Υπολογισμός του τμήματος του καλωδίου. Πίνακας υπολογισμού διατομής καλωδίου

Για μια μακρά και αξιόπιστη υπηρεσία καλωδίων τηςείναι απαραίτητο να επιλέξετε και να υπολογίσετε σωστά. Οι ηλεκτρολόγοι κατά την εγκατάσταση καλωδίωσης επιλέγουν ως επί το πλείστον την διατομή των πυρήνων, βασισμένη κυρίως στην εμπειρία. Μερικές φορές αυτό οδηγεί σε σφάλματα. Ο υπολογισμός του τμήματος καλωδίου είναι απαραίτητος, καταρχάς, όσον αφορά την ηλεκτρική ασφάλεια. Θα είναι λάθος εάν η διάμετρος του αγωγού είναι μικρότερη ή ίση με την απαιτούμενη διάμετρο.

Η διατομή του καλωδίου είναι υποεκτιμημένη

Αυτή η περίπτωση είναι η πιο επικίνδυνη, γιατίοι αγωγοί υπερθερμαίνονται από υψηλή πυκνότητα ρεύματος, ενώ η μόνωση τήκεται και παρουσιάζεται βραχυκύκλωμα. Αυτό μπορεί επίσης να καταστρέψει τον ηλεκτρικό εξοπλισμό, πυρκαγιά, και οι εργαζόμενοι μπορούν να υποστούν στρες. Εάν εγκαταστήσετε ένα διακόπτη κυκλώματος για το καλώδιο, αυτό θα λειτουργήσει πολύ συχνά, γεγονός που θα δημιουργήσει κάποια δυσφορία.

Διατομή καλωδίου υψηλότερη από την απαιτούμενη

Εδώ ο κύριος παράγοντας είναι οικονομικός. Όσο μεγαλύτερη είναι η διατομή του σύρματος, τόσο πιο ακριβό είναι. Εάν κάνετε την απόσπαση ολόκληρου του διαμερίσματος με μεγάλο περιθώριο, θα κοστίσει ένα μεγάλο ποσό. Μερικές φορές συνιστάται να κάνετε την κύρια είσοδο ενός μεγαλύτερου τμήματος αν υποτεθεί ότι θα αυξηθεί περαιτέρω το φορτίο στο οικείο δίκτυο.

Εάν εγκαταστήσετε το κατάλληλο μηχάνημα για το καλώδιο, οι ακόλουθες γραμμές θα είναι υπερφορτωμένες, όταν ένα από αυτά δεν λειτουργεί τον διακόπτη του.

Πώς να υπολογίσετε τη διατομή ενός καλωδίου;

Πριν την εγκατάσταση, συνιστάται ο υπολογισμός της διατομής του καλωδίου με φορτίο. Κάθε αγωγός έχει κάποια ισχύ, η οποία δεν πρέπει να είναι μικρότερη από αυτή των συνδεδεμένων ηλεκτρικών συσκευών.

Υπολογισμός ισχύος

Ο απλούστερος τρόπος είναι να υπολογίσετε το σύνολοφορτώστε το καλώδιο εισαγωγής. Ο υπολογισμός της διατομής καλωδίου με φορτίο μειώνεται στον προσδιορισμό της συνολικής ισχύος των καταναλωτών. Κάθε ένα από αυτά έχει τη δική του ονομασία, που αναγράφεται στο σώμα ή στο διαβατήριο. Στη συνέχεια, η συνολική ισχύς πολλαπλασιάζεται επί ένα συντελεστή 0,75. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όλα τα όργανα δεν μπορούν να ενεργοποιηθούν ταυτόχρονα. Για τελικό προσδιορισμό του απαιτούμενου μεγέθους, χρησιμοποιείται πίνακας υπολογισμού διατομής καλωδίου.

Υπολογισμός της τρέχουσας διατομής του καλωδίου

Μια ακριβέστερη μέθοδος είναι να υπολογίσετε το φορτίο ρεύματος. Ο υπολογισμός της διατομής του καλωδίου γίνεται μέσω του ορισμού του ρεύματος που διέρχεται από αυτό. Για ένα μονοφασικό δίκτυο ισχύει ο ακόλουθος τύπος:

Εγώ_calc. = P / (U._nom∙ cosφ),

όπου P είναι η ισχύς φορτίου, U_nom. - τάση δικτύου (220 V).

Εάν η συνολική ισχύς των ενεργών φορτίων στο σπίτι είναι 10 kW, τότε το ονομαστικό ρεύμα I_calc. = 10000/220 ≈ 46 Α. Όταν τελειώσετε την ενότητα υπολογισμό της τρέχουσας καλωδίου, εισήγαγε μια τροποποίηση των καλωδίων για τη θέσπιση όρων (που καθορίζονται σε ορισμένες ειδικές πίνακες), καθώς και των ηλεκτρικών υπερφόρτωση όταν γυρίσουν την κατεύθυνση της αύξησης κατά 5 A. Ως εκ τούτου, θα_calc. = 46 + 5 = 51 Α.

Το πάχος των φλεβών προσδιορίζεται με αναφορά. Ο υπολογισμός της διατομής του καλωδίου με τη χρήση πινάκων διευκολύνει την εύρεση του επιθυμητού μεγέθους για ένα μακροπρόθεσμο αποδεκτό ρεύμα. Για ένα καλώδιο τριών πυρήνων που ωθείται μέσα από το σπίτι με αέρα, πρέπει να επιλέξετε μια τιμή προς μια μεγαλύτερη τυποποιημένη ενότητα. Είναι 10 mm². Η ορθότητα του αυτο-υπολογισμού μπορεί να ελεγχθεί εφαρμόζοντας τον ηλεκτρονικό υπολογιστή - υπολογισμό της διατομής του καλωδίου, ο οποίος μπορεί να βρεθεί σε ορισμένους πόρους.

Καλώδιο θέρμανσης κατά τη διάρκεια ρεύματος

Όταν το φορτίο λειτουργεί, το καλώδιο παράγει θερμότητα:

Q = Ι²Rn W / cm,

όπου I - ρεύμα, R - ηλεκτρική αντίσταση, n - αριθμός πυρήνων.

Από την έκφραση προκύπτει ότι η ποσότητα ισχύος που απελευθερώνεται είναι ανάλογη προς το τετράγωνο του ρεύματος που διέρχεται μέσω του σύρματος.

Υπολογισμός του επιτρεπόμενου ρεύματος σε σχέση με τη θερμοκρασία της θέρμανσης του αγωγού

Το καλώδιο δεν μπορεί να ζεσταθεί απεριόριστα, καθώς η θερμότητα διαχέεται στο περιβάλλον. Τελικά, δημιουργείται ισορροπία και σταθερή θερμοκρασία των αγωγών.

Για μια διαδικασία σταθερής κατάστασης, ισχύει η ακόλουθη σχέση:

Ρ = Δt / ΣS = (t_f - t_Τετ) / (ΣS),

όπου Δt = t_f-t_Τετ - τη διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας του μέσου και του πυρήνα, ΣS - της θερμοκρασιακής αντοχής.

Το μακροπρόθεσμο παραδεκτό ρεύμα που διέρχεται από το καλώδιο βρίσκεται από την έκφραση:

Εγώ_{επιπλέον} = √ ((t_{επιπλέον} - t_Τετ) / (RnΣS)),

όπου t_{επιπλέον}- Επιτρεπτή θερμοκρασία θέρμανσης πυρήνα (εξαρτάται από τον τύπο καλωδίου και τον τρόπο εγκατάστασης). Συνήθως είναι 70 μοίρες σε κανονική λειτουργία και 80 σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης.

Συνθήκες διάχυσης της θερμότητας όταν λειτουργεί το καλώδιο

Όταν το καλώδιο δρομολογείται σε οποιοδήποτε περιβάλλον,Η ψύκτρα καθορίζεται από τη σύνθεση και την υγρασία της. Η υπολογιζόμενη αντίσταση του εδάφους συνήθως θεωρείται ότι είναι 120 Ω ∙ ° C / W (άργιλος με άμμο με υγρασία 12-14%). Για τις προδιαγραφές είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη σύνθεση του μέσου, μετά την οποία είναι δυνατόν να βρούμε την αντίσταση του υλικού σύμφωνα με τους πίνακες. Για να αυξηθεί η θερμική αγωγιμότητα, η τάφρο καλύπτεται από πηλό. Δεν επιτρέπεται να υπάρχουν υπολείμματα κατασκευής και πέτρες.

Υπολογισμός διατομής καλωδίου υπολογιστών

Η μεταφορά θερμότητας από το καλώδιο μέσω του αέρα είναι πολύ χαμηλή. Επιδεινώνεται ακόμα περισσότερο όταν τοποθετείται στο κανάλι καλωδίου, όπου εμφανίζονται πρόσθετα στρώματα αέρα. Εδώ, το τρέχον φορτίο θα πρέπει να μειωθεί σε σχέση με το ονομαστικό ρεύμα. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά των καλωδίων και των καλωδίων οδηγούν σε αποδεκτή θερμοκρασία βραχυκυκλώματος 120 ° C για μόνωση από PVC. Η αντίσταση του εδάφους είναι το 70% του συνόλου και είναι ο κύριος κατά τους υπολογισμούς. Με την πάροδο του χρόνου, η αγωγιμότητα της μόνωσης αυξάνεται λόγω της ξήρανσης. Αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στους υπολογισμούς.

Πτώση τάσης στο καλώδιο

Λόγω του γεγονότος ότι οι αγωγοί κατέχουνηλεκτρική αντίσταση, τάση έξω τμήμα στο θέρμανσής τους, και πρόκειται για την καταναλωτή λιγότερο από ότι ήταν στην αρχή της γραμμής. Ως αποτέλεσμα, το μήκος του καλωδίου έχει χαθεί δυναμικό λόγω της απώλειας θερμότητας.

Το καλώδιο δεν πρέπει να επιλέγεται μόνο κατά τομέα,εξασφαλίζει την αποτελεσματικότητά του, αλλά λαμβάνει επίσης υπόψη την απόσταση στην οποία μεταφέρεται η ενέργεια. Η αύξηση του φορτίου οδηγεί σε αύξηση του ρεύματος μέσω του αγωγού. Στην περίπτωση αυτή, οι ζημίες αυξάνονται.

Ένα μικρόένταση. Εάν μειωθεί ελαφρά, είναι αμέσως αισθητή. Εάν τα καλώδια είναι εσφαλμένα επιλεγμένα, οι λαμπτήρες που βρίσκονται πιο μακριά από την τροφοδοσία ρεύματος εμφανίζονται αμυδρές. Η τάση μειώνεται σημαντικά σε κάθε επόμενο τμήμα και αυτό αντανακλάται στη φωτεινότητα του φωτισμού. Επομένως, είναι απαραίτητο να υπολογίσετε την διατομή του καλωδίου κατά μήκος.

Το σημαντικότερο μέρος του καλωδίου είναι ο καταναλωτής που βρίσκεται περισσότερο από τον υπόλοιπο. Οι απώλειες θεωρούνται κυρίως για το φορτίο αυτό.

Στο τμήμα L του αγωγού, η πτώση τάσης είναι:

ΔU = (Pr + Qx) L / U_Κ.,

όπου P και Q είναι η ενεργή και αέργου ισχύς r και x- την ενεργή και αντιδραστική αντίσταση του τμήματος L και U_Κ.- την ονομαστική τιμή της τάσης με την οποία λειτουργεί κανονικά το φορτίο.

Επιτρεπόμενη ΔU από τροφοδοτικά στην κύριαΟι εισροές δεν υπερβαίνουν το ± 5% για τον φωτισμό κατοικιών και κυκλωμάτων ισχύος. Από την είσοδο στο φορτίο, η απώλεια δεν πρέπει να υπερβαίνει το 4%. Για γραμμές με μεγάλη προέκταση, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η επαγωγική αντίσταση του καλωδίου, η οποία εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ γειτονικών αγωγών.

Τρόποι σύνδεσης των καταναλωτών

Τα φορτία μπορούν να συνδεθούν με διαφορετικούς τρόπους. Οι πιο συνηθισμένες είναι οι ακόλουθες μέθοδοι:

στο τέλος του δικτύου.
οι καταναλωτές κατανέμονται ομαλά κατά μήκος της γραμμής ·
Μια γραμμή με ομοιόμορφα κατανεμημένα φορτία συνδέεται με το εκτεταμένο τμήμα.

Παράδειγμα 1

Η ισχύς της συσκευής είναι 4 kW. Το μήκος του καλωδίου είναι 20 m, η αντίσταση ρ = 0,0175 Ω ∙ mm².

Το ρεύμα καθορίζεται από τη σχέση: I = P / U_nom = 4 ∙ 1000/220 = 18,2 Α.

Στη συνέχεια παίρνει ένα πίνακα υπολογισμού του καλωδίου διατομής, και επιλέξτε το κατάλληλο μέγεθος. Για το καλώδιο χαλκού, θα είναι S = 1,5 mm².

Ο τύπος για τον υπολογισμό της διατομής του καλωδίου είναι: S = 2ρl / R. Μέσα από αυτό, μπορείτε να καθορίσετε την ηλεκτρική αντίσταση του καλωδίου: R = 2 ÷ 0,0175 ∙ 20 / 1,5 = 0,46 Ohm.

Με τη γνωστή τιμή του R, είναι δυνατόν να προσδιοριστεί ΔU = IR / U ∙ 100% = 18,2 * 100 ∙ 0,46 / 220 ∙ 100 = 3,8%.

Το αποτέλεσμα του υπολογισμού είναι μικρότερη από 5%, τότε η απώλεια θα είναι αποδεκτή. Στην περίπτωση των μεγάλων απωλειών θα πρέπει να αυξήσει τη διατομή του καλωδίου από ένα παρακείμενο, υψηλότερης αξίας του τυπικού εύρους - 2,5 χιλιοστά².

Παράδειγμα 2

Τρία κυκλώματα φωτισμού συνδέονται παράλληλα μεταξύ τους για μία φάση μιας τριφασικής γραμμής που εξισορροπείται από φορτία που αποτελούνται από ένα καλώδιο τεσσάρων συρμάτων 70 mm² μήκος 50 m και αγώγιμο ρεύμα 150 A. Για κάθε γραμμή φωτισμού μήκους 20 m, το ρεύμα 20 A διέρχεται.

Οι απώλειες φάσης προς φάση κάτω από το πραγματικό φορτίο είναι: ΔU_φάσεις= 150 ∙ 0, 05 ∙ 0,55 = 4,1 V. Τώρα είναι απαραίτητο να καθοριστούν οι απώλειες μεταξύ ουδέτερης και φάσης, καθώς ο φωτισμός συνδέεται με 220 V: ΔU_rn = 4,1 / √3 = 2,36 V.

Σε ένα συνδεδεμένο κύκλωμα φωτισμού, η πτώση τάσης είναι: ΔU = 18 ∙ 20 ∙ 0,02 = 7,2 V. Οι συνολικές απώλειες καθορίζονται από το άθροισμα U_{συνολικά} = (2,4 + 7,2) / 230,100 = 4,2%. Η υπολογιζόμενη τιμή είναι κάτω από την επιτρεπόμενη ζημία, η οποία είναι 6%.

Συμπέρασμα

Προστασία των αγωγών από υπερθέρμανσηη μακροχρόνια φόρτιση με τους πίνακες γίνεται με υπολογισμό της διατομής του καλωδίου για ένα μακροπρόθεσμο αποδεκτό ρεύμα. Επιπλέον, θα πρέπει να υπολογίσετε σωστά τα καλώδια και τα καλώδια, έτσι ώστε η απώλεια τάσης σε αυτά να μην υπερβαίνει τον κανόνα. Σε αυτή την περίπτωση, οι απώλειες στο κύκλωμα ισχύος συνοψίζονται μαζί τους.