Vă vom trimite materialul prin e-mail
Secțiunea transversală a conductorilor firelor și cablurilor electrice utilizate pentru conectarea aparatelor de iluminat și de uz casnic, centralelor electrice și diferitelor echipamente depinde de cantitatea de putere electrică a acestor consumatori și, în consecință, de curentul electric care circulă prin ei. Valoarea curentului maxim admisibil care curge prin miezul purtător de curent pentru diferite mărci de fire și cabluri, în conformitate cu secțiunea lor transversală și metoda de instalare, este reglementată de „Regulile pentru instalații electrice” (PUE) Capitolul 1.3 „Selectare”. a conductoarelor pentru încălzire, densitatea de curent economică și condițiile corona”. Vă vom spune despre cum să alegeți un cablu pentru cablarea electrică de acasă, precum și un tabel de putere a cablului în funcție de secțiune transversală, care este util pentru multe locuri de muncă, în site-ul publicației de astăzi
PUE este principalul document care reglementează toate domeniile de lucru în instalațiile electrice în diverse scopuri
Pentru a determina secțiunea transversală admisă a cablului, este necesar să se cunoască puterea sarcinii conectate folosindu-l. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza două metode:
- colectează informații despre dispozitivele conectate folosind fișele de date ale acestor produse sau specificațiile tehnice postate pe Internet;
- utilizați valori medii pentru fiecare categorie de aparate electrocasnice.
Valorile medii ale diferitelor aparate electrocasnice sunt prezentate în tabelul următor.
| Numele dispozitivului | Putere electrica, kW |
|---|---|
| Maşină de spălat vase | 1,8 |
| Fierbător electric | 1,2 |
| Cuptor | 2,3 |
| Uscător de păr | 1,3 |
| Cuptor cu microunde | 1,5 |
| Fier | 1,1 |
| Aer conditionat | 4 |
| Maşină de spălat | 0,5 |
| televizor | 0,3 |
| Frigider | 0,2 |
| TV prin satelit | 0,15 |
| Calculator | 0,12 |
| Imprimanta | 0,05 |
| Monitorizați | 0,15 |
| Unealtă manuală electrică | 1,2 |
Acest tabel nu prezintă toate tipurile de aparate și unelte de uz casnic, deoarece... gama lor este destul de mare, așa că dacă trebuie să găsiți valorile necesare, ar trebui să apelați la Internet, unde, folosind un „motor de căutare”, puteți găsi valoarea puterii obiectului de încărcare necesar.
Cunoscând valorile puterii sarcinii electrice, este posibil să se calculeze valoarea curentului care va circula prin conductori în timpul utilizării acestora. Pentru a face acest lucru, utilizați formula:
I=P/U , Unde
- P – puterea aparatelor electrocasnice racordate și a iluminatului electric;
- U – tensiunea rețelei electrice;
- eu – curentul care circulă prin conductorii purtători de curent atunci când dispozitivele de o anumită putere sunt pornite.
Pentru informația dumneavoastră! La efectuarea acestui calcul, valoarea puterii este luată în kilowați (kW), iar la însumarea acestei valori în wați (W), valoarea rezultată trebuie convertită în kW, pentru care trebuie împărțită la o mie.
Prin calcularea curentului care curge prin conductor la conectarea sarcinii maxime posibile într-o anumită secțiune a circuitului electric, puteți determina secțiunea transversală a acestuia.
Important! Pentru conductoarele de curent din cupru și aluminiu, valorile curentului maxim admisibil diferă, așa că acest lucru trebuie luat în considerare la selectarea secțiunii transversale a cablului (firului).
Selectarea secțiunii transversale a firului de cupru sau aluminiu în funcție de putere și curent
După cum se poate observa din formula (prin care a fost determinat curentul electric), atunci când este conectată o anumită putere, valoarea curentului depinde direct de tensiunea rețelei electrice la care funcționează dispozitivele conectate. În acest sens, valorile curentului maxim admisibil la diferite clase de tensiune sunt date separat în literatura tehnică, precum și pentru diferite mărci de conductori purtători de curent, și anume:
- Pentru conductoare de aluminiu.
- Pentru conductori de cupru.
- Pentru conductoare utilizate la clase de joasă tensiune (12/24 V).
Pentru informația dumneavoastră! AWG este un sistem american de dimensionare a firelor (American Wire Gauge System), determinat de tehnologia lor de fabricație și care determină dependența indicatorului AWG de grosimea conductorului purtător de curent. Cu cât AWG este mai mic, cu atât firul este mai gros.
Alegerea secțiunii cablului conform PUE
După cum a fost deja scris mai sus, în preambulul acestui articol, conformitatea secțiunii transversale a cablului (firului) și a altor cantități electrice (curent și putere, lungime și metoda de instalare) este reglementată de „Regulile pentru instalații electrice”. . În conformitate cu acest document tehnic, valorile curenților admisibili, pe lângă indicatorii considerați mai sus, sunt, de asemenea, clasificate în funcție de metoda de instalare a acestora, precum și de tipul de izolație utilizat la fabricarea de fire și cabluri, anume:
- Pentru conductori de cupru.
În timpul procesului de reparație, cablajul electric vechi este întotdeauna înlocuit. Acest lucru se datorează faptului că în ultima perioadă au apărut multe aparate electrocasnice utile care ușurează viața gospodinelor. Mai mult, ele consumă multă energie, pe care pur și simplu cablajul vechi nu o poate rezista. Astfel de aparate electrice includ mașini de spălat, cuptoare electrice, ceainice electrice, cuptoare cu microunde etc.
Când așezați firele electrice, ar trebui să știți ce secțiune transversală a firului trebuie să puneți pentru a alimenta un anumit aparat electric sau un anumit grup de aparate electrice. De regulă, alegerea se face atât în funcție de consumul de energie, cât și de puterea curentului consumat de aparatele electrice. În acest caz, trebuie să țineți cont atât de metoda de așezare, cât și de lungimea firului.
Este destul de simplu să selectați secțiunea transversală a cablului de așezat în funcție de puterea de sarcină. Aceasta poate fi o singură încărcătură sau o colecție de sarcini.
Fiecare aparat de uz casnic, în special unul nou, este însoțit de un document (pașaport), care indică datele sale tehnice de bază. În plus, aceleași date sunt disponibile pe plăcuțele speciale atașate corpului produsului. Această plăcuță, care se află pe partea laterală sau în spatele dispozitivului, indică țara de fabricație, numărul său de serie și, desigur, puterea sa consumată în wați (W) și curentul pe care dispozitivul îl consumă în amperi (A). La produsele de la producători autohtoni, puterea poate fi indicată în wați (W) sau kilowați (kW). Pe modelele importate există litera W. În plus, consumul de energie este desemnat „TOT” sau „TOT MAX”.
Un exemplu de astfel de plăcuță care arată informații de bază despre dispozitiv. O astfel de placă poate fi găsită pe orice dispozitiv tehnic. Dacă nu puteți afla informațiile necesare (inscripția de pe plăcuță este uzată sau nu există încă aparate electrocasnice), puteți afla aproximativ ce putere au cele mai comune aparate de uz casnic. Toate aceste date pot fi găsite de fapt în tabel. Practic, aparatele electrice sunt standardizate în ceea ce privește consumul de energie și nu există o variație deosebită a datelor.
În tabel sunt selectate exact acele aparate electrice pe care intenționați să le achiziționați, iar consumul de curent și puterea acestora sunt înregistrate. Din listă este mai bine să alegeți indicatori care au valori maxime. În acest caz, nu va fi posibilă calcularea greșită, iar cablajul va fi mai fiabil. Faptul este că, cu cât cablul este mai gros, cu atât mai bine, deoarece cablurile se încălzesc mult mai puțin.
Cum se face alegerea
Atunci când alegeți un fir, ar trebui să însumați toate sarcinile care vor fi conectate la acest fir. În același timp, ar trebui să vă asigurați că toți indicatorii sunt scrisi fie în wați, fie în kilowați. Pentru a converti indicatorii într-o singură valoare, ar trebui fie să împărțiți numerele, fie să înmulțiți cu 1000. De exemplu, pentru a converti în wați, ar trebui să înmulțiți toate numerele (dacă sunt în kilowați) cu 1000: 1,5 kW = 1,5x1000 = 1500 W. La conversia înapoi, acțiunile sunt efectuate în ordine inversă: 1500 W = 1500/1000 = 1,5 kW. De obicei, toate calculele se fac în wați. După astfel de calcule, un cablu este selectat folosind tabelul corespunzător.
Puteți utiliza tabelul după cum urmează: găsiți coloana corespunzătoare unde este indicată tensiunea de alimentare (220 sau 380 volți). Această coloană conține un număr care corespunde consumului de energie (trebuie să luați o valoare puțin mai mare). În linia care corespunde consumului de energie, prima coloană indică secțiunea transversală a firului care poate fi utilizată. Când mergeți la magazin pentru a cumpăra un cablu, ar trebui să căutați un fir a cărui secțiune transversală se potrivește cu notele.
Ce fir să folosești - aluminiu sau cupru?
În acest caz, totul depinde de consumul de energie. În plus, sârma de cupru poate rezista de două ori mai mult decât sârma de aluminiu. Dacă încărcările sunt mari, atunci este mai bine să acordați preferință sârmei de cupru, deoarece va fi mai subțire și mai ușor de așezat. În plus, este mai ușor să-l conectați la echipamente electrice, inclusiv la prize și întrerupătoare. Din păcate, sârma de cupru are un dezavantaj semnificativ: costă mult mai mult decât sârma de aluminiu. În ciuda acestui fapt, va dura mult mai mult.
Cum se calculează secțiunea transversală a cablului în funcție de curent
Majoritatea meșterilor calculează diametrele sârmei pe baza consumului de curent. Uneori, acest lucru simplifică sarcina, mai ales dacă știți ce curent poate rezista un fir de o anumită grosime. Pentru a face acest lucru, trebuie să notați toți indicatorii consumului curent și să îi însumați. Secțiunea transversală a firului poate fi selectată folosind același tabel, doar că acum trebuie să căutați coloana în care este indicat curentul. De regulă, o valoare mai mare este întotdeauna selectată pentru fiabilitate.
De exemplu, pentru a conecta o plită, care poate consuma un curent maxim de până la 16A, trebuie selectat un fir de cupru. Dacă apelați la tabel pentru ajutor, rezultatul dorit poate fi găsit în a treia coloană din stânga. Deoarece nu există o valoare 16A, o alegem pe cea mai apropiată, mai mare - 19A. Pentru acest curent este potrivită o secțiune transversală a cablului de 2,0 mm pătrat.
De regulă, atunci când conectați aparate electrocasnice puternice, acestea sunt alimentate prin fire separate, cu instalarea de întrerupătoare automate separate. Acest lucru simplifică foarte mult procesul de selectare a firelor. În plus, aceasta face parte din cerințele moderne de cablare electrică. În plus, este practic. În caz de urgență, nu trebuie să opriți complet electricitatea în toată casa. Nu este recomandat să selectați fire cu o valoare mai mică. Dacă cablul funcționează în mod constant la sarcini maxime, acest lucru poate duce la situații de urgență în rețeaua electrică. Rezultatul poate fi un incendiu dacă întreruptoarele sunt selectate incorect. În același timp, trebuie să știți că acestea nu protejează mantaua firului de foc și nu va fi posibilă selectarea curentului exact, astfel încât să poată proteja firele de suprasarcină. Cert este că nu sunt reglementate și sunt emise la o valoare curentă fixă. De exemplu, 6A, 10A, 16A etc.
Alegerea unui fir cu rezerva iti va permite sa instalezi pe viitor un alt aparat electric sau chiar mai multe pe aceasta linie, daca acesta corespunde cu rata de consum actuala.
Calcul cablului după putere și lungime
Dacă luăm în considerare apartamentul mediu, lungimea firelor nu atinge astfel de valori încât să țină cont de acest factor. În ciuda acestui fapt, există cazuri când atunci când alegeți fire, trebuie luată în considerare lungimea acestora. De exemplu, trebuie să conectați o casă privată de la cel mai apropiat stâlp, care poate fi situat la o distanță considerabilă de casă.
Cu un consum de curent semnificativ, un fir lung poate afecta calitatea transmisiei de putere. Acest lucru se datorează pierderilor în fir în sine. Cu cât firul este mai lung, cu atât sunt mai mari pierderile în firul în sine. Cu alte cuvinte, cu cât firul este mai lung, cu atât este mai mare căderea de tensiune în această secțiune. În vremea noastră, când calitatea surselor de alimentare lasă de dorit, acest factor joacă un rol semnificativ.
Pentru a ști acest lucru, va trebui din nou să vă referiți la tabel, unde puteți determina secțiunea transversală a firului, în funcție de distanța până la punctul de alimentare.
Tabel pentru determinarea grosimii firului, în funcție de putere și distanță.
Metoda deschisă și închisă de așezare a firelor
Curentul care trece printr-un conductor determină încălzirea acestuia, deoarece are o anumită rezistență. Deci, cu cât curentul este mai mare, cu atât se generează mai multă căldură pe acesta, în condiții de aceeași secțiune transversală. La același consum de curent se generează mai multă căldură pe conductorii cu diametru mai mic decât pe conductorii cu grosimea mai mare.
În funcție de condițiile de pozare, se modifică și cantitatea de căldură generată pe conductor. Când este deschis, când firul este răcit activ de aer, puteți prefera un fir mai subțire, iar când firul este așezat închis și răcirea lui este redusă la minimum, este mai bine să alegeți fire mai groase.
Informații similare pot fi găsite și în tabel. Principiul selecției este același, dar ținând cont de încă un factor.
Și în sfârșit, cel mai important lucru. Cert este că în zilele noastre producătorul încearcă să economisească totul, inclusiv materialul pentru fire. Foarte des, secțiunea transversală declarată nu corespunde realității. Dacă vânzătorul nu informează cumpărătorul, atunci este mai bine să măsurați grosimea firului la fața locului dacă acest lucru este critic. Pentru a face acest lucru, luați un șubler cu dvs. și măsurați grosimea firului în milimetri, apoi calculați secțiunea transversală a acestuia folosind formula simplă 2*Pi*D sau Pi*R pătrat. Unde Pi este un număr constant egal cu 3,14 și D este diametrul firului. Într-o altă formulă - respectiv, Pi = 3,14, iar R pătrat este raza pătrat. Raza este foarte ușor de calculat, doar împărțiți diametrul la 2.
Unii vânzători subliniază direct discrepanța dintre secțiunea transversală declarată și cea reală. Dacă firul este ales cu o marjă mare, atunci acest lucru nu este deloc semnificativ. Principala problemă este că prețul firului, în comparație cu secțiunea transversală a acestuia, nu este subestimat.
În teorie și practică, alegerea zonei transversale secțiunea transversală a firului curent(grosimea) i se acordă o atenție deosebită. În acest articol, analizând datele de referință, ne vom familiariza cu conceptul de „zonă secțională”.
Calculul secțiunii transversale a firului.
În știință, conceptul de „grosime” a unui fir nu este folosit. Terminologia folosită în sursele literare este diametrul și aria secțiunii transversale. Aplicabila in practica, grosimea firului se caracterizeaza prin zona secțiunii transversale.
Destul de ușor de calculat în practică secțiunea transversală a firului. Aria secțiunii transversale este calculată utilizând formula, după ce i-a măsurat mai întâi diametrul (poate fi măsurat folosind un șubler):
S = π (D/2)2 ,
- S - aria secțiunii transversale a firului, mm
- D este diametrul miezului conductor al firului. Puteți măsura cu ajutorul unui șubler.
O formă mai convenabilă a formulei ariei secțiunii transversale a firului:
S=0,8D.
O mică corecție - este un factor rotunjit. Formula exacta de calcul:
În cablajele electrice și instalațiile electrice, firul de cupru este utilizat în 90% din cazuri. Sârma de cupru are o serie de avantaje în comparație cu sârma de aluminiu. Este mai convenabil de instalat, cu aceeași putere de curent, are o grosime mai mică și este mai durabil. Dar cu cât diametrul este mai mare ( zona secțiunii transversale), cu atât prețul firului de cupru este mai mare. Prin urmare, în ciuda tuturor avantajelor, dacă curentul depășește 50 de amperi, cel mai des se utilizează sârmă de aluminiu. Într-un caz specific, se folosește un fir cu miez de aluminiu de 10 mm sau mai mult.
Măsurată în milimetri pătrați zona secțiunii transversale a firului. Cel mai adesea în practică (în electrocasnice) se găsesc următoarele zone transversale: 0,75; 1,5; 2,5; 4 mm.
Există un alt sistem de măsurare a secțiunii transversale (grosimea firului) - sistemul AWG, care este utilizat în principal în SUA. Mai jos este tabelul secțiunilor fire conform sistemului AWG, precum și conversia de la AWG la mm.
Este recomandat să citiți articolul despre alegerea secțiunii transversale a firului pentru curent continuu. Articolul oferă date teoretice și discuții despre căderea de tensiune și rezistența firului pentru diferite secțiuni transversale. Datele teoretice vor indica care secțiune transversală de curent a firului este cea mai optimă pentru diferite căderi de tensiune permise. De asemenea, folosind un exemplu real de obiect, articolul despre căderea de tensiune pe liniile lungi de cabluri trifazate oferă formule, precum și recomandări privind modul de reducere a pierderilor. Pierderile firului sunt direct proporționale cu curentul și lungimea firului. Și sunt invers proporționale cu rezistența.
Există trei principii principale când alegerea secțiunii transversale a firului.
1. Pentru trecerea curentului electric, aria secțiunii transversale a firului (grosimea firului) trebuie să fie suficientă. Conceptul înseamnă suficient că atunci când trece curentul electric maxim posibil, în acest caz, încălzirea firului va fi acceptabilă (nu mai mult de 600C).
2. Secțiune transversală suficientă a firului, astfel încât căderea de tensiune să nu depășească valoarea admisă. Acest lucru se aplică în principal liniilor lungi de cablu (zeci, sute de metri) și curenților mari.
3. Secțiunea transversală a firului, precum și izolația de protecție a acestuia, trebuie să asigure rezistența mecanică și fiabilitatea.
Pentru a alimenta, de exemplu, un candelabru, se folosesc în principal becuri cu un consum total de energie de 100 W (curent puțin mai mare de 0,5 A).
Atunci când alegeți grosimea firului, trebuie să vă concentrați pe temperatura maximă de funcționare. Dacă temperatura este depășită, firul și izolația de pe el se vor topi și, în consecință, acest lucru va duce la distrugerea firului în sine. Curentul maxim de funcționare pentru un fir cu o anumită secțiune transversală este limitat doar de temperatura maximă de funcționare a acestuia. Și timpul în care firul poate funcționa în astfel de condiții.
Următorul este un tabel cu secțiunile transversale ale firelor, cu ajutorul căruia, în funcție de puterea curentului, puteți selecta aria secțiunii transversale a firelor de cupru. Datele inițiale sunt aria secțiunii transversale a conductorului.
Curent maxim pentru diferite grosimi de fire de cupru. Tabelul 1.
|
Secțiunea conductorului, mm 2 |
Curent, A, pentru firele pozate |
||
|
deschide |
într-o singură țeavă |
||
|
unul două nuclee |
unul cu trei miezuri |
||
Sunt evidențiate evaluările firelor care sunt utilizate în inginerie electrică. „Single two-wire” este un fir care are două fire. Unul este fază, celălalt este zero - aceasta este considerată a fi o sursă de alimentare monofazată a sarcinii. „Un cu trei fire” - folosit pentru alimentarea trifazată a sarcinii.
Tabelul ajută la determinarea la ce curenți, precum și în ce condiții este operat. firul acestei secțiuni.
De exemplu, dacă priza spune „Max 16A”, atunci un fir cu o secțiune transversală de 1,5 mm poate fi așezat pe o priză. Este necesar să protejați priza cu un întrerupător pentru un curent de cel mult 16 A, de preferință chiar 13 A sau 10 A. Acest subiect este tratat în articolul „Despre înlocuirea și alegerea unui întrerupător”.
Din datele din tabel se poate observa că un fir cu un singur conductor înseamnă că nu mai trec fire în apropiere (la o distanță mai mică de 5 diametre de sârmă). Când două fire sunt unul lângă celălalt, de regulă, în aceeași izolație comună, firul este cu două fire. Aici este un regim termic mai sever, deci curentul maxim este mai mic. Cu cât este mai mult colectat într-un fir sau mănunchi de fire, cu atât curentul maxim ar trebui să fie mai mic pentru fiecare conductor separat, din cauza posibilității de supraîncălzire.
Cu toate acestea, acest tabel nu este în întregime convenabil din punct de vedere practic. Adesea, parametrul inițial este puterea consumatorului de energie electrică, și nu curentul electric. Prin urmare, trebuie să alegeți un fir.
Determinăm curentul, având valoarea puterii. Pentru a face acest lucru, împărțiți puterea P (W) la tensiunea (V) - obținem curentul (A):
I=P/U.
Pentru a determina puterea, având un indicator de curent, este necesar să se înmulțească curentul (A) cu tensiunea (V):
P=IU
Aceste formule sunt utilizate în cazurile de sarcină activă (consumatori din spații rezidențiale, becuri, fiare de călcat). Pentru sarcini reactive, se folosește în principal un coeficient de 0,7 până la 0,9 (pentru funcționarea transformatoarelor puternice, motoarelor electrice, de obicei în industrie).
Următorul tabel sugerează parametrii inițiali - consumul de curent și puterea, iar valorile determinate - secțiunea transversală a firului și curentul de declanșare al întreruptorului de protecție.
Pe baza consumului de energie și curent - alegere zona secțiunii transversale a firuluiși întrerupător de circuit.
Cunoscând puterea și curentul, în tabelul de mai jos puteți selectați secțiunea transversală a firului.
Tabelul 2.
|
Max. putere, |
Max. curent de sarcină, |
Secțiune |
Curentul mașinii, |
Cazurile critice din tabel sunt evidențiate cu roșu, în aceste cazuri, este mai bine să joci în siguranță fără a economisi pe fir, alegând un fir mai gros decât cel indicat în tabel. Dimpotrivă, curentul mașinii este mai mic.
Din tabel puteți selecta cu ușurință secțiunea transversală a firului curent, sau secțiunea transversală a firului de putere. Selectați un întrerupător pentru sarcina dată.
În acest tabel, toate datele sunt date pentru următorul caz.
- Monofazat, tensiune 220 V
- Temperatura mediului +300С
- Întins în aer sau într-o cutie (situat într-un spațiu închis)
- Sârmă cu trei fire, în general izolație (sârmă)
- Cel mai comun sistem TN-S este utilizat cu un fir de împământare separat
- În cazuri foarte rare, consumatorul atinge puterea maximă. În astfel de cazuri, curentul maxim poate funcționa mult timp fără consecințe negative.
Recomandat alege o secțiune mai mare(următorul dintr-o serie), în cazurile în care temperatura ambientală este cu 200C mai mare, sau există mai multe fire în cablaj. Acest lucru este deosebit de important în cazurile în care valoarea curentului de funcționare este aproape de maxim.
În puncte îndoielnice și controversate, cum ar fi:
curenți mari de pornire; posibilă creștere viitoare a sarcinii; spații periculoase pentru incendiu; schimbări mari de temperatură (de exemplu, firul este la soare), este necesară creșterea grosimii firelor. Sau, pentru informații de încredere, consultați formule și cărți de referință. Dar, practic, datele de referință tabelare sunt aplicabile pentru practică.
De asemenea, puteți afla grosimea firului folosind o regulă empirică (cu experiență):
Regula pentru alegerea ariei secțiunii transversale a firului pentru curentul maxim.
Cel potrivit zona secțiunii transversale pentru sârmă de cupru, pe baza curentului maxim, poate fi selectat folosind regula:
Suprafața necesară a firului este egală cu curentul maxim împărțit la 10.
Calculele conform acestei reguli nu au o marjă, deci rezultatul trebuie rotunjit la cea mai apropiată dimensiune standard. De exemplu, ai nevoie secțiunea firului mm, iar curentul este de 32 de amperi. Este necesar să luați cel mai apropiat, desigur, în direcția mai mare - 4 mm. Se poate observa că această regulă se încadrează bine în datele tabelare.
Trebuie remarcat faptul că această regulă funcționează bine pentru curenți de până la 40 de amperi. Dacă curenții sunt mai mari (în afara sufrageriei, astfel de curenți sunt la intrare) - trebuie să alegeți un fir cu o marjă și mai mare și să îl împărțiți nu la 10, ci la 8 (până la 80 A).
Aceeași regulă se aplică pentru găsirea curentului maxim printr-un fir de cupru, dacă aria acestuia este cunoscută:
Curentul maxim este egal cu aria secțiunii transversale, înmulțită cu 10.
Despre firul de aluminiu.
Spre deosebire de cupru, aluminiul conduce mai puțin bine curentul electric. Pentru aluminiu ( fir de aceeași secțiune, ca cupru), la curenți de până la 32 A, curentul maxim va fi mai mic decât pentru cupru cu 20%. La curenți de până la 80 A, aluminiul transmite curent mai rău cu 30%.
Regula generală pentru aluminiu:
Curentul maxim al unui fir de aluminiu este zona secțiunii transversale, înmulțiți cu 6.
Având cunoștințele acumulate în acest articol, puteți alege un fir pe baza raporturilor „preț/grosime”, „grosime/temperatura de funcționare”, precum și „grosime/curent și putere maximă”.
Principalele puncte despre secțiunea transversală a firelor sunt acoperite, dar dacă ceva nu este clar sau aveți ceva de adăugat, scrieți și întrebați în comentarii. Abonați-vă la blogul SamElectric pentru a primi articole noi.
Germanii se apropie de curentul maxim în funcție de aria secțiunii transversale a firului oarecum diferit. O recomandare pentru alegerea unui comutator automat (de protecție) se află în coloana din dreapta.
Tabel cu dependența curentului electric al întreruptorului (siguranței) de secțiune transversală. Tabelul 3.
Acest tabel este preluat din echipamente industriale „strategice”, care, prin urmare, poate da impresia că germanii o joacă în siguranță.
Atunci când proiectați circuitul oricărei instalații și instalații electrice, alegerea secțiunii transversale a firelor și cablurilor este un pas obligatoriu. Pentru a selecta corect cablul de alimentare cu secțiunea transversală necesară, este necesar să se țină cont de consumul maxim.
Secțiunea transversală a firului este măsurată în milimetri pătrați sau „pătrați”. Fiecare „pătrat” de sârmă de aluminiu este capabil să treacă prin el însuși pentru o lungă perioadă de timp, încălzindu-se până la limitele admise, maximum 4 amperi, iar firele de cupru 10 amperi de curent. În consecință, dacă un anumit consumator de energie electrică consumă energie egală cu 4 kilowați (4000 wați), atunci la o tensiune de 220 volți puterea curentului va fi egală cu 4000/220 = 18,18 amperi și pentru a-l alimenta este suficient să-i alimentezi electricitate cu un fir de cupru cu secțiunea transversală de 18,18/ 10=1,818 pătrat. Adevărat, în acest caz, firul va funcționa la limita capacităților sale, așa că ar trebui să luați o marjă de cel puțin 15% pentru secțiunea transversală. Obținem 2.091 pătrate. Și acum vom selecta cel mai apropiat fir de secțiune transversală standard. Aceste. Trebuie să efectuăm cablarea către acest consumator cu un fir de cupru cu o secțiune transversală de 2 milimetri pătrați, numită sarcină curentă. Valorile curente pot fi determinate cu ușurință prin cunoașterea puterii nominale a consumatorilor folosind formula: I = P/220. Firul de aluminiu va fi în consecință de 2,5 ori mai gros.
Pe baza calculului rezistenței mecanice suficiente, cablarea de alimentare deschisă este de obicei realizată cu un fir cu o secțiune transversală de cel puțin 4 metri pătrați. mm. Dacă trebuie să cunoașteți cu o mai mare precizie sarcina de curent admisibilă pe termen lung pentru fire și cabluri de cupru, puteți utiliza tabelele.
|
Conductori de cupru pentru fire și cabluri |
||||
| Tensiune, 220 V | Tensiune, 380 V | |||
| curent, A | putere, kW | curent, A | putere, kW | |
| 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 | 33,0 |
| 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 | 66,0 | 260 | 171,6 |
|
Conductori din aluminiu de fire și cabluri |
||||
| Secțiunea transversală a conductorului purtător de curent, mm. | Tensiune, 220 V | Tensiune, 380 V | ||
| curent, A | putere, kW | curent, A | putere, kW | |
| 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 | 132,0 |
|
Curentul continuu admis pentru fire și cabluri cu izolație din cauciuc și clorură de polivinil cu conductori de cupru, de exemplu |
||||||
| Secțiunea transversală a conductorului purtător de curent, mm. | Deschide | |||||
| Două single-core | Trei single-core | Patru single-core | Unul cu două fire | Unul cu trei fire | ||
| 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 | - | - | - | - | - |
|
Curent continuu admis pentru fire și cabluri cu izolație din cauciuc și clorură de polivinil cu conductori de aluminiu |
||||||
| Secțiunea transversală a conductorului purtător de curent, mm. | Deschide | Curent, A, pentru firele așezate într-o singură țeavă | ||||
| Două single-core | Trei single-core | Patru single-core | Unul cu două fire | Unul cu trei fire | ||
| 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 | - | - | - | - | - |
|
Curentul continuu admis pentru firele cu conductori de cupru cu izolație de cauciuc în mantale de protecție metalice și cabluri cu conductori de cupru cu izolație de cauciuc în plumb, clorură de polivinil, |
|||||||
| Secțiunea transversală a conductorului purtător de curent, mm. | Curent*, A, pentru fire și cabluri | ||||||
| cu un singur nucleu | cu două fire | cu trei fire | |||||
| la culcare | |||||||
| în aer | în aer | în pământ | în aer | în pământ | |||
| 1,5 | 23 | 19 | 33 | 19 | 27 | ||
| 2,5 | 30 | 27 | 44 | 25 | 38 | ||
| 4 | 41 | 38 | 55 | 35 | 49 | ||
| 6 | 50 | 50 | 70 | 42 | 60 | ||
| 10 | 80 | 70 | 105 | 55 | 90 | ||
| 16 | 100 | 90 | 135 | 75 | 115 | ||
| 25 | 140 | 115 | 175 | 95 | 150 | ||
| 35 | 170 | 140 | 210 | 120 | 180 | ||
| 50 | 215 | 175 | 265 | 145 | 225 | ||
| 70 | 270 | 215 | 320 | 180 | 275 | ||
| 95 | 325 | 260 | 385 | 220 | 330 | ||
| 120 | 385 | 300 | 445 | 260 | 385 | ||
| 150 | 440 | 350 | 505 | 305 | 435 | ||
| 185 | 510 | 405 | 570 | 350 | 500 | ||
| 240 | 605 | - | - | - | - | ||
* Curenții se referă la cabluri și fire cu și fără miez neutru.
|
Curent continuu admis pentru cabluri cu conductori de aluminiu cu izolație din cauciuc sau plastic în plumb, clorură de polivinil și mantale de cauciuc, blindate și neblindate |
|||||||
| Secțiunea transversală a conductorului purtător de curent, mm. | Curent, A, pentru fire și cabluri | ||||||
| cu un singur nucleu | cu două fire | cu trei fire | |||||
| la culcare | |||||||
| în aer | în aer | în pământ | în aer | în pământ | |||
| 2,5 | 23 | 21 | 34 | 19 | 29 | ||
| 4 | 31 | 29 | 42 | 27 | 38 | ||
| 6 | 38 | 38 | 55 | 32 | 46 | ||
| 10 | 60 | 55 | 80 | 42 | 70 | ||
| 16 | 75 | 70 | 105 | 60 | 90 | ||
| 25 | 105 | 90 | 135 | 75 | 115 | ||
| 35 | 130 | 105 | 160 | 90 | 140 | ||
| 50 | 165 | 135 | 205 | 110 | 175 | ||
| 70 | 210 | 165 | 245 | 140 | 210 | ||
| 95 | 250 | 200 | 295 | 170 | 255 | ||
| 120 | 295 | 230 | 340 | 200 | 295 | ||
| 150 | 340 | 270 | 390 | 235 | 335 | ||
| 185 | 390 | 310 | 440 | 270 | 385 | ||
| 240 | 465 | - | - | - | - | ||
Curenții continui admisibili pentru cablurile cu patru fire cu izolație din plastic pentru tensiuni de până la 1 kV pot fi selectați conform acestui tabel ca și pentru cablurile cu trei fire, dar cu un coeficient de 0,92.
| Tabel rezumat al secțiunilor transversale a firelor, curent, putere și caracteristici de sarcină | |||||
| Secțiunea transversală a conductorilor de cupru ai firelor și cablurilor, mm pătrați | Curent de sarcină continuu admisibil pentru fire și cabluri, A | Curentul nominal al întreruptorului, A | Curentul maxim al întreruptorului, A | Puterea maximă de sarcină monofazată la U=220 V | Caracteristicile unei sarcini de uz casnic monofazate aproximative |
| 1,5 | 19 | 10 | 16 | 4,1 | grup de iluminat și alarmă |
| 2,5 | 27 | 16 | 20 | 5,9 | grupuri de prize și podele electrice |
| 4 | 38 | 25 | 32 | 8,3 | încălzitoare de apă și aparate de aer condiționat |
| 6 | 46 | 32 | 40 | 10,1 | sobe și cuptoare electrice |
| 10 | 70 | 50 | 63 | 15,4 | linii de alimentare de intrare |
Tabelul prezintă date bazate pe PUE pentru selectarea secțiunilor transversale ale cablurilor și produselor din fire, precum și curenții nominali și maximi posibili ai întrerupătoarelor pentru sarcinile de uz casnic monofazate cel mai des utilizate în viața de zi cu zi.
Sperăm că această informație v-a fost de folos. Vă reamintim că de la noi puteți cumpăra o calitate excelentă la un preț mic.
Secțiunea transversală mai mică a firului de cupru permite trecerea curenților mai mari și, în consecință, este proiectată pentru putere sau sarcină crescută.
Această caracteristică se datorează valorilor scăzute de rezistență, ceea ce face posibilă utilizarea unui miez de cupru în casă în prezența unei tensiuni de nu numai 220 V, ci și 380 de volți.
Produsele de cabluri electrice diferă prin tipul de izolație, diametrul secțiunii transversale și materialul conductorului.
Acești parametri determină nu numai zona de utilizare, ci și condițiile de bază de funcționare.
Elementul de lucru al oricărui produs de cablu din cupru este reprezentat de un miez conductor din cupru electric.
În acest caz, mai multe miezuri izolate sunt închise într-o carcasă comună. Învelișul exterior este reprezentat de așa-numita „armură”, sau un ecran de protecție special.
Avantajele incontestabile ale produselor cu cablu de cupru sunt prezentate:
- conductivitate termică ridicată;
- conductivitate bună a curentului;
- plasticitate și flexibilitate;
- rezistență la îndoire sau răsucire;
- ușurință de autoinstalare;
- durata de funcționare;
- stabilitate la modificări corozive;
- risc minim de incendiu.
Miez de cupru
Atunci când alegeți un produs prin cablu, ar trebui să acordați atenție marcajelor. Așezarea în tuneluri, în aer liber și în sol, se realizează cu cablu din cupru blindat cu izolație dublă durabilă. Marcajul „ng-LS” indică gradul ridicat de siguranță la incendiu al produsului.
Trebuie remarcat faptul că produsele de cupru cu un singur nucleu sunt utilizate cel mai adesea la instalarea cablajului staționar, iar un conductor multi-nucleu este solicitat atunci când este necesar să se utilizeze flexibilitate și elasticitate sporite, precum și rezistență la vibrații.
Secțiunea transversală a firului de cupru este marcată cu primul număr după denumirea literei tipului de conductor.
Cablajul cu conductori de cupru este utilizat pentru instalații interioare și exterioare în spații rezidențiale și clădiri de birouri, în complexe industriale și de producție, datorită caracteristicilor sale tehnice și calitative ridicate.
Selectarea secțiunii transversale a firului
Cuprul este un material de încredere, cu rezistență suficientă la îndoire, un nivel ridicat de conductivitate electrică și susceptibilitate scăzută la modificări corozive. Din acest motiv, în condiții de același nivel, se asigură o secțiune transversală mai mică a miezului de cupru în comparație cu produsele din cablu din aluminiu.
Achiziționarea unui fir electric de tip cupru se realizează cu o anumită secțiune transversală de rezervă, ceea ce reduce riscul de supraîncălzire ca urmare a creșterii sarcinii la conectarea noilor dispozitive volatile.
Cablu VVGng 4x4 0,66 kV
Este important ca secțiunea transversală să corespundă pe deplin sarcinii maxime, precum și valorii curente pentru care sunt proiectate dispozitivele automate de protecție.
Valoarea curentă este unul dintre principalii indicatori care influențează calculul ariei secțiunii transversale a firului în produsele din cablu de cupru. O anumită zonă determină debitul de curent pe o perioadă lungă de timp. Acest parametru se numește sarcină admisibilă pe termen lung. În acest caz, secțiunea transversală a miezului de cupru este aria totală de tăiere a părții centrale care conduce curentul către consumatori.
Determinată de dimensiunile principale măsurate cu un șubler:
- pentru un cerc - S = πd 2 / 4;
- pentru un pătrat - S = a 2;
- pentru un dreptunghi - S = a × b;
- pentru un triunghi - πr 2 / 3.
Cablu de alimentare cu 16 fire
Simboluri standard de proiectare: raza (r), diametrul (d), lățimea (b) și lungimea (a) a secțiunii, precum și π = 3,14. De regulă, secțiunea transversală standard a cablului de intrare este de 4-6 mm 2, cablajul pentru conectarea grupului de prize este de 2,5 mm 2, iar aria de secțiune transversală pentru conectarea sistemului de iluminat principal este de aproximativ 1,5 mm 2.
Înainte de a instala un conductor de cupru, este necesar să se țină cont de condițiile specifice de funcționare și de sarcina maximă de curent așteptată care va curge prin cablajul electric pentru o perioadă lungă de timp.
Calculul secțiunii transversale a firului
Pentru a determina independent valoarea curentului nominal, trebuie să calculați puterea maximă a tuturor dispozitivelor volatile conectate.
Având în vedere indicatorii deja cunoscuți ai puterii consumate de dispozitive, se calculează puterea curentului.
Formula standard de calcul pentru o rețea monofazată de 220 V:
I = P × K și / U × cos φ
- P - indicatoare de putere totală consumată de toate aparatele electrice conectate (W);
- U - indicatoare de tensiune de alimentare (V);
- K și - coeficient de simultaneitate egal cu 0,75;
- cos φ - indicator pentru aparatele electrocasnice dependente de energie conectate.
Formula standard de calcul pentru o rețea electrică de 380 V:
I = P / √3 × U × cos φ
După calcularea valorii curente, puteți determina cu ușurință secțiunea transversală a firului de cupru folosind date tabelare în acest scop.
Trebuie să selectați zona secțiunii transversale a cablului ținând cont de valoarea curentă și indicatorii de putere necesari, folosind tabelul și rotunjind valorile obținute în sus cu adăugarea unei marje de 15-20%.
Secțiunea transversală a firului de cupru în funcție de putere: tabel
Datele tabelare sunt cele mai convenabile de utilizat și cele mai precise, prin urmare experții recomandă determinarea secțiunii transversale a unui produs cu cablu de cupru în conformitate cu indicatorii de putere din tabel.
| Pentru tensiune 220 V | Pentru tensiune 380 V | Secțiunea transversală a miezului de cupru | ||
| Putere | Actual | Putere | Actual | |
| 4,1 kW | 19 A | 10,5 kW | 16 A | 1,5 mm |
| 5,9 kW | 27 A | 16,5 kW | 25 A | 2,5 mm |
| 8,3 kW | 38 A | 19,8 kW | 30 A | 4,0 mm |
| 10,1 kW | 46 A | 26,4 kW | 40 A | 6,0 mm |
| 15,4 kW | 70 A | 33,0 kW | 50 A | 10,0 mm |
| 18,7 kW | 80 A | 49,5 kW | 75 A | 16,0 mm |
| 25,3 kW | 115 A | 59,4 kW | 90 A | 25,0 mm |
| 29,7 kW | 135 A | 75,9 kW | 115 A | 35,0 mm |
| 38,5 kW | 175 A | 95,7 kW | 145 A | 50,0 mm |
| 47,2 kW | 215 A | 118,8 kW | 180 A | 70,0 mm |
| 57,2 kW | 265 A | 145,2 kW | 220 A | 95,0 mm |
| 66,0 kW | 300 A | 171,6 kW | 260 A | 120 mm |
Cum se determină secțiunea transversală a unui fir torsionat?
Firele de cupru spiralate sunt conductori a căror secțiune transversală este reprezentată de mai multe miezuri, care în unele mărci de produse prin cablu sunt împletite între ele. orice fir toronat este calculat folosind formula standard S = π × d²/4.
În acest caz, aria secțiunii transversale totală a unui produs de cablu de cupru va fi suma ariei secțiunii transversale a tuturor nucleelor sale.
O evaluare a capacității de sarcină a unui fir cu toroane poate fi făcută fără a măsura diametrul fiecărui conductor individual.
În acest caz, trebuie să măsurați diametrul total al produsului prin cablu cu mai multe fire și apoi să utilizați factorul de creștere standard de 0,91 în formulă.
Diametrul firelor de cupru poate fi măsurat folosind un șubler sau un micrometru.
Flexibilitatea maximă și un nivel ridicat de elasticitate se observă în conductoarele de cupru, ale căror miezuri sunt țesute într-un fir dens.
Ca urmare a utilizării terminalelor speciale, conexiunea conductoarelor multinucleu dobândește o fiabilitate ridicată și o rezistență la curent mai mică, dar în circuitele electrice de înaltă frecvență utilizarea unor astfel de produse prin cablu este limitată.