Calculul secțiunii miezului cablului. Selectarea secțiunii transversale a firelor de cablu de cupru și aluminiu pentru cablarea electrică în funcție de sarcină

Cum se calculează un cablu după curent, tensiune și lungime. După cum știți, vin în diferite secțiuni, materiale și cu un număr diferit de miezuri. Pe care ar trebui să o alegeți pentru a nu plăti în exces și, în același timp, pentru a asigura funcționarea sigură și stabilă a tuturor aparatelor electrice din casă? Pentru a face acest lucru, este necesar să calculați cablul. Secțiunea transversală se calculează cunoscând puterea dispozitivelor alimentate din rețea și curentul care va curge prin cablu. De asemenea, trebuie să cunoașteți câțiva alți parametri de cablare.

Reguli de bază

La așezarea rețelelor electrice în clădiri rezidențiale, garaje și apartamente, cel mai des sunt utilizate cabluri izolate din cauciuc sau PVC proiectate pentru o tensiune de cel mult 1 kV. Există mărci care pot fi folosite în exterior, în interior, în pereți (caneluri) și țevi. De obicei, acesta este un cablu VVG sau AVVG cu diferite zone de secțiune transversală și număr de nuclee.
Firele PVA și cablurile SHVVP sunt, de asemenea, folosite pentru conectarea aparatelor electrice.

După calcul, valoarea maximă admisă a secțiunii transversale este selectată dintr-un număr de grade de cablu.

Recomandările de bază pentru alegerea unei secțiuni transversale se găsesc în Regulile de instalare electrică (PUE). Au fost lansate edițiile a 6-a și a 7-a, care descriu în detaliu modul de așezare a cablurilor și firelor, instalarea dispozitivelor de protecție, distribuție și alte puncte importante.

Pentru încălcarea regulilor se prevăd amenzi administrative. Dar cel mai important lucru este că încălcarea regulilor poate duce la defecțiuni ale aparatelor electrice, incendii de cablare și incendii grave. Pagubele cauzate de incendiu sunt uneori măsurate nu în termeni monetari, ci în pierderi umane.

Importanța alegerii secțiunii potrivite

De ce este atât de importantă dimensionarea cablului? Pentru a răspunde, trebuie să vă amintiți lecțiile de fizică de la școală.

Curentul trece prin fire și le încălzește. Cu cât puterea este mai puternică, cu atât încălzirea este mai mare. Puterea curentului activ este calculată folosind formula:

P=U*I* cos φ=I²*R

R- rezistenta activa.

După cum puteți vedea, puterea depinde de curent și rezistență. Cu cât rezistența este mai mare, cu atât se generează mai multă căldură, adică cu atât firele se încălzesc mai mult. La fel pentru curent. Cu cât este mai mare, cu atât conductorul se încălzește mai mult.

Rezistența depinde, la rândul său, de materialul conductorului, de lungimea acestuia și de aria secțiunii transversale.

R=ρ*l/S

ρ – rezistenta specifica;

l– lungimea conductorului;

S– aria secțiunii transversale.

Se poate observa că cu cât suprafața este mai mică, cu atât rezistența este mai mare. Și cu cât rezistența este mai mare, cu atât conductorul se încălzește mai mult.

Dacă cumpărați un fir și măsurați diametrul acestuia, nu uitați că aria este calculată folosind formula:

S=π*d²/4

d– diametrul.

Nu uita nici de rezistivitate. Depinde de materialul din care sunt realizate firele. Rezistivitatea aluminiului este mai mare decât cea a cuprului. Aceasta înseamnă că, cu aceeași zonă, aluminiul se va încălzi mai puternic. Devine imediat clar de ce este recomandat să folosiți fire de aluminiu cu o secțiune transversală mai mare decât firele de cupru.

Pentru a nu intra de fiecare dată într-un calcul lung al secțiunii cablului, au fost elaborate standarde pentru selectarea secțiunii transversale a firelor în tabele.

Calculul secțiunii transversale a firului în funcție de putere și curent

Calculul secțiunii transversale a firului depinde de puterea totală consumată de aparatele electrice din apartament. Poate fi calculat individual sau poate folosi caracteristici medii.

Pentru acuratețea calculelor, se întocmește o diagramă bloc care prezintă dispozitivele. Puteți afla puterea fiecăruia din instrucțiuni sau citiți pe etichetă. Sobele electrice, cazanele și aparatele de aer condiționat au cea mai mare putere. Cifra totală ar trebui să fie în intervalul de aproximativ 5-15 kW.

Cunoscând puterea, curentul nominal se determină folosind formula:

I=(P*K)/(U*cos φ)

P– putere în wați

U=220 volți

K=0,75 – factor de comutare simultană;

cos φ=1 pentru aparate electrocasnice;

Dacă rețeaua este trifazată, atunci se utilizează o formulă diferită:

I=P/(U*√3*cos φ)

U=380 volți

După ce ați calculat curentul, trebuie să utilizați tabelele care sunt prezentate în PUE și să determinați secțiunea transversală a firului. Tabelele indică curentul continuu admisibil pentru firele de cupru și aluminiu cu diferite tipuri de izolație. Rotunjirea se face întotdeauna în sus pentru a permite o marjă.

De asemenea, puteți consulta tabelele în care se recomandă ca secțiunea transversală să fie determinată numai de putere.

Au fost dezvoltate calculatoare speciale care pot fi folosite pentru a determina secțiunea transversală, cunoscând consumul de energie, numărul de fază al rețelei și lungimea liniei de cablu. Ar trebui să acordați atenție condițiilor de instalare (în conductă sau în aer liber).

Influența lungimii cablajului asupra alegerii cablului

Dacă cablul este foarte lung, atunci apar restricții suplimentare cu privire la alegerea secțiunii transversale, deoarece pierderile de tensiune apar pe o secțiune extinsă, care, la rândul lor, conduc la încălzire suplimentară. Pentru a calcula pierderile de tensiune, se folosește conceptul de „cuplu de sarcină”. Este definit ca produsul puterii în kilowați și lungimea în metri. Apoi, uitați-vă la valoarea pierderilor din tabele. De exemplu, dacă puterea consumată este de 2 kW și lungimea cablului este de 40 m, atunci cuplul este de 80 kW*m. Pentru cablu de cupru cu o secțiune transversală de 2,5 mm². aceasta înseamnă că pierderea de tensiune este de 2-3%.

Dacă pierderile depășesc 5%, atunci este necesar să se ia o secțiune transversală cu o marjă mai mare decât cea recomandată pentru utilizare la un curent dat.

Tabelele de calcul sunt furnizate separat pentru rețelele monofazate și trifazate. Pentru cuplul de sarcină trifazat crește, deoarece puterea de sarcină este distribuită pe trei faze. În consecință, pierderile sunt reduse și efectul lungimii este redus.

Pierderile de tensiune sunt importante pentru dispozitivele de joasă tensiune, în special pentru lămpile cu descărcare în gaz. Dacă tensiunea de alimentare este de 12 V, atunci cu o pierdere de 3% pentru o rețea de 220 V, scăderea va fi puțin vizibilă, iar pentru o lampă de joasă tensiune aceasta va fi aproape înjumătățită. Prin urmare, este important să plasați balasturile cât mai aproape de astfel de lămpi.

Calculul pierderilor de tensiune se efectuează după cum urmează:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Un

P- putere activă, W.

Q- putere reactivă, W.

r0— rezistența activă a liniei, Ohm/m.

x0— reactanța de linie, Ohm/m.

Un– tensiunea nominală, V. (este indicată în caracteristicile aparatelor electrice).

L- lungimea liniei, m.

Ei bine, dacă este mai simplu pentru condițiile de zi cu zi:

ΔU=I*R

R– rezistența cablului, calculată folosind formula binecunoscută R=ρ*l/S;

eu– puterea curentă, găsită din legea lui Ohm;

Să zicem că înțelegem asta eu=4000 W/220 ÎN=18,2 A.

Rezistența unui fir de sârmă de cupru cu o lungime de 20 m și o suprafață de 1,5 mm2. s-a ridicat la R= 0,23 ohmi. Rezistența totală a celor două fire este de 0,46 ohmi.

Apoi ΔU=18,2*0,46=8,37 V

Procent

8,37*100/220=3,8%

Pe linii lungi împotriva suprasarcinelor și scurtcircuitelor se instalează cu declanșatoare termice și electromagnetice.

Este foarte important să alegeți secțiunea transversală corectă a firului. Dacă luați un cablu prea gros, vă va costa un ban, deoarece prețul acestuia depinde direct de diametrul (secțiunea) conductorilor. Utilizarea unui cablu subțire duce la supraîncălzirea acestuia și dacă protecția nu funcționează, izolația se poate topi, un scurtcircuit și, ca urmare, un incendiu. Cea mai corectă alegere ar fi secțiunea transversală a firului în funcție de sarcină, care este reflectată în tabelele de mai jos.

Secțiunea transversală a cablului este zona tăiată a miezului care transportă curent. Dacă secțiunea miezului este rotundă (ca în majoritatea cazurilor) și constă dintr-un fir, atunci aria/secțiunea este determinată de formula pentru aria unui cerc. Dacă există multe fire în miez, atunci secțiunea transversală va fi suma secțiunilor transversale ale tuturor firelor din acest miez.

Valorile transversale sunt standardizate în toate țările, iar standardele fostei CSI și ale Europei în această parte coincid complet. La noi, documentul care reglementează această problemă este „Regulile pentru Construcția Instalațiilor Electrice” sau pe scurt - PUE.

Secțiunea transversală a cablului este selectată pe baza sarcinilor folosind tabele speciale numite „Sarcini de curent admisibile pe cablu”. Dacă nu doriți să înțelegeți aceste tabele, atunci este suficient să știți că este indicat să utilizați un cablu de cupru cu o secțiune transversală de 1,5-2,5 mm² pentru prize și 1,0-1,5 mm² pentru iluminat.

Pentru a introduce o fază într-un apartament obișnuit cu 2-3 camere, 6,0 mm² este suficient. Cu toate acestea, cei 40-80 m² nu se potrivesc cu echipamente mai mari, chiar și ținând cont de aragazul electric.

Pentru a „estima” secțiunea transversală necesară, mulți electricieni cred că 1 mm² de sârmă de cupru poate trece 10A de curent electric prin sine: în consecință, 2,5 mm² de cupru poate trece 25A și 4,0 mm² - 40A etc. Dacă analizați puțin tabelul de selecție a secțiunii transversale a cablului, veți vedea că această metodă este potrivită doar pentru estimare și numai pentru cabluri cu o secțiune transversală nu mai mare de 6,0 mm².

Mai jos este un tabel abreviat pentru selectarea secțiunilor transversale ale cablurilor de până la 35 mm², în funcție de sarcinile curente. Pentru confortul dumneavoastră, puterea totală a echipamentelor electrice este dată acolo pentru consumul monofazat (220V) și trifazat (380V).

Când așezați cablul într-o țeavă (adică în orice spațiu închis), posibilele sarcini de curent pe cablu ar trebui să fie mai mici decât atunci când îl așezați deschis. Acest lucru se datorează faptului că cablul se încălzește în timpul funcționării, iar transferul de căldură în perete sau în sol este mult mai mic decât în ​​spațiul deschis.

Când sarcina este numită în kW, vorbim despre sarcina totală. Aceste. pentru un consumator monofazat, sarcina va fi indicată pentru o fază, iar pentru un consumator trifazat - în total pentru toate trei. Când valoarea sarcinii este numită în amperi (A), vorbim întotdeauna despre sarcina pe un miez (sau fază).

Tabel de sarcină pentru secțiunea cablului:

Pentru a calcula independent secțiunea transversală necesară a cablului, de exemplu, pentru intrarea într-o casă, puteți utiliza un calculator de cablu sau puteți selecta secțiunea transversală necesară din tabel.

Acest tabel se aplică cablurilor și firelor cu izolație din cauciuc și plastic. Acestea sunt mărci atât de răspândite ca: PVS, GDP, VPP, PPV, APPV, VVG. AVVG și o serie de altele. Cablurile izolate cu hârtie au propria masă, iar firele și autobuzele neizolate au propria lor masă.

La calcularea secțiunii transversale a cablului, specialistul trebuie să țină cont și de metodele de așezare a cablului: în tăvi, în mănunchiuri etc.

În plus, valorile din tabelele privind sarcinile de curent admisibile trebuie ajustate de următorii factori de reducere:
• factor de corecție corespunzător secțiunii cablului și amplasării acestuia în bloc;
• factor de corecție pentru temperatura ambiantă;
• factor de corecție pentru cablurile pozate în pământ;
• factor de corecție pentru un număr diferit de cabluri de operare așezate în apropiere.

Calculul secțiunii transversale a firului

Să începem nu cu un tabel, ci cu un calcul. Adică, fiecare persoană, fără a avea Internet la îndemână, unde PUE-ul cu tabele este disponibil gratuit, poate determina independent secțiunea cablului în funcție de curent. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de un șubler și o formulă.

Dacă luăm în considerare secțiunea transversală a cablului, acesta este un cerc cu un anumit diametru.
Există o formulă pentru aria unui cerc: S= 3,14*D²/4, unde 3,14 este numărul arhimedian, „D” este diametrul nucleului măsurat. Formula poate fi simplificată: S=0,785*D².

Dacă firul este format din mai multe miezuri, atunci se măsoară diametrul fiecăruia, se calculează aria, apoi se însumează toți indicatorii. Cum se calculează secțiunea transversală a unui cablu dacă fiecare miez este format din mai multe fire subțiri?

Procesul devine puțin mai complicat, dar nu mult. Pentru a face acest lucru, va trebui să numărați numărul de fire dintr-un miez, să măsurați diametrul unui fir, să calculați aria acestuia folosind formula descrisă și să înmulțiți această cifră cu numărul de fire. Aceasta va fi secțiunea transversală a unui miez. Acum trebuie să înmulțiți această valoare cu numărul de nuclee.

Dacă nu doriți să numărați firele și să măsurați dimensiunile lor, trebuie doar să măsurați diametrul unui miez, format din mai multe fire. Trebuie să luați măsurători cu atenție pentru a nu zdrobi miezul. Vă rugăm să rețineți că acest diametru nu este exact deoarece există spațiu între fire.

Relația dintre curent și secțiunea transversală

Pentru a înțelege cum funcționează un cablu electric, trebuie să vă amintiți o conductă obișnuită de apă. Cu cât diametrul său este mai mare, cu atât mai multă apă va trece prin el. La fel este și cu firele.

Cu cât suprafața lor este mai mare, cu atât este mai mare curentul care va trece prin ele, cu atât este mai mare sarcina pe care o poate suporta un astfel de fir. În acest caz, cablul nu se va supraîncălzi, ceea ce este cea mai importantă cerință a regulilor de siguranță la incendiu.

Prin urmare, conexiunea secțiune transversală - curent este principalul criteriu care este utilizat în selectarea firelor electrice din cablare. Prin urmare, mai întâi trebuie să vă dați seama câte aparate de uz casnic și ce putere totală va fi conectată la fiecare buclă.

De exemplu, bucătăria trebuie să aibă frigider, cuptor cu microunde, râșniță de cafea și aparat de cafea, fierbător electric și uneori mașină de spălat vase. Adică, toate aceste dispozitive pot fi pornite simultan în același timp. Prin urmare, puterea totală a camerei este utilizată în calcule.

Consumul de energie al fiecărui dispozitiv îl puteți afla din pașaportul produsului sau pe etichetă.

De exemplu, să subliniem câteva dintre ele:
1. Fierbător – 1-2 kW.
2. Cuptor cu microunde și mașină de tocat carne 1,5-2,2 kW.
3. Rasnita de cafea si aparat de cafea – 0,5-1,5 kW.
4. Frigider 0,8 kW.

După ce ați aflat puterea care va acționa asupra cablajului, puteți selecta secțiunea transversală a acestuia din tabel. Nu vom lua în considerare toți indicatorii din acest tabel; îi vom arăta pe cei care predomină în viața de zi cu zi.

Înainte de a trece la conținutul principal, trebuie să înțelegem ce vrem în continuare să calculăm, secțiunea transversală a unui fir sau cablu, care sunt diferențele dintre unul și celălalt!? În ciuda faptului că omul obișnuit folosește aceste două cuvinte ca sinonime, însemnând prin asta ceva propriu, dar dacă suntem meticuloși, există totuși o diferență.

Deci un fir este un miez conductor, fie el un singur miez sau un set de conductori, izolat într-un dielectric, într-o manta. Dar un cablu este deja mai multe astfel de fire combinate într-un singur întreg, în propria sa manta de protecție și izolație. Pentru a înțelege mai bine ce este, aruncați o privire la poză.

Deci, acum știm că trebuie să calculăm exact secțiunea transversală a firului, adică un element conductor, iar al doilea se va îndepărta deja de sarcină, înapoi la sursa de alimentare.

Cu toate acestea, uneori, noi înșine nu ne uităm mai bine decât tine, așa că dacă ne prinzi prin faptul că undeva încă dai de cuvântul cablu, atunci nu-l considera ignoranță, stereotipurile își fac treaba.

Alegerea cablului

Cel mai bine este să faceți cablarea internă folosind fire de cupru. Deși cele din aluminiu nu sunt inferioare lor. Dar există o nuanță aici, care este asociată cu conectarea corectă a secțiunilor în. După cum arată practica, conexiunile eșuează adesea din cauza oxidării firului de aluminiu.

O altă întrebare este ce fir să alegeți: cu un singur nucleu sau cu șuvițe? Single-core are o conductivitate de curent mai bună, așa că este recomandat pentru utilizare în cablarea electrică de uz casnic. Multicore are o flexibilitate ridicată, ceea ce îi permite să fie îndoit într-un singur loc de mai multe ori, fără a compromite calitatea.

Single sau eșuat

La instalarea cablurilor electrice, se folosesc de obicei fire și cabluri ale mărcilor PVS, VVGng, PPV, APPV. Această listă conține atât cabluri flexibile, cât și cabluri mononucleu.

Aici am dori să vă spunem un lucru. Dacă cablajul nu se va mișca, adică nu este un prelungitor sau un punct de îndoire care își schimbă constant poziția, atunci este de preferat să folosiți un mononucleu.

Te intrebi de ce? Este simplu! Indiferent cât de bine sunt așezați conductorii în împletitura izolatoare de protecție, aerul care conține oxigen va intra în continuare sub ea. Are loc oxidarea suprafeței de cupru.

Ca rezultat, dacă există mulți conductori, atunci aria de oxidare este mult mai mare, ceea ce înseamnă că secțiunea transversală care transportă curent se „topește” mult mai mult. Da, acesta este un proces lung, dar nu credem că veți schimba des cablajul. Cu cât lucrează mai mult, cu atât mai bine.

Acest efect de oxidare va fi deosebit de pronunțat la marginile tăieturii cablului, în încăperile cu schimbări de temperatură și umiditate ridicată. Așa că vă recomandăm insistent să utilizați monocore! Secțiunea transversală a unui cablu sau a unui fir mononucleu se va schimba ușor în timp, iar acest lucru este atât de important pentru calculele noastre ulterioare.

Cupru sau aluminiu

În URSS, majoritatea clădirilor rezidențiale erau echipate cu cabluri din aluminiu, acesta era un fel de normă, standard și chiar dogmă. Nu, asta nu înseamnă deloc că țara era săracă și era lipsă de cupru. Chiar și în unele cazuri este invers.

Dar se pare că proiectanții rețelelor electrice au decis că multe ar putea fi economisite din punct de vedere economic prin utilizarea aluminiului mai degrabă decât a cuprului. Într-adevăr, ritmul de construcție a fost enorm, amintiți-vă doar de clădirile Hrușciov, în care încă mai trăiește jumătate din țară, ceea ce înseamnă că efectul unor astfel de economii a fost semnificativ. Nu există nicio îndoială în acest sens.

Cu toate acestea, astăzi realitățile sunt diferite, iar cablarea din aluminiu nu este folosită în spațiile rezidențiale noi, ci doar cupru. Aceasta se bazează pe regulile PUE, clauza 7.1.34 „Cablurile și firele cu conductori de cupru ar trebui utilizate în clădiri...”.

Deci, nu vă recomandăm să experimentați și să încercați aluminiul. Dezavantajele sale sunt evidente. Șuvițele de aluminiu nu pot fi lipite și sunt, de asemenea, foarte greu de sudat, ca urmare, contactele din cutiile de joncțiune se pot rupe în timp; Aluminiul este foarte fragil, se îndoaie două sau trei și cade firul.

Vor exista probleme constante la conectarea acestuia la prize și întrerupătoare. Din nou, dacă vorbim despre puterea condusă, atunci un fir de cupru cu aceeași secțiune transversală pentru aluminiu este de 2,5 mm2. permite un curent continuu de 19A, iar pentru cupru 25A. Aici diferența este mai mare de 1 kW.

Așa că să repetăm ​​din nou - doar cupru! În plus, vom pleca de la faptul că calculăm secțiunea transversală pentru un fir de cupru, dar în tabele vom da și valori pentru aluminiu. Nu se știe niciodată.

De ce se face calculul?

Firele și cablurile care transportă curent electric sunt cea mai importantă parte a cablajului electric.

Secțiunea transversală a firului trebuie calculată pentru a se asigura că firul selectat îndeplinește toate cerințele pentru fiabilitatea și funcționarea în siguranță a cablurilor electrice.

Operarea sigură este că, dacă alegeți o secțiune transversală care nu corespunde sarcinilor sale curente, aceasta va duce la supraîncălzirea excesivă a firului, topirea izolației, scurtcircuit și incendiu.

Prin urmare, problema alegerii unei secțiuni transversale a firului trebuie luată foarte în serios.

Ce trebuie să știți

Principalul indicator prin care se calculează un fir este sarcina de curent admisibilă pe termen lung. Mai simplu spus, aceasta este cantitatea de curent pe care este capabil să o treacă pentru o lungă perioadă de timp.

Pentru a găsi valoarea curentului nominal, trebuie să calculați puterea tuturor aparatelor electrice conectate din casă. Să luăm în considerare un exemplu de calcul a secțiunii transversale a firului pentru un apartament obișnuit cu două camere.

Odată ce puterea este cunoscută, calculul secțiunii transversale a unui fir sau cablu se reduce la determinarea puterii curentului pe baza acestei puteri. Puteți găsi puterea curentă folosind formula:

1) Formula pentru calcularea curentului pentru o rețea monofazată de 220 V:

calculul curentului pentru o rețea monofazată

unde P este puterea totală a tuturor aparatelor electrice, W;
U—tensiune de rețea, V;
CI = 0,75 - coeficient de simultaneitate;
cos pentru aparate electrocasnice - pentru aparate electrocasnice.
2) Formula pentru calcularea curentului într-o rețea trifazată de 380 V:

calculul curentului pentru o rețea trifazată

Cunoscând magnitudinea curentului, secțiunea transversală a firului se găsește din tabel. Dacă se dovedește că valorile curente calculate și tabulate nu coincid, atunci în acest caz este selectată cea mai apropiată valoare mai mare. De exemplu, valoarea curentului calculată este de 23 A, o selectăm pe cea mai apropiată mai mare din tabel, 27 A - cu o secțiune transversală de 2,5 mm2.

Ce fir este mai bine să folosiți

Astăzi, pentru instalarea cablurilor electrice deschise și ascunse, firele de cupru sunt, desigur, foarte populare.

Cuprul, comparativ cu aluminiul, este mai eficient:
• este mai puternic, mai moale și nu se rupe în locurile de inflexiune în comparație cu aluminiul;
• mai puțin susceptibile la coroziune și oxidare. La conectarea aluminiului într-o cutie de joncțiune, punctele de răsucire se oxidează în timp, ceea ce duce la pierderea contactului;
• Conductivitatea cuprului este mai mare decât cea a aluminiului cu aceeași secțiune transversală, un fir de cupru poate rezista la o sarcină de curent mai mare decât aluminiul.

Dezavantajul firelor de cupru este costul lor ridicat. Costul lor este de 3-4 ori mai mare decât cele din aluminiu. Deși firele de cupru sunt mai scumpe, ele sunt totuși mai comune și mai populare în utilizare decât firele de aluminiu.

Calculul secțiunii transversale a firelor și cablurilor de cupru

După ce am calculat sarcina și am decis asupra materialului (cuprul), să luăm în considerare un exemplu de calcul a secțiunii transversale a firelor pentru grupuri individuale de consumatori, folosind exemplul unui apartament cu două camere.

După cum știți, întreaga sarcină este împărțită în două grupuri: putere și iluminare.

În cazul nostru, sarcina principală va fi grupul de prize instalat în bucătărie și baie. Deoarece acolo sunt instalate cele mai puternice echipamente (fierbător electric, cuptor cu microunde, frigider, boiler, mașină de spălat, etc.).

Pentru acest grup de prize selectăm un fir cu o secțiune transversală de 2,5 mm2. Cu condiția ca sarcina de putere să fie împrăștiată în diferite prize. Ce înseamnă? De exemplu, în bucătărie, pentru a conecta toate aparatele de uz casnic, aveți nevoie de 3-4 prize conectate cu sârmă de cupru cu o secțiune transversală de 2,5 mm2 fiecare.

Dacă toate echipamentele sunt conectate printr-o singură priză, atunci o secțiune transversală de 2,5 mm2 nu va fi suficientă, în acest caz trebuie să utilizați un fir cu o secțiune transversală de 4-6 mm2. În camerele de zi se poate folosi un fir cu secțiunea transversală de 1,5 mm2 pentru prizele de alimentare, dar alegerea finală trebuie făcută după calcule adecvate.

Întreaga sarcină de iluminat este alimentată de un fir cu o secțiune transversală de 1,5 mm2.

Este necesar să înțelegeți că puterea în diferite secțiuni ale cablajului electric va fi diferită și, în consecință, secțiunea transversală a firelor de alimentare va fi, de asemenea, diferită. Cea mai mare valoare a sa va fi în secțiunea introductivă a apartamentului, deoarece întreaga sarcină trece prin el. Secțiunea transversală a firului de alimentare de intrare este selectată 4 - 6 mm2.

La instalarea cablurilor electrice, se folosesc fire și cabluri ale mărcilor PVS, VVGng, PPV, APPV.

Alegerea secțiunii cablului în funcție de putere

Acum ajungem la esența articolului nostru. Totuși, tot ce era mai sus nu poate fi ratat, ceea ce înseamnă că nu puteam rămâne tăcuți.

Dacă încercăm să prezentăm ideea logic și simplu, atunci un curent cu o anumită putere poate trece prin fiecare secțiune transversală convențională a unui conductor. Această concluzie este destul de logică și acum nu mai rămâne decât să aflăm aceste rapoarte și să le corelezi pentru diferite diametre de sârmă, pe baza seriei sale de tip.

Știm cu toții despre mișcarea browniană. Despre deplasarea constantă a ionilor într-o rețea cristalină. Toate acestea se întâmplă în toate materialele, inclusiv în conductoare. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât vor fi mai mari aceste vibrații ale ionilor din material. Și știm că curentul este mișcarea direcționată a particulelor.

Deci, mișcarea direcționată a particulelor se va ciocni cu ionii din rețeaua cristalină, ceea ce va duce la o creștere a rezistenței la curent.

Cu cât temperatura este mai mare, cu atât rezistența electrică a conductorului este mai mare. Prin urmare, în mod implicit, secțiunea transversală a firului pentru un anumit curent este luată la temperatura camerei, adică la 18 grade Celsius. La această temperatură sunt date toate valorile de referință în tabele, inclusiv ale noastre.

În ciuda faptului că nu considerăm firele de aluminiu drept fire pentru cablarea electrică, cel puțin într-un apartament, acestea sunt totuși folosite în multe locuri. Să zicem pentru cablare pe stradă. De aceea, vom prezenta și dependențele în secțiune transversală și curentă pentru firele de aluminiu.

Deci, pentru cupru și aluminiu vor exista următorii indicatori ai dependenței secțiunii transversale a firului (cablului) de curent (putere). Vezi tabel.

Din 2001, firele de aluminiu nu au mai fost folosite pentru cablare în apartamente. (PEU)

Da, aici, după cum a notat cititorul nostru, de fapt nu am furnizat calcule, ci am furnizat doar date de referință, tabulate, pe baza acestor calcule. Dar îndrăznim să vă spunem că pentru calcule este necesar să treceți prin multe formule și indicatori. Pornind de la temperatură, rezistivitate, densitate de curent și altele asemenea.

Prin urmare, vom lăsa astfel de calcule pentru specialiști. Trebuie remarcat faptul că nu sunt definitive, deoarece pot varia ușor în funcție de standardul pentru material și de rezerva curentă a firului utilizat în diferite țări.

Dar despre ceea ce am dori să vorbim este transformarea secțiunii transversale a firului în diametru. Acest lucru este necesar atunci când există un fir, dar din anumite motive nu există niciun marcaj pe acesta. În acest caz, secțiunea transversală poate fi calculată din diametrul firului și invers din diametrul secțiunii transversale.

Secțiuni transversale comune pentru cablarea unui apartament

Am vorbit mult despre nume, materiale, caracteristici individuale și chiar temperatură, dar am pierdut din vedere circumstanțele vieții.

Deci, dacă angajați un electrician pentru a efectua cablarea în camerele apartamentului sau casei dvs., atunci următoarele valori sunt de obicei acceptate. Pentru iluminat, secțiunea transversală a firului este luată la 1,5 mm 2, iar pentru prize la 2,5 mm 2.

Dacă cablajul este destinat pentru conectarea cazanelor, încălzitoarelor, sobelor, atunci secțiunea transversală a firului (cablului) este deja calculată individual.

Selectarea secțiunii transversale a firului în funcție de numărul de consumatori

Ceea ce am vrut să spun este că este mai bine să folosiți mai multe linii electrice independente pentru fiecare cameră dintr-o cameră sau apartament. Astfel, nu veți folosi un fir cu secțiunea transversală de 10 mm 2 pentru întregul apartament, direcționat către toate camerele, din care sunt robinete.

Un astfel de fir va ajunge și apoi din el, în conformitate cu puterea sarcinii consumate, secțiunile de sârmă selectate vor fi direcționate pentru fiecare dintre camere.

Schema electrică tipică pentru un apartament sau o casă cu o sobă electrică (indicând secțiunea transversală a cablului pentru aparatele electrice)

Sarcini de curent în rețelele DC

În rețelele cu curent continuu, secțiunea transversală este calculată oarecum diferit. Rezistența unui conductor la tensiunea continuă este mult mai mare decât la curentul alternativ (cu curent alternativ, rezistența la lungimi de până la 100 m este în general neglijată).

În plus, pentru consumatorii de curent continuu, de regulă, este foarte important ca tensiunea de la capete să nu fie mai mică de 0,5 V (pentru consumatorii de curent alternativ, după cum se știe, sunt acceptabile fluctuațiile de tensiune cu 10% în orice direcție).

Există o formulă care determină cât de mult va scădea tensiunea la capete în comparație cu tensiunea de bază, în funcție de lungimea conductorului, rezistivitatea acestuia și curentul din circuit:

U = ((p l) / S) I

Unde:
• U—tensiune DC, V
• p—rezistivitatea firului, Ohm*mm2/m
• l — lungimea firului, m
• S - aria secțiunii transversale, mm2
• I - puterea curentului, A

Cunoscând valorile acestor indicatori, este destul de ușor să calculați secțiunea transversală de care aveți nevoie: prin metoda de înlocuire sau folosind operații aritmetice simple pe această ecuație.

Dacă scăderea tensiunii continue la capete nu contează, atunci pentru a selecta secțiunea transversală puteți utiliza tabelul pentru curent alternativ, dar, în același timp, ajustați valorile curentului cu 15% spre o scădere, adică. cu curent continuu, secțiunile transversale ale cablurilor de referință pot transporta cu 15% mai puțin curent decât este indicat în tabel.

O regulă similară funcționează și pentru selectarea întrerupătoarelor pentru rețelele cu curent continuu, de exemplu: pentru circuite cu o sarcină de 25A, trebuie să luați un întrerupător cu o valoare nominală cu 15% mai mică, în cazul nostru, dimensiunea standard anterioară; întrerupătorul este potrivit - 20A.

Cablul care transmite curent electric este unul dintre cele mai importante elemente ale rețelei electrice. Dacă cablul eșuează, funcționarea întregului sistem devine imposibilă, prin urmare, pentru a preveni defecțiunile, precum și riscul de incendiu din cauza supraîncălzirii, trebuie efectuat un calcul precis al secțiunii transversale a cablului pentru sarcină.

Acest calcul oferă încredere în funcționarea sigură și fiabilă a rețelei și a dispozitivelor, dar, mai important, în siguranța oamenilor.

Alegerea unei secțiuni transversale care este insuficientă pentru sarcina curentă duce la supraîncălzire, topire și deteriorare a izolației, iar aceasta, la rândul său, duce la un scurtcircuit și chiar la un incendiu. Deci, există multe motive pentru a efectua calcule și pentru a selecta cu atenție cablul potrivit.

Ce este necesar pentru calculele de sarcină

Principalul indicator care ajută la calcularea secțiunii transversale și a mărcii cablului este sarcina continuă maximă admisă (curent). Pentru a spune simplu, aceasta este cantitatea de curent pe care cablul este capabil să o treacă în condițiile instalării sale fără a se supraîncălzi pentru un timp suficient de lung.

Acest lucru necesită o simplă însumare aritmetică a puterilor tuturor aparatelor electrice care vor fi conectate la rețea.

Următorul pas important pentru obținerea siguranței este calcularea secțiunii transversale a cablului pentru sarcină, pentru care este necesar să se calculeze puterea curentului folosind formula:

Pentru o rețea monofazată de 220 V:

Unde:
• P este puterea totală pentru toate aparatele electrice, W;
• U—tensiune de rețea, V;
• COSφ - factor de putere.

Pentru o rețea trifazată cu o tensiune de 380 V:

După ce ați primit valoarea exactă a curentului, ar trebui să vă referiți la tabelele care vă permit să găsiți un cablu sau un fir cu secțiunea transversală și materialul necesar. Dar dacă valoarea curentă obținută nu coincide exact cu valoarea tabelului, atunci nu ar trebui să „salvați”, ci mai degrabă să alegeți cea mai apropiată, dar mai mare valoare a secțiunii transversale a cablului.

Dacă alegeți un cablu cu miez de aluminiu, atunci este mai bine să luați o secțiune transversală a miezului de 4 mm pătrați, mai degrabă decât 2,5.

Calcul pentru sediu

Calculul anterior a făcut posibilă calcularea cu precizie a materialului și a secțiunii transversale a cablului de intrare prin care va curge sarcina maximă totală. Acum ar trebui să faceți calcule similare pentru fiecare cameră și grupurile sale. Și iată de ce: sarcina pe grupurile de prize poate varia semnificativ.

Astfel, prizele cu mașină de spălat și uscător de păr conectate sunt încărcate mult mai mult decât priza pentru mixer și aparat de cafea din bucătărie. Prin urmare, nu ar trebui să „simplificați” sarcina prin așezarea unui fir cu o secțiune transversală de 2,5 metri pătrați pe prize fără ezitare, deoarece uneori acest lucru pur și simplu nu este suficient.

Trebuie reținut că sarcina totală din cameră constă din 1) putere și 2) iluminare. Și dacă totul este clar cu sarcina de iluminare - se realizează cu un fir de cupru cu o secțiune transversală de 1,5 mm pătrat, atunci cu prize nu este atât de simplu.

Trebuie amintit că, de obicei, bucătăria și baia sunt liniile cele mai „încărcate”, deoarece aici se află frigiderul, fierbătorul electric, boilerul, cuptorul cu microunde și, uneori, mașina de spălat. Prin urmare, cel mai bine este să distribuiți această sarcină între diferite grupuri de ieșiri, mai degrabă decât să utilizați un bloc de 5-6 ieșiri.

Uneori poți auzi de la „experti” că pentru prizele din alte camere este suficient un „cablu și jumătate”, dar ai evidenția acele dungi negre vizibile de sub tapet pe care un cablu ars le lasă în urmă după ce a pornit un încălzitor de ulei sau incalzitor cu ventilator?

Cele mai comune mărci de fire și cabluri:
1. PPV - cupru plat cu două sau trei nuclee cu o singură izolație pentru așezarea cablajelor deschise ascunse sau fixe;
2. APPV - plat din aluminiu cu două sau trei fire cu o singură izolație pentru montarea cablajelor deschise ascunse sau fixe;
3. PVA - cupru rotund, număr de nuclee - până la cinci, cu izolație dublă pentru așezarea cablajului deschis și ascuns;
4. SHVVP – cupru rotund cu conductoare răsucite, izolare dublă, flexibilă, pentru conectarea aparatelor de uz casnic la surse de alimentare;
5. VVG - cablu rotund de cupru, până la patru fire cu izolație dublă pentru pozarea în pământ;
6. GDP - cablu rotund de cupru unipolar cu izolație dublă din PVC (policlorură de vinil), P - plat (conductoarele purtătoare de curent sunt amplasate în același plan).

Confortul și siguranța în casă depind de alegerea corectă a secțiunii transversale a cablurilor electrice. Când este supraîncărcat, conductorul se supraîncălzi și izolația se poate topi, provocând un incendiu sau un scurtcircuit. Dar nu este profitabil să luați o secțiune transversală mai mare decât este necesar, deoarece prețul cablului crește.

În general, se calculează în funcție de numărul de consumatori, pentru care ei determină mai întâi puterea totală utilizată de apartament, apoi înmulțesc rezultatul cu 0,75. PUE utilizează un tabel de sarcini de-a lungul secțiunii transversale a cablului. Din acesta puteți determina cu ușurință diametrul miezurilor, care depinde de material și de curentul care trece. De regulă, se folosesc conductori de cupru.

Secțiunea transversală a miezului cablului trebuie să corespundă exact cu cea calculată - în direcția creșterii intervalului de dimensiuni standard. Este cel mai periculos atunci când este subestimat. Apoi conductorul se supraîncălzi în mod constant, iar izolația eșuează rapid. Și dacă îl instalați pe cel adecvat, acesta se va declanșa frecvent.

Dacă se mărește secțiunea transversală a firului, va costa mai mult. Deși este necesară o anumită rezervă, deoarece în viitor, de regulă, este necesar să se conecteze echipamente noi. Este recomandabil să utilizați un factor de siguranță de aproximativ 1,5.

Calculul puterii totale

Puterea totală consumată de apartament cade pe intrarea principală, care intră în tabloul de distribuție, iar după ce se ramifică în linii:

• iluminat;
• grupuri de prize;
• aparate electrice puternice individuale.

Prin urmare, cea mai mare secțiune transversală a cablului de alimentare este la intrare. Pe liniile de iesire scade, in functie de sarcina. În primul rând, se determină puterea totală a tuturor sarcinilor. Acest lucru nu este dificil, deoarece este indicat pe carcasele tuturor aparatelor de uz casnic și în pașapoartele acestora.

Toate puterile se adună. Calculele se fac în mod similar pentru fiecare circuit. Experții sugerează înmulțirea sumei cu 0,75. Acest lucru se explică prin faptul că toate dispozitivele nu sunt conectate la rețea în același timp. Alții sugerează să alegeți o secțiune mai mare. Din acest motiv, se creează o rezervă pentru punerea în funcțiune ulterioară a dispozitivelor electrice suplimentare care pot fi achiziționate în viitor. Trebuie remarcat faptul că această opțiune de calcul al cablului este mai fiabilă.

Cum se determină secțiunea transversală a firului?

Toate calculele includ secțiunea transversală a cablului. Este mai ușor să îl determinați după diametru dacă utilizați formulele:

• S=π D²/4;
• D= √(4×S/π).

Unde π = 3,14.

S = N×D²/1,27.

Firele cu toroane sunt utilizate acolo unde este necesară flexibilitate. Pentru instalațiile permanente se folosesc conductoare solide mai ieftine.

Cum să alegi un cablu în funcție de putere?

Pentru a selecta cablarea, utilizați tabelul de sarcină pentru secțiunea transversală a cablului:

• Dacă linia de tip deschis este alimentată la 220 V și puterea totală este de 4 kW, se ia un conductor de cupru cu o secțiune transversală de 1,5 mm². Această dimensiune este de obicei folosită pentru cablarea iluminatului.
• Cu o putere de 6 kW, sunt necesari conductori cu o secțiune transversală mai mare - 2,5 mm². Firul este folosit pentru prizele la care sunt conectate aparatele de uz casnic.
• O putere de 10 kW necesită utilizarea unui cablu de 6 mm². De obicei este destinat bucătăriei, unde este conectată o sobă electrică. Alimentarea unei astfel de sarcini se face printr-o linie separată.

Ce cabluri sunt mai bune?

Electricienii cunosc bine cablul mărcii germane NUM pentru birouri și spații rezidențiale. În Rusia produc mărci de cabluri care au caracteristici mai mici, deși pot avea același nume. Se pot distinge prin scurgerile compuse din spațiul dintre miezuri sau prin absența acestuia.

Sârma este produsă monolit și multi-sârmă. Fiecare miez, precum și întreaga răsucire, este izolat la exterior cu PVC, iar umplutura dintre ele este neinflamabilă:

• Astfel, cablul NUM este utilizat în interior, deoarece izolația în exterior este distrusă de lumina soarelui.
• Și ca cablu intern, cablul marca VVG este utilizat pe scară largă. Este ieftin și destul de fiabil. Nu se recomandă utilizarea acestuia pentru așezarea în pământ.
• Sârma marca VVG este făcută plată și rotundă. Nu se folosește umplutură între miezuri.
• realizate cu o carcasă exterioară care nu suportă arderea. Miezurile sunt fabricate rotunjite până la o secțiune transversală de 16 mm² și peste - sector.
• Mărcile de cabluri PVS și ShVVP sunt realizate cu mai multe fire și sunt utilizate în principal pentru conectarea aparatelor de uz casnic. Este adesea folosit ca cablu electric la domiciliu. Nu este recomandată utilizarea conductoarelor cu mai multe fire în aer liber din cauza coroziunii. În plus, izolația prin încovoiere se fisurează la temperaturi scăzute.
• Pe stradă, cablurile blindate și rezistente la umiditate AVBShv și VBShv sunt așezate în subteran. Armura este realizată din două benzi de oțel, ceea ce mărește fiabilitatea cablului și îl face rezistent la solicitări mecanice.

Determinarea sarcinii curente

Un rezultat mai precis se obține prin calcularea secțiunii cablului în funcție de putere și curent, unde parametrii geometrici sunt relaționați cu cei electrici.

Pentru cablarea la domiciliu, trebuie luată în considerare nu numai sarcina activă, ci și sarcina reactivă. Puterea curentului este determinată de formula:

I = P/(U∙cosφ).

Sarcina reactivă este creată de lămpi fluorescente și motoare ale aparatelor electrice (frigider, aspirator, scule electrice etc.).

Exemplu actual

Să aflăm ce să facem dacă este necesar să se determine secțiunea transversală a unui cablu de cupru pentru conectarea aparatelor de uz casnic cu o putere totală de 25 kW și a mașinilor trifazate cu o capacitate de 10 kW. Această conexiune se realizează cu un cablu cu cinci fire așezat în pământ. Mâncarea de acasă vine din

Luând în considerare componenta reactivă, puterea aparatelor și echipamentelor de uz casnic va fi:

• P viața de zi cu zi = 25/0,7 = 35,7 kW;
• P rev. = 10/0,7 = 14,3 kW.

Curenții de intrare sunt determinați:

• eu viata = 35,7 × 1000/220 = 162 A;
• eu rev. = 14,3×1000/380 = 38 A.

Dacă sarcinile monofazate sunt distribuite uniform în trei faze, una va transporta curentul:

I f = 162/3 = 54 A.

I f = 54 + 38 = 92 A.

Toate echipamentele nu vor funcționa în același timp. Luând în considerare rezerva, fiecare fază ține cont de curentul:

I f = 92×0,75×1,5 = 103,5 A.

Într-un cablu cu cinci fire, sunt luați în considerare doar conductorii de fază. Pentru un cablu așezat în pământ, puteți determina o secțiune transversală a miezului de 16 mm² pentru un curent de 103,5 A (tabelul sarcinilor după secțiunea cablului).

Calculul rafinat al curentului vă permite să economisiți bani, deoarece este necesară o secțiune transversală mai mică. Cu un calcul mai gros al puterii cablului, secțiunea transversală a miezului va fi de 25 mm², ceea ce va costa mai mult.

Căderea de tensiune a cablului

Conductorii au rezistență de care trebuie luată în considerare. Acest lucru este important în special pentru cabluri lungi sau secțiuni transversale mici. Au fost stabilite standarde PES, conform cărora căderea de tensiune pe cablu nu trebuie să depășească 5%. Calculul se face după cum urmează.

1. Rezistența conductorului se determină: R = 2×(ρ×L)/S.
2. Căderea de tensiune se constată: U pad. = I×R.În raport cu procentul liniar, acesta va fi: U % = (U descendent / U liniar) × 100.

Următoarele notații sunt utilizate în formule:

• ρ - rezistivitate, Ohm×mm²/m;
• S - aria secțiunii transversale, mm².

Coeficientul 2 arată că curentul trece prin două fire.

Exemplu de calcul al cablului pe baza căderii de tensiune

• Rezistența firului este: R = 2(0,0175×20)/2,5 = 0,28 Ohm.
• Puterea curentului în conductor: I = 7000/220 = 31,8 A.
• Căderea de tensiune pe purtător: U pad. = 31,8×0,28 = 8,9 V.
• Procent de cădere de tensiune: U% = (8,9/220)×100 = 4,1 %.

Suportul este potrivit pentru mașina de sudură în conformitate cu cerințele regulilor de funcționare pentru instalațiile electrice, deoarece procentul de cădere de tensiune pe acesta este în limitele normale. Cu toate acestea, valoarea sa pe firul de alimentare rămâne mare, ceea ce poate afecta negativ procesul de sudare. Aici este necesar să se verifice limita inferioară admisă a tensiunii de alimentare pentru aparatul de sudură.

Concluzie

Pentru a proteja în mod fiabil cablurile electrice împotriva supraîncălzirii atunci când curentul nominal este depășit pentru o perioadă lungă de timp, secțiunile transversale ale cablurilor sunt calculate pe baza curenților admisibili pe termen lung. Calculul este simplificat dacă se utilizează un tabel de sarcină pentru secțiunea transversală a cablului. Se obține un rezultat mai precis dacă calculul se face pe baza sarcinii maxime de curent. Și pentru o funcționare stabilă și pe termen lung, un comutator automat este instalat în circuitul de cablare electrică.

Alegerea corectă a cablului electric pentru alimentarea echipamentelor electrice este cheia pentru funcționarea pe termen lung și stabilă a instalațiilor. Folosirea unui fir greșit are consecințe negative grave.

Fizica procesului de deteriorare a unei linii electrice din cauza utilizării unui fir nepotrivit este următoarea: din cauza lipsei de spațiu în miezul cablului pentru mișcarea liberă a electronilor, densitatea de curent crește; aceasta duce la eliberarea de energie în exces și la o creștere a temperaturii metalului. Când temperatura devine prea mare, mantaua izolatoare a liniei se topește, ceea ce poate provoca un incendiu.

Pentru a evita probleme, trebuie să utilizați un cablu cu miezuri de grosime adecvată. O modalitate de a determina aria secțiunii transversale a unui cablu este să începeți de la diametrul miezurilor acestuia.

Calculator pentru calcularea secțiunii transversale după diametru

Pentru a simplifica calculele, a fost dezvoltat un calculator pentru calcularea secțiunii transversale a cablului în funcție de diametru. Se bazează pe formule care pot fi utilizate pentru a găsi aria secțiunii transversale a firelor cu un singur nucleu și toroane.

Trebuie să măsurați secțiunea transversală măsurând miezul fără izolație, altfel nimic nu va funcționa.

Când vine vorba de calcularea a zeci și sute de valori, un calculator online poate simplifica semnificativ viața electricienilor și proiectanților de rețele electrice datorită confortului și vitezei crescute de calcul. Este suficient să introduceți valoarea diametrului miezului și, dacă este necesar, să indicați numărul de fire dacă cablul este multinucleu, iar serviciul va afișa secțiunea transversală necesară a firului.

Formula de calcul

Puteți calcula aria secțiunii transversale a unui fir electric în diferite moduri, în funcție de tipul acestuia. Pentru toate cazurile, se utilizează o singură formulă pentru a calcula secțiunea transversală a cablului în funcție de diametru. Arata cam asa:

D – diametrul miezului.

Diametrul miezului este de obicei indicat pe mantaua sârmei sau pe o etichetă generală cu alte caracteristici tehnice. Dacă este necesar, această valoare poate fi determinată în două moduri: folosind un șubler și manual.

Prima modalitate de a măsura diametrul miezului este foarte simplă. Pentru a face acest lucru, trebuie curățat de carcasa izolatoare și apoi utilizați un șubler. Valoarea pe care o va afișa este diametrul miezului.

Dacă firul este împodobit, trebuie să desfaceți mănunchiul, să numărați firele și să măsurați doar unul dintre ele cu un șubler. Nu are rost să se determine întregul diametru al fasciculului - un astfel de rezultat va fi incorect din cauza prezenței golurilor. În acest caz, formula pentru calcularea secțiunii transversale va arăta astfel:

D – diametrul miezului;

a este numărul de fire din miez.

Dacă nu este disponibil un etrier, diametrul miezului poate fi determinat manual. Pentru a face acest lucru, o mică secțiune a acestuia trebuie eliberată de învelișul izolator și înfășurată în jurul unui obiect cilindric subțire, de exemplu, un creion. Bobinele trebuie să se potrivească perfect una pe cealaltă. În acest caz, formula pentru calcularea diametrului miezului de sârmă arată astfel:

L – lungimea înfăşurării firului;

N este numărul de ture complete.

Cu cât miezul este înfășurat mai mult, cu atât rezultatul este mai precis.

Selectare după masă

Cunoscând diametrul firului, puteți determina secțiunea transversală a acestuia folosind un tabel de dependență gata făcut. Tabelul pentru calcularea secțiunii transversale a cablului în funcție de diametrul miezului arată astfel:

Când se cunoaște secțiunea transversală, este posibil să se determine puterea admisă și valorile curentului pentru firul de cupru sau aluminiu. În acest fel, va fi posibil să aflați pentru ce parametri de sarcină este proiectat miezul purtător de curent. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de un tabel cu dependența secțiunii transversale de curentul și puterea maximă.

Transformarea waților în kilowați

Pentru a utiliza corect tabelul de secțiune transversală a firului în funcție de putere, este important să convertiți corect wați în kilowați.

1 kilowatt = 1000 wați. În consecință, pentru a obține valoarea în kilowați, puterea în wați trebuie împărțită la 1000. De exemplu, 4300 W = 4,3 kW.

Exemple

Exemplul 1. Este necesar să se determine valorile admisibile ale curentului și puterii pentru un fir de cupru cu un diametru al miezului de 2,3 mm. Tensiune de alimentare - 220 V.

În primul rând, ar trebui să determinați aria secțiunii transversale a miezului. Acest lucru se poate face folosind un tabel sau o formulă. În primul caz, valoarea este de 4 mm 2, în al doilea - 4,15 mm 2.

Valoarea calculată este întotdeauna mai precisă decât valoarea tabelată.

Folosind un tabel al dependenței secțiunii cablului de putere și curent, puteți afla că pentru o secțiune transversală a unui miez de cupru cu o suprafață de 4,15 mm 2, o putere de 7,7 kW și un curent de 35 A sunt permise.

Exemplul 2. Este necesar să se calculeze valorile curentului și puterii pentru un fir din aluminiu. Diametrul miezului – 0,2 mm, numărul de fire – 36, tensiune – 220 V.

În cazul unui fir torsionat, nu este recomandabil să folosiți valori tabulare, este mai bine să folosiți formula pentru calcularea ariei secțiunii transversale:

Acum puteți determina valorile de putere și curent pentru un fir de aluminiu cu șuvițe cu o secțiune transversală de 2,26 mm 2. Putere – 4,1 kW, curent – ​​​​19 A.

Tabelul arată puterea, curentul și secțiuni transversale ale cablurilor și firelor, Pentru calcule și selecție de cabluri și fire, materiale pentru cabluri și echipamente electrice.

Calculul a folosit date din tabelele PUE și formulele de putere activă pentru sarcini simetrice monofazate și trifazate.

Mai jos sunt tabele pentru cabluri și fire cu miez de sârmă de cupru și aluminiu.

Exemplu de calcul al secțiunii transversale a cablului

Sarcină: alimentarea elementului de încălzire cu o putere de W=4,75 kW cu fir de cupru în canalul de cablu.
Calcul curent: I = W/U. Știm tensiunea: 220 volți. Conform formulei, curentul curent I = 4750/220 = 21,6 amperi.

Ne concentrăm pe sârmă de cupru, așa că luăm valoarea diametrului miezului de cupru din tabel. În coloana 220V - conductoare de cupru găsim o valoare a curentului care depășește 21,6 amperi, aceasta este o linie cu o valoare de 27 amperi. De pe aceeași linie luăm secțiunea transversală a miezului conductor egal cu 2,5 pătrate.

Calculul secțiunii transversale a cablului necesar pe baza tipului de cablu sau sârmă