Cal fer un càlcul precís de la secció transversal del cable quan s’organitza una xarxa elèctrica domèstica. Els errors de càlcul comportaran la compra d’un caballet curt o prim que escalfarà. Si ho feu, pot provocar un incendi i acumular electricitat estàtica a les superfícies dels electrodomèstics.
- Per a què serveix el càlcul de la secció transversal del cable?
- Què afecta l’escalfament dels cables
- Com es fa el càlcul del consum d'energia?
- Característiques del càlcul de la potència del cablejat ocult
- Com es calcula la secció del cable per potència
- Consum màxim d’energia
- Material conductor
- Com es calcula correctament per a altres indicadors
- Per corrent
- Per llargada
- Per càrrega
- Per tensió
- Per densitat de corrent
- Per marcatge de filferro
- Com triar una secció de conductor
- Per tipus de cablejat
- Pagaments a través d’Internet
- Sense calculadores i taules
Per a què serveix el càlcul de la secció transversal del cable?
Una xarxa elèctrica d’un apartament o d’una llar ha de ser econòmica, segura i fiable. Per evitar els efectes de l’electricitat en una persona i en la mateixa habitació, cal calcular la secció òptima del conductor.
La manca de càlculs comporta riscos de ruptura, deformació del cablejat, cosa que provocarà un curtcircuit o una descàrrega elèctrica. Una petita àrea de secció transversal augmentarà el voltatge dels cables. Això farà que s’escalfin massa.
Una àrea transversal gran és més segura, però més costosa. Uns càlculs acurats ajudaran a garantir un funcionament ininterromput de la xarxa i un estalvi financer.
Què afecta l’escalfament dels cables
En el procés d’utilitzar electrodomèstics, el cablejat s’escalfa molt sovint. El sobreescalfament es produeix a causa de diversos factors:
- Elecció incorrecta de la secció transversal del conductor. Com més gruixuts són els nuclis del cable, més corrent transmet sense sobreescalfar-se. Podeu esbrinar els paràmetres necessaris marcant el producte o després de mesurar-lo amb una pinça.
- Inconsistència dels materials de fabricació. El filferro de coure transfereix millor la tensió, té una resistència baixa. Els conductors d’alumini s’escalfen més fortament amb una alta resistència.
- Nombre de viscuts. El conductor d’un sol nucli amb un nucli gruixut té una elevada capacitat de càrrega de corrent. Les modificacions multi-nucli són flexibles, però tenen una força de transferència de corrent limitant inferior.
- Detalls de la instal·lació. Els cables estan més calents quan es col·loquen fortament en una canonada que quan estan oberts.
- Funcions d’aïllament. Els materials econòmics amb un aïllament de mala qualitat són inestables a efectes de deformació i temperatura.
La baixa conductivitat elèctrica dels cables d'alumini proporciona una secció transversal més gran que els de coure.
Com es fa el càlcul del consum d'energia?
Sobre la base del PUE, es permet organitzar el cablejat de coure o alumini en un apartament i una casa. Abans de col·locar-lo i adquirir consumibles, és recomanable calcular la secció òptima del cable per al consum d'energia. L'usuari necessitarà:
- Feu una llista de tots els electrodomèstics de l'apartament.
- Aposteu la seva potència contra cada unitat (indicada a l’etiqueta o a les instruccions).
- Suma tots els números.
- Determineu els tipus de dispositius rars, periòdics i permanents.
- Suma la potència de la constant i s’encén periòdicament.
- Definiu el temps aproximat de càrrega i l'indicador de tensió de xarxa.
- Amb un factor del 70% (0,7), calculeu el gruix del conductor.
El valor de potència dels electrodomèstics es troba a la taula.
Tipus de dispositiu | Potència, W |
Bullidor elèctric | 1000-2000 |
Forn | 2500 |
Estufa elèctrica | 2000-4500 |
Nevera | 200-1000 |
Rentaplats | 2000 |
Rentadora | 2000-2500 |
Caldera | 1100-2000 |
Una aspiradora | 1500-2000 |
Televisió | 70-200 |
Ferro | 2000 |
Microones | 800 |
PC | 250-600 |
Il·luminació | 500 |
Mesclador | 2500-4000 |
Assecador de cabell | 400-1800 |
Ventilador | 1000-2000 |
Aire condicionat | 1200-3000 |
El valor de la tensió en una xarxa trifàsica és de 380 V, en una xarxa monofàsica: 220 V.
Característiques del càlcul de la potència del cablejat ocult
Quan el projecte especifica la possibilitat de col·locar un cablejat amagat, el diàmetre i els paràmetres de la secció transversal del cable s’han de comprar amb un marge. Afegiu un 20-30% a l’indicador obtingut després del càlcul. Aquests càlculs exclouen la calefacció del conductor en un espai tancat amb un mínim accés a l'aire.
Si es col·loquen diversos conductors en canals tancats, el gruix de cadascun augmenta un 40%. Per obtenir una protecció addicional contra el sobreescalfament, cada producte s’embala en una canonada ondulada individual.
Com es calcula la secció del cable per potència
Per calcular el cable d’apartament mitjançant indicadors de potència per a una xarxa trifàsica, s’utilitza la fórmula I = P / (U * 1,73), on
- P - potència, W;
- Tensió en U, V;
- I - actual, A.
Quan es fan càlculs independents, cal tenir en compte el material dels nuclis, el màxim consum d'energia i la tensió a la xarxa.
Consum màxim d’energia
Per obtenir un valor precís, heu de saber quanta energia consumirà cada dispositiu. A continuació, es resumeixen els indicadors i es calcula el valor mitjà. Per obtenir el valor complet, afegiu un altre 5%.
Material conductor
Es crea un circuit d'apartaments a partir de dos tipus de conductors:
- Alumini: materials econòmics per col·locar xarxes a una alçada. El metall no s’oxida, però per a una distribució uniforme de la càrrega val la pena aturar l’elecció en un fil amb una secció transversal gran.
- Coure: fort, resistent, amb bona conductivitat elèctrica. Proporcionar un subministrament uniforme de corrent a cada consumidor. Si la casa té una centraleta o transformador antics, els cables estan connectats amb un tercer metall.
El PUE diu que la càrrega estàndard de la xarxa per on passa l'electricitat a edificis residencials i industrials és de 25 A. Podeu triar la secció òptima de la taula dinàmica.
Taula 1. Dependència de la secció d’un fil de coure de la potència i el corrent
Secció de filferro, mm2 | Voltatge 220 V | Voltatge 380 V | ||
Actual, A | potència, kWt | Actual, A | potència, kWt | |
1,5 | 19 | 4,2 | 16 | 10,5 |
2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Taula 2. Dependència de la secció d’un fil d’alumini de la potència i el corrent
Secció de filferro, mm2 | Voltatge 220 V | Voltatge 380 V | ||
Actual, A | potència, kWt | Actual, A | potència, kWt | |
2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
10 | 50 | 11 | 39 | 25,7 |
16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
35 | 100 | 22 | 85 | 70 |
50 | 135 | 29,7 | 110 | 72 |
70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
95 | 200 | 44 | 170 | 112,2 |
120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,2 |
Com es calcula correctament per a altres indicadors
En establir comunicacions elèctriques, val la pena comprendre la dependència de la secció de la força actual, la longitud del material, la tensió i la càrrega. L’elecció s’ha de basar en aquests criteris.
Per corrent
La quantitat de corrent que travessa un conductor a temperatura ambient depèn de l'amplada, la longitud, la resistivitat i les condicions de temperatura. Als apartaments i cases, s’utilitza més sovint filferro de coure, per tant, a l’hora de seleccionar una secció, es guien per les dades de PUE.
Secció, mm2 | Corrent, A per tipus de col·locació | |||||
Obert | Una canonada | |||||
2 nuclis únics | 3 nuclis únics | 4 nuclis únics | 1 de dos fils | 1 de tres nuclis | ||
0,5 | 11 | — | — | — | — | — |
0,75 | 15 | — | — | — | — | — |
1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
1,2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14,5 |
1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 21 |
2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 24 |
3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 22 | 27 |
Per instal·lar un dispositiu específic, val la pena aclarir-ne la intensitat actual i comparar l’indicador amb les dades de la taula. Si no hi ha cap valor, es guien per un valor més gran. Això impedeix que el cable es prengui foc a la màxima càrrega.
Per llargada
En el cas d’un elevat consum de corrent, val la pena triar un material curt. L’excés de longitud comportarà una pèrdua de la qualitat de la transmissió d’energia: la tensió en algunes seccions "saltarà". La dependència de la secció de la distància al punt d'alimentació es prescriu a la taula estàndard.
Potència, W | Actual, A | 1,5 mm2 | 2,5 mm2 | 4 mm2 | 6 mm2 |
500 | 2,5 | 100 m | 165 m | 265 m | 395 m |
1000 | 4,6 m | 30 m | 84 m | 135 m | 200 m |
1500 | 6,8 m | 33 m | 57 m | 90 m | 130 m |
2000 | 9 m | 25 seg | 43 m | 68 m | 100 m |
2500 | 11,5 m | 20 m | 34 m | 54 m | 80 m |
3000 | 13,5 m | 17 m | 29 m | 45 m | 66 m |
3500 | 16 m | 14 m | 24 m | 39 m | 56 m |
4000 | 18 m | — | 21 m | 34 m | 49 m |
4500 | 20 m | — | 19 m | 30 m | 44 m |
El valor obtingut durant la selecció s’ha d’incrementar en 15 cm, la quantitat de marge per canviar per encimat, soldadura o soldadura.
Per càrrega
Una xarxa trifàsica es caracteritza per un triple augment del parell de càrrega. Es produeix una doble pujada de càrrega en mode de tensió simètrica perquè el corrent del conductor neutre és nul. Les dades exactes es poden trobar a la taula.
Diferència de tensió,% | Moment de càrrega sobre la secció transversal del fil | |||
1,5 | 2,5 | 4 | 6 | |
1 | 108 | 180 | 288 | 432 |
2 | 216 | 360 | 576 | 864 |
3 | 324 | 540 | 864 | 1296 |
4 | 432 | 720 | 1152 | 1728 |
5 | 540 | 900 | 1440 | 2160 |
El càlcul de la secció transversal del cable per a la càrrega proporciona un factor de simultaneïtat de 0,75 i es pot dur a terme matemàticament:
- S'està elaborant una llista d'electrodomèstics.
- La potència nominal s’indica a partir de documentació o taula.
- S’estableix la possibilitat d’operar equips amb una càrrega única.
- El factor de correcció del temps d'ús diari es calcula com a percentatge de 24 hores per a cadascun dels dispositius.
- La potència nominal de l’equip es multiplica pel factor de correcció.
- Es resumeixen totes les dades.
- El valor es troba a la taula i se li afegeix un altre 15%.
Com que els fabricants indiquen mitjanes, s’afegeix un altre 5%.
Per tensió
Si s’ha de col·locar el cable a una llarga distància, es tenen en compte els riscos de caiguda de tensió. L'indicador està influït per:
- longitud del cable: en augmentar, la tensió baixa;
- àrea de secció transversal: la caiguda de tensió disminueix en augmentar;
- resistivitat del conductor - mida estàndard 1 mm2 / 1 m.
La caiguda de tensió és igual al corrent multiplicat per la resistència. L'indicador es calcula de la següent manera:
- El corrent es calcula mitjançant la fórmula I = P / (U * cosph). El valor cosf per a la font d'alimentació domèstica és 1.
- Basant-se en les taules PUE, s'estableix la secció actual del fil.
- Es calcula la resistència total del conductor. S'utilitza la fórmula Ro = ρ * l / S, on ρ és la resistivitat del material, l és la longitud del conductor, S és l'àrea de la secció transversal. El valor de resistència total quan el corrent passa al consumidor i torna augmenta en 2.
- La caiguda de tensió es troba segons la fórmula ΔU = I * R.
- Es calcula el percentatge de caiguda de tensió ΔU / U.
Si el resultat és superior al 5%, se selecciona un cable amb una secció transversal més gran.
Per densitat de corrent
Els materials de coure amb una secció transversal conductiva d’1 mm2 tenen una densitat de corrent mitjana de 6-10 A. Corrents d’aquesta magnitud flueixen sense escalfar ni cremar l’aïllament. Segons el PUE, a més de la protecció de les closques, cal afegir un 40%.
El límit de 6 A garanteix que el cablejat funcioni sense referència al temps. El límit superior de 10 A indica la càrrega admissible a curt termini. Amb un augment de la força actual a 12 A, la seva densitat també augmenta, cosa que provoca la crema de l'aïllament.
Per marcatge de filferro
El cablejat dels apartaments s’instal·la mitjançant cables VVG-ng i VVG. El primer no està sotmès a incendis, està destinat a treballs interiors, terrestres i exteriors. El material es produeix amb 2-4 nuclis, cadascun amb una secció transversal d’1,5 a 35 mm2.
Els experts creuen que un cable amb una secció transversal de 0,5 mm² és suficient per a la il·luminació puntual, 1,5 mm² per a un aranya i 2,5 mm² per a dispositius de presa de corrent.
Com triar una secció de conductor
Per triar la secció transversal del conductor adequada, val la pena tenir en compte la longitud de les comunicacions, la forma en què estan disposades i les característiques de les màquines.
Per tipus de cablejat
Per ubicació, el cablejat està amagat i obert. Als apartaments, la segona opció s’instal·la més sovint amb la col·locació d’un cable de coure en una porta. Per seleccionar la seva secció, es guien per les dades de la taula.
Potència, W | Força actual, A | Conductor de coure | |
Àrea seccional, mm2 | Diàmetre, mm | ||
100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 |
200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 |
300 | 1,3 | 0,26 | 0,58 |
400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 |
500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 |
750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 |
1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 |
1500 | 6,52 | 1,3 | 1,29 |
2000 | 8,7 | 1,74 | 1,49 |
2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 |
3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 |
3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 |
4000 | 17,39 | 3,48 | 2,1 |
4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 |
Pagaments a través d’Internet
Per no perdre el temps en els càlculs manuals, podeu calcular els paràmetres de la secció transversal del cable en línia. Als camps de la calculadora haurà d'introduir:
- tipus de corrent: altern o directe;
- material conductor: coure o alumini;
- potència de càrrega: la suma de les capacitats de tots els dispositius llançats a 1 cable;
- tensió nominal de xarxa;
- per al corrent altern: sistema d'alimentació, monofàsic o trifàsic, factor de potència 1 per a un apartament;
- tecnologia de col·locació de cables: oberta o oculta;
- el nombre de cables de càrrega: 2, 3,4 amb aïllament separat o 2-3 en total; per a un sistema de corrent continu, es consideren tots els cables, per a un corrent altern amb una fase - zero i una fase, per a un corrent altern amb tres fases - només una fase;
- longitud del cable en metres;
- percentatge de caiguda de tensió permesa.
El valor resultant és aproximat, s’haurà de coordinar amb els professionals i els requisits de les normes.
Sense calculadores i taules
Per a la precisió de la selecció de seccions, val la pena utilitzar càlculs teòrics i reals d’una manera completa. El comprador necessita:
- mireu les dades d'inserció de cable sobre la secció transversal;
- mesureu el diàmetre del nucli amb una pinça o un micròmetre;
- calculeu l’àrea de la secció transversal utilitzant la fórmula S = (z · π · d 2) / 4 (3), on S és l’àrea de la secció transversal; z és el nombre de nuclis (per a un cable de nucli únic z = 1); d - diàmetre.
La selecció correcta de la secció del conductor garantirà la fiabilitat i la qualitat de les línies elèctriques de l’apartament. A la pràctica, aquestes taules i fórmules ajuden a controlar el treball dels electricistes i a comparar els seus resultats de càlcul amb els seus.