Kako izbrati kabelski odsek. Kako izbrati pravi prerez kabla Kako izračunati prerez žice glede na obremenitev

Sposobnost izbire pravega prereza kabla je lahko sčasoma koristna za vsakogar in za to vam ni treba biti kvalificiran električar. Z nepravilnim izračunom kabla lahko sebe in svojo lastnino izpostavite resnemu tveganju - pretanke žice se zelo segrejejo, kar lahko povzroči požar.

Zakaj morate izračunati presek kabla?

Izvedba tega nekoliko zapletenega postopka je v prvi vrsti nujna zaradi zagotavljanja varnosti tako samega prostora kot tudi ljudi v njem. Danes človeštvo ni izumilo bolj priročnega načina distribucije in dostave električne energije do potrošnika, kot je preko žic. Ljudje skoraj vsak dan potrebujejo storitve električarja - nekdo mora priključiti vtičnico, nekdo mora namestiti svetilko itd. Iz tega se izkaže, da je celo tako na videz nepomemben postopek, kot je namestitev nove svetilke, povezan z delovanjem izbira zahtevanega prereza. Kaj potem lahko rečemo o priključitvi električnega štedilnika ali grelnika vode?

Neupoštevanje standardov lahko povzroči poškodbe celovitosti ožičenja, kar pogosto povzroči kratek stik ali celo električni udar.

Če se pri izbiri prereza kabla zmotite in kupite kabel z manjšo površino prevodnika, bo to povzročilo stalno segrevanje kabla, kar bo povzročilo uničenje njegove izolacije. Seveda vse to negativno vpliva na življenjsko dobo napeljave - pogosto so primeri, ko je mesec dni po uspešni namestitvi električna napeljava prenehala delovati in je bila potrebna strokovna intervencija.

Ne smemo pozabiti, da je električna in požarna varnost v stavbi in s tem življenje stanovalcev neposredno odvisna od pravilno izbranega preseka kabla.

Seveda si vsak lastnik želi prihraniti čim več, vendar tega ne smete storiti za ceno svojega življenja in ga tvegati - navsezadnje lahko zaradi kratkega stika pride do požara, kar lahko tudi uničiti vso lastnino.

Da bi se temu izognili, morate pred začetkom elektroinštalacijskih del izbrati kabel z optimalnim presekom. Pri izbiri je treba upoštevati več dejavnikov:

• skupno število električnih naprav v prostoru;
• skupna moč vseh naprav in obremenitev, ki jo porabijo. Dobljeni vrednosti dodajte 20–30% "v rezervi";
• nato s preprostimi matematičnimi izračuni dobljeno vrednost pretvorite v prečni prerez žice ob upoštevanju materiala prevodnika.

Pozor! Zaradi nižje električne prevodnosti je treba žice z aluminijastimi vodniki kupiti z večjim prerezom od bakrenih.

Kaj vpliva na segrevanje žic

Če se ožičenje med delovanjem gospodinjskih aparatov segreje, morate takoj sprejeti vse potrebne ukrepe za odpravo te težave. Obstaja veliko dejavnikov, ki vplivajo na segrevanje žic, vendar so glavni naslednji:

1. Nezadostna površina preseka kabla. Če povemo v dostopnem jeziku, lahko rečemo tole: debelejše kot so žice kabla, več toka lahko prenaša brez pregrevanja. Vrednost te vrednosti je navedena pri označevanju kabelskih izdelkov. Prerez lahko izmerite tudi sami s kalibrom (pazite, da žica ni pod napetostjo) ali po vrsti žice.
2. Material, iz katerega je izdelana žica. Bakreni vodniki bolje prenašajo napetost do potrošnika in imajo manjši upor v primerjavi z aluminijastimi vodniki. Seveda se manj segrejejo.
3. Vrsta jedra. Kabel je lahko enožilni (jedro je sestavljeno iz ene debele palice) ali večžilni (jedro je sestavljeno iz velikega števila majhnih žic). Večžilni kabel je bolj fleksibilen, vendar je bistveno slabši od enožilnega kabla glede na dovoljeno moč prenesenega toka.
4. Metoda polaganja kablov. Tesno položene žice, ki se nahajajo v cevi, se segrejejo opazno bolj kot odprta napeljava.
5. Material in kakovost izolacije. Poceni žice imajo praviloma nizko kakovostno izolacijo, kar negativno vpliva na njihovo odpornost na visoke temperature.

Kako izračunati porabo energije

Približni presek kabla lahko izračunate sami - ni treba poiskati pomoči kvalificiranega strokovnjaka. Podatki, pridobljeni na podlagi izračunov, se lahko uporabijo za nakup žic, vendar je treba samo elektroinstalacijsko delo zaupati samo izkušeni osebi.

Zaporedje dejanj pri izračunu odseka je naslednje:

1. Sestavljen je podroben seznam vseh električnih naprav v sobi.
2. Vzpostavljeni so podatki o potnem listu porabe energije vseh najdenih naprav, po katerih se določi kontinuiteta delovanja določene opreme.
3. Ko ugotovite vrednost porabe energije naprav, ki delujejo stalno, morate to vrednost sešteti tako, da ji dodate koeficient, ki je enak vrednosti električnih naprav, ki se občasno vklopijo (to je, če bo naprava delovala le 30% časa) , potem morate dodati tretjino njegove moči).
4. Nato iščemo dobljene vrednosti v posebni tabeli za izračun prereza žice. Za večjo garancijo je priporočljivo k dobljeni vrednosti porabe energije dodati 10-15%.

Za določitev potrebnih izračunov za izbiro preseka kablov električne napeljave glede na njihovo moč v omrežju je pomembna uporaba podatkov o količini električne energije, ki jo porabijo naprave in trenutni aparati.

Na tej stopnji je treba upoštevati zelo pomembno točko - podatki o porabljenih električnih napravah ne dajejo natančne, ampak približne povprečne vrednosti. Zato je treba tej oznaki dodati približno 5% parametrov, ki jih določi proizvajalec opreme.

Večina ne najbolj kompetentnih in usposobljenih električarjev je prepričana v eno preprosto resnico - za pravilno namestitev električnih žic za svetlobne vire (na primer za svetilke) je potrebno vzeti žice s prečnim prerezom 0,5 mm². , za lestence - 1, 5 mm² in za vtičnice - 2,5 mm².

O tem razmišljajo in mislijo le nesposobni električarji. Kaj pa, če na primer v istem prostoru hkrati delujejo mikrovalovna pečica, grelnik vode, hladilnik in razsvetljava, kar zahteva žice z različnimi prerezi? To lahko privede do različnih situacij: kratkega stika, hitre poškodbe ožičenja in izolacijske plasti ter požara (to je redek primer, vendar je še vedno možen).

Popolnoma enaka, ne zelo prijetna situacija se lahko zgodi, če oseba na isto vtičnico priključi večnamenski kuhalnik, aparat za kavo in, recimo, pralni stroj.

Značilnosti izračuna moči skritega ožičenja

Če projektna dokumentacija predvideva uporabo skritega ožičenja, je treba kabelske izdelke kupiti "z rezervo" - dobljeni vrednosti prereza kabla je treba dodati približno 20–30%. To se naredi, da se prepreči segrevanje kabla med delovanjem. Dejstvo je, da se v razmerah utesnjenega prostora in pomanjkanja dostopa do zraka ogrevanje kabla pojavi veliko bolj intenzivno kot pri namestitvi odprtega ožičenja. Če je v zaprtih kanalih načrtovano polaganje ne enega kabla, temveč več hkrati, je treba presek vsake žice povečati za vsaj 40%. Prav tako ni priporočljivo tesno polagati različnih žic - v idealnem primeru bi moral biti vsak kabel v valoviti cevi, ki mu zagotavlja dodatno zaščito.

Pomembno! Strokovni električarji pri izbiri prereza kabla vodijo vrednost porabe energije in le ta metoda je pravilna.

Kako izračunati preseke kablov po moči

Če je presek kabla zadosten, bo električni tok prešel do potrošnika, ne da bi povzročil segrevanje. Zakaj pride do ogrevanja? Poskušali bomo razložiti čim bolj jasno. Na primer, grelnik vode s porabo energije 2 kilovata je priključen na vtičnico, vendar lahko žica, ki gre v vtičnico, zanj prenaša samo tok 1 kilovata. Zmogljivost kabla je povezana z uporom prevodnika - večja kot je, manj toka se lahko prenese skozi žico. Zaradi velikega upora v ožičenju se kabel segreje in postopoma uniči izolacijo.

Z ustreznim prerezom doseže električni tok do porabnika v celoti, žica pa se ne segreva. Zato morate pri načrtovanju električne napeljave upoštevati porabo energije vsake električne naprave. To vrednost najdete na tehničnem listu električne naprave ali na nalepki, ki je pritrjena nanjo. S seštevanjem največjih vrednosti in uporabo preproste formule:

in dobimo vrednost skupnega toka.

Pn označuje moč električnega aparata, navedeno v potnem listu, 220 je nazivna napetost.

Za trifazni sistem (380 V) je formula videti takole:

I=(P1+P2+....+Pn)/√3/380.

Dobljeno vrednost I izmerimo v amperih in na podlagi nje izberemo ustrezen prerez kabla.

Znano je, da je prepustnost bakrenega kabla 10 A/mm, pri aluminijastem kablu pa 8 A/mm.

Na primer, izračunajmo presek kabla za priključitev pralnega stroja, katerega poraba energije je 2400 W.

I=2400 W/220 V=10,91 A, zaokrožimo navzgor dobimo 11 A.

11 A+5 A=16 A.

Če upoštevate, da se v stanovanjih uporabljajo trižilni kabli in si ogledate tabelo, potem je vrednost blizu 16 A 19 A, zato boste za namestitev pralnega stroja potrebovali žico s prečnim prerezom najmanj 2 mm².

Tabela presekov kablov glede na trenutne vrednosti

Kako izbrati prerez prevodnika

Obstaja več meril, ki jih mora izpolnjevati presek uporabljenih žic:

1. Dolžina kabla. Daljša kot je žica, večja je tokovna izguba v njej. To se spet zgodi kot posledica povečanja upora, ki se povečuje z večanjem dolžine vodnika. To je še posebej opazno pri uporabi aluminijastega ožičenja. Pri uporabi bakrenih žic za organizacijo električne napeljave v stanovanju se dolžina praviloma ne upošteva - standardna rezerva 20–30% (za skrito ožičenje) je več kot dovolj za kompenzacijo morebitnega povečanja povezanega upora z dolžino žice.
2. Vrsta uporabljenih žic. Pri oskrbi z električno energijo v gospodinjstvih se uporabljata dve vrsti prevodnikov - na osnovi bakra ali aluminija. Bakrene žice so bolj kakovostne in manj uporne, aluminijaste pa cenejše. V celoti v skladu s standardi se aluminijasto ožičenje spopada s svojimi nalogami nič slabše od bakra, zato morate pred nakupom žice skrbno pretehtati svojo izbiro.
3. Konfiguracija električne plošče. Če so vse žice, ki napajajo potrošnike, povezane z enim odklopnikom, bo to šibka točka v sistemu. Velika obremenitev bo privedla do segrevanja priključnih blokov, neskladnost z oceno pa bo povzročila njegovo stalno delovanje. Priporočljivo je, da električno napeljavo razdelite na več "žarkov" z namestitvijo ločenega stroja.

Da bi določili točne podatke za izbiro preseka kablov električne napeljave, je treba upoštevati vse, tudi najbolj nepomembne parametre, kot so:

1. Vrsta in vrsta izolacije električne napeljave;
2. Dolžina odsekov;
3. Metode in možnosti polaganja;
4. Značilnosti temperaturnih razmer;
5. Raven in odstotek vlažnosti;
6. Največja možna vrednost pregretja;
7. Razlika v moči vseh tokovnih sprejemnikov, ki pripadajo isti skupini. Vsi ti in številni drugi kazalniki lahko bistveno povečajo učinkovitost in koristi rabe energije v katerem koli obsegu. Poleg tega bodo pravilni izračuni pomagali preprečiti primere pregrevanja ali hitre abrazije izolacijske plasti.

Za pravilno določitev optimalnega prereza kabla za vse potrebe človeškega gospodinjstva je treba v vseh splošnih primerih uporabiti standardizirana naslednja pravila:

• za vse vtičnice, ki bodo nameščene v stanovanju, je treba uporabiti žice z ustreznim presekom 3,5 mm²;
• za vse elemente reflektorjev je treba uporabiti kable električne napeljave s presekom 1,5 mm²;
• Kar zadeva naprave z visoko močjo, je treba uporabiti kable s presekom 4-6 mm².

Če se med postopkom namestitve ali izračuna pojavijo dvomi, je bolje, da ne ukrepate na slepo. Idealna možnost bi bila sklicevanje na ustrezno tabelo izračunov in standardov.

Tabela preseka bakrenega kabla

Tabela razdelkov aluminijastih kablov

Torej znana moč vsakega električnega aparata v hiši, znano število svetlobnih napeljav in svetlobnih točk nam omogočajo izračun skupne porabljene moči. To ni natančna vsota, saj je večina vrednosti za moči različnih naprav povprečja. Zato bi morali tej številki takoj dodati 5% njegove vrednosti.

Povprečni odčitki moči za običajne električne naprave

In mnogi verjamejo, da je to dovolj za izbiro skoraj standardnih možnosti bakrenega kabla:

• presek 0,5 mm2 za žice za osvetlitev reflektorjev;
• presek 1,5 mm2 za svetlobne žice za lestence;
• prerez 2,5 mm2 za vse vtičnice.

Na ravni gospodinjske uporabe električne energije je takšna shema videti povsem sprejemljiva. Dokler se hladilnik in kuhalnik vode nista odločila hkrati prižgati v kuhinji, medtem ko ste tam gledali televizijo. Enako neprijetno presenečenje vas doleti, ko v eno vtičnico priključite aparat za kavo, pralni stroj in mikrovalovno pečico.

Toplotni izračun z uporabo korekcijskih faktorjev

Za več linij v enem kabelskem kanalu je treba tabelarične vrednosti največjega toka pomnožiti z ustreznim koeficientom:

• 0.68 — za število vodnikov od 2 do 5 kosov.
• 0.63 — za vodnike od 7 do 9 kosov.
• 0.6 — za vodnike od 10 do 12 kosov.

Koeficient se nanaša posebej na žice (jedra) in ne na število prehodov. Pri izračunu števila položenih žic se nevtralna delovna žica ali ozemljitvena žica ne upošteva. V skladu s PUE in GOST 16442-80 ne vplivajo na ogrevanje žic med prehodom normalnih tokov.

Če povzamemo zgoraj navedeno, se izkaže, da morate za pravilno in natančno izbiro prereza žice vedeti:

1. Vsota vseh največjih moči električnih naprav.
2. Značilnosti omrežja: število faz in napetost.
3. Značilnosti materiala kabla.
4. Tabelarični podatki in koeficienti.

Hkrati moč ni glavni indikator za posamezen kabelski vod ali celoten notranji sistem napajanja. Pri izbiri preseka ne pozabite izračunati največjega obremenitvenega toka in ga nato preverite z nazivnim tokom domačega odklopnika.

Najprej mora biti električar sposoben pravilno izračunati prerez kabla, ki ga je treba položiti, saj če je prerez izbran nepravilno, električno omrežje ne bo dolgo trajalo. V vsakdanjem življenju bo to znanje koristno vsem, ki opravljajo popravila, menjajo napeljavo, kupujejo novo električno opremo, hkrati pa razmišljajo o zanesljivosti električnega omrežja in lastni varnosti.

Natančno izbran presek napeljave bo zagotovil:

1. Bo zagotovil dolgoročno, neprekinjeno delovanje vaše opreme.
2. Bo izključeno možnost požarov.
3. Bo dostavil od potrebe po zamenjavi napeljave.
4. Bo dovolil izogibajte se dodatnim stroškom za nakup izdelka z velikim prečnim prerezom.

Kako izbrati prerez kabla glede na moč?

Za pravilen izračun potrebujete:

1. Izračunajštevilo gospodinjskih aparatov v sobi (priporočljivo je upoštevati aparate, ki jih nameravate kupiti v prihodnosti), njihovo skupno moč.
2. Vse naprave razdelite v 2 skupini: tiste, ki bodo delovali neprekinjeno, in tiste, ki se bodo uporabljali redko, nato seštejte njihove moči in določite približen čas delovanja ožičenja pri polni obremenitvi.
3. Dodaj do nastale vrednosti 5% - "varnostna meja".
4. Končna vrednost je treba deliti s koeficientom delovanja omrežja, rezultat bo zahtevani indikator moči žice, po katerem s posebno tabelo pretoka toka določimo prečni prerez jeder za nastalo vrednost.
5. Izberite izdelek iz aluminija, bakra ali aluminij-bakra, katerega presek je primeren za vašo moč glede na omrežno napetost (220V za gospodinjski napajalnik, 380V za industrijski napajalnik).

Vedeti morate, da so materiali za prevodne izdelke aluminij, baker in aluminij-baker, vsak od njih pa ima prednosti in slabosti.

Značilnosti aluminijastega kabla:

1. Lažji in cenejši kot bakrenih.
2. imeti 1,73-krat manj prevoden kot baker.
3. Občutljivo za oksidacijo, po katerem izgubijo prevodnost.
4. Po dolgotrajni uporabi prenehajo ohranjati svojo obliko.
5. Doma spajkanje ni možno.

Lastnosti bakrenega kabla:

1. imeti visoka elastičnost in mehanska trdnost.
2. So drugačni majhna količina električnega upora.
3. Super sprejemljiv spajkanje in kositranje.
4. Stojijo veliko več kot aluminijasti.

Aluminij-bakreni kabel je aluminijast prevodnik, ki je na zunanji strani termomehansko prevlečen z bakrom (količina bakra je 10-30%).

Značilnosti aluminijasto-bakrenega kabla:

1. Prevodnost je boljša kot pri izdelku iz aluminija, vendar slabše kot pri izdelku iz bakra.
2. S časom, se lastnosti tega izdelka ne poslabšajo, za razliko od aluminijastih žic.
3. Veliko nižji stroški, v primerjavi z bakrom.
4. Aluminijev baker, za razliko od bakra in aluminija, ni zanimiv za tatove, saj zbiralci barvnih kovin ne sprejemajo aluminija in bakra zaradi težav pri ločevanju obeh kovin.

Kako ugotoviti moč?

Moč se meri v vatih, kilovatih (W, kW, w, kWt). Na vsaki sodobni električni opremi (gospodinjski in industrijski) je moč navedena na etiketi skupaj z drugimi lastnostmi izdelka. Če ta parameter iz nekega razloga manjka, priporočamo uporabo tabele 1.

Tabela 1 - povprečne vrednosti moči gospodinjskih električnih aparatov:

Primeri izračunov

Dovoljeni tok za kable in žice:

Primer 1. Izračun za enofazno omrežje 220V.

Najpogosteje se stanovanjske zgradbe napajajo iz enofaznega omrežja z napetostjo 220 V. Recimo, da je skupna moč gospodinjskih električnih aparatov, ob upoštevanju dodatnih 5% - "varnostna meja", 7,6 kW (povprečna električna obremenitev v stanovanju) - zdaj lahko začnete izbirati kabelski material.

Da bi to naredili, najdemo vrednost najbližjega primernega preseka kabla v ustrezni tabeli publikacije "Pravila za električne inštalacije" (tabela 2), v našem primeru bo to:

• 4 mm kv. za baker (zasnovan za trajne obremenitve 8,3 kW);
• 6 mm. kv. za aluminij (zasnovan za trajne obremenitve 7,9 kW);
• 6 mm. kv. za aluminijev baker (glejte razdelek o nasvetih strokovnjakov);

Primer 2. Izračun za trifazno omrežje z napetostjo 380V.

V tem primeru je povezava izvedena na eno od treh faz in skupno "ničlo" - to pravilo velja izključno za enofazne naprave, od katerih jih je velika večina v sodobnem domu.

Ne pozabite na trifazne gospodinjske aparate - črpalke, varilne stroje, motorje itd., Pri priključitvi mora biti obremenitev enakomerno porazdeljena med 3 faze (7,6 kW / 3 faze = 2,6 kW na fazo).

Zato se pri priključitvi bremena na 3-fazno omrežje vrednost skupne moči pomnoži s posebnim koeficientom, zaradi česar se vrednost preseka zmanjša. Na primer, pri priključitvi obremenitve 7,6 kW boste za enofazno omrežje potrebovali bakreno žico - 4 mm 2, za 3-fazno omrežje - 1,5 mm 2.

Upoštevajte, da je veliko lažje izvesti izračune za domače pogoje kot za industrijske objekte, saj se v slednjem primeru kazalnikom, ki jih je treba upoštevati pri izračunu, doda naslednje:

• sezonske obremenitve;
• faktor sočasnosti;
• dejavnik povpraševanja;

Spletni kalkulatorji

Za lažje izračune in natančno izbiro zahtevane velikosti prereza smo izbrali delujoče spletne kalkulatorje, ki bodo za vas hitro in natančno izvedli izračune za določitev zahtevanega prereza:

Posledice nepravilne izbire odseka

Izbira prereza po moči– izjemno odgovoren proces. Na primer, če je presek kabla domačega električnega omrežja predviden za moč do 6 kW, pri obremenitvi 7,5 kW (priključitev samo enega gospodinjskega aparata, kot je mikrovalovna pečica ali električni kotliček, na domačega električnega omrežja), se bo kabel pregrel.

Ko pregrevanje doseže kritično vrednost, se bo najprej začelo topiti, nato pa se bo vžgala izolacija kabla:

1. To je nepravilno izbran presek žice je najpogostejši vzrok hišnih požarov.
2. Tudi, če izolacija odpove, lahko pride do kratkega stika, zaradi česar lahko vsi gospodinjski aparati odpovejo.
3. Kakorkoli že, boste morali porabiti veliko denarja za obnovo in zamenjavo vsaj ožičenja v hiši.
4. V industrijskem podjetju Nepravilno izbrani kabli lahko povzročijo veliko bolj tragične posledice.

Zato je treba to vprašanje jemati zelo resno.

1. Aluminijasto ožičenje najbolje je zamenjati z aluminijsko-bakrenim enakega premera (to pravilo velja tudi za tabelo 2). Če zamenjate bakreni kabel z aluminijsko-bakrenim, mora presek novega kabla ustrezati bakrenemu 5 do 6.
2. S trifaznim napajanjem Najbolje je, da naprave razdelite v skupine, tako da je obremenitev vsake faze približno enaka.
3. V času nakupa, morate biti pozorni na oznake, saj lahko prodajalci goljufajo - aluminijasto-bakrene kable izdajo za bakrene in s tem povzročijo znatno škodo vaši denarnici. Da se to ne bi zgodilo, morate:
   
   • Bodite pozorni na oznake (domači izdelki iz aluminija in bakra so označeni s kombinacijo črk AM).
   • Če ni oznake ali je bil kabel izdelan v tujini (brez upoštevanja držav CIS), je dovolj, da strgamo zgornjo plast - bakreno jedro je homogeno, za razliko od aluminijastega bakra.
4. Prejšnjič Polaganje kablov z uporabo valovitih cevi (golfov) postaja vse pogostejše. Spodaj so prednosti valovitosti in značilnosti delovanja:
   
   • Zmanjšana vnetljivost valov zmanjšuje verjetnost požara ob kratkem stiku napeljave.
   • Valovitost ščiti ožičenje pred mehanskimi obremenitvami in poškodbami.
   • Navijanje žice v valovitost postane težje, čim daljša je; zato je njegov konec najprej pritrjen na tanko žico, ki jo je veliko lažje napeljati skozi valovitost.
5. Za gospodinjsko električno napeljavo je priporočljivo uporabljati nasedle žice, saj so bolj fleksibilne.

Članek obravnava glavna merila za izbiro preseka kabla in podaja primere izračunov.

Na trgih lahko pogosto vidite ročno napisane znake, ki označujejo, katerega mora kupec kupiti glede na pričakovani obremenitveni tok. Ne verjemite tem znakom, saj so zavajajoči. Prerez kabla je izbran ne le glede na delovni tok, temveč tudi po številnih drugih parametrih.

Najprej je treba upoštevati, da se pri uporabi kabla na meji njegovih zmogljivosti jedra kabla segrejejo za več deset stopinj. Trenutne vrednosti, prikazane na sliki 1, predvidevajo segrevanje kabelskih žil na 65 stopinj pri temperaturi okolja 25 stopinj. Če je v eno cev ali pladenj položenih več kablov, se zaradi njihovega medsebojnega segrevanja (vsak kabel segreje vse druge kable) največji dovoljeni tok zmanjša za 10 - 30 odstotkov.

Prav tako se največji možni tok zmanjša pri povišanih temperaturah okolja. Zato se v skupinskem omrežju (omrežje od plošč do svetilk, vtičnic in drugih električnih sprejemnikov) praviloma uporabljajo kabli s tokovi, ki ne presegajo 0,6 - 0,7 vrednosti, prikazanih na sliki 1.

riž. 1. Dovoljeni dolgotrajni tok kablov z bakrenimi vodniki

Na podlagi tega je široka uporaba odklopnikov z nazivnim tokom 25 A za zaščito vtičnic, položenih s kabli z bakrenimi vodniki s prečnim prerezom 2,5 mm2, nevarna. Tabele redukcijskih koeficientov glede na temperaturo in število kablov v enem pladnju najdete v Pravilih za električno napeljavo (PUE).

Dodatne omejitve nastanejo, če je kabel daljši. V tem primeru lahko izgube napetosti v kablu dosežejo nesprejemljive vrednosti. Praviloma pri izračunu kablov največja izguba v liniji ni večja od 5%. Izgub ni težko izračunati, če poznate vrednost upora kabelskih žil in izračunani obremenitveni tok. Toda običajno za izračun izgub uporabljajo tabele odvisnosti izgub od navora obremenitve. Obremenitveni moment se izračuna kot produkt dolžine kabla v metrih in moči v kilovatih.

Podatki za izračun izgub pri enofazni napetosti 220 V so prikazani v tabeli 1. Na primer, za kabel z bakrenimi vodniki s prečnim prerezom 2,5 mm2, z dolžino kabla 30 metrov in močjo obremenitve 3 kW, je moment obremenitve 30x3 = 90, izgube pa bodo 3%. Če izračunana vrednost izgube presega 5%, je treba izbrati kabel z večjim presekom.

Tabela 1. Obremenitveni moment, kW x m, za bakrene vodnike v dvožilni liniji za napetost 220 V pri danem prerezu vodnika

S tabelo 2 lahko določite izgube v trifaznem vodu. Če primerjate tabeli 1 in 2, lahko vidite, da v trifazni liniji z bakrenimi vodniki s prečnim prerezom 2,5 mm2 izgube 3% ustrezajo šestkratnemu navoru obremenitve.

Trojno povečanje navora obremenitve nastane zaradi porazdelitve moči obremenitve na tri faze, dvojno povečanje pa zaradi dejstva, da v trifaznem omrežju s simetrično obremenitvijo (enaki tokovi v faznih vodnikih) tok v nevtralni vodnik je nič. Pri nesimetrični obremenitvi se izgube v kablu povečajo, kar je treba upoštevati pri izbiri prereza kabla.

Tabela 2. Obremenitveni moment, kW x m, za bakrene vodnike v trifazni štirižilni liniji z ničlo za napetost 380/220 V pri danem prerezu vodnika (za povečavo tabele kliknite na sliko)

Izgube v kablu imajo velik vpliv pri uporabi nizkonapetostnih žarnic, kot so halogenske žarnice. To je razumljivo: če na faznem in ničelnem vodniku padejo 3 volti, potem pri napetosti 220 V tega najverjetneje ne bomo opazili, pri napetosti 12 V pa bo napetost na svetilki padla za polovico na 6 V Zato je treba transformatorje za napajanje halogenskih žarnic čim bolj približati žarnicam. Na primer, pri kablu dolžine 4,5 metra s prečnim prerezom 2,5 mm2 in obremenitvijo 0,1 kW (dve žarnici po 50 W) je navor obremenitve 0,45, kar ustreza izgubi 5% (tabela 3).

Tabela 3. Obremenitveni moment, kW x m, za bakrene vodnike v dvožilni liniji za napetost 12 V pri danem prerezu vodnika

Zgornje tabele ne upoštevajo povečanja upora prevodnikov zaradi segrevanja zaradi toka, ki teče skozi njih. Torej, če se kabel uporablja pri tokovih 0,5 ali več največjega dovoljenega toka kabla določenega preseka, je treba uvesti popravek. V najpreprostejšem primeru, če pričakujete izgube, ki niso večje od 5%, izračunajte presek na podlagi izgub 4%. Poleg tega se lahko izgube povečajo, če obstaja veliko število povezav kabelskih jeder.

Kabli z aluminijastimi vodniki imajo 1,7-krat večji upor kot kabli z bakrenimi vodniki, zato so njihove izgube 1,7-krat večje.

Drugi omejevalni dejavnik za velike dolžine kabla je preseganje dovoljene vrednosti upora vezja faza-nič. Za zaščito kablov pred preobremenitvami in kratkimi stiki se praviloma uporabljajo odklopniki s kombiniranim sproščanjem. Takšna stikala imajo toplotne in elektromagnetne sprostitve.

Elektromagnetna sprostitev omogoča takojšnjo (desetinke in celo stotinke sekunde) zaustavitev zasilnega dela omrežja v primeru kratkega stika. Na primer, odklopnik z oznako C25 ima 25 A toplotno sprostitev in 250 A elektromagnetno sprostitev. Avtomatski odklopniki skupine "C" imajo večkratnost prekinitvenega toka elektromagnetnega sproščanja do termičnega od 5 do 10. Vendar se vzame največja vrednost.

Skupni upor vezja faza-nič vključuje: upor padajočega transformatorja transformatorske postaje, upor kabla od podpostaje do vhodne stikalne naprave (SDU) stavbe, upor kabla, položenega iz ASU na stikalno napravo (RU) in upornost kabla samega skupinskega voda, katerega presek je potreben.

Če ima linija veliko število priključkov kabelskih žil, na primer skupinska linija velikega števila svetilk, povezanih s kablom, je treba upoštevati tudi odpornost kontaktnih povezav. Zelo natančni izračuni upoštevajo odpornost obloka na mestu napake.

Skupna upornost vezja faza-nič za štirižilne kable je podana v tabeli 4. Tabela upošteva upor tako faznega kot ničelnega vodnika. Vrednosti upora so podane pri temperaturi jedra kabla 65 stopinj. Tabela velja tudi za dvožične vode.

Tabela 4. Fazna impedanca tokokroga - nič za 4-žilne kable, Ohm/km pri temperaturi jedra 65 o C

V mestnih transformatorskih postajah so praviloma nameščeni transformatorji z zmogljivostjo 630 kV ali več. A in več, z izhodnim uporom Rtp manj kot 0,1 Ohma. Na podeželju se lahko uporabljajo transformatorji 160 - 250 kV. In imajo izhodni upor približno 0,15 Ohm in celo transformatorje za 40 - 100 kV. A z izhodno impedanco 0,65 - 0,25 Ohm.

Napajalni omrežni kabli od mestnih transformatorskih postaj do ASU hiš se običajno uporabljajo z aluminijastimi vodniki s presekom faznega vodnika najmanj 70 - 120 mm2. Če je dolžina teh vodov manjša od 200 metrov, se lahko upor fazno-nevtralnega tokokroga napajalnega kabla (Rpc) vzame za 0,3 Ohma. Za natančnejši izračun morate poznati dolžino in presek kabla ali izmeriti ta upor. Ena od naprav za takšne meritve (vektorska naprava) je prikazana na sl. 2.

riž. 2. Naprava za merjenje upora vezja faza-nič "Vektor"

Upornost voda mora biti takšna, da v primeru kratkega stika tok v tokokrogu zajamčeno preseže obratovalni tok elektromagnetnega sprožilca. V skladu s tem mora za odklopnik C25 tok kratkega stika v liniji preseči vrednost 1,15x10x25=287 A, tukaj je 1,15 varnostni faktor. Zato upor vezja faza-nič za odklopnik C25 ne sme biti večji od 220V/287A=0,76 Ohm. V skladu s tem za odklopnik C16 upor tokokroga ne sme presegati 220V/1,15x160A=1,19 ohmov, za odklopnik C10 pa ne več kot 220V/1,15x100=1,91 ohmov.

Tako je za mestno stanovanjsko hišo Rtp = 0,1 Ohm; Rpk=0,3 Ohm pri uporabi kabla z bakrenimi vodniki s presekom 2,5 mm2 v omrežju vtičnic, zaščitenih z odklopnikom C16, upor kabla Rgr (fazni in ničelni vodniki) ne sme presegati Rgr=1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 Ohm. Iz tabele 4 najdemo njegovo dolžino - 0,79/17,46 = 0,045 km ali 45 metrov. Za večino stanovanj ta dolžina zadostuje.

Pri uporabi odklopnika C25 za zaščito kabla s prečnim prerezom 2,5 mm2 mora biti upor tokokroga manjši od 0,76 - 0,4 = 0,36 Ohma, kar ustreza največji dolžini kabla 0,36/17,46 = 0,02 km ali 20 metrov.

Pri uporabi odklopnika C10 za zaščito vodov skupinske razsvetljave s kablom z bakrenimi vodniki s prečnim prerezom 1,5 mm2 dobimo največjo dovoljeno upornost kabla 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, kar ustreza največji dolžini kabla. od 1,51/29, 1 = 0,052 km ali 52 metrov. Če je tak vod zaščiten z odklopnikom C16, bo največja dolžina voda 0,79/29,1 = 0,027 km ali 27 metrov.

Nepotrebno bi bilo ponavljati, da lahko pravilna in kompetentna izbira komponent zaščiti hišo ali stanovanje pred številnimi težavami. Na podlagi modrega pravila namesto abstraktnih izjav članek ponuja praktične nasvete o izračunu preseka žic za ožičenje v stanovanju ali hiši.

Najenostavnejši, a ne najbolj pravilen način izbire preseka žice

Zelo pogosto se pri namestitvi ožičenja v hišo ali stanovanje ne zatekajo k formulam in izračunom, ki jih vodi primitivni vzorec:

• vtičnice - 2,5 m² mm,
• – 1,5 kvadratnih metrov mm,
• močni porabniki (kuhalne plošče, električni kamini, električni štedilniki) - 4-6 kvadratnih metrov. mm.

Te preproste metode ni mogoče imenovati bistveno napačno. Predpostavlja "rezervo", ki ne bo dovolila, da bi električna napeljava izgorela pri manjših preobremenitvah in načeloma ni v nasprotju s PUE. Hkrati ima ta metoda številne pomanjkljivosti:

• pomanjkanje natančne izbire ne omogoča zagotavljanja učinkovitosti električne napeljave,
• ta metoda ne vključuje izračuna podmorskega kabla,
• Metoda ni uporabna za prostore z močnejšimi in specifičnimi porabniki energije, torej z njo ni mogoče izračunati preseka žic za domačo delavnico, v kateri bo deloval varilni stroj, ni primerna za hišo z močan.

Izračun podmorskega kabla

Podmorski kabel "nosi" celotno obremenitev. Poleg tega, če ne uspe, bo celotna hiša brez energije, zato je pomembno izračunati njen presek in izbrati vrsto kabla tako, da se zmanjša verjetnost neprijetnih situacij.

Seštejemo moč vseh porabnikov energije

Moč porabnikov je glavna količina, na podlagi katere se izračuna prečni prerez žic, zato je seštevanje moči vseh porabnikov, ki so na voljo v hiši ali stanovanju, prva faza izračuna podvodnega kabla. V večini primerov je ta lastnost navedena ne le v navodilih, priloženih kateremu koli gospodinjskemu ali električnemu aparatu, ampak tudi na ohišjih potrošnikov. Če te vrednosti ni mogoče natančno določiti, je treba uporabiti približne vrednosti.

Ne smemo pozabiti: pri izračunu skupne moči ne smemo pozabiti na električne naprave, ki so priključene za kratek čas. Tako pri ogledovanju vašega doma pogosto ne upoštevajo likalnika, sušilnika za lase, električnega brivnika, mešalnika ali blenderja itd. Zavedajoč se, da je ta verjetnost izredno majhna, je iz varnostnih razlogov napeljava na tej stopnji zasnovana tako, da lahko prenese hkratni vklop vseh porabnikov električne energije v hiši.

Približne vrednosti moči za gospodinjske aparate:

• TV – 300 W,
• računalnik s tiskalnikom – 1000 W,
• mikrovalovna pečica – 1400 W,
• hladilnik – 600 W,
• pralni stroj – 2500 W,
• sesalnik – 1600 W,
• likalnik 1700 W,
• sušilnik za lase - 1200 W.

Pri izračunu ožičenja v zasebni hiši ali koči je treba upoštevati moč posebne opreme:

• pretočni grelnik vode – 5000 W,
• vodna črpalka – 1000 W,
• – 1500 W,
• krožna žaga – 2000 W,
• kompresor – 2000 W,
• – 1500 W.

Poraba električne energije v delavnici je:

• električni šilček – 900 W,
• vrtalnik – 800 W,
• električni skobeljni stroj – 900 W,
• vrtalno kladivo – 1200 W,
• vbodna žaga – 700 W,
• mlinček – 1700 W,
• – 2300 W.

Uporaba tabele velikosti žice

Za določitev preseka vhodnega kabla se uporablja standardna tabela, v kateri je treba najti nastalo skupno moč in določiti presek kabla, ki ustreza tej vrednosti.
Pri izračunu skupne moči smo predpostavili hkratno vključitev vseh porabnikov, pri čemer smo se spomnili, da je taka situacija nemogoča. Zato dobljeno številko pomnožimo s seštevanjem z 0,7. Tudi vklop 70% električnih naprav je malo verjeten, zato bo tudi ob upoštevanju faktorja "rezerve" dovolj.

Prečni prerez žic za svetilke in skupine vtičnic se izvede na podoben način. Po izračunih se najpogosteje ugotovi, da je zadosten presek za osvetlitev 0,5-0,7 kvadratnih metrov. mm in za - 1,5 kvadratnih metrov. mm.

V večini primerov se uporabljajo žice z očitno velikim prečnim prerezom: 1,5 kvadratnih metrov. mm za razsvetljavo in 2,5 kvadratnih metrov. mm za običajne gospodinjske skupine vtičnic. Skupine vtičnic v delavnici lahko zahtevajo debelejši kabel.

Povečanje debeline žic glede na konstrukcijski prerez je posledica možne poškodbe kabla zaradi korozije in mehanskih obremenitev med dolgotrajnim delovanjem.

Upoštevanje dolžine črte pri izračunu preseka žice

Ta točka pri izračunih pogosto ni izpolnjena, saj se v večini primerov izkaže, da so izgube po dolžini vodnika v sprejemljivih mejah. Hkrati dodatni pregled ne bo škodil, še posebej, ker ne bo vzel veliko časa.

Upornost prevodnika (žice) izračunamo po formuli R=p L/S, v kateri je L dolžina žice, izražena v metrih, S zahtevana površina prečnega prereza, ki smo jo predhodno dobili, p pa upornost materiala, ki je za baker 0,0175 Ohm mm2/m.

Za dvožilni kabel se dobljena vrednost pomnoži z dvema. Pri trijedrnem sta tudi dva, saj je eno od treh jeder "zmleto".

Z določitvijo upora vodnika lahko izračunamo, koliko lahko zmanjša napetost. Padec napetosti je definiran kot produkt toka in upora prevodnika.

Zadnji korak bo določitev odstotka izgube napetosti glede na celotno število (začetna napetost 220 voltov). Če so izgube manjše od 5%, lahko napeljavo namestite z žico s presekom, ki ga izračunamo mi. Če so izgube 5% ali več, je treba presek žice povečati.

Izbira žice za ožičenje

Na začetku članka smo povedali, da se aluminijaste žice uporabljajo veliko manj pogosto kot bakrene žice. Dejansko je prednost njegova nizka cena, vendar je glede na operativne lastnosti bistveno slabša.
Prednosti bakra:

• moč, višja v primerjavi z aluminijem,
• mehkoba in plastičnost, ki ne dopušča, da bi se žice zlomile pri ovinkih,
• sposobnost prenesti visoke tokovne obremenitve v primerjavi z aluminijem.

Upoštevajte: pri nakupu kablov ali žic v trgovini ne pozabite, da dejanski presek morda ne sovpada z nominalnim in to ni napaka ali kršitev. Citiramo GOST 22483-77 klavzulo 1.4.a: "Dejanski prečni prerez jeder se lahko razlikuje od nazivnega prečnega prereza, če električni upor izpolnjuje zahteve tega standarda." To pomeni, da če se z izboljšanjem kakovosti materiala (baker) ohranijo zahtevani parametri žice, se lahko zmanjša njen premer (prerez).