Вибір перерізу проводів та кабелів для електропроводки за струмом та потужністю за допомогою таблиць
Під час влаштування електропроводки необхідно заздалегідь визначити потужності споживачів. Це допоможе в оптимальному виборі кабелів. Такий вибір дозволить довго та безпечно експлуатувати проводку без ремонту.
Кабельна та провідникова продукція дуже різноманітна за своїми властивостями та цільовим призначенням, а також має великий розкид у цінах. Стаття розповідає про найважливіший параметр проводки - переріз проводу або кабелю за струмом і потужністю, і як визначити діаметр - розрахувати за формулою або вибрати таблицю.
Токонесуча частина кабелю виконується з металу. Частина площини, що проходить під прямим кутом до дроту, обмежена металом, називається перетином дроту. Як одиниця виміру використовують квадратні міліметри.
Переріз визначає допустимі струми, що проходять у дроті та кабелі. Цей струм, за законом Джоуля-Ленца, призводить до виділення тепла (пропорційно опору та квадрату струму), яке обмежує струм.
Умовно можна виділити три області температур:
- ізоляція залишається цілою;
- ізоляція обгорає, але метал залишається цілим;
- метал плавиться від високої температури.
З них лише перша є допустимою температурою експлуатації. Крім того, із зменшенням перерізу зростає його електричний опірщо призводить до збільшення падіння напруги у проводах.
Однак збільшення перерізу призводить до збільшення маси і особливо вартості або кабелю.
З матеріалів для промислового виготовлення кабельної продукції використовують чисту мідь чи алюміній. Ці метали мають різні фізичні властивості, зокрема, питомий опір, тому і перерізи, що вибираються під заданий струм, можуть виявитися різними.
Дізнайтеся з цього відео, як правильно підібрати перетин дроту або кабелю потужності для домашньої проводки:
Визначення та розрахунок жив за формулою
Тепер розберемося, як правильно розрахувати перетин дроту за потужністю знаючи формулу. Тут ми вирішимо задачу визначення перетину. Саме перетин є стандартним параметром, тому що номенклатура включає як одножильний варіант, так і багатожильні.Перевага багатожильних кабелів у їхній більшій гнучкості та стійкості до зламів при монтажі. Як правило, багатожильні виготовляють із міді.
Найпростіше визначається переріз круглого одножильного дроту, d- Діаметр, мм; S– площа у квадратних міліметрах:
Багатожильні розраховуються більш загальною формулою: n- Число жив, d- Діаметр жили, S- Площа:
Діаметр жили можна визначити, знявши ізоляцію та заміривши діаметр по голому металу штангенциркулем або мікрометром.
Щільність струму визначається дуже просто, це число ампер на переріз. Існує два варіанти проводки: відкрита та закрита. Відкрита допускає більшу щільність струму, за рахунок кращої тепловіддачі в довкілля. Закрита вимагає поправки в меншу сторону, щоб баланс тепла не призвів до перегріву в лотку, кабельному каналі або шахті, що може спричинити коротке замикання або навіть пожежу.
Точні теплові розрахунки дуже складні, практично виходять із допустимої температури експлуатації найбільш критичного елемента в конструкції, якою і вибирають щільність струму.
Таким чином, допустима щільність струму, це величина, при якій нагрівання ізоляції всіх дротів у пучку (кабельному каналі) залишається безпечним, з урахуванням максимальної температури навколишнього середовища.
Таблиця перерізу мідного та алюмінієвого дроту або кабелю по струму:
У таблиці 1 наводиться допустима щільність струмів для температур не вище кімнатної. Більшість сучасних проводів мають ПВХ або поліетиленову ізоляцію, що допускає нагрівання при експлуатації не більше 70-90°C. Для гарячих приміщень щільність струмів необхідно знижувати з коефіцієнтом 0.9 на кожні 10°C до температур граничної експлуатації проводів або кабелю.
Тепер про те, що вважати відкритою і що . є проводка, якщо вона виконана хомутами (шинкою) по стінах, стелі, вздовж несучого троса або повітрям. Закрита прокладена в кабельних лотках, замурована у стіни під штукатурку, виконана у трубах, оболонці або прокладена у ґрунті. Також слід вважати проведення закритим, якщо воно знаходиться в або . Закрита охолоджується гірше.
Наприклад, нехай у приміщенні сушарки градусник показує 50°С. До якого значення слід зменшити густину струму мідного кабелю, прокладеного в цьому приміщенні по стелі, якщо ізоляція кабелю витримує нагрівання до 90 ° C? Різниця становить 50-20 = 30 градусів, отже, потрібно тричі використовувати коефіцієнт. Відповідь:
Приклад підрахунку ділянки проводки та навантаження
Нехай підвісна стеля висвітлюється шістьма світильниками потужністю по 80 Вт кожен і вони вже з'єднані між собою. Нам потрібно підвести до них харчування, використовуючи алюмінієвий кабель. Вважатимемо проводку закритою, приміщення сухим, а температуру кімнатною. Тепер дізнаємося, як порахувати за потужністю мідного та алюмінієвого кабелів, для цього використовуємо рівняння, що визначає потужність (мережну напругу за новими стандартами вважаємо рівним 230 В):
Використовуючи відповідну щільність струму для алюмінію з таблиці 1, знайдемо переріз, необхідний для роботи лінії без перегріву:
Якщо нам потрібно знайти діаметр дроту, використовуємо формулу:
Відповідним буде кабель АППВ2х1.5 (перетин 1.5 мм.кв). Це, мабуть, найтонший кабель, який можна знайти на ринку (і один із найдешевших). У наведеному випадку він забезпечує двократний запас потужності, тобто на даній лінії може бути встановлений споживач з допустимою потужністю навантаження до 500 Вт, наприклад, вентилятор, сушарка або додаткові світильники.
Розетки на цю лінію встановлювати неприпустимо, тому що в них може бути включений (а, швидше за все, і буде) потужний споживач, і це призведе до перевантаження ділянки лінії.
Швидкий підбір: корисні стандарти та співвідношення
Для економії часу, розрахунки зазвичай зводять у таблиціТим більше що номенклатура кабельних виробів досить обмежена. У наступній таблиці наводиться розрахунок перерізу мідного та алюмінієвого проводів за споживаною потужністю та силою струму в залежності від призначення - для відкритої та закритої проводки. Діаметр виходить як функція від потужності навантаження, металу та типу проводки. Напруга мережі вважається рівною 230 В.
Таблиця дає можливість швидко вибрати перетин чи діаметрякщо відома потужність навантаження. Знайдене значення округляється у бік до найближчого значення з номенклатурного ряду.
У наступній таблиці зведено дані допустимих струмів за перерізами та потужністю матеріалів кабелів та проводів для розрахунку та швидкого вибору найбільш підходящих:
Пристрій проводки, крім іншого, вимагає навичок проектуваннящо є не у кожного, хто хоче її зробити. Недостатньо мати лише добрі навички в електромонтажі. Дехто плутає проектування з оформленням документації за якимись правилами. Це зовсім різні речі. Хороший проект може бути викладений на листках із зошита.
Насамперед, намалюйте план ваших приміщеньта позначте майбутні розетки та світильники. Дізнайтеся потужності всіх ваших споживачів: прасок, ламп, нагрівальних приладів і т. п. Потім впишіть потужності навантажень, які найчастіше споживаються в різних приміщеннях. Це дозволить вам вибрати найоптимальніші варіанти вибору кабелів.
Ви здивуєтеся, скільки тут можливостей та який резерв для економії грошей. Вибравши , підрахуйте довжину кожної лінії, яку ви ведете. Складіть все разом, і тоді ви придбаєте рівно те, що потрібно, і стільки, скільки потрібно.
Кожна лінія повинна бути захищена своїм (), розрахованим на струм, що відповідає допустимій потужності лінії (сума потужностей споживачів). Підпишіть автомати, розташовані в , наприклад: «кухня», «вітальня» і т.д.
Доцільно мати окрему лінію на все освітлення, тоді ви зможете спокійно лагодити розетку у вечірній час, не користуючись сірниками. Саме розетки найчастіше бувають перевантаженими. Забезпечуйте розетки достатньою потужністю – ви не знаєте заздалегідь, що вам доведеться туди вмикати.
У сирих приміщеннях використовуйте кабелі лише з подвійною ізоляцією! Використовуйте сучасні розетки («євро») та із заземлюючими провідниками та правильно підключайте заземлення. Одножильні дроти, особливо мідні, згинайте плавно, залишаючи радіус кілька сантиметрів. Це запобіжить їхньому зламу. У кабельних лотках та каналах дроту повинні лежати прямоале вільно, у жодному разі не можна натягувати їх, як струну.
В і має бути запас у кілька зайвих сантиметрів. При прокладанні необхідно переконатися, що ніде немає гострих кутів, які можуть надрізати ізоляцію. Затягувати клеми при підключенні необхідно щільно, А для багатожильних проводів цю процедуру слід зробити повторно, вони мають особливість усадки жил, у результаті з'єднання може ослабнути.
Мідні дроти та алюмінієві «не дружать» між собою з електрохімічних причин, безпосередньо з'єднувати їх не можна. Для цього можна використовувати спеціальні клемники або оцинковані шайби. Місця з'єднань завжди повинні бути сухими.
Пропонуємо вашій увазі цікаве та пізнавальне відео, як правильно розрахувати перетин кабелю за потужністю та довжиною:
Вибір проводів по перерізу є основним елементом проекту електропостачання будь-якого масштабу, від кімнати до великих мереж. Від цього залежатиме струм, який можна відбирати в навантаження та потужність. Правильний вибір проводів також забезпечує електро- та пожежну безпеку, та забезпечує економічний бюджет вашого проекту.
Завантаження...
