V), LA – coeficientul de contabilitate pentru pornirea simultană a dispozitivelor (luată egală cu 0,75);
- cos? = 1 (pentru condiții de viață) și cos? = 1,3 (pentru aparate electrice puternice).
După calcularea sarcinii curente admise pentru un grup de consumatori, utilizând tabelele de mai sus, puteți selecta un cablu al secțiunii transversale necesare. Dacă se presupune o pornire simultană pe termen lung a tuturor consumatorilor posibili (de exemplu, încălzirea electrică), calculul încărcării de curent admisibil trebuie efectuat fără a ține cont de coeficientul K.
Un exemplu de selecție a unui cablu pentru un cazan casnic
Pe baza celor de mai sus, vom încerca să calculăm și să selectăm un cablu de cupru din secțiunea necesară pentru un cazan electric monofazat, cu un element de încălzire de 2,0 kW, cu condiția ca cablul să fie așezat într-o cutie. Lungimea cablului va fi de 10 metri.
Din tabel se vede că valoarea de 3,0 kW este aproape de putere, ceea ce corespunde unei secțiuni transversale a cablului de 1 mm2. Să calculăm ținând cont de lungimea cablului:
- Să calculăm puterea curentă: I = 2000 W / 220 V? 1 = 9,09 A.
- Să calculăm rezistența miezului de cablu: R = 0,0175 Ohm? Mm2/ m? 10 m / 1 mm2 = 0,175 Ohm.
- Rezistența totală a cablului: Rtotal = 2? R = 0,35 ohm.
- Calcularea pierderilor de tensiune: dU = 9,09 A? 0,35 ohm = 3,18 V.
- Calculăm procentul pierderilor: (3.18V / 220V)? 100% = 1,45% (nu depășește 5%).
Cablu de 1 mm2 adecvat pentru conectarea cazanului electric specificat în exemplu.
Producătorii indică adesea zona de secțiune necesară a cablurilor pentru echipamentul lor în instrucțiunile echipamentului. Dacă există o astfel de instrucțiune, trebuie să o urmați..
„Poate cineva să explice cum se alege și se calculează corect secțiunea transversală a unui cablu? Am nevoie de informații și sfaturi în acest sens. Ce factori trebuie luați în considerare pentru a asigura o alegere și o calculare precisă a secțiunii transversale a cablului? Orice indicații sau resurse utile sunt binevenite. Vă mulțumesc anticipat!”