Zatížení průřezu drátu
O elektrických strojích, při jakém aktuálním zatížení v kW, si řekneme v jiném článku na našem webu. V tabulce jsou dráty uvedeny jako měděné a níže v tabulce jako hliníkové. Hliníkové dráty jsou samozřejmě minulostí. ale když jsou již položeny ve starém domě, není možné tyto dráty levně vyměnit.
Často je jednodušší instalovat nové rozvody ve starém domě. V žádném případě ale nezapomeňte na automaty, elektrické automaty, které v případě přebytku a zkratu vypnou elektrickou síť (elektrická síť bude otevřená).
A všimněte si, že hliníkové a měděné dráty stejného průřezu nesou různý výkon (zatížení) elektrického proudu. Pro správný výpočet všech těchto zatížení je lepší kontaktovat profesionální elektrikáře.
Tabulka průřezů vodičů a maximálního výkonového zatížení elektrického vodiče z mědi nebo hliníku.
pro výběr průřezů kabelů a vodičů na základě výkonu a proudu můžete použít následující tabulky:
| Průřez vodiče, mm 2 | Pro kabel s měděnými vodiči | |||
| Napětí 220V | Napětí 380V | |||
| Aktuální A | Výkon, kWt | Aktuální A | Výkon, kWt | |
| 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 |
| Průřez vodiče, mm2 | Pro kabel s hliníkovými vodiči | |||
| Napětí 220V | Napětí 380V | |||
| Aktuální A | Výkon, kWt | Aktuální A | Výkon, 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 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132 |
Naše firma „220W“ provádí veškeré elektroinstalační práce od výměny zásuvky až po kompletní elektroinstalaci na klíč. Provádíme montáž a zapojení elektrického rozvaděče s instalací elektrických strojů dle projektu.
Zapojení elektrického kabelu se provádí jak externě, přes kabelové kanály, tak interně ve zvlnění nebo vtokem do stěn (cihla, pórobeton, betonový monolit atd.).
Jak si objednat levnou elektroinstalaci v bytě nebo ve venkovském domě (na chatě, v městském domě, v lázeňském domě a dalších budovách) a získat slevu, viz níže na online objednávce „získejte slevu!
Elektroinstalační práce prováděné naší společností v dřevěných domech z profilovaného dřeva, kulatiny, postavené rámovou technologií, panelové domy.
Elektrikář na klíč ve srubovém domě 100 mXNUMX. více podrobností
Elektroinstalace v roubeném domě o ploše 150 mXNUMX. více podrobností
Skrytá elektrika v rámovém domě, cena a fotografie práce. více podrobností
Elektroinstalace na klíč v rámovém domě 190 mXNUMX. více podrobností
Elektroinstalace v domě z lamelového dřeva 200 mXNUMX. více podrobností
Elektroinstalace v rámovém domě 120 m2 dle projektu. více podrobností
Montáž retro elektroinstalace v dřevostavbě z kulatiny 280 m2. více podrobností
Elektrické rozvody byly provedeny starými dráty, náklady na instalaci. více podrobností
Elektrika v jednopatrovém domě je provedena v kabelových kanálech. více podrobností
Elektrické rozvody na klíč v rámovém domě. více podrobností
Elektrika v roubence v kabelovodech je na klíč. více podrobností
Elektrikáři v dřevěném domě ze dřeva 90 m2 v kabelových kanálech. více podrobností
Připraveno k prodeji a rozestavěné příměstské budovy domy s pozemky od developera z první ruky, bez zprostředkovatelů a přeplatků, chaty od majitele v Leningradské oblasti. od Petrohradu 90 km (KAD).
Dům 108 m2 , akademická 12 set. Mšinská, Lužský okres podívej se na dům
Dům 80 m2 , akademická 6 (9) buňka. Mšinská, Lužský okres podívej se na dům
Dům 64 m2 , akademická 6 (8) buňka. Mšinská, Lužský okres podívej se na dům
Dům 54 m2 , lázeňský dům 20 m2 pozemek 9 setin Mšinská, Lužskij podívej se na dům
Sleva na elektroinstalaci v bytě nebo venkovském domě.
Při montáži elektriky v závislosti na objemu Vám poskytneme výraznou slevu.
„elektrikář Petrohrad“
Provádíme elektroinstalační práce profesionálně.
V oboru elektroinstalačních služeb máme více než 15 let zkušeností. Na elektroinstalaci máme všechna povolení a povolení.
Nevím jak vy, ale já mám jeden problém: pokaždé, když dojde na nákup drátů/kabelů pro více či méně vážnou zátěž, vytřeští se mi oči a začnu si horečně vzpomínat, jaký konkrétní kabel potřebuji pro svou zátěž a jak má být vybráno?
V určitém okamžiku mě to unavilo a rozhodl jsem se podívat na problém, jehož výsledky jsou uvedeny níže a možná vám budou užitečné.
Malý spoiler od autora: co bude následovat, budou některé výsledky mého výzkumu na toto téma. Úsudky v níže uvedeném textu mohou být na některých místech správné, jinde chybné a jinde nedostatečně podrobné. V každém případě doufám, že to bude zajímavé!
▍ Úvodní část
Nejprve si ujasněme základní pojmy, aby to pro nás bylo dále jednodušší. Pro dodávku elektřiny spotřebitelům se používají následující prvky infrastruktury:
- nadzemní vedení — speciální systém pro přenos elektrického proudu na dráty umístěné ve vzduchu a namontované na speciálních nosných konstrukcích ve formě železobetonových nebo dřevěných sloupů;
- kabelové vedení – elektrické vedení, které je uloženo ve speciálně vybavených konstrukcích (kanály, šachty) jednoduše vzduchem a je umístěno na stěnách nebo stropech budov. Kromě toho lze šňůry pokládat ve vodním prostředí;
- elektrické vedení — napájecí rozvodná síť s napětím do 1000 V (dále o takových sítích budeme hovořit), která je provedena ve formě izolovaných vodičů nebo kabelů o průřezu do 16, které lze také pokládat uvnitř i vně budov .
Na rozvodnou elektroinstalaci se připojují přijímače elektrické energie, které musí mít jmenovité napětí rovné jmenovitému napětí napájecí sítě.
Napájecí sítě mohou být provedeny ve čtyřvodičovém provedení, se jmenovitým napětím 380/220 V, kde je nulový vodič uzemněn. Síť tohoto typu se skládá ze čtyř vodičů, z nichž tři jsou fázové a jeden je nulový, který je pevně uzemněn (díky tomuto uzemnění je napětí na neutrálním vodiči blízké nule):
V tomto případě je napětí mezi fázovými vedeními 380 V a mezi libovolnými fázovými a nulovými vodiči – 220 V.
K fázovým svorkám jsou tedy připojeny třífázové spotřebiče (například třífázové elektromotory) a mezi fázový a nulový vodič jsou připojeny jednofázové spotřebiče (například žárovky, jakékoli domácí spotřebiče).
Ukazuje se, že do stejné sítě lze současně připojit jak třífázové, tak i jednofázové spotřebiče.
Stručně řečeno, proč vůbec potřebujete vytvořit třífázovou síť: umožňuje získat stabilní točivé magnetické pole v třífázových elektromotorech, navíc taková síť umožňuje získat dvě napětí bez použití převodu transformátory (380/220), což je výhodné pro různé spotřebitele.
Prvním tvůrcem třífázové sítě byl ruský vědec Michail Osipovič Dolivo-Dobrovolskij. Byl to on, kdo přišel s nápadem umístit vinutí generátoru pod úhlem 120 °, což dalo výstupu tři fáze. Kromě toho vyvinul také asynchronní motor s rotorem nakrátko, jehož konstrukce zůstala bez výraznějších změn dodnes nezměněna.
Obecně je rozdíl mezi třífázovými a jednofázovými elektromotory v tom, že:
- jednofázové mají jednodušší konstrukci, větší spolehlivost (u třífázových nevzniká takový problém jako ztráta fáze, což vyžaduje vybudování určitých systémů řízení motoru; zatímco u jednofázových, pokud dojde k přerušení fáze, motor prostě přestane fungovat);
- jednofázové vyžadují vysoké startovací proudy;
- jednofázové mají nižší účiník, což znamená nižší účinnost.
▍ Výpočet úseku sítě
Při výběru charakteristik napájecích vodičů a kabelů se musíte nejprve řídit následujícími úvahami:
- tepelná odolnost;
- mechanická síla;
- ztráta napětí v této části sítě;
- ekonomická proudová hustota.
Při výběru úseků konkrétních úseků sítě na základě úvah o odolnosti proti ohřevu a ekonomické proudové hustotě stačí znát pouze proudové zatížení těchto úseků, přičemž výpočty z hlediska napěťových ztrát lze provést, pokud, kromě toho jsou také známy délky těchto úseků.
Pokud se výpočet provádí pro třífázové sítě, předpokládá se, že zatížení úseku každé z fází je navzájem stejné (ale ve skutečnosti je tato podmínka splněna pouze v případě, že síť slouží k napájení třífázových sítí). fázové elektromotory).
Pokud jde o napájení jednofázových spotřebičů, ve skutečnosti je na každé fázi sítě konstantní nerovnoměrné zatížení, i když v praktických výpočtech je rozložení zátěže mezi fázemi stále považováno za rovnoměrné.
Pokud považujeme zatížení každé fáze za rovnoměrné, pak pro výpočty není nutné ukazovat absolutně všechny vodiče, stačí nakreslit obecný diagram sítě s uvedením připojených spotřebičů a délky každé části sítě .
Pokud existuje výkres, podle kterého má být síť položena, pak můžete změřit všechny délky jejích úseků přímo z výkresu s přihlédnutím k jeho měřítku (tzn. změříme podle výkresu a ten pak měříme na skutečné rozměry ). Pokud takový výkres neexistuje, musí být každý úsek změřen ve skutečnosti.
Určení zatížení částí sítě je poměrně obtížný úkol, protože jednotlivé přijímače energie spotřebovávají stejný výkon (například žárovka), zatímco elektromotor zatěžuje síť různě v závislosti na režimu a okamžiku provozu: zda se spustí v daném čase kroutící moment nebo již pracuje stabilně, je v klidovém režimu, nebo je k němu připojen nějaký mechanismus, který zpomaluje rotaci elektromotoru a tuto zátěž musí překonat. Engine tedy může v některých svých režimech slabě zatěžovat síť a být podtížen, na rozdíl od toho v jiných může síť zatěžovat více.
Kromě toho může být úkol ještě složitější, pokud existuje více než jeden takový spotřebitel.
Abychom pochopili, jakou zátěž takový spotřebitel vloží do části sítě, je nutné určit maximální možné průměrné zatížení za půlhodinovou dobu provozu.
Chcete-li určit odhadované zatížení sítě, můžete použít následující vzorec:
- — koeficient poptávky;
- — jmenovitý výkon skupiny elektrických přijímačů.
Pro studium úseku sítě podle topné nebo ekonomické proudové hustoty je nutné určit aktuální velikost každého spotřebitele (dále ve vzorcích se používá vypočtený výkon spotřebitele, jehož vzorec pro výpočet je uveden výše).
U třífázového spotřebiče se to děje podle následujícího vzorce:
- — vypočítaný výkon spotřebiče;
- — jmenovité napětí na konektoru spotřebitele;
- — účiník spotřebitele.
- — jmenovité napětí přijímače (přijímačů) rovné fázovému napětí propojovací sítě.
Podle prvního Kirchhoffova zákona se v kterémkoli bodě sítě musí součet příchozích proudů rovnat součtu odchozích proudů. Když jsou tedy známé proudy každého spotřebiče, je nutné je jednoduše sečíst (pro hlavní vedení), abychom pochopili, jaký proud poteče hlavním vedením a jaké proudy potečou ke konkrétnímu spotřebiči.
Například v bytě jsou 3 spotřebitelé: 30A, 15A, 5A. Každému konkrétnímu spotřebiteli tedy poteče stanovený jmenovitý proud, přičemž příkon do bytu musí vydržet (minimálně, ale ještě je potřeba rezerva): 30 + 15 + 5 = 50A.
Nyní, když víme, jaké proudy budou spotřebitelé vyžadovat, můžeme zjistit požadované průřezy vodičů, které budou vyžadovány pro napájení těchto spotřebitelů, s ohledem na řadu podmínek popsaných níže.
▍ Výběr na základě tepelné odolnosti
Proudění elektrického proudu vodiči je doprovázeno řadou jevů, jedním z nich je zahřívání vodiče současně s jeho ochlazováním v důsledku vyzařování tohoto tepla do okolí. Po nějaké době se zahřívání a ochlazování vodiče vyrovná a teplota se ustálí na určité hodnotě.
Maximální přípustná hodnota teploty pro vodič je různá pro různé typy vodičů a je stanovena na základě úvah o bezpečnosti jeho provozu, protože dlouhodobé zahřívání může vést jak ke zničení izolace, tak k možným požárům a výbuchům v okolí.
Existují referenční tabulky, které regulují maximální proudové zatížení pro různé vodiče. Níže je uveden příklad takových tabulek (mohou být trochu staré, takže možná budete chtít hledat něco novějšího). Výše uvedené tabulky předpokládají (přípustné proudové zatížení je zvoleno tímto způsobem), že holé vodiče by se neměly zahřát na více než 70°, zatímco vodiče v plastové izolaci by se neměly zahřívat na více než 65°:
Obrázek: F. F. Karpov – „Jak zvolit průřez vodičů a kabelů“
Informace v těchto tabulkách jsou uvedeny s přihlédnutím k tomu, že provoz probíhá za normálních podmínek, kterými jsou teplota vzduchu 25° se vzdáleností mezi sousedními kabely minimálně 35 mm (při volném uložení) a 50 mm (při uložení v kanálech). .
Pokud nejsou provozní podmínky typické, vypočítá se přípustné zatížení (Id) takto:
- – hodnota dovoleného zatížení za normálních podmínek (převzato z výše uvedených tabulek);
- – korekční faktor, jehož hodnotu lze převzít z níže uvedených tabulek v závislosti na tom, zda je kabel položen ve vzduchu nebo ve výkopu.
Obrázek: F. F. Karpov – „Jak zvolit průřez vodičů a kabelů“
Výše uvedené tabulky ukazovaly maximální proudové zatížení za normálních podmínek, ale musíte pochopit, že takové zatížení je tam uvedeno pro dlouhodobý provozní režim, zatímco mnoho zařízení pracuje v krátkodobém periodickém režimu, podle toho části sítě. jejich napájení vydrží vysoké proudy (krátkodobě), než je uvedeno v tabulkách. Pro tento případ existuje opravný faktor, který lze použít ve výše uvedeném vzorci:
- – relativní délka pracovní doby, která se vypočítá podle níže uvedeného vzorce.
- — trvání pracovní doby (tj. jak dlouho byl spotřebitel krátce zapnut);
- — celkové trvání cyklu (jak dlouho bude spotřebitel pracovat).
▍ Výběr na základě ekonomické hustoty proudu
V předchozích fázích jsme tedy zjišťovali, jaký proud spotřebuje naše zátěž a jak vybrat vodiče podle maximálního povoleného zatížení.
A stále zůstává otázka – je skutečně nutné takové vodiče vybírat? Nebo možná ne takhle, ale některé jiné?
A právě na tyto otázky nám tato sekce umožní odpovědět. Faktem je, že i relativně stabilně pracující spotřebitelé stále pracují s proměnlivou zátěží, například stejné pouliční osvětlení neustále funguje v noci a večer a nepracuje ráno a ve dne. Nebo si vezměte napájecí vedení trolejbusů/tramvajů – ty zažijí nápory spotřeby brzy ráno a večer, když lidé jedou do/z práce, přičemž v intervalech budou vodiči napájející tyto spotřebiče podvytíženi. Má pro ně smysl provozovat vedení „maximálního výkonu“? Nebo se dá někde ušetřit?
K tomu můžete použít následující vzorec, který vám umožní určit průřez vodiče s přihlédnutím k ekonomické hustotě proudu:
- — vypočítaný proud vedení;
- – ekonomická proudová hustota, jejíž hodnoty lze převzít z níže uvedené tabulky pro vodiče, sběrnice a kabely.
Obrázek: F. F. Karpov – „Jak zvolit průřez vodičů a kabelů“
Závěrem lze říci, že složité výpočty jsou poměrně složité a je také možné provádět výpočty na základě ztrát napětí na vedení (pokud známe délku vedení nebo ji dokážeme změřit), protože poskytuje spotřebitelům stabilní výkon dodávka je důležitou otázkou a její odchylky od požadovaných hodnot na ně mohou mít negativní dopad. V rámci tohoto článku se mi však zdá, že představení takové techniky je poněkud nadbytečné, protože málokdo z těch, kdo tento článek čtou, se bude věnovat natahování čar dlouhých stovky metrů :) Typickými domácími úkoly bude výběr malých kousků kabelů pro napájení 3D tiskárny, CNC stroje, osvětlení v altánku a podobně.
Proto se domnívám, že v rámci těchto úkolů lze velikost ztrát ve vedení bezpečně ignorovat. Samozřejmě, pokud používáte speciální elektrické měděné/hliníkové dráty a nesnažíte se sami vyrábět a používat ocelové/litinové atd. dráty Nicméně ti, kteří si to přejí, se mohou blíže seznámit s různými technikami v níže uvedené literatuře.
▍ Použité zdroje
- F. F. Karpov – „Jak zvolit průřez vodičů a kabelů.“
- N. A. Melnikov – „Elektrické systémy“.