Hur beräknar jag den tvärsnittsarea som krävs för lasten?

När du reparerar eller utformar elektriska installationer måste du välja rätt ledningar. Du kan använda en miniräknare eller en guide. Men för att kunna göra det måste du känna till belastningsparametrarna och detaljerna i kabelinstallationen.

Varför beräkna kabelstorlekar

Följande krav gäller för elektriska nät

• säkerhet;
• tillförlitlighet;
• ekonomi.

Om kabelns valda tvärsnittsarea är liten kan strömbelastningen på Kablar och ledningar. är för höga, vilket leder till överhettning. Detta kan leda till en nödsituation som skadar hela elsystemet och är farligt för liv och hälsa.

Om kablar med stor tvärsnittsarea däremot installeras är en säker användning garanterad. Men ur ekonomisk synvinkel blir det för dyrt. Ett korrekt val av ledarens tvärsnittsarea är en förutsättning för långsiktig och säker drift och en förnuftig användning av medel.

Det finns ett separat kapitel i PUE om korrekt val av ledare: "Kapitel 1.3. Val av ledare enligt uppvärmning, ekonomisk strömtäthet och koronaförhållanden".

Kabelns tvärsnittsarea beräknas med hänsyn till effekt och ström. Låt oss titta på några exempel. För att bestämma ledarens tvärsnittsarea som krävs för att 5kWmåste du använda tabellerna i PUE (Föreskrifter om elektriska installationer"). Denna vägledning är det styrande dokumentet. Den anger att kabeltvärsnittet ska väljas enligt fyra kriterier:

1. Matningsspänning (Enfas eller trefas).
2. Ledarmaterial
3. Belastningsström mätt i ampere (А), eller makt i kilowatt (kW).
4. Kabelns placering.

Det finns inget värde i PUE 5 kWså vi måste välja det näst högsta värdet - 5,5 kW. För installation i en lägenhet idag är det nödvändigt att koppartråd. I de flesta fall sker installationen i luften, så ett tvärsnitt på 2,5 mm² är lämpligt enligt referenstabellerna. Den högsta tillåtna strömlasten är 25 A.

I den ovannämnda manualen anges också den ström som brytaren är konstruerad för (t.ex.VA). Enligt "Föreskrifter om elektriska installationer"För en belastning på 5,5 kW måste brytarens driftström vara 25 A. I dokumentet står det att den nominella strömmen i ledaren som går till huset eller lägenheten måste vara en grad högre än VA-strömmen. I det här fallet är det 35 A efter 25 A. Det sista värdet ska betraktas som ett betygsvärde. En strömstyrka på 35 A motsvarar ett tvärsnitt på 4 mm² och en effekt på 7,7 kW. Detta kompletterar valet av koppartrådens tvärsnitt i enlighet med dess kapacitet: 4 mm².

För att ta reda på vilket tvärsnitt av koppartråd som krävs för att 10 kWÅterigen hänvisar vi till det elektriska databladet. Om du tänker på exponerade ledare måste du bestämma kabelmaterialet och matningsspänningen.

Till exempelFör aluminiumtråd och 220 V är den näst högsta effekten 13 kW, motsvarande tvärsnitt är 10 mm²; för 380 V är effekten 12 kW och tvärsnittet 4 mm².

Välj enligt effekt

Innan du väljer en kabel tvärsnitt enligt dess watt, är det nödvändigt att beräkna dess totala värde, göra en lista över elektriska apparater i det område där kabeln ska installeras. Varje apparats effekt ska anges vid sidan av effekten i watt eller kW (1 kW = 1000 watt). Lägg sedan ihop den totala wattförbrukningen för alla apparater och du får den totala effekten.

Om du väljer en kabel för anslutning av en enda apparat behöver du bara information om apparatens strömförbrukning. I PUE-tabellerna hittar du ledartvärsnitt enligt wattantalet.

Tabell 1. Val av ledartvärsnitt i enlighet med effekt för kablar med kopparledare.

Tabell 2. Val av tvärsnitt beroende på effekt för kablar med aluminiumledare

Dessutom är det viktigt att känna till nätets spänning: 380 V för trefas och 220 V för enfas.

Information om både aluminium- och kopparledare finns i standarderna för elinstallationer. Båda har för- och nackdelar. Kopparkablar har följande fördelar:

• hög hållfasthet;
• elasticitet;
• motståndskraft mot oxidation;
• Den elektriska ledningsförmågan är större än för aluminium.

Nackdelen med kopparledare - höga kostnader. I sovjetiska hus användes aluminiumledningar när huset byggdes. Därför är det lämpligt att använda aluminiumtrådar vid partiell ersättning. De enda undantagen är när hela den gamla ledningen (upp till växeln) ersätts med nya ledningar. Då är det vettigt att använda koppar. Koppar och aluminium får inte komma i direkt kontakt med varandra, eftersom det leder till oxidation. Därför används en tredje metall för att förbinda dem.

Det är möjligt att själv beräkna tvärsnittsarean för en trefaskrets. För att göra detta använder du formeln: I=P/(U*1,73)där P - makt, W; U - spänning, V; I - Välj sedan kabeltvärsnittet från referenstabellen, beroende på den beräknade strömmen. Om det erforderliga värdet inte finns, väljs det närmaste tvärsnitt som överstiger det beräknade värdet.

Hur man beräknar med ström

Hur mycket ström som flyter genom en ledare beror på dess längd, bredd, specifika motstånd och temperatur. Vid upphettning minskar den elektriska strömmen. Referensinformation ges för rumstemperatur (18°С). För val av kabeltvärsnitt, använd tabellen i PUE-7, punkterna 1.3.10-1.3.11 Åtdragningskurvor för ledningar, sladdar och kablar med ROM-ISOLERING eller PLASTIK-ISOLERING.

Tabell 3. Elektrisk ström för koppartrådar och sladdar med gummi- och PVC-isolering.

För beräkning av aluminiumledare kan tabellen användas.

Tabell 4. Elektrisk ström för aluminiumledare och sladdar med gummi- och PVC-isolering.

Förutom den elektriska strömmen måste även ledarmaterialet och spänningen väljas.

För en grov beräkning av kabelns strömtvärsnitt dividerar du det med 10. Om det resulterande tvärsnittet inte finns med i tabellen ska det närmaste högre värdet användas. Denna regel gäller endast om den högsta tillåtna strömmen för kopparledare inte överstiger 40 A. För ett intervall mellan 40 och 80 A dividerar du strömmen med 8. Om aluminiumkablar installeras måste du dividera med 6. Detta beror på att aluminiumledarens tjocklek är större än kopparledarens för att säkerställa samma belastning.

Beräkning av kabeltvärsnittet enligt watt och längd

Kabelns längd påverkar spänningsfallet. Därför kan spänningen vid ledarens ände vara lägre och kanske inte tillräcklig för att driva en elektrisk apparat. För inhemska elnät kan dessa förluster försummas. Det räcker med en 10-15 cm längre kabel. Den extra längden används för ledningar och anslutningar. Om kabeländarna ska anslutas till kopplingscentralen måste reservlängden vara ännu längre, eftersom brytare.

När kablar förläggs över långa sträckor måste följande beaktas spänningsfall.. Varje ledare kännetecknas av ett elektriskt motstånd. Denna parameter påverkas av:

1. Ledarens längd, måttenhet: m. När längden ökar, ökar också förlusten.
2. Tvärsnittsarea, mätt i mm². Större tvärsnittsarea innebär lägre spänningsfall.
3. Specifikt materialmotstånd (Referensvärde.). Anger motståndet hos en tråd som mäter 1 kvadratmillimeter per 1 meter.

Spänningsfallet är numeriskt sett lika med produkten av motstånd och ström. Det är tillåtet att det angivna värdet inte överstiger 5 %. Om så inte är fallet måste ett större tvärsnitt användas. Algoritm för beräkning av ledningens tvärsnitt enligt maximal effekt och längd:

1. Beroende på effekt P, spänning U och faktor cosf hittar vi strömmen enligt formeln: I=P/(U*cof). För elnät som används i hushållen, cosf = 1. Inom industrin beräknas cosf som förhållandet mellan aktiv effekt och synlig effekt. Den senare består av aktiv effekt och reaktiv effekt.
2. Ledarens strömtvärsnitt bestäms med hjälp av relevanta PUE-tabeller.
3. Beräkna ledarens motstånd med hjälp av formeln: Ro=ρ*l/Sdär ρ är materialets resistivitet, l är ledarens längd och S är tvärsnittsarean. Det faktum att strömmen flyter genom kabeln inte bara i en riktning utan även i motsatt riktning måste beaktas. Därför är det totala motståndet: R = Ro*2.
4. Hitta spänningsfallet från förhållandet: ΔU=I*R.
5. Hitta spänningsfallet i procent: ΔU/U. Om värdet överstiger 5 %, välj den största ledartvärsnittet från referensboken.

Öppna och stängda ledningar

Beroende på platsen delas ledningarna in i två typer:

• dolda;
• utsatt.

Idag installeras dolda ledningar i lägenheter. Speciella fack skapas i väggar och tak för att rymma kablar. Efter installationen av ledarna putsas fördjupningarna. Koppar används som ledare. Du måste planera i förväg, eftersom du i framtiden måste demontera ytskiktet för att installera fler elektriska ledningar eller byta ut elementen. Platta kablar och ledningar används ofta för infällda installationer.

Vid exponerade installationer installeras ledningarna längs rummets yta. Flexibla ledare med rund form föredras. De kan enkelt installeras i kabelkanaler och passera genom korrugering. När kabelbelastningen beräknas tar man hänsyn till hur ledningarna är förlagda.

Relaterade artiklar: