Максимально допустимий струм для мідних проводів

коли електричний струм протікає по кабелю, частина енергії втрачається. Вона йде на нагрів провідників через їх опору, зі зменшенням якого зростає величина переданої потужності і допустимий струм для мідних проводів. Найбільш прийнятним провідником на практиці є мідь, яка має невелике електричний опір, влаштовує споживачів за вартістю і випускається в широкому асортименті.

Наступним металом з хорошою провідністю є алюміній. Він дешевше міді, але більш крихкий і деформується в місцях з`єднань. Перш внутрішньобудинкові вітчизняні мережі були прокладені алюмінієвими проводами. Їх ховали під штукатурку і надовго забували про електропроводку. Електроенергія переважно йшла на освітлення, і дроти легко витримували навантаження.

З розвитком техніки з`явилося безліч електроприладів, які стали незамінні в побуті і зажадали більшої кількості електрики. споживана потужність зросла і проводка перестала з нею справлятися. Тепер стало немислимо робити електропостачання квартири або будинку без розрахунку електропроводки по потужності. Провід й кабелі вибираються так, щоб не було зайвих витрат, а вони повністю справлялися з усіма навантаженнями в будинку.

Причина нагріву електропроводки

Проходить електричний струм викликає нагрів провідника. При підвищеній температурі метал швидко окислюється, а ізоляція починає плавитися при температурі від 65 ⁰С. Чим частіше вона нагрівається, тим швидше виходить з ладу. З цієї причини дроту вибирають по припустимому струмі, при якому не відбувається їх перегрів.

Площа перетину проводки

За формою провід виконується у вигляді кола, квадрата, прямокутника або трикутника. У квартирній проводки перетин переважно кругле. Шина мідна встановлюється зазвичай в розподільній шафі і буває квадратної або прямокутної.

Площі поперечних перерізів жил визначаються за основними розмірами, заміряли штангенциркулем:

• коло - S = &pi-d² / 4;
• квадрат - S = a²;
• прямокутник - S = a * b;
• трикутник - &pi-r² / 3.

У розрахунках прийнято такі позначення:

• r - радіус;
• d - діаметр;
• b, a - ширина і довжина перерізу;
• &pi- = 3,14.

розрахунок потужності в проводці

Потужність, що виділяється в жилах кабелю при його експлуатації, визначається за формулою: P = I_n²Rn,

де I_n - навантажувальний струм, А- R - опір, Ом n - кількість провідників.

Формула підходить при розрахунку однієї навантаження. Якщо до кабелю їх підключено кілька, кількість тепла розраховується окремо для кожного споживача енергії, а потім результати сумуються.

Допустимий струм для мідних багатожильних проводів також розраховується через поперечний переріз. Для цього необхідно розпушити кінець, заміряти діаметр однієї з зволікань, порахувати площа і помножити на їх кількість в проводі.

перетин проводів для різних умов експлуатації

Перетини проводів зручно вимірювати в квадратних міліметрах. Якщо грубо оцінювати допустимий струм, мм2 мідного дроту пропускає через себе 10 А, при цьому не перегріваючись.

Відео: Автоматичний вимикач - приклад розрахунку номінального струму

У кабелі сусідні дроти гріють один одного, тому для нього треба вибирати товщину жили за таблицями або з поправкою. Крім того, розміри беруть з невеликим запасом в бік збільшення, а після вибирають зі стандартного ряду.

Проводка може бути відкритою і прихованою. У першому варіанті вона прокладається зовні по поверхнях, в трубах або в кабель-каналах. Прихована проходить під штукатуркою, в каналах або трубах всередині конструкцій. Тут умови роботи більш жорсткі, оскільки в закритих просторах без доступу повітря кабель нагрівається сильніше.

Для різних умов експлуатації вводяться коефіцієнти поправки, на які слід множити розрахунковий тривало допустимий струм в залежності від наступних факторів:

• одножильний кабель в трубі довжиною понад 10 м: I = I_n х 0,94;
• три одножильних кабелю в одній трубі: I = I_n х 0,9;
• прокладка в воді з захисним покриттям типу Кл: I = I_n х 1,3;
• чотирьохжильний кабель рівного перетину: I = I_n х 0,93.

приклад

При навантаженні в 5 кВт і напрузі 220 В сила струму через мідний провід складе 5 х 1000/220 = 22,7 А. Його перетин складе 22,7 / 10 = 2,27 мм². Цей розмір забезпечить допустимий струм для мідних проводів по нагріванню. Тому тут слід взяти невеликий запас 15%. В результаті перетин складе S = 2,27 + 2,27 х 15/100 = 2,61 мм². Тепер до цього розміру слід підібрати стандартне перетин дроту, яке складе 3 мм.

Відео: Перетин дроту

Розсіювання тепла при роботі кабелю

Провідник не може розігріватися від проходить струму нескінченно довго. Одночасно він віддає тепло навколишньому середовищу, кількість якого залежить від різниці температури між ними. У певний момент настає рівноважний стан і температура провідника встановлюється постійною.

Важливо! При правильно підібраною проводці втрати на нагрів знижуються. Слід пам`ятати, що за нераціональна витрата електроенергії (коли дроти перегріваються) також доводиться платити. З одного боку плата стягується за зайвий витрата по лічильнику, а з іншого - за заміну кабелю.

Вибір перетину дроту

Для типової квартири електрики особливо не замислюються про те, які перетину проводки вибрати. У більшості випадків використовують такі:

• вступної кабель - 4-6 мм²;
• розетки - 2,5 мм²;
• основне освітлення - 1,5 мм².

Подібна система цілком справляється з навантаженнями, якщо немає потужних електроприладів, до яких часом треба вести окрему харчування.

Дуже добре підходить для того, знайти допустимий струм мідного дроту, таблиця з довідника. У ній також наведено дані розрахунку при використанні алюмінію.

Основою для вибору проводки є потужність споживачів. Якщо сумарна потужність в лініях від головного введення P = 7,4 кВт при U = 220 В, допустимий струм для мідних проводів складе по таблиці 34 А, а перетин - 6 мм² (Закрита прокладка).

Короткочасні режими роботи

Максимально допустимий короткочасний струм для мідних проводів при режимах роботи з тривалістю циклів до 10 хв і робочими періодами між ними не більше 4 хв наводиться до тривалого режиму роботи, якщо розтин не перевищує 6 мм². При перетині вище 6 мм²: I_доп = I_n 0,875 /&radic-Т_п.в.,

де Т_П.В - відношення тривалості робочого періоду до тривалості циклу.

Відключення живлення при перевантаженнях і коротких замиканнях визначається технічними характеристиками застосовуваних захисних автоматів. Нижче наведена схема невеликого щита управління квартири. Харчування від лічильника надходить на вступної автомат DP MCB потужністю 63 А, який захищає проводку до автоматів окремих ліній потужністю 10 А, 16 А і 20 А.

Важливо! Пороги спрацьовування автоматів повинні бути менше максимально допустимого струму проводки і вище навантажувального струму. В такому випадку кожна лінія буде надійно захищена.

Як правильно вибрати вступної провід в квартиру?

Величина номінального струму на кабелі введення в квартиру залежить від того, скільки підключено споживачів. У таблиці наведені необхідні прилади і їх потужність.

силу струму по відомій потужності можна знайти з виразу:

I = P K_і/ (U cos &phi-), де K_і = 0,75 - коефіцієнт одночасності.

Для більшості електроприладів, є активним навантаженням, коефіцієнт потужності cos &phi- = 1. У люмінесцентних ламп, електродвигунів пилососа, пральної машини і ін. він менше 1 і його необхідно враховувати.

Тривало допустимий струм для приладів, наведених у таблиці, складе I = 41 - 81 А. Величина виходить досить значною. Завжди слід гарненько подумати, коли набуваєш новий електроприлад, чи потягне його квартирна мережу. По таблиці для відкритої проводки перетин вхідного дроту складе 4-10 мм². Тут ще треба враховувати, як квартирна навантаження вплине на загальнобудинкове. Можливо, що ЖЕК не дозволить підключити стільки електроприладів до стояка під`їзду, де через розподільчі шафи під кожну фазу і нейтраль проходить шина (мідна або алюмінієва). Їх просто не потягне електролічильник, який зазвичай встановлюється в щиті на сходовому майданчику. Крім того, плата за перевитрату норми електроенергії виросте до значних розмірів через підвищувальних коефіцієнтів.

Якщо проводку робити для приватного будинку, то тут треба враховувати потужність відвідного дроти від головної мережі. Зазвичай використовується алюмінієвого проводу СІП-4 перетином 12 мм² може і не вистачити для великого навантаження.

Вибір проводки для окремих груп споживачів

Після того як обраний кабель для підключення до мережі і для нього підібраний захищає від перевантажень і коротких замикань автомат введення, необхідно підібрати проводку для кожної групи споживачів.

Навантаження розділяється на освітлювальне і силове. Найпотужнішим споживачем в будинку є кухня, де встановлюються електроплита, пральна і посудомийна машини, холодильник, мікрохвильова піч та інші електроприлади.

Для кожної розетки вибираються дроти на 2,5 мм². По таблиці для прихованої проводки він пропустить 21 А. Схема постачання зазвичай радіальна - від розподільної коробки. Тому до коробки повинні підходити дроти на 4 мм². Якщо розетки з`єднані шлейфом, слід враховувати, що перетину 2,5 мм² відповідає потужність 4,6 кВт. Тому сумарне навантаження на них не повинна її перевищувати. Тут є один недолік: при виході з ладу однієї розетки, інші також можуть виявитися непрацездатними.

На бойлер, електроплиту, кондиціонер та інші потужні навантаження доцільно підключати окремий провід з автоматом. У ванну кімнату також робиться окреме введення з автоматом і ПЗВ.

На освітлення йде провід на 1,5 мм². Зараз багато застосовують основне і додаткове освітлення, де може знадобитися більший перетин.

Як розрахувати трифазну проводку?

На розрахунок допустимого перетину кабелю впливає тип мережі. Якщо потужність споживання однакова, допустимі струмові навантаження на жили кабелю для трифазної мережі будуть менше, ніж для однофазної.

Для харчування трьохжильного кабелю при U = 380 В застосовується формула:

I = P / (&radic-3 U cos &phi-).

Коефіцієнт потужності можна знайти в характеристиках електроприладів або він дорівнює 1, якщо навантаження активна. Максимально допустимий струм для мідних проводів, а також алюмінієвих при трифазному напрузі вказується в таблицях.

висновок

Для попередження перегріву провідників при тривалому навантаженні слід правильно розрахувати поперечний переріз жил, від якого залежить допустимий струм для мідних проводів. Якщо потужності провідника буде недостатньо, кабель передчасно вийде з ладу.