Come si calcola la sezione trasversale necessaria per il carico?

Quando si riparano o si progettano impianti elettrici è necessario selezionare il corretto fili. Puoi usare una calcolatrice o una guida. Ma per farlo, è necessario conoscere i parametri di carico e le specifiche dell'installazione del cavo.

Perché calcolare le dimensioni dei cavi

I seguenti requisiti si applicano alle reti elettriche

• sicurezza;
• affidabilità;
• economia.

Se la sezione trasversale scelta del cavo è piccola, i carichi di corrente su cavi e fili sono troppo alti, il che porta al surriscaldamento. Questo può portare a una situazione di emergenza che danneggia l'intero sistema elettrico ed è pericoloso per la vita e l'incolumità delle persone.

Se, d'altra parte, vengono installati cavi con una grande sezione trasversale, l'applicazione sicura è assicurata. Ma da un punto di vista finanziario, sarà troppo costoso. La scelta corretta della sezione trasversale del conduttore è un prerequisito per un funzionamento sicuro a lungo termine e un uso ragionevole dei fondi.

C'è un capitolo separato in PUE sulla corretta selezione del conduttore: "Capitolo 1.3. Selezione dei conduttori secondo il riscaldamento, la densità di corrente economica e le condizioni di corona".

L'area della sezione trasversale di un cavo è calcolata rispetto alla potenza e alla corrente. Vediamo alcuni esempi. Per determinare l'area della sezione trasversale del conduttore necessaria per 5kW, dovrete usare le tabelle in PUE (Regolamenti sulle installazioni elettriche"). Questa guida è il documento di riferimento. Specifica che la sezione del cavo deve essere selezionata secondo 4 criteri:

1. Tensione di alimentazione (Monofase o trifase).
2. Materiale del conduttore
3. Corrente di carico misurata in ampere (А), o il potere in chilowatt (kW).
4. Posizione del cavo.

Non c'è valore nel PUE 5 kWquindi dobbiamo scegliere il prossimo valore più alto - 5,5 kW. Per l'installazione in un appartamento oggi è necessario filo di rame. Nella maggior parte dei casi l'installazione viene effettuata in aria, quindi una sezione di 2,5 mm² è adatta dalle tabelle di riferimento. Il carico di corrente massimo ammissibile è di 25 A.

Il suddetto manuale specifica anche la corrente per la quale l'interruttore è progettato (per esempioVA). Secondo "Regolamenti sulle installazioni elettriche"per un carico di 5,5 kW, la corrente di funzionamento dell'interruttore deve essere di 25 A. Il documento afferma che la corrente nominale del conduttore che va alla casa o all'appartamento deve essere di un grado superiore a quella del VA. In questo caso, dopo 25 A ci sono 35 A. Quest'ultimo valore dovrebbe essere preso come valore di valutazione. Una corrente di 35 A corrisponde a una sezione di 4 mm² e una potenza di 7,7 kW. Questo completa la selezione della sezione del filo di rame secondo la sua capacità: 4 mm².

Per scoprire quale sezione di filo di rame è necessaria per 10 kWAnche in questo caso facciamo riferimento alla scheda tecnica elettrica. Se si considera il caso di conduttori esposti, bisogna decidere il materiale del cavo e la tensione di alimentazione.

Per esempioPer il filo di alluminio e 220 V, la potenza più alta è 13 kW, la sezione corrispondente è 10 mm²; per 380 V, la potenza è 12 kW e la sezione è 4 mm².

Selezionare in base al wattaggio

Prima di scegliere una sezione di cavo in base alla sua potenza, è necessario calcolare il suo valore totale, fare una lista degli apparecchi elettrici nella zona in cui il cavo deve essere installato. La potenza di ogni apparecchio deve essere indicata accanto alla potenza nominale in unità di watt o kW (1 kW = 1000 watt). Poi sommate il wattaggio totale di tutti gli apparecchi e otterrete il totale.

Se selezionate un cavo per il collegamento di un solo apparecchio, avete solo bisogno di informazioni sul consumo di energia dell'apparecchio. Puoi trovare le sezioni dei fili in base al wattaggio nelle tabelle PUE.

Tabella 1. Scelta della sezione del conduttore secondo la potenza nominale per i cavi con conduttori in rame

Tabella 2. Scelta della sezione secondo la potenza per i cavi con conduttori in alluminio

Inoltre, è importante conoscere la tensione della rete: 380 V per la trifase e 220 V per la monofase.

Le informazioni sui conduttori in alluminio e in rame si trovano nelle norme di installazione elettrica. Entrambi hanno vantaggi e svantaggi. I vantaggi dei cavi di rame sono:

• alta resistenza;
• elasticità;
• resistenza all'ossidazione;
• la conducibilità elettrica è maggiore di quella dell'alluminio.

Svantaggio dei conduttori di rame - costo elevato. Nelle case sovietiche, il cablaggio in alluminio veniva usato quando si costruiva la casa. Pertanto, se viene effettuata una sostituzione parziale, è consigliabile utilizzare fili di alluminio. Le uniche eccezioni sono quando l'intero vecchio cablaggio (fino al centralino) è sostituito da un nuovo cablaggio. Allora ha senso usare il rame. Non è ammissibile che il rame e l'alluminio entrino in contatto diretto, perché questo porta all'ossidazione. Pertanto, un terzo metallo viene utilizzato per collegarli.

È possibile calcolare da soli la sezione trasversale di un circuito trifase. Per farlo, usate la formula: I=P/(U*1,73)dove P - potenza, W; U - tensione, V; I - Poi selezionare la sezione del cavo dalla tabella di riferimento, a seconda della corrente calcolata. Se il valore richiesto non c'è, allora viene selezionata la sezione trasversale più vicina che supera il valore calcolato.

Come calcolare con la corrente

La quantità di corrente che scorre attraverso un conduttore dipende dalla sua lunghezza, larghezza, resistenza specifica e temperatura. Quando viene riscaldata, la corrente elettrica diminuisce. Le informazioni di riferimento sono date per la temperatura ambiente (18°С). Per la scelta della sezione del cavo, utilizzare la tabella in PUE-7 clausole 1.3.10-1.3.11 CURRENZE DI TENSIONE PER CAVI, CAVI E CAVI CON ISOLAMENTO ROM o PLASTICO.

Tabella 3. Corrente elettrica per fili e cavi di rame con isolamento in gomma e PVC

Per il calcolo dei conduttori di alluminio si può usare la tabella.

Tabella 4. Corrente elettrica per conduttori e corde in alluminio con isolamento in gomma e PVC

Oltre alla corrente elettrica, bisogna anche scegliere il materiale del conduttore e la tensione.

Per un calcolo approssimativo della sezione di corrente del cavo, dividerla per 10. Se la sezione trasversale risultante non è nella tabella, si deve usare il valore più alto più vicino. Questa regola è valida solo se la corrente massima ammissibile per i conduttori di rame non supera i 40 A. Per una gamma da 40 a 80 A, dividere la corrente per 8. Se si installano cavi di alluminio, bisogna dividere per 6. Questo perché lo spessore del conduttore di alluminio è maggiore di quello del conduttore di rame per garantire gli stessi carichi.

Calcolo della sezione del cavo in base alla potenza e alla lunghezza

La lunghezza di un cavo influenza la caduta di tensione. Così, la tensione all'estremità del conduttore può essere ridotta e può non essere sufficiente per far funzionare un apparecchio elettrico. Per le reti elettriche domestiche, queste perdite possono essere trascurate. Un cavo più lungo di 10-15 cm sarà sufficiente. Questa lunghezza extra sarà usata per il cablaggio e le connessioni. Se le estremità del cavo sono collegate al quadro, la lunghezza di riserva deve essere ancora più lunga, perché il interruttori automatici.

Quando i cavi vengono posati su lunghe distanze, si deve tener conto di quanto segue caduta di tensione. Ogni conduttore è caratterizzato da una resistenza elettrica. Questo parametro è influenzato da:

1. La lunghezza del conduttore, unità di misura: m. Man mano che la lunghezza aumenta, aumenta anche la perdita.
2. Area della sezione trasversale, misurata in mm². Un'area trasversale più alta significa una caduta di tensione più bassa.
3. Resistenza specifica del materiale (valore di riferimento). Indica la resistenza di un filo che misura 1 millimetro quadrato per 1 metro.

La caduta di tensione è numericamente uguale al prodotto della resistenza e della corrente. È ammissibile che il valore indicato non superi il 5%. Se questo non è il caso, si deve usare una sezione più grande. Algoritmo per calcolare la sezione del filo in base alla potenza e alla lunghezza massima:

1. A seconda della potenza P, della tensione U e del fattore cosf troviamo la corrente secondo la formula: I=P/(U*cof). Per le reti elettriche utilizzate nelle case, cosf = 1. Nell'industria, il cosf è calcolato come il rapporto tra la potenza attiva e la potenza apparente. Quest'ultima consiste nella potenza attiva e nella potenza reattiva.
2. La sezione di corrente del conduttore viene determinata con l'aiuto delle relative tabelle PUE.
3. Calcolare la resistenza del conduttore usando la formula: Ro=ρ*l/Sdove ρ è la resistività del materiale, l è la lunghezza del conduttore e S è l'area della sezione trasversale. Bisogna tener conto del fatto che la corrente attraversa il cavo non solo in una direzione, ma anche nella direzione opposta. Quindi la resistenza totale: R = Ro*2.
4. Trova la caduta di tensione dal rapporto: ΔU=I*R.
5. Trova la caduta di tensione in percentuale: ΔU/U. Se il valore supera il 5%, selezionare la sezione del conduttore più grande dal libro di riferimento.

Cablaggio aperto e chiuso

A seconda della posizione, il cablaggio si divide in 2 tipi:

• occultato;
• esposto.

Oggi, il cablaggio nascosto è installato negli appartamenti. Si creano dei vassoi speciali nelle pareti e nei soffitti per ospitare i cavi. Dopo aver installato i conduttori, i recessi vengono intonacati. Il rame è usato come conduttore. Dovete pianificare in anticipo perché col tempo, per installare altri cavi elettrici o per sostituire gli elementi, dovrete smantellare la finitura. I cavi e i fili piatti sono spesso utilizzati per installazioni ad incasso.

Per le installazioni esposte, i fili sono installati lungo la superficie della stanza. La preferenza è data ai conduttori flessibili che hanno una forma rotonda. Possono essere facilmente installati in canaline per cavi e fatti passare attraverso le corrugazioni. Quando si calcola il carico dei cavi, si tiene conto del modo in cui il cablaggio è posato.

Articoli correlati: