Υπολογισμός διατομής καλωδίου με ισχύ και ρεύμα: πώς να υπολογίσετε σωστά την καλωδίωση

Σκοπεύετε να κάνετε εκσυγχρονισμός ηλεκτρικού δικτύου ή επιπλέον να επεκτείνει το καλώδιο τροφοδοσίας στην κουζίνα για να συνδέσει μια νέα ηλεκτρική κουζίνα; Εδώ, είναι χρήσιμη η ελάχιστη γνώση σχετικά με τη διατομή του αγωγού και την επίδραση αυτής της παραμέτρου στην ισχύ και την ένταση.

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

Είναι πολύ σημαντικό να πραγματοποιείτε υπολογισμούς στο στάδιο του σχεδιασμού, καθώς η αποτυχία της κρυφής καλωδίωσης και η επακόλουθη αντικατάσταση είναι γεμάτη με σημαντικό κόστος. Θα σας βοηθήσουμε να αντιμετωπίσετε τις περιπλοκές των υπολογισμών, προκειμένου να αποφύγετε προβλήματα κατά την περαιτέρω λειτουργία του ηλεκτρικού δικτύου.

Για να μην σας επιβαρύνουμε πολύπλοκους υπολογισμούς, επιλέξαμε κατανοητούς τύπους και επιλογές υπολογισμού, παρέχουμε πληροφορίες σε προσβάσιμη φόρμα, παρέχοντας στους τύπους εξηγήσεις. Επίσης, στο άρθρο προστέθηκαν θεματικές φωτογραφίες και υλικό βίντεο, τα οποία επιτρέπουν να κατανοήσουμε με σαφήνεια την ουσία του υπό εξέταση ζητήματος.

Υπολογισμός της διατομής από τη δύναμη των καταναλωτών

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

Υπολογισμός της απαιτούμενης ενότητας αγωγοί και καλώδια ανάλογα με τη συνολική χωρητικότητα των καταναλωτών με βάση τη μακροχρόνια λειτουργική εμπειρία.

Ξεκινάμε τη γενική διαδικασία υπολογισμού εκτελώντας πρώτα τους υπολογισμούς χρησιμοποιώντας τον τύπο:

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

Πού:

• Π - η ισχύς όλων των καταναλωτών που συνδέονται με τον υπολογιζόμενο κλάδο στο Watts.
• P1, P2, PN - ισχύς του πρώτου καταναλωτή, του δεύτερου, n-th, αντίστοιχα, σε Watts.

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

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

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

Στάδιο # 1 - υπολογισμός της άεργης και ενεργού ισχύος

Η χωρητικότητα των καταναλωτών αναφέρεται στα έγγραφα για τον εξοπλισμό. Συνήθως, οι βαθμολογίες εξοπλισμού υποδεικνύουν ενεργή ισχύ μαζί με άεργη ισχύ.

Οι συσκευές με ενεργό τύπο φορτίου μετατρέπουν όλη την ληφθείσα ηλεκτρική ενέργεια, λαμβάνοντας υπόψη την αποδοτικότητα, σε χρήσιμη εργασία: μηχανική, θερμική ή άλλη μορφή της.

Οι συσκευές ενεργού φορτίου περιλαμβάνουν λαμπτήρες πυρακτώσεως, θερμαντήρες και ηλεκτρικές εστίες.

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

P = U * I,

Πού:

• Π - ισχύς σε watt ·
• Ε - τάση σε V,
• Εγώ - τρέχουσα ισχύς στο A.

Οι συσκευές με αντιδραστικό τύπο φορτίου μπορούν να συσσωρεύσουν ενέργεια από την πηγή και στη συνέχεια να την επιστρέψουν. Μια τέτοια ανταλλαγή συμβαίνει λόγω της μετατόπισης του ημιτονοειδούς ρεύματος και της ημιτονοειδούς τάσης.

Σε μετατόπιση μηδενικής φάσης, η ισχύς P = U * έχω πάντα θετική τιμή. Ένα τέτοιο γράφημα των φάσεων ρεύματος και τάσης είναι συσκευές με ενεργό τύπο φορτίου (I, i - current, U, u - voltage, αριθμός π - pi, ίσο με 3,14)

Οι συσκευές αέργου ισχύος περιλαμβάνουν ηλεκτρικούς κινητήρες, ηλεκτρονικές συσκευές όλων των μεγεθών και σκοπών και μετασχηματιστές.

Όταν υπάρχει μετατόπιση φάσης μεταξύ του ημιτονοειδούς ρεύματος και της ημιτονοειδούς τάσης, η ισχύς P = U * I μπορεί να είναι αρνητική (I, i είναι το ρεύμα, U, u είναι η τάση, π είναι ο αριθμός pi ίσος με 3,14). Η συσκευή άεργης ενέργειας επιστρέφει την αποθηκευμένη ενέργεια στην πηγή

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

Επομένως, η επιστρεφόμενη ενέργεια του καταναλωτή με αντιδραστικό φορτίο είναι παρασιτική και δαπανάται για θέρμανση αγωγών και άλλων εξαρτημάτων.

Η άεργη ισχύς εξαρτάται από τη γωνία φάσης μεταξύ της τάσης και των σημερινών ημιτονοειδών. Η γωνία φάσης εκφράζεται σε cosφ.

Για να βρείτε την πλήρη ισχύ, χρησιμοποιήστε τον τύπο:

P = Q / cosφ,

Πού Ερ - άεργη ισχύς στο VA.

Συνήθως, τα δεδομένα διαβατηρίου στη συσκευή υποδεικνύουν άεργη ισχύ και cosφ.

Παράδειγμα: στο διαβατήριο ο διατρητής εμφανίζει άεργη ισχύ 1200 VAR και cosφ = 0,7. Επομένως, η συνολική κατανάλωση ισχύος θα είναι ίση με:

Ρ = 1200 / 0,7 = 1714 W

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

Στάδιο # 2 - αναζήτηση για λόγους ταυτότητας και περιθωρίου

Κ - συντελεστής ταυτότητας χωρίς διάσταση, δείχνει πόσους καταναλωτές μπορούν να συμπεριληφθούν ταυτόχρονα στο δίκτυο. Σπάνια συμβαίνει ότι όλες οι συσκευές καταναλώνουν ταυτόχρονα ηλεκτρικό ρεύμα.

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 πρέπει να λαμβάνεται ίσο με 1.

Ι - παράσταση ασφαλείας χωρίς διάσταση. Χαρακτηρίζει τη δημιουργία ενός αποθεματικού ισχύος για τους μελλοντικούς καταναλωτές.

Η πρόοδος δεν σταματά, κάθε χρόνο δημιουργούνται νέες και εκπληκτικές νέες και χρήσιμες ηλεκτρικές συσκευές. Μέχρι το 2050, η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας αναμένεται να φτάσει το 84%. Συνήθως, το J υποτίθεται ότι είναι από 1,5 έως 2,0.

Στάδιο # 3 - εκτέλεση γεωμετρικού υπολογισμού

Σε όλους τους ηλεκτρικούς υπολογισμούς, λαμβάνεται η περιοχή διατομής του αγωγού - το βασικό τμήμα. Μετράται σε mm².

Συχνά είναι απαραίτητο να μάθετε πώς να υπολογίζετε σωστά διάμετρος καλωδίου αγωγός καλωδίων.

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

S = π * R² = π * Δ²/4ή το αντίστροφο

D = √ (4 * S / π)

Για αγωγούς ορθογώνιας διατομής:

S = h * μ,

Πού:

• Ν - περιοχή πυρήνα σε mm²;
• Ρ - ακτίνα του πυρήνα σε mm ·
• Δ - διάμετρος πυρήνα σε mm ·
• ω, μ - πλάτος και ύψος, αντίστοιχα, σε mm ·
• π Είναι ο αριθμός pi ίσος με 3,14.

Εάν αγοράσετε ένα λανθάνον σύρμα, στο οποίο ένας αγωγός αποτελείται από πολλά στριμμένα καλώδια κυκλικής διατομής, τότε ο υπολογισμός πραγματοποιείται σύμφωνα με τον τύπο:

S = Ν * Δ²/1,27,

Πού Ν - τον αριθμό των καλωδίων στη φλέβα.

Τα σύρματα που έχουν στριμμένους πυρήνες πολλών καλωδίων έχουν γενικά καλύτερη αγωγιμότητα από τα μονολιθικά σύρματα. Αυτό οφείλεται στις ιδιαιτερότητες του ρεύματος που ρέει μέσω ενός κυκλικού αγωγού.

Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι η κίνηση των ίδιων φορτίων κατά μήκος του αγωγού. Τα φορτία με το ίδιο όνομα απωθούν, επομένως, η πυκνότητα κατανομής φορτίου μετατοπίζεται στην επιφάνεια του αγωγού.

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

Στάδιο # 4 - υπολογίστε το τμήμα ισχύος στην πράξη

Πρόκληση: η συνολική ισχύς των καταναλωτών στην κουζίνα είναι 5000 watt (που σημαίνει ότι μετράται η ισχύς όλων των αντιδραστικών καταναλωτών). Όλοι οι καταναλωτές είναι συνδεδεμένοι σε μονοφασικό δίκτυο 220 V και έχουν ισχύ από έναν κλάδο.

Πίνακας 2. Εάν σκοπεύετε να συνδέσετε επιπλέον καταναλωτές στο μέλλον, ο πίνακας δείχνει τις απαιτούμενες δυνατότητες κοινών οικιακών συσκευών (+)

Λύση:

Ο συντελεστής ταυτότητας Κ θεωρείται ότι είναι ίσος με 0,8. Η κουζίνα είναι ένας τόπος συνεχούς καινοτομίας, δεν σας πειράζει, ένας παράγοντας ασφαλείας J = 2.0. Η συνολική εκτιμώμενη χωρητικότητα θα είναι:

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

Χρησιμοποιώντας την τιμή της σχεδιαστικής ισχύος, αναζητούμε την πλησιέστερη τιμή στον πίνακα 1.

Η πλησιέστερη κατάλληλη διατομή αγωγού για μονοφασικό δίκτυο είναι ένας χαλκός αγωγός με διατομή 4 mm². Παρόμοιο μέγεθος καλωδίου με πυρήνα αλουμινίου 6 mm².

Για καλωδίωση ενός πυρήνα, η ελάχιστη διάμετρος θα είναι 2,3 mm και 2,8 mm, αντίστοιχα. Στην περίπτωση μιας επιλογής πολλαπλών πυρήνων, προστίθεται η διατομή μεμονωμένων πυρήνων.

Υπολογισμός της τρέχουσας διατομής

Οι υπολογισμοί της απαιτούμενης διατομής για ρεύμα και ισχύ καλωδίων και καλωδίων θα παρουσιάζουν πιο ακριβή αποτελέσματα. Τέτοιοι υπολογισμοί καθιστούν δυνατή την αξιολόγηση της γενικής επίδρασης διαφόρων παραγόντων στους αγωγούς, όπως θερμικό φορτίο, ποιότητα καλωδίου, τύπος φλάντζας, συνθήκες λειτουργίας κ.λπ.

Ολόκληρος ο υπολογισμός πραγματοποιείται κατά τα ακόλουθα βήματα:

• επιλογή ισχύος όλων των καταναλωτών ·
• υπολογισμός των ρευμάτων που διέρχονται από τον αγωγό ·
• επιλογή κατάλληλης διατομής σύμφωνα με τους πίνακες.

Για αυτήν την έκδοση του υπολογισμού, λαμβάνεται υπόψη η τρέχουσα ισχύς των καταναλωτών με τάση χωρίς να λαμβάνονται υπόψη οι διορθωτικοί παράγοντες. Θα ληφθούν υπόψη κατά την άθροιση της τρέχουσας δύναμης.

Στάδιο # 1 - υπολογισμός της τρέχουσας ισχύος με τους τύπους

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

Ο "κλασικός τροχός" δείχνει τη διασύνδεση των τύπων και την αλληλεξάρτηση των χαρακτηριστικών του ηλεκτρικού ρεύματος (ισχύς I - ρεύματος, ισχύς P, U - τάση, ακτίνα R - πυρήνα)

Ας γράψουμε την εξάρτηση της τρέχουσας ισχύος I από την ισχύ P και την τάση γραμμής U:

I = P / U_λ,

Πού:

• Εγώ - ισχύς ρεύματος, που λαμβάνεται σε αμπέρ ·
• Π - ισχύς σε watt ·
• Ε_λ - τάση γραμμής σε βολτ.

Η γραμμική τάση στη γενική περίπτωση εξαρτάται από την πηγή τροφοδοσίας, είναι μονοφασική και τριφασική.

Η σχέση της γραμμικής και της τάσης φάσης:

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

Για οικιακούς ηλεκτρικούς καταναλωτές, πάρτε cosφ = 1, έτσι ώστε η γραμμική τάση να μπορεί να ξαναγραφεί:

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

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

I = (I1 + I2 + ... IN) * K * J,

Πού:

• Εγώ - συνολικό ρεύμα σε αμπέρ ·
• I1..IN - τρέχουσα ισχύς κάθε καταναλωτή σε αμπέρ ·
• Κ - συντελεστής ταυτότητας
• Ι - συντελεστής ασφάλειας.

Οι συντελεστές K και J έχουν τις ίδιες τιμές που χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό της συνολικής ισχύος.

Μπορεί να υπάρχει περίπτωση σε ένα τριφασικό δίκτυο ένα ρεύμα άνισης ισχύος ρέει μέσω διαφορετικών αγωγών φάσης.

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

Ανακύπτει ένα φυσικό ερώτημα: πώς υπολογίζεται η διατομή ενός λανθάνοντος καλωδίου σε τέτοιες περιπτώσεις; Η απάντηση είναι απλή - οι υπολογισμοί γίνονται για τον πιο φορτωμένο αγωγό.

Στάδιο # 2 - επιλογή κατάλληλης ενότητας σύμφωνα με τους πίνακες

Στους κανόνες για τη λειτουργία των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων (PES), δίνεται ένας αριθμός πινάκων για την επιλογή της απαιτούμενης ενότητας καλωδίου πυρήνα.

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

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

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

Πίνακας 3. Πρώτον, πρέπει να επιλέξετε τη μέθοδο τοποθέτησης των καλωδίων, εξαρτάται από το πόσο αποτελεσματικά συμβαίνει η ψύξη (+)

Το καλώδιο διαφέρει από το σύρμα στο ότι όλα τα καλώδια με τη δική τους μόνωση στο καλώδιο στρίβονται σε δέσμη και περικλείονται σε ένα κοινό μονωτικό περίβλημα. Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τις διαφορές και τους τύπους προϊόντων καλωδίων αναφέρονται σε αυτό άρθρο.

Πίνακας 4. Υποδεικνύεται μια ανοιχτή μέθοδος για όλες τις τιμές της διατομής των αγωγών, ωστόσο, στην πράξη, οι διατομές κάτω των 3 mm2 δεν τοποθετούνται ανοιχτά για λόγους μηχανικής αντοχής (+)

Όταν χρησιμοποιείτε πίνακες, ισχύουν οι ακόλουθοι παράγοντες στο επιτρεπόμενο συνεχές ρεύμα:

• 0,68 εάν 5-6 έζησε?
• 0,63 εάν 7-9 έζησε?
• 0,6 εάν έμεναν 10-12.

Οι μειωμένοι συντελεστές εφαρμόζονται στις τρέχουσες τιμές από τη στήλη «ανοιχτό».

Τα καλώδια μηδέν και γείωσης δεν περιλαμβάνονται στον αριθμό των καλωδίων.

Σύμφωνα με τα πρότυπα PES, η επιλογή της διατομής του μηδενικού πυρήνα σύμφωνα με το επιτρεπόμενο συνεχές ρεύμα γίνεται ως τουλάχιστον 50% του πυρήνα φάσης.

Οι ακόλουθοι δύο πίνακες (5 και 6) δείχνουν την εξάρτηση του επιτρεπόμενου συνεχούς ρεύματος όταν το τοποθετείτε στο έδαφος.

Πίνακας 5. Επιτρεπόμενες συνεχείς εξαρτήσεις ρεύματος για καλώδια χαλκού κατά την τοποθέτηση στον αέρα ή στο έδαφος

Το τρέχον φορτίο κατά το άνοιγμα και κατά το βάθος στο έδαφος είναι διαφορετικά. Λαμβάνονται ίσα εάν η τοποθέτηση στο έδαφος γίνεται με δίσκους.

Πίνακας 6. Επιτρεπόμενες συνεχείς εξαρτήσεις ρεύματος για καλώδια αλουμινίου κατά την τοποθέτηση στον αέρα ή στο έδαφος

Ο ακόλουθος πίνακας (7) ισχύει για τη ρύθμιση των προσωρινών γραμμών παροχής ηλεκτρικού ρεύματος (μεταφορά, εάν για ιδιωτική χρήση).

Πίνακας 7. Επιτρεπόμενο συνεχές ρεύμα κατά τη χρήση φορητών καλωδίων εύκαμπτων σωλήνων, φορητών καλωδίων εύκαμπτων σωλήνων και ορυχείων, προβολέων, εύκαμπτων φορητών καλωδίων. Χρησιμοποιούνται μόνο αγωγοί χαλκού

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

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

Υπολογισμός και επιλογή αγωγών χαλκού έως 6 mm² ή αλουμίνιο έως 10 mm² διεξάγεται όπως για συνεχές ρεύμα.

Σε περίπτωση μεγάλων διατομών, είναι δυνατόν να εφαρμοστεί ένας συντελεστής μείωσης:

0,875 * √T_pv

που Τ_pv - η αναλογία της διάρκειας της συμπερίληψης προς τη διάρκεια του κύκλου.

Η διάρκεια της συμπερίληψης λαμβάνεται από τον υπολογισμό όχι περισσότερο από 4 λεπτά. Σε αυτήν την περίπτωση, ο κύκλος δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 10 λεπτά.

Κατά την επιλογή ενός καλωδίου για καλωδίωση ηλεκτρικής ενέργειας ξύλινο σπίτι Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στην αντοχή του στη φωτιά.

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

Πρόκληση: υπολογίστε την απαιτούμενη διατομή καλώδιο χαλκού για σύνδεση:

• 4000 W τριφασική μηχανή επεξεργασίας ξύλου.
• Τριφασική μηχανή συγκόλλησης 6000 W.
• οικιακές συσκευές στο σπίτι με συνολική χωρητικότητα 25.000 watt.

Η σύνδεση θα πραγματοποιηθεί με ένα καλώδιο πέντε πυρήνων (τριφασικοί αγωγοί, ένας ουδέτερος και ένας γείωσης) τοποθετημένος στο έδαφος.

Η μόνωση καλωδίων προϊόντων υπολογίζεται σε μια συγκεκριμένη τιμή της τάσης λειτουργίας. Πρέπει να σημειωθεί ότι η καθορισμένη τάση λειτουργίας του κατασκευαστή του προϊόντος του πρέπει να είναι υψηλότερη από την τάση στο δίκτυο

Λύση.

Βήμα 1. Υπολογίζουμε τη γραμμική τάση μιας τριφασικής σύνδεσης:

Ε_λ = 220 * √3 = 380 V

Βήμα # 2. Οι οικιακές συσκευές, τα μηχανήματα και οι μηχανές συγκόλλησης έχουν άεργη ισχύ, οπότε η ισχύς των μηχανημάτων και του εξοπλισμού θα είναι:

Π_{από αυτά} = 25000 / 0,7 = 35700 W

Π_αναθ = 10000 / 0,7 = 14300 W

Βήμα # 3. Απαιτείται ρεύμα για τη σύνδεση οικιακών συσκευών:

Εγώ_{από αυτά} = 35700/220 = 162 Α

Βήμα # 4. Απαιτείται ρεύμα για τη σύνδεση εξοπλισμού:

Εγώ_αναθ = 14300/380 = 38 Α

Βήμα # 5. Το απαιτούμενο ρεύμα για τη σύνδεση οικιακών συσκευών υπολογίζεται με βάση τον υπολογισμό μιας φάσης. Από την κατάσταση του προβλήματος, υπάρχουν τρεις φάσεις. Κατά συνέπεια, το ρεύμα μπορεί να διανεμηθεί σε φάσεις. Για απλότητα, υποθέτουμε μια ομοιόμορφη κατανομή:

Εγώ_{από αυτά} = 162/3 = 54 Α

Βήμα # 6. Ρεύμα ανά φάση:

Εγώ_στ = 38 + 54 = 92 Α

Βήμα # 7 Ο εξοπλισμός και οι οικιακές συσκευές δεν θα λειτουργούν ταυτόχρονα, εκτός από αυτό θα βάλουμε περιθώριο 1,5. Μετά την εφαρμογή των διορθωτικών συντελεστών:

Εγώ_στ = 92 * 1,5 * 0,8 = 110 Α

Βήμα # 8. Αν και το καλώδιο περιέχει 5 πυρήνες, λαμβάνονται υπόψη μόνο τρεις φάσεις. Σύμφωνα με τον πίνακα 8, σε μια στήλη ενός τριπύρηνου καλωδίου στο έδαφος, διαπιστώνουμε ότι ένα ρεύμα 115 Α αντιστοιχεί σε μια διατομή ενός πυρήνα 16 mm².

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

Βήμα # 10. Προαιρετικά, υπολογίστε τη διάμετρο πυρήνα:

D = √ (4 * 16 / 3,14) = 4,5 mm

Εάν ο υπολογισμός έγινε μόνο με δύναμη, χωρίς να λαμβάνονται υπόψη τα χαρακτηριστικά του καλωδίου, η διατομή του πυρήνα θα είναι 25 mm². Ο υπολογισμός της τρέχουσας ισχύος είναι πιο περίπλοκος, αλλά μερικές φορές εξοικονομεί σημαντικά χρήματα, ειδικά όταν πρόκειται για καλώδια τροφοδοσίας πολλαπλών πυρήνων.

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

Υπολογισμός πτώσης τάσης

Κάθε αγωγός, εκτός από τους υπεραγωγούς, έχει αντίσταση. Επομένως, με επαρκές μήκος του καλωδίου ή του καλωδίου, 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. Ανθεκτικότητα κοινών μεταλλικών αγωγών (+)

Αυτό σχετίζεται κυρίως με καλώδια χαμηλής τάσης μικρής διατομής.

Ο υπολογισμός της πτώσης τάσης έχει ως εξής:

R = 2 * (ρ * L) / S,

Ε_{μαξιλάρι} = I * R,

Ε_% = (U_{μαξιλάρι} / U_λιν) * 100,

Πού:

• 2 - συντελεστής λόγω του γεγονότος ότι το ρεύμα ρέει αναγκαστικά σε δύο πυρήνες
• Ρ - αντίσταση αγωγού, Ohm
• ρ - ειδική αντίσταση του αγωγού, Ohm * mm²/ μ;
• Ν - διατομή αγωγού, mm²;
• Ε_{μαξιλάρι} - πτώση τάσης, V;
• Ε_% - πτώση τάσης σε σχέση με το U_λιν,%.

Χρησιμοποιώντας τύπους, μπορείτε να εκτελέσετε ανεξάρτητα τους απαραίτητους υπολογισμούς.

Μεταφορά παραδείγματος υπολογισμού

Πρόκληση: υπολογίστε την πτώση τάσης για ένα χαλκό σύρμα με διατομή ενός πυρήνα 1,5 mm². Απαιτείται καλώδιο για τη σύνδεση μιας μονοφασικής ηλεκτρικής μηχανής συγκόλλησης με συνολική ισχύ 7 kW. Μήκος καλωδίου 20 m.

Εάν θέλετε να συνδέσετε μια οικιακή μηχανή συγκόλλησης στον κεντρικό κλάδο, θα πρέπει να λάβετε υπόψη την κατάσταση για την οποία έχει σχεδιαστεί το καλώδιο. Είναι πιθανό η συνολική ισχύς των λειτουργικών συσκευών να είναι υψηλότερη. Η καλύτερη επιλογή είναι να συνδέσετε τους καταναλωτές σε μεμονωμένα καταστήματα

Λύση:

Βήμα 1. Υπολογίζουμε την αντίσταση του χαλκού σύρματος χρησιμοποιώντας τον πίνακα 9:

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

Βήμα # 2. Το ρεύμα που ρέει κατά μήκος του αγωγού:

I = 7000/220 = 31,8 Α

Βήμα # 3. Πτώση τάσης στο καλώδιο:

Ε_{μαξιλάρι} = 31,8 * 0,47 = 14,95 V

Βήμα # 4. Υπολογίζουμε το ποσοστό πτώσης τάσης:

Ε_% = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%

Συμπέρασμα: για τη σύνδεση της μηχανής συγκόλλησης απαιτείται αγωγός με μεγάλη διατομή.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Ο υπολογισμός της διατομής του αγωγού σύμφωνα με τους τύπους:

Συστάσεις ειδικών για την επιλογή καλωδίων και καλωδίων προϊόντων:

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

Με βάση αυτά τα δεδομένα, το μέγιστο ρεύμα ικανό να ρέει μέσω του αγωγού υπολογίζεται χωρίς να προκαλεί υπερβολική θέρμανση.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με τη μεθοδολογία υπολογισμού της διατομής του καλωδίου ή εάν θέλετε να μοιραστείτε προσωπική εμπειρία, αφήστε σχόλια σε αυτό το άρθρο. Το πλαίσιο σχολίων βρίσκεται παρακάτω.