Calculul corect al cablului în ceea ce privește puterea și lungimea vă permite să evitați problemele cu sarcinile electrice. Ca rezultat, este posibil să se evite scurtcircuitele și supraîncălzirea liniei. Cablurile electrice variază ca grosime și numărul de miezuri din interiorul firului. Un element selectat incorect poate provoca defectarea prematură a unui aparat de uz casnic sau un incendiu în cablajul din spațiul de locuit.
Cum se calculează corect consumabilele? La ce ar trebui să acordați o atenție deosebită în timpul procesului de selecție? Vă aducem la cunoștință instrucțiuni detaliate pentru calcularea secțiunii transversale a cablului. Iată formule detaliate care ușurează sarcina.
Principalele reguli pentru un calcul corect
La așezarea cablajului, se folosește un cablu special cu izolație din cauciuc. De regulă, este capabil să reziste la o tensiune care nu depășește o putere de 1 kV. Există diferite modele de sârmă la vânzare care pot fi folosite în interiorul spațiului, pentru circuite stradale și planuri de perete.
Destul de des, aceste produse sunt marca VVg sau AVVG. Ele diferă în secțiunea transversală și numărul de miezuri metalice din interiorul cablului. Pentru conectarea energiei electrice la aparatele de uz casnic, se folosește un alt tip etichetat PVC.
Înainte de a face o achiziție, se recomandă să calculați cu exactitate secțiunea cablului în funcție de sarcina și suprafața în raport cu aparatul electric. Informațiile despre puterea curentului care se va răspândi prin acest cablu vă vor ajuta să faceți alegerea corectă.
Principalele recomandări pentru un calcul corect sunt cuprinse în manualul Reguli de instalare electrică. Denumirea abreviată a materialului (PUE). Iată șapte publicații care descriu în detaliu toate tehnicile de așezare a firelor electrice.
Instalarea incorectă este însoțită de amenzi administrative. În plus, calculele incorecte duc la defecțiunea circuitului electric și la incendiu la aparatele de uz casnic. Pagubele cauzate de incendiu cauzează costuri financiare mari și cauzează daune grave sănătății umane.
Formula de calcul de bază
Mulți electricieni începători pun adesea întrebarea: „De ce este important să calculați corect aria secțiunii transversale a unui cablu electric?” De fapt, este destul de simplu. Pentru a face acest lucru, să ne amintim legile fizicii.
Curentul electric care se deplasează de-a lungul firului începe să-l încălzească. În acest caz, cu cât puterea este mai mare, cu atât suprafața sa se încălzește mai mult. Puterea activă a energiei electrice poate fi calculată folosind următoarea formulă:
Р =UI cos y=I2*R.
R – actioneaza ca rezistenta activa. Folosind această formulă pentru calcularea secțiunii transversale a cablului, se poate observa că puterea depinde direct de rezistența transversală și intensitatea curentului. În termeni simpli, cu cât puterea este mai mare, cu atât suprafața cablului se încălzește mai repede.
Rezistența conductorilor depinde direct de materialul din care sunt fabricați, precum și de lungimea acestuia. Calculele se efectuează după formula:
p este indicele de rezistivitate;
I este o mărime care măsoară lungimea conductorului;
S – acționează ca zonă a secțiunii transversale.
Conform acestor calcule, este evident că, cu o suprafață a conductorului mai mică, rezistența acestuia este mai mare.
Atunci când achiziționați un cablu, este important să luați în considerare diametrul și suprafața acestuia. Acesta poate fi calculat folosind următoarea formulă:
Aici d este diametrul. În plus, nu este recomandat să uitați de rezistivitatea produsului. Conductoarele de aluminiu au o valoare de rezistență mai mare decât conductoarele de cupru. De aceea este mai bine să alegeți produse din aluminiu cu un parametru mai mare.
Pentru a facilita procesul de selecție, sunt de ajutor tabele speciale pentru calcularea corectă a secțiunilor transversale ale firelor.
Calcul după putere și curent
Calculul secțiunii transversale depinde direct de cantitatea totală de energie consumată. Dacă se cunoaște puterea totală, se poate determina puterea curentului eclectic.
Pentru a face acest lucru, folosim următoarea formulă:
- P este puterea electrică măsurată în W;
- U = 220 W;
- K este coeficientul când toate dispozitivele sunt pornite simultan;
- сos – coeficient pentru un aparat electric.
Până în prezent, au fost dezvoltate calculatoare speciale care facilitează foarte mult calculul valorilor. Trebuie să fii foarte atent în timpul procesului de instalare. Unele tipuri de cabluri sunt destinate utilizării în interior, în timp ce altele sunt potrivite pentru liniile electrice în aer liber.
Cum afectează lungimea cablurilor electrice alegerea cablului adecvat?
Un circuit electric prea lung este însoțit de pierderi mari. De regulă, acestea provoacă încălzirea cablului în timpul funcționării.
Formula ajută la calcularea acestui coeficient:
U= (P*ro +Q* xo) *L /Uh
- P este puterea activă a dispozitivului;
- Q – este puterea reactivă. Se măsoară în W;
- ro – coeficient de rezistență activă;
- xo – acționează ca reactanță;
- Uh este un indicator al tensiunii nominale. Arata consumul maxim al aparatului electrocasnic.
- L este lungimea circuitului electric.
Pentru circuitele lungi, întreruptoarele automate sunt utilizate suplimentar pentru a preveni supraîncălzirea prematură a conductorilor. Sunt echipate cu un splitter termic și electromagnetic. În plus, aceste dispozitive reduc riscul scurtcircuitelor.
Calculul online al secțiunii cablului
Fotografii cu diferite secțiuni de cablu
Cum se determină secțiunea transversală a firului? Atât maeștrii începători, cât și băieții obișnuiți ajung la această întrebare mai devreme sau mai târziu. Determinarea secțiunii transversale a firului ajută la înlocuirea cablajului: sarcina a fost calculată și a devenit clar că condițiile date și curentul necesită anumiți parametri de secțiune transversală a firului.
Să spunem 2,5 mm2. Cumpărați un cablu sau un fir și instalați cablajul. După ceva timp, linia este deteriorată brusc. Canalul este deschis și se dovedește că izolația firelor s-a topit. Dacă secțiunea transversală nu corespunde sarcinii, o astfel de situație este pur și simplu inevitabilă.
Motivul pentru aceasta ar putea fi:
- calcularea și selectarea incorectă a secțiunii transversale a firului;
- absența informațiilor tehnice privind ambalajul firului sau nefiabilitatea acestuia.
Definirea incorectă a secțiunii poate duce la consecințe negative. Este foarte important să poți calcula corect parametrii secțiunii. Astfel poți evita situațiile neplăcute și poți economisi o sumă decentă.
Astăzi, editorii vă spun cum să aflați secțiunea transversală a firului. Bonus - am compilat mai multe opțiuni de calcul, astfel încât fiecare să o poată alege pe cea mai bună.
Cum se determină secțiunea transversală a firului: 3 metode principale
Etriere
Creion + riglă
Masa
Opțiunea numărul 1: aflați secțiunea transversală a firului folosind un șubler
Figura 1 - Firul are un marcaj și secțiune. Se întâmplă ca cablul să fie defect, adică trunchiat. De exemplu, aveți nevoie de un VVG 3x2.5, dar de fapt 3x2.1, deși scrie 3x2.5Pentru a determina secțiunea transversală sau secțiunea transversală triunghiulară a unui miez de sârmă și cablu, se folosește un șubler. Mai jos este un exemplu de calcule folosind dispozitivul.
Pentru a începe, amintiți-vă formula pentru determinarea ariei unui cerc:
unde n=3,14; r este raza cercului.
Vom folosi o versiune simplificată a formulei, adaptată cazului nostru:
d – diametrul cercului (miezului).
Pentru claritate, împărțiți numărul n la 4. Rezultatul este formula:
Determinăm diametrul firului: așa aflăm aria secțiunii transversale. Pentru a face acest lucru, trebuie să curățați miezul firului. Apoi măsurați diametrul acestuia folosind un șubler.
Rezultatul a fost 1,78 mm. Acest număr trebuie introdus în expresie. În cele din urmă:
Să rotunjim la sutimi și să obținem o secțiune transversală a firului de 2,79 mm2.
Opțiunea nr. 2: determinați secțiunea transversală a firului folosind un creion și o riglă
Nu toată lumea are echipament special acasă. Și să-l cumperi pentru o singură utilizare este o prostie. Vă spunem cum să determinați secțiunea transversală fără instrumente profesionale.
Luăm firul și îl decupăm pe lungimea sa. 30-50 cm este suficient. Apoi înfășuram firul în jurul unui stilou sau creion. Trebuie să le înfășurați strâns împreună. Apoi numărăm numărul de spire obținute și măsurăm lungimea. Să presupunem că obținem 19 spire cu o lungime totală de 32 mm.
Pentru a afla diametrul, trebuie să împărțiți lungimea la numărul de spire. În cazul nostru, 32:19 = 1,684. Conform principiului dat în prima opțiune, înlocuim diametrul în formulă. Avem 2,23 mm pătrat.
Cât de precisă este această metodă? Mărimea erorii va depinde de numărul de spire: cu cât sunt mai multe, cu atât eroarea este mai mică.
IMPORTANT! Această opțiune de măsurare nu este potrivită pentru scară industrială, totuși, pentru uz casnic este ceea ce aveți nevoie.
Opțiunea nr. 3: determinați secțiunea transversală a firului folosind tabelul
De asemenea, puteți utiliza tabele de conformitate PUE. Ele simplifică munca, deoarece indică curenții admisibili pe termen lung pentru firele de cupru și aluminiu. Acest lucru ia în considerare tipurile de izolație și înveliș.
Mai jos este un tabel simplificat pentru ușurință în utilizare. Cu ajutorul acestuia, puteți determina secțiunea transversală a firelor cu trei fire, patru fire și cinci fire sub sarcini monofazate și trifazate (220 V/380 V). Pentru a face acest lucru, este suficient să cunoașteți curentul de sarcină și puterea acestuia.
- În aer (tăvi, cutii, goluri, canale)
| Actual, A | 220 V | 380 V |
|---|---|---|
| 19 | 4,1 | 12,5 |
| 25 | 5,5 | 16,4 |
| 35 | 7,7 | 23 |
| 42 | 9,2 | 27,6 |
| 55 | 12,1 | 36,2 |
| 75 | 16,5 | 49,3 |
| 95 | 20,9 | 62,5 |
| 120 | 26,4 | 78,9 |
| 145 | 31,9 | 95,4 |
| 180 | 39,6 | 118,4 |
| 220 | 48,4 | 144,8 |
| 260 | 57,2 | 171,1 |
| 305 | 67,1 | 200,7 |
| 350 | 77 | 230,3 |
| Actual, A | 220 V | 380 V |
|---|---|---|
| - | - | - |
| 19 | 4,1 | 12,5 |
| 27 | 5,9 | 17,7 |
| 32 | 7 | 21 |
| 42 | 9,2 | 27,6 |
| 60 | 13,2 | 39,5 |
| 75 | 16,5 | 49,3 |
| 90 | 19,8 | 59,2 |
| 110 | 24,2 | 72,4 |
| 140 | 30,8 | 92,1 |
| 170 | 37,4 | 111,9 |
| 200 | 44 | 131,6 |
| 235 | 51,7 | 154,6 |
| 270 | 59,4 | 177,7 |
- În pământ
| Actual, A | 220 V | 380 V |
|---|---|---|
| 27 | 5,9 | 17,7 |
| 38 | 8,3 | 25 |
| 49 | 10,7 | 32,5 |
| 60 | 13,2 | 39,5 |
| 90 | 19,8 | 59,2 |
| 115 | 25,3 | 75,7 |
| 150 | 33 | 98,7 |
| 180 | 39,6 | 118,5 |
| 225 | 49,5 | 148 |
| 275 | 60,5 | 181 |
| 330 | 72,6 | 217,2 |
| 385 | 84,7 | 253,4 |
| 435 | 95,7 | 286,3 |
| 500 | 110 | 329 |
| Actual, A | 220 V |
|---|---|
Secțiunea transversală a firului de intrare: cum să aflați?
IMPORTANT! Calificația întreruptorului de circuit de intrare trebuie să fie convenită cu instituția de furnizare a energiei. Fără această procedură, este interzisă schimbarea acesteia, deoarece aceasta poate afecta selectivitatea funcționării dispozitivelor de protecție situate în circuitul de alimentare din ASU/TP (inclusiv puterea alocată pentru o anumită carcasă).
Puteți afla parametrii nominali în două moduri:
- într-o organizație specializată în economisirea energiei;
- în documentație, care precizează condițiile tehnice de conectare la rețele.
Pentru claritate, să luăm valorile condiționate ale specificațiilor tehnice. De exemplu, puterea este de 5 kW, valoarea nominală a întreruptorului de intrare este de 25 A și sursa de alimentare monofazată (220 V).
E simplu. Este necesar să se țină cont de tipul de cablare electrică, de materialul utilizat pentru producerea miezurilor și de tensiune. Selectăm secțiunea transversală astfel încât curentul admisibil pe termen lung al cablului să fie mai mare decât valoarea nominală a întreruptorului de intrare.
De exemplu, am decis să instalăm un cablu de cupru cu trei fire de marca VVGng, așezându-l într-un mod deschis. Prin urmare, secțiunea transversală adecvată nu va fi mai mică de 4 mm2, ceea ce înseamnă că trebuie să cumpărați VVGng (3x4).
Amintiți-vă despre „curentul de oprire condiționat” al mașinii: o mașină care furnizează un curent nominal de 25 A are un „curent de oprire condiționată” de 1,45 25 = 36,25 A.
În astfel de condiții, aparatul se va opri în stare rece după aproximativ o oră.
Un cablu cu o secțiune transversală de 4 mm2 are un curent admisibil continuu de 35 A, indicatorul „curent de oprire condiționată” este de 36,25 A. Valorile nu diferă mult, nu trebuie să schimbați nimic. Cu toate acestea, este mai bine să alegeți un cablu de intrare de 6 mm2 cu un curent nominal continuu de 42 A.
Cum se determină ce secțiune transversală a firului liniilor de ieșire?
Fiecare aparat electric are putere. Parametrii se găsesc în pașaportul produsului sau pe autocolantul furnizat de producător. Se măsoară în wați. Ca exemplu, vom oferi parametri condiționali.
Să presupunem că aveți nevoie de o linie electrică pentru o mașină de spălat. Puterea dispozitivului este de 2,4 kW. Folosim un cablu de cupru cu trei fire de marca VVGng, așezați-l astfel încât să nu fie vizibil. Din aceasta concluzionăm că secțiunea transversală ar trebui să fie de cel puțin 1,5 mm2. Aceasta înseamnă că veți avea nevoie de un cablu VVGng (3x1,5).
Dacă utilizați priza doar pentru a conecta mașina de spălat, acești parametri vor fi suficienți. Pentru a proteja cablul veți avea nevoie de o mașină cu un curent nominal de 10 A.
Cu toate acestea, prizele sunt rareori instalate din astfel de motive. De exemplu, va trebui să conectați un alt dispozitiv la aceeași rețea, iar fiecare dispozitiv electric are propria sa putere. Este mai indicat să folosiți un cablu de cupru cu o secțiune transversală de 2,5 mm2 pentru liniile de ieșire. Pentru protecție, trebuie să instalați o mașină cu o putere nominală de 16 A.
Cum să aflați secțiunea transversală a firului unui motor trifazat?
Să presupunem că există un motor asincron trifazat de tip AIR71A4U2. Puterea sa este de 550 W, iar înfășurările sunt conectate într-o stea la o tensiune de 380 V. Pentru a afla ce secțiune transversală va fi optimă, trebuie să vă uitați la curentul nominal al motorului, care este indicat pe autocolant. a dispozitivului. Să presupunem că este 1,6 A.
IMPORTANT! Uneori se întâmplă să nu existe autocolant. Apoi puteți căuta datele în tabelele de căutare. Vom folosi cablu de cupru și îl vom așeza deasupra aerului. Pentru a determina secțiunea transversală, consultați tabelul. Obținem 1,5 mm2. Poate fi recunoscut și după puterea consumatorului.
În funcție de situație, puteți alege cea mai convenabilă metodă. Ei spun că electricienii cu experiență sunt capabili să determine vizual secțiunea transversală cu ochiul. Dar deocamdată, îi sfătuim pe începători să se abțină și să folosească în continuare recomandările noastre. Noroc!
Când așezați cablurile electrice, trebuie să știți ce secțiune transversală a cablului va trebui să instalați. Alegerea secțiunii transversale a cablului se poate face fie în funcție de consumul de energie, fie de consumul de curent. De asemenea, trebuie să țineți cont de lungimea cablului și de metoda de instalare.
Selectarea secțiunii cablului în funcție de putere
Puteți selecta secțiunea transversală a firului în funcție de puterea dispozitivelor care vor fi conectate. Aceste dispozitive se numesc încărcare, iar metoda poate fi numită și „prin încărcare”. Esența lui nu se schimbă de aici.
Colectarea datelor
Mai întâi, găsiți consumul de energie în datele de pașaport ale aparatelor de uz casnic și notați-l pe o bucată de hârtie. Dacă este mai ușor, puteți să vă uitați la plăcuțele de identificare - plăci metalice sau autocolante atașate pe corpul echipamentului și echipamentului. Există informații de bază și, de cele mai multe ori, putere. Cel mai simplu mod de a-l identifica este prin unitățile sale de măsură. Dacă un produs este fabricat în Rusia, Belarus sau Ucraina, este de obicei desemnat W sau kW pe echipamentele din Europa, Asia sau America, denumirea în limba engleză pentru wați este de obicei W și consumul de energie (acesta este necesar); este desemnat prin abrevierea „TOT” sau TOT MAX.
Dacă nici această sursă nu este disponibilă (informația s-a pierdut, de exemplu, sau doar plănuiți să achiziționați echipament, dar nu v-ați decis încă asupra modelului), puteți lua datele statistice medii. Pentru comoditate, acestea sunt rezumate într-un tabel.
Găsiți echipamentul pe care intenționați să îl instalați și notați puterea. Uneori este dat cu o răspândire largă, așa că uneori este greu de înțeles ce cifră să ia. În acest caz, este mai bine să luați maximum. Ca urmare, la calcul, veți supraestima ușor puterea echipamentului și veți avea nevoie de un cablu cu o secțiune transversală mai mare. Dar pentru calcularea secțiunii transversale a cablului este bine. Doar cablurile cu o secțiune transversală mai mică decât este necesar vor arde. Traseele cu o secțiune transversală mare funcționează mult timp, deoarece se încălzesc mai puțin.
Esența metodei
Pentru a selecta secțiunea transversală a firului pentru sarcină, adăugați puterea dispozitivelor care vor fi conectate la acest conductor. Este important ca toate puterile să fie exprimate în aceleași unități de măsură - fie în wați (W), fie în kilowați (kW). Dacă există valori diferite, le aducem la un singur rezultat. Pentru a converti, kilowați sunt înmulțiți cu 1000 pentru a obține wați. De exemplu, să convertim 1,5 kW în wați. Acesta va fi 1,5 kW * 1000 = 1500 W.
Dacă este necesar, puteți efectua conversia inversă - convertiți wați în kilowați. Pentru a face acest lucru, împărțiți cifra în wați la 1000 pentru a obține kW. De exemplu, 500 W / 1000 = 0,5 kW.
| Secțiunea cablului, mm2 | Diametrul conductorului, mm | Sârmă de cupru | Sârmă de aluminiu | ||||
| Actual, A | putere, kWt | Actual, A | putere, kWt | ||||
| 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | ||||
| 0,5 mm2 | 0,80 mm | 6 A | 1,3 kW | 2,3 kW | |||
| 0,75 mm2 | 0,98 mm | 10 A | 2,2 kW | 3,8 kW | |||
| 1,0 mm2 | 1,13 mm | 14 A | 3,1 kW | 5,3 kW | |||
| 1,5 mm2 | 1,38 mm | 15 A | 3,3 kW | 5,7 kW | 10 A | 2,2 kW | 3,8 kW |
| 2,0 mm2 | 1,60 mm | 19 A | 4,2 kW | 7,2 kW | 14 A | 3,1 kW | 5,3 kW |
| 2,5 mm2 | 1,78 mm | 21 A | 4,6 kW | 8,0 kW | 16 A | 3,5 kW | 6,1 kW |
| 4,0 mm2 | 2,26 mm | 27 A | 5,9 kW | 10,3 kW | 21 A | 4,6 kW | 8,0 kW |
| 6,0 mm2 | 2,76 mm | 34 A | 7,5 kW | 12,9 kW | 26 A | 5,7 kW | 9,9 kW |
| 10,0 mm2 | 3,57 mm | 50 A | 11,0 kW | 19,0 kW | 38 A | 8,4 kW | 14,4 kW |
| 16,0 mm2 | 4,51 mm | 80 A | 17,6 kW | 30,4 kW | 55 A | 12,1 kW | 20,9 kW |
| 25,0 mm2 | 5,64 mm | 100 A | 22,0 kW | 38,0 kW | 65 A | 14,3 kW | 24,7 kW |
Pentru a găsi secțiunea transversală necesară a cablului în coloana corespunzătoare - 220 V sau 380 V - găsim o cifră care este egală sau puțin mai mare decât puterea pe care am calculat-o anterior. Selectăm coloana în funcție de câte faze sunt în rețeaua dvs. Monofazat - 220 V, trifazat 380 V.
În linia găsită, uitați-vă la valoarea din prima coloană. Aceasta va fi secțiunea transversală a cablului necesară pentru o anumită sarcină (consumul de energie al dispozitivelor). Va trebui să căutați un cablu cu miezuri de această secțiune transversală.
Câteva despre dacă să folosiți sârmă de cupru sau aluminiu. În cele mai multe cazuri, atunci când se utilizează cabluri cu conductori de cupru. Astfel de cabluri sunt mai scumpe decât cele din aluminiu, dar sunt mai flexibile, au o secțiune transversală mai mică și sunt mai ușor de lucrat. Dar cablurile de cupru cu o secțiune transversală mare nu sunt mai flexibile decât cele din aluminiu. Și sub sarcini grele - la intrarea într-o casă sau un apartament cu o putere planificată mare (de la 10 kW sau mai mult), este mai recomandabil să folosiți un cablu cu conductori de aluminiu - puteți economisi puțin.
Cum se calculează secțiunea transversală a cablului în funcție de curent
Puteți selecta secțiunea transversală a cablului în funcție de curent. În acest caz, efectuăm aceeași muncă - colectăm date despre sarcina conectată, dar căutăm consumul maxim de curent în caracteristici. După ce am adunat toate valorile, le rezumăm. Apoi folosim aceeași masă. Căutăm doar cea mai apropiată valoare mai mare în coloana etichetată „Actual”. Pe aceeași linie ne uităm la secțiunea transversală a firului.
De exemplu, avem nevoie de un consum de curent de vârf de 16 A. Vom așeza un cablu de cupru, așa că uitați-vă în coloana corespunzătoare - a treia din stânga. Deoarece nu există o valoare de exact 16 A, uitați-vă la linia 19 A - aceasta este cea mai apropiată mai mare. O secţiune transversală adecvată este de 2,0 mm2. Aceasta va fi secțiunea transversală minimă a cablului pentru acest caz.
Când conectați aparate electrice de uz casnic puternice, o linie de alimentare separată este trasă de la acestea. În acest caz, alegerea secțiunii transversale a cablului este oarecum mai simplă - este necesară o singură valoare a puterii sau a curentului
Nu puteți acorda atenție unei linii cu o valoare puțin mai mică. În acest caz, la sarcină maximă, conductorul va deveni foarte fierbinte, ceea ce poate duce la topirea izolației. Ce s-ar putea întâmpla în continuare? Poate funcționa dacă este instalat. Aceasta este varianta cea mai favorabilă. Aparatele electrocasnice se pot defecta sau poate izbucni un incendiu. Prin urmare, selectați întotdeauna secțiunea transversală a cablului în funcție de valoarea mai mare. În acest caz, va fi posibil să instalați ulterior echipamente chiar mai mari ca putere sau consum de curent fără a modifica cablarea.
Calcul cablului după putere și lungime
Dacă linia de transmisie a energiei electrice este lungă - câteva zeci sau chiar sute de metri - în plus față de sarcina sau curentul consumat, este necesar să se țină cont de pierderile în cablu în sine. De obicei, distanțe mari de linii electrice la . Deși toate datele trebuie să fie indicate în proiect, puteți juca în siguranță și verifica. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți puterea alocată per casă și distanța de la stâlp la casă. Apoi, folosind tabelul, puteți selecta secțiunea transversală a firului ținând cont de pierderile de-a lungul lungimii.
În general, atunci când instalați cablajul electric, este întotdeauna mai bine să luați o anumită marjă în secțiunea transversală a firelor. În primul rând, cu o secțiune transversală mai mare, conductorul se va încălzi mai puțin și, prin urmare, izolația. În al doilea rând, în viața noastră apar tot mai multe dispozitive alimentate cu energie electrică. Și nimeni nu poate garanta că în câțiva ani nu va fi nevoie să instalați încă câteva dispozitive noi pe lângă cele vechi. Dacă există stoc, acestea pot fi pur și simplu incluse. Dacă nu este acolo, va trebui să devii inteligent – fie să schimbi cablurile (din nou), fie să te asiguri că aparatele electrice puternice nu pornesc în același timp.
Cablaj deschis și închis
După cum știm cu toții, atunci când curentul trece printr-un conductor, acesta se încălzește. Cu cât curentul este mai mare, cu atât se generează mai multă căldură. Dar, atunci când același curent trece prin conductori cu secțiuni transversale diferite, cantitatea de căldură generată se modifică: cu cât secțiunea transversală este mai mică, cu atât se eliberează mai multă căldură.
În acest sens, atunci când conductoarele sunt deschise, secțiunea sa transversală poate fi mai mică - se răcește mai repede, deoarece căldura este transferată în aer. În acest caz, conductorul se răcește mai repede și izolația nu se deteriorează. Când garnitura este închisă, situația este mai gravă - căldura este îndepărtată mai lent. Prin urmare, pentru instalațiile închise - în țevi, în perete - se recomandă să luați un cablu de secțiune transversală mai mare.
Alegerea secțiunii cablului, ținând cont de tipul de instalare, se poate face și cu ajutorul tabelului. Principiul a fost descris mai înainte, nu se schimbă nimic. Mai este un singur factor de luat în considerare.
Și în sfârșit, câteva sfaturi practice. Când mergi la piață să cumperi cabluri, ia cu tine un etrier. De prea multe ori secțiunea transversală menționată nu coincide cu realitatea. Diferența poate fi de 30-40%, ceea ce este mult. Ce înseamnă asta pentru tine? Epuizarea cablajului cu toate consecințele care decurg. Prin urmare, este mai bine să verificați imediat dacă un anumit cablu are de fapt secțiunea transversală necesară a miezului (diametrele și secțiunile transversale ale cablurilor corespunzătoare sunt în tabelul de mai sus). Și mai multe despre determinarea secțiunii Cablul după diametrul său poate fi citit aici.
Conţinut:În inginerie electrică, cantități precum secțiunea transversală a firului și sarcina sunt de mare importanță. Fără acest parametru, este imposibil să se efectueze calcule, în special cele legate de așezarea liniilor de cablu. Un tabel cu dependența puterii de secțiunea transversală a firului, utilizat în proiectarea echipamentelor electrice, ajută la accelerarea calculelor necesare. Calculele corecte asigură funcționarea normală a dispozitivelor și instalațiilor și contribuie la funcționarea fiabilă și pe termen lung a firelor și cablurilor.
Reguli pentru calcularea ariei secțiunii transversale
În practică, calcularea secțiunii transversale a oricărui fir nu prezintă nicio dificultate. Este suficient să folosiți un șubler și apoi să utilizați valoarea rezultată în formula: S = π (D/2)2, în care S este aria secțiunii transversale, numărul π este 3,14 și D este măsura măsurată. diametrul miezului.
În prezent, se folosesc predominant fire de cupru. În comparație cu cele din aluminiu, sunt mai comod de instalat, durabile, au o grosime semnificativ mai mică, cu aceeași putere de curent. Cu toate acestea, pe măsură ce aria secțiunii transversale crește, costul firelor de cupru începe să crească și toate avantajele se pierd treptat. Prin urmare, atunci când valoarea curentului este mai mare de 50 de amperi, se practică utilizarea cablurilor cu conductori de aluminiu. Se folosesc milimetri pătrați pentru a măsura secțiunea transversală a firului. Cei mai frecventi indicatori utilizați în practică sunt zonele de 0,75; 1,5; 2,5; 4,0 mm2.
Tabel cu secțiunea transversală a cablului în funcție de diametrul miezului
Principiul principal al calculelor este că aria secțiunii transversale este suficientă pentru fluxul normal de curent electric prin ea. Adică, curentul admis nu trebuie să încălzească conductorul la o temperatură mai mare de 60 de grade. Căderea de tensiune nu trebuie să depășească valoarea admisă. Acest principiu este relevant în special pentru liniile electrice de lungă distanță și curentul ridicat. Asigurarea rezistenței mecanice și a fiabilității firului se realizează prin grosimea optimă a firului și izolația de protecție.
Secțiunea transversală a firului pentru curent și putere
Înainte de a lua în considerare raportul dintre secțiune transversală și putere, ar trebui să vă concentrați pe un indicator cunoscut sub numele de temperatură maximă de funcționare. Acest parametru trebuie luat în considerare la alegerea grosimii cablului. Dacă acest indicator depășește valoarea sa permisă, atunci din cauza încălzirii puternice, miezurile metalice și izolația se vor topi și se vor prăbuși. Astfel, curentul de funcționare pentru un anumit fir este limitat de temperatura maximă de funcționare a acestuia. Un factor important este timpul în care cablul poate funcționa în astfel de condiții.
Principala influență asupra funcționării stabile și durabile a firului este consumul de energie și. Pentru viteza și comoditatea calculelor, au fost elaborate tabele speciale care vă permit să selectați secțiunea transversală necesară în conformitate cu condițiile de funcționare așteptate. De exemplu, cu o putere de 5 kW și un curent de 27,3 A, aria secțiunii transversale a conductorului va fi de 4,0 mm2. Secțiunea transversală a cablurilor și firelor este selectată în același mod dacă sunt disponibili alți indicatori.
Trebuie luată în considerare și influența mediului. Când temperatura aerului este cu 20 de grade mai mare decât standardul, se recomandă selectarea unei secțiuni mai mari, următoarea în ordine. Același lucru este valabil și pentru prezența mai multor cabluri conținute într-un pachet sau valoarea curentului de funcționare se apropie de maxim. În cele din urmă, tabelul cu dependența puterii de secțiunea transversală a firului vă va permite să selectați parametrii potriviți în cazul unei posibile creșteri a sarcinii în viitor, precum și în prezența curenților mari de pornire și a diferențelor semnificative de temperatură.
Formule pentru calcularea secțiunii transversale a cablurilor
Principala și cea mai comună metodă de transmitere a energiei electrice către consumator este un fir electric și un cablu electric. Un fir electric și un cablu electric este un produs electric format dintr-un conductor metalic sau mai mulți conductori. Fiecare miez este izolat electric. Toți conductorii izolați ai unui fir sau cablu electric sunt plasați în izolație generală.
În prezent, industria produce o mare varietate de fire electrice și cabluri electrice. Cablurile și firele sunt în principal din cupru și aluminiu, adică compoziţia miezurilor de cablu sau sârmă este din cupru sau aluminiu.
Cablurile și firele electrice pot fi cu un singur conductor sau cu mai multe fire. Miezul unui cablu sau fir poate fi fie cu un singur fir (monolitic) fie cu mai multe fire. Miezurile sunt realizate în principal în formă rotundă, totuși, de multe ori pentru cablurile electrice cu o secțiune transversală mare, forma miezului torți poate fi realizată sub formă de triunghi. Astăzi vă vom spune cum să calculați secțiunea transversală a unui fir după diametru.
Marcarea cablului electric (firului)
Există o gamă standard de secțiuni transversale de fire și cabluri electrice care sunt utilizate. Aceasta este 1mm 2; 1,5 mm 2; 2,5 mm 2; 4mm 2; 6mm 2; 8mm 2; 10mm 2 etc. Tipul, secțiunea transversală și numărul de miezuri sunt indicate fie pe eticheta care vine cu cablul sau firul, fie pe produsul în sine. De exemplu, marcajele sunt adesea aplicate pe izolația generală a cablurilor și firelor. De asemenea, datele tehnice ale conductoarelor electrice sunt indicate în pașaportul produsului.
Să presupunem că există un cablu VVGng 3x2.5 disponibil. Acest marcaj este descifrat destul de simplu: un cablu de cupru cu izolație PVC, într-o manta din PVC, neinflamabil, numărul de miezuri este de trei, secțiunea transversală a fiecărui miez este de 2,5 mm 2. Dacă litera „A” apare la începutul marcajului, de exemplu. Tipul de cablu va fi AVVG, ceea ce înseamnă că cablul are miezuri de aluminiu.
Prin marcarea firului, puteți afla, de asemenea, nu numai tipul de fir în sine, ci și numărul și secțiunea transversală a firelor care transportă curent. De exemplu, fir PVS 3x1,5. Decodificarea este următoarea: sârmă cu izolație PVC și manta din PVC, de legătură. Numărul de miezuri este de asemenea de trei, iar secțiunea transversală a fiecărui fir este de 1,5 mm 2 .
Secțiunea conductorului
Fiecare fir și miez de cablu are propria sa secțiune transversală. Poate fi foarte mic (1 mm 2 sau mai puțin) sau foarte mare (95 mm 2 sau mai mult). Secțiunea transversală a conductorului afectează capacitatea de a rezista la o anumită cantitate de curent electric pentru o perioadă lungă și scurtă de timp. Cu cât secțiunea transversală a miezului este mai mare, cu atât este mai mare curentul pe care îl poate suporta pentru un timp aproape nelimitat.
O secțiune transversală selectată incorect în timpul proiectării poate provoca ulterior supraîncălzirea conductorului, deteriorarea (distrugerea) izolației acestuia în timpul procesului de încălzire ridicată, ceea ce poate duce la un scurtcircuit și, ca urmare, la incendiu și incendiu.
Nepotrivirea secțiunii
Cauza supraîncălzirii unui cablu sau a unui fir în timpul funcționării poate să nu fie întotdeauna un calcul incorect al secțiunii transversale. Așa cum se întâmplă adesea în practică, motivul este foarte simplu. Nu toți producătorii de produse de cablu și sârmă sunt conștienți de calitatea produselor lor. Faptul este că foarte adesea secțiunea transversală a cablurilor și firelor fabricate este de fapt subestimată, adică. nu corespunde valorii declarate.
Pentru a evita achiziționarea unui cablu electric sau a unui fir cu o secțiune transversală subdimensionată, trebuie mai întâi să evaluați vizual secțiunea transversală reală a acestuia. Aproape orice specialist în electricitate este capabil să determine „prin ochi” secțiunea transversală a unui conductor. Dar când acest lucru nu este suficient, un profesionist poate calcula în mod independent aria secțiunii transversale a conductorului electric. Secțiunea transversală este calculată folosind formula matematică obișnuită:
S = π*D2/4– formula nr. 1
S=π* R 2 – formula nr 2
unde: π este o constantă matematică, care este întotdeauna egală cu aproximativ 3,14;
R – raza firului;
D – diametrul firului.
Raza este egală cu jumătate din diametru:
R=D/2– formula nr. 3
Calculul secțiunii efective a conductorului electric
Cunoscând formula de calcul a secțiunii transversale a unui conductor, puteți calcula valoarea reală a acestuia și puteți afla cât de mult este subestimată sau supraestimată valoarea declarată de producător a secțiunii transversale (ceea ce se întâmplă rar).
Un singur fir (miez monolitic)
În primul rând, trebuie să îndepărtați stratul de izolație dintr-un miez de sârmă sau un miez de cablu electric pentru a expune miezul în sine. Apoi se măsoară diametrul miezului cu un șubler. Deoarece vena este monolitică, atunci va fi o singură măsurătoare. După măsurarea diametrului miezului, trebuie să înlocuiți valoarea diametrului (razei) într-una dintre formulele de mai sus.
Exemplul nr. 1
Să presupunem că un cablu sau un fir are o secțiune transversală declarată a miezului de 2,5 mm 2 . Când a fost măsurat, diametrul miezului s-a dovedit a fi de 1,7 mm. Înlocuind valoarea în formula nr. 1, obținem:
S = 3,14*1,7 2 /4 = 2,26865 ≈ 2,3 mm 2
Calculul folosind formula nr. 1 a arătat că secțiunea transversală a miezului este subestimată cu 0,2 mm 2 față de valoarea standard.
Acum să calculăm valoarea reală a secțiunii transversale folosind formula nr. 2, dar mai întâi să determinăm raza folosind formula nr. 3:
R = 1,7/2 = 0,85 mm
Inlocuim valoarea razei in formula nr. 2 si obtinem:
S = 3,14*0,85 2 = 2,26865 ≈ 2,3 mm
Calculul folosind a doua formulă s-a dovedit a fi similar cu calculul folosind prima. Acestea. Secțiunea transversală a miezului cablului s-a dovedit a fi subestimată cu 0,2 mm 2.
Exemplul nr. 2
Să presupunem că diametrul miezului, măsurat cu un șubler, se dovedește a fi de 1,8 mm. Înlocuind această valoare în formula nr. 1, obținem:
S = 3,14*1,8 2 /4 = 2,5434 ≈ 2,5 mm 2
Acestea. secțiunea transversală reală a fost de 2,5 mm 2, ceea ce corespunde în principiu valorii standard.
Miez blocat
Dacă determinați secțiunea transversală a unui conductor spiralat, atunci nu puteți măsura diametrul folosind metoda conductorului monolitic, deoarece calculul va avea o eroare mare. Pentru a determina secțiunea transversală a unui miez torsadat, este necesar să se măsoare diametrul fiecărui fir individual din miez.
Dacă secțiunea transversală totală a miezului este suficient de mare, atunci măsurarea fiecărui fir este destul de posibilă, deoarece Puteți măsura de fapt diametrul cu un șubler. Dar dacă miezul spiralat are o secțiune transversală mică, atunci determinarea diametrului fiecărui fir este foarte problematică din cauza subțirii conductorului.
