Atunci când reparați sau proiectați instalații electrice, trebuie să selectați corect cabluri. Puteți folosi un calculator sau un ghid. Dar pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți parametrii de sarcină și specificul instalației de cablu.
Cuprins
De ce să calculați dimensiunile cablurilor
Următoarele cerințe se aplică rețelelor electrice
- siguranță;
- fiabilitate;
- economie.
În cazul în care aria secțiunii transversale aleasă a cablului este mică, sarcinile de curent pe cabluri și fire sunt prea mari, ceea ce duce la supraîncălzire. Acest lucru poate duce la o situație de urgență care deteriorează întregul sistem electric și este periculoasă pentru viața și integritatea corporală.
Dacă, pe de altă parte, sunt instalate cabluri cu o secțiune transversală mare, este asigurată o aplicare sigură. Dar, din punct de vedere financiar, va fi prea scump. Selectarea corectă a suprafeței secțiunii transversale a conductorului este o condiție prealabilă pentru o funcționare sigură pe termen lung și o utilizare rațională a fondurilor.
Există un capitol separat în PUE referitor la selectarea corectă a conductorilor: "Capitolul 1.3. Selectarea conductoarelor în funcție de încălzire, de densitatea economică a curentului și de condițiile corona".
Aria secțiunii transversale a unui cablu se calculează în funcție de putere și de curent. Să analizăm câteva exemple. Pentru a determina suprafața secțiunii transversale a conductorului necesară pentru 5kW, va trebui să utilizați tabelele din PUE (Reglementări privind instalațiile electrice"). Acest ghid este documentul de bază. Aceasta specifică faptul că secțiunea transversală a cablului trebuie selectată în funcție de 4 criterii:
- Tensiunea de alimentare (Monofazat sau trifazat).
- Material conductor
- Curentul de sarcină măsurat în amperi (А), sau puterea în kilowați (kW).
- Amplasarea cablului.
Nu există nicio valoare în PUE 5 kW, deci trebuie să alegem următoarea valoare mai mare - 5,5 kW. Pentru instalarea într-un apartament astăzi este necesar sârmă de cupru. În cele mai multe cazuri, instalația se realizează în aer, astfel încât o secțiune transversală de 2,5 mm² este adecvată din tabelele de referință. Sarcina maximă admisă de curent este de 25 A.
Manualul menționat mai sus specifică, de asemenea, curentul pentru care este proiectat întrerupătorul de circuit (de ex.VA). Potrivit "Reglementări privind instalațiile electrice"pentru o sarcină de 5,5 kW, curentul de funcționare a întrerupătorului trebuie să fie de 25 A. Documentul prevede că curentul nominal al conductorului care merge către casă sau apartament trebuie să fie cu un grad mai mare decât cel al VA. În acest caz, după 25 A, există 35 A. Ultima valoare ar trebui să fie luată ca valoare de rating. Un curent de 35 A corespunde unei secțiuni transversale de 4 mm² și unei puteri de 7,7 kW. Acest lucru completează selecția secțiunii transversale a firului de cupru în funcție de capacitatea sa: 4 mm².
Pentru a afla ce secțiune transversală de sârmă de cupru este necesară pentru 10 kWDin nou, ne referim la fișa de date electrice. Dacă luați în considerare cazul conductorilor expuși, trebuie să decideți asupra materialului cablului și a tensiunii de alimentare.
De exempluPentru sârmă de aluminiu și 220 V, următoarea putere maximă este de 13 kW, iar secțiunea transversală corespunzătoare este de 10 mm²; pentru 380 V, puterea este de 12 kW, iar secțiunea transversală este de 4 mm².
Selectați în funcție de putere
Înainte de a selecta o secțiune transversală a cablului în funcție de puterea sa, este necesar să se calculeze valoarea sa totală, să se facă o listă de aparate electrice din zona în care urmează să fie instalat cablul. Puterea nominală a fiecărui aparat trebuie să fie indicată alături de puterea nominală în unități de wați sau kW (1 kW = 1000 wați). Adunați apoi puterea totală a tuturor aparatelor și veți obține totalul.
Dacă selectați un cablu pentru conectarea unui singur aparat, aveți nevoie doar de informații despre consumul de energie al aparatului. Puteți găsi secțiunile transversale ale firelor în funcție de puterea în tabelele PUE.
Tabelul 1. Selectarea secțiunii transversale a conductorului în funcție de puterea nominală pentru cabluri cu conductori din cupru
| Secțiunea transversală a miezului conductorului, mm² | Pentru cablu cu conductori de cupru | |||
| Tensiune 220 V | Tensiune 380 V | |||
| Curent, A | Putere, kW | Curent, A | Putere, kW | |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
| 16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 135 | 29,7 | 115 | 75.9 |
| 50 | 175 | 38.5 | 145 | 95,7 |
| 70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
| 95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
| 120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Tabelul 2. Selectarea secțiunii transversale în funcție de puterea nominală pentru cabluri cu conductori din aluminiu
| Secțiunea transversală a conductorului, mm² | Pentru cabluri cu conductori din aluminiu | |||
| Tensiune 220 V | Tensiune 380 V | |||
| Curent, A | Putere, kW | Curent, A | Putere, kW | |
| 2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11,0 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,2 |
În plus, este important să se cunoască tensiunea rețelei: 380 V pentru trifazat și 220 V pentru monofazat.
Informații despre conductoarele din aluminiu și cupru pot fi găsite în standardele de instalare electrică. Ambele au avantaje și dezavantaje. Avantajele cablurilor din cupru sunt:
- rezistență ridicată;
- elasticitate;
- rezistență la oxidare;
- conductivitatea electrică este mai mare decât cea a aluminiului.
Dezavantajul conductoarelor de cupru - costuri ridicate. În casele sovietice, la construcția casei se folosea cablajul din aluminiu. Prin urmare, în cazul în care se efectuează o înlocuire parțială, este recomandabil să se utilizeze fire de aluminiu. Singurele excepții sunt atunci când întreaga instalație electrică veche (până la centrala telefonică) este înlocuită cu o nouă instalație electrică. Atunci este logic să se folosească cupru. Nu este permisă intrarea în contact direct între cupru și aluminiu, deoarece aceasta duce la oxidare. Prin urmare, se folosește un al treilea metal pentru a le conecta.
Este posibil să se calculeze singur suprafața secțiunii transversale a unui circuit trifazat. Pentru a face acest lucru, utilizați formula: I=P/(U*1,73)unde P - putere, W; U - tensiune, V; I - Apoi selectați secțiunea transversală a cablului din tabelul de referință, în funcție de curentul calculat. Dacă nu există valoarea necesară, se selectează cea mai apropiată secțiune transversală care depășește valoarea calculată.
Cum se calculează cu curent
Cantitatea de curent care circulă printr-un conductor depinde de lungimea, lățimea, rezistența specifică și temperatura acestuia. Când este încălzit, curentul electric scade. Informațiile de referință sunt date pentru temperatura camerei (18°С). Pentru selectarea secțiunii transversale a cablului, se utilizează tabelul din PUE-7, clauzele 1.3.10-1.3.11 CURENTE DE ÎNTINDERE PENTRU CABLURI, CABLURI ȘI CABLURI CU IZOLAȚIE ROMĂ SAU PLASTICĂ.
Tabelul 3. Curent electric pentru fire de cupru și cabluri cu izolație din cauciuc și PVC
| Suprafața secțiunii transversale a conductorului, mm² | Curent, A, pentru conductoare așezate | |||||
| în mod deschis | într-un singur tub | |||||
| două conductoare solide | trei conductori solizi | patru single-core | unul cu două nuclee | Unul cu trei nuclee | ||
| 0,5 | 11 | - | - | - | - | - |
| 0,75 | 15 | - | - | - | - | - |
| 1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
| 1,2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14,5 |
| 1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
| 2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 19 |
| 2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
| 3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
| 4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
| 5 | 46 | 42 | 39 | 34 | 37 | 31 |
| 6 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
| 8 | 62 | 54 | 51 | 46 | 48 | 43 |
| 10 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
| 16 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
| 25 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
| 35 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
| 50 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
| 70 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
| 95 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
| 120 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
| 150 | 440 | 360 | 330 | - | - | - |
| 185 | 510 | - | - | - | - | - |
| 240 | 605 | - | - | - | - | - |
| 300 | 695 | - | - | - | - | - |
| 400 | 830 | - | - | - | - | - |
Pentru calcularea conductoarelor din aluminiu se poate utiliza tabelul.
Tabelul 4. Curent electric pentru conductoare și cabluri din aluminiu cu izolație din cauciuc și PVC
| Suprafața secțiunii transversale a conductorului, mm² | Curent, A, pentru firele așezate | |||||
| în mod deschis | într-un singur tub | |||||
| două conductoare solide | trei conductori solizi | patru single-core | unul cu două nuclee | unul cu trei nuclee | ||
| 2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
| 2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
| 3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
| 4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
| 5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
| 6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
| 8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
| 10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
| 16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
| 25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
| 35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
| 50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
| 70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
| 95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
| 120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
| 150 | 340 | 275 | 255 | - | - | - |
| 185 | 390 | - | - | - | - | - |
| 240 | 465 | - | - | - | - | - |
| 300 | 535 | - | - | - | - | - |
| 400 | 645 | - | - | - | - | - |
În plus față de curentul electric, va trebui să se selecteze și materialul conductorului și tensiunea.
Pentru un calcul aproximativ al secțiunii transversale de curent a cablului, împărțiți-o la 10. În cazul în care secțiunea transversală rezultată nu se regăsește în tabel, trebuie utilizată cea mai apropiată valoare superioară. Această regulă este valabilă numai în cazul în care curentul maxim admisibil pentru conductoarele din cupru nu depășește 40 A. Pentru un interval de 40-80 A, împărțiți curentul la 8. În cazul în care sunt instalate cabluri din aluminiu, trebuie să împărțiți la 6. Acest lucru se datorează faptului că grosimea conductorului din aluminiu este mai mare decât cea a conductorului din cupru pentru a asigura aceleași sarcini.
Calcularea secțiunii transversale a cablului în funcție de putere și lungime
Lungimea cablului afectează căderea de tensiune. Prin urmare, tensiunea la capătul conductorului poate fi redusă și poate fi insuficientă pentru a face să funcționeze un aparat electric. În cazul rețelelor electrice naționale, aceste pierderi pot fi neglijate. Un cablu cu 10-15 cm mai lung va fi suficient. Această lungime suplimentară va fi utilizată pentru cabluri și conexiuni. În cazul în care capetele cablului sunt conectate la tabloul de distribuție, lungimea de rezervă trebuie să fie și mai mare, deoarece întrerupătoare de circuit.
Atunci când cablurile sunt așezate pe distanțe lungi, trebuie să se țină seama de următoarele aspecte cădere de tensiune. Fiecare conductor este caracterizat de o rezistență electrică. Acest parametru este influențat de:
- Lungimea conductorului, unitate de măsură: m. Pe măsură ce lungimea crește, crește și pierderea.
- Suprafața secțiunii transversale, măsurată în mm². O suprafață mai mare a secțiunii transversale înseamnă o cădere de tensiune mai mică.
- Rezistența specifică a materialului (valoarea de referință). Indică rezistența unui fir care măsoară 1 milimetru pătrat la 1 metru.
Căderea de tensiune este numeric egală cu produsul dintre rezistență și curent. Este admisibil ca valoarea indicată să nu depășească 5%. În caz contrar, trebuie utilizată o secțiune transversală mai mare. Algoritm pentru calcularea secțiunii transversale a firului în funcție de puterea și lungimea maximă:
- În funcție de puterea P, tensiunea U și factorul cosf găsim curentul conform formulei: I=P/(U*cof). Pentru rețelele electrice utilizate în gospodării, cosf = 1. În industrie, cosf se calculează ca raport între puterea activă și puterea aparentă. Aceasta din urmă este formată din puterea activă și puterea reactivă.
- Secțiunea transversală de curent a conductorului se determină cu ajutorul tabelelor PUE relevante.
- Calculați rezistența conductorului folosind formula: Ro=ρ*l/Sunde ρ este rezistivitatea materialului, l este lungimea conductorului și S este aria secțiunii transversale. Trebuie să se țină seama de faptul că curentul trece prin cablu nu numai într-o direcție, ci și în direcția opusă. Prin urmare, rezistența totală: R = Ro*2.
- Găsiți căderea de tensiune din raport: ΔU=I*R.
- Găsiți căderea de tensiune ca procent: ΔU/U. Dacă valoarea depășește 5%, selectați cea mai mare secțiune transversală a conductorului din cartea de referință.
Cablare deschisă și închisă
În funcție de locație, cablajul este împărțit în 2 tipuri:
- ascuns;
- expuse.
Astăzi, cablajul ascuns este instalat în apartamente. În pereți și tavane sunt create tăvi speciale pentru a găzdui cablurile. După instalarea conductoarelor, locașurile sunt tencuite. Cuprul este utilizat ca și conductor. Trebuie să vă planificați din timp, deoarece, în timp, pentru a instala mai multe cabluri electrice sau pentru a înlocui elementele, va trebui să demontați finisajul. Cablurile și firele plate sunt adesea folosite pentru instalații montate la nivelul solului.
În cazul instalațiilor expuse, firele sunt instalate de-a lungul suprafeței încăperii. Se preferă conductorii flexibili care au o formă rotundă. Acestea pot fi instalate cu ușurință în conductele de cabluri și pot fi trecute prin ondulări. Atunci când se calculează sarcina cablului, se ia în considerare modul în care este așezat cablajul.
Articole conexe:
