Tværsnit af ledninger og kabler afhængigt af strømstyrken, beregning af det krævede kabeltværsnit

For at reparere den gamle ledning eller lægge en ny, skal du vælge kablet til det ønskede tværsnit for at modstå den forventede belastning.

Hvis den gamle ledning ikke er i orden, skal du udskifte den, men inden du ændrer den til en lignende, skal du finde ud af, hvorfor der var et problem med den gamle. Det er muligt, at der simpelthen var mekaniske skader, eller at isoleringen blev ubrugelig, og et endnu mere markant problem er ledningsfejlen på grund af overskridelse af den tilladte belastning.

Hvad er forskellen mellem kabelprodukter, hvad er de vigtigste egenskaber?

Til at begynde med bestemmes det, hvilken spænding i det netværk, hvor kablerne fungerer. Til husholdningsnetværk, kabler og ledninger af typen VVG, PUGNP bruges ofte (kun det er forbudt af moderne krav af PUE på grund af store tolerancer på tværsnittet under produktionen, op til 30%, og den tilladte tykkelse af det isolerende lag er 0,3 mm, mod 0,4 i PUE), ШВВП og andre .

Hvis du bevæger dig væk fra definitionerne, adskiller ledningen fra kablet minimalt, hovedsageligt pr. Definition i GOST eller TU, hvorpå det er lavet. Når alt kommer til alt er der et stort antal ledninger på markedet med 2-3 ledninger og to lag isolering, for eksempel den samme PUGNP eller PUNP.

Den tilladte spænding bestemmes af kabelisolering

For at vælge et kabel, ud over spænding, tages der hensyn til forholdene, under hvilke det fungerer, for at tilslutte et bevægeligt værktøj og udstyr skal det være fleksibelt, til tilslutning af faste elementer, det betyder i princippet ikke noget, men det er bedre at foretrække et kabel med en monolitisk kerne.

Den afgørende faktor ved køb er kernens tværsnitsareal, den måles i mm2, og lederens evne til at modstå en lang belastning afhænger af den.

Hvad påvirker den tilladte strøm gennem kablet?

Lad os først vende os til det grundlæggende i fysik. Der er en sådan Joule-Lenz-lov, den blev opdaget uafhængigt af to lærde, James Joule (i 1841) og Emilius Lenz (i 1842), og fik derfor det dobbelte navn. Så denne lov beskriver kvantitativt den termiske virkning af den elektriske strøm, der strømmer gennem lederen.

Hvis det udtrykkes som strømtæthed, får vi følgende formel:

Tolkning: w er varmefrigørelseseffekten pr. Enhedsvolumen, vektor j er strømtætheden gennem lederen måles i ampere pr. Mm2. For kobbertråd skal du tage fra 6 til 10 A pr. Millimeter areal, hvor 6 er arbejdstætheden, og 10 er kortsigtet. vektor E er det elektriske feltstyrke. σ er mediets ledningsevne.

Da ledningsevnen er omvendt proportional med modstanden: σ = 1 / R

Hvis Joule-Lenz-loven udtrykkes i form af varmemængde i integreret form, så:

DQ er således den mængde varme, der frigøres i tidsintervallet dt i kredsløbet, hvor strøm I strømmer gennem en leder med modstand R.

Det vil sige, at mængden af ​​varme er direkte proportional med strømmen og modstanden. Jo større strøm og modstand, jo mere genereres der varme. Dette er farligt, fordi varemængden på et bestemt tidspunkt når en sådan værdi, at isoleringen smelter på ledningerne. Du har måske bemærket, at ledningerne til billige kedler er mærkbart varme under drift, dette er det.

Hvis der frigøres strøm på kablet, falder også spændingen ved dens ender, der er forbundet med belastningen.

I regnemaskiner til beregning af kabeltværsnit sættes følgende parametre normalt:

• strøm eller belastning;

• linje længde;

• tilladt spændingsfald (normalt i procent);

Jo større modstand, jo mere vil spændingen falde, og kablet varmes op, da der frigives strøm på det (P = UI, hvor U er spændingsfaldet over kablet, jeg er strømmen der strømmer gennem det).

Alle beregninger blev reduceret til strøm og modstand. Ledernes modstand beregnes ved formlen:

Her: ρ (po) er resistiviteten, l er kabellængden, S er tværsnitsområdet.

Modstanden afhænger af metalkonstruktionen, resistivitetsværdierne kan bestemmes ud fra tabellen.

Ledningerne bruger hovedsageligt aluminium og kobber. I kobber er modstanden 1,68 * 10-8 Ohm * mm2 / m, og i aluminium, der er 1,8 gange større end i kobber, er den 2,82 * 10-8 Ohm * mm2 / m. Dette betyder, at aluminiumtråden opvarmes næsten 2 gange stærkere end kobbertråden med samme tværsnit og strøm. Det følger heraf, at for ledningsføring bliver du nødt til at købe en tykkere aluminiumstråd, derudover er ledningerne let beskadiget.

Derfor blev kobberledninger erstattet af kobberledninger fra ledninger i hjemmet, og brugen af ​​aluminium i ledningerne er forbudt, kun brug af aluminiumkabler til installation af meget kraftige elektriske installationer, der forbruger høj strøm er tilladt, brug derefter en aluminiumtråd med et tværsnit på mere end 16 mm2 (se -Hvorfor aluminiumkabel ikke kan bruges til ledningsføring)

Hvordan bestemmes trådens modstand ved kernens diameter?

Der er tilfælde, hvor tværsnitsarealet af kernen ikke er kendt, så det kan beregnes efter diameter. For at bestemme diameteren på en monolitisk blodåre, kan du bruge en caliper, hvis den ikke er det, så tag en stang, såsom en kuglepen eller søm, vikle 10 omdrejninger af tråd tæt rundt om den, og måle længden af ​​den resulterende spiral med en lineal, divider denne længde med 10 - du får diameteren på venen.

For at bestemme den samlede diameter på en flertrådskerne skal du måle diameteren på hver kerne og multiplicere med deres antal.

Overvej derefter tværsnittet i henhold til denne formel:

Og igen vender de tilbage til denne formel til beregning af en trådmodstand:

Hvordan bestemmes det krævede tværsnitsareal af ledningen?

Den enkleste mulighed er at bestemme tværsnitsarealet til kernerne i henhold til tabellen. Det er velegnet til beregning af ikke for lange linjer lagt under normale forhold (med normal omgivelsestemperatur). Du kan også vælge en ledning til forlængerledningen. Bemærk, at tabellen viser tværsnittene for en bestemt strøm og effekt i et enfaset og trefaset netværk for aluminium og kobber.

Når man beregner lange linjer (mere end 10 meter), er det bedre at ikke bruge en sådan tabel. Det er nødvendigt at udføre beregninger. Den hurtigste måde at bruge lommeregneren på. Beregningsalgoritmen er som følger:

De tager tilladte spændingstab (ikke mere end 5%), det betyder, at med en spænding på 220V og et acceptabelt spændingstab på 5% på kablet, bør spændingsfaldet (fra ende til ende) ikke overstige:

5% * 220 = 11V.

Nu, når vi kender strømmen, der vil strømme, kan vi beregne kabelmodstanden. I en to-trådslinie multipliceres modstanden med 2, da strømmen flyder gennem to ledninger, med en linielængde på 10 m, er ledernes samlede længde 20 m.

Herefter beregnes det krævede kabeltværsnit ifølge ovennævnte formler.

Du kan gøre dette automatisk fra din smartphone ved hjælp af Mobile Electric og elektroDroid applikationer. Kun lommeregneren angiver ikke den samlede længde på ledningerne, men snarere længden på linjen fra strømkilden til elmodtageren.

konklusion

Korrekt beregnet ledningsføring er allerede en 50% garanti for, at den fungerer korrekt, den anden halvdel afhænger af den rigtige installation. Alle ledningsspecifikationer, maksimalt strømforbrug fra alle forbrugere bør overvejes. Indtast samtidig en tilladt margen på 20-40% "i tilfælde af tilfælde".