Projektując systemy zasilania elektrycznego dla obiektów, nie można tego zrobić bez obliczenia pola przekroju kabli i przewodów pod napięciem. Takie momenty jak pożar i bezpieczeństwo elektryczne są nie tylko ważne. Być może są one jednym z podstawowych elementów w projektowaniu i dalszym funkcjonowaniu instalacji elektrycznej.
Kalkulator
Obliczenie przekroju kabla można wykonać za pomocą kalkulatora. Zgodnie z aktualnymi dokumentami regulacyjnymi i technicznymi oraz warunkami normalnej bezawaryjnej pracy, podczas pracy długie obciążenia prądowe kabli są spowodowane przede wszystkim ich średnicą i materiałem, z którego są wykonane.
Oczywiście zmniejszenie standardowej powierzchni poprzecznej opon przewodzących prąd jest ekonomiczne. Taki krok znacznie zmniejsza koszt wymaganych materiałów i pracy, ale znacznie zwiększa ryzyko przegrzania okablowania, zniszczenia powłok izolacyjnych i wystąpienia zwarć z dalszymi, znacznie gorszymi konsekwencjami. Może to spowodować pożar i porażenie prądem ludzi.
Z drugiej strony nadmierny nadmiar przekroju przewodów prowadzi do znacznego wzrostu kosztów materiałów i prac instalacyjnych, co również jest niepożądane. Kalkulator do obliczania przekroju drutu według zużycia energii można łatwo znaleźć w Internecie, ale z reguły takie programy są bardzo wymagające pod względem dokładności i liczby parametrów początkowych. Są chwile, kiedy kalkulator do obliczania kabla według obciążenia nie jest dostępny lub informacja o parametrach jest niekompletna, przypuszczalna.
Jak zatem obliczyć przekrój i długość kabla, aby nie pozostać nierentownym i przestrzegać standardów bezpieczeństwa? Istnieją takie sposoby. Aby rozpocząć obliczanie przekroju drutu zgodnie ze zużyciem energii, należy obliczyć szacowane zużycie energii. Odbywa się to według wzoru:
P = (P1 + P2 + .. P n) * K * J
Gdzie:
- P oznacza całkowity pobór mocy;
- (P 1 … Pn) - odbiorniki energii od 1 do n;
- K - współczynnik jednoczesności, pokazuje liczbę odbiorców jednocześnie korzystających z sieci (tradycyjnie przyjmuje się, że wynosi 0, 8);
- J jest współczynnikiem bezpieczeństwa, pokazuje szacunkową wartość rezerwy mocy dla potencjalnych przyszłych odbiorców (przyjmuje się, że jest równa 1, 5-2).
Oprócz mocy ważnym czynnikiem przy wyborze kabla jest materiał produkcyjny. Różne materiały mają różne rezystywności i odpowiednio dają różne wartości spadku napięcia na stałej długości. Stosowane są głównie miedź i aluminium. Wybór należy ostatecznie do konsumenta. Dane dotyczące najczęstszych naprężeń w gospodarstwach domowych i przemyśle podano w poniższych tabelach.
Tabela obliczeń do wyboru średnicy drutów miedzianych
Do aluminium
Przekrój kabla dla długości i obciążenia
W codziennych warunkach, w procesie produkcji kabli, przewodów i przedłużaczy stosuje się następujący wzór:
I = P / U * cos φ, w którym:
- I - natężenie prądu, (amper);
- P - moc, (waty);
- U to napięcie sieciowe (wolty);
- cos φ jest współczynnikiem bezwymiarowym; zwykle przyjmuje się, że wynosi 0, 95–1.
Korzystając z tego wzoru i poniższej tabeli, można szybko znaleźć optymalną średnicę boczną dla określonej długości szyny zbiorczej.
Zależność mocy, prądu i długości drutu od przekroju
Przykład obliczeń jest następujący: w przypadku kabla o długości 75 metrów dla prądu 20 amperów o szacowanym zużyciu energii na poziomie 4, 5 kilowata należy wybrać drut o całkowitym przekroju 10 milimetrów kwadratowych. Możesz użyć kabla jednożyłowego o takim przekroju poprzecznym lub wielożyłowym, równym całkowitemu obszarowi. Należy wspomnieć, że przy określaniu długości proponowanego okablowania należy położyć pewien margines - rzędu piętnastu do dwudziestu centymetrów - na proponowanym przełączeniu (zaciski, spawanie, lutowanie itp.).
Profesjonalne porady
Na przykład weźmiemy zwykłe okablowanie mieszkania, obliczone na długim obciążeniu prądowym. Aby podjąć decyzję o wyborze przekroju dla przyszłego okablowania, obliczamy całkowity prąd wszystkich urządzeń elektrycznych, które mają być używane (lodówka, mikrofalówka, pralka, grzejniki, klimatyzacja itp.) Otrzymaną wartość należy pomnożyć przez współczynnik 0, 2, aby stworzyć margines i podzielić napięcie 220. Skoncentrowanie się na powyższej tabeli, znając całkowitą długość proponowanego okablowania, w celu ustalenia pola przekroju poprzecznego kabla nie jest trudne.
Należy zauważyć, że geometryczny kształt drutu o równym polu przekroju nie robi zasadniczej różnicy. Ze względu na wygodę zaleca się wybór drutów płaskich do prac wewnętrznych i drutów okrągłych do powierzchniowych.