Při opravách nebo projektování elektrických instalací je třeba zvolit správné. dráty. Můžete použít kalkulačku nebo průvodce. K tomu je však třeba znát parametry zatížení a specifika instalace kabelu.
Obsah
Proč počítat velikosti kabelů
Na elektrické sítě se vztahují následující požadavky
- bezpečnost;
- spolehlivost;
- hospodářství.
Pokud je zvolený průřez kabelu malý, proudové zatížení na kabelu je menší než na kabelu. kabely a vodiče jsou příliš vysoké, což vede k přehřívání. To může vyústit v havarijní situaci, která poškodí celý elektrický systém a je nebezpečná pro život a zdraví.
Pokud jsou naopak instalovány kabely s velkým průřezem, je zajištěna bezpečná aplikace. Z finančního hlediska by to však bylo příliš nákladné. Správná volba průřezu vodiče je předpokladem dlouhodobého a bezpečného provozu a rozumného využití finančních prostředků.
Správnému výběru vodičů je věnována samostatná kapitola v knize PUE: "Kapitola 1.3. Výběr vodičů podle podmínek ohřevu, hustoty hospodárného proudu a koróny".
Plocha průřezu kabelu se počítá s ohledem na výkon a proud. Podívejme se na několik příkladů. Pro určení plochy průřezu vodiče potřebné pro 5kW, budete muset použít tabulky v programu PUE (Předpisy pro elektrické instalace"). Tato příručka je řídícím dokumentem. Stanovuje, že průřez kabelu by měl být vybrán podle 4 kritérií:
- Napájecí napětí (Jednofázové nebo třífázové).
- Materiál vodiče
- Zátěžový proud měřený v ampérech (А), nebo výkon v kilowatty (kW).
- Umístění kabelu.
PUE nemá žádnou hodnotu 5 kW, takže musíme zvolit nejbližší vyšší hodnotu - 5,5 kW. Pro instalaci v bytě je dnes nutné měděný drát. Ve většině případů se instalace provádí nad vzduchem, takže podle referenčních tabulek je vhodný průřez 2,5 mm². Maximální přípustné proudové zatížení je 25 A.
Ve výše uvedeném návodu je také uveden proud, pro který je jistič určen (např.VA). Podle "Předpisy pro elektrické instalace"pro zátěž 5,5 kW musí být provozní proud jističe 25 A. Dokument uvádí, že jmenovitý proud vodiče, který vede do domu nebo bytu, musí být o jeden stupeň vyšší než proud VA. V tomto případě je po 25 A 35 A. Poslední hodnota by měla být považována za hodnotu hodnocení. Proud 35 A odpovídá průřezu 4 mm² a výkonu 7,7 kW. Tím je dokončena volba průřezu měděného vodiče podle jeho kapacity: 4 mm².
Chcete-li zjistit, jaký průřez měděného drátu je potřebný pro 10 kWOpět odkazujeme na elektrický datový list. Pokud uvažujete o obnažených vodičích, musíte se rozhodnout pro materiál kabelu a napájecí napětí.
NapříkladPro hliníkový vodič a napětí 220 V je další nejvyšší výkon 13 kW, odpovídající průřez je 10 mm²; pro napětí 380 V je výkon 12 kW a průřez 4 mm².
Zvolte podle příkonu
Před výběrem průřezu kabelu podle jeho příkonu je nutné vypočítat jeho celkovou hodnotu, sestavit seznam elektrických spotřebičů v prostoru, do kterého má být kabel instalován. Vedle jmenovitého výkonu každého spotřebiče musí být uveden jeho jmenovitý výkon v jednotkách wattů nebo kW (1 kW = 1000 wattů). Pak sečtěte celkový příkon všech spotřebičů a získáte celkový součet.
Pokud vybíráte kabel pro připojení jednoho spotřebiče, potřebujete pouze informace o spotřebě energie spotřebiče. Průřezy vodičů podle příkonu najdete v tabulkách PUE.
Tabulka 1. Volba průřezu vodičů podle jmenovitého výkonu u kabelů s měděnými vodiči
| Průřez jádra vodiče, mm² | Pro kabely s měděnými vodiči | |||
| Napětí 220 V | Napětí 380 V | |||
| Proud, A | Výkon, kW | Proud, A | Výkon, kW | |
| 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 |
Tabulka 2. Výběr průřezu podle jmenovitého výkonu pro kabely s hliníkovými vodiči
| Průřez vodiče, mm² | Pro kabely s hliníkovými vodiči | |||
| Napětí 220 V | Napětí 380 V | |||
| Proud, A | Výkon, kW | Proud, A | Výkon, kW | |
| 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 |
Dále je důležité znát napětí sítě: 380 V pro třífázové a 220 V pro jednofázové.
Informace o hliníkových i měděných vodičích naleznete v normách pro elektrické instalace. Obojí má své výhody i nevýhody. Výhody měděných kabelů jsou:
- vysoká pevnost;
- pružnost;
- odolnost vůči oxidaci;
- elektrická vodivost je vyšší než u hliníku.
Nevýhody měděných vodičů - vysoké náklady. V sovětských domech se při stavbě používaly hliníkové rozvody. Proto se v případě částečné výměny doporučuje použít hliníkové dráty. Výjimkou jsou pouze případy, kdy je celé staré vedení (až k ústředně) se nahradí novým vedením. Pak má smysl používat měď. Přímý kontakt mědi a hliníku není přípustný, protože dochází k oxidaci. Proto se k jejich spojení používá třetí kov.
Plochu průřezu třífázového obvodu je možné spočítat samostatně. K tomu použijte vzorec: I=P/(U*1,73)kde P - power, W; U - napětí, V; I - Poté vyberte průřez kabelu z referenční tabulky v závislosti na vypočteném proudu. Pokud požadovaná hodnota neexistuje, vybere se nejbližší průřez, který přesahuje vypočtenou hodnotu.
Jak počítat s proudem
Velikost proudu protékajícího vodičem závisí na jeho délce, šířce, měrném odporu a teplotě. Při zahřívání se elektrický proud snižuje. Referenční údaje jsou uvedeny pro pokojovou teplotu (18°С). Pro volbu průřezu kabelu použijte tabulku v PUE-7, body 1.3.10-1.3.11 UTAŽOVACÍ PRŮŘEZY PRO VODIČE, ŽÍLY A KABELY S ROMOVOU NEBO PLASTOVOU IZOLACÍ.
Tabulka 3. Elektrický proud pro měděné vodiče a šňůry s pryžovou a PVC izolací
| Plocha průřezu vodiče, mm² | Proud, A, pro položené vodiče | |||||
| otevřeně | v jedné zkumavce | |||||
| dva pevné vodiče | tři pevné vodiče | čtyři jednojádrové | jedno dvoujádrové | Jedno tříjádrové | ||
| 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 | - | - | - | - | - |
Pro výpočet hliníkových vodičů lze použít tabulku.
Tabulka 4. Elektrický proud pro hliníkové vodiče a šňůry s pryžovou a PVC izolací
| Plocha průřezu vodiče, mm² | Proud, A, pro položené vodiče | |||||
| otevřeně | v jedné zkumavce | |||||
| dva pevné vodiče | tři pevné vodiče | čtyři jednojádrové | jedno dvoujádrové | jedno tříjádrové | ||
| 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 | - | - | - | - | - |
Kromě elektrického proudu je třeba zvolit také materiál vodiče a napětí.
Pro hrubý výpočet proudového průřezu kabelu jej vydělte 10. Pokud výsledný průřez není v tabulce uveden, je třeba použít nejbližší vyšší hodnotu. Toto pravidlo platí pouze v případě, že maximální přípustný proud pro měděné vodiče nepřesahuje 40 A. Pro rozsah 40 až 80 A vydělte proud 8. Pokud jsou instalovány hliníkové kabely, je třeba je vydělit 6. Je to proto, že tloušťka hliníkového vodiče je větší než tloušťka měděného vodiče, aby bylo zajištěno stejné zatížení.
Výpočet průřezu kabelu podle příkonu a délky
Délka kabelu ovlivňuje úbytek napětí. Napětí na konci vodiče se tak může snížit a nemusí být dostatečné pro provoz elektrického spotřebiče. U domácích rozvodných sítí lze tyto ztráty zanedbat. Postačí kabel o 10-15 cm delší. Tato dodatečná délka bude použita pro kabeláž a připojení. Pokud jsou konce kabelu připojeny k rozvaděči, musí být náhradní délka ještě delší, protože jističe.
Při pokládce kabelů na velké vzdálenosti je třeba vzít v úvahu následující skutečnosti. pokles napětí. Každý vodič je charakterizován elektrickým odporem. Tento parametr je ovlivněn:
- Délka vodiče, měrná jednotka: m. S rostoucí délkou roste i ztráta.
- Plocha průřezu měřená v mm². Větší průřez znamená menší úbytek napětí.
- Specifická odolnost materiálu (referenční hodnota). Udává odpor vodiče, který měří 1 čtvereční milimetr na 1 metr.
Úbytek napětí je číselně roven součinu odporu a proudu. Je přípustné, aby uvedená hodnota nepřesáhla 5 %. Pokud tomu tak není, je třeba použít větší průřez. Algoritmus pro výpočet průřezu vodiče podle maximálního výkonu a délky:
- V závislosti na výkonu P, napětí U a faktoru cosf zjistíme proud podle vzorce: I=P/(U*cof). Pro elektrické sítě používané v domácnostech, cosf = 1. V průmyslu se cosf počítá jako poměr činného a zdánlivého výkonu. Ten se skládá z činného a jalového výkonu.
- Proudový průřez vodiče se určí pomocí příslušných tabulek PUE.
- Vypočítejte odpor vodiče podle vzorce: Ro=ρ*l/Skde ρ je měrný odpor materiálu, l je délka vodiče a S je plocha průřezu. Je třeba vzít v úvahu skutečnost, že proud protéká kabelem nejen v jednom směru, ale také v opačném směru. Proto je celkový odpor: R = Ro*2.
- Z poměru zjistěte úbytek napětí: ΔU=I*R.
- Zjistěte úbytek napětí v procentech: ΔU/U. Pokud je hodnota vyšší než 5 %, vyberte z referenční knihy největší průřez vodiče.
Otevřené a uzavřené zapojení
V závislosti na umístění se elektroinstalace dělí na 2 typy:
- skryté;
- vystaveny.
Dnes se v bytech instalují skryté rozvody. Ve stěnách a stropech jsou vytvořeny speciální žlaby pro kabely. Po instalaci vodičů se výklenky omítnou. Měď se používá jako vodič. Musíte plánovat dopředu, protože časem budete muset kvůli instalaci dalších elektrických rozvodů nebo výměně prvků demontovat povrchovou úpravu. Ploché kabely a vodiče se často používají pro instalace pod omítku.
V případě odkryté instalace se vodiče instalují podél povrchu místnosti. Přednost mají ohebné vodiče kulatého tvaru. Lze je snadno instalovat do kabelových kanálů a procházet jimi. Při výpočtu zatížení kabelu se zohledňuje způsob uložení vedení.
Související články:
