Hur man tar reda på hur mycket ström en kabel eller tråd tål

När du ansluter elektriska apparater till matningsnätet är ett av huvudvillkoren valet av en kabel eller tråd med lämplig sektion. Men ibland händer det att du redan har någon sorts ledare, och du är inte säker på om det är lämpligt för en specifik uppgift.

Om du ansluter för mycket last på kabeln, värms den upp och kanske till och med överhettas. På grund av detta kommer isoleringen att smälta, vilket är farligt med kortslutning, elektrisk stöt och eld. Detta ger upphov till frågan: "hur vet du hur mycket ström en kabel eller tråd tål?". Låt oss räkna ut det!

Vad påverkar den tillåtna makten?

Det är omedelbart värt att notera att kabelns tvärsnitt och effekt i princip inte är sammankopplade. För konduktören spelar den avgörande rollen tillåten kontinuerlig ström. Dessa värden beskrivs i PUE-avsnitt 1, kapitel 1.3. Faktum är att om den tål en ström på 16A så är den i ett 220V-nät 3,5 kW, för 380V är den 10 kW, och i ett 12V-nät är den bara 192W. Därför är det rimligt att tala om den tillåtna effekten för kabeln endast i samband med en känd spänning.

För att konvertera kilowatt till watt behöver du bara dela kW med 1000.

För att konvertera watt till ampere måste du dela watt efter spänning i volt.

Och för ett trefas nätverk är det också uppdelat i 1,73 (root of 3) och CosF.

CosФ - effektfaktor, anges på plattan som finns på kroppen på de flesta elektriska apparater.

Trådtvärsnittsbord och tillåten ström

Det finns specialtabeller som beskriver korrespondensen mellan kabelsektionen, ström, spänning och effekt. Men informationen i dem är inte alltid giltig för val av kablar.

Om för beräkningar av ledningsledningar, där linjelängden sällan överstiger 15-20 meter mellan extrema punkter, och omgivningstemperaturen vanligtvis är cirka 20-25 grader, är detta fortfarande sant ...

Men föreställ dig en situation när du ska sätta upp ett staket på en del av ett privat hus, och du måste använda ett elverktyg när du installerar det och en svetsmaskin, också en betongblandare, och dessutom är värmen i solen på gatan långt över 30 grader Celsius. Då behöver du en bra förlängningssladd för att ansluta den i garaget eller i huset, och du kommer att arbeta runt hela omkretsen av webbplatsen.

Jag tror att det här är en bekant situation för dig.

Alla ovanstående inkluderade ett antal faktorer som påverkar hur mycket kraft kabeln tål, nämligen:

1. Linjens längd.

2. Temperaturen på miljön och själva ledaren.

Båda faktorerna påverkar kabelmotståndet och detta i sin tur påverkar strömförlust och ledaruppvärmning. Om du väljer en ledare med för litet tvärsnitt för denna effekt, kommer spänningen vid dess slut att sjunka. Det är oönskat att tillåta förluster på mer än 3-5%. I belysningskretsar är ett spänningsfall på 10% tillåtet.

Motstånd, längd, material, temperatur hur är anslutna?

Ledarens motstånd bestäms av formeln

R = po * L / S

Där Po är metallens resistivitet, Ohm * kvm M / m, L är längden i meter, S är tvärsnittsområdet i kvm. mm.

Exempelvis är den specifika resistansen Po för koppar 0,018, och den för aluminium är 0,029. Därför kan du se i tabellen ovan att med samma tvärsnitt kan kopparledaren tåla mer ström än aluminium. Detta beror på förluster, vi kommer att prata om dem nedan.

Även i formeln visas ytterligare två kvantiteter - längden och tvärsnittsarean. Ju större längd och mindre tvärsnittsarea, desto större motstånd. Följaktligen minskar motståndet, med en ökning av tvärsnittet i en konstant längd, också med en minskning i längden.

Det finns en intressant analogi med motorvägen: ju fler körfält för att köra i en riktning, desto snabbare går bilarna, och om det finns många bilar (högström) och det bara finns en körfält i varje riktning, kommer de att skjutas in i en trafikstockning.

I metaller ökar motståndet också med ökande temperatur, och följaktligen minskar konduktiviteten, med enkla ord, beror detta på att partiklarna i metallen och laddningsbärarna vid upphettning börjar slumpmässig rörelse, varför de oftare kolliderar.

förlust

För att sammanfatta vad förlusterna beror på:

1. Kabelmaterial (aluminium eller koppar).

2. Linjens längd.

3. Tvärsnittsområdet.

4. Den omgivande temperaturen.

5. Lägga flera kablar i ett rör. I det här fallet finns det inga villkor för deras kylning, dessutom påverkar temperaturen på angränsande kablar varandra på ett sämre sätt.

Du måste välja kabeln så att de resulterande förlusterna blir så små som möjligt. Helst upp till 3-5%. I extrema fall, om det inte finns några andra alternativ, upp till 10%. Faktum är att med en spänning i nätverket på 220 volt är 10% redan 22V-förluster och 192V vid utgången, förutsatt att nätverket inte redan är utsläppt. Och vid en ström på minst 10A är detta 220W förluster endast på ledningar. Detta beskrivs i GOST 721 och GOST 21128.

avsnitt

Låt oss gå vidare till essensen i frågan "Hur vet jag vilken kraft kabeln tål?" Baserat på ovanstående är det nödvändigt att bestämma ledarens tvärsnitt. För att göra detta, mät dess diameter. Det är bekvämare och snabbare att göra med en bromsok. Denna metod är lämplig för alla sektioner och ledningar.

Om tråden har en entrådig (monolitisk) kärna, behöver du bara mäta dess diameter. Om kärnan är flexibel, flertrådigt, mät diametern på en tråd, hitta dess yta och multiplicera den med det totala antalet ledningar i tråden. Så hitta det vanliga tvärsnittet av kablar och ledningar.

För att beräkna tvärsnittet efter diameter måste du kvadratera det och multiplicera med 0,785.

Hur mäter du kabelns diameter med en linjal?

För tjocka kablar finns det inget särskilt problem, du behöver bara fästa linjalen till kärnan, men med tunna kablar fungerar det inte. Använd därför följande metod.

Du måste linda en tråd 10 ordentligt på en skruvmejsel eller annat avlångt föremål och sedan mäta längden på den resulterande spiralen med en linjal och dela den med antalet varv. För att bestämma tvärsnittet av en tunn ven från en flerstrådskärna kommer det att vara nödvändigt att linda mer 30-50 varv så att det är mer praktiskt att mäta.

När du redan vet kabeltvärsnitt, kan du titta i tabellen och ta reda på dess tillåtna ström. Om linjen inte är lång (upp till 10 meter) och strömmen är större än strömmen för den förväntade belastningen, kan du säkert använda den.

Hur förenklar man beräkningarna?

För att undvika beräkningar av förluster och tvärsnitt kan du använda kalkylatorer online eller applikationer för smartphones, särskilt eftersom de fungerar offline och han alltid är med dig. Till exempel för användare av Android OS finns det en mobil elektrisk applikation, den har funktioner:

1. Beräkningen av ledarens motstånd med det kända: material, tvärsnitt, längd och temperatur.

2. Beräkning av ledarens längd med det kända: motstånd, temperatur och tvärsnitt.

3. Beräkningen av tvärsnittet för känd: längd, spänning, tillåtna förluster, kärnmaterialström och temperatur.

4. Beräkning av ledarens maximala längd vid känd: spänning, tillåtna förluster, kärnmaterial, ström och temperatur. Och andra.

De låter dig bedöma den tillåtna kraften och välja rätt tråd för en specifik ström.

Utöver denna applikation finns det andra, jag undersökte vad jag själv använder i arbetet.

slutsats

För att sammanfatta. För att ta reda på om kabeln eller ledningen tål belastningen måste du bestämma:

1. Materialet från vilket kärnorna är gjorda.

2. Deras tvärsnitt.

3. Linjens längd.

4. Lastströmmen.

Gör sedan beräkningar eller använd kalkylatorer.