Sähköasennuksia korjattaessa tai suunniteltaessa on valittava oikea johdot. Voit käyttää laskinta tai opasta. Sitä varten sinun on kuitenkin tunnettava kuormitusparametrit ja kaapeliasennuksen erityispiirteet.
Sisältö
Miksi laskea kaapelikoot
Sähköverkkoja koskevat seuraavat vaatimukset
- turvallisuus;
- luotettavuus;
- talous.
Jos kaapelin poikkipinta-ala on pieni, kaapelin virran kuormitukset ovat pienet. kaapelit ja johdot ovat liian korkeita, mikä johtaa ylikuumenemiseen. Tämä voi johtaa hätätilanteeseen, joka vahingoittaa koko sähköjärjestelmää ja on hengenvaarallinen.
Jos taas asennetaan kaapeleita, joiden poikkipinta-ala on suuri, turvallinen käyttö on taattu. Taloudellisesta näkökulmasta se on kuitenkin liian kallista. Johtimen poikkipinta-alan oikea valinta on edellytys pitkäaikaiselle ja turvalliselle toiminnalle sekä varojen järkevälle käytölle.
PUE:ssa on erillinen luku johtimen oikeasta valinnasta: "Luku 1.3. Johtimien valinta lämmityksen, taloudellisen virrantiheyden ja koronaolosuhteiden mukaan".
Kaapelin poikkipinta-ala lasketaan tehon ja virran suhteen. Katsotaanpa joitakin esimerkkejä. Jotta voidaan määrittää johtimen poikkipinta-ala, joka tarvitaan seuraaviin tarkoituksiin 5kW, sinun on käytettävä PUE:n taulukoita (Sähköasennuksia koskevat määräykset"). Tämä opas on ohjaava asiakirja. Siinä täsmennetään, että kaapelin poikkileikkaus olisi valittava neljän kriteerin perusteella:
- Syöttöjännite (Yksi- tai kolmivaiheinen).
- Johtimen materiaali
- Kuormitusvirta ampeereina mitattuna (А), tai teho kilowattia (kW).
- Kaapelin sijainti.
PUE:lla ei ole arvoa 5 kW, joten meidän on valittava seuraavaksi suurempi arvo - 5,5 kW. Asunnon asentamiseksi nykyään on tarpeen kuparilanka. Useimmissa tapauksissa asennus tehdään ilmaan, joten 2,5 mm²:n poikkileikkaus on sopiva vertailutaulukoista. Suurin sallittu virrankuorma on 25 A.
Edellä mainitussa käsikirjassa ilmoitetaan myös virta, jolle katkaisija on suunniteltu (esim.VA). Mukaan "Sähköasennuksia koskevat määräykset"5,5 kW:n kuormituksella katkaisijan käyttövirran on oltava 25 A.". Asiakirjassa todetaan, että taloon tai asuntoon menevän johtimen nimellisvirran on oltava astetta suurempi kuin VA:n. Tässä tapauksessa 25 A:n jälkeen on 35 A. Viimeistä arvoa on pidettävä luokitusarvona. 35 A:n virta vastaa 4 mm²:n poikkipintaa ja 7,7 kW:n tehoa. Tämä täydentää kuparilangan poikkileikkauksen valintaa sen kapasiteetin mukaan: 4 mm².
Selvittääksesi, minkä poikkileikkauksen kuparilankaa tarvitaan seuraaviin tarkoituksiin 10 kWViittaamme jälleen sähköiseen tietolomakkeeseen. Jos kyseessä on alttiina olevat johtimet, sinun on päätettävä kaapelimateriaalista ja syöttöjännitteestä.
EsimerkiksiAlumiinijohdon ja 220 V:n osalta seuraavaksi suurin teho on 13 kW ja vastaava poikkileikkaus 10 mm²; 380 V:n osalta teho on 12 kW ja poikkileikkaus 4 mm².
Valitse tehon mukaan
Ennen kaapelin poikkileikkauksen valitsemista sen tehon mukaan on tarpeen laskea sen kokonaisarvo, laatia luettelo sähkölaitteista alueella, johon kaapeli asennetaan. Kunkin laitteen teho on ilmoitettava laitteen teholuokituksen vieressä wattina tai kilowatteina (1 kW = 1000 wattia). Laske sitten yhteen kaikkien laitteiden yhteenlaskettu teho, niin saat kokonaistehon.
Jos valitset kaapelin yksittäisen laitteen liittämistä varten, tarvitset vain tiedot laitteen virrankulutuksesta. PUE-taulukoista löydät johtojen poikkileikkaukset tehon mukaan.
Taulukko 1. Johtimen poikkileikkauksen valinta kuparijohtimilla varustettujen kaapeleiden tehon mukaan.
| Johtimen ytimen poikkileikkaus, mm² | Kuparijohtimilla varustetuille kaapeleille | |||
| Jännite 220 V | Jännite 380 V | |||
| Virta, A | Teho, kW | Virta, A | Teho, 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 |
Taulukko 2. Poikkileikkauksen valinta alumiinijohtimilla varustettujen kaapeleiden nimellistehon mukaan
| Johtimen poikkileikkaus, mm² | Alumiinijohtimilla varustetuille kaapeleille | |||
| Jännite 220 V | Jännite 380 V | |||
| Virta, A | Teho, kW | Virta, A | Teho, 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 |
Lisäksi on tärkeää tietää verkon jännite: 380 V kolmivaiheisessa verkossa ja 220 V yksivaiheisessa verkossa.
Sekä alumiini- että kuparijohtimia koskevat tiedot löytyvät sähköasennusstandardeista. Molemmilla on sekä etuja että haittoja. Kuparikaapeleiden etuja ovat:
- korkea lujuus;
- elastisuus;
- hapettumisen kestävyys;
- sähkönjohtavuus on suurempi kuin alumiinin.
Kuparijohtimien haitta - korkeat kustannukset. Neuvostoliiton taloissa käytettiin alumiinijohtoja taloa rakennettaessa. Siksi on suositeltavaa käyttää alumiinilankoja, jos ne vaihdetaan osittain. Ainoat poikkeukset ovat, kun koko vanha johdotus (puhelinkeskukseen asti) korvataan uudella johdotuksella. Silloin on järkevää käyttää kuparia. Kupari ja alumiini eivät saa olla suorassa kosketuksessa toisiinsa, koska se johtaa hapettumiseen. Siksi niiden yhdistämiseen käytetään kolmatta metallia.
Kolmivaihepiirin poikkipinta-ala on mahdollista laskea itse. Käytä tähän kaavaa: I=P/(U*1,73)jossa P - voima, W; U - jännite, V; I - Valitse sitten kaapelin poikkileikkaus vertailutaulukosta lasketun virran mukaan. Jos vaadittua arvoa ei ole, valitaan lähin poikkileikkaus, joka ylittää lasketun arvon.
Kuinka laskea nykyisellä
Johtimen läpi kulkevan virran määrä riippuu sen pituudesta, leveydestä, ominaisvastuksesta ja lämpötilasta. Kuumennettaessa sähkövirta pienenee. Viitetiedot annetaan huoneenlämpötilalle (18°С). Kaapelin poikkileikkauksen valinnassa on käytettävä PUE-7:n kohtien 1.3.10-1.3.11 taulukkoa ROM- tai muovieristeellä varustettujen johtojen, johtojen ja kaapeleiden kiristysjännitteet.
Taulukko 3. Kuparijohtojen ja -johtojen, joissa on kumi- ja PVC-eristys, sähkövirta.
| Johtimen poikkipinta-ala, mm² | Virta, A, johtimille, jotka on asennettu | |||||
| avoimesti | yhdessä putkessa | |||||
| kaksi kiinteää johdinta | kolme kiinteää johdinta | neljä yksiytimistä | yksi kaksiytiminen | Yksi kolmiytiminen | ||
| 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 | - | - | - | - | - |
Alumiinijohtimien laskennassa voidaan käyttää taulukkoa.
Taulukko 4. Alumiinijohtimien ja kumi- ja PVC-eristeisten johtojen sähkövirta
| Johtimen poikkipinta-ala, mm² | Virta, A, johdot, jotka on asennettu | |||||
| avoimesti | yhdessä putkessa | |||||
| kaksi kiinteää johdinta | kolme kiinteää johdinta | neljä yksiytimistä | yksi kaksiytiminen | yksi kolmiytiminen | ||
| 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 | - | - | - | - | - |
Sähkövirran lisäksi on valittava myös johtimen materiaali ja jännite.
Voit laskea kaapelin nykyisen poikkipinnan karkeasti jakamalla sen 10:llä. Jos saatu poikkileikkaus ei ole taulukossa, on käytettävä lähintä suurempaa arvoa. Tämä sääntö on voimassa vain, jos kuparijohtimien suurin sallittu virta on enintään 40 A. Kun kyseessä on 40-80 A:n alue, jaa virta 8:lla. Jos asennetaan alumiinikaapeleita, summa on jaettava luvulla 6. Tämä johtuu siitä, että alumiinijohtimen paksuus on suurempi kuin kuparijohtimen paksuus samojen kuormitusten varmistamiseksi.
Kaapelin poikkileikkauksen laskeminen tehon ja pituuden mukaan.
Kaapelin pituus vaikuttaa jännitehäviöön. Tämän vuoksi jännite johtimen päässä voi pienentyä, eikä se välttämättä riitä sähkölaitteen käyttämiseen. Kotimaisissa sähköverkoissa nämä häviöt voidaan jättää huomiotta. 10-15 cm pidempi kaapeli riittää. Tätä ylimääräistä pituutta käytetään johdotukseen ja liitäntöihin. Jos kaapelin päät liitetään kytkentätauluun, varapituuden on oltava vieläkin pidempi, koska katkaisijat.
Kun kaapeleita asennetaan pitkiä matkoja, on otettava huomioon seuraavat seikat jännitehäviö. Kullekin johtimelle on ominaista sähkövastus. Tähän parametriin vaikuttavat:
- Johtimen pituus, mittayksikkö: m. Pituuden kasvaessa myös häviö kasvaa.
- Poikkipinta-ala, mitattuna mm². Suurempi poikkipinta-ala tarkoittaa pienempää jännitehäviötä.
- Materiaalin erityinen kestävyys (viitearvo). Ilmaisee sellaisen langan vastuksen, jonka mitat ovat 1 neliömillimetri 1 metrillä.
Jännitehäviö on numeerisesti yhtä suuri kuin resistanssin ja virran tulo. On sallittua, että ilmoitettu arvo ei ylitä 5 %. Jos näin ei ole, on käytettävä suurempaa poikkileikkausta. Algoritmi johtimen poikkileikkauksen laskemiseksi suurimman tehon ja pituuden mukaan:
- Riippuen tehosta P, jännitteestä U ja kertoimesta cosf löydämme virran kaavan mukaisesti: I=P/(U*cof). Kotitalouksissa käytettäviä sähköverkkoja varten, cosf = 1. Teollisuudessa cosf lasketaan aktiivitehon ja näennäistehon suhteena. Jälkimmäinen koostuu aktiivitehosta ja reaktiivitehosta.
- Johtimen virtapoikkileikkaus määritetään asiaa koskevien PUE-taulukoiden avulla.
- Laske johtimen resistanssi kaavan avulla: Ro=ρ*l/Sjossa ρ on materiaalin ominaisvastus, l on johtimen pituus ja S on poikkipinta-ala. On otettava huomioon, että virta kulkee kaapelin läpi paitsi yhteen suuntaan myös vastakkaiseen suuntaan. Näin ollen kokonaisvastus: R = Ro*2.
- Etsi jännitehäviö suhteesta: ΔU=I*R.
- Selvitä jännitehäviö prosentteina: ΔU/U. Jos arvo ylittää 5 %, valitse suurin johtimen poikkileikkaus viitekirjasta.
Avoin ja suljettu johdotus
Johdot jaetaan sijainnista riippuen kahteen tyyppiin:
- salattu;
- alttiina.
Nykyään asuntoihin asennetaan piilojohdotuksia. Seiniin ja kattoihin luodaan erityisiä lokeroita kaapeleiden sijoittamista varten. Johtimien asentamisen jälkeen syvennykset rapataan. Kuparia käytetään johtimena. Sinun on suunniteltava etukäteen, koska aikanaan sinun on poistettava maalipinta, jotta voit asentaa lisää sähköjohtoja tai vaihtaa elementtejä. Litteitä kaapeleita ja johtoja käytetään usein uppoasennuksissa.
Paljaissa asennuksissa johdot asennetaan huoneen pintaa pitkin. Etusija annetaan pyöreän muotoisille taipuisille johtimille. Ne voidaan helposti asentaa kaapelikanaviin ja läpäistä aallotuksen läpi. Kaapelin kuormitusta laskettaessa otetaan huomioon tapa, jolla johdot on asennettu.
Aiheeseen liittyvät artikkelit:
