محاسبه سطح مقطع کابل سه فاز توسط برق. محاسبه سطح مقطع کابل و سیم برای برق و جریان
اغلب، قبل از خرید محصولات کابلی، نیاز به اندازه گیری مستقل سطح مقطع آن وجود دارد تا از فریب تولید کنندگان جلوگیری شود، که به دلیل صرفه جویی و تعیین قیمت رقابتی، ممکن است کمی این پارامتر را دست کم بگیرند.
همچنین لازم است بدانیم سطح مقطع کابل چگونه تعیین می شود، مثلاً هنگام افزودن یک نقطه جدید مصرف انرژی در اتاق هایی با سیم کشی برق قدیمی که هیچ اطلاعات فنی ندارند. بر این اساس، این سوال که چگونه می توان سطح مقطع هادی ها را پیدا کرد همیشه مرتبط است.
اطلاعات کلی در مورد کابل و سیم
هنگام کار با هادی ها، لازم است که نام آنها را درک کنید. سیم ها و کابل هایی وجود دارند که از نظر ساختار داخلی و مشخصات فنی با یکدیگر متفاوت هستند. با این حال، بسیاری از مردم اغلب این مفاهیم را اشتباه می گیرند.
سیم رسانایی است که در طرح خود دارای یک سیم یا گروهی از سیم های بافته شده به هم و یک لایه عایق مشترک نازک است. کابل یک هسته یا گروهی از هسته ها است که هم عایق مخصوص به خود و هم یک لایه عایق مشترک (غلاف) دارد.
هر نوع هادی روش های خاص خود را برای تعیین مقاطع خواهد داشت که تقریباً مشابه هستند.
مواد هادی
مقدار انرژی ای که یک هادی منتقل می کند به عوامل مختلفی بستگی دارد که اصلی ترین آنها مواد هادی های حامل جریان است. فلزات غیر آهنی زیر را می توان به عنوان ماده اصلی سیم و کابل استفاده کرد:
- آلومینیوم. هادی های ارزان و سبک وزن که مزیت آنهاست. آنها با ویژگی های منفی مانند هدایت الکتریکی کم، تمایل به آسیب مکانیکی، مقاومت الکتریکی گذرا بالای سطوح اکسید شده مشخص می شوند.
- فلز مس. محبوب ترین هادی ها که در مقایسه با گزینه های دیگر هزینه بالایی دارند. با این حال، آنها با مقاومت الکتریکی و انتقالی کم در تماس ها، کشش و استحکام نسبتاً بالا، و سهولت لحیم کاری و جوشکاری مشخص می شوند.
- مس آلومینیوم. محصولات کابلی با هسته های آلومینیومی با پوشش مس. آنها با هدایت الکتریکی کمی کمتر از همتایان مسی خود مشخص می شوند. آنها همچنین با سبکی، مقاومت متوسط و ارزان بودن نسبی مشخص می شوند.
مهم!برخی از روش‌ها برای تعیین سطح مقطع کابل‌ها و سیم‌ها به طور خاص به مواد جزء هادی آنها بستگی دارد که مستقیماً بر توان خروجی و قدرت جریان تأثیر می‌گذارد (روش تعیین سطح مقطع هادی‌ها با توان و جریان).
اندازه گیری سطح مقطع هادی ها بر اساس قطر
روش های مختلفی برای تعیین سطح مقطع کابل یا سیم وجود دارد. تفاوت در تعیین سطح مقطع سیم ها و کابل ها این خواهد بود که در محصولات کابلی لازم است هر هسته به طور جداگانه اندازه گیری شود و شاخص ها خلاصه شوند.
برای اطلاعات.هنگام اندازه گیری پارامتر مورد نظر با ابزار دقیق، لازم است در ابتدا قطر عناصر رسانا اندازه گیری شود، ترجیحا لایه عایق حذف شود.
ابزار و فرآیند اندازه گیری
ابزار اندازه گیری می تواند یک کولیس یا یک میکرومتر باشد. معمولاً از دستگاه های مکانیکی استفاده می شود، اما می توان از آنالوگ های الکترونیکی با صفحه نمایش دیجیتال نیز استفاده کرد.
اساساً قطر سیم ها و کابل ها با استفاده از کولیس اندازه گیری می شود، زیرا تقریباً در هر خانه ای یافت می شود. همچنین می تواند قطر سیم ها را در یک شبکه کار، به عنوان مثال، یک سوکت یا دستگاه پانل اندازه گیری کند.
قطر سطح مقطع سیم با استفاده از فرمول زیر تعیین می شود:
S = (3.14/4)*D2، که در آن D قطر سیم است.
اگر کابل حاوی بیش از یک هسته باشد، لازم است قطر را اندازه گیری کرده و سطح مقطع را با استفاده از فرمول بالا برای هر یک از آنها محاسبه کنید، سپس نتیجه به دست آمده را با استفاده از فرمول ترکیب کنید:
Stotal= S1 + S2 +…+Sn، که در آن:
- استوتال - سطح مقطع کل.
- S1، S2، …، Sn – مقاطع عرضی هر هسته.
در یک یادداشت.برای اطمینان از صحت نتایج به دست آمده، توصیه می شود حداقل سه بار اندازه گیری کنید و هادی را در جهات مختلف بچرخانید. نتیجه میانگین خواهد بود.
در صورت عدم وجود کولیس یا میکرومتر، قطر هادی را می توان با استفاده از یک خط کش معمولی تعیین کرد. برای انجام این کار، باید دستکاری های زیر را انجام دهید:
- لایه عایق هسته را تمیز کنید.
- دور مداد را محکم به یکدیگر بچرخانید (حداقل 15-17 قطعه باید وجود داشته باشد).
- اندازه گیری طول سیم پیچ؛
- مقدار حاصل را بر تعداد چرخش ها تقسیم کنید.
مهم!اگر پیچ ها به طور یکنواخت روی مداد با شکاف قرار نگیرند، صحت نتایج به دست آمده از اندازه گیری سطح مقطع کابل بر اساس قطر مورد تردید قرار می گیرد. برای افزایش دقت اندازه گیری، توصیه می شود اندازه گیری ها از طرف های مختلف انجام شود. پیچیدن سیم های ضخیم روی یک مداد ساده دشوار خواهد بود، بنابراین بهتر است به کولیس متوسل شوید.
پس از اندازه گیری قطر، سطح مقطع سیم با استفاده از فرمول شرح داده شده در بالا محاسبه می شود یا با استفاده از جدول مخصوص تعیین می شود، که در آن هر قطر مربوط به سطح مقطع است.
بهتر است قطر سیم را که دارای هسته های بسیار نازک است با میکرومتر اندازه گیری کنید، زیرا کولیس می تواند به راحتی آن را بشکند.
ساده ترین راه برای تعیین سطح مقطع کابل بر اساس قطر استفاده از جدول زیر است.
جدول تناظر بین قطر سیم و سطح مقطع سیم
| قطر عنصر هادی، میلی متر | سطح مقطع عنصر هادی، mm2 |
|---|---|
| 0,8 | 0,5 |
| 0,9 | 0,63 |
| 1 | 0,75 |
| 1,1 | 0,95 |
| 1,2 | 1,13 |
| 1,3 | 1,33 |
| 1,4 | 1,53 |
| 1,5 | 1,77 |
| 1,6 | 2 |
| 1,8 | 2,54 |
| 2 | 3,14 |
| 2,2 | 3,8 |
| 2,3 | 4,15 |
| 2,5 | 4,91 |
| 2,6 | 5,31 |
| 2,8 | 6,15 |
| 3 | 7,06 |
| 3,2 | 7,99 |
| 3,4 | 9,02 |
| 3,6 | 10,11 |
| 4 | 12,48 |
| 4,5 | 15,79 |
سطح مقطع کابل
محصولات کابلی با سطح مقطع تا 10 میلی متر مربع تقریباً همیشه به شکل گرد تولید می شوند. چنین هادی ها برای رفع نیازهای خانگی خانه ها و آپارتمان ها کاملاً کافی هستند. با این حال، با یک مقطع بزرگتر از کابل، هسته های ورودی از خارجی شبکه برقرا می توان به صورت قطعه (بخش) انجام داد و تعیین سطح مقطع سیم بر اساس قطر بسیار دشوار خواهد بود.
در چنین مواردی، باید به جدولی متوسل شد که در آن اندازه (ارتفاع، عرض) کابل مقدار متناظر سطح مقطع را می گیرد. در ابتدا لازم است ارتفاع و عرض قطعه مورد نیاز با خط کش اندازه گیری شود و پس از آن می توان با همبستگی داده های به دست آمده پارامتر مورد نیاز را محاسبه کرد.
جدول برای محاسبه مساحت بخش هسته کابل برق
| نوع کابل | سطح مقطع قطعه، mm2 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| اس | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | |
| بخش چهار هسته ای | V | - | 7 | 8,2 | 9,6 | 10,8 | 12 | 13,2 | - |
| w | - | 10 | 12 | 14,1 | 16 | 18 | 18 | - | |
| رشته ای سگمنتال سه هسته ای، 6(10) | V | 6 | 7 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13,2 | 15,2 |
| w | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 | |
| تک سیم سگمنتال سه هسته ای، 6 (10) | V | 5,5 | 6,4 | 7,6 | 9 | 10,1 | 11,3 | 12,5 | 14,4 |
| w | 9,2 | 10,5 | 12,5 | 15 | 16,6 | 18,4 | 20,7 | 23,8 | |
وابستگی جریان، توان و مقطع هسته
اندازه گیری و محاسبه سطح مقطع کابل بر اساس قطر هسته کافی نیست. قبل از نصب سیم کشی یا انواع دیگر شبکه های برق، لازم است از ظرفیت محصولات کابل نیز اطلاع داشته باشید.
هنگام انتخاب کابل، باید چندین معیار را رعایت کنید:
- قدرت جریان الکتریکی که کابل عبور می کند؛
- انرژی مصرف شده توسط منابع انرژی؛
قدرت
مهمترین پارامتر در طول کار نصب الکتریکی (به ویژه کابل کشی) توان عملیاتی است. حداکثر توان برق منتقل شده از طریق آن به سطح مقطع هادی بستگی دارد. بنابراین، دانستن توان کل منابع مصرف انرژی که به سیم متصل می شود بسیار مهم است.
معمولا تولید کنندگان لوازم خانگی، دستگاه ها و سایر محصولات الکتریکی بر روی برچسب و در اسناد ضمیمه شده به آنها حداکثر و میانگین مصرف برق را نشان می دهند. به عنوان مثال، یک ماشین لباسشویی می‌تواند از ده‌ها وات بر ساعت در حالت آبکشی تا 2.7 کیلووات در ساعت هنگام گرم کردن آب، برق مصرف کند. بر این اساس باید سیمی با مقطعی که برای انتقال الکتریسیته حداکثر توان کافی باشد به آن متصل شود. اگر دو یا چند مصرف کننده به کابل متصل باشند، با اضافه کردن مقادیر حدی هر یک از آنها، توان کل تعیین می شود.
میانگین توان تمام وسایل برقی و روشنایی در یک آپارتمان به ندرت از 7500 وات برای شبکه تک فاز فراتر می رود. بر این اساس، مقاطع کابل در سیم کشی برق باید به این مقدار انتخاب شود.
بنابراین برای توان کل 7.5 کیلو وات باید از کابل مسی با سطح مقطع هسته 4 میلی متر مربع استفاده کرد که توانایی انتقال حدود 8.3 کیلو وات را دارد. سطح مقطع هادی با هسته آلومینیومی در این مورد باید حداقل 6 میلی متر مربع باشد که از توان جریان 7.9 کیلو وات عبور می کند.
در ساختمان های مسکونی منفرد، اغلب از یک سیستم تغذیه سه فاز 380 ولت استفاده می شود بیشترتجهیزات برای چنین ولتاژ الکتریکی طراحی نشده است. ولتاژ 220 ولت با اتصال آنها به شبکه از طریق یک کابل خنثی با توزیع یکنواخت بار جریان در تمام فازها ایجاد می شود.
جریان الکتریسیته
غالباً ممکن است قدرت تجهیزات و تجهیزات الکتریکی به دلیل عدم وجود این ویژگی در اسناد یا اسناد و برچسب ها به طور کامل برای مالک مشخص نباشد. در چنین شرایطی تنها یک راه وجود دارد - محاسبه با استفاده از فرمول خودتان.
قدرت با فرمول تعیین می شود:
P = U*I، جایی که:
- P - قدرت، اندازه گیری شده در وات (W)؛
- I - قدرت جریان الکتریکی، اندازه گیری شده در آمپر (A)؛
- U ولتاژ الکتریکی اعمال شده است که در ولت (V) اندازه گیری می شود.
هنگامی که قدرت جریان الکتریکی ناشناخته است، می توان آن را با ابزارهای کنترل و اندازه گیری اندازه گیری کرد: آمپرمتر، مولتی متر و کلمپ متر.
پس از تعیین میزان برق مصرفی و جریان برق می توانید از جدول زیر برای اطلاع از سطح مقطع کابل مورد نیاز استفاده کنید.
محاسبه سطح مقطع محصولات کابل بر اساس بار فعلی باید برای محافظت بیشتر آنها از گرمای بیش از حد انجام شود. هنگامی که جریان الکتریکی بیش از حد از هادی ها برای سطح مقطع آنها عبور می کند، تخریب و ذوب لایه عایق ممکن است رخ دهد.
حداکثر بار مجاز دراز مدت جریان الکتریکی مقدار کمی جریان الکتریکی است که می تواند کابل را برای مدت طولانی بدون گرم شدن بیش از حد عبور دهد. برای تعیین این شاخص، ابتدا لازم است قدرت تمام مصرف کنندگان انرژی جمع شود. پس از این، بار را با استفاده از فرمول محاسبه کنید:
- I = P∑*Ki/U (شبکه تک فاز)،
- I = P∑*Kи/(√3*U) (شبکه سه فاز)، که در آن:
- P∑ - توان کل مصرف کنندگان انرژی؛
- Ki - ضریب برابر با 0.75؛
- U – ولتاژ الکتریکی در شبکه.
تابلیتز برای تطبیق سطح مقطع هادی های مسیجریان و توان محصولات هادی *
| بخش محصولات کابل و سیم | ولتاژ برق 220 ولت | ولتاژ برق 380 ولت | ||
|---|---|---|---|---|
| قدرت فعلی، A | توان، کیلووات | قدرت فعلی، A | توان، کیلووات | |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 50 | 11 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
| 16 | 90 | 19,8 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 140 | 30,8 | 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 |
*مهم!هادی هایی با هادی های آلومینیومی دارای مقادیر متفاوتی هستند.
تعیین محصول کابل در مقطع - به ویژه فرآیند مهم، که در آن محاسبات اشتباه قابل قبول نیست. شما باید تمام عوامل، پارامترها و قوانین را در نظر بگیرید و فقط به محاسبات خود اعتماد کنید. اندازه گیری های انجام شده باید با جداول شرح داده شده در بالا مطابقت داشته باشد - اگر مقادیر خاصی را نداشته باشند، می توان آنها را در جداول بسیاری از کتاب های مرجع مهندسی برق یافت.
ویدیو
برای نصب صحیح و ایمن کابل های سیم کشی، محاسبه اولیه مصرف برق مورد انتظار ضروری است. عدم رعایت الزامات برای انتخاب مقطع کابل مورد استفاده برای سیم کشی می تواند منجر به ذوب عایق و آتش سوزی شود.
محاسبه سطح مقطع کابل برای یک سیستم سیم کشی الکتریکی خاص را می توان به چند مرحله تقسیم کرد:
- تفکیک مصرف کنندگان برق بر اساس گروه.
- تعیین حداکثر جریان برای هر بخش؛
- انتخاب مقطع کابل
تمام وسایل برقی مصرفی باید به چند گروه تقسیم شوند تا مجموع برق مصرفی یک گروه تقریباً از 2.5-3 کیلو وات تجاوز نکند. این به شما امکان می دهد کابل مسی را با سطح مقطع بیش از 2.5 متر مربع انتخاب کنید. میلی متر رتبه بندی برق برخی از لوازم خانگی اصلی در جدول 1 نشان داده شده است.
جدول 1. مقادیر قدرت لوازم خانگی اصلی.
مصرف کنندگانی که در یک گروه ترکیب می شوند باید از نظر جغرافیایی تقریباً در یک مکان قرار گیرند، زیرا آنها به یک کابل متصل هستند. اگر کل شی متصل شده توسط یک شبکه تک فاز تغذیه شود، تعداد گروه ها و توزیع مصرف کنندگان نقش مهمی ایفا نمی کند.
اگر منبع تغذیه سه فاز است، توصیه می شود مصرف کنندگان را به گروه هایی تقسیم کنید تا هر فاز تقریباً همان برق را دریافت کند.
سپس درصد اختلاف را می توان با استفاده از فرمول = محاسبه کرد 100% — (Pmin/Pmax*100%)، که در آن Pmax حداکثر توان کل در هر فاز است، Pmin حداقل توان کل در هر فاز است. هرچه درصد اختلاف توان کمتر باشد، بهتر است.
محاسبه حداکثر جریان برای هر گروه مصرف کننده
هنگامی که مصرف برق برای هر گروه یافت شد، حداکثر جریان را می توان محاسبه کرد. بهتر است ضریب تقاضا (Kc) را در همه جا برابر با 1 در نظر بگیرید، زیرا استفاده از همه عناصر یک گروه به طور همزمان مستثنی نیست (به عنوان مثال، می توانید به طور همزمان همه لوازم خانگی متعلق به یک گروه از مصرف کنندگان را روشن کنید. ). سپس فرمول شبکه های تک فاز و سه فاز به صورت زیر خواهد بود:
Icalc = Pcalc / (Unom * cosφ)
برای یک شبکه تک فاز، در این مورد ولتاژ شبکه 220 ولت است،
Icalc = Pcalc / (√3 * Unom * cosφ)
برای شبکه سه فاز، ولتاژ شبکه 380 ولت.
هنگام نصب سیم کشی برق در دهه های اخیر، روش استفاده از. این با مجموعه کاملی از خواصی که یک لوله راه راه دارد توضیح داده می شود، اما در عین حال، هنگام کار با آن، باید قوانین خاصی را رعایت کنید.
شما اغلب می توانید هم در تئوری و هم در عمل با اصطلاحات اتصال مثلث و ستاره، فاز و ولتاژ خطی روبرو شوید - یک مورد جالب به شما در درک تفاوت های آنها کمک می کند.
مقدار کسینوس برای لوازم خانگی و روشنایی رشته ای 1 در نظر گرفته شده است، برای روشنایی LED - 0.95، برای روشنایی فلورسنت - 0.92. میانگین حسابی کسینوس برای گروه یافت می شود. مقدار آن به کسینوس دستگاهی بستگی دارد که بیشترین مصرف برق را در یک گروه معین دارد. بنابراین، با دانستن جریان در تمام بخش های سیم کشی، می توانید شروع به انتخاب مقطع سیم و کابل کنید.
انتخاب مقطع کابل توسط برق
هنگامی که حداکثر جریان محاسبه شده مشخص شد، می توانید انتخاب کابل ها را شروع کنید. این کار به دو صورت انجام می شود، اما ساده ترین راه این است که سطح مقطع کابل مورد نظر را با استفاده از داده های جدولی انتخاب کنید. پارامترهای انتخاب کابل های مسی و آلومینیومی در جدول زیر آورده شده است.
جدول 2. داده های انتخاب مقطع کابل با هادی های مسی و کابل آلومینیومی.
هنگام برنامه ریزی سیم کشی برق، ترجیحاً کابل هایی از همان مواد انتخاب شود. اتصال سیم‌های مسی و آلومینیومی با استفاده از پیچش معمولی توسط قوانین ایمنی آتش‌سوزی ممنوع است، زیرا هنگامی که دما در نوسان است، این فلزات به طور متفاوتی منبسط می‌شوند که منجر به ایجاد شکاف بین تماس‌ها و تولید گرما می‌شود. اگر نیاز به اتصال کابل از مواد مختلف، پس بهتر است از پایانه هایی که مخصوص این منظور طراحی شده اند استفاده کنید.
ویدئو با فرمول های محاسبه مقطع کابل
هنگام تعمیر و طراحی تجهیزات الکتریکی، انتخاب صحیح ضروری می شود. می توانید از ماشین حساب یا کتاب مرجع مخصوص استفاده کنید. اما برای این کار باید پارامترهای بار و ویژگی های کابل گذاری را بدانید.
الزامات زیر برای شبکه های الکتریکی اعمال می شود:
- ایمنی؛
- قابلیت اطمینان؛
- بهره وری.
اگر سطح مقطع انتخاب شده سیم کوچک باشد، بارهای فعلی زیاد نخواهد بود، که منجر به گرمای بیش از حد می شود. در نتیجه ممکن است یک موقعیت اضطراری رخ دهد که به تمام تجهیزات الکتریکی آسیب برساند و برای زندگی و سلامت افراد خطرناک شود.
اگر سیم هایی با سطح مقطع بزرگ نصب کنید، استفاده ایمن تضمین می شود. اما از نقطه نظر مالی هزینه های بیش از حد وجود خواهد داشت. انتخاب صحیح مقطع سیم کلید بلندمدت است عملیات ایمنو استفاده منطقی از منابع مالی
یک فصل جداگانه در PUE به انتخاب صحیح یک هادی اختصاص داده شده است: "فصل 1.3. انتخاب هادی ها بر اساس گرمایش، چگالی جریان اقتصادی و شرایط کرونا.
سطح مقطع کابل بر اساس توان و جریان محاسبه می شود. بیایید به نمونه هایی نگاه کنیم. برای تعیین اینکه سیم سنج برای چه چیزی مورد نیاز است 5 کیلو وات، باید از جداول PUE استفاده کنید (" قوانین تاسیسات برقی"). این فهرست یک سند نظارتی است. بیان می کند که انتخاب مقطع کابل بر اساس 4 معیار انجام می شود:
- ولتاژ تغذیه ( تک فاز یا سه فاز).
- مواد هادی.
- جریان بار اندازه گیری شده بر حسب آمپر ( آ)، یا پاور-این ( کیلووات).
- محل کابل.
هیچ معنایی در PUE وجود ندارد 5 کیلو وات، بنابراین باید مقدار بزرگتر بعدی را انتخاب کنید -- 5.5 کیلو وات. برای نصب در یک آپارتمان امروز لازم است. در بیشتر موارد، نصب از طریق هوا انجام می شود، بنابراین سطح مقطع 2.5 میلی متر مربع از جداول مرجع مناسب است. در این حالت حداکثر بار جریان مجاز 25 آمپر خواهد بود.
کتاب مرجع بالا همچنین جریانی را که کلید مدار ورودی برای آن طراحی شده تنظیم می کند ( VA). مطابق با " قوانین تاسیسات برقی"، با بار 5.5 کیلو وات، جریان VA باید 25 A باشد. این سند بیان می کند که جریان نامی سیمی که برای یک خانه یا آپارتمان مناسب است باید مرتبه ای بزرگتر از VA باشد. در این حالت بعد از 25 A 35 A وجود دارد. آخرین مقدار باید به عنوان مقدار محاسبه شده در نظر گرفته شود. جریان 35 A مربوط به مقطع 4 میلی متر مربع و توان 7.7 کیلو وات است. بنابراین، انتخاب سطح مقطع سیم مسی با قدرت کامل می شود: 4 میلی متر مربع.
برای اینکه بفهمید سیم سنج برای چه چیزی لازم است 10 کیلو وات، بیایید دوباره از کتاب مرجع استفاده کنیم. اگر موردی را برای سیم کشی باز در نظر بگیریم، باید در مورد مواد کابل و ولتاژ تغذیه تصمیم گیری کنیم.
مثلا، برای سیم آلومینیومی و ولتاژ 220 ولت، نزدیکترین توان بالاتر 13 کیلو وات، مقطع متناظر 10 میلی متر مربع خواهد بود. برای 380 ولت قدرت 12 کیلو وات و سطح مقطع 4 میلی متر مربع خواهد بود.
با قدرت انتخاب کنید
قبل از انتخاب مقطع کابل بر اساس توان، باید مقدار کل آن را محاسبه کنید و لیستی از وسایل الکتریکی واقع در قلمروی که کابل روی آن گذاشته شده است تهیه کنید. قدرت باید روی هر یک از دستگاه ها نشان داده شود، واحدهای اندازه گیری مربوطه در کنار آن نوشته می شود: W یا kW ( 1 کیلو وات = 1000 وات). سپس باید قدرت تمام تجهیزات را جمع کنید و کل آن را بدست آورید.
اگر کابلی را برای اتصال یک دستگاه انتخاب کنید، تنها اطلاعات مربوط به مصرف انرژی آن کافی است. در جداول PUE می توانید مقطع سیم را بر اساس توان انتخاب کنید.
میز 1. انتخاب مقطع سیم بر اساس توان برای کابل های با هادی مسی
| برای کابل با هادی مسی | ||||
| ولتاژ 220 ولت | ولتاژ 380 ولت | |||
| فعلی، A | توان، کیلووات | فعلی، A | توان، کیلووات | |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 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 |
جدول 2. انتخاب مقطع سیم بر اساس توان برای کابل های با هادی آلومینیومی
| سطح مقطع هادی، میلی متر مربع | برای کابل با هادی های آلومینیومی | |||
| ولتاژ 220 ولت | ولتاژ 380 ولت | |||
| فعلی، A | توان، کیلووات | فعلی، A | توان، کیلووات | |
| 2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11,0 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,2 |
علاوه بر این، شما باید ولتاژ شبکه را بدانید: سه فاز مربوط به 380 ولت و تک فاز مربوط به 220 ولت است.
PUE اطلاعاتی را برای سیم های آلومینیومی و مسی ارائه می دهد. هر دو مزایا و معایب خود را دارند. مزایای سیم های مسی:
- استحکام بالا؛
- قابلیت ارتجاعی؛
- مقاومت در برابر اکسیداسیون؛
- رسانایی الکتریکی بیشتر از آلومینیوم است.
عدم وجود هادی های مسی-- قیمت بالا در خانه های شوروی، سیم کشی الکتریکی آلومینیومی در طول ساخت و ساز استفاده می شد. بنابراین، در صورت تعویض جزئی، نصب سیم های آلومینیومی توصیه می شود. تنها استثناء مواردی است که به جای تمام سیم کشی های قدیمی ( به هیئت توزیع) یک مورد جدید نصب شده است. سپس استفاده از مس منطقی است. تماس مستقیم مس و آلومینیوم غیرقابل قبول است، زیرا این امر منجر به اکسیداسیون می شود. بنابراین برای اتصال آنها از فلز سوم استفاده می شود.
شما می توانید به طور مستقل سطح مقطع سیم را با توجه به توان برای یک مدار سه فاز محاسبه کنید. برای این کار باید از فرمول استفاده کنید: I=P/(U*1.73)، جایی که پ- قدرت، W; U-- ولتاژ، V; من-- جریان، A. سپس سطح مقطع کابل بسته به جریان محاسبه شده از جدول مرجع انتخاب می شود. اگر مقدار مورد نیاز وجود نداشته باشد، نزدیکترین مورد انتخاب می شود که از مقدار محاسبه شده بیشتر است.
نحوه محاسبه بر اساس جریان
مقدار جریان عبوری از هادی به طول، عرض، مقاومت رسانا و دما بستگی دارد. هنگامی که گرم می شود، جریان الکتریکی کاهش می یابد. اطلاعات مرجع برای دمای اتاق داده شده است ( 18 درجه سانتی گراد). برای انتخاب سطح مقطع کابل بر اساس جریان، از جداول PUE (PUE-7 بند 1.3.10-1.3.11 جریان های پیوسته مجاز برای سیم ها، سیم ها و کابل های دارای عایق لاستیکی یا پلاستیکی) استفاده کنید.
جدول 3. جریان الکتریکی برای سیم و سیم مسی با عایق لاستیکی و پی وی سی
| سطح مقطع هادی، میلی متر مربع | ||||||
| باز کن | در یک لوله | |||||
| دو تک هسته ای | سه تک هسته ای | چهار تک هسته ای | یک دو سیمه | یک سه سیمه | ||
| 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 | 19 |
| 2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
| 3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
| 4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
| 5 | 46 | 42 | 39 | 34 | 37 | 31 |
| 6 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
| 8 | 62 | 54 | 51 | 46 | 48 | 43 |
| 10 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
| 16 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
| 25 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
| 35 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
| 50 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
| 70 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
| 95 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
| 120 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
| 150 | 440 | 360 | 330 | - | - | - |
| 185 | 510 | - | - | - | - | - |
| 240 | 605 | - | - | - | - | - |
| 300 | 695 | - | - | - | - | - |
| 400 | 830 | - | - | - | - | - |
برای محاسبه سیم های آلومینیومی از جدول استفاده می شود.
جدول 4. جریان الکتریکی برای سیم ها و سیم های آلومینیومی با عایق لاستیکی و پی وی سی
| سطح مقطع هادی، میلی متر مربع | جریان، A، برای سیم های گذاشته شده | |||||
| باز کن | در یک لوله | |||||
| دو تک هسته ای | سه تک هسته ای | چهار تک هسته ای | یک دو سیمه | یک سه سیمه | ||
| 2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
| 2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
| 3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
| 4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
| 5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
| 6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
| 8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
| 10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
| 16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
| 25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
| 35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
| 50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
| 70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
| 95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
| 120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
| 150 | 340 | 275 | 255 | - | - | - |
| 185 | 390 | - | - | - | - | - |
| 240 | 465 | - | - | - | - | - |
| 300 | 535 | - | - | - | - | - |
| 400 | 645 | - | - | - | - | - |
بجز جریان الکتریسیته، باید مواد هادی و ولتاژ را انتخاب کنید.
برای محاسبه تقریبی مقطع کابل برای جریان، باید آن را بر 10 تقسیم کرد. اگر سطح مقطع حاصل در جدول نیست، باید نزدیکترین مقدار بزرگتر را بگیرید. این قانون فقط برای مواردی مناسب است که حداکثر جریان مجاز برای سیم‌های مسی از 40 آمپر تجاوز نمی‌کند. برای محدوده 40 تا 80 آمپر، جریان باید بر 8 تقسیم شود. اگر کابل‌های آلومینیومی نصب شده باشند، باید آن را بر 8 تقسیم کرد. 6. این به این دلیل است که برای اطمینان از بارهای مساوی، ضخامت هادی آلومینیومی بیشتر از مس است مقاومت الکتریکی. این پارامتر تحت تأثیر قرار می گیرد:
- طول سیم، واحد اندازه گیری - متر.با افزایش آن، ضرر و زیان افزایش می یابد.
- سطح مقطع، بر حسب میلی متر مربع اندازه گیری می شود.با افزایش آن، افت ولتاژ کاهش می یابد.
- مقاومت مواد (مقدار مرجع). مقاومت یک سیم به اندازه 1 میلی متر مربع در هر 1 متر را نشان می دهد.
افت ولتاژ از نظر عددی برابر با حاصلضرب مقاومت و جریان است. قابل قبول است که مقدار مشخص شده از 5٪ تجاوز نکند. در غیر این صورت، باید کابلی با سطح مقطع بزرگتر بگیرید. الگوریتم محاسبه مقطع سیم بر اساس حداکثر توان و طول:
- بسته به توان P، ولتاژ U و ضریب cosфجریان را با استفاده از فرمول پیدا می کنیم: I=P/(U*cosф). برای شبکه های الکتریکی مورد استفاده در زندگی روزمره، cosф = 1. در صنعت، cosph به عنوان نسبت توان فعال به توان کل محاسبه می شود. دومی از توان فعال و واکنشی تشکیل شده است.
- با استفاده از جداول PUE، مقطع فعلی سیم تعیین می شود.
- ما مقاومت هادی را با استفاده از فرمول محاسبه می کنیم: Ro=ρ*l/S، جایی که ρ مقاومت ماده است، l طول رسانا، S سطح مقطع است. لازم است این واقعیت را در نظر گرفت که جریان از طریق کابل نه تنها در یک جهت، بلکه به عقب نیز جریان می یابد. بنابراین مقاومت کل برابر است با: R = Ro * 2.
- ما افت ولتاژ را از رابطه پیدا می کنیم: ΔU=I*R.
- افت ولتاژ را به صورت درصد تعیین کنید: ΔU/U. اگر مقدار بدست آمده از 5% بیشتر شود، نزدیکترین مقطع بزرگتر هادی را از کتاب مرجع انتخاب کنید.
سیم کشی باز و بسته
بسته به محل قرارگیری، سیم کشی به 2 نوع تقسیم می شود:
- بسته
- باز کن.
امروزه سیم کشی مخفی در آپارتمان ها نصب می شود. فرورفتگی های ویژه ای در دیوارها و سقف ها برای قرار دادن کابل ها ایجاد می شود. پس از نصب هادی ها، فرورفتگی ها گچ کاری می شوند. سیم های مسی استفاده می شود. همه چیز از قبل برنامه ریزی شده است، زیرا با گذشت زمان، برای ساخت سیم کشی برق یا جایگزینی عناصر، باید تکمیل را از بین ببرید. برای تکمیل مخفی، اغلب از سیم ها و کابل هایی که شکل صاف دارند استفاده می شود.
هنگامی که باز گذاشته می شود، سیم ها در امتداد سطح اتاق نصب می شوند. مزایایی به هادی های انعطاف پذیری که شکل گرد دارند داده می شود. آنها به راحتی در کانال های کابلی نصب می شوند و از راه راه عبور می کنند. هنگام محاسبه بار روی کابل، روش گذاشتن سیم کشی در نظر گرفته می شود.
ضروری تعیین سطح مقطع کابل در شبکه 0.4 کیلوولتبرای تغذیه موتور الکتریکی AIR200M2 با قدرت 37 کیلو وات. طول خط کابل 150 متر است. کابل با دو کابل دیگر در سرتاسر شرکت برای تغذیه موتورها گذاشته شده است ایستگاه پمپاژ. فاصله بین کابل ها 100 میلی متر است. دمای زمین تخمینی 20 درجه سانتیگراد عمق نصب در زمین 0.7 متر است.
مشخصات فنی الکتروموتورهای نوع AIR در جدول 1 آورده شده است.
جدول 1 - مشخصات فنی الکتروموتورهای نوع AIR
با توجه به GOST 31996-2012، مطابق جدول 21، ما یک مقطع کابل اسمی 16 میلی متر مربع را انتخاب می کنیم، که در آن برای این مقطع، بار فعلی مجاز گذاشته شده در زمین برابر با Id.t است. = 77 A، در این مورد شرط Id.t = 77 A > Icalc باید برآورده شود. = 70 A (شرط برآورده شده است).
اگر یک کابل چهار هسته ای یا پنج هسته ای با هسته هایی با سطح مقطع مساوی دارید، به عنوان مثال AVVGzng 4x16، مقدار داده شده در جدول باید در 0.93 ضرب شود.
ابتدا مارک کابل AVVGzng 3x16+1x10 را انتخاب کنید.
ما ضریب k1 را با در نظر گرفتن دمای محیط متفاوت از محاسبه شده تعیین می کنیم، آن را مطابق جدول 2.9 [L1. از 55] و مطابق جدول 1.3.3 PUE. طبق جدول 2-9، دمای محیط استاندارد 15+ درجه سانتیگراد است، با در نظر گرفتن اینکه کابل در یک ترانشه در زمین گذاشته می شود.
دمای هسته های کابل +80 درجه سانتیگراد مطابق با ویرایش 7، بند 1.3.12 است. از آنجایی که دمای محاسبه شده زمین با دمای مورد استفاده در PUE متفاوت است. ضریب k1=0.96 را با در نظر گرفتن دمای تخمینی زمین 20+ درجه سانتی گراد می پذیریم.
ما ضریب k2 را تعیین می کنیم که مقاومت خاک را در نظر می گیرد (با در نظر گرفتن بررسی های زمین شناسی) که مطابق ویرایش 7 PUE انتخاب شده است. جدول 1.3.23. در مورد من، ضریب تصحیح برای خاک شنی رسی با مقاومت 80 K/W k2=1.05 خواهد بود.
ما ضریب k3 را مطابق جدول PUE 1.3.26 با در نظر گرفتن کاهش بار فعلی با تعداد کابل های عامل در یک ترانشه (در لوله یا بدون لوله) تعیین می کنیم. در مورد من، کابل با دو کابل دیگر در یک ترانشه گذاشته شده است، فاصله بین کابل ها 100 میلی متر است، با در نظر گرفتن موارد فوق، k3 = 0.85 را می گیریم.
3. پس از تعیین تمام ضرایب اصلاح، می توانیم جریان مجاز طولانی مدت واقعی را برای مقطع 16 میلی متر مربع تعیین کنیم:
4. جریان مجاز طولانی مدت برای مقطع 25 میلی متر مربع را تعیین کنید:
5. اتلاف ولتاژ مجاز موتور را بر حسب ولت با در نظر گرفتن 5% ΔU تعیین کنید:
- ایکالک – جریان طراحی، A;
- L - طول بخش، کیلومتر؛
- cosφ – ضریب توان؛
با دانستن cosφ، می توانید sinφ را با استفاده از فرمول هندسی شناخته شده تعیین کنید:
- r0 و x0 - مقادیر مقاومت های فعال و راکتیو مطابق جدول 2-5 [L2.s 48] تعیین می شود.
- P - قدرت طراحی، W;
- L - طول بخش، متر؛
- U – ولتاژ، V;
- γ – خاص رسانایی الکتریکیسیم، متر / اهم * میلی متر مربع؛
- برای مس γ = 57 متر / اهم * میلی متر مربع؛
- برای آلومینیوم γ = 31.7 متر / اهم * میلی متر مربع؛
همانطور که می بینیم هنگام تعیین سطح مقطع کابل با استفاده از فرمول ساده شده، امکان دست کم گرفتن سطح مقطع کابل وجود دارد، بنابراین توصیه می کنم هنگام تعیین افت ولتاژ، از فرمول با در نظر گرفتن مقاومت فعال و راکتیو استفاده کنید.
- cosφ = 0.3 و sinφ = 0.95 مقادیر متوسط ضرایب قدرت هنگام راه اندازی موتور در صورت عدم وجود اطلاعات فنی پذیرفته شده است، طبق [L6. با. 16].
- kstart = 7.5 - مضرب جریان راه اندازی موتور، بر اساس مشخصات فنیموتور
با توجه به [L7، ص. 61، 62] شرایط راه اندازی موتور توسط ولتاژ باقیمانده در پایانه های موتور Urest تعیین می شود.
اعتقاد بر این است که شروع موتورهای الکتریکی مکانیزم با گشتاور فن و شرایط راه اندازی آسان (مدت زمان شروع 0.5 - 2 ثانیه) زمانی تضمین می شود که:
Urest.≥0.7*بدون در
راه اندازی موتورهای الکتریکی مکانیسم ها با یک لحظه مقاومت ثابت یا شرایط راه اندازی دشوار (مدت زمان راه اندازی 5 تا 10 ثانیه) با موارد زیر تضمین می شود:
Urest.≥0.8*بدون در
در این مثال زمان شروع موتور 10 ثانیه است. بر اساس راه اندازی سنگین موتور الکتریکی، ولتاژ باقیمانده مجاز را تعیین می کنیم:
Urest.≥0.8*بدون در = 0.8 * 380 ولت = 304 ولت
10.1 ولتاژ باقیمانده در پایانه های موتور را با در نظر گرفتن افت ولتاژ در هنگام راه اندازی تعیین کنید.
Urest. ≥ 380 - 44.71 = 335.29 V ≥ 304 V (شرط برقرار است)
سه قطبی را انتخاب کنید مدار شکننوع C120N، cr.S، In=100A.
11. سطح مقطع کابل را با توجه به شرایط انطباق دستگاه انتخاب شده با حداکثر حفاظت جریان بررسی می کنیم که در آن Id.t. برای مقطع 95 میلی متر مربع برابر با 214 A است:
- Idef. = 100 A - تنظیم جریانی که در آن وسیله محافظ فعال می شود.
- kprotect.= 1 – ضریب تعدد جریان مجاز طولانی مدت کابل (سیم) به جریان عملکرد دستگاه محافظ.
از داده های ارزش محافظت می کنم و kdef. مطابق جدول 8.7 [L5. با. 207].
بر اساس تمامی موارد فوق، کابل برند را می پذیریم AVVGzng 3x35+1x25.
ادبیات:
- کتاب مرجع برق. تحت سردبیری عمومی V.I. گریگوریوا 2004
- طراحی شبکه های کابلی و سیم کشی. Khromchenko G.E. 1980
- GOST 31996-2012 کابل های برق با عایق پلاستیکی برای ولتاژهای 0.66، 1 و 3 کیلو ولت.
- قوانین ساخت تاسیسات الکتریکی (PUE). چاپ هفتم. 2008
- محاسبه و طراحی سیستم های تغذیه تاسیسات و تاسیسات. انتشارات TPU. تومسک 2006
- نحوه بررسی امکان اتصال موتورهای قفس سنجابی به شبکه برق. کارپوف اف.اف. 1964
- انتخاب تجهیزات، حفاظت و کابل در شبکه های 0.4 کیلو ولت. A.V. Belyaev. 2008
از جانب انتخاب درستسطح مقطع سیم کشی برق به راحتی و ایمنی در خانه بستگی دارد. هنگام بارگذاری بیش از حد، هادی بیش از حد گرم می شود و ممکن است عایق ذوب شود و باعث آتش سوزی یا اتصال کوتاه شود. اما از آنجایی که قیمت کابل افزایش می یابد، گرفتن یک مقطع بزرگتر از حد لازم سودآور نیست.
به طور کلی بسته به تعداد مصرف کنندگان محاسبه می شود که ابتدا کل توان مصرفی آپارتمان را مشخص می کنند و سپس نتیجه را در 0.75 ضرب می کنند. PUE از جدول بارها در طول مقطع کابل استفاده می کند. از آن می توانید به راحتی قطر هسته ها را تعیین کنید که به مواد و جریان عبوری بستگی دارد. به عنوان یک قاعده، هادی های مسی استفاده می شود.
سطح مقطع هسته کابل باید دقیقاً مطابق با محاسبه شده باشد - در جهت افزایش محدوده اندازه استاندارد. زمانی که دست کم گرفته شود بسیار خطرناک است. سپس هادی به طور مداوم بیش از حد گرم می شود و عایق به سرعت از بین می رود. و اگر مورد مناسب را نصب کنید، مکررا فعال می شود.
اگر سطح مقطع سیم افزایش یابد هزینه بیشتری خواهد داشت. اگرچه ذخیره خاصی لازم است، زیرا در آینده، به عنوان یک قاعده، اتصال تجهیزات جدید ضروری است. توصیه می شود از ضریب ایمنی حدود 1.5 استفاده کنید.
محاسبه توان کل
کل برق مصرفی آپارتمان روی ورودی اصلی قرار می گیرد که در آن گنجانده شده است تابلو برق، و بعد از آن به خط منشعب می شود:
- نورپردازی؛
- گروه سوکت؛
- لوازم برقی قدرتمند فردی
بنابراین بیشترین سطح مقطع کابل برق در ورودی است. در خطوط خروجی بسته به بار کاهش می یابد. اول از همه، توان کل همه بارها تعیین می شود. این کار دشواری نیست، زیرا در بدنه همه لوازم خانگی و در گذرنامه آنها نشان داده شده است.
همه قدرت ها جمع می شوند. محاسبات به طور مشابه برای هر مدار انجام می شود. کارشناسان پیشنهاد می کنند که این مقدار را در 0.75 ضرب کنید. این با این واقعیت توضیح داده می شود که همه دستگاه ها به طور همزمان به شبکه متصل نیستند. دیگران انتخاب یک بخش را پیشنهاد می کنند اندازه بزرگتر. به همین دلیل، ذخیره ای برای راه اندازی بعدی دستگاه های الکتریکی اضافی که ممکن است در آینده خریداری شوند ایجاد می شود. لازم به ذکر است که این گزینه محاسبه کابل قابل اعتمادتر است.
چگونه سطح مقطع سیم را تعیین کنیم؟
تمام محاسبات شامل مقطع کابل می باشد. اگر از فرمول های زیر استفاده کنید، تعیین آن بر اساس قطر آسان تر است:
- S=π D²/4;
- دی= √(4×اس/π).
جایی که π = 3.14.
S = N×D²/1.27.
سیم های رشته ای در جاهایی که انعطاف پذیری لازم است استفاده می شود. برای نصب دائمی از هادی های جامد ارزانتر استفاده می شود.
چگونه کابل را بر اساس برق انتخاب کنیم؟
برای انتخاب سیم کشی، از جدول بار برای مقطع کابل استفاده کنید:
- اگر خط نوع باز با ولتاژ 220 ولت و توان کل 4 کیلو وات باشد، یک هادی مسی با سطح مقطع 1.5 میلی متر مربع گرفته می شود. این اندازه معمولا برای سیم کشی روشنایی استفاده می شود.
- با قدرت 6 کیلو وات، هادی های سطح مقطع بزرگتر مورد نیاز است - 2.5 میلی متر مربع. سیم برای سوکت هایی که لوازم خانگی به آن وصل شده اند استفاده می شود.
- توان 10 کیلووات نیاز به استفاده از سیم کشی 6 میلی متر مربع دارد. معمولاً برای آشپزخانه در نظر گرفته می شود که در آن اجاق گاز برقی وصل شده است. تامین چنین باری از طریق یک خط جداگانه انجام می شود.
کدام کابل ها بهتر هستند؟
برقکارها به خوبی از کابل برند آلمانی NUM برای اماکن اداری و مسکونی مطلع هستند. در روسیه مارک هایی از کابل ها تولید می کنند که ویژگی های پایین تری دارند، اگرچه ممکن است نام یکسانی داشته باشند. آنها را می توان با نشت ترکیبی در فضای بین هسته ها یا عدم وجود آن متمایز کرد.
سیم یکپارچه و چند سیم تولید می شود. هر هسته، و همچنین کل پیچش، از بیرون با PVC عایق شده است و پرکننده بین آنها غیر قابل اشتعال است:
- بنابراین، کابل NUM در داخل خانه استفاده می شود، زیرا عایق در فضای باز در اثر نور خورشید از بین می رود.
- و به عنوان کابل داخلی، کابل برند VVG به طور گسترده استفاده می شود. ارزان و کاملا قابل اعتماد است. استفاده از آن برای تخمگذار در زمین توصیه نمی شود.
- سیم برند VVG صاف و گرد ساخته شده است. هیچ پرکننده ای بین هسته ها استفاده نمی شود.
- ساخته شده با یک پوسته بیرونی که از احتراق پشتیبانی نمی کند. هسته ها به صورت گرد تا سطح مقطع 16 میلی متر مربع و بالاتر از بخش تولید می شوند.
- مارک های کابل PVS و ShVVP چند سیمه ساخته شده اند و عمدتاً برای اتصال لوازم خانگی استفاده می شوند. اغلب به عنوان سیم کشی برق خانگی استفاده می شود. استفاده از هادی های چند سیم در فضای باز به دلیل خوردگی توصیه نمی شود. علاوه بر این، عایق خمشی در دماهای پایین ترک می خورد.
- در خیابان، کابل‌های زره‌دار و مقاوم در برابر رطوبت AVBShv و VBShv زیر زمین گذاشته می‌شوند. زره از دو ساخته شده است نوارهای فولادیکه باعث افزایش قابلیت اطمینان کابل و مقاومت آن در برابر تنش های مکانیکی می شود.
تعیین بار جاری
نتیجه دقیق تری با محاسبه سطح مقطع کابل بر اساس توان و جریان به دست می آید که در آن پارامترهای هندسی با پارامترهای الکتریکی مرتبط هستند.
برای سیم کشی خانه، نه تنها بار فعال، بلکه بار راکتیو نیز باید در نظر گرفته شود. قدرت جریان با فرمول تعیین می شود:
I = P/(U∙cosφ).
بار راکتیو ایجاد می شود لامپ های فلورسنتو موتورهای لوازم الکتریکی (یخچال، جاروبرقی، ابزار برقی و غیره).
مثال فعلی
بیایید دریابیم که در صورت نیاز به تعیین سطح مقطع کابل مسی برای اتصال لوازم خانگی با توان کل 25 کیلو وات و ماشین های سه فاز با ظرفیت 10 کیلو وات چه باید کرد. این اتصال با یک کابل پنج هسته ای که در زمین گذاشته شده است انجام می شود. غذای خانه از آن می آید
با در نظر گرفتن مولفه راکتیو، قدرت لوازم خانگی و تجهیزات به صورت زیر خواهد بود:
- P زندگی روزمره = 25/0.7 = 35.7 کیلو وات؛
- دور برگشت = 10/0.7 = 14.3 کیلو وات.
جریان ورودی تعیین می شود:
- من زندگی میکنم = 35.7×1000/220 = 162 A;
- من برگردم = 14.3×1000/380 = 38 A.
اگر بارهای تک فاز را به طور مساوی در سه فاز توزیع کنید، یکی جریان را حمل می کند:
f = 162/3 = 54 A.
من f = 54 + 38 = 92 A.
همه تجهیزات به طور همزمان کار نمی کنند. با در نظر گرفتن ذخایر، هر فاز برای جاری حساب می کند:
I f = 92×0.75×1.5 = 103.5 A.
در کابل پنج هسته ای فقط هادی های فاز در نظر گرفته می شود. برای کابلی که در زمین گذاشته شده است، برای جریان 103.5 A، سطح مقطع هسته 16 میلی متر مربع را می توان تعیین کرد (جدول بارها بر اساس مقطع کابل).
محاسبه دقیق جریان به شما امکان می دهد در هزینه خود صرفه جویی کنید، زیرا سطح مقطع کوچکتری مورد نیاز است. با یک محاسبه خشن تر از توان کابل، سطح مقطع هسته 25 میلی متر مربع خواهد بود که هزینه بیشتری خواهد داشت.
افت ولتاژ کابل
هادی ها دارای مقاومت هستند که باید در نظر گرفته شود. این امر به ویژه برای طول کابل های طولانی یا مقطع های کوچک بسیار مهم است. استانداردهای PES ایجاد شده است که بر اساس آن افت ولتاژ روی کابل نباید از 5٪ تجاوز کند. محاسبه به صورت زیر انجام می شود.
- مقاومت هادی تعیین می شود: R = 2×(ρ×L)/S.
- افت ولتاژ یافت می شود: U پد. = I×R.در رابطه با درصد خطی، این خواهد بود: U % = (U در حال سقوط / U خطی) × 100.
از نمادهای زیر در فرمول ها استفاده می شود:
- ρ - مقاومت، اهم×mm²/m.
- S - سطح مقطع، mm².
ضریب 2 نشان می دهد که جریان از دو سیم عبور می کند.
مثالی از محاسبه کابل بر اساس افت ولتاژ
- مقاومت سیم عبارت است از: R = 2 (0.0175×20)/2.5 = 0.28 اهم.
- قدرت جریان در هادی: I = 7000/220 = 31.8 A.
- افت ولتاژ در حامل: U pad. = 31.8×0.28 = 8.9 V.
- درصد افت ولتاژ: U% = (8.9/220)×100 = 4.1 %.
حمل مناسب برای دستگاه جوشبا توجه به الزامات قوانین عملیاتی برای تاسیسات الکتریکی، زیرا درصد افت ولتاژ در آن در محدوده نرمال است. با این حال، مقدار آن بر روی سیم منبع بزرگ باقی می ماند، که می تواند بر فرآیند جوشکاری تاثیر منفی بگذارد. در اینجا لازم است حد مجاز پایین ولتاژ تغذیه دستگاه جوش را بررسی کنید.
نتیجه
به منظور محافظت مطمئن سیم کشی برق از گرمای بیش از حد در هنگام تجاوز از جریان نامی برای مدت طولانی، مقاطع کابل بر اساس جریان های مجاز طولانی مدت محاسبه می شود. اگر از جدول بار برای مقطع کابل استفاده شود، محاسبه ساده می شود. اگر محاسبه بر اساس حداکثر بار فعلی انجام شود، نتیجه دقیق تری به دست می آید. و برای عملکرد پایدار و طولانی مدت یک کلید اتوماتیک در مدار سیم کشی برق تعبیه شده است.
