A cikk tartalma
- Miért kell kiválasztani a kábel keresztmetszetét?
- Kábel kiválasztása egy fogyasztói csoport számára
- Példa egy háztartási kazán kábelének megválasztására
Hogyan válasszunk kábelt a háztartási készülékek önálló csatlakoztatására, biztosítva a vezetékek biztonságát és ugyanakkor nem fizetnek túl sokáért? Mit kell vezérelni, amikor kiválasztják, és hogyan kell kiszámítani a kábel keresztmetszetét egy fogyasztói csoport számára? Erről a cikkből tudhat meg többet..
A kábel keresztmetszete az áramvezető vezető keresztmetszete. A legtöbb esetben a kábelmag vágása kerek, és a területét egy kör területére vonatkozó képlettel lehet kiszámítani. Tekintettel a kábel formájának sokféleségére, annak fizikai jellemzőinek leírására nem lineáris méretet, hanem a keresztmetszeti terület értékét használják. Ez a jellemző minden országban egységes. Hazánkban a PUE „Elektromos telepítési szabályok” szabályozza.
Miért kell kiválasztani a kábel keresztmetszetét?
A kábel keresztmetszetének megfelelő kiválasztása mindenekelőtt az Ön biztonsága. Ha a kábel nem képes ellenállni az áramterhelésnek, akkor túlmelegszik, a szigetelés megolvad, és ennek következtében rövidzárlat és tüzet okozhat..
Hogyan válasszuk ki a kívánt keresztmetszetű kábelt, miközben elkerüljük azokat az eseteket, amikor több eszköz egyidejű bekapcsolásakor az olvadó szigetelés szaga jelenik meg, és hogy ne töltsenek túl sok pénzt túl nagy összegű vezetékekkel?
A lakóépületek tápellátására két fő típusú kábelt használnak: réz és alumínium. A réz drágább, mint az alumínium. A modern huzalozásban azonban előnyben részesítik. Az alumínium belső ellenállása nagyobb és törékeny fém, amely gyorsan oxidálódik. A réz rugalmas anyag, amely kevésbé hajlamos az oxidációra. Az utóbbi időben az alumínium kábeleket kizárólag a szovjet korszak épületeinek vezetékeinek helyreállítására használták.
A rézkábel szükséges keresztmetszetének előzetes kiválasztásához feltételezzük, hogy 1 mm keresztmetszetű kábel2 képes átadni egy elektromos áramot önmagában akár 10 A-ig. Ugyanakkor látni fogja azt is, hogy ez az arány csak a szem szerinti keresztmetszet kiválasztására alkalmas, és legfeljebb 6 mm keresztmetszetekre igaz2 (a javasolt arány felhasználásával az áram legfeljebb 60 A lehet). Ennek a keresztmetszetnek egy elektromos kábele elegendő ahhoz, hogy egy fázist belépjen egy standard háromszobás apartmanba..
A legtöbb villanyszerelő a következő keresztmetszetű kábeleket használja a villamosenergia-ellátáshoz beltéri fogyasztók számára:
- 0,5 mm2 – reflektorok;
- 1,5 mm2 – alapvető világítás;
- 2,5 mm2 – aljzatok.
Ez azonban háztartási fogyasztásra elfogadható, feltéve, hogy minden elektromos készüléket saját aljzatból táplálnak, ikrek, pólók és hosszabbítók használata nélkül..
Helyesebb a kábelek kiválasztásakor speciális táblázatokat használni, amelyek lehetővé teszik a keresztmetszet kiválasztását az elektromos készülék ismert teljesítménye (kW) vagy az aktuális terhelés (A) alapján. A jelenlegi terhelés ebben az esetben egy fontosabb jellemző, mivel az amperben megadott terhelést mindig egy fázisra kell megadni, míg egyfázisú fogyasztásnál (220 V) a kilowattban kifejezett terhelés egy fázisra, és három fázisú egyre jelenik meg, összesen mindhárom fázisra..
A kábelkeresztmetszet kiválasztásakor figyelembe kell venni a huzalozás típusát: külső vagy rejtett. Ennek oka az a tény, hogy rejtett huzalozással a huzal hőátadása csökken, amelynek eredményeként a kábel intenzívebben hevül fel. Ezért a rejtett huzalozáshoz körülbelül 30% -kal nagyobb keresztmetszetű kábeleket használnak, mint nyitott.
Táblázat a rézkábel keresztmetszetének kiválasztására nyitott és rejtett huzalozáshoz:
Keresztmetszeti terület Nyissa meg a vezetékeket Rejtett huzalozás S én P én P 220 V 380 V 220 V 380 V 0.5 tizenegy 2.4 – – – – 0.75 15 3.3 – – – – 1 17 3.7 6.4 tizennégy 3 5.3 1.5 23 öt 8.7 15 3.3 5.7 2 26 5.7 9.8 tizenkilenc 4.1 7.2 2.5 harminc 6.6 tizenegy 21 4.6 7.9 4 41 kilenc 15 27 5.9 tíz öt 50 tizenegy tizenkilenc 34 7.4 12 tíz 80 17 harminc 50 tizenegy tizenkilenc tizenhat száz 22 38 80 17 harminc 25 140 harminc 53 száz 22 38 35 170 37 64 135 29 51 Táblázat az alumínium kábel vezetékének keresztmetszetének megválasztására nyitott és rejtett huzalozáshoz:
Keresztmetszeti terület Nyissa meg a vezetékeket Rejtett huzalozás S én P én P 220 V 380 V 220 V 380 V 2 21 4.6 7.9 tizennégy 3 5.3 2.5 24 5.2 9.1 tizenhat 3.5 6 4 32 7 12 21 4.6 7.9 öt 39 8.5 tizennégy 26 5.7 9.8 tíz 60 13 22 38 8.3 tizennégy tizenhat 75 tizenhat 28 55 12 20 25 105 23 39 65 tizennégy 24 35 130 28 49 75 tizenhat 28 S – kábel keresztmetszeti területe (mm2), én – jelenlegi terhelés (A), R – az elektromos berendezések teljes teljesítménye (kW).
A kábelek keresztmetszetének kiválasztásakor a hosszúság figyelembevételével is beállítania kell. Ehhez úgy választjuk meg a kábel keresztmetszetét a táblázatból, hogy az az az erő-e, és kiszámoljuk annak ellenállását, a hosszúság figyelembevételével, a következő képlet szerint:
R = p? L / S
Ahol:
- R – huzal ellenállás, Ohm;
- p – anyagi ellenállás, Ohm?2/ m (réz esetében – 0,0175, alumínium esetében – 0,0281);
- L – kábel hossza, m;
- S – kábel keresztmetszeti területe, mm2.
E képlet alkalmazásával megkaphatja az egyik kábelmag ellenállását. Mivel az áram egy magon keresztül jut, és a másikon keresztül visszatér, annak érdekében, hogy megkapjuk a kábel ellenállásának értékét, a mag ellenállását meg kell szorozni kétszer:
Rteljes = 2? R
Ezután ki kell számítania a feszültség veszteséget:
dU = én? Rteljes
Ahol:
- dU – feszültségveszteség, W;
- én – áramszilárdság, A;
- Rteljes – számított kábel ellenállás, Ohm.
Ha a kábel keresztmetszetének kiválasztását a berendezés teljes teljesítménye alapján hajtották végre, és az áramerősség nem ismert, akkor a következő képlettel lehet kiszámítani:
I = P / U? kötözősaláta ?– egyfázisú 220 V-os hálózathoz
I = P / 1,732? U? kötözősaláta ? – háromfázisú 380 V-os hálózathoz
Ahol:
- R – az elektromos berendezések teljes felhasznált teljesítménye (W);
- U – feszültség (V);
- kötözősaláta? = 1 (életkörülmények) és kötözősaláta? = 1,3 (erős elektromos készülékekhez).
Ezután kiszámoljuk a veszteségeket százalékban: (dU / U)? száz%.
Ha a kapott érték nem haladja meg az 5% -ot, akkor a kábel keresztmetszetét, a hosszát figyelembe véve, helyesen kell kiválasztani. Ha túllépi, ki kell választani egy nagyobb keresztmetszetű kábelt (egy sorban következő) a táblázatból, és újra kell számolnia.
Ezek a táblák alkalmazhatók gumi és műanyag szigetelésű kábelekre, az azok szerint kiválasztott kábel keresztmetszete hatékonyan működik, ha a GOST szerint gyártják..
Kábel kiválasztása egy fogyasztói csoport számára
A kábel keresztmetszetének kiválasztásához egy fogyasztói csoport számára (például egy bemeneti kábelhez egy lakáshoz) a képlet segítségével meghatározhatja a megengedett áramterhelést. Számítsuk ki a 220 V-os hálózat aktuális terhelését, amelyet gyakran használnak a háztartási áramellátásban:
I = P? K / U? kötözősaláta ?
Ahol:
- R – az elektromos berendezések teljes felhasznált teljesítménye (W), U – feszültség (V), NAK NEK – az eszközök egyidejű bekapcsolásának elszámolási együtthatója (0,75-rel egyenlő);
- kötözősaláta? = 1 (életkörülmények) és kötözősaláta? = 1,3 (erős elektromos készülékekhez).
Miután kiszámította a megengedhető áramterhelést egy fogyasztói csoport számára, a fenti táblázatok segítségével kiválaszthatja a kívánt keresztmetszetű kábelt. Ha feltételezzük, hogy minden lehetséges felhasználó egyidejűleg bekapcsol (pl. Elektromos fűtés), akkor a megengedett áramterhelést a K együttható figyelembevétele nélkül kell kiszámítani..
Példa egy háztartási kazán kábelének megválasztására
A fentiek alapján megpróbáljuk kiszámítani és kiválasztani a szükséges keresztmetszetű rézkábelt egyfázisú elektromos kazánhoz, 2,0 kW fűtőelemmel, feltéve, hogy az ahhoz vezető kábel dobozban van elrendezve. A kábel hossza 10 méter lesz.
A táblázatból látható, hogy a 3,0 kW-os érték közel van a teljesítményhez, ami 1 mm-es kábel keresztmetszetének felel meg.2. Számítsuk ki, figyelembe véve a kábel hosszát:
- Számítsuk ki az áramerősséget: I = 2000 W / 220 V? 1 = 9,09 A.
- Számítsuk ki a kábelmag ellenállását: R = 0,0155 Oh, mm2/ m? 10 m / 1 mm2 = 0,175 ohm.
- Teljes kábel-ellenállás: Rteljes = 2? R = 0,35 ohm.
- A feszültségveszteségek kiszámítása: dU = 9,09 A? 0,35 ohm = 3,18 V.
- A veszteségeket százalékban számoljuk ki: (3,18 V / 220 V)? 100% = 1,45% (nem haladja meg az 5% -ot).
1 mm-es kábel2 alkalmas a példában megadott elektromos kazán csatlakoztatására.
A gyártók a berendezés használati útmutatójában gyakran meghatározzák a berendezésükhöz szükséges kábelkeresztmetszeti területet. Ha van ilyen utasítás, akkor azt be kell tartania..
Hogyan választhatok ki és számíthatok ki megfelelően a kábel keresztmetszetét? Tudna adni néhány tippet vagy útmutatót erre?