Johtojen ja kaapeleiden poikkileikkauspinta-ala, riippuen virran lujuudesta, tarvittavan kaapelin poikkileikkauksen laskeminen

Vanhan johdotuksen korjaamiseksi tai uuden asettamiseksi joudut valitsemaan halutun poikkileikkauksen kaapeli odotetun kuormituksen kestämiseksi.

Jos vanha johdotus on epäkunnossa, sinun on vaihdettava se, mutta ennen kuin vaihdat sen vastaavaksi, selvitä miksi vanhassa on ongelmia. On mahdollista, että tapahtui yksinkertaisesti mekaanisia vaurioita tai eristys tuli käyttökelvottomaksi, ja vielä merkittävämpi ongelma on johdotuksen vioittuminen sallitun kuorman ylittymisen vuoksi.

Mitä eroa kaapelituotteilla on, mitkä ovat pääominaisuudet?

Aluksi määritetään mikä jännite verkossa, jossa kaapelit toimivat. Kotitalousverkoissa käytetään usein VVG-, PUGNP-tyyppisiä kaapeleita ja johtoja (vain se on nykyaikaisten PUE-standardien kiellettyä, koska poikkileikkauksen valmistuksen aikana on suuria toleransseja, jopa 30%, ja sallittu eristyskerroksen paksuus on 0,3 mm, PUE: n 0,4), ШВВП ja muut .

Jos siirryt määritelmistä pois, lanka kaapelista eroaa minimaalisesti, pääasiassa määritelmän mukaan GOST: ssa tai TU: ssa, jonka avulla se on tehty. Loppujen lopuksi markkinoilla on suuri määrä johtoja, joissa on 2-3 johtoa ja kaksi eristekerrosta, esimerkiksi sama PUGNP tai PUNP.

Sallittu jännite määritetään kaapelin eristyksellä

Kaapelin valitsemiseksi jännitteen lisäksi otetaan huomioon olosuhteet, joissa se toimii, liikkuvan työkalun ja laitteiden yhdistämisen on oltava joustavaa, kiinteiden elementtien kytkemiseen, periaatteessa sillä ei ole väliä, mutta on parempi, että suositellaan kaapelia, jossa on monoliittinen ydin.

Ratkaiseva osto ostettaessa on ytimen poikkileikkauspinta-ala, se mitataan mm2, johtimen kyky kestää pitkä kuorma riippuu siitä.

Mikä vaikuttaa kaapelin läpi sallittuun virtaan?

Siirrytään ensin fysiikan perusteisiin. On olemassa tällainen Joule-Lenzin laki, jonka kaksi tutkijaa, James Joule (vuonna 1841) ja Emilius Lenz (vuonna 1842), löysivät sen itsenäisesti, ja sai siksi kaksinkertaisen nimen. Joten tämä laki kuvaa kvantitatiivisesti johtimen läpi virtaavan sähkövirran lämpövaikutuksen.

Jos ilmaistaan ​​virrantiheytenä, saadaan seuraava kaava:

Tulkinta: w on lämmön vapautumisteho tilavuusyksikköä kohti, vektori j on johtimen läpi kulkeva virrantiheys mitattu ampeereina / mm2. Kuparilangan tapauksessa ota 6-10 A per millimetri aluetta, missä 6 on työtiheys ja 10 on lyhytaikainen. vektori E on sähkökentän voimakkuus. σ on väliaineen johtavuus.

Koska johtavuus on käänteisesti verrannollinen resistanssiin: σ = 1 / R

Jos Joule-Lenzin laki ilmaistaan ​​lämmön määränä kiinteässä muodossa, niin:

Siten dQ on lämmön määrä, joka vapautuu aikavälin dt aikana piirissä, jossa virta I virtaa vastusjohtimen R läpi.

Eli lämmön määrä on suoraan verrannollinen virtaan ja resistanssiin. Mitä suurempi virta ja vastus, sitä enemmän lämpöä syntyy. Tämä on vaarallista, koska tietyn ajankohtana lämmön määrä saavuttaa sellaisen arvon, että eristys sulaa johdoissa. Olet ehkä huomannut, että halpojen kattiloiden johdot lämpenevät huomattavasti käytön aikana, tässä se on.

Jos kaapelissa vapautuu virtaa, niin myös kuormaan kytketyissä päissä oleva jännite laskee.

Kaapelin poikkileikkausten laskemiseen käytettävissä laskimissa asetetaan yleensä seuraavat parametrit:

• virran tai kuorman teho;

• linjan pituus;

• sallittu jännitteen pudotus (yleensä prosentteina);

Mitä suurempi vastus, sitä enemmän jännite putoaa ja kaapeli lämpenee, koska siinä vapautuu virtaa (P = UI, missä U on jännitteen pudotus kaapelin poikki, I on sen läpi virtaava virta).

Kaikki laskelmat pienennettiin virtaan ja resistanssiin. Johtimen vastus lasketaan kaavalla:

Tässä: ρ (po) on resistiivisyys, l on kaapelin pituus, S on poikkileikkauspinta-ala.

Resistiivisyys riippuu metallin rakenteesta, resistiivisyys voidaan määrittää taulukosta.

Johdotuksissa käytetään pääasiassa alumiinia ja kuparia. Kuparissa resistanssi on 1,68 * 10-8 Ohm * mm2 / m, ja alumiinissa 1,8 kertaa suurempi kuin kuparissa, se on 2,82 * 10-8 Ohm * mm2 / m. Tämä tarkoittaa, että alumiinilanka lämpenee melkein kaksi kertaa voimakkaammin kuin kuparilanka, jolla on sama poikkileikkaus ja virta. Tästä seuraa, että johdotusta varten sinun on ostettava paksumpi alumiinilanka, ja lisäksi johdot vaurioituvat helposti.

Siksi kuparilangat korvattiin kodin johdotuksen kuparijohdoilla, ja alumiinin käyttö johdotuksissa on kielletty, sallitaan vain alumiinikaapeleiden asentaminen erittäin voimakkaiden, korkeaa virtaa kuluttavien sähköasennusten asennukseen. Käytä sitten alumiinijohtoa, jonka poikkileikkaus on yli 16 mm2 (katso -Miksi alumiinikaapelia ei voida käyttää johdotuksissa)

Kuinka määrittää langan vastus ytimen halkaisijan mukaan?

On tapauksia, joissa ytimen poikkipinta-alaa ei tunneta, joten se voidaan laskea halkaisijan perusteella. Monoliittisen suonen läpimitan määrittämiseksi voit käyttää suulaketta, jos sitä ei ole, sitten ottaa sauva, kuten kuulakärkikynä tai naula, kiertää 10 langan kierrosta tiukasti sen ympärille ja mitata tuloksena syntyneen spiraalin pituus viivaimella jakamalla tämä pituus 10: llä - saat suonen halkaisijan.

Monijohtimisen ytimen kokonaishalkaisijan määrittämiseksi mittaa kunkin ytimen halkaisija ja kerro niiden lukumäärä.

Seuraavaksi pohditaan poikkileikkausta tämän kaavan mukaan:

Ja taas he palaavat tähän kaavaan langan resistanssin laskemiseksi:

Kuinka määrittää johtimen vaadittu poikkileikkauspinta-ala?

Yksinkertaisin vaihtoehto on määrittää ytimien poikkipinta-ala taulukon mukaisesti. Se soveltuu normaalien olosuhteiden (normaalin ympäristön lämpötilan) laskettujen liian pitkien rivien laskemiseen. Voit myös valita johdon jatkojohdolle. Huomaa, että taulukossa on tietyn virran ja tehon poikkileikkaukset yksivaiheisessa ja kolmivaiheisessa verkossa alumiinille ja kuparille.

Laskettaessa pitkiä siimoja (yli 10 metriä) on parempi olla käyttämättä sellaista taulukkoa. On tarpeen suorittaa laskelmat. Nopein tapa käyttää laskinta. Laskenta-algoritmi on seuraava:

Ne kestävät sallitut jännitehäviöt (enintään 5%), mikä tarkoittaa, että jännitteen ollessa 220 V ja kaapelin hyväksyttävän 5%: n jännitehäviön jännitehäviö (päästä päähän) ei saisi ylittää:

5% * 220 = 11 V.

Nyt, kun tiedät virtaavan virran, voimme laskea kaapelin vastus. Kaksijohtimisessa johdossa vastus kerrotaan kahdella, koska virta virtaa kahden johtimen läpi, johtimen pituus on 10 m, johtimien kokonaispituus on 20 m.

Tästä eteenpäin lasketaan tarvittava kaapelin poikkileikkaus yllä olevien kaavojen mukaan.

Voit tehdä tämän automaattisesti älypuhelimellasi käyttämällä Mobile Electric- ja electroDroid-sovelluksia. Vain laskin ei ilmoita johtimien kokonaispituutta, vaan pikemminkin linjan pituuden virtalähteestä sähkövastaanottimeen.

johtopäätös

Oikein laskettu johdotus on jo 50%: n takuu sen onnistuneesta toiminnasta, toinen puoli riippuu oikeasta asennuksesta. Kaikkien johdotusominaisuuksien, kaikkien kuluttajien maksimaalisen virrankulutuksen tulisi olla huomioitava. Syötä samaan aikaan 20–40%: n sallittu virran marginaali "joka tapauksessa".