पावर लोड द्वारा तार के आवश्यक क्रॉस-सेक्शन की गणना कैसे करें?

बिजली के उपकरणों की मरम्मत या डिजाइन करते समय आपको सही चुनने की आवश्यकता होती है तारों. आप एक विशेष कैलकुलेटर या एक संदर्भ पुस्तक का उपयोग कर सकते हैं। लेकिन ऐसा करने के लिए, आपको लोड के मापदंडों और केबल स्थापना की ख़ासियत को जानना होगा।

केबल क्रॉस सेक्शन की गणना क्यों करें

निम्नलिखित आवश्यकताएं विद्युत नेटवर्क पर लागू होती हैं:

• सुरक्षा;
• विश्वसनीयता;
• अर्थव्यवस्था।

यदि तार का चुना हुआ क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र छोटा है, तो करंट लोड होता है केबल और तार उच्च होगा, जिससे अति ताप हो जाएगा। इसके परिणामस्वरूप एक आपातकालीन स्थिति उत्पन्न हो सकती है जो पूरे विद्युत उपकरण को नुकसान पहुंचाएगी और जीवन और स्वास्थ्य के लिए खतरनाक हो जाएगी।

यदि, दूसरी ओर, एक बड़े क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र वाले तार स्थापित किए जाते हैं, तो सुरक्षित अनुप्रयोग का आश्वासन दिया जाता है। लेकिन आर्थिक दृष्टि से अधिक खर्च होगा। तार के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र का सही चयन दीर्घकालिक सुरक्षित संचालन और वित्तीय संसाधनों के तर्कसंगत उपयोग की गारंटी है।

उचित कंडक्टर चयन पर PUE में एक अलग अध्याय है: "अध्याय 1.3। ताप, आर्थिक वर्तमान घनत्व और कोरोना स्थितियों के अनुसार कंडक्टरों का चयन"।

एक केबल के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र की गणना उसकी शक्ति और करंट के अनुसार की जाती है। आइए उदाहरण देखें। यह निर्धारित करने के लिए कि तार के किस क्रॉस-सेक्शन की आवश्यकता है 5 किलोवाटआपको "विद्युत प्रतिष्ठानों के नियम" में तालिकाओं का उपयोग करना होगा।विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए नियम"। यह गाइड एक नियामक दस्तावेज है। यह निर्दिष्ट करता है कि केबल के क्रॉस-सेक्शन को 4 मानदंडों के अनुसार चुना गया है:

1. वोल्टेज आपूर्ति (एकल-चरण या तीन-चरण).
2. कंडक्टर सामग्री।
3. लोड करंट, एम्पीयर में मापा जाता है (मैं), या पावर in किलोवाट (किलोवाट).
4. केबल स्थान।

PUE में कोई मूल्य नहीं है। 5 किलोवाट, इसलिए हमें अगला उच्च मान चुनना होगा - 5,5 किलोवाट. आज एक अपार्टमेंट में स्थापना के लिए यह आवश्यक है तांबे के तार का उपयोग करने के लिए. ज्यादातर मामलों में स्थापना हवाई है, इसलिए संदर्भ तालिकाओं से 2.5 मिमी² का एक क्रॉस-सेक्शन उपयुक्त है। अधिकतम स्वीकार्य वर्तमान भार 25 ए ​​होगा।

उपरोक्त मैनुअल उस धारा को भी निर्दिष्ट करता है जिसके लिए इनपुट सर्किट ब्रेकर डिज़ाइन किया गया है (वीए) के अनुसार "विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए नियम"5.5 kW के भार के लिए, VA करंट 25 A होना चाहिए। दस्तावेज़ में कहा गया है कि घर या अपार्टमेंट में जाने वाले तार का रेटेड करंट VA से एक कदम अधिक होना चाहिए। इस मामले में, 25 amps के बाद 35 एम्पीयर है। अंतिम मान को गणना मूल्य के रूप में लिया जाना चाहिए। 35 ए की धारा 4 मिमी² के क्रॉस-सेक्शन और 7.7 kW की शक्ति से मेल खाती है। इसलिए, तांबे के तार के क्रॉस-सेक्शन के अनुसार चयन शक्ति पूर्ण होने के लिए: 4 मिमी²।

यह पता लगाने के लिए कि तांबे के तार के किस क्रॉस-सेक्शन की आवश्यकता है 10 किलोवाटफिर से हम संदर्भ पुस्तक का उपयोग करते हैं। यदि आप खुली तारों के मामले पर विचार करते हैं, तो आपको केबल सामग्री और आपूर्ति वोल्टेज पर निर्णय लेना होगा।

उदाहरण के लिएएल्यूमीनियम तार और 220 वी वोल्टेज के लिए, निकटतम उच्च शक्ति 13 किलोवाट होगी, संबंधित क्रॉस-सेक्शन - 10 मिमी²; 380 वी के लिए बिजली 12 किलोवाट होगी, और क्रॉस-सेक्शन - 4 मिमी²।

वाट क्षमता के अनुसार चयन

पावर द्वारा केबल क्रॉस सेक्शन का चयन करने से पहले, इसके कुल मूल्य की गणना करना आवश्यक है, उस क्षेत्र में बिजली के उपकरणों की एक सूची बनाने के लिए जिसमें केबल रखी गई है। प्रत्येक उपकरण को शक्ति पर इंगित किया जाना चाहिए, इसके आगे माप की उपयुक्त इकाइयाँ लिखी होंगी: W या kW (1 किलोवाट = 1000 वाट) फिर आपको सभी उपकरणों की शक्ति जोड़ने की आवश्यकता होगी और कुल प्राप्त होगा।

यदि आप किसी एकल उपकरण को जोड़ने के लिए केबल चुनते हैं, तो यह केवल इसकी बिजली खपत के बारे में पर्याप्त जानकारी है। आप PUE की तालिकाओं में बिजली द्वारा तार के क्रॉस-सेक्शन को उठा सकते हैं।

तालिका एक। तांबे के कंडक्टर वाले केबल के लिए पावर के अनुसार वायर क्रॉस-सेक्शन का चयन

तालिका 2। एल्यूमीनियम कंडक्टर के साथ केबल के लिए शक्ति के अनुसार तारों का क्रॉस-अनुभागीय चयन

इसके अलावा, आपको नेटवर्क वोल्टेज पता होना चाहिए: तीन चरण 380 वी और एकल चरण 220 वी से मेल खाता है।

PUE एल्यूमीनियम और तांबे के तारों दोनों के लिए जानकारी प्रदान करता है। दोनों के अपने-अपने फायदे और नुकसान हैं। तांबे के तारों के फायदे हैं:

• अधिक शक्ति;
• लोच;
• ऑक्सीकरण के लिए प्रतिरोध;
• विद्युत चालकता एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक है।

तांबे के तारों के नुकसान - उच्च लागत। सोवियत घरों में, निर्माण करते समय एल्यूमीनियम विद्युत तारों का उपयोग किया जाता था। इसलिए, यदि आंशिक प्रतिस्थापन होता है, तो एल्यूमीनियम तारों को लगाने की सलाह दी जाती है। एकमात्र अपवाद वे मामले हैं जहां सभी पुराने तारों के बजाय (स्विचबोर्ड तक) एक नया स्थापित किया गया है। तब तांबे का उपयोग करना समझ में आता है।कॉपर और एल्युमीनियम का सीधे संपर्क में आने की अनुमति नहीं है, क्योंकि इससे ऑक्सीकरण होता है। इसलिए इन्हें जोड़ने के लिए तीसरी धातु का प्रयोग किया जाता है।

आप तीन-चरण सर्किट के लिए बिजली पर तार के क्रॉस सेक्शन की अपनी गणना कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, आपको सूत्र का उपयोग करना होगा: मैं=पी/(यू*1.73)कहाँ पे पी - शक्ति, डब्ल्यू; यू - वोल्टेज, वी; मैं - करंट, ए। फिर रेफरेंस टेबल से परिकलित करंट के आधार पर केबल के क्रॉस-सेक्शन का चयन करें। यदि आवश्यक मान नहीं है, तो गणना की गई एक से अधिक निकटतम का चयन किया जाता है।

करंट द्वारा गणना कैसे करें

किसी चालक से प्रवाहित होने वाली धारा की मात्रा चालक की लंबाई, चौड़ाई, प्रतिरोधकता और तापमान पर निर्भर करती है। गर्म करने पर विद्युत धारा कम हो जाती है। कमरे के तापमान के लिए संदर्भ जानकारी दी गई है (18°С) वर्तमान के अनुसार केबल क्रॉस सेक्शन का चयन करने के लिए तालिका PUE (PUE-7 p.1.3.10-1.3.11 रबर या प्लास्टिक इन्सुलेशन के साथ तारों, डोरियों और केबलों के लिए स्थायी धाराएं) का उपयोग करें।

टेबल तीन। रबर और पीवीसी इन्सुलेशन के साथ तांबे के तारों और डोरियों के लिए विद्युत प्रवाह

एल्यूमीनियम तारों की गणना करने के लिए, तालिका का उपयोग करें।

तालिका 4. रबर और पीवीसी इन्सुलेशन के साथ एल्यूमीनियम तारों और डोरियों के लिए विद्युत प्रवाह

विद्युत प्रवाह के अलावा, आपको कंडक्टर सामग्री और वोल्टेज चुनने की आवश्यकता होगी।

वर्तमान के अनुसार केबल क्रॉस-सेक्शन की अनुमानित गणना के लिए, इसे 10 से विभाजित किया जाना चाहिए।यदि तालिका परिणामी क्रॉस-सेक्शन नहीं दिखाती है, तो आपको निकटतम बड़ा मान लेना होगा। यह नियम केवल उन मामलों के लिए उपयुक्त है जहां तांबे के तारों के लिए अधिकतम स्वीकार्य धारा 40 ए से अधिक नहीं है। 40 से 80 ए की सीमा के लिए, वर्तमान को 8 से विभाजित करें। यदि एल्यूमीनियम केबल स्थापित हैं, तो आपको 6 से विभाजित करना होगा। यह है क्योंकि समान भार प्रदान करने के लिए एल्यूमीनियम कंडक्टर की मोटाई तांबे के कंडक्टर की तुलना में अधिक होती है।

शक्ति और लंबाई द्वारा केबल क्रॉस सेक्शन की गणना करना

केबल की लंबाई वोल्टेज के नुकसान को प्रभावित करती है। इस प्रकार, कंडक्टर के अंत में, वोल्टेज कम हो सकता है और विद्युत उपकरण संचालित करने के लिए अपर्याप्त हो सकता है। घरेलू बिजली ग्रिड के लिए, इन नुकसानों की उपेक्षा की जा सकती है। केबल को 10-15 सेंटीमीटर लंबा लेने के लिए पर्याप्त होगा। इस रिजर्व का इस्तेमाल स्विचिंग और वायरिंग के लिए किया जाएगा। यदि तार के सिरे स्विचबोर्ड से जुड़े हैं, तो अतिरिक्त लंबाई और भी लंबी होनी चाहिए, क्योंकि सर्किट तोड़ने वाले.

लंबी दूरी पर केबल बिछाते समय निम्नलिखित बातों का ध्यान रखना चाहिए वोल्टेज ड्रॉप. प्रत्येक कंडक्टर को विद्युत प्रतिरोध की विशेषता है। यह पैरामीटर इससे प्रभावित होता है:

1. तार की लंबाई, माप की इकाई - मी। जब यह बढ़ता है, तो नुकसान बढ़ता है।
2. क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र, मिमी² में मापा जाता है। इसकी वृद्धि के साथ वोल्टेज ड्रॉप कम हो जाता है।
3. विशिष्ट सामग्री प्रतिरोध (संदर्भ मूल्य) एक तार के प्रतिरोध को इंगित करता है जो 1 वर्ग मिलीमीटर प्रति 1 मीटर मापता है।

वोल्टेज ड्रॉप संख्यात्मक रूप से प्रतिरोध और करंट के उत्पाद के बराबर है। यह स्वीकार्य है कि यह मान 5% से अधिक नहीं होना चाहिए। यदि ऐसा नहीं है, तो आपको एक बड़े क्रॉस-सेक्शन वाले केबल का उपयोग करना चाहिए। अधिकतम शक्ति और लंबाई के अनुसार तार के पार-अनुभागीय क्षेत्र की गणना के लिए एल्गोरिदम:

1. शक्ति पी, वोल्टेज यू और कारक के आधार पर cosf हम सूत्र के अनुसार धारा पाते हैं: मैं=पी/(यू*कॉफ). घर में इस्तेमाल होने वाले पावर ग्रिड के लिए, कॉसफ = 1. उद्योग में, cosf की गणना सक्रिय शक्ति और कुल शक्ति के अनुपात के रूप में की जाती है। उत्तरार्द्ध में सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्तियां होती हैं।
2. कंडक्टर के करंट-कैरिंग क्रॉस-सेक्शन को निर्धारित करने के लिए PUE तालिकाओं का उपयोग करें।
3. सूत्र द्वारा कंडक्टर प्रतिरोध की गणना करें: आरओ=ρ*एल/एसजहां - सामग्री की प्रतिरोधकता, एल - कंडक्टर की लंबाई, एस - क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र। इस तथ्य को ध्यान में रखना आवश्यक है कि वर्तमान केबल के माध्यम से न केवल एक दिशा में, बल्कि विपरीत दिशा में भी जाता है। इसलिए, कुल प्रतिरोध: आर = आरओ*2.
4. हम अनुपात से वोल्टेज ड्रॉप पाते हैं: यू = मैं * आर.
5. प्रतिशत में वोल्टेज ड्रॉप पाएं: यू/यू. यदि प्राप्त मूल्य 5% से अधिक है, तो संदर्भ पुस्तक से कंडक्टर का सबसे बड़ा क्रॉस-सेक्शन चुनें।

खुली और बंद वायरिंग

स्थान के आधार पर, तारों को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है:

• बंद किया हुआ;
• खोलना।

आज, अपार्टमेंट में छिपी हुई वायरिंग स्थापित की जाती है। दीवारों और छत में, केबल को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किए गए विशेष अवकाश बनाए जाते हैं। कंडक्टरों को स्थापित करने के बाद, खांचे को प्लास्टर किया जाता है। तांबे के तारों का उपयोग तार के रूप में किया जाता है। सब कुछ पहले से योजनाबद्ध है, क्योंकि समय के साथ तारों को बढ़ाने या तत्वों को बदलने के लिए खत्म करना होगा। सपाट आकार वाले तारों और केबलों का उपयोग अक्सर छुपा हुआ परिष्करण के लिए किया जाता है।

उजागर तारों के लिए, तारों को कमरे की सतह के साथ स्थापित किया जाता है। गोल आकार वाले लचीले कंडक्टरों को लाभ दिया जाता है। वे केबल नलिकाओं में स्थापित करना और गलियारे से गुजरना आसान है। केबल पर लोड की गणना करते समय, तारों को बिछाने की विधि को ध्यान में रखें।

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