Υπολογισμός της διατομής του καλωδίου κατά ισχύ και ρεύμα: πώς να υπολογίσετε σωστά την καλωδίωση

Σκοπεύετε να κάνετε εκσυγχρονισμός του ηλεκτρικού δικτύου ή επιπροσθέτως να επεκτείνετε το καλώδιο ρεύματος στην κουζίνα για να συνδέσετε μια νέα ηλεκτρική κουζίνα; Εδώ, θα είναι χρήσιμες ελάχιστες γνώσεις σχετικά με τη διατομή του αγωγού και την επίδραση αυτής της παραμέτρου στην ισχύ και το ρεύμα.

Συμφωνήστε ότι ο εσφαλμένος υπολογισμός της διατομής του καλωδίου οδηγεί σε υπερθέρμανση και βραχυκύκλωμα ή σε αδικαιολόγητο κόστος.

Είναι πολύ σημαντικό να πραγματοποιήσετε υπολογισμούς στο στάδιο του σχεδιασμού, λόγω αποτυχίας κρυφή καλωδίωση και η επακόλουθη αντικατάσταση συνδέεται με σημαντικό κόστος. Θα σας βοηθήσουμε να κατανοήσετε τις περιπλοκές των υπολογισμών προκειμένου να αποφύγετε προβλήματα στην περαιτέρω λειτουργία των ηλεκτρικών δικτύων.

Για να μην σας επιβαρύνουμε με πολύπλοκους υπολογισμούς, επιλέξαμε σαφείς τύπους και επιλογές υπολογισμού, παρουσιάσαμε τις πληροφορίες σε προσβάσιμη μορφή και παρέχουμε στους τύπους επεξηγήσεις. Στο άρθρο προστέθηκαν επίσης θεματικές φωτογραφίες και υλικό βίντεο, επιτρέποντάς σας να κατανοήσετε ξεκάθαρα την ουσία του θέματος που εξετάζουμε.

Υπολογισμός διατομής για ισχύ καταναλωτή

Ο κύριος σκοπός των αγωγών είναι η παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές στην απαιτούμενη ποσότητα. Δεδομένου ότι οι υπεραγωγοί δεν είναι διαθέσιμοι υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η αντίσταση του υλικού του αγωγού.

Υπολογισμός της απαιτούμενης ενότητας αγωγούς και καλώδια ανάλογα με τη συνολική ισχύ των καταναλωτών βασίζεται στη μακροχρόνια εμπειρία λειτουργίας.

Ας ξεκινήσουμε τη γενική πορεία των υπολογισμών πραγματοποιώντας πρώτα υπολογισμούς χρησιμοποιώντας τον τύπο:

P = (P1+P2+..PN)*K*J,

Οπου:

• Π – την ισχύ όλων των καταναλωτών που είναι συνδεδεμένοι στον υπολογιζόμενο κλάδο σε Watts.
• P1, P2, PN – ισχύς του πρώτου, του δεύτερου, του nου καταναλωτή, αντίστοιχα, σε Watts.

Έχοντας λάβει το αποτέλεσμα στο τέλος των υπολογισμών χρησιμοποιώντας τον παραπάνω τύπο, ήρθε η ώρα να στραφούμε στα δεδομένα του πίνακα.

Τώρα πρέπει να επιλέξετε την απαιτούμενη ενότητα σύμφωνα με τον Πίνακα 1.

Πίνακας 1. Η διατομή του σύρματος πρέπει πάντα να επιλέγεται στην πλησιέστερη μεγαλύτερη πλευρά (+)

Στάδιο #1 - υπολογισμός άεργου και ενεργού ισχύος

Οι δυνατότητες καταναλωτή αναφέρονται στα έγγραφα του εξοπλισμού. Συνήθως, τα φύλλα δεδομένων εξοπλισμού υποδεικνύουν την ενεργή ισχύ μαζί με την άεργη ισχύ.

Οι συσκευές με ενεργό τύπο φορτίου μετατρέπουν όλη την λαμβανόμενη ηλεκτρική ενέργεια, λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση, σε χρήσιμη εργασία: μηχανική, θερμική ή άλλου τύπου.

Οι συσκευές με ενεργά φορτία περιλαμβάνουν λαμπτήρες πυρακτώσεως, θερμάστρες και ηλεκτρικές σόμπες.

Για τέτοιες συσκευές, ο υπολογισμός της ισχύος με ρεύμα και τάση έχει τη μορφή:

P=U*I,

Οπου:

• Π – ισχύς σε W;
• U – τάση σε V;
• Εγώ – ένταση ρεύματος στο Α.

Οι συσκευές με αντιδραστικό τύπο φορτίου είναι σε θέση να συσσωρεύουν ενέργεια που προέρχεται από μια πηγή και στη συνέχεια να την επιστρέφουν. Αυτή η ανταλλαγή συμβαίνει λόγω της μετατόπισης του ημιτονοειδούς ρεύματος και του ημιτονοειδούς τάσης.

Σε μηδενική μετατόπιση φάσης, η ισχύς P=U*I έχει πάντα θετική τιμή. Οι συσκευές με ενεργό τύπο φορτίου έχουν ένα τέτοιο γράφημα των φάσεων του ρεύματος και της τάσης (I, i - ρεύμα, U, u - τάση, π - pi ίσο με 3,14)

Οι συσκευές με άεργο ισχύ περιλαμβάνουν ηλεκτρικούς κινητήρες, ηλεκτρονικές συσκευές όλων των μεγεθών και σκοπών και μετασχηματιστές.

Όταν υπάρχει μετατόπιση φάσης μεταξύ του ημιτονοειδούς ρεύματος και του ημιτονοειδούς τάσης, η ισχύς P=U*I μπορεί να είναι αρνητική (I, i - ρεύμα, U, u - τάση, π - pi ίση με 3,14). Μια συσκευή αέργου ισχύος επιστρέφει την αποθηκευμένη ενέργεια πίσω στην πηγή

Τα ηλεκτρικά δίκτυα είναι κατασκευασμένα με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια προς μία κατεύθυνση από την πηγή στο φορτίο.

Επομένως, η επιστρεφόμενη ενέργεια από έναν καταναλωτή με αντιδραστικό φορτίο είναι παρασιτική και σπαταλάται για τη θέρμανση των αγωγών και άλλων εξαρτημάτων.

Η άεργος ισχύς εξαρτάται από τη γωνία φάσης μεταξύ των ημιτονοειδών τάσης και ρεύματος. Η γωνία μετατόπισης φάσης εκφράζεται μέσω του cosφ.

Για να βρείτε τη συνολική ισχύ, χρησιμοποιήστε τον τύπο:

P = Q / cosφ,

Οπου Q – άεργος ισχύς σε VAR.

Συνήθως, το φύλλο δεδομένων της συσκευής υποδεικνύει άεργο ισχύ και cosφ.

Παράδειγμα: το διαβατήριο για το σφυροτρύπανο υποδεικνύει άεργο ισχύ 1200 VAr και cosφ = 0,7.Επομένως, η συνολική κατανάλωση ενέργειας θα είναι ίση με:

P = 1200/0,7 = 1714 W

Εάν δεν μπορούσε να βρεθεί το cosφ, για τη συντριπτική πλειοψηφία των οικιακών ηλεκτρικών συσκευών το cosφ μπορεί να ληφθεί ίσο με 0,7.

Στάδιο #2 - αναζήτηση για συντελεστές ταυτόχρονης και περιθωρίου

κ – αδιάστατος συντελεστής ταυτόχρονης λειτουργίας, δείχνει πόσοι καταναλωτές μπορούν να συνδεθούν ταυτόχρονα στο δίκτυο. Σπάνια συμβαίνει όλες οι συσκευές να καταναλώνουν ρεύμα ταυτόχρονα.

Η ταυτόχρονη λειτουργία της τηλεόρασης και του μουσικού κέντρου είναι απίθανη. Από την καθιερωμένη πρακτική, το Κ μπορεί να ληφθεί ίσο με 0,8. Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε όλους τους καταναλωτές ταυτόχρονα, το K θα πρέπει να οριστεί σε 1.

J – αδιάστατος παράγοντας ασφάλειας. Χαρακτηρίζει τη δημιουργία αποθεματικού ισχύος για μελλοντικούς καταναλωτές.

Η πρόοδος δεν μένει ακίνητη· κάθε χρόνο εφευρίσκονται νέες καταπληκτικές και χρήσιμες ηλεκτρικές συσκευές. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας αναμένεται να αυξηθεί κατά 84% έως το 2050. Τυπικά το J λαμβάνεται μεταξύ 1,5 και 2,0.

Στάδιο #3 - εκτέλεση υπολογισμών χρησιμοποιώντας τη γεωμετρική μέθοδο

Σε όλους τους ηλεκτρικούς υπολογισμούς, λαμβάνεται η περιοχή διατομής του αγωγού - η διατομή του πυρήνα. Μετρημένο σε mm².

Συχνά είναι απαραίτητο να μάθετε πώς να υπολογίζετε σωστά διάμετρος καλωδίου καλώδια αγωγών.

Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει ένας απλός γεωμετρικός τύπος για ένα μονολιθικό στρογγυλό σύρμα:

S = π*R² = π*Δ²/4, ή αντιστρόφως

D = √(4*S / π)

Για ορθογώνιους αγωγούς:

S = h * m,

Οπου:

• μικρό – εμβαδόν πυρήνα σε mm²;
• R – ακτίνα πυρήνα σε mm.
• ρε – διάμετρος πυρήνα σε mm.
• ω, μ – πλάτος και ύψος, αντίστοιχα, σε mm.
• π — το pi ισούται με 3,14.

Εάν αγοράσετε ένα συρματόσχοινο σύρμα, στο οποίο ένας αγωγός αποτελείται από πολλά στριμμένα σύρματα στρογγυλής διατομής, τότε ο υπολογισμός πραγματοποιείται σύμφωνα με τον τύπο:

S = N*D²/1,27,

Οπου Ν – αριθμός συρμάτων στον πυρήνα.

Τα καλώδια με πυρήνες στριμμένους από πολλά καλώδια έχουν γενικά καλύτερη αγωγιμότητα από τα μονολιθικά. Αυτό οφείλεται στις ιδιαιτερότητες της ροής ρεύματος μέσω ενός αγωγού με στρογγυλή διατομή.

Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι η κίνηση ομοίων φορτίων κατά μήκος ενός αγωγού. Όπως τα φορτία απωθούν το ένα το άλλο, έτσι και η πυκνότητα κατανομής φορτίου μετατοπίζεται προς την επιφάνεια του αγωγού.

Ένα άλλο πλεονέκτημα των συρμάτων είναι η ευελιξία και η μηχανική τους αντοχή. Τα μονολιθικά καλώδια είναι φθηνότερα και χρησιμοποιούνται κυρίως για σταθερή εγκατάσταση.

Στάδιο #4—υπολογίστε τη διατομή ισχύος στην πράξη

Εργο: η συνολική ισχύς των καταναλωτών στην κουζίνα είναι 5000 W (που σημαίνει ότι η ισχύς όλων των ενεργών καταναλωτών έχει υπολογιστεί εκ νέου). Όλοι οι καταναλωτές είναι συνδεδεμένοι σε μονοφασικό δίκτυο 220 V και τροφοδοτούνται από έναν κλάδο.

Πίνακας 2. Εάν σκοπεύετε να συνδέσετε επιπλέον καταναλωτές στο μέλλον, ο πίνακας δείχνει την απαιτούμενη ισχύ των κοινών οικιακών συσκευών (+)

Λύση:

Ας πάρουμε τον συντελεστή συγχρονικότητας K ίσο με 0,8. Η κουζίνα είναι χώρος συνεχούς καινοτομίας, ποτέ δεν ξέρεις, ο συντελεστής ασφάλειας είναι J=2,0. Η συνολική εκτιμώμενη ισχύς θα είναι:

P = 5000*0,8*2 = 8000 W = 8 kW

Χρησιμοποιώντας την τιμή της υπολογιζόμενης ισχύος, αναζητούμε την πλησιέστερη τιμή στον Πίνακα 1.

Η πλησιέστερη κατάλληλη διατομή πυρήνα για μονοφασικό δίκτυο είναι ένας χάλκινος αγωγός με διατομή 4 mm². Παρόμοιο μέγεθος σύρματος με πυρήνα αλουμινίου 6mm².

Για καλωδίωση μονού πυρήνα, η ελάχιστη διάμετρος θα είναι 2,3 mm και 2,8 mm, αντίστοιχα.Στην περίπτωση χρήσης επιλογής πολλαπλών πυρήνων, συνοψίζεται η διατομή των μεμονωμένων πυρήνων.

Υπολογισμός τρέχουσας διατομής

Οι υπολογισμοί της απαιτούμενης διατομής ρεύματος και ισχύος των καλωδίων και των καλωδίων θα παρέχουν πιο ακριβή αποτελέσματα.Τέτοιοι υπολογισμοί καθιστούν δυνατή την αξιολόγηση της συνολικής επίδρασης διαφόρων παραγόντων στους αγωγούς, συμπεριλαμβανομένου του θερμικού φορτίου, της μάρκας των καλωδίων, του τύπου τοποθέτησης, των συνθηκών λειτουργίας κ.λπ.

Ολόκληρος ο υπολογισμός πραγματοποιείται στα ακόλουθα βήματα:

• επιλογή ισχύος όλων των καταναλωτών ·
• υπολογισμός των ρευμάτων που διέρχονται από έναν αγωγό.
• επιλογή κατάλληλης διατομής με χρήση πινάκων.

Για αυτήν την επιλογή υπολογισμού, η ισχύς των καταναλωτών ως προς το ρεύμα και την τάση λαμβάνεται χωρίς να λαμβάνονται υπόψη συντελεστές διόρθωσης. Θα ληφθούν υπόψη κατά την άθροιση της τρέχουσας ισχύος.

Στάδιο #1 - υπολογισμός της ισχύος ρεύματος χρησιμοποιώντας τύπους

Για όσους έχουν ξεχάσει το μάθημα της σχολικής φυσικής, προσφέρουμε τους βασικούς τύπους με τη μορφή γραφικού διαγράμματος ως οπτικό φύλλο εξαπάτησης:

Ο "Classic Wheel" δείχνει ξεκάθαρα τη σχέση των τύπων και την αλληλεξάρτηση των χαρακτηριστικών του ηλεκτρικού ρεύματος (Ι - ισχύς ρεύματος, P - ισχύς, U - τάση, R - ακτίνα πυρήνα)

Ας γράψουμε την εξάρτηση του ρεύματος I από την ισχύ P και την τάση γραμμής U:

I = P/U_μεγάλο,

Οπου:

• Εγώ — ένταση ρεύματος, σε αμπέρ.
• Π — ισχύς σε watt.
• U_μεγάλο — τάση γραμμής σε βολτ.

Η τάση γραμμής εξαρτάται γενικά από την πηγή τροφοδοσίας, μπορεί να είναι μονοφασική ή τριφασική.

Σχέση μεταξύ γραμμικής και φάσης τάσης:

1. U_μεγάλο = U*cosφ σε περίπτωση μονοφασικής τάσης.
2. U_μεγάλο = U*√3*cosφ σε περίπτωση τριφασικής τάσης.

Για οικιακούς ηλεκτρικούς καταναλωτές, το cosφ=1 είναι αποδεκτό, επομένως η γραμμική τάση μπορεί να ξαναγραφεί:

1. U_μεγάλο = 220 V για μονοφασική τάση.
2. U_μεγάλο = 380 V για τριφασική τάση.

Στη συνέχεια, συνοψίζουμε όλα τα ρεύματα που καταναλώνονται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

I = (I1+I2+…IN)*K*J,

Οπου:

• Εγώ – συνολικό ρεύμα σε αμπέρ.
• Ι1..ΕΝ – τρέχουσα ισχύς κάθε καταναλωτή σε αμπέρ.
• κ – συντελεστής ταυτόχρονης
• J - παράγοντας ασφαλείας.

Οι συντελεστές K και J έχουν τις ίδιες τιμές με αυτές που χρησιμοποιούνται κατά τον υπολογισμό της συνολικής ισχύος.

Μπορεί να υπάρχει περίπτωση όταν σε ένα τριφασικό δίκτυο ένα ρεύμα άνισης ισχύος διαρρέει διαφορετικούς αγωγούς φάσης.

Αυτό συμβαίνει όταν οι μονοφασικοί και τριφασικοί καταναλωτές συνδέονται ταυτόχρονα σε ένα τριφασικό καλώδιο. Για παράδειγμα, ένα τριφασικό μηχάνημα και ένας μονοφασικός φωτισμός τροφοδοτούνται.

Γεννιέται ένα φυσικό ερώτημα: πώς υπολογίζεται η διατομή ενός συνδεδεμένου σύρματος σε τέτοιες περιπτώσεις; Η απάντηση είναι απλή - οι υπολογισμοί γίνονται με βάση τον πιο φορτωμένο πυρήνα.

Στάδιο #2 - επιλογή κατάλληλης ενότητας χρησιμοποιώντας πίνακες

Οι κανόνες λειτουργίας για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις (PEU) περιέχουν έναν αριθμό πινάκων για την επιλογή της απαιτούμενης διατομής του πυρήνα του καλωδίου.

Η αγωγιμότητα ενός αγωγού εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Για τους μεταλλικούς αγωγούς, η αντίσταση αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.

Όταν ξεπεραστεί ένα συγκεκριμένο όριο, η διαδικασία γίνεται αυτοσυντηρούμενη: όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο μεγαλύτερη η αντίσταση κ.λπ. μέχρι να καεί ο αγωγός ή να προκαλέσει βραχυκύκλωμα.

Οι επόμενοι δύο πίνακες (3 και 4) δείχνουν τη διατομή των αγωγών ανάλογα με τα ρεύματα και τη μέθοδο εγκατάστασης.

Πίνακας 3. Αρχικά, πρέπει να επιλέξετε τη μέθοδο τοποθέτησης των καλωδίων, αυτή καθορίζει πόσο αποτελεσματική είναι η ψύξη (+)

Ένα καλώδιο διαφέρει από ένα σύρμα στο ότι όλοι οι πυρήνες καλωδίων, εξοπλισμένοι με τη δική τους μόνωση, συστρέφονται σε μια δέσμη και περικλείονται σε μια κοινή μονωτική θήκη. Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τις διαφορές και τους τύπους καλωδιακών προϊόντων γράφονται σε αυτό άρθρο.

Πίνακας 4. Η ανοιχτή μέθοδος υποδεικνύεται για όλες τις τιμές διατομής αγωγού, ωστόσο, στην πράξη, τμήματα κάτω των 3 mm2 δεν τοποθετούνται ανοιχτά για λόγους μηχανικής αντοχής (+)

Όταν χρησιμοποιείτε πίνακες, εφαρμόζονται οι ακόλουθοι συντελεστές στο επιτρεπόμενο συνεχές ρεύμα:

• 0,68 αν 5-6 πυρήνες?
• 0,63 αν 7-9 πυρήνες?
• 0,6 αν 10-12 πυρήνες.

Οι συντελεστές μείωσης εφαρμόζονται στις τρέχουσες τιμές από τη στήλη "ανοιχτή".

Ο ουδέτερος και ο αγωγός γείωσης δεν περιλαμβάνονται στον αριθμό των αγωγών.

Σύμφωνα με τα πρότυπα PES, η επιλογή της διατομής του ουδέτερου αγωγού σύμφωνα με το επιτρεπόμενο συνεχές ρεύμα γίνεται τουλάχιστον στο 50% του αγωγού φάσης.

Οι επόμενοι δύο πίνακες (5 και 6) δείχνουν την εξάρτηση του επιτρεπόμενου μακροπρόθεσμου ρεύματος κατά την τοποθέτησή του στο έδαφος.

Πίνακας 5. Εξαρτήσεις επιτρεπόμενου μακροπρόθεσμου ρεύματος για χάλκινα καλώδια όταν τοποθετούνται στον αέρα ή στο έδαφος

Το τρέχον φορτίο όταν τοποθετείται ανοιχτά και όταν τοποθετείται βαθιά στο έδαφος διαφέρει. Γίνονται αποδεκτά ως ίσα εάν η τοποθέτηση στο έδαφος πραγματοποιείται με τη χρήση δίσκων.

Πίνακας 6. Εξαρτήσεις επιτρεπόμενου συνεχούς ρεύματος για καλώδια αλουμινίου όταν τοποθετούνται στον αέρα ή στο έδαφος

Για την εγκατάσταση προσωρινών γραμμών τροφοδοσίας (μεταφοράς, εάν για ιδιωτική χρήση), ισχύει ο παρακάτω πίνακας (7).

Πίνακας 7. Επιτρεπόμενο συνεχές ρεύμα όταν χρησιμοποιούνται φορητά κορδόνια εύκαμπτων σωλήνων, φορητοί εύκαμπτοι σωλήνας και καλώδια άξονα, καλώδια προβολέων, εύκαμπτα φορητά καλώδια. Χρησιμοποιούνται μόνο χάλκινοι αγωγοί

Κατά την τοποθέτηση καλωδίων στο έδαφος, εκτός από τις ιδιότητες απαγωγής θερμότητας, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η ειδική αντίσταση, η οποία αντικατοπτρίζεται στον ακόλουθο πίνακα (8):

Πίνακας 8. Συντελεστής διόρθωσης ανάλογα με τον τύπο και την ειδική αντίσταση του εδάφους για το επιτρεπόμενο μακροπρόθεσμο ρεύμα, κατά τον υπολογισμό της διατομής του καλωδίου (+)

Υπολογισμός και επιλογή πυρήνων χαλκού έως 6 mm² ή αλουμίνιο έως 10 χλστ² πραγματοποιείται όπως για συνεχές ρεύμα.

Στην περίπτωση μεγάλων διατομών, είναι δυνατό να εφαρμοστεί ένας συντελεστής μείωσης:

0,875 * √Τ_pv

Οπου Τ_pv — αναλογία διάρκειας μεταγωγής προς διάρκεια κύκλου.

Η διάρκεια της ενεργοποίησης θεωρείται ότι δεν υπερβαίνει τα 4 λεπτά. Σε αυτή την περίπτωση, ο κύκλος δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 10 λεπτά.

Όταν επιλέγετε ένα καλώδιο για τη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας ξύλινο σπίτι Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στην αντοχή του στη φωτιά.

Στάδιο #3 - υπολογισμός της τρέχουσας διατομής του αγωγού χρησιμοποιώντας ένα παράδειγμα

Εργο: υπολογίστε το απαιτούμενο τμήμα καλώδιο χαλκού για σύνδεση:

• τριφασική ξυλουργική μηχανή με ισχύ 4000 W.
• τριφασική μηχανή συγκόλλησης με ισχύ 6000 W.
• οικιακές συσκευές στο σπίτι συνολικής ισχύος 25.000 W.

Η σύνδεση θα γίνει με πενταπύρηνο καλώδιο (τριφασικοί αγωγοί, ένας ουδέτερος και ένας γείωση), τοποθετημένο στο έδαφος.

Η μόνωση των προϊόντων καλωδίων και καλωδίων υπολογίζεται για μια συγκεκριμένη τάση λειτουργίας. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η τάση λειτουργίας του προϊόντος του που υποδεικνύεται από τον κατασκευαστή πρέπει να είναι υψηλότερη από την τάση δικτύου

Λύση.

Βήμα 1. Υπολογίζουμε τη γραμμική τάση μιας τριφασικής σύνδεσης:

U_μεγάλο = 220 * √3 = 380 V

Βήμα 2. Οι οικιακές συσκευές, μια εργαλειομηχανή και μια μηχανή συγκόλλησης έχουν άεργο ισχύ, επομένως η ισχύς των μηχανημάτων και του εξοπλισμού θα είναι:

Π_{εκείνοι} = 25000 / 0,7 = 35700 W

Π_obor = 10000 / 0,7 = 14300 W

Βήμα #3. Ρεύμα που απαιτείται για τη σύνδεση οικιακών συσκευών:

Εγώ_{εκείνοι} = 35700 / 220 = 162 Α

Βήμα #4. Ρεύμα που απαιτείται για τη σύνδεση εξοπλισμού:

Εγώ_obor = 14300 / 380 = 38 Α

Βήμα #5. Το απαιτούμενο ρεύμα για τη σύνδεση οικιακών συσκευών υπολογίζεται με βάση μια φάση. Σύμφωνα με το πρόβλημα, υπάρχουν τρεις φάσεις. Επομένως, το ρεύμα μπορεί να κατανεμηθεί μεταξύ των φάσεων. Για απλότητα, υποθέτουμε μια ομοιόμορφη κατανομή:

Εγώ_{εκείνοι} = 162 / 3 = 54 Α

Βήμα #6. Φασικό ρεύμα:

Εγώ_φά = 38 + 54 = 92 Α

Βήμα #7. Ο εξοπλισμός και οι οικιακές συσκευές δεν θα λειτουργούν ταυτόχρονα· επιπλέον, θα διαθέσουμε απόθεμα 1,5. Μετά την εφαρμογή των συντελεστών διόρθωσης:

Εγώ_φά = 92 * 1,5 * 0,8 = 110 Α

Βήμα #8. Αν και το καλώδιο περιέχει 5 πυρήνες, λαμβάνονται υπόψη μόνο τρεις πυρήνες φάσης. Σύμφωνα με τον Πίνακα 8 στο καλώδιο τριών πυρήνων στήλης στο έδαφος, βρίσκουμε ότι ένα ρεύμα 115 A αντιστοιχεί σε διατομή πυρήνα 16 mm².

Βήμα #9. Σύμφωνα με τον Πίνακα 8, εφαρμόζουμε διορθωτικό συντελεστή ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της γης. Για έναν κανονικό τύπο γης, ο συντελεστής είναι 1.

Βήμα #10. Προαιρετικά, υπολογίστε τη διάμετρο του πυρήνα:

D = √(4*16 / 3,14) = 4,5 mm

Εάν ο υπολογισμός γινόταν μόνο με βάση την ισχύ, χωρίς να ληφθούν υπόψη οι ιδιαιτερότητες της τοποθέτησης καλωδίων, τότε η διατομή του πυρήνα θα ήταν 25 mm². Ο υπολογισμός της ισχύος ρεύματος είναι πιο περίπλοκος, αλλά μερικές φορές σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε σημαντικά χρήματα, ειδικά όταν πρόκειται για καλώδια τροφοδοσίας πολλαπλών πυρήνων.

Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με τη σχέση μεταξύ των τιμών τάσης και ρεύματος εδώ.

Υπολογισμός πτώσης τάσης

Οποιοσδήποτε αγωγός, εκτός από τους υπεραγωγούς, έχει αντίσταση. Επομένως, εάν το καλώδιο ή το καλώδιο είναι αρκετά μακρύ, εμφανίζεται πτώση τάσης.

Τα πρότυπα PES απαιτούν η διατομή του πυρήνα του καλωδίου να είναι τέτοια ώστε η πτώση τάσης να μην υπερβαίνει το 5%.

Πίνακας 9. Αντίσταση κοινών μεταλλικών αγωγών (+)

Αυτό αφορά κυρίως καλώδια χαμηλής τάσης μικρής διατομής.

Ο υπολογισμός της πτώσης τάσης έχει ως εξής:

R = 2*(ρ * L) / S,

U_μπλοκ = I * R,

U_% = (U_μπλοκ /u_lin) * 100,

Οπου:

• 2 – συντελεστής λόγω του γεγονότος ότι το ρεύμα ρέει αναγκαστικά μέσω δύο καλωδίων.
• R – αντίσταση αγωγού, Ohm;
• ρ — αντίσταση αγωγού, Ohm*mm²/Μ;
• μικρό – διατομή αγωγού, mm²;
• U_μπλοκ – πτώση τάσης, V;
• U_% - πτώση τάσης σε σχέση με U_lin,%.

Χρησιμοποιώντας τύπους, μπορείτε να εκτελέσετε ανεξάρτητα τους απαραίτητους υπολογισμούς.

Παράδειγμα υπολογισμού μεταφοράς

Εργο: υπολογίστε την πτώση τάσης για ένα χάλκινο σύρμα με διατομή ενός πυρήνα 1,5 mm². Το καλώδιο απαιτείται για τη σύνδεση μιας μονοφασικής ηλεκτρικής μηχανής συγκόλλησης συνολικής ισχύος 7 kW. Μήκος σύρματος 20 m.

Όσοι επιθυμούν να συνδέσουν μια οικιακή μηχανή συγκόλλησης σε κλάδο ηλεκτρικού δικτύου θα πρέπει να λάβουν υπόψη το τρέχον κόσκινο για το οποίο έχει σχεδιαστεί το χρησιμοποιούμενο καλώδιο. Είναι πιθανό η συνολική ισχύς των συσκευών λειτουργίας να είναι μεγαλύτερη. Η καλύτερη επιλογή είναι να συνδέσετε τους καταναλωτές σε ξεχωριστά υποκαταστήματα

Λύση:

Βήμα 1. Υπολογίζουμε την αντίσταση του χάλκινου σύρματος χρησιμοποιώντας τον Πίνακα 9:

R = 2*(0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ohm

Βήμα 2. Ρεύμα που διαρρέει τον αγωγό:

I = 7000 / 220 = 31,8 A

Βήμα #3. Πτώση τάσης στο καλώδιο:

U_μπλοκ = 31,8 * 0,47 = 14,95 V

Βήμα #4. Υπολογίζουμε το ποσοστό πτώσης τάσης:

U_% = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%

Συμπέρασμα: για τη σύνδεση της μηχανής συγκόλλησης απαιτείται αγωγός μεγάλης διατομής.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Υπολογισμός της διατομής του αγωγού χρησιμοποιώντας τους τύπους:

Συστάσεις από ειδικούς σχετικά με την επιλογή προϊόντων καλωδίων και καλωδίων:

Οι παραπάνω υπολογισμοί ισχύουν για αγωγούς χαλκού και αλουμινίου για βιομηχανική χρήση. Για άλλους τύπους αγωγών, η συνολική μεταφορά θερμότητας υπολογίζεται εκ των προτέρων.

Με βάση αυτά τα δεδομένα, υπολογίζεται το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να διαρρέει τον αγωγό χωρίς να προκαλέσει υπερβολική θέρμανση.

Εάν έχετε ερωτήσεις σχετικά με τη μέθοδο υπολογισμού της διατομής του καλωδίου ή θέλετε να μοιραστείτε την προσωπική σας εμπειρία, αφήστε σχόλια σε αυτό το άρθρο.Η ενότητα αναθεώρησης βρίσκεται παρακάτω.