Hoe bereken ik de benodigde dwarsdoorsnede voor de belasting?

Bij het repareren of ontwerpen van elektrische installaties moet u de juiste draden. U kunt een rekenmachine of een gids gebruiken. Maar om dat te kunnen doen, moet u de belastingsparameters en de bijzonderheden van de kabelinstallatie kennen.

Waarom kabelmaten berekenen

Voor elektrische netwerken gelden de volgende eisen

• veiligheid;
• betrouwbaarheid;
• economie.

Als de gekozen doorsnede van de kabel klein is, kunnen de stroombelastingen op kabels en draden te hoog zijn, wat leidt tot oververhitting. Dit kan resulteren in een noodsituatie die het gehele elektrische systeem beschadigt en gevaarlijk is voor lijf en leden.

Indien daarentegen draden met een grote doorsnede worden geïnstalleerd, is een veilige toepassing verzekerd. Maar uit financieel oogpunt zal het te duur zijn. De juiste keuze van de doorsnede van de geleider is een voorwaarde voor een langdurige, veilige werking en een verstandige besteding van de middelen.

Er is een apart hoofdstuk in PUE over de juiste keuze van een geleider: "Hoofdstuk 1.3. Keuze van geleiders naar gelang van verwarming, economische stroomdichtheid en corona-omstandigheden".

De doorsnede van een kabel wordt berekend met betrekking tot vermogen en stroom. Laten we enkele voorbeelden bekijken. Om de doorsnede van de geleider te bepalen die nodig is voor 5kWzult u de tabellen in PUE moeten gebruiken (Voorschriften elektrische installaties"). Deze gids is het leidende document. Zij bepaalt dat de kabeldoorsnede moet worden gekozen aan de hand van 4 criteria:

1. Voedingsspanning (Eenfasig of driefasig).
2. Geleider materiaal
3. Belastingsstroom gemeten in ampère (А), of macht in kilowatts (kW).
4. Plaats van de kabel.

Er is geen waarde in PUE 5 kWdus moeten we de volgende hogere waarde kiezen - 5,5 kW. Voor installatie in een flat is het tegenwoordig noodzakelijk koperdraad. In de meeste gevallen is de installatie boven lucht, zodat een doorsnede van 2,5 mm² uit de referentietabellen geschikt is. De maximaal toelaatbare stroombelasting is 25 A.

In bovengenoemde handleiding wordt ook aangegeven voor welke stroomsterkte de automaat is ontworpen (bijv.VA). Volgens "Voorschriften elektrische installaties"voor een belasting van 5,5 kW moet de bedrijfsstroom van de vermogensschakelaar 25 A bedragen. In het document staat dat de nominale stroom van de geleider die naar het huis of de flat gaat, één graad hoger moet zijn dan die van de VA. In dit geval, na 25 A is er 35 A. De laatste waarde moet worden genomen als de ratingwaarde. Een stroom van 35 A komt overeen met een doorsnede van 4 mm² en een vermogen van 7,7 kW. Dit vervolledigt de keuze van de doorsnede van de koperdraad in functie van zijn capaciteit: 4 mm².

Om uit te vinden welke doorsnede van koperdraad nodig is voor 10 kWOok hier verwijzen we naar het elektrische gegevensblad. Als u het geval van blootliggende geleiders overweegt, moet u beslissen over het kabelmateriaal en de voedingsspanning.

BijvoorbeeldVoor aluminiumdraad en 220 V is het op één na hoogste vermogen 13 kW, de bijbehorende doorsnede is 10 mm²; voor 380 V is het vermogen 12 kW en de doorsnede is 4 mm².

Selecteer volgens wattage

Alvorens een kabeldoorsnede te kiezen op grond van het wattage, is het noodzakelijk de totale waarde ervan te berekenen, een lijst op te stellen van de elektrische apparaten in het gebied waar de kabel zal worden geïnstalleerd. Naast het vermogen van elk toestel moet het vermogen in eenheden van watt of kW worden vermeld (1 kW = 1000 watt). Tel dan het totale wattage van alle apparaten bij elkaar op en je krijgt het totaal.

Als u een kabel kiest voor de aansluiting van één apparaat, hebt u alleen informatie nodig over het stroomverbruik van het apparaat. In de PUE-tabellen vindt u draaddoorsneden volgens het wattage.

Tabel 1. Selectie van geleider doorsnede volgens vermogen voor kabels met koperen geleiders

Tabel 2. Selectie van doorsnede volgens vermogen voor kabels met aluminium geleiders

Verder is het belangrijk de spanning van het netwerk te kennen: 380 V voor driefasig en 220 V voor enkelfasig.

Informatie over zowel aluminium- als kopergeleiders is te vinden in de normen voor elektrische installaties. Beide hebben voor- en nadelen. De voordelen van koperkabels zijn:

• hoge sterkte;
• elasticiteit;
• weerstand tegen oxidatie;
• is het elektrisch geleidingsvermogen groter dan dat van aluminium.

Nadeel van koperen geleiders - hoge kosten. In Sovjet huizen, werd aluminium bedrading gebruikt bij de bouw van het huis. Bij gedeeltelijke vervanging verdient het daarom aanbeveling aluminiumdraden te gebruiken. De enige uitzonderingen zijn wanneer de gehele oude bedrading (tot aan het schakelbord) wordt vervangen door nieuwe bedrading. Dan is het zinvol om koper te gebruiken. Koper en aluminium mogen niet rechtstreeks met elkaar in contact komen, aangezien dit tot oxidatie leidt. Daarom wordt een derde metaal gebruikt om ze te verbinden.

Het is mogelijk om zelf de doorsnede van een driefasige stroomkring te berekenen. Om dit te doen, gebruik de formule: I=P/(U*1.73)waarbij P - kracht, W; U - spanning, V; I - Selecteer vervolgens de kabeldoorsnede uit de referentietabel, afhankelijk van de berekende stroom. Is de vereiste waarde er niet, dan wordt de dichtstbijzijnde doorsnede gekozen die de berekende waarde overschrijdt.

Hoe berekenen met stroom

De hoeveelheid stroom die door een geleider vloeit, hangt af van zijn lengte, breedte, soortelijke weerstand en temperatuur. Bij verhitting neemt de elektrische stroom af. Referentiegegevens worden gegeven voor kamertemperatuur (18°С). Gebruik voor de keuze van de kabeldoorsnede de tabel in PUE-7, paragrafen 1.3.10-1.3.11 AANSPANNINGSCOURRENTEN VOOR AARDIGHEDEN, KABELS EN KABELS MET ROM-ISOLATIE OF PLASTIC-ISOLATIE.

Tabel 3. Elektrische stroom voor koperdraden en snoeren met rubber- en PVC-isolatie

Voor de berekening van aluminium geleiders kan de tabel worden gebruikt.

Tabel 4. Elektrische stroom voor aluminium geleiders en snoeren met rubber en PVC isolatie

Naast de elektrische stroom moeten ook het geleider materiaal en de spanning worden gekozen.

Voor een ruwe berekening van de stroomdwarsdoorsnede van de kabel, deelt u deze door 10. Indien de resulterende doorsnede niet in de tabel voorkomt, moet de dichtstbijzijnde hogere waarde worden gebruikt. Deze regel is alleen geldig indien de maximaal toelaatbare stroom voor koperen geleiders niet meer dan 40 A bedraagt. Voor een bereik van 40 tot 80 A, deelt u de stroom door 8. Indien aluminiumkabels worden geïnstalleerd, moet u delen door 6. Dit komt omdat de dikte van de aluminiumgeleider groter is dan die van de kopergeleider om dezelfde belastingen te garanderen.

Berekening van kabeldoorsnede volgens wattage en lengte

De lengte van een kabel beïnvloedt het spanningsverlies. De spanning aan het uiteinde van de geleider kan dus worden verlaagd en kan onvoldoende zijn om een elektrisch apparaat te laten werken. Voor binnenlandse elektriciteitsnetten kunnen deze verliezen worden verwaarloosd. Een 10-15 cm langere kabel is voldoende. Deze extra lengte zal worden gebruikt voor bedrading en aansluitingen. Indien de uiteinden van de kabel op het schakelbord worden aangesloten, moet de reservelengte nog langer zijn, omdat de stroomonderbrekers.

Wanneer kabels over lange afstanden worden gelegd, moet rekening worden gehouden met het volgende spanningsverlies. Elke geleider wordt gekenmerkt door een elektrische weerstand. Deze parameter wordt beïnvloed door:

1. De lengte van de geleider, meeteenheid: m. Naarmate de lengte toeneemt, neemt ook het verlies toe.
2. Dwarsdoorsnede, gemeten in mm². Een grotere dwarsdoorsnede betekent minder spanningsverlies.
3. Specifieke materiaalweerstand (referentiewaarde). Geeft de weerstand aan van een draad die 1 vierkante millimeter per 1 meter meet.

Het spanningsverlies is numeriek gelijk aan het product van weerstand en stroom. Het is toegestaan dat de aangegeven waarde niet meer dan 5% bedraagt. Indien dit niet het geval is, moet een grotere doorsnede worden gebruikt. Algoritme voor het berekenen van de draaddoorsnede op basis van maximaal vermogen en lengte:

1. Afhankelijk van vermogen P, spanning U en factor cosf vinden we de stroom volgens de formule: I=P/(U*cof). Voor stroomnetten die in huishoudens worden gebruikt, cosf = 1. In de industrie wordt cosf berekend als de verhouding tussen het actief vermogen en het schijnbaar vermogen. Dit laatste bestaat uit het actief vermogen en het reactief vermogen.
2. De stroomdoorsnede van de geleider wordt bepaald met behulp van de relevante PUE-tabellen.
3. Bereken de weerstand van de geleider met de formule: Ro=ρ*l/Swaarin ρ de weerstand van het materiaal is, l de lengte van de geleider en S de doorsnede. Er moet rekening worden gehouden met het feit dat de stroom door de kabel niet alleen in één richting loopt, maar ook in de tegenovergestelde richting. Daarom is de totale weerstand: R = Ro*2.
4. Bereken het spanningsverlies van de verhouding: ΔU=I*R.
5. Zoek het spanningsverlies in procenten: ΔU/U. Indien de waarde meer dan 5% bedraagt, kies dan de grootste geleider doorsnede uit het referentieboek.

Open en gesloten bedrading

Afhankelijk van de plaats wordt de bedrading onderverdeeld in 2 types:

• verborgen;
• blootgesteld.

Vandaag de dag wordt verborgen bedrading geïnstalleerd in flats. In muren en plafonds worden speciale goten gemaakt om kabels in onder te brengen. Na het aanbrengen van de geleiders worden de uitsparingen bepleisterd. Koper wordt gebruikt als geleider. U moet vooruit plannen, want na verloop van tijd, om meer elektrische bedrading aan te leggen of om de elementen te vervangen, zult u de afwerking moeten demonteren. Platte kabels en draden worden vaak gebruikt voor inbouwinstallaties.

Bij blootliggende installaties worden de draden langs het oppervlak van de kamer gelegd. De voorkeur wordt gegeven aan flexibele geleiders met een ronde vorm. Zij kunnen gemakkelijk in kabelgoten worden geïnstalleerd en door golfplaten worden geleid. Bij de berekening van de kabelbelasting wordt rekening gehouden met de manier waarop de bedrading is gelegd.

Verwante artikelen: