Hvordan beregner jeg det tværsnitsareal, der er nødvendigt for belastningen?

Når du reparerer eller designer elektriske installationer, skal du vælge den korrekte ledninger. Du kan bruge en lommeregner eller en vejledning. Men for at kunne gøre det skal du kende belastningsparametrene og de specifikke forhold ved kabelinstallationen.

Hvorfor beregne kabelstørrelser

Følgende krav gælder for elektriske net

• sikkerhed;
• pålidelighed;
• økonomi.

Hvis det valgte tværsnitsareal af kablet er lille, vil strømbelastningerne på kabler og ledninger er for høje, hvilket fører til overophedning. Dette kan resultere i en nødsituation, der beskadiger hele det elektriske system og er farligt for liv og lemmer.

Hvis der på den anden side installeres ledninger med et stort tværsnitsareal, er sikker anvendelse garanteret. Men ud fra et økonomisk synspunkt vil det være for dyrt. Det korrekte valg af lederens tværsnitsareal er en forudsætning for en langvarig og sikker drift og en fornuftig anvendelse af midlerne.

Der findes et særskilt kapitel i PUE om korrekt valg af leder: "Kapitel 1.3. Valg af ledere i henhold til opvarmning, økonomisk strømtæthed og koronaforhold".

Tværsnitsarealet af et kabel beregnes i forhold til effekt og strøm. Lad os se på nogle eksempler. For at bestemme det tværsnitsareal af lederen, der er nødvendigt for 5kW, skal du bruge tabellerne i PUE (Forordninger om elektriske installationer"). Denne vejledning er det styrende dokument. Den angiver, at kabeltværsnittet skal vælges i henhold til 4 kriterier:

1. Forsyningsspænding (Enfaset eller trefaset).
2. Ledningsmateriale
3. Belastningsstrøm målt i ampere (А), eller magt i kilowatt (kW).
4. Placering af kabel.

Der er ingen værdi i PUE 5 kW, så vi skal vælge den næsthøjeste værdi - 5,5 kW. Til installation i en lejlighed i dag er det nødvendigt kobbertråd. I de fleste tilfælde udføres installationen i luften, så et tværsnit på 2,5 mm² er passende i henhold til referencetabellerne. Den maksimalt tilladte strømbelastning er 25 A.

Ovennævnte manual angiver også den strøm, som afbryderen er konstrueret til (f.eks.VA). I henhold til "Forordninger om elektriske installationer"for en belastning på 5,5 kW skal driftsstrømmen i afbryderen være 25 A. I dokumentet står der, at den nominelle strømstyrke for den leder, der går til huset eller lejligheden, skal være en grad højere end VA-strømstyrken. I dette tilfælde er der 35 A efter 25 A. Den sidste værdi bør anvendes som ratingværdi. En strømstyrke på 35 A svarer til et tværsnit på 4 mm² og en effekt på 7,7 kW. Dette fuldender valget af kobbertrådens tværsnit i henhold til dens kapacitet: 4 mm².

For at finde ud af, hvilket tværsnit af kobbertråd der er nødvendigt for 10 kWIgen henviser vi til det elektriske datablad. Hvis du overvejer tilfælde med udsatte ledere, skal du beslutte dig for kabelmaterialet og forsyningsspændingen.

For eksempelFor aluminiumtråd og 220 V er den næsthøjeste effekt 13 kW, og det tilsvarende tværsnit er 10 mm²; for 380 V er effekten 12 kW og tværsnittet 4 mm².

Vælg efter effekt

Før du vælger et kabeltværsnit i henhold til dets watt, er det nødvendigt at beregne dets samlede værdi, lave en liste over elektriske apparater i det område, hvor kablet skal installeres. For hvert apparat skal der ved siden af den nominelle effekt angives en effekt i watt eller kW (1 kW = 1000 watt). Læg derefter det samlede wattforbrug for alle apparater sammen, og du får det samlede antal watt.

Hvis du vælger et kabel til tilslutning af et enkelt apparat, har du kun brug for oplysninger om apparatets strømforbrug. Du kan finde ledningstværsnit i henhold til watt i PUE-tabellerne.

Tabel 1. Valg af ledertværsnit i henhold til effekt for kabler med kobberledere

Tabel 2. Valg af tværsnit i henhold til effekt for kabler med aluminiumledere

Desuden er det vigtigt at kende netværkets spænding: 380 V for trefaset og 220 V for enfaset.

Oplysninger om både aluminium- og kobberledere findes i standarderne for elektriske installationer. Begge dele har fordele og ulemper. Fordelene ved kobberkabler er:

• høj styrke;
• elasticitet;
• modstandsdygtighed over for oxidation;
• den elektriske ledningsevne er større end for aluminium.

Ulempe ved kobberledere - høje omkostninger. I sovjetiske huse blev der brugt aluminiumsledninger, da huset blev bygget. Hvis der foretages en delvis udskiftning, er det derfor tilrådeligt at anvende aluminiumstråde. De eneste undtagelser er, når hele den gamle ledningsføring (op til centralen) erstattes af nye ledninger. Så giver det mening at bruge kobber. Kobber og aluminium må ikke komme i direkte kontakt med hinanden, da dette fører til oxidation. Derfor bruges et tredje metal til at forbinde dem.

Det er muligt selv at beregne tværsnitsarealet af et trefaset kredsløb. Dette gøres ved at bruge formlen: I=P/(U*1,73)hvor P - power, W; U - spænding, V; I - Vælg derefter kabeltværsnittet fra referencetabellen afhængigt af den beregnede strøm. Hvis den krævede værdi ikke findes, vælges det nærmeste tværsnit, der overstiger den beregnede værdi.

Hvordan man beregner med strøm

Strømstyrken, der strømmer gennem en leder, afhænger af dens længde, bredde, specifikke modstand og temperatur. Når den opvarmes, falder den elektriske strøm. Der gives referenceoplysninger for stuetemperatur (18°С). Ved valg af kabeltværsnit anvendes tabellen i PUE-7, punkt 1.3.10-1.3.11, TÆNKNINGSKRØNDER FOR TRÅD, CORD OG KABLER MED ROM-ISOLERING ELLER PLASTISK ISOLERING.

Tabel 3. Elektrisk strøm til kobberledninger og ledninger med gummi- og PVC-isolering

Til beregning af aluminiumledere kan tabellen anvendes.

Tabel 4. Elektrisk strøm for aluminiumledere og ledninger med gummi- og PVC-isolering

Ud over den elektriske strøm skal der også vælges ledermateriale og spænding.

For at få en grov beregning af kablets aktuelle tværsnit divideres det med 10. Hvis det resulterende tværsnit ikke findes i tabellen, skal den nærmeste højere værdi anvendes. Denne regel gælder kun, hvis den maksimalt tilladte strøm for kobberledere ikke overstiger 40 A. For et område fra 40 til 80 A skal strømmen divideres med 8. Hvis der installeres aluminiumkabler, skal du dividere med 6. Det skyldes, at tykkelsen af aluminiumslederen er større end kobberlederen for at sikre de samme belastninger.

Beregning af kabeltværsnit i henhold til effekt og længde

Længden af et kabel påvirker spændingsfaldet. Spændingen i lederens ende kan således blive reduceret og kan være utilstrækkelig til at drive et elektrisk apparat. For indenlandske elnet kan der ses bort fra disse tab. Et 10-15 cm længere kabel er tilstrækkeligt. Denne ekstra længde skal bruges til ledninger og tilslutninger. Hvis kabelenderne skal tilsluttes til centralen, skal den ekstra længde være endnu længere, fordi den afbrydere.

Når kabler lægges over lange afstande, skal der tages hensyn til følgende spændingsfald. Hver leder er kendetegnet ved en elektrisk modstand. Denne parameter påvirkes af:

1. Længden af lederen, måleenhed: m. Når længden øges, øges også tabet.
2. Tværsnitsareal, målt i mm². Større tværsnitsareal betyder lavere spændingsfald.
3. Specifik materialemodstand (referenceværdi). Angiver modstanden i en ledning, der måler 1 kvadratmillimeter pr. 1 meter.

Spændingsfaldet er numerisk lig med produktet af modstanden og strømmen. Det er tilladt, at den angivne værdi ikke overstiger 5 %. Hvis dette ikke er tilfældet, skal der anvendes et større tværsnit. Algoritme til beregning af trådtværsnit i henhold til maksimal effekt og længde:

1. Afhængigt af effekt P, spænding U og faktor cosf finder vi strømmen i henhold til formlen: I=P/(U*cof). For elnet, der anvendes i husholdninger, cosf = 1. I industrien beregnes cosf som forholdet mellem den aktive effekt og den tilsyneladende effekt. Sidstnævnte består af den aktive effekt og den reaktive effekt.
2. Lederens strømtværsnit bestemmes ved hjælp af de relevante PUE-tabeller.
3. Beregn lederens modstand ved hjælp af formlen: Ro=ρ*l/Shvor ρ er materialets resistivitet, l er lederens længde, og S er tværsnitsarealet. Der skal tages hensyn til, at strømmen ikke kun løber gennem kablet i den ene retning, men også i den modsatte retning. Derfor er den samlede modstand: R = Ro*2.
4. Find spændingsfaldet ud fra forholdet: ΔU=I*R.
5. Find spændingsfaldet som en procentdel: ΔU/U. Hvis værdien overstiger 5 %, skal du vælge det største ledertværsnit fra referencebogen.

Åben og lukket ledningsføring

Afhængigt af placeringen er ledninger opdelt i 2 typer:

• skjult;
• udsat.

I dag installeres skjulte ledninger i lejligheder. Der laves specielle bakker i vægge og lofter til at rumme kabler. Efter installation af lederne pudses udsparingerne. Kobber anvendes som leder. Du er nødt til at planlægge forud, for med tiden bliver du nødt til at afmontere afslutningen for at installere flere elektriske ledninger eller udskifte elementerne. Flade kabler og ledninger anvendes ofte til indbygningsinstallationer.

Ved udsatte installationer er ledningerne monteret langs rummets overflade. Der foretrækkes fleksible ledere, der har en rund form. De kan nemt installeres i kabelkanaler og føres gennem bølger. Når kabelbelastningen beregnes, tages der hensyn til den måde, hvorpå ledningerne er lagt.

Relaterede artikler: