Secțiunea cablului electric.
Secțiunea cablului electric- Aceasta este una dintre componentele fundamentale ale cablajului electric adecvat în apartament. Aceasta înseamnă operarea confortabilă a aparatelor și echipamentelor electrice, precum și siguranța consumatorilor, adică a noi toți. Scopul acestui articol este de a explica, pentru o retea electrica de apartament, in functie de puterea aparatelor electrice folosite. Și, de asemenea, spuneți-ne ce fir este necesar pentru aceasta sau acea secțiune a cablurilor electrice de acasă.
Înainte de a începe o conversație pe tema principală a articolului, permiteți-mi să vă reamintesc câțiva termeni.
● Vena- acesta, în sens general, este un conductor separat (cupru sau aluminiu), care poate fi fie un conductor solid, fie format din mai multe fire individuale răsucite împreună într-un mănunchi sau înfășurate într-o împletitură comună.
● Sârmă- acesta este un produs care constă dintr-un miez cu un singur fir sau cu mai multe fire, îmbrăcat într-o manta de protecție ușoară.
● Cablu de instalare este un fir care este utilizat pentru cablarea electrică destinată rețelelor de iluminat sau de alimentare. Poate fi unul, două sau trei fire.
- acesta este un fir cu o secțiune transversală a miezului de până la 1,5 mm2. Cablurile sunt folosite pentru alimentarea aparatelor și echipamentelor electrice mobile ușoare (portabile). Este realizat dintr-un miez cu mai multe fire, datorită căruia are o ductilitate crescută.
● Cablu electric- acesta este un produs format din mai multe fire izolate, deasupra cărora se află de la una la mai multe învelișuri de protecție.
Pentru a selecta un cablu (sârmă) cu secțiunea transversală necesară pentru cablarea interioară, trebuie să utilizați tabelul de mai sus și pentru a determina sarcina curentă a cablului, puteți utiliza formula utilizată mai devreme:
eu rasă = P/U nom.
Unde:
eu rasă – sarcină de curent continuu calculată;
P– puterea echipamentelor conectate;
U nom. – tensiunea rețelei;
Să presupunem că trebuie să selectați un cablu pentru a conecta un cazan electric cu o putere de 3 kW. Înlocuind valorile originale în formulă, obținem:
Iras. = 3000 W/220 V = 13,63 A,
rotunjind această valoare în sus, obținem 14 A.
Pentru un calcul mai precis al sarcinii curente, există diferiți coeficienți în funcție de condițiile de mediu și de metodele de pozare a cablurilor. Există, de asemenea, un coeficient de mod repetat pe termen scurt. Dar toate, într-o măsură mai mare, se referă la o rețea trifazată de 380 V, deci nu sunt necesare pentru calculele noastre. Dar pentru a crește marja de siguranță a conductorului, aplicăm valoarea medie de 5 A. Și obținem:
14 A + 5 A = 19 A
În coloana tabelului 1. 3. 4. „Fire cu trei miezuri” căutăm valoarea 19 A. Dacă nu este acolo, trebuie să selectați cel mai mare cel mai apropiat de acesta. Aceasta este valoarea de 21 A. Un cablu cu o secțiune transversală a miezului de 2,5 mm² poate rezista la o astfel de sarcină de curent admisibilă pe termen lung. Concluzionam că pentru a conecta un cazan electric (sau alte echipamente electrice) având (consumând) o putere de 3 kW, aveți nevoie de un cablu de cupru cu trei fire cu o secțiune transversală a conductorului de 2,5 mm².
În cazul în care este necesară conectarea unei prize (sau bloc de prize) de la care vor fi alimentate mai multe aparate electrice, puteți folosi formula de mai sus, în care valoarea lui „P” va fi egală cu suma puterilor. a dispozitivelor sau echipamentelor conectate simultan la priză (bloc de prize).
Deoarece toate aparatele electrice cu o putere mai mare de 2 kW se recomandă să fie conectate la sursa de alimentare printr-o sursă separată (o ramură separată de tabloul electric al apartamentului), putem concluziona că grupul de prize al cablajului electric al apartamentului necesită un cupru (de preferință). ) cablu cu o secțiune transversală a miezului de 2,5 mm². Datorită faptului că dispozitivele de iluminat nu au prea multă putere, firul pentru cablajul electric care le alimentează cu electricitate trebuie să aibă o secțiune transversală a miezului de cel puțin 1,5 mm².
Acesta este ceea ce se referă la cablajul electric cu conductori de cupru. Dar cum rămâne cu cablurile care au conductori de aluminiu? Există o modalitate simplă de a calcula secțiunea transversală a unui miez de sârmă de aluminiu.
Datorită faptului că conductivitatea electrică a aluminiului este de 65,9% din conductibilitatea electrică a cuprului, atunci când se conectează dispozitive cu același consum de energie la acestea (sârme sau cabluri), secțiunea transversală a miezului de aluminiu trebuie să fie mai mare decât cuprul. unu. De exemplu. Referindu-ne la calculele făcute mai sus în text, s-a stabilit că secțiunea transversală a miezului de cupru din firul pentru conectarea unui cazan de 3 kW trebuie să fie de 2,5 mm². La utilizarea unui cablu cu conductor de aluminiu, conform tabelului. 1.3.4, secțiunea transversală a miezului trebuie selectată cu un factor mai mare, adică - 4 mm².
Trecând la PUE Ch. 1. articol 3. tabel. 1. 3. 5 poate confirma această presupunere.
Masa 1. 3. 5.
Atunci când alegeți un cablu pentru cablarea electrică, este necesar să folosiți nu numai principiile economiei, ci și să luați în considerare rezistența mecanică a firului, precum și să vă ghidați de Regulile de instalare electrică. Care precizează că pentru cablarea în interiorul spațiilor rezidențiale este necesară utilizarea unui cablu cu o secțiune transversală a miezului de cel puțin 1,5 mm 2 (PUE Capitolul 7; Secțiunea 7.1; Tabelul 7.1.1). Astfel, dacă, conform calculelor dvs., un cablu cu o secțiune transversală mai mică de 1,5 mm 2 este suficient pentru cablarea electrică, atunci, ghidat de Normele și Standardele de siguranță, alegeți cablarea recomandată.
Toate normele și regulile necesare, precum și tabelele pot fi vizualizate și, dacă este necesar, descărcate în fișier „Reguli pentru instalații electrice” .
Există o altă modalitate, cea mai simplă, de a selecta secțiunea transversală a firului pentru cablarea electrică. Probabil că toți electricienii îl folosesc. Esența sa este că secțiunea transversală este calculată pe baza unei rezistențe de curent de 6 - 10 A pe 1 mm 2 de suprafață a secțiunii transversale pentru firele cu conductori de cupru și 4 - 6 A pe 1 mm 2 pentru un conductor de aluminiu. Astfel, putem spune că funcționarea cablajului electric cu un conductor de cupru la o putere de curent de 6 A pe secțiune de 1 mm 2 este cea mai confortabilă și sigură. În timp ce cu o densitate de curent de 10 A pe 1 mm 2, acesta poate fi utilizat numai pe termen scurt. Același lucru se poate spune despre conductorii de aluminiu.
Să încercăm să folosim această metodă pentru a selecta un fir pentru conectarea echipamentelor cu o putere de 3 kW, ca în exemplul discutat mai sus. După efectuarea calculelor s-a obținut o valoare de 14 A (3000 W / 220 V = 14 A). Pentru a selecta un cablu cu conductor de cupru, luăm cea mai mică valoare (pentru o marjă de siguranță mai mare) (din „priză” 6 - 10 A pe 1 mm 2) - 6 A. De aici se poate observa că pentru o curent de 14 A aveți nevoie de un fir cu o secțiune transversală a miezului
14 A / 6 A = 2,3 mm 2 ≈ 2,5 mm 2.
Ceea ce confirmă calculele noastre anterioare.
Ca informații suplimentare, pot adăuga: dacă nu aveți un conductor de secțiunea transversală necesară, acesta poate fi înlocuit cu mai multe fire cu o secțiune transversală mai mică conectate în paralel. Deci, de exemplu, aveți nevoie de un cablu cu o secțiune transversală de 4 mm². Aveți la dispoziție fire de lungimea necesară, dar cu o secțiune transversală de 1 mm², 1,5 mm² și 2,5 mm². Este suficient să luați fire a căror secțiune transversală totală nu este mai mică decât cea necesară (un fir de 1,5 mm² și un fir de 2,5 mm² sau două fire de 1,5 mm² și un fir de 1 mm²) și să le conectați în paralel (așezați-le pe lungime lângă unul pe altul și , „răsuciți” capete). Un exemplu în acest sens ar fi sârma torsionată pentru prelungitoare. După cum probabil ați observat, fiecare dintre conductorii săi este format din multe fire subțiri. Și conectate în paralel, într-un singur „cablaj” asigură un conductor (miez) cu secțiunea transversală necesară. Acest lucru își atinge elasticitatea, menținând în același timp debitul necesar. Dar aceasta este potrivită numai pentru cablarea care conectează aparate electrice de putere redusă sau este supusă sarcinilor de vârf pe termen scurt. Pentru alte tipuri de cablare, se recomandă un fir (cablu) ale cărui miezuri constau dintr-un conductor solid (un singur fir sau cu mai multe fire).
După ce ați învățat cum să determinați secțiunea transversală a unui fir care are un miez format dintr-un fir (solid), întrebarea rămâne deschisă: „Cum se calculează secțiunea transversală a unui fir al cărui miez este format din mai multe fire?”
Secțiunea unui conductor spiralat.
Urmând logica, trebuie să aflați secțiunea transversală a unui fir individual și să o înmulțiți cu numărul acestora din miez. Acest lucru este absolut corect, dar firele de păr pot fi prea subțiri și, prin urmare, nu este întotdeauna posibil să le măsurați. Desigur, puteți măsura diametrul întregului „cablaj” și, folosind formula indicată în fotografia „Calculul secțiunii transversale a unui fir de sârmă în raport cu diametrul său”, determinați secțiunea transversală a cablului. toata intreaga. Acest lucru, în principiu, este suficient pentru calcule foarte brute. Dar aici trebuie să țineți cont de faptul că firele care alcătuiesc miezul sunt rotunde în secțiune transversală și, prin urmare, există spațiu între ele atunci când sunt răsucite. Pentru a face un calcul mai precis, trebuie să înmulțiți valoarea obținută după calcularea utilizând formula din fotografie cu 0,91. Este acest coeficient care elimină zona golurilor dintre firele de păr din miezul șuviți. De exemplu, există un fir cu un miez torsionat cu un diametru de 2,5 mm. Înlocuiți valorile în formulă și obțineți:
S = 3,14 × D² / 4 = 3,14 × 2,5² / 4 = 4,90625 mm² ≈ 4,9 mm².
4,9 × 0,91 = 4,459 ≈ 4,5 mm².
Astfel, secțiunea transversală a unui miez toronat cu un diametru de 2,5 mm este de 4,5 mm². (Acesta este doar un exemplu, deci nu este nevoie să-l legați la dimensiunile reale).
Probabil despre asta am vrut să spun cum se calculează secțiunea transversală a cablului. Înarmat cu informațiile primite, puteți selecta în mod independent un fir sau un cablu electric care va îndeplini cerințele de siguranță.
Rețineți: firele electrice selectate incorect pot provoca un incendiu!
Pentru a face site-ul mai interesant și mai informativ, vă rog să răspundeți la câteva întrebări simple. Faceți clic pe butonul.
Pentru acei cititori care folosesc Yandex și doresc să primească mesaje despre publicarea de noi articole pe site, vă sugerez să plasați un widget al blogului meu pe pagina de pornire folosind linkul: http://www.yandex.ru/?add=147158&from=promocode
Vă puteți abona pentru a primi actualizări prin e-mail folosind formularul „Abonare la articole noi de pe site”, care se află pe pagina principală.
Ar fi inutil să repetăm că selecția corectă și competentă a componentelor poate proteja o casă sau un apartament de multe necazuri. Ghidat de o regulă înțeleaptă, în loc de declarații abstracte, articolul oferă sfaturi practice privind calcularea secțiunii transversale a firelor pentru cablarea unui apartament sau a unei case.
Cel mai simplu, dar nu cel mai corect mod de a selecta secțiunile transversale ale firelor
Foarte des, atunci când se instalează cabluri într-o casă sau un apartament, nu recurg la formule și calcule, ghidate de un model primitiv:
- linii de priză - 2,5 mp. mm,
- – 1,5 mp. mm,
- consumatori puternici (plite, seminee electrice, sobe electrice) – 4-6 mp. mm.
Această metodă simplă nu poate fi numită fundamental incorectă. Presupune o „rezervă” care nu va permite ca cablurile electrice să se ardă la supraîncărcări minore și, în principiu, nu contrazice PUE. În același timp, această metodă are o serie de dezavantaje:
- lipsa selecției precise nu face posibilă asigurarea eficienței sistemului de cablare electrică,
- această metodă nu include calculul cablului submarin,
- Metoda nu este aplicabilă pentru încăperi cu consumatori de energie mai puternici și mai specifici, adică nu poate fi utilizată pentru a calcula secțiunea transversală a firelor pentru un atelier de acasă în care va funcționa mașina de sudură; nu este potrivită pentru o casă cu unul puternic.
Calcul cablu submarin
Cablul submarin „poartă” întreaga sarcină. În plus, dacă nu reușește, întreaga casă va fi dezactivată, așa că este important să-i calculăm secțiunea transversală și să selectați tipul de cablu în așa fel încât să minimizeze probabilitatea unor situații neplăcute.
Rezumam puterea tuturor consumatorilor de energie
Puterea consumatorilor este cantitatea principală pe baza căreia se calculează secțiunea transversală a firelor, prin urmare, însumarea puterilor tuturor consumatorilor disponibili într-o casă sau un apartament este prima etapă a calculării unui cablu subacvatic. În cele mai multe cazuri, această caracteristică este indicată nu numai în instrucțiunile incluse cu orice aparat de uz casnic sau aparat electric, ci și pe carcasele consumatorilor. Dacă este imposibil să se determine cu exactitate această valoare, ar trebui să se utilizeze valori aproximative.
Trebuie reținut: atunci când se calculează puterea totală, nu trebuie să uităm de aparatele electrice care sunt conectate pentru o perioadă scurtă de timp. Așadar, atunci când se uită în jurul casei tale, de multe ori nu țin cont de fier de călcat, uscător de păr, aparat de ras electric, mixer sau blender etc. Dându-și seama că această probabilitate este extrem de mică, din motive de siguranță cablarea în această etapă este proiectată astfel încât să reziste la pornirea simultană a tuturor consumatorilor de energie electrică din casă.
Valori aproximative de putere pentru aparatele de uz casnic:
- TV – 300 W,
- computer cu imprimantă – 1000 W,
- cuptor cu microunde - 1400 W,
- frigider – 600 W,
- mașină de spălat - 2500 W,
- aspirator – 1600 W,
- fier de călcat 1700 W,
- uscător de păr – 1200 W.
Când se calculează cablarea într-o casă privată sau o cabană, trebuie luată în considerare puterea echipamentelor speciale:
- încălzitor de apă instantaneu – 5000 W,
- pompa de apa - 1000 W,
- – 1500 W,
- ferăstrău circular – 2000 W,
- compresor – 2000 W,
- - 1500 W.
Energia electrică consumată în atelier este:
- ascuțitor electric – 900 W,
- burghiu – 800 W,
- rindeau electric – 900 W,
- burghiu cu ciocan – 1200 W,
- puzzle – 700 W,
- râșniță – 1700 W,
- - 2300 W.
Folosind Tabelul de dimensiuni ale firelor
Pentru a determina secțiunea transversală a cablului de intrare, se utilizează un tabel standard, în care este necesar să se găsească puterea totală rezultată și să se determine secțiunea transversală a cablului corespunzătoare acestei valori.
La calcularea puterii totale, am presupus includerea simultană a tuturor consumatorilor, amintindu-ne că o astfel de situație este imposibilă. Prin urmare, înmulțim cifra obținută prin însumarea cu 0,7. Pornirea a 70% dintre aparatele electrice este, de asemenea, puțin probabilă, așa că chiar și luând în considerare factorul „rezervă”, va fi suficient.
Secțiunea transversală a firelor pentru corpurile de iluminat și grupurile de prize este realizată într-un mod similar. După calcule, cel mai adesea se determină că o secțiune transversală suficientă pentru iluminare este de 0,5-0,7 metri pătrați. mm și pentru - 1,5 mp. mm.
În cele mai multe cazuri, se folosesc fire cu o secțiune transversală evident mare: 1,5 metri pătrați. mm pentru iluminat și 2,5 mp. mm pentru grupuri obișnuite de prize de uz casnic. Grupurile de prize din atelier pot necesita un cablu mai gros.
Creșterea grosimii firelor din secțiunea transversală de proiectare se datorează posibilei deteriorări a cablului din cauza coroziunii și a sarcinilor mecanice în timpul funcționării pe termen lung.
Luând în considerare lungimea liniei atunci când se calculează secțiunea transversală a firului
Acest punct nu este adesea îndeplinit în calcule, deoarece în majoritatea cazurilor se dovedește că pierderile de-a lungul lungimii conductorului sunt în limite acceptabile. În același timp, o verificare suplimentară nu va strica, mai ales că nu va dura mult timp.
Rezistența conductorului (sârmei) se calculează prin formula R=p L/S, în care L este lungimea firului, exprimată în metri, S este aria secțiunii transversale necesare pe care am obținut-o anterior și p este rezistivitatea materialului, care pentru cupru este de 0,0175 Ohm mm2/m.
Pentru un cablu cu două fire, valoarea rezultată este înmulțită cu două. Pentru unul cu trei nuclee, este, de asemenea, două, deoarece unul dintre cele trei nuclee este „pământ”.
Determinând rezistența unui conductor, putem calcula cât de mult poate reduce tensiunea. Căderea de tensiune este definită ca produsul dintre curent și rezistența conductorului.
Pasul final va fi determinarea procentului de pierdere de tensiune la numărul întreg (tensiune inițială 220 Volți). Dacă pierderile sunt mai mici de 5%, puteți instala cablajul folosind un fir cu o secțiune transversală calculată de noi. Dacă pierderile sunt de 5% sau mai mult, secțiunea transversală a firului trebuie mărită.
Alegerea unui fir pentru cablare
La începutul articolului spuneam că firele de aluminiu sunt folosite mult mai rar decât firele de cupru. Într-adevăr, avantajul este costul său scăzut, dar în ceea ce privește caracteristicile operaționale este semnificativ inferior.
Beneficiile cuprului:
- rezistență, mai mare în comparație cu aluminiul,
- moliciune și plasticitate, care nu permite firelor să se rupă la coturi,
- capacitatea de a rezista la sarcini de curent ridicate în comparație cu aluminiul.
Vă rugăm să rețineți: atunci când cumpărați cabluri sau fire într-un magazin, ar trebui să aveți în vedere că secțiunea transversală reală poate să nu coincidă cu cea nominală, iar acesta nu este un defect sau o încălcare. Cităm GOST 22483-77 clauza 1.4.a: „Secțiunea transversală reală a miezurilor poate diferi de secțiunea transversală nominală dacă rezistența electrică îndeplinește cerințele acestui standard.” Adică, dacă, prin îmbunătățirea calității materialului (cuprul), se mențin parametrii necesari de sârmă, diametrul acestuia (secțiunea transversală) poate fi redus.
Cablul prin care intră electricitatea în apartament este o secțiune foarte importantă a cablajului electric. Acest cablu suportă sarcina de la toate aparatele electrice care funcționează în interior. Parametrii cablului de intrare determină câte dispozitive și ce putere poate servi cablajul din cameră. Să luăm în considerare un parametru cheie - secțiunea transversală a cablului și metoda de selectare a acestuia.
Diametrul secțiunii este un indicator al puterii cablului
Legile fizice spun că cantitatea maximă de curent pe care acest conductor o poate conduce prin el însuși fără încălzire depinde de diametrul secțiunii transversale a conductorului. Dacă încercați să conduceți un curent mai mare decât cifra limită, acest lucru va duce la încălzirea conductorului, iar cu cât este mai mare curentul și durata „sesiunii”, cu atât temperatura este mai mare.
Pentru un abonat rezidențial, cele de mai sus sunt interpretate după cum urmează.
Diametrul secțiunii transversale a cablului înseamnă numărul maxim admis de kilowați (kW) care pot fi consumați în apartament. Adică care și câte aparate electrice pot funcționa simultan. Cu cât diametrul este mai mare, cu atât mai multe dispozitive pot fi folosite simultan fără teamă pentru viață și sănătate. Teoretic, este posibil să „atârni” mai multă putere pe cablu decât permite diametrul acestuia. Dar în acest caz, încălzirea conductorului purtător de curent, deteriorarea izolației, urmată de efectele arderii, arderii... aprinderii, sunt inevitabile.
Prin urmare, alegerea secțiunii transversale a cablului de intrare trebuie abordată cu toată seriozitatea: la urma urmei, atât siguranța, cât și ușurința în utilizare a aparatelor electrice de uz casnic depind de aceasta.
Algoritm de calcul al secțiunii
Există o diagramă dovedită pentru calcularea secțiunii transversale a cablului de intrare, care este utilizată în proiectare. Se bazează pe postulatul că diametrul secțiunii transversale a cablului de intrare este selectat în funcție de puterea așteptată a tuturor dispozitivelor care funcționează în apartament.
Etapa 1: Inventar
În prima etapă, se întocmește o listă a aparatelor electrice care sunt prezente în apartament. Se presupune ce echipament va fi achiziționat în viitor și lista este extinsă. Ipotezele, desigur, sunt cel mai bine făcute cu o marjă rezonabilă pentru viitorul pe termen lung. Fiecărui dispozitiv i se atribuie un consum aproximativ de energie.
Puteți utiliza un tabel care arată aproximativ o listă de aparate electrocasnice tipice și consumul lor aproximativ de energie.
| Denumirea aparatului electric | Puterea aproximativă, W | Denumirea aparatului electric | Puterea aproximativă, W |
| televizor | 300 | aer condiționat | 1500 |
| Imprimanta | 500 | încălzitor instantaneu de apă | 5000 |
| calculator | 500 | cazan | 1500 |
| uscător de păr | 1200 | burghiu | 800 |
| fier | 1700 | burghiu cu ciocan | 1200 |
| ceainic electric | 1200 | ascuțitor electric | 900 |
| fani | 1000 | Fierăstrău circular | 1300 |
| prajitor de paine | 800 | rindeaua electrica | 900 |
| cafetiera | 1000 | puzzle | 700 |
| aspirator | 1600 | Polizor | 1700 |
| încălzitor | 1500 | un ferăstrău circular | 2000 |
| Cuptor cu microunde | 1400 | compresor | 2000 |
| cuptor | 2000 | maşină de tuns iarba | 1500 |
| aragaz electric | 3000 | aparat de sudura electric | 2300 |
| frigider | 600 | pompă de apă | 1000 |
| mașină de spălat | 2500 | motoare electrice | 1500 |
| iluminat | 2000 |
Etapa 2: Aritmetică simplă
În continuare, se calculează cardinalitatea totală a listei noastre. Se adaugă puterea aproximativă necesară pentru iluminare, în funcție de dimensiunea apartamentului, de intensitatea luminii așteptată și de tipul de corpuri de iluminat așteptat.
Cifra rezultată este o estimare a consumului de energie din apartament pentru cazul în care toate dispozitivele sunt pornite în același timp. Cu toate acestea, o astfel de situație este foarte puțin probabilă și, prin urmare, în inginerie electrică este în general acceptat ca maximum 75% din echipamentele disponibile să fie pornite în același timp. Și puterea totală rezultată este înmulțită cu un factor de 0,75, iar cifra rezultată este luată ca bază pentru calcularea secțiunii transversale a cablului de intrare.
Etapa 3: Logica si Fizica
În prezent, miezurile cablurilor electrice sunt fabricate din cupru și aluminiu. Există relații de formulă care conectează curentul maxim admisibil (și, în consecință, puterea) pentru un cablu de cupru cu diametrul secțiunii sale transversale. Pentru dimensiunile standard ale cablurilor de cupru, există valori nominale de curent și putere maximă calculate pentru 220 V și 380 V AC. Tabelul următor oferă aceste cifre într-o formă „utilizabilă”.
| Secțiunea conductorului, mm | Tensiune 220 V | Tensiune 380 V | ||
| curent, A | putere, kWt | curent, A | putere, 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 | 40 | 33,0 |
| 16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
Să presupunem că puterea calculată a tuturor dispozitivelor este de 12 kW și cu un coeficient de 0,75 - 9 kW. Se pare că trebuie să alegeți un cablu pentru care puterea maximă admisă va fi de cel puțin 9 kW. Pentru o tensiune de 220 V, este necesară o secțiune cu un diametru de 6 mm - este capabilă să treacă un curent de 46 A și o putere de 10,1 kW. Pentru secțiunea transversală mai mică din tabel - 4 mm - curentul maxim admis este de 38 A, iar puterea este de 8,3 kW. Acest lucru este mai puțin decât este necesar, așa că un cablu cu această secțiune transversală nu va funcționa și ar trebui să vă opriți la o secțiune transversală de 6 mm.
Dacă alegeți un cablu cu o secțiune transversală mai mare decât este necesar, acesta va oferi o rezervă bună pentru viitor (de exemplu, apariția unor noi aparate electrocasnice puternice) și o rezervă pentru uzură. Cu toate acestea, nu ar trebui să depășiți prea mult puterea nominală: acest lucru va afecta costul cablului de intrare, iar cablul de intrare se poate dovedi a fi mai puternic decât cablajul electric intern, ceea ce nu este rezonabil și sigur.
Ce mai este nevoie
Pe cablul de intrare trebuie instalată o mașină, care va avea sarcina de a opri sursa de alimentare dacă curentul se apropie de nivelul maxim admis. Valoarea nominală a mașinii este selectată puțin mai mică decât curentul maxim admis prin cablul de intrare: în acest fel se asigură un grad suplimentar de protecție. În acest exemplu, ar trebui să instalați o mașină de 40 A.
Deci, parametrii cablului de intrare necesită o selecție atentă. Erorile amenință, de exemplu, o situație de „gât de sticlă” - atunci când toate cablurile electrice de acasă sunt suficient de puternice, dar cablul de intrare nu este capabil să furnizeze puterea necesară. Diametrul secțiunii transversale a cablului de intrare este selectat ținând cont de puterea totală a aparatelor electrice care vor fi utilizate în cameră. Pentru ca toate nuanțele să fie luate în considerare și cablul de intrare să funcționeze mulți ani fără urgențe, este mai bine să încredințați reconstrucția cablajului electric electricienilor profesioniști.
Cum să alegi singur un cablu pentru conectarea aparatelor de uz casnic, asigurând siguranța cablajului și fără a plăti în exces? Ce ar trebui să luați în considerare atunci când alegeți și cum să calculați secțiunea transversală a cablului pentru un grup de consumatori? Puteți afla despre acest lucru din acest articol.
Secțiunea transversală a cablului este aria secțiunii transversale a conductorului care transportă curent. În cele mai multe cazuri, tăietura miezului cablului este rotundă, iar aria sa transversală poate fi calculată folosind formula pentru aria unui cerc. Dar, având în vedere varietatea formelor de cablu, pentru a descrie principala sa caracteristică fizică, nu dimensiunea liniară este folosită, ci mai degrabă aria secțiunii transversale. Această caracteristică este standardizată în toate țările. În țara noastră, este reglementată de Regulile de instalare electrică.
De ce este necesar să selectați secțiunea transversală a cablului?
Alegerea corectă a secțiunii transversale a cablului este, în primul rând, siguranța dumneavoastră. Dacă cablul nu poate rezista la sarcina curentă, se supraîncălzește, izolația se topește și, ca urmare, se poate produce un scurtcircuit și incendiu.
Cum să alegeți un cablu cu secțiunea transversală necesară, evitând în același timp cazurile în care atunci când mai multe dispozitive sunt pornite simultan, apare mirosul de izolație topită și să nu plătiți bani în plus, folosind fire cu o marjă mare?
Există două tipuri principale de cabluri utilizate pentru alimentarea cu energie a spațiilor rezidențiale: cupru și aluminiu. Cuprul este un material mai scump în comparație cu aluminiul. Dar în cablarea modernă, se acordă preferință. Aluminiul are o rezistență internă mai mare și este un metal fragil care se oxidează rapid. Cuprul este un material flexibil care este mai puțin predispus la oxidare. Recent, cablurile de aluminiu au fost folosite exclusiv pentru restaurarea cablajelor în clădirile din epoca sovietică.
Pentru a preselecta secțiunea transversală necesară a unui cablu de cupru, se acceptă în general că un cablu cu o secțiune transversală de 1 mm 2 poate trece printr-un curent electric de până la 10 A. Cu toate acestea, în continuare veți vedea că acest raportul este potrivit doar pentru selectarea secțiunii transversale „prin ochi” și este valabil pentru secțiuni de maximum 6 mm 2 (folosind raportul propus, curent până la 60 A). Un cablu electric de această secțiune transversală este destul de suficient pentru a introduce o fază într-un apartament standard cu trei camere.
Majoritatea electricienilor folosesc cabluri din următoarele secțiuni pentru a furniza energie electrică consumatorilor casnici:
- 0,5 mm 2 - spoturi;
- 1,5 mm 2 - iluminat principal;
- 2,5 mm 2 - prize.
Totuși, acest lucru este acceptabil pentru consumul casnic, cu condiția ca fiecare aparat electric să fie alimentat de la propria priză, fără a utiliza duble, tee și prelungitoare.
Atunci când alegeți un cablu, ar fi mai corect să folosiți tabele speciale care vă permit să selectați secțiunea transversală în funcție de puterea cunoscută a aparatului electric (kW) sau de sarcina curentă (A). În acest caz, sarcina curentă este o caracteristică mai importantă, deoarece sarcina în amperi este întotdeauna indicată pentru o fază, în timp ce pentru consumul monofazat (220 V), sarcina în kilowați va fi indicată pentru o fază și pentru trei. consum de fază - în total pentru toate cele trei faze.
La selectarea secțiunii transversale a cablului, este necesar să se țină cont de tipul de cablare: extern sau ascuns. Acest lucru se datorează faptului că, în cazul cablajului ascuns, transferul de căldură al firului scade, rezultând o încălzire mai intensă a cablului. Prin urmare, pentru cablarea ascunsă, se folosesc cabluri cu o zonă de secțiune transversală cu aproximativ 30% mai mare decât pentru cablarea deschisă.
Tabel pentru selectarea secțiunii transversale a unui miez de cablu de cupru pentru cablare deschisă și ascunsă:
| Arie a secțiunii transversale | Cablaj deschis | Cablaj ascuns | ||||
| S | eu | P | eu | P | ||
| 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | |||
| 0,5 | 11 | 2,4 | - | - | - | - |
| 0,75 | 15 | 3,3 | - | - | - | - |
| 1 | 17 | 3,7 | 6,4 | 14 | 3 | 5,3 |
| 1,5 | 23 | 5 | 8,7 | 15 | 3,3 | 5,7 |
| 2 | 26 | 5,7 | 9,8 | 19 | 4,1 | 7,2 |
| 2,5 | 30 | 6,6 | 11 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 4 | 41 | 9 | 15 | 27 | 5,9 | 10 |
| 5 | 50 | 11 | 19 | 34 | 7,4 | 12 |
| 10 | 80 | 17 | 30 | 50 | 11 | 19 |
| 16 | 100 | 22 | 38 | 80 | 17 | 30 |
| 25 | 140 | 30 | 53 | 100 | 22 | 38 |
| 35 | 170 | 37 | 64 | 135 | 29 | 51 |
Tabel pentru selectarea secțiunii transversale a unui miez de cablu de aluminiu pentru cablare deschisă și ascunsă:
| Arie a secțiunii transversale | Cablaj deschis | Cablaj ascuns | ||||
| S | eu | P | eu | P | ||
| 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | |||
| 2 | 21 | 4,6 | 7,9 | 14 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 24 | 5,2 | 9,1 | 16 | 3,5 | 6 |
| 4 | 32 | 7 | 12 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 39 | 8,5 | 14 | 26 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 60 | 13 | 22 | 38 | 8,3 | 14 |
| 16 | 75 | 16 | 28 | 55 | 12 | 20 |
| 25 | 105 | 23 | 39 | 65 | 14 | 24 |
| 35 | 130 | 28 | 49 | 75 | 16 | 28 |
S- aria secțiunii transversale a cablului (mm 2), - puterea totală a echipamentului electric (kW).
De asemenea, este necesar să se facă ajustări atunci când se selectează secțiunea transversală a cablului, ținând cont de lungimea acesteia. Pentru a face acest lucru, selectând secțiunea transversală a cablului din tabel în funcție de puterea curentului, calculăm rezistența acesteia ținând cont de lungime folosind formula:
R = p ⋅ L / S
- R— rezistența firului, Ohm;
- p- rezistivitatea materialului, Ohm⋅mm 2 /m (pentru cupru - 0,0175, pentru aluminiu - 0,0281);
- L— lungimea cablului, m;
- S- aria secțiunii transversale a cablului, mm 2.
Folosind această formulă, puteți obține rezistența unui miez de cablu. Întrucât curentul trece printr-un miez și revine prin celălalt, pentru a obține valoarea rezistenței cablului, rezistența miezului său trebuie înmulțită cu două:
dU = I ⋅ Rtot
- dU— pierdere de tensiune, W;
- eu— puterea curentului, A;
- Rtot— rezistența cablului calculată, Ohm.
Dacă secțiunea transversală a cablului a fost selectată pe baza puterii totale a echipamentului și puterea curentului nu este cunoscută, aceasta poate fi calculată folosind formula:
I = P / U ⋅ cos φ — pentru rețea monofazată de 220 V
I = P / 1,732 ⋅ U ⋅ cos φ— pentru rețea trifazată 380 V
- R— puterea totală utilizată a echipamentelor electrice (W);
- U— tensiune (V);
- cos φ = 1(pentru condiţii casnice) şi cos φ = 1,3
Dacă valoarea obținută nu depășește 5%, atunci secțiunea transversală a cablului, ținând cont de lungimea sa, este selectată corect. Dacă depășește, este necesar să selectați un cablu cu o secțiune transversală mai mare (următorul în rând) conform tabelului și să efectuați din nou calculul.
Aceste tabele sunt aplicabile pentru cablurile cu izolație din cauciuc și plastic; o secțiune transversală a cablului selectată în funcție de acestea va funcționa eficient dacă este fabricată în conformitate cu GOST.
Alegerea cablului pentru un grup de consumatori
Pentru a selecta secțiunea transversală a cablului pentru un grup de consumatori (de exemplu, cablul de intrare la un apartament), puteți utiliza formula pentru a determina sarcina curentă admisă. Să calculăm sarcina curentă pentru o rețea de 220 V, care este adesea folosită în sursa de alimentare de uz casnic:
I = P ⋅ K / U ⋅ cos φ
- R— puterea totală utilizată a echipamentelor electrice (W); U- tensiune (V), LA— coeficient de luare în considerare a pornirii simultane a dispozitivelor (presupus egal cu 0,75);
- cos φ = 1(pentru condiţii casnice) şi cos φ = 1,3(pentru aparate electrice puternice).
După ce ați calculat sarcina de curent admisibilă pentru un grup de consumatori, puteți utiliza tabelele de mai sus pentru a selecta un cablu cu secțiunea transversală necesară. Dacă se așteaptă pornirea simultană pe termen lung a tuturor consumatorilor posibili (de exemplu, încălzire electrică), calculul sarcinii curente admisibile trebuie făcut fără a lua în considerare coeficientul K.
Un exemplu de selecție a cablurilor pentru un cazan de uz casnic
Pe baza celor de mai sus, vom încerca să calculăm și să selectăm un cablu de cupru cu secțiunea transversală necesară pentru un cazan electric monofazat cu un element de încălzire cu o putere de 2,0 kW, cu condiția ca cablul să fie așezat într-o cutie. . Lungimea cablului va fi de 10 metri.
Din tabel se poate observa că o valoare apropiată de putere este de 3,0 kW, ceea ce corespunde unei secțiuni transversale a cablului de 1 mm 2. Să efectuăm calculul ținând cont de lungimea cablului:
- Să calculăm curentul: I = 2000 W / 220 V ⋅ 1 = 9,09 A.
- Să calculăm rezistența miezului cablului: R = 0,0175 Ohm⋅mm 2 /m ⋅ 10 m / 1 mm 2 = 0,175 Ohm.
- Rezistența totală a cablului: R total = 2 ⋅ R = 0,35 Ohm.
- Calculăm pierderile de tensiune: dU = 9,09 A ⋅ 0,35 Ohm = 3,18 V.
- Calculăm pierderile ca procent: (3,18 V / 220 V) ⋅ 100% = 1,45%(nu depășește 5%).
Un cablu cu o secțiune transversală de 1 mm 2 este potrivit pentru conectarea cazanului electric indicat în exemplu.
Producătorii indică adesea aria de secțiune transversală necesară a cablului pentru echipamentul lor în instrucțiunile echipamentului. Dacă există o astfel de instrucțiune, trebuie să o urmați.
Înlocuirea cablurilor într-un apartament sau o casă este un proces responsabil care necesită lucrări de instalare competente și selectarea corectă a dispozitivelor electrice și a consumabilelor.
Sarcina principală cade pe prizele la care sunt conectate aparate electrocasnice puternice. Apare întrebarea: ce secțiune transversală ar trebui să fie firul pentru prize? Diametrul trebuie să fie astfel încât cablul să poată rezista la sarcina curentă și să nu se supraîncălzească în timpul funcționării echipamentelor volatile.
Caracteristici de instalare a prizelor
Lucrările de reparații pentru înlocuirea cablajului electric trebuie efectuate în conformitate cu Regulile de funcționare a instalațiilor electrice. Pentru a instala în mod independent conductori purtători de curent, trebuie să aveți experiență de bază în efectuarea unor astfel de lucrări.
Instalarea prizelor pentru uz casnic trebuie să respecte următoarele condiții:
- De la contorul de consum de energie electrică sunt conectate mai multe utilaje - câte una pentru fiecare cameră a apartamentului sau casei.
- Mașinile trebuie să întrerupă alimentarea cu energie în caz de supraîncărcare a rețelei, scurtcircuit sau alte probleme.
- Fiecare cameră dintr-un apartament sau casă trebuie să fie deservită de o cutie de distribuție separată și un întrerupător.
- Nu puteți combina grupuri de prize încărcate și fire de iluminat într-o singură rețea.
- Secțiunea transversală a firului pentru priză este selectată în funcție de puterea aparatelor electrice care sunt planificate să fie conectate la rețea.
- Se recomandă utilizarea conductoarelor din cupru mai degrabă decât din aluminiu pentru nevoile casnice, deoarece au o durată de viață mai lungă.
- Diametrul secțiunii transversale a cablului pentru priză trebuie să fie de 2,5 mm2, cu condiția ca puterea totală consumată a aparatelor electrice să nu depășească 3 kW.
- În bucătărie, pentru prizele în care sunt conectate aparate electrocasnice puternice, alegeți un cablu cu o secțiune transversală de 6 mm2 - cea mai bună opțiune, dar nu mai puțin de 4 mm2, capabil să reziste la sarcini grele.
Dacă la rețeaua din cameră sunt conectate doar dispozitive de putere redusă, puteți așeza un cablu cu o secțiune transversală de 1,5 mm2 pentru priză. Dar aceasta este valoarea minimă admisă, prin urmare, dacă este absolut necesar, nu este sigur să conectați un dispozitiv puternic la o astfel de priză - firul va deveni foarte fierbinte.
Caracteristicile cablurilor
În spațiile rezidențiale, firele cu două și trei fire sunt utilizate în principal pentru instalarea cablajului. Primele sunt potrivite pentru prizele fără împământare, cele din urmă - pentru prizele cu împământare. Pentru a organiza iluminarea, este suficient un fir cu o secțiune transversală de 1,5 mm2.
Cele mai utilizate tipuri de cabluri sunt:
- VVG și VVG neinflamabil - cablu de alimentare care poate funcționa în rețele cu tensiuni de 220 și 380 V. VVG înseamnă cablu „vinil-vinil-gol”, adică plasticul din clorură de polivinil este folosit ca manta și izolație și împodobit ca conductorul conductor de cupru. Secțiunea transversală a firului - de la 1,5 la 50 mm2 pentru 1, 2, 3, 4 fire și de la 1,5 la 25 mm2 pentru conductoarele cu cinci și șase nuclee.
- PVA este un cablu realizat din conductori de cupru răsucite într-o manta de vinil, a cărui izolație este realizată cu rășină de clorură de polivinil. Are o flexibilitate bună, rezistență la coroziune și caracteristici de performanță impecabile. Potrivit pentru organizarea cablajului dintr-o cutie de distribuție în spații rezidențiale, prize de conectare pentru aparate electrice. Numărul de nuclee purtătoare de curent este de 2 – 5, secțiunea transversală este de 0,75 – 2,5 mm2.
- NYM este un fir pentru instalarea cablajului electric staționar, fabricat folosind tehnologia germană. Structura sârmei constă din miezuri de cupru, spațiul dintre care este umplut cu un amestec de cauciuc neinflamabil nevulcanizat, iar mantaua conductorului este realizată din compus plastic neinflamabil de clorură de polivinil. Cablul de alimentare funcționează în rețele cu tensiuni de până la 660 V la o frecvență curentă de 50 Hz. Design cablu - 2, 3, 4, 5 fire, secțiune transversală - de la 1,5 la 70 mm2.
Ce secțiune transversală ar trebui să aibă firul pentru prize în spații rezidențiale? Pentru cablarea de uz casnic, atunci când conectați prizele, este rațional să folosiți un conductor de cupru cu două și trei fire cu o secțiune transversală de 2,5 - 6 mm2, ale cărui părți purtătoare de curent sunt izolate unele de altele și protejate de un exterior. înveliș din clorură de polivinil neinflamabilă.
Calculul puterii conductorului
Toate dispozitivele dependente de energie utilizate în viața de zi cu zi diferă în ceea ce privește consumul de energie. Regula principală pentru organizarea cablajului electric este de a calcula puterea totală a echipamentului și a iluminatului pentru a selecta cablul de intrare corespunzător.
Tabelul de mai jos prezintă puterea medie a aparatelor electrocasnice. Pe baza acestuia, puteți determina sarcina asupra cablurilor din fiecare cameră.
| Denumirea instalației electrice | Consumul mediu de energie, W |
|---|---|
| Prajitor de paine | 800 – 1200 |
| Cafetiera | 1000 |
| Ceainic electric | 1200 |
| Cuptor, cuptor | 1200 – 2000 |
| Aragaz electric | 2500 – 3000 |
| Frigider | 400 – 600 |
| Cuptor cu microunde | 1400 – 1800 |
| Calculator | 500 – 550 |
| Imprimanta | 500 |
| televizor | 200 – 300 |
| Fier | 1000 – 1700 |
| Uscător de păr | 1000 – 1200 |
| Aspirator | 1000 – 1600 |
| Aer condiționat | 1500 |
| Ventilator | 1000 |
| Rezervor de incalzire | 1500 |
| Pompă de apă | 1000 |
| Mașină de spălat | 2500 |
| Iluminat | 2000 |
Trebuie avut în vedere faptul că, după caz, la rețea pot fi conectate aparate electrice de construcții, sudură, compresoare, echipamente de pompare și generatoare.
Lungimea maximă a cablului și secțiunea transversală în funcție de putere Puterea totală a dispozitivelor se înmulțește cu un factor de 0,75 și se obține valoarea căreia trebuie să îi corespundă cablul de intrare. Puterea dispozitivelor pentru fiecare cameră este calculată în același mod.
Atunci când alegeți o secțiune transversală a cablului, acestea pornesc de la caracteristicile tehnice - diametru, tensiune, curent, putere. Caracteristicile cablului de alimentare din cupru la instalarea cablurilor ascunse și expuse pentru prize sunt următoarele:
| Cablaj ascuns | |||
|---|---|---|---|
| Sectiune, mm2 | Actual, A | La o tensiune de 220 V | La o tensiune de 380 V |
| 1,0 | 14 | 3,0 | 5,3 |
| 1,5 | 15 | 3,3 | 5,7 |
| 2,5 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 4,0 | 27 | 5,9 | 10,0 |
| 6,0 | 34 | 7,4 | 12,0 |
| 10,0 | 50 | 11,0 | 19,0 |
| 16,0 | 80 | 17,0 | 30,0 |
| 25,0 | 100 | 22,0 | 38,0 |
| Cablaj deschis | |||
| Sectiune, mm2 | Actual, A | La o tensiune de 220 V | La o tensiune de 380 V |
| 0,5 | 11 | 2,4 | – |
| 0,75 | 15 | 3,3 | – |
| 1,0 | 17 | 3,7 | 6,4 |
| 1,5 | 23 | 5,0 | 8,7 |
| 2,5 | 30 | 6,6 | 11,0 |
| 4,0 | 41 | 9,0 | 15,0 |
| 6,0 | 50 | 11,0 | 19,0 |
| 10,0 | 80 | 17,0 | 30,0 |
| 16,0 | 100 | 22,0 | 38,0 |
| 25,0 | 140 | 30,0 | 53,0 |
Cu siguranță trebuie să acordați atenție mărcii cablului și numărului de nuclee - conductorii sunt proiectați pentru diferite sarcini din rețea. Deci, de exemplu, un fir VVG cu trei fire cu o secțiune transversală de 2,5 mm2 poate rezista la un curent de 21 A, un cablu PVS cu trei miezuri de aceeași secțiune transversală funcționează la o sarcină de până la 27 A și un cablu de alimentare NYM cu trei nuclee cu o secțiune transversală de 2,5 mm2 poate fi operat la o sarcină curentă de până la 30 A.
La instalarea prizei, se folosesc două opțiuni pentru așezarea conductoarelor purtătoare de curent - cablarea ascunsă și deschisă la cutia de distribuție. Instalarea conductoarelor ascunse se realizează în caneluri pe baze incombustibile - pereți din cărămidă, ciment.
Notă! Cablul este așezat în canal strict perpendicular pe linia orizontului și condus la cutia de distribuție numai în unghi drept.
Instalarea deschisă se realizează prin plasarea firului de alimentare într-o conductă de cabluri sau un manșon de protecție, ondulat sau plintă pentru a preveni incendiul structurilor periculoase sau deteriorarea conductorilor.
După alegerea secțiunii transversale a cablului, luați în considerare regulile de bază pentru pozarea firelor atunci când instalați prize:
- Pentru instalarea ascunsă, adâncimea canelurii este de cel puțin 20 mm.
- Rotirile orizontale ale cablurilor se executa la o inaltime de 2500 mm fata de podea.
- Instalarea deschisă pe substraturi inflamabile este interzisă fără așezarea firului într-un manșon.
- Utilizarea unei mașini pentru fiecare cameră este o condiție prealabilă pentru instalare.
- Atunci când alegeți un cablu de alimentare pentru prize, aceștia sunt ghidați nu numai de secțiunea transversală și numărul de miezuri, ci și de diametrul firului cu înfășurare pentru a-l plasa într-o canelură sau canal de cablu.
Autoinstalarea prizelor se efectuează numai după ce încăperea a fost scoasă de sub tensiune.
Dispozitivele de oprire reziduală trebuie să corespundă puterii instalațiilor electrice. Acest lucru ne permite să eliminăm situațiile în care, atunci când sunt pornite mai multe dispozitive puternice, mașina este declanșată ca urmare a depășirii puterii curentului într-o anumită secțiune a circuitului electric.
