A vezetékek és kábelek keresztmetszeti területe az áramszilárdságtól függően, a szükséges kábel keresztmetszet kiszámítása

A régi vezetékek kijavításához vagy egy új telepítéséhez ki kell választania a kívánt keresztmetszetű kábelt, hogy ellenálljon a várt terhelésnek.

Ha a régi huzalozás nem megfelelő, akkor ki kell cserélnie, de mielőtt egy hasonlóra cserélné, derítse ki, miért okozott problémát a régi. Lehetséges, hogy egyszerűen csak mechanikai sérülések merültek fel, vagy a szigetelés használhatatlanná vált, és még jelentősebb probléma a vezetékek meghibásodása a megengedett terhelés túllépése miatt.

Mi a különbség a kábeltermékek között, mi a fő jellemzői?

Először meg kell határozni, hogy a hálózatban milyen feszültségű a kábelek. Háztartási hálózatokhoz gyakran használnak VVG, PUGNP típusú kábeleket és vezetékeket (csak a modern PUE előírások tiltják a gyártás során alkalmazott keresztmetszeti tűréshatárok miatt, akár 30% -ig, és a megengedett szigetelőréteg vastagsága 0,3 mm, szemben a PUE 0,4-ével), ШВВП és mások .

Ha elmozdul a definícióktól, a vezeték és a kábel minimálisan különbözik, elsősorban a GOST vagy a TU meghatározása alapján, amely szerint készültek. Végül is nagyszámú vezeték van a piacon 2-3 vezetékkel és két rétegű szigeteléssel, például ugyanazon PUGNP vagy PUNP.

Az engedélyezett feszültséget a kábelszigetelés határozza meg

Kábel kiválasztásához, a feszültség mellett, figyelembe kell venni annak működési feltételeit is. A mozgó szerszám és a felszerelés rugalmasnak kell lennie, rögzített elemek csatlakoztatásához elvileg nem számít, de jobb, ha inkább a monolit maggal rendelkező kábelt részesíti előnyben.

A vásárláskor a döntő tényező a mag keresztmetszeti területe, mm2-ben mérve, attól függ a vezető képessége, hogy ellenálljon egy hosszú terhelésnek.

Mi befolyásolja a kábelen keresztüli megengedett áramot?

Először térjünk a fizika alapjaira. Létezik egy ilyen Joule-Lenz törvény, amelyet két tudós, James Joule (1841-ben) és Emilius Lenz (1842-ben) függetlenül fedez fel, és ezért kettős nevet kapott. Ez a törvény tehát kvantitatív módon írja le a vezetéken átáramló elektromos áram hőhatását.

Az áram sűrűségében kifejezve a következő képletet kapjuk:

Értelmezés: w a térfogat egységenkénti hőkibocsátási teljesítmény, j vektor a vezetőn keresztüli áram sűrűségét mérve, amperben / mm2-ben mérik. A rézvezetékeknél a terület milliméterénként 6-10 A-t kell venni, ahol 6 a munka sűrűsége és 10 a rövid távú. E vektor az elektromos térerősség. σ a közeg vezetőképessége.

Mivel a vezetőképesség fordítottan arányos az ellenállással: σ = 1 / R

Ha a Joule-Lenz-törvényt a hőmennyiséggel fejezik ki integrált formában, akkor:

Így dQ az a hőmennyiség, amely a dt időtartam alatt szabadul fel az áramkörben, ahol az I áram az R ellenállás vezetőjén keresztül áramlik.

Vagyis a hőmennyiség közvetlenül arányos az árammal és az ellenállással. Minél nagyobb az áram és az ellenállás, annál több hő képződik. Ez veszélyes, mert egy bizonyos pillanatban a hőmennyiség eléri azt az értéket, hogy a szigetelés megolvad a vezetékeken. Lehet, hogy észrevette, hogy az olcsó kazánok vezetékei észrevehetően melegsznek üzemelés közben, ez az.

Ha a kábel tápfeszültséget enged, akkor a feszültség a teherhez csatlakoztatott végén is csökken.

A kábel keresztmetszetének kiszámításához használt számológépekben általában a következő paramétereket állítják be:

• áram- vagy terhelési teljesítmény;

• vonalhossz;

• megengedett feszültségcsökkenés (általában százalékban);

Minél nagyobb az ellenállás, annál több a feszültség esni fog, és a kábel felmelegszik, mivel erre felszabadul a teljesítmény (P = UI, ahol U a feszültségesés a kábelen keresztül, I a rajta áramló áram).

Az összes számítást áramra és ellenállásra csökkentjük. A vezető ellenállását a következő képlettel kell kiszámítani:

Itt: ρ (po) az ellenállás, l a kábel hossza, S a keresztmetszet területe.

A ellenállás a fém szerkezetétől függ, az ellenállás értékeit a táblázatból lehet meghatározni.

A huzalozás elsősorban alumíniumból és rézből készül. Rézben az ellenállás 1,68 * 10-8 Ohm * mm2 / m, az alumíniumban 1,8-szor nagyobb, mint a réznél, 2,82 * 10-8 Ohm * mm2 / m. Ez azt jelenti, hogy az alumínium huzal majdnem kétszer erősebb melegszik, mint az azonos keresztmetszetű és áramú rézhuzal. Ebből következik, hogy a huzalozáshoz vastagabb alumíniumhuzalt kell vásárolni, ráadásul a huzalok könnyen megsérülhetnek.

Ezért a rézhuzalokat az otthoni huzalozásból származó rézhuzalokkal cserélték el, és az alumínium használata a vezetékekben tilos, csak az alumíniumkábelek használata nagyon erőteljes, nagy áramot fogyasztó elektromos berendezések telepítéséhez megengedett, majd használjon alumíniumhuzalt, amelynek keresztmetszete nagyobb, mint 16 mm2 (lásd -Miért nem használható az alumínium kábel a huzalozáshoz?)

Hogyan határozhatjuk meg a huzal ellenállását a mag átmérője alapján?

Vannak esetek, amikor a mag keresztmetszeti területe nem ismert, tehát átmérővel kiszámítható. A monolitikus véna átmérőjének meghatározásához használjon féknyerget, ha nem, akkor vegyen egy rúdot, például golyóstollat ​​vagy szöget, csavarja körül szorosan a huzal 10 fordulatát, és mérje meg a kapott spirál hosszát vonalzóval, ossza meg ezt a hosszúságot 10-rel - így kapja meg a véna átmérőjét.

A többvezetékes mag teljes átmérőjének meghatározásához mérje meg az egyes magok átmérőjét, és szorozza meg számmal.

Ezután vegye figyelembe a keresztmetszetet a következő képlet szerint:

És ismét visszatérnek ehhez a képlethez egy huzal ellenállásának kiszámításához:

Hogyan lehet meghatározni a huzal szükséges keresztmetszetét?

A legegyszerűbb lehetőség a magok keresztmetszetének a táblázat szerinti meghatározása. Alkalmas nem túl hosszú sorok kiszámítására normál körülmények között (normál környezeti hőmérsékleten). Választhat egy vezetéket a hosszabbítóhoz is. Felhívjuk figyelmét, hogy a táblázat egy adott áram és teljesítmény keresztmetszeteit mutatja egyfázisú és háromfázisú hálózatban alumínium és réz esetén.

A hosszú (10 méternél nagyobb) sorok kiszámításakor jobb, ha nem használ ilyen táblát. Számításokat kell végezni. A számológép leggyorsabb használata. A számítási algoritmus a következő:

Megengedett feszültségveszteségeket vesznek igénybe (legfeljebb 5%), ez azt jelenti, hogy 220 V feszültség mellett és a kábel 5% -os elfogadható feszültség veszteségénél a feszültség csökkenése (a végétől a végéig) nem haladhatja meg:

5% * 220 = 11 V.

Most, tudva a folyó áramot, kiszámolhatjuk a kábel ellenállását. Kétvezetékes vezetékben az ellenállás szorozva 2-del, mivel az áram két vezetéken keresztül áramlik, 10 m vonalhosszon, a vezetők teljes hossza 20 m.

Innentől számítva a fenti képletek alapján kiszámítják a szükséges kábelkeresztmetszetet.

Ezt automatikusan megteheti okostelefonjáról, a Mobile Electric és az elektroDroid alkalmazások segítségével. Csak a számológép nem határozza meg a vezetékek teljes hosszát, hanem inkább az áramforrástól az elektromos vevőig tartó vezeték hosszát.

következtetés

A helyesen kiszámított kábelezés már 50% -kal garantálja a sikeres működését, a második fél a helyes telepítéstől függ. Figyelembe kell venni az összes huzalozási jellemzőt, az összes fogyasztó maximális energiafogyasztását. Ugyanakkor írja be a megengedhető áramhatár 20-40% -át "minden esetre".