Jak obliczyć przekrój przewodu?

W celu prawidłowego doboru i organizacji linii elektroenergetycznej konieczne jest uwzględnienie parametrów i obciążenia przewodów. Są to metalowe nici wykonane z miedzi, aluminium, stali, cynku, tytanu, niklu i zapewniają transmisję prądu ze źródła do konsumenta. Przewodniki mają przekrój - jest to figura utworzona z ich rozcięcia płaszczyzną kierunku poprzecznego. Jeśli zostanie wybrany niepoprawnie, linia ulegnie awarii lub zapali się podczas skoków napięcia.

Pole przekroju jako wielkość elektryczna

Jako przykład przekroju można rozważyć cięcie produktu pod kątem 90 stopni w stosunku do osi poprzecznej. Zarys powstałego kształtu jest określony przez konfigurację obiektu. Kabel wygląda jak mała rurka, więc podczas cięcia pojawi się postać w postaci dwóch kół o określonej grubości. Jeśli przetniesz okrągły metalowy pręt, otrzymasz kształt koła.

W elektrotechnice obszar SS będzie oznaczał prostokątny przekrój przewodu w stosunku do jego podłużnej części. Przekrój żył zawsze będzie okrągły. Parametr mierzony jest w mm2.

Początkujący elektrycy mogą pomylić średnicę i przekrój elementów. Aby określić, jaka jest powierzchnia przekroju żyły, należy wziąć pod uwagę jej okrągły kształt i użyć wzoru:

S = πхR2, gdzie:

• S to obszar koła;
• π - stała 3,14;
• R to promień okręgu.

Znając wskaźnik powierzchni, łatwo jest znaleźć rezystywność materiału produkcyjnego i długość drutu. Następnie obliczana jest aktualna rezystancja.

Dla wygody obliczeń początkowa formuła jest przekształcana:

1. Promień wynosi ½ średnicy.
2. Aby obliczyć powierzchnię, π jest mnożone przez D (średnica) podzielone przez 4 lub 0,8 mnożone przez 2 średnice.

W obliczeniach stosuje się wskaźnik średnicy, ponieważ jego nieprawidłowy dobór może spowodować przegrzanie i zapłon kabla.

Cele obliczeniowe

Konieczne jest obliczenie parametrów pola przekroju przewodnika dla kilku celów:

• uzyskanie wymaganej ilości energii elektrycznej do zasilania urządzeń gospodarstwa domowego;
• wyłączenie nadpłat za niewykorzystane zasoby energetyczne;
• bezpieczeństwo okablowania i zapobieganie pożarom;
• możliwość podłączenia do sieci sprzętu dużej mocy;
• zapobieganie topnieniu warstwy izolacyjnej i zwarciom;
• prawidłowa organizacja systemu oświetleniowego.

Optymalny przekrój przewodu do oświetlenia to 1,5 mm2 dla linii, 4-6 mm2 na wejściu.

Stosunek średnicy kabla do jego pola przekroju

Wyznaczenie pola przekroju przewodników za pomocą wzoru zajmuje dużo czasu. W niektórych przypadkach wskazane jest użycie danych z tabeli. Ponieważ kabel miedziany służy do organizowania nowoczesnego okablowania, parametry są wprowadzane w tabeli:

• średnica;
• przekrój zgodny ze wskaźnikiem średnicy;
• maksymalna moc obciążenia przewodów w sieciach o napięciach 220 i 380 V.

Średnica rdzenia, mm	Parametry przekroju, mm2	Aktualna siła, A	Moc przewodu miedzianego, kW
			Sieć 220 V	Sieć 380 V
1,12	1	14	3	5,3
1,38	1,5	15	3,3	5,7
1,59	2	19	4,1	7,2
1,78	2,5	21	4,6	7,9
2,26	4	27	5,9	10
2,76	6	34	7,7	12
3,57	10	50	11	19

Patrząc na dane w odpowiednich kolumnach, możesz znaleźć niezbędne parametry linii energetycznej budynku mieszkalnego lub obiektu przemysłowego.

Obliczanie przekroju przewodu linkowego

Skrętka składa się z kilku oddzielnych splotek. Obliczenie jego przekroju odbywa się w następujący sposób:

1. Znaleziono wskaźnik pola przekroju jednego rdzenia.
2. Żyły kabla są przeliczane.
3. Ilość mnoży się przez przekrój jednego rdzenia.

Przy podłączaniu przewodu linkowego jego końce zaciska się specjalną tuleją za pomocą szczypiec zaciskowych.

Funkcje samodzielnego obliczania

Samodzielne obliczanie przekroju podłużnego odbywa się na przewodzie bez osłony izolacyjnej. Kawałek izolacji można odsunąć lub usunąć na kawałku zakupionym specjalnie do testów. Najpierw musisz określić średnicę i znaleźć sekcję za jej pomocą. Do pracy wykorzystuje się kilka technik.

Za pomocą suwmiarki

Metoda jest uzasadniona, jeśli mierzone są parametry ściętego lub uszkodzonego kabla. Na przykład VVG może być oznaczony jako 3x2,5, ale w rzeczywistości będzie to 3x21. Obliczenia wykonuje się w następujący sposób:

1. Osłona izolacyjna jest usuwana z przewodu.
2. Średnicę mierzy się suwmiarką. Będziesz musiał umieścić drut między nogami instrumentu i spojrzeć na oznaczenia skali. Liczba całkowita znajduje się na górze, przecinek na dole.
3. Na podstawie wzoru na znalezienie powierzchni koła S = π (D / 2) 2 lub jego uproszczonej wersji S = 0,8 D² wyznacza się przekrój.
4. Średnica wynosi 1,78 mm. Podstawiając wartość w wyrażeniu i zaokrąglając wynik do najbliższej setnej otrzymujemy 2,79 mm2.

Do celów domowych potrzebne będą przewody o przekroju 0,75; 1,5; 2,5 i 4 mm2.

Używanie linijki i ołówka

W przypadku braku specjalnego urządzenia pomiarowego możesz użyć ołówka i linijki. Operacje wykonywane są na obrazie testowym:

1. Z warstwy izolacyjnej usuwany jest obszar równy 5-10 cm.
2. Powstały drut jest owinięty wokół ołówka. Pełne zwoje pasują ciasno, nie powinno być między nimi przestrzeni, „ogony” są skierowane w górę lub w dół.
3. Docelowo powinna się okazać pewna liczba zwojów, trzeba je policzyć.
4. Uzwojenie jest nakładane na linijkę tak, aby podział zerowy pokrywał się z pierwszym uzwojeniem.
5. Długość segmentu jest mierzona i dzielona przez liczbę zwojów. Wynikowa wartość to średnica.
6. Na przykład jest 11 zwojów, które zajmują 7,5 mm. Przy dzieleniu 7,5 na 11 wychodzi 0,68 mm - średnica kabla. Sekcja można znaleźć za pomocą wzoru.

Dokładność obliczeń zależy od gęstości i długości uzwojenia.

Tabela korelacji średnic przewodów i ich pola przekroju

Jeżeli nie jest możliwe przejście testów średnicy lub wykonanie obliczeń przy zakupie, dozwolone jest użycie tabeli. Dane można sfotografować, wydrukować lub przepisać, a następnie wykorzystać do znalezienia standardowego lub popularnego rozmiaru rdzenia.

Średnica kabla, mm	Przekrój przewodu, mm2
0,8	0,5
0,98	0,75
1,13	1
1,38	1,5
1,6	2
1,78	2,5
2,26	4
2,76	6
3,57	10

Kupując kabel elektryczny, musisz spojrzeć na parametry na etykiecie. Na przykład używany jest VVNG 2x4. Liczba żył to wartość po „x”. Oznacza to, że produkt składa się z dwóch elementów o przekroju 4 mm2. Na podstawie tabeli możesz sprawdzić poprawność informacji.

Najczęściej średnica kabla jest mniejsza niż podana na opakowaniu. Użytkownik ma dwie możliwości - zastosować inny lub wybrać kabel o większej średnicy przekroju. Wybierając drugą, musisz sprawdzić izolację. Jeśli nie jest solidny, cienki, o różnej grubości, zatrzymaj się na produktach innego producenta.

Wyznaczenie przekroju przewodu na wejściu

Możesz wyjaśnić wskaźniki nominalne w firmie Energosbyt lub w dokumentacji produktu. Na przykład ocena maszyny na wejściu wynosi 25 A, pobór mocy wynosi 5 kW, sieć jest jednofazowa, 220 V.

Dobór przekroju odbywa się tak, aby dopuszczalny prąd przewodów przez długi okres był większy niż znamionowa maszyna. Na przykład miedziany trójżyłowy przewodnik VVGng, ułożony w sposób otwarty, został wprowadzony do domu w celu wprowadzenia. Optymalny przekrój to 4 mm2, więc potrzebujesz materiału VVGng 3x4.

Następnie oblicza się wskaźnik konwencjonalnego prądu wyłączania maszyny o wartości 25 A: 1,45x25 = 36,25 A. Dla kabla o polu przekroju 4 mm2 parametry długoterminowe dopuszczalny prąd wynosi 35 A, konwencjonalny 36,25 A. W takim przypadku lepiej jest wziąć wejściowy przewód miedziany o przekroju 6 mm2 i dopuszczalnym prądzie granicznym 42 A.

Obliczanie rozmiaru przewodu dla linii wylotów

Każde urządzenie elektryczne ma własne wskaźniki mocy. Są one mierzone w watach i wskazane w paszporcie lub na naklejce na etui. Przykładem znalezienia przekroju będzie linia energetyczna do pralki o mocy 2,4 kW. Obliczenia uwzględniają:

• materiał drutu i sposób instalacji - trzyżyłowy kabel miedziany VVGng ukryty w ścianie;
• cechy przekroju - optymalna wartość to 1,5 mm2, tj. potrzebujesz kabla 3x1,5;
• korzystanie z gniazdka. Jeśli podłączona jest tylko maszyna automatyczna, parametry będą wystarczające;
• system ochrony jest automatem o prądzie znamionowym 10 A.

Do gniazd podwójnych stosuje się kabel miedziany o przekroju 2,5 mm2 i automat o obciążalności 16 A.

Dobór przekroju dla linii trójfazowej 380 V z kilkoma urządzeniami

Podłączenie kilku rodzajów urządzeń gospodarstwa domowego do linii trójfazowej zapewnia przepływ pobieranego prądu przez trzy rdzenie. Każdy z nich będzie miał mniejszą wartość niż dwuprzewodowy. W oparciu o to zjawisko dopuszcza się zastosowanie kabla o mniejszym przekroju w sieci trójfazowej.

Na przykład w domu zainstalowany jest generator o mocy 20 kW i łącznej mocy w trzech fazach 52 A. Na podstawie wartości w tabeli okazuje się, że optymalny przekrój kabla to 8,4 mm2. Na podstawie wzoru obliczany jest rzeczywisty przekrój: 8,4 / 1,75 = 4,8 mm2. Aby podłączyć generator o mocy 20 kW do sieci trójfazowej 380 V, wymagany jest przewód miedziany, którego przekrój każdego rdzenia wynosi 4,8 mm2.

Przekrój przewodów w starych budynkach i maksymalne obciążenie

W wieżowcach okresu sowieckiego stosuje się okablowanie aluminiowe. Biorąc pod uwagę prawidłowe połączenie węzłów w skrzynce rozdzielczej, jakość izolacji i niezawodność styków połączeniowych, wytrzyma od 10 do 30 lat.

Jeśli konieczne jest podłączenie urządzeń o dużym zużyciu energii w domach z okablowaniem aluminiowym, przekrój i średnicę przewodów dobiera się na podstawie poboru mocy. Wszystkie dane są pokazane w tabeli.

Prąd, A	Moc maksymalna, VA	Średnica kabla, mm	Przekrój kabla, mm2
14	3000	1,6	2
16	3500	1,8	2,5
18	4000	2	3
21	4600	2,3	4
24	5300	2,5	5
26	5700	2,7	6
31	6800	3,2	8
38	8400	3,6	10

Jaki kabel wybrać do okablowania mieszkania?

Pomimo taniości przewodów aluminiowych lepiej odmówić ich użycia. Powodem jest niska niezawodność styków, przez które przepływają prądy. Drugim powodem jest niespójność przekroju przewodów mocy nowoczesnych urządzeń gospodarstwa domowego. Kabel miedziany wyróżnia się niezawodnością i długą żywotnością.

W mieszkaniach i domach dozwolone jest użycie drutu oznaczonego:

• PUNP to płaski przewodnik z przewodami miedzianymi w powłoce PVC. Zaprojektowany dla napięcia 250 V przy częstotliwości 50 Hz.
Koszt PUNP




• VVG / VVGng - podwójne płaskie kable miedziane w powłoce PVC. Stosowane są wewnątrz i na zewnątrz konstrukcji, nie podlegają działaniu ognia. Dostępne są z 2, 3 i 4 żyłami.
Koszt VVG




• NYM - drut miedziany do wewnętrznej pojedynczej linii. Posiada izolacyjną powłokę PVC i zewnętrzną powłokę, przewody z uziemieniem i bez.

Przy wyborze liczby rdzeni konieczne będzie uwzględnienie zdolności przewodności prądu na jednostkę sekcji. W takim przypadku lepiej jest wykonać sieć mieszkaniową z drutu jednożyłowego, którego grubość jest większa. Elementy wielordzeniowe można wielokrotnie wyginać, można do nich podłączać urządzenia elektryczne. Tylko kabel z cienkimi rdzeniami będzie wysokiej jakości.

Prawidłowy przekrój przewodów, biorąc pod uwagę moc sprzętu i rodzaj sieci, są ważnymi czynnikami przy organizacji linii energetycznej. Średnicę kabla można obliczyć niezależnie na kilka sposobów. Na podstawie tych odczytów łatwo wyznaczyć przekrój rdzeni za pomocą wzorów lub korzystając z tabeli.