Розрахунок перетину кабелю. Таблиця розрахунку перетину кабелю

Для довгої і надійної служби кабелю його необхідно правильно вибрати і розрахувати. Електрики при монтажі проводки здебільшого вибирають перетин жив, грунтуючись в основному на досвіді. Часом це призводить до помилок. розрахунок перетину кабелю необхідний, перш за все, в плані електробезпеки. Буде неправильно, якщо діаметр провідника буде менше або більше від необхідного.

Відео: Перетин дроту Перетин кабелю навантажувальні характеристики проводу і кабелю

Перетин кабелю занижено

Цей випадок є найбільш небезпечним, оскільки провідники перегріваються від високої щільності струму, при цьому ізоляція плавиться і відбувається коротке замикання. При цьому може також зруйнуватися електрообладнання, статися пожежа, а працівники можуть потрапити під напругу. Якщо для кабелю встановити автоматичний вимикач, він буде занадто часто спрацьовувати, що створить певний дискомфорт.

Перетин кабелю вище необхідного

Тут головний фактор - економічний. Чим більше Переріз проводу, тим він дорожчий. Якщо зробити проводку всієї квартири з великим запасом, це обійдеться в чималу суму. Іноді доцільно робити головний введення більшого перетину, якщо передбачається подальше збільшення навантаження на домашню мережу.

Якщо для кабелю встановити відповідний автомат, будуть перевантажені наступні лінії, коли на якійсь із них не спрацює свій автоматичний вимикач.

Як розрахувати перетин кабелю?

Перед монтажем доцільно провести розрахунок перетину кабелю по навантаженню. Кожен провідник має певну потужністю, яка не повинна бути менше, ніж у підключаються електроприладів.

розрахунок потужності

Найпростішим способом є розрахунок сумарного навантаження на вступній провід. Розрахунок перетину кабелю по навантаженню зводиться до визначення загальної потужності споживачів. У кожного з них є свій номінал, зазначений на корпусі або в паспорті. Потім сумарну потужність множать на коефіцієнт 0,75. Це пов`язано з тим, що всі прилади не можуть бути включені одночасно. Для остаточного визначення необхідного розміру застосовується таблиця розрахунку перетину кабелю.

Розрахунок перетину кабелю по струму

Більш точним методом є обчислення по струмовому навантаженню. Розрахунок перетину кабелю проводиться через визначення проходить через нього струму. Для однофазної мережі застосовується формула:

I_розр. = P / (U_ном cos&phi-),

де P - потужність навантаження, U_ном. - напруга мережі (220 В).

Якщо загальна потужність активних навантажень в будинку становить 10 кВт, то розрахунковий струм I_розр. = 10000/220 &asymp- 46 А. Коли робиться розрахунок перетину кабелю по струму, вводиться поправка на умови прокладки шнура (вказуються в деяких спеціальних таблицях), а також на перевантаження при включенні електроприладів приблизно в сторону збільшення на 5 А. В результаті I_розр. = 46 + 5 = 51 А.

Товщина жив визначається за довідником. Розрахунок перетину кабелю із застосуванням таблиць дозволяє легко знайти потрібний розмір по довго допустимому току. Для трьохжильного кабелю, прокладеного в будинок по повітрю, треба вибрати значення в сторону більшого стандартного перерізу. Воно становить 10 мм². Правильність самостійного розрахунку можна перевірити, застосувавши онлайн-калькулятор - розрахунок перетину кабелю, який можна знайти на деяких ресурсах.

Нагрівання кабелю при проходженні струму

Під час роботи навантаженні в кабелі виділяється тепло:

Відео: Як розрахувати перетин кабелю (проводу)

Q = I²Rn вт / см,

де I - струм, R - електричний опір, n - кількість жив.

З виразу випливає, що кількість виділеної потужності пропорційно квадрату прохідного по дроту струму.

Розрахунок допустимої сили струму по температурі розігріву провідника

Кабель не може нескінченно нагріватися, так як тепло розсіюється в навколишнє середовище. Зрештою настає рівновага і встановлюється постійна температура провідників.

Для сталого процесу справедливо співвідношення:

P = t /&sum-S = (t_ж - t_ср) / (&sum-S),

де t = t_ж-t_ср - різниця між температурою середовища і жили, &sum-S - температурне опір.

Тривало допустимий струм, що проходить по кабелю, знаходиться з виразу:

I_доп = &radic - ((t_доп - t_ср) / (Rn&sum-S)),

де t_доп - допустима температура розігріву жив (залежить від типу кабелю і способу прокладки). Зазвичай вона становить 70 градусів в звичайному режимі і 80 - в аварійному.

Умови відведення тепла при працюючому кабелі

Коли кабель прокладений в якому-небудь середовищі, тепловідвід визначається її складом і вологістю. Розрахункова питомий опір грунту зазвичай приймається рівним 120 Ом ° С / Вт (глина з піском при вологості 12-14%). Для уточнення слід знати склад середовища, після чого можна знайти опір матеріалу за таблицями. Для збільшення теплопровідності траншею засипають глиною. Не допускається наявність в ній будівельного сміття та каміння.

Тепловіддача від кабелю через повітря дуже низька. Вона ще більше погіршується при прокладці в кабель-каналі, де з`являються додаткові повітряні прошарки. Тут навантаження по струму слід знижувати в порівнянні з розрахунковою. У технічних характеристиках кабелів і проводів призводять допустиму температуру короткого замикання, складову 120 ° С для ізоляції ПВХ. Опір грунту становить 70% від загального і є основним при розрахунках. Згодом провідність ізоляції зростає через її висихання. Це необхідно враховувати в розрахунках.

Падіння напруги в кабелі

У зв`язку з тим, що провідники мають електричним опором, частина напруги йде на їхнє нагрівання, і до споживача його приходить менше, ніж було на початку лінії. В результаті по довжині дроту втрачається потенціал через теплових втрат.

Відео: Вибір перетину кабелю

Кабель треба не тільки вибирати по перетину, щоб забезпечити його працездатність, але також враховувати відстань, на яке передається енергія. Збільшення навантаження призводить до зростання струму через провідник. При цьому зростають втрати.

На точкові світильники подається невелика напруга. Якщо воно незначно знижується, це відразу помітно. При неправильному виборі проводів далі розташовані від блоку живлення лампочки виглядають тьмяними. Напруга істотно знижується на кожному наступному ділянці, і це відбивається на яскравості освітлення. Тому необхідний розрахунок перетину кабелю по довжині.

Найважливішим ділянкою кабелю є споживач, розташований найдалі. Втрати вважаються переважно для цього навантаження.

На ділянці L провідника падіння напруги складе:

U = (Pr + Qx) L / U_н,

де P і Q- активна і реактивна потужність, r і x - активний і реактивний опір ділянки L, а U_н - номінальна величина напруги, при якому навантаження нормально працює.

Допустимі U від джерел живлення до головних вводів не перевищують ± 5% для освітлення житлових будівель та силових ланцюгів. Від введення до навантаження втрати не повинні бути більше 4%. Для ліній з великою протяжністю потрібно враховувати індуктивний опір кабелю, яке залежить від відстані між сусідніми провідниками.

Способи підключення споживачів

Навантаження можуть підключатися по-різному. Найбільш поширеними є такі способи:

• в кінці мережі;
• споживачі розподілені по лінії рівномірно;
• до протяжному ділянці підключається лінія з рівномірно розподіленими навантаженнями.

приклад 1

Потужність електроприладу складає 4 кВт. Довжина кабелю дорівнює 20 м, питомий опір &rho- = 0,0175 Ом мм².

Струм визначається зі співвідношення: I = P / U_ном = 4 1000/220 = 18,2 А.

Потім береться таблиця розрахунку перетину кабелю, і вибирається відповідний розмір. Для проводу з міді він складе S = 1,5 мм².

Формула розрахунку перетину кабелю: S = 2&rho-l / R. Через неї можна визначити електричний опір кабелю: R = 2 0,0175 20 / 1,5 = 0,46 Ом.

За відомою величиною R можна визначити U = IR / U 100% = 18,2 * 100 0,46 / 220 100 = 3,8%.

Відео: Як визначити перетин дроту? Кілька способів, приклад розрахунку

Результат розрахунку не перевищує 5%, отже, втрати будуть допустимими. У разі великих втрат було б збільшити перетин жил кабелю, вибравши сусіднє, більшої величини зі стандартного ряду - 2,5 мм².

приклад 2

Три кола освітлення підключені паралельно один з одним на одну фазу трифазної лінії, збалансованої по навантаженнях, що складається з чотирижильного кабелю на 70 мм² довжиною 50 м і проводить струм 150 А. По кожній лінії освітлення довжиною 20 м проходить струм 20 А.

Міжфазні втрати при діючій навантаженні становлять: U_фаз= 150 0, 05 0,55 = 4,1 В. Тепер слід визначити втрати між нульовим проводом і фазою, оскільки освітлення підключається на напругу 220 В: U_ф-н = 4,1 /&radic-3 = 2,36 В.

На одній підключеного ланцюга освітлення падіння напруги складе: U = 18 20 0,02 = 7,2 В. Загальні втрати визначаються через суму U_заг = (2,4 + 7,2) / 230 100 = 4,2%. Розрахункове значення знаходиться нижче допустимих втрат, які становлять 6%.

висновок

Для запобігання провідників від перегріву при тривало працює навантаженні за допомогою таблиць робиться розрахунок перетину кабелю по довго допустимому току. Крім того, необхідно правильно розрахувати проводи та кабелі, щоб втрати напруги в них не були більше норми. При цьому з ними підсумовуються втрати в ланцюзі харчування.