Изчисляване на напречното сечение на проводника по мощност и по плътност на тока: правила, алгоритъм, електрически тънкости

Компетентният избор на кабели за възстановяване или монтаж на ел. окабеляване гарантира безупречната работа на системата. Устройствата ще получат пълно захранване. Изолацията няма да прегрее с последващи разрушителни последици. Разумното изчисляване на напречното сечение на проводника по отношение на мощността ще ви спести както от заплахата от запалване, така и от ненужни разходи за закупуване на скъп проводник. Нека да разгледаме алгоритъма за изчисление.

Опростено, кабелът може да се сравни с тръбопровод, пренасящ газ или вода. По същия начин по своята вена се движи поток, чиито параметри са ограничени от размера на този токопроводящ канал. Последицата от неправилен избор на напречното му сечение е две често срещани грешни опции:

  • Твърде тесен токопроводящ канал, поради което плътността на тока се увеличава значително. Увеличаването на плътността на тока води до прегряване на изолацията, след това нейното топене. В резултат на повторното зареждане "слабите" места за редовни течове ще се появят до минимум и ще се запалят до максимум.
  • Ненужно широка вена, което всъщност никак не е лошо. Освен това наличието на пространство за транспортиране на електрическия поток има много положителен ефект върху функционалността и времето за работа на окабеляването. Въпреки това, джобът на собственика ще бъде облекчен със сума, която е приблизително два пъти повече от действително необходимата сума.

Първата от погрешните опции е пълна опасност, в най-добрия случай ще доведе до увеличаване на сметките за ток. Вторият вариант не е опасен, но е крайно нежелан.

„Добре утъпкани“ начини на изчисление

Всички съществуващи методи за изчисление се основават на закона, изведен от Ом, според който силата на тока, умножена по напрежението, е равна на мощността. Напрежението на домакинството е постоянна стойност, равна на стандартните 220 V в еднофазна мрежа. Това означава, че в легендарната формула остават само две променливи: това е ток с мощност. Възможно е и необходимо да се "танцува" в изчисленията от един от тях. Чрез изчислените стойности на тока и очакваното натоварване в таблиците PUE ще намерим необходимия размер на напречното сечение.

Моля, имайте предвид, че напречното сечение на кабела се изчислява за електропроводи, т.е. за проводници към контакти. Осветителните линии са предварително положени с кабел с традиционно напречно сечение от 1,5 mm².

Ако в оборудваната стая няма мощен диско прожектор или полилей, който изисква захранване от 3,3 kW или повече, тогава няма смисъл да увеличавате площта на напречното сечение на осветителния кабел. Но въпросът с розетката е чисто индивидуален въпрос, т.к. такива неравностойни тандеми като сешоар с бойлер или електрическа кана с микровълнова печка могат да се свържат към една и съща линия.

За тези, които планират да заредят електропровода с електрически котлон, бойлер, пералня и подобно "ненаситен" оборудване, е препоръчително да разпределят целия товар на няколко групи контакти.

Ако няма техническа възможност за разделяне на товара на групи, опитни електротехници препоръчват без усилие да се полага кабел с меден проводник с напречно сечение 4-6 mm². Защо медна проводяща сърцевина? Тъй като според строгия PUE код е забранено полагането на кабели с алуминиева "пълнеж" в жилища и в активно използвани домашни помещения. Съпротивлението на електрическата мед е много по-малко, тя пропуска повече ток и не се нагрява като алуминий. Алуминиеви проводници се използват при изграждането на външни въздушни мрежи, на места все още остават в стари къщи.

Забележка! Площта на напречното сечение и диаметърът на жилото на кабела са различни неща. Първият е посочен в квадратни мм, вторият е просто в мм. Основното нещо е да не бъркате!

Можете да използвате и двата индикатора за търсене на таблични стойности на мощността и допустимия ток. Ако таблицата показва размера на площта на напречното сечение в mm² и знаем само диаметъра в mm, площта трябва да се намери по следната формула:

Изчисляване на размера на секцията за товара

Най-простият начин да изберете кабел с желания размер е да изчислите напречното сечение на проводника въз основа на общата мощност на всички устройства, свързани към линията.

Алгоритъмът за изчисляване на действията е както следва:

  • като начало, нека дефинираме агрегатите, които вероятно могат да бъдат използвани от нас едновременно. Например, по време на периода на работа на котела, изведнъж искаме да включим кафемелачката, сешоара и пералнята;
  • след това, според листовете с данни или според приблизителната информация от таблицата по-долу, ние просто обобщаваме мощността на домакинските единици, които едновременно работят според нашите планове;
  • да предположим, че общо имаме 9,2 kW, но тази стойност не е конкретно в таблиците PUE. Това означава, че ще трябва да закръглите до безопасна голяма страна - т.е. вземете най-близката стойност с малко излишна мощност. Това ще бъде 10,1 kW и съответната стойност на напречното сечение от 6 mm².

Всички закръгляване са "насочени" нагоре. По принцип амперажът, посочен в листовете с данни, също може да бъде сумиран. Изчисленията и текущото закръгляване се извършват по същия начин.

Как да изчислим текущото напречно сечение?

Стойностите в таблицата не могат да вземат предвид индивидуалните характеристики на устройството и работата на мрежата. Специфичността на таблиците е средна. Параметрите на максимално допустимите токове за конкретен кабел не са дадени в тях, но те се различават за продукти с различни марки. Видът на уплътнението е много повърхностно засегнат в таблиците. За педантични майстори, които отхвърлят лесния начин за търсене в таблици, е по-добре да използвате метода за изчисляване на размера на напречното сечение на проводника по ток. По-точно според неговата плътност.

Допустима и работна плътност на тока

Нека започнем с овладяването на основите: нека си спомним на практика получения интервал 6 - 10. Това са стойностите, получени от електротехниците в продължение на много години "експериментално". В рамките на посочените граници силата на тока, преминаващ през 1 mm² меден проводник, варира. Тези. кабел с медна жила с напречно сечение 1 mm² без прегряване и топене на изолацията позволява ток от 6 до 10 A спокойно да достигне до чакащия блок-консуматор. Нека да разберем откъде идва и какво означава посочената интервална вилка.

Според кодекса на електрическите закони PUE, 40% се разпределят на кабела за прегряване, което не е опасно за неговата обвивка, което означава:

  • 6 A, разпределени върху 1 mm² токопроводяща сърцевина, е нормалната работна плътност на тока. При тези условия диригентът може да работи неограничено без ограничения във времето;
  • 10 A, разпределени върху 1 mm² меден проводник, могат да преминат през проводника за кратко време. Например, когато включите устройството.

Енергийният поток от 12 A в медния милиметров канал първоначално ще бъде „тесен“. Плътността на тока ще се увеличи от струпването и смачкването на електроните. След това температурата на медния компонент ще се повиши, което неизменно ще повлияе на състоянието на изолационната обвивка.

Имайте предвид, че за кабел с алуминиев проводник под напрежение, плътността на тока показва интервал от 4 - 6 ампера на 1 mm² проводник.

Установихме, че граничната стойност на плътността на тока за проводник от електрическа мед е 10 A на площ на напречното сечение от 1 mm² и нормална 6 A. Следователно:

  • кабел с напречно сечение 2,5 mm² ще може да транспортира ток от 25 A само за няколко десети от секундата, когато оборудването е включено;
  • той ще може да предава ток от 15А за безкрайно дълго време.

Горните стойности за плътност на тока са валидни за отворено окабеляване. Ако кабелът е положен в стена, в метална втулка или, посочената стойност на плътността на тока трябва да се умножи с корекционен коефициент 0,8. Запомнете още една тънкост при организирането на отворения тип окабеляване. От съображения за механична якост кабели с напречно сечение по-малко от 4 mm² не се използват в отворени вериги.

Проучване на изчислителната схема

Отново няма да има супер сложни изчисления, изчисляването на проводника за предстоящото натоварване е изключително просто.

  • Първо, намираме максимално допустимото натоварване. За да направим това, ние обобщаваме мощността на устройствата, които възнамеряваме да свържем едновременно към линията. Нека добавим например мощността на пералня от 2000 W, сешоар от 1000 W и по избор на всеки нагревател от 1500 W. Имаме 4500 W или 4,5 kW.
  • След това разделяме нашия резултат на стандартната стойност на напрежението на битовата мрежа от 220 V. Получаваме 20,45 ... И закръгляме до цяло число, както се очаква, нагоре.
  • След това въвеждаме корекционен фактор, ако е необходимо. Стойността с коефициента ще бъде 16,8, закръглена до 17 A, без коефициента 21 A.
  • Спомняме си, че изчислихме работните параметри на мощността, но също така трябва да вземем предвид максимално допустимата стойност. За да направите това, умножаваме изчислената от нас сила на тока по 1,4, тъй като корекцията за топлинния ефект е 40%. Получени: 23,8 A и 29,4 A, съответно.
  • Това означава, че в нашия пример за безопасна работа на отворено окабеляване е необходим кабел с напречно сечение над 3 mm², а за скрита версия от 2,5 mm².

Нека не забравяме, че поради различни обстоятелства понякога включваме повече модули едновременно, отколкото сме очаквали. Че има и електрически крушки и други уреди, които консумират малко енергия. Ще се запасим с резерв от раздел в случай на увеличаване на парка от домакински уреди и с изчисления ще отидем за важна покупка.

Видео урок за точни изчисления

Какъв кабел да купите?

Следвайки строгите препоръки на PUE, ще купуваме кабелни продукти с "буквени групи" NYM и VVG в маркировката за подреждане на лична собственост. Не предизвикват оплаквания и заяждане от страна на електротехници и пожарникари. Версията NYM е аналог на местните продукти на VVG.

Най-доброто от всичко, ако домашният кабел е придружен от индекса NG, това означава, че окабеляването ще бъде огнеустойчиво. Ако възнамерявате да прокарате линия зад преграда, между греди или над окачен таван, купете продукти с ниски емисии на дим. Те ще имат LS индекс.

По такъв прост начин се изчислява напречното сечение на проводящата сърцевина на кабела. Информацията за принципите на изчисленията ще ви помогне рационално да изберете този важен елемент от електрическата мрежа. Необходимият и достатъчен размер на ядрото с ток ще осигури захранване на домакинските уреди и няма да причини пожар в окабеляването.