So finden Sie heraus, wie viel Strom ein Kabel oder Draht aushalten kann

Beim Anschluss von Elektrogeräten an das Versorgungsnetz ist eine der Hauptbedingungen die Auswahl eines Kabels oder Drahtes mit geeignetem Abschnitt. Aber manchmal kommt es vor, dass Sie bereits einen Dirigenten haben und nicht sicher sind, ob er für eine bestimmte Aufgabe geeignet ist.

Wenn Sie das Kabel zu stark belasten, erwärmt es sich und wird möglicherweise sogar überhitzt. Aus diesem Grund schmilzt die Isolierung, was bei Kurzschluss, Stromschlag und Feuer gefährlich ist. Dies wirft die Frage auf: "Woher wissen Sie, wie viel Leistung ein Kabel oder Draht aushalten kann?". Lass es uns herausfinden!

Was beeinflusst die zulässige Leistung?

Es ist sofort anzumerken, dass der Querschnitt und die Leistung des Kabels im Prinzip nicht miteinander verbunden sind. Für den Dirigenten spielt die entscheidende Rolle zulässiger Dauerstrom. Diese Werte sind im PUE-Abschnitt 1, Kapitel 1.3 beschrieben. Tatsache ist, dass wenn es einem Strom von 16 A standhalten kann, es in einem 220-V-Netz 3,5 kW beträgt, für 380 V 10 kW und in einem 12-V-Netz nur 192 W. Daher ist es sinnvoll, nur im Zusammenhang mit einer bekannten Spannung über die zulässige Leistung des Kabels zu sprechen.

Um Kilowatt in Watt umzuwandeln, müssen Sie nur kW durch 1000 teilen.

Um Watt in Ampere umzuwandeln, müssen Sie Watt durch Spannung in Volt teilen.

Und für ein dreiphasiges Netzwerk ist es auch in 1,73 (Wurzel von 3) und CosF unterteilt.

CosФ - Leistungsfaktor, angegeben auf dem Schild am Gehäuse der meisten Elektrogeräte.

Drahtquerschnittstabelle und zulässiger Strom

Es gibt spezielle Tabellen, die die Entsprechung von Kabelabschnitt, Strom, Spannung und Leistung beschreiben. Die darin enthaltenen Informationen gelten jedoch nicht immer für die Auswahl der Kabel.

Wenn für Berechnungen der Wohnungsverkabelung, bei denen die Leitungslänge zwischen den Extrempunkten selten 15 bis 20 Meter überschreitet und die Umgebungstemperatur normalerweise etwa 20 bis 25 Grad beträgt, gilt dies immer noch ...

Stellen Sie sich jedoch eine Situation vor, in der Sie einen Teil eines Privathauses mit einem Zaun versehen und bei der Installation ein Elektrowerkzeug und ein Schweißgerät sowie einen Betonmischer verwenden müssen. Außerdem liegt die Sonnenwärme auf der Straße weit über 30 Grad Celsius. Dann benötigen Sie ein gutes Verlängerungskabel, um es in der Garage oder im Haus anzuschließen, und Sie arbeiten um den gesamten Umfang des Standorts herum.

Ich denke, das ist eine vertraute Situation für Sie.

All dies beinhaltete eine Reihe von Faktoren, die beeinflussen, wie viel Leistung das Kabel aushalten kann, nämlich:

1. Die Länge der Linie.

2. Die Umgebungstemperatur und der Leiter selbst.

Beide Faktoren beeinflussen den Kabelwiderstand und dies wirkt sich wiederum auf den Leistungsverlust und die Leitererwärmung aus. Wenn Sie einen Leiter mit einem zu kleinen Querschnitt für diese Leistung auswählen, sinkt unter Last die Spannung an seinem Ende. Es ist unerwünscht, Verluste von mehr als 3-5% zuzulassen. In Beleuchtungskreisen ist ein Spannungsabfall von 10% zulässig.

Widerstand, Länge, Material, Temperatur wie sind verbunden?

Der Widerstand des Leiters wird durch die Formel bestimmt

R = po * L / S.

Wobei Po der spezifische Widerstand des Metalls ist, Ohm * sq. Mm / m, L die Länge in Metern ist, S die Querschnittsfläche in sq ist. mm

Beispielsweise beträgt der spezifische Widerstand Po von Kupfer 0,018 und der von Aluminium 0,029. Aus der obigen Tabelle geht daher hervor, dass der Kupferleiter bei gleichem Querschnitt mehr Strom aushalten kann als Aluminium. Dies ist auf Verluste zurückzuführen, über die wir weiter unten sprechen werden.

Ebenfalls in der Formel erscheinen zwei weitere Größen - die Länge und die Querschnittsfläche. Je größer die Länge und je kleiner die Querschnittsfläche ist, desto größer ist der Widerstand. Dementsprechend nimmt mit einer Zunahme des Querschnitts bei konstanter Länge der Widerstand auch mit einer Abnahme der Länge ab.

Es gibt eine interessante Analogie zur Autobahn: Je mehr Fahrspuren in eine Richtung fahren, desto schneller fahren die Autos. Wenn viele Autos (Hochstrom) vorhanden sind und in jeder Richtung nur eine Fahrspur vorhanden ist, werden sie in einen Stau geschoben.

In Metallen nimmt auch der Widerstand mit zunehmender Temperatur zu, und dementsprechend nimmt die Leitfähigkeit mit einfachen Worten ab. Dies liegt an der Tatsache, dass die Partikel im Metall und in den Ladungsträgern beim Erhitzen eine zufällige Bewegung beginnen, weshalb sie häufiger kollidieren.

Verlust

Zusammenfassend lässt sich sagen, wovon die Verluste abhängen:

1. Kabelmaterial (Aluminium oder Kupfer).

2. Die Länge der Linie.

3. Die Querschnittsfläche.

4. Die Umgebungstemperatur.

5. Verlegen Sie mehrere Kabel in einem Rohr. In diesem Fall gibt es keine Bedingungen für ihre Kühlung, außerdem beeinflussen sich die Temperaturen benachbarter Kabel schlechter.

Sie müssen das Kabel so auswählen, dass die daraus resultierenden Verluste so gering wie möglich sind. Idealerweise bis zu 3-5%. In extremen Fällen, wenn es keine anderen Optionen gibt, dann bis zu 10%. Bei einer Spannung im Netzwerk von 220 Volt und 10% sind dies bereits 22 V Verluste und 192 V am Ausgang, vorausgesetzt, das Netzwerk ist nicht bereits verschwendet. Bei einem Strom von mindestens 10 A sind dies 220 W Verluste nur an Drähten. Dies ist in GOST 721 und GOST 21128 beschrieben.

Abschnitt

Kommen wir zum Kern der Frage "Woher weiß ich, wie viel Strom das Kabel aushält?". Basierend auf dem Vorstehenden ist es notwendig, den Querschnitt des Leiters zu bestimmen. Messen Sie dazu den Durchmesser. Mit einem Bremssattel ist es bequemer und schneller. Diese Methode eignet sich für alle Abschnitte und Drähte.

Wenn der Draht einen eindrahtigen (monolithischen) Kern hat, müssen Sie nur seinen Durchmesser messen. Wenn der Kern ein flexibler Mehrdraht ist, messen sie den Durchmesser eines Drahtes, ermitteln seine Fläche und multiplizieren ihn mit der Gesamtzahl der Drähte im Draht. Finden Sie also den gemeinsamen Querschnitt von Kabeln und Drähten.

Um den Querschnitt nach Durchmesser zu berechnen, müssen Sie ihn quadrieren und mit 0,785 multiplizieren.

Wie misst man den Durchmesser des Kabels mit einem Lineal?

Bei dicken Kabeln gibt es kein besonderes Problem. Sie müssen nur das Lineal am Kern befestigen. Bei dünnen Kabeln funktioniert dies jedoch nicht. Verwenden Sie daher die folgende Methode.

Es ist notwendig, einen Draht 10 fest auf einen Schraubendreher oder einen anderen länglichen Gegenstand zu wickeln und dann die Länge der resultierenden Spirale mit einem Lineal zu messen und durch die Anzahl der Windungen zu teilen. Um den Querschnitt einer dünnen Ader aus einem Mehrdrahtkern zu bestimmen, müssen mehr Windungen 30-50 gewickelt werden, damit das Messen bequemer ist.

Wenn du es schon weißt Kabelquerschnittsflächekönnen Sie in der Tabelle nachsehen und den zulässigen Strom herausfinden. Wenn die Leitung nicht lang ist (bis zu 10 Meter) und der Strom größer ist als der Strom der erwarteten Last, können Sie sie sicher verwenden.

Wie vereinfache ich die Berechnungen?

Um die Berechnung von Verlusten und Querschnitten zu vermeiden, können Sie Online-Rechner oder -Anwendungen für Smartphones verwenden, insbesondere da diese offline funktionieren und er immer bei Ihnen ist. Für Benutzer des Android-Betriebssystems gibt es beispielsweise eine Mobile Electric-Anwendung mit folgenden Funktionen:

1. Die Berechnung des Widerstands des Leiters mit den bekannten: Material, Querschnitt, Länge und Temperatur.

2. Berechnung der Länge des Leiters mit den bekannten: Widerstand, Temperatur und Querschnitt.

3. Die Berechnung des Querschnitts für bekannt: Länge, Spannung, zulässige Verluste, Kernmaterialstrom und Temperatur.

4. Berechnung der maximalen Länge des Leiters bei bekannter Spannung, zulässigen Verlusten, Kernmaterial, Strom und Temperatur. Und andere.

Mit ihnen können Sie die zulässige Leistung beurteilen und den richtigen Draht für eine bestimmte Leistung auswählen.

Neben dieser Anwendung gibt es noch andere, ich habe untersucht, was ich selbst in der Arbeit benutze.

Fazit

Zusammenfassend. Um herauszufinden, ob das Kabel oder der Draht der Last standhalten kann, müssen Sie Folgendes bestimmen:

1. Das Material, aus dem die Kerne bestehen.

2. Ihr Querschnitt.

3. Die Länge der Linie.

4. Der Laststrom.

Führen Sie dann Berechnungen durch oder verwenden Sie Taschenrechner.