Pitanje odabira poprečnog presjeka žica i kablova za polaganje u privatnoj kući, vikendici ili industrijskim prostorijama je vrlo ozbiljno, jer ako je poprečni presjek vodiča nedovoljan, on će se početi zagrijavati, uništavajući izolaciju žice, a ako je struja u vodiču značajno prekoračena, može izgorjeti i dovesti do strašnih posljedica. Svaki kabel ima nazivnu snagu koju može izdržati pri radu električnih uređaja. Ako snaga svih električnih uređaja u zgradi premašuje izračunatu provodljivost za određenu žicu (kabel), tada će nesreća uskoro biti neizbježna.
Da bi se pravilno izračunao poprečni presjek vodiča u kući, potrebno je zbrojiti snagu svih električnih uređaja koji će biti opterećeni na izračunatom vodiču i na osnovu dobivene vrijednosti snage odabrati iz odgovarajuće tabele ( tabele i primjeri su dati u nastavku) poprečni presjek žice (kabla). Ako postoji mnogo uređaja (više od 4), tada je potrebno pomnožiti dobiveni rezultat s koeficijentom istovremenog rada svih električnih uređaja (budući da se svi uređaji neće koristiti u isto vrijeme), odabire se u rasponu od 0,7-0,8.
Proračun poprečnog presjeka kabla na osnovu ukupne snage
Formula izračuna izgleda ovako:
Ptotal = (P1+P2+P3+…+Pn)*0,8,
Gdje je: P1..Pn – snaga svakog električnog uređaja, kW
Tablice za odabir poprečnog presjeka kabla po snazi:
Kao što se može vidjeti iz tabele, za svaku određenu vrstu žice (kabla) vrijednosti tablice imaju svoje podatke. A ako tabela ne sadrži vrijednost snage koju ste dobili proračunom (koristeći gornju formulu), tada se odabire najbliža vrijednost snage koja se nalazi u tablici i odabire se odgovarajući promjer jezgara.
Primjer izračunavanja poprečnog presjeka kabla na osnovu ukupne snage
Izračunali smo da je ukupna snaga svih električnih uređaja u kuhinji 15 kW. Ova vrijednost se mora pomnožiti sa faktorom 0,8, što će rezultirati 12 kW stvarnog opterećenja.
Sljedeće u tabeli tražimo odgovarajuću vrijednost u koloni. Za ovaj primjer i jednofaznu mrežu (napon 220V) iz tabele izaberemo najbližu veću vrijednost od “15,4” kW za bakarne žice i dobijemo poprečni presjek vodiča od 10 kvadratnih mm.
Ako namjeravate koristiti aluminijske žice, tada za aluminijske žice odaberite najbližu veću vrijednost od “13,2” kW iz tabele i dobijete poprečni presjek vodiča od 16 kvadratnih mm.
Kao što vidite, nema ništa komplicirano u proračunima za odabir poprečnog presjeka vodiča!
Proračun trenutnog opterećenja
Proračun poprečnog presjeka kabla po struji je precizniji, pa ga je poželjno koristiti. Princip izračuna sličan je prethodnom, samo je u ovom slučaju potrebno odrediti trenutno opterećenje na električnom ožičenju.
Prije svega, koristeći formule u nastavku, izračunavamo jačinu struje za svaki od električnih uređaja ili je mjerimo strujnom stezaljkom.
Ako kuća ima jednofaznu mrežu, morate koristiti sljedeću formulu:
Za trofaznu mrežu formula će izgledati ovako:
Gdje je, P – snaga električnog uređaja, kW
Skrećemo vam pažnju na činjenicu da će vrijednosti tabeliranih vrijednosti ovisiti o uvjetima za polaganje vodiča. Prilikom postavljanja otvorenih električnih instalacija, strujna opterećenja i snaga bit će veće nego kada se instaliraju na zatvoren način.
Treba napomenuti da je preporučljivo zaokružiti rezultirajuću ukupnu trenutnu vrijednost na vrijednost u tabeli.
Obračun po dužini
Završna faza određivanja prečnika kabla je po dužini. Suština sljedećih proračuna je da svaki vodič ima svoj otpor, koji, kako se dužina voda povećava, doprinosi gubicima struje (što je udaljenost veća, gubici su veći). U slučaju da vrijednost gubitaka prelazi 5%, potrebno je odabrati provodnik sa provodnicima većeg poprečnog presjeka.
Za proračune se koristi sljedeća metodologija:
- Izračunava se ukupna snaga električnih uređaja i struja.
- Izračunava se otpor električnog ožičenja. Formula je sljedeća: otpor provodnika (p) * dužina (u metrima). Dobivena vrijednost mora se podijeliti s odabranim poprečnim presjekom kabela.
R=(p*L)/S, gdje je p vrijednost u tabeli
Skrećemo vam pažnju da se dužina struje mora udvostručiti, jer Struja u početku teče kroz jedno jezgro, a zatim se vraća nazad kroz drugo.
Tabela za napajanje kablova potrebno za pravilno izračunavanje poprečnog presjeka kabela, ako je snaga opreme velika, a presjek kabela mali, tada će se zagrijati, što će dovesti do uništenja izolacije i gubitka njegovih svojstava.
Da biste izračunali otpor provodnika, možete koristiti kalkulator otpora vodiča.
Za prenos i distribuciju električne struje, glavno sredstvo su kablovi, oni obezbeđuju normalan rad svega što je povezano sa električnom strujom, a koliko će taj rad biti dobar zavisi od pravilnog izbora presjek kabla po snazi. Pogodan stol pomoći će vam da napravite neophodan odabir:
|
Trenutni presjek |
||||
|
Napon 220V |
Napon 380V |
|||
|
Current. A |
Snaga. kW |
Current. A |
Snaga, kWt |
|
|
Odjeljak Toko- |
Aluminijski provodnici žice i kablovi |
|||
|
Napon 220V |
Napon 380V |
|||
|
Current. A |
Snaga. kW |
Current. A |
Snaga, kWt |
|
Ali da biste koristili tabelu, potrebno je izračunati ukupnu potrošnju energije uređaja i opreme koji se koriste u kući, stanu ili drugom mjestu gdje će se polagati kabel.
Primjer proračuna snage.
Recimo da instalirate zatvorenu električnu instalaciju u kući pomoću eksplozivnog kabla. Potrebno je da zapišete listu opreme koja se koristi na komadu papira.
Ali kako sada saznaj snagu? Možete ga pronaći na samoj opremi, gdje se obično nalazi oznaka sa zabilježenim glavnim karakteristikama.
Snaga se mjeri u vatima (W, W) ili kilovatima (kW, KW). Sada trebate zapisati podatke, a zatim ih zbrojiti.
Dobiveni broj je, na primjer, 20.000 W, što bi bilo 20 kW. Ova slika pokazuje koliko energije troše svi električni prijemnici zajedno. Zatim biste trebali razmotriti koliko uređaja će se istovremeno koristiti tokom dužeg vremenskog perioda. Recimo da se ispostavi da je 80%, u kom slučaju će koeficijent istovremenosti biti jednak 0,8. Izračunavamo poprečni presjek kabla na osnovu snage:
20 x 0,8 = 16 (kW)
Da biste odabrali poprečni presjek, trebat će vam tablica napajanja kabela:
|
Trenutni presjek |
Bakarni provodnici žica i kablova |
|||
|
Napon 220V |
Napon 380V |
|||
|
Current. A |
Snaga. kW |
Current. A |
Snaga, kWt |
|
|
10 |
15.4 |
|||
Ako je trofazni krug 380 volti, tabela će izgledati ovako:
|
Trenutni presjek |
Bakarni provodnici žica i kablova |
|||
|
Napon 220V |
Napon 380V |
|||
|
Current. A |
Snaga. kW |
Current. A |
Snaga, kWt |
|
|
16.5 |
||||
|
10 |
15.4 |
|||
Ovi proračuni nisu posebno teški, ali je preporučljivo odabrati žicu ili kabel s najvećim poprečnim presjekom provodnika, jer može biti da će biti potrebno spojiti neki drugi uređaj.
Dodatni kabel za napajanje.
Kako izračunati kabl prema struji, naponu i dužini. , kao što znate, dolaze u različitim sekcijama, materijalima i sa različitim brojem jezgara. Koju odabrati da ne biste preplatili, a istovremeno osigurali siguran, stabilan rad svih električnih uređaja u kući? Da biste to učinili, potrebno je izračunati kabel. Poprečni presjek se izračunava znajući snagu uređaja koji se napajaju iz mreže i struju koja će teći kroz kabel. Također morate znati nekoliko drugih parametara ožičenja.
Osnovna pravila
Prilikom polaganja električnih mreža u stambenim zgradama, garažama i stanovima najčešće se koriste gumeni ili PVC izolovani kablovi projektovani za napon ne veći od 1 kV. Postoje marke koje se mogu koristiti na otvorenom, u zatvorenom prostoru, u zidovima (žljebovima) i cijevima. Obično je to VVG ili AVVG kabel s različitim površinama poprečnog presjeka i brojem jezgara.
PVA žice i SHVVP kablovi se također koriste za povezivanje električnih uređaja.
Nakon proračuna, maksimalna dozvoljena vrijednost poprečnog presjeka se bira između više vrsta kablova.
Osnovne preporuke za odabir poprečnog presjeka nalaze se u Pravilima za električnu instalaciju (PUE). Izašle su 6. i 7. izdanje koje detaljno opisuju kako položiti kablove i žice, instalirati zaštitu, razvodne uređaje i druge važne tačke.
Za kršenje pravila predviđene su administrativne kazne. Ali najvažnije je da kršenje pravila može dovesti do kvara električnih uređaja, požara ožičenja i ozbiljnih požara. Šteta od požara se ponekad ne mjeri u novčanim iznosima, već u ljudskim žrtvama.
Važnost odabira pravog dijela
Zašto je dimenzioniranje kabla toliko važno? Da biste odgovorili, morate se sjetiti školskih časova fizike.
Struja teče kroz žice i zagrijava ih. Što je snaga veća, to je veće grijanje. Snaga aktivne struje izračunava se pomoću formule:
P=U*I* cos φ=I²*R
R– aktivni otpor.
Kao što vidite, snaga zavisi od struje i otpora. Što je veći otpor, to se više topline stvara, odnosno, žice se više zagrijavaju. Isto za struju. Što je veći, to se provodnik više zagrijava.
Otpor zauzvrat ovisi o materijalu vodiča, njegovoj dužini i površini poprečnog presjeka.
R=ρ*l/S
ρ - otpornost;
l– dužina provodnika;
S– površina poprečnog presjeka.
Može se vidjeti da što je manja površina, to je veći otpor. I što je veći otpor, to se provodnik više zagrijava.
Ako kupite žicu i izmjerite njen promjer, ne zaboravite da se površina izračunava pomoću formule:
S=π*d²/4
d– prečnik.
Ne zaboravite ni otpornost. Zavisi od materijala od kojeg su žice napravljene. Otpornost aluminijuma je veća od otpornosti bakra. To znači da će se s istom površinom aluminij jače zagrijati. Odmah postaje jasno zašto se preporučuje korištenje aluminijskih žica većeg poprečnog presjeka od bakrenih žica.
Kako ne bismo svaki put ulazili u dugo izračunavanje poprečnog presjeka kabela, razvijeni su standardi za odabir poprečnog presjeka žica u tabelama.
Proračun poprečnog presjeka žice po snazi i struji
Proračun poprečnog presjeka žice ovisi o ukupnoj snazi koju troše električni uređaji u stanu. Može se izračunati pojedinačno ili koristiti prosječne karakteristike.
Za točnost proračuna sastavlja se blok dijagram koji prikazuje uređaje. Snagu svakog od njih možete saznati iz uputa ili pročitati na etiketi. Najveću snagu imaju električni štednjaci, bojleri i klima uređaji. Ukupna brojka bi trebala biti u rasponu od približno 5-15 kW.
Znajući snagu, nazivna struja se određuje pomoću formule:
I=(P*K)/(U*cos φ)
P– snaga u vatima
U=220 Volt
K=0,75 – faktor istovremenog uključivanja;
cos φ=1 za kućne električne aparate;
Ako je mreža trofazna, tada se koristi drugačija formula:
I=P/(U*√3*cos φ)
U=380 Volt
Nakon što ste izračunali struju, morate koristiti tablice koje su predstavljene u PUE-u i odrediti poprečni presjek žice. Tablice pokazuju dopuštenu trajnu struju za bakarne i aluminijske žice s različitim vrstama izolacije. Zaokruživanje se uvijek vrši prema gore kako bi se omogućila margina.
Također možete pogledati tablice u kojima se preporučuje da se presjek određuje samo snagom.
Razvijeni su posebni kalkulatori koji se mogu koristiti za određivanje poprečnog presjeka, znajući potrošnju energije, fazu mreže i dužinu kablovske linije. Treba obratiti pažnju na uslove ugradnje (u cijevi ili na otvorenom).
Utjecaj dužine ožičenja na izbor kabela
Ako je kabel vrlo dugačak, tada se pojavljuju dodatna ograničenja u izboru poprečnog presjeka, jer se gubici napona javljaju na produženom dijelu, što zauzvrat dovodi do dodatnog zagrijavanja. Za izračunavanje gubitaka napona koristi se koncept „momenta opterećenja“. Definira se kao proizvod snage u kilovatima i dužine u metrima. Zatim pogledajte vrijednost gubitaka u tabelama. Na primjer, ako je potrošnja energije 2 kW, a dužina kabela 40 m, tada je obrtni moment 80 kW*m. Za bakarni kabl sa poprečnim presekom od 2,5 mm². to znači da je gubitak napona 2-3%.
Ako gubici prelaze 5%, tada je potrebno uzeti poprečni presjek s marginom većom od one koja se preporučuje za korištenje pri datoj struji.
Tablice proračuna su date odvojeno za jednofazne i trofazne mreže. Za trofazno opterećenje povećava se okretni moment, jer je snaga opterećenja raspoređena na tri faze. Posljedično, gubici su smanjeni i efekat dužine je smanjen.
Gubici napona su važni za niskonaponske uređaje, posebno za sijalice na gas. Ako je napon napajanja 12 V, tada će s gubitkom od 3% za mrežu od 220 V pad biti malo primjetan, a za niskonaponsku lampu će se gotovo prepoloviti. Stoga je važno postaviti prigušnice što bliže takvim lampama.
Proračun gubitaka napona vrši se na sljedeći način:
∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Un
P— aktivna snaga, W.
Q- reaktivna snaga, W.
r0— aktivni otpor linije, Ohm/m.
x0— reaktancija linije, Ohm/m.
Un– nazivni napon, V. (naveden je u karakteristikama električnih uređaja).
L— dužina linije, m.
Pa, ako je jednostavnije za svakodnevne uslove:
ΔU=I*R
R– otpor kabla, izračunat po dobro poznatoj formuli R=ρ*l/S;
I– jačina struje, utvrđena iz Ohmovog zakona;
Recimo da imamo to I=4000 W/220 IN=18,2 A.
Otpor jedne žice bakarne žice dužine 20 m i površine 1,5 mm2. iznosio R=0,23 Ohm. Ukupni otpor dvije žice je 0,46 Ohma.
Onda ΔU=18,2*0,46=8,37 V
Postotak
8,37*100/220=3,8%
Na dugim vodovima protiv preopterećenja i kratkih spojeva ugrađuju se sa termičkim i elektromagnetnim okidačima.
Ako odlučite samostalno zamijeniti ili popraviti električnu instalaciju postavljenu oko kuće, prvo morate odgovoriti na pitanje: koji će poprečni presjek žice biti potreban za učinkovito obavljanje ovog posla. Pravilno odabran kabel ne samo da će vam služiti dugi niz godina, već će vas i zaštititi od mnogih problema, od kojih je glavni možda pregrijavanje ožičenja i, kao rezultat, kratki spoj ili požar.
Izbor materijala provodnika i poprečnog presjeka može se izvršiti na dva načina. Prvi je „na oko“, koji koristi većina kućnih električara, a koji se svodi na proizvoljan izbor električne žice bez uzimanja u obzir očekivanog opterećenja, potrošnje struje i drugih faktora. Drugi je naučni, koji se zasniva na matematičkim proračunima zasnovanim na podacima elektrotehnike. Svaki metal koji se koristi kao električna žica ima svoje specifične karakteristike, a da biste napravili visokokvalitetne proračune, morate ih poznavati. Dakle, u bakrenoj žici s poprečnim presjekom od 1 milimetar, gustoća struje varira unutar 6-10 ampera, a u aluminijumu - 4-6 ampera. Kako se povećava površina poprečnog presjeka, povećava se i propusnost. Preporučljivo je prekoračiti ove pokazatelje, jer žice nisu dizajnirane za veliku jačinu struje i možda neće izdržati opterećenje. Dakle, da biste odredili poprečni presjek kabela po snazi, izračunajte ukupnu ukupnu snagu svih električnih uređaja koji će biti priključeni na mrežu duž jedne linije. Obračun se mora izvršiti s rezervom, da biste to učinili, pomnožite rezultirajući iznos sa takozvanim koeficijentom istovremenosti - 1,2. Zatim je potrebno izračunati jačinu struje dovoljnu za rad uređaja. Da biste to učinili, podijelite rezultirajuću ukupnu snagu s naponom vaše mreže (obično 220 volti). Nakon što ste dobili željenu vrijednost, lako možete odabrati žicu potrebnog poprečnog presjeka prema donjoj tablici pravila električne instalacije. Izračunavanje poprečnog presjeka kabla prema jakosti struje je mnogo jednostavnije. Samo trebate pogledati posebnu tabelu kako biste napravili pravi izbor. Ali treba imati na umu da ova metoda ima svoju posebnost - poprečni presjek kabela u skrivenom ožičenju trebao bi biti nešto veći nego u otvorenom ožičenju. To je zbog činjenice da će se, kada je pod opterećenjem bez pristupa zraka, kabel više zagrijati.
U zaključku, želio bih napomenuti da se, kao opće pravilo, preporučuje korištenje trožilne žice, od kojih će se jedna žica koristiti za uzemljenje. Znajući ove i gore navedene informacije, lako možete odabrati kabel koji može izdržati opterećenje svih električnih uređaja koji se koriste u vašem domu.
Zdravo. Tema današnjeg članka je “ Presjek kabla po snazi". Ove informacije će biti korisne i kod kuće i na poslu. Razgovarat ćemo o tome kako izračunati poprečni presjek kabela po snazi i napraviti izbor koristeći prikladnu tablicu.
Zašto je to uopšte potrebno? izaberite odgovarajući presek kabla?
Jednostavno rečeno, ovo je neophodno za normalan rad svega što je povezano sa električnom strujom. Bilo da je u pitanju fen za kosu, mašina za veš, motor ili transformator. Danas inovacije još nisu stigle do bežičnog prijenosa električne energije (mislim da neće uskoro stići, dakle, glavna sredstva za prijenos i distribuciju električne struje su kablovi i žice);
Uz mali poprečni presjek kabla i opremu velike snage, kabel se može zagrijati, što dovodi do gubitka njegovih svojstava i uništavanja izolacije. Ovo nije dobro, tako da je potreban ispravan proračun.
dakle, izbor poprečnog presjeka kabla po snazi. Za odabir ćemo koristiti prikladnu tablicu:
Tabela je jednostavna, mislim da je ne vredi opisivati.
Recimo da imamo kuću, postavljamo zatvorene električne instalacije pomoću VVG kabla. Uzmite list papira i prepišite popis korištene opreme. Gotovo? U redu.
Kako saznati snagu? Napajanje možete pronaći na samoj opremi obično postoji oznaka na kojoj su zapisane glavne karakteristike:
Snaga se mjeri u vatima (W, W) ili kilovatima (kW, KW). Našao? Bilježimo podatke, a zatim ih zbrajamo.
Recimo da dobijete 20.000 W, to je 20 kW. Slika nam govori koliko energije troše svi električni prijemnici zajedno. Sada trebate razmisliti o tome koliko uređaja ćete istovremeno koristiti tokom dužeg vremenskog perioda? Recimo 80%. Koeficijent simultanosti u ovom slučaju je 0,8. Hajdemo proračun poprečnog presjeka kabla po snazi:
računamo: 20 x 0,8 = 16(kW)
Uraditi izbor poprečnog presjeka kabla prema snazi, pogledajte naše tabele:
