Elektromos berendezések javításakor vagy tervezésekor ki kell választani a megfelelő vezetékek. Használhat számológépet vagy útmutatót. Ehhez azonban ismernie kell a terhelési paramétereket és a kábelfektetés sajátosságait.
Tartalomjegyzék
Miért kell kiszámítani a kábelméreteket
Az elektromos hálózatokra a következő követelmények vonatkoznak
- biztonság;
- megbízhatóság;
- gazdaság.
Ha a kábel választott keresztmetszeti területe kicsi, akkor az áramterhelések a kábelek és vezetékek túl magasak, ami túlmelegedéshez vezet. Ez olyan vészhelyzetet eredményezhet, amely károsítja az egész elektromos rendszert, és életveszélyes.
Ha viszont nagy keresztmetszetű kábelek kerülnek beépítésre, a biztonságos alkalmazás biztosított. Pénzügyi szempontból azonban túl drága lesz. A vezeték keresztmetszetének helyes megválasztása a hosszú távú, biztonságos működés és a pénzeszközök ésszerű felhasználásának előfeltétele.
A PUE külön fejezetben foglalkozik a megfelelő vezeték kiválasztásával: "1.3. fejezet. A vezetők kiválasztása a fűtés, a gazdaságos áramsűrűség és a koronakörülmények szerint".
A kábel keresztmetszeti területét a teljesítmény és az áram függvényében számítják ki. Nézzünk néhány példát. A vezető keresztmetszeti területének meghatározása a következőkhöz szükséges 5kW, akkor a PUE táblázatait kell használnia (Elektromos berendezésekre vonatkozó előírások"). Ez az útmutató az irányadó dokumentum. Meghatározza, hogy a kábel keresztmetszetét 4 kritérium alapján kell kiválasztani:
- Tápfeszültség (Egyfázisú vagy háromfázisú).
- Vezető anyag
- Amperben mért terhelési áram (А), vagy a hatalom a kilowatt (kW).
- A kábel helye.
A PUE-nak nincs értéke 5 kW, így a következő magasabb értéket kell választanunk - 5,5 kW. A lakásba történő beépítéshez ma már a következőkre van szükség rézhuzal. A legtöbb esetben a szerelés a levegőben történik, ezért a referenciatáblázatok alapján a 2,5 mm² keresztmetszet megfelelő. A maximálisan megengedett áramterhelés 25 A.
A fent említett kézikönyv azt az áramot is meghatározza, amelyre a megszakítót tervezték (pl.VA). A "Elektromos berendezésekre vonatkozó előírások"5,5 kW-os terhelés esetén a megszakító működési áramának 25 A-nak kell lennie. A dokumentum szerint a házba vagy lakásba vezető vezeték névleges áramának egy fokkal nagyobbnak kell lennie, mint a VA-nak. Ebben az esetben 25 A után 35 A van. Ez utóbbi értéket kell a minősítési értéknek tekinteni. A 35 A áram 4 mm² keresztmetszetnek és 7,7 kW teljesítménynek felel meg. Ezzel befejeződik a rézhuzal keresztmetszetének kiválasztása a kapacitásnak megfelelően: 4 mm².
Annak megállapításához, hogy milyen keresztmetszetű rézhuzalra van szükség a következőkhöz 10 kWIsmét az elektromos adatlapra hivatkozunk. Ha a szabadon lévő vezetékek esetét vizsgálja, akkor döntenie kell a kábel anyagáról és a tápfeszültségről.
PéldáulAlumíniumhuzal és 220 V esetén a következő legnagyobb teljesítmény 13 kW, a megfelelő keresztmetszet 10 mm²; 380 V esetén a teljesítmény 12 kW és a keresztmetszet 4 mm².
Válasszon a teljesítmény szerint
Mielőtt kiválasztja a kábel keresztmetszetét a teljesítménye szerint, ki kell számítani a teljes értékét, össze kell állítani a területen lévő elektromos készülékek listáját, amelyhez a kábelt telepíteni kell. Az egyes készülékek teljesítményét a névleges teljesítmény mellett watt vagy kW egységben kell feltüntetni (1 kW = 1000 watt). Ezután adja össze az összes készülék teljes teljesítményét, és megkapja a végeredményt.
Ha egyetlen készülék csatlakoztatásához választ kábelt, akkor csak a készülék energiafogyasztására vonatkozó információkra van szüksége. A vezetékkeresztmetszeteket a teljesítmény szerint a PUE-táblázatokban találja.
1. táblázat. A vezető keresztmetszetének kiválasztása a rézvezetékes kábelek teljesítménye alapján
| Vezetőmag keresztmetszete, mm² | Rézvezetős kábelhez | |||
| Feszültség 220 V | Feszültség 380 V | |||
| Áram, A | Teljesítmény, kW | Áram, A | Teljesítmény, 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 |
2. táblázat. Keresztmetszet kiválasztása a névleges teljesítmény szerint alumíniumvezetékes kábeleknél
| A vezető keresztmetszete, mm² | Alumíniumvezetékes kábelekhez | |||
| Feszültség 220 V | Feszültség 380 V | |||
| Áram, A | Teljesítmény, kW | Áram, A | Teljesítmény, 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 |
Fontos továbbá ismerni a hálózat feszültségét: 380 V háromfázisú és 220 V egyfázisú hálózat esetén.
Mind az alumínium-, mind a rézvezetőkre vonatkozó információk megtalálhatók az elektromos szerelési szabványokban. Mindkettőnek vannak előnyei és hátrányai. A rézkábelek előnyei:
- nagy szilárdság;
- rugalmasság;
- oxidációval szembeni ellenállás;
- elektromos vezetőképessége nagyobb, mint az alumíniumé.
A rézvezetők hátránya - magas költségek. A szovjet házakban a ház építésénél alumínium vezetékeket használtak. Ezért részleges csere esetén célszerű alumíniumhuzalokat használni. Az egyetlen kivétel az, ha a teljes régi kábelezés (a telefonközpontig) helyébe új vezetékek kerülnek. Akkor van értelme a réz használatának. A réz és az alumínium közvetlen érintkezése nem megengedett, mivel ez oxidációhoz vezet. Ezért egy harmadik fémet használnak a kettő összekapcsolására.
Egy háromfázisú áramkör keresztmetszeti területét saját maga is ki tudja számítani. Ehhez használja a képletet: I=P/(U*1,73)ahol P - hatalom, W; U - feszültség, V; I - Ezután válassza ki a kábel keresztmetszetét a referenciatáblázatból a számított áram függvényében. Ha a kívánt érték nincs meg, akkor a legközelebbi, a számított értéket meghaladó keresztmetszet kerül kiválasztásra.
Hogyan kell kiszámítani az árammal
A vezetéken átfolyó áram mennyisége függ a vezeték hosszától, szélességétől, fajlagos ellenállásától és hőmérsékletétől. Fűtéskor az elektromos áram csökken. A referenciaadatokat szobahőmérsékletre (18°С). A kábel keresztmetszetének kiválasztásához használja a PUE-7 1.3.10-1.3.11. pontjaiban található táblázatot A ROM SZIGETELÉSŰ VAGY MŰANYAG SZIGETELÉSŰ VEZETÉKEK, VEZETÉKEK ÉS KABELEK MEGHÚZÁSI ÁRAMAI.
3. táblázat. Elektromos áram rézhuzalok és gumi- és PVC-szigetelésű zsinórok esetében
| Vezető keresztmetszeti területe, mm² | Áram, A, fektetett vezetők esetén | |||||
| nyíltan | egyetlen csőben | |||||
| két tömör vezető | három tömör vezető | négy egymagos | egy kétmagos | Egy hárommagos | ||
| 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 | - | - | - | - | - |
Az alumíniumvezetők számításához a táblázat használható.
4. táblázat. Elektromos áram alumíniumvezetők és gumi- és PVC-szigetelésű zsinórok esetében
| A vezető keresztmetszete, mm² | Áram, A, a lefektetett vezetékek esetében | |||||
| nyíltan | egyetlen csőben | |||||
| két tömör vezető | három tömör vezető | négy egymagos | egy kétmagos | egy hárommagos | ||
| 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 | - | - | - | - | - |
Az elektromos áram mellett a vezető anyagát és a feszültséget is ki kell választani.
A kábel jelenlegi keresztmetszetének durva kiszámításához ossza el 10-zel. Ha a kapott keresztmetszet nem szerepel a táblázatban, akkor a legközelebbi magasabb értéket kell használni. Ez a szabály csak akkor érvényes, ha a rézvezetők maximálisan megengedett áramerőssége nem haladja meg a 40 A-t. A 40-80 A tartományban az áramot ossza el 8-cal. Alumíniumkábelek esetén osztani kell 6-tal, mivel az alumíniumvezető vastagsága nagyobb, mint a rézvezetőé, hogy azonos terhelést biztosítson.
A kábel keresztmetszetének kiszámítása a teljesítmény és a hossz alapján
A kábel hossza befolyásolja a feszültségesést. Így a vezeték végén a feszültség csökkenhet, és nem biztos, hogy elegendő egy elektromos készülék működtetéséhez. A hazai villamosenergia-hálózatok esetében ezek a veszteségek elhanyagolhatók. Egy 10-15 cm-rel hosszabb kábel is elegendő. Ezt az extra hosszúságot a vezetékezéshez és a csatlakozásokhoz használják. Ha a kábel végei a kapcsolótáblához vannak csatlakoztatva, a tartalék hossznak még hosszabbnak kell lennie, mivel a megszakítók.
Nagy távolságok kábelezésénél a következőket kell figyelembe venni feszültségesés. Minden vezetőt elektromos ellenállás jellemez. Ezt a paramétert a következők befolyásolják:
- A vezeték hossza, mértékegység: m. Ahogy nő a hossz, úgy nő a veszteség is.
- Keresztmetszeti terület, mm²-ben mérve. A nagyobb keresztmetszet kisebb feszültségesést jelent.
- Specifikus anyagellenállás (referenciaérték). Egy olyan vezeték ellenállását jelzi, amely 1 négyzetmilliméterenként 1 méterenként 1 négyzetmillimétert mér.
A feszültségesés számszerűen egyenlő az ellenállás és az áram szorzatával. Megengedhető, hogy a feltüntetett érték ne haladja meg az 5%-ot. Ha ez nem így van, nagyobb keresztmetszetet kell használni. Algoritmus a vezeték keresztmetszetének kiszámításához a maximális teljesítmény és a hossz alapján:
- A P teljesítménytől, az U feszültségtől és a tényezőtől függően cosf az áramot a képlet szerint találjuk meg: I=P/(U*cof). Háztartásokban használt elektromos hálózatokhoz, cosf = 1. Az iparban a cosf-et a hatásos teljesítmény és a látszólagos teljesítmény arányaként számítják ki. Ez utóbbi a hatásos teljesítményből és a meddő teljesítményből áll.
- A vezető áramkeresztmetszetét a vonatkozó PUE-táblázatok segítségével kell meghatározni.
- Számítsa ki a vezető ellenállását a képlet segítségével: Ro=ρ*l/Sahol ρ az anyag fajlagos ellenállása, l a vezető hossza és S a keresztmetszeti terület. Figyelembe kell venni azt a tényt, hogy az áram nemcsak egy irányban, hanem az ellenkező irányban is átfolyik a kábelen. Ezért a teljes ellenállás: R = Ro*2.
- Keresse meg a feszültségesést az arányból: ΔU=I*R.
- Keresse meg a feszültségesést százalékban kifejezve: ΔU/U. Ha az érték meghaladja az 5%-ot, válassza ki a legnagyobb vezető-keresztmetszetet a referenciakönyvből.
Nyitott és zárt vezetékezés
A helytől függően a kábelezés 2 típusra osztható:
- elrejtve;
- ki van téve.
Ma a lakásokban rejtett kábelezés van felszerelve. A falakban és a mennyezetben speciális tálcákat alakítanak ki a kábelek elhelyezésére. A vezetékek felszerelése után a mélyedések vakolása következik. A réz vezetőként szolgál. Előre kell terveznie, mert idővel a további elektromos vezetékek felszereléséhez vagy az elemek cseréjéhez le kell bontania a kivitelezést. A sík kábeleket és vezetékeket gyakran süllyesztett beépítéshez használják.
Szabadban történő telepítés esetén a vezetékek a helyiség felülete mentén vannak elhelyezve. Előnyben részesülnek a kerek alakú hajlékony vezetékek. Könnyen beépíthetők kábelcsatornákba és áthelyezhetők hullámosításon. A kábelterhelés kiszámításakor figyelembe kell venni a vezetékezés lefektetésének módját.
Kapcsolódó cikkek:
