Περιοχή διατομής καλωδίων και καλωδίων, ανάλογα με την ισχύ του ρεύματος, τον υπολογισμό της απαιτούμενης διατομής καλωδίου

Για την επισκευή της παλιάς καλωδίωσης ή για την τοποθέτηση μιας νέας, πρέπει να επιλέξετε το καλώδιο της επιθυμητής διατομής για να αντέξετε το αναμενόμενο φορτίο.

Εάν η παλιά καλωδίωση είναι εκτός λειτουργίας, πρέπει να την αντικαταστήσετε, αλλά πριν την αλλάξετε σε παρόμοια, μάθετε γιατί υπήρχε κάποιο πρόβλημα με το παλιό. Είναι πιθανό ότι υπήρξε απλώς μηχανική ζημιά ή η μόνωση κατέστη αχρησιμοποίητη και ένα ακόμα σημαντικότερο πρόβλημα είναι η αστοχία της καλωδίωσης λόγω υπέρβασης του επιτρεπόμενου φορτίου.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ καλωδιακών προϊόντων, ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά;

Αρχικά, καθορίζεται ποια είναι η τάση στο δίκτυο στο οποίο θα λειτουργούν τα καλώδια. Για τα οικιακά δίκτυα χρησιμοποιούνται συχνά καλώδια και σύρματα του τύπου VVG, PUGNP (απαγορεύεται μόνο από τις σύγχρονες απαιτήσεις PUE λόγω των μεγάλων ανοχών της διατομής κατά τη διάρκεια της παραγωγής, μέχρι 30% και του επιτρεπόμενου πάχους μονωτικού στρώματος 0,3 mm έναντι 0,4 σε PUE) .

Εάν απομακρυνθείτε από τους ορισμούς, το καλώδιο από το καλώδιο διαφέρει ελάχιστα, κυρίως εξ ορισμού στην GOST ή στην TU με την οποία κατασκευάζεται. Μετά από όλα, υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός καλωδίων στην αγορά με 2-3 καλώδια και δύο στρώματα μόνωσης, για παράδειγμα, το ίδιο PUGNP ή PUNP.

Η επιτρεπτή τάση καθορίζεται από τη μόνωση του καλωδίου

Για να επιλέξετε ένα καλώδιο, εκτός από την τάση, λαμβάνονται υπόψη οι συνθήκες υπό τις οποίες θα λειτουργήσει, για τη σύνδεση ενός κινούμενου εργαλείου και εξοπλισμού πρέπει να είναι εύκαμπτο, για τη σύνδεση σταθερών στοιχείων, δεν έχει σημασία, αλλά προτιμάται καλώδιο με μονολιθικό πυρήνα.

Ο αποφασιστικός παράγοντας κατά την αγορά είναι η περιοχή εγκάρσιας διατομής του πυρήνα, μετράται σε mm2 και η ικανότητα του αγωγού να αντέξει ένα μεγάλο φορτίο εξαρτάται από αυτό.

Τι επηρεάζει το επιτρεπόμενο ρεύμα μέσω του καλωδίου;

Πρώτον, ας στραφούμε στα βασικά της φυσικής. Υπάρχει ένας τέτοιος νόμος Joule-Lenz, ανακαλύφθηκε ανεξάρτητα από δύο μελετητές, τον James Joule (το 1841) και τον Emilius Lenz (το 1842), και έτσι έλαβε ένα διπλό όνομα. Ο νόμος αυτός περιγράφει ποσοτικά την θερμική επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος που ρέει μέσω του αγωγού.

Αν εκφράζεται σε όρους πυκνότητας ρεύματος, έχουμε τον ακόλουθο τύπο:

Ερμηνεία: w είναι η ισχύς απελευθέρωσης θερμότητας ανά μονάδα όγκου, ο φορέας j είναι η πυκνότητα ρεύματος μέσω του αγωγού μετριέται σε Amperes ανά mm2. Για το καλώδιο χαλκού, πάρτε από 6 έως 10 A ανά χιλιοστό της περιοχής, όπου 6 είναι η πυκνότητα εργασίας, και 10 είναι βραχυπρόθεσμα. ο φορέας E είναι η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου. σ είναι η αγωγιμότητα του μέσου.

Δεδομένου ότι η αγωγιμότητα είναι αντιστρόφως ανάλογη προς την αντίσταση: σ = 1 / R

Εάν ο νόμος Joule-Lenz εκφράζεται ως προς την ποσότητα θερμότητας σε ολοκληρωμένη μορφή, τότε:

Έτσι, dQ είναι η ποσότητα θερμότητας που θα απελευθερωθεί κατά το χρονικό διάστημα dt στο κύκλωμα όπου το ρεύμα Ι ρέει μέσω ενός αγωγού αντίστασης R.

Δηλαδή, η ποσότητα της θερμότητας είναι άμεσα ανάλογη με το ρεύμα και την αντίσταση. Όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα και η αντίσταση, τόσο περισσότερη θερμότητα παράγεται. Αυτό είναι επικίνδυνο επειδή σε μια συγκεκριμένη στιγμή η ποσότητα θερμότητας φθάνει σε μια τέτοια τιμή που η μόνωση λιώσει στα καλώδια. Μπορεί να έχετε παρατηρήσει ότι τα καλώδια των φτηνών λέβητες αισθητά ζεστά κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, αυτό είναι.

Σε περίπτωση απελευθέρωσης ισχύος στο καλώδιο, τότε πέφτει και η τάση στα άκρα του συνδεδεμένη με το φορτίο.

Σε υπολογιστές για τον υπολογισμό διατομών καλωδίων, συνήθως ορίζονται οι ακόλουθες παράμετροι:

• ρεύμα ή ισχύ φορτίου.

• μήκος γραμμής.

• Επιτρεπόμενη πτώση τάσης (συνήθως σε ποσοστό).

Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο περισσότερο θα πέσει η τάση και το καλώδιο θα ζεσταθεί, καθώς η ισχύς θα απελευθερωθεί σε αυτό (P = UI, όπου U είναι η πτώση τάσης στο καλώδιο, I είναι το ρεύμα που ρέει μέσα από αυτό).

Όλοι οι υπολογισμοί μειώθηκαν στο ρεύμα και στην αντίσταση. Η αντίσταση του αγωγού υπολογίζεται από τον τύπο:

Εδώ: ρ (po) είναι η ειδική αντίσταση, l είναι το μήκος του καλωδίου, S είναι η περιοχή εγκάρσιας τομής.

Η αντίσταση εξαρτάται από τη δομή του μετάλλου, οι τιμές των αντιστάσεων μπορούν να προσδιοριστούν από τον πίνακα.

Η καλωδίωση χρησιμοποιεί κυρίως αλουμίνιο και χαλκό. Στον χαλκό, η αντίσταση είναι 1,68 * 10-8 Ohm * mm2 / m, και σε αλουμίνιο 1,8 φορές μεγαλύτερη από τον χαλκό, είναι 2,82 * 10-8 Ohm * mm2 / m. Αυτό σημαίνει ότι το σύρμα αλουμινίου θερμαίνεται σχεδόν 2 φορές ισχυρότερο από το σύρμα χαλκού με την ίδια διατομή και ρεύμα. Συνεπώς, για την καλωδίωση, θα πρέπει να αγοράσετε ένα παχύτερο καλώδιο αλουμινίου, επιπλέον, τα καλώδια είναι εύκολα κατεστραμμένα.

Συνεπώς, τα καλώδια χαλκού αντικαθίστανται από χάλκινα καλώδια από την οικιακή καλωδίωση και η χρήση αλουμινίου στα καλώδια απαγορεύεται, επιτρέπεται μόνο η χρήση αλουμινένων καλωδίων για την εγκατάσταση πολύ ισχυρών ηλεκτρικών εγκαταστάσεων που καταναλώνουν υψηλό ρεύμα, στη συνέχεια χρησιμοποιήστε σύρμα αλουμινίου με διατομή μεγαλύτερη από 16 mm2 (βλ.Γιατί το καλώδιο αλουμινίου δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην καλωδίωση)

Πώς να καθορίσετε την αντίσταση του σύρματος από τη διάμετρο του πυρήνα;

Υπάρχουν περιπτώσεις όπου η περιοχή διατομής του πυρήνα δεν είναι γνωστή, έτσι μπορεί να υπολογιστεί με τη διάμετρο. Για να καθορίσετε τη διάμετρο μιας μονολιθικής φλέβας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα δαχτυλίδι, αν δεν είναι, στη συνέχεια, πάρτε μια ράβδο, όπως ένα στυλό ή ένα καρφί, άνεμος 10 στροφές καλωδίου σφιχτά γύρω του και μετρήστε το μήκος της προκύπτουσας σπείρας με ένα χάρακα, διαιρώντας αυτό το μήκος κατά 10 - θα πάρετε τη διάμετρο της φλέβας.

Για να προσδιοριστεί η συνολική διάμετρος ενός πυρήνα πολλαπλών συρμάτων, μετρήστε τη διάμετρο κάθε πυρήνα και πολλαπλασιάστε με τον αριθμό τους.

Στη συνέχεια, εξετάστε τη διατομή σύμφωνα με αυτόν τον τύπο:

Και πάλι επιστρέφουν σε αυτόν τον τύπο για τον υπολογισμό της αντίστασης ενός σύρματος:

Πώς να προσδιορίσετε την απαιτούμενη επιφάνεια εγκάρσιας τομής του καλωδίου;

Η απλούστερη επιλογή είναι να προσδιοριστεί η περιοχή εγκάρσιας τομής των πυρήνων σύμφωνα με τον πίνακα. Είναι κατάλληλο για τον υπολογισμό των μη μεγάλων γραμμών που βρίσκονται κάτω από κανονικές συνθήκες (με κανονική θερμοκρασία περιβάλλοντος). Μπορείτε επίσης να επιλέξετε ένα καλώδιο για το καλώδιο επέκτασης. Λάβετε υπόψη ότι ο πίνακας δείχνει τις διατομές για ένα συγκεκριμένο ρεύμα και ισχύ σε ένα μονοφασικό και τριφασικό δίκτυο για το αλουμίνιο και το χαλκό.

Κατά τον υπολογισμό των παραγαδιών (περισσότερο από 10 μέτρα), είναι προτιμότερο να μην χρησιμοποιείται ένας τέτοιος πίνακας. Είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθούν υπολογισμοί. Ο πιο γρήγορος τρόπος χρήσης της αριθμομηχανής. Ο αλγόριθμος υπολογισμού είναι ο ακόλουθος:

Λαμβάνουν επιτρεπόμενες απώλειες τάσης (όχι περισσότερο από 5%), αυτό σημαίνει ότι με τάση 220V και αποδεκτή απώλεια τάσης 5% στο καλώδιο, η πτώση τάσης (από άκρο σε άκρο) δεν πρέπει να υπερβαίνει:

5% * 220 = 11V.

Τώρα, γνωρίζοντας το ρεύμα που θα ρεύσει, μπορούμε να υπολογίσουμε την αντίσταση του καλωδίου. Σε μια γραμμή δύο συρμάτων, η αντίσταση πολλαπλασιάζεται επί 2, αφού το ρεύμα ρέει μέσω δύο συρμάτων, με μήκος γραμμής 10 m, το συνολικό μήκος των αγωγών είναι 20 m.

Από εδώ, σύμφωνα με τους παραπάνω τύπους, υπολογίζεται η απαιτούμενη διατομή καλωδίου.

Αυτό μπορείτε να το κάνετε αυτόματα από το smartphone σας, χρησιμοποιώντας τις εφαρμογές Mobile Electric και electroDroid. Μόνο ο υπολογιστής δεν καθορίζει το συνολικό μήκος των καλωδίων, αλλά το μήκος της γραμμής από την πηγή ενέργειας στον δέκτη ηλεκτρικής ενέργειας.

Συμπέρασμα

Η σωστά υπολογισμένη καλωδίωση αποτελεί ήδη εγγύηση 50% για την επιτυχή λειτουργία της, το δεύτερο εξάμηνο εξαρτάται από τη σωστή εγκατάσταση. Πρέπει να λαμβάνονται υπόψη όλες οι ιδιαιτερότητες καλωδίωσης, η μέγιστη κατανάλωση ενέργειας από όλους τους καταναλωτές. Ταυτόχρονα, εισάγετε ένα περιθώριο επιτρεπόμενου ρεύματος 20-40% "για κάθε περίπτωση".