Jednožilové dráty.
Druhy pevných drátů.
Elektrický drát- kabelový výrobek obsahující jeden nebo více kroucených drátů nebo jedno nebo více izolovaných žil, na jehož vrchu může být v závislosti na podmínkách instalace a provozu lehký nekovový plášť, vinutí a (nebo) oplet z vláknitých materiálů nebo drát, a není obecně určen pro , pro položení do země.
Jako vodič se zpravidla používá měděný nebo hliníkový drát. Jádro se může skládat z několika drátů (obvykle zkroucených) - vícevodičové jádro.
Nezaměňujte s lankovým drátem, kde každé jádro je samostatný drát.
Drát se skládá z následujících prvků:
1. Vodič, který vede elektrický proud (měď nebo hliník).
2. Izolační plášť.
Jednožilový pevný drát.
Pevný lankový drát
Kabel je struktura jednoho nebo více vodičů (jader) navzájem izolovaných, nebo optických vláken uzavřených v plášti.
Klasifikace drátu:
1. vinutí drátů:
měděné dráty (třídy PEV, PEL, PETV-2, PET-155, LELO, LENK atd.);
dráty s vysokým odporem (konstantan, manganin, nichrom);
2. instalační vodiče (značky MGTF, MGTFE atd.);
3. propojovací vodiče (značky PVS, PRS, Ball Screw atd.);
4. výstupní vodiče (značky PVKV, RKGM, VPP atd.);
5. dráty pro kolejová vozidla (značky PPSV, PPSRN, PS atd.);
6. automobilové dráty (značky PGVA, PGVAE, PVAM atd.);
7. letecké dráty (značky BPVL, BIF, BIN);
8. instalační vodiče (třídy APV, PV1, PV2, PV3 atd.);
9. komunikační vodiče (značky PVZh, PPZh, PKSV atd.);
10. izolované vodiče pro venkovní vedení (třídy SIP-1, SIP-2, SIP-3 atd.);
11. holé vodiče (třídy M, A, AC atd.);
12. dráty pro geofyzikální práce (třídy GSP, GPMP atd.);
13. žáruvzdorné dráty (značky PVKV, PAL, PVKF);
14. termoelektrodové dráty (typy SFK-KhK, PTV-KhK, PTP-KhK atd.);
15. zahřívací dráty (značky PNSV, PNPZh, NO-1 atd.).
Parametry jednožilových vodičů
Mezi dráty patří tyto parametry: průřez, provozní napětí a frekvence, materiál jádra, typ izolace, pružnost, tepelná odolnost, rozsah provozních teplot, relativní vlhkost vzduchu při provozu, poloměr ohybu drátu, barva drátu atd.
Výpočet průřezu kabelu
Průřez drátu lze určit podle průměru jádra. V praxi se průměr jádra bez izolace nejčastěji měří posuvným měřítkem nebo mikrometrem. Při znalosti průměru jádra je docela snadné určit průřez drátu. K tomu je třeba použít vzorec průřezu drátu, který se shoduje s obvyklým školním vzorcem pro výpočet plochy kruhu, který je uveden níže.
Příklad výpočtu
Do skladu se dostal jednožilový jednožilový drát PV-1 bez označení o průměru jádra 3,57 mm. Pojďme určit průřez drátu podle průměru:
Skr=3,14*3,57^2/4=10 mm2
Nejbližší standardní sekce je 10 mm 2. Tak byl drát PV1 10 dodán do skladu.
Jak určit průřez lanka podle jeho průměru?
Pokud je drát vícevodičový, musíte jej načechrat a spočítat počet drátů ve svazku. Určete průměr jednoho drátu, vypočítejte jeho plochu průřezu s a poté určete plochu průřezu celého drátu sečtením ploch všech drátů.
Například: počet vodičů ve svazku je 37 kusů; průměr každého drátu d = 0,3 mm.
Pojďme určit plochu průřezu jednoho drátu.
s = 0,785*d² = 0,785 *0,3*0,3 = 0,070 mm2
Plocha průřezu celého lanka
S = 37*s = 37*0,070 = 2,59 mm2
Správný výběr kabelů pro obnovu nebo instalaci elektrického vedení zaručuje bezchybný provoz systému. Zařízení dostanou plný výkon. Nedojde k přehřívání izolace s následnými destruktivními následky. Rozumný výpočet průřezu vodiče podle výkonu odstraní jak hrozbu vznícení, tak zbytečné náklady na nákup drahého vodiče. Podívejme se na výpočetní algoritmus.
Zjednodušeně lze kabel přirovnat k potrubí přepravujícímu plyn nebo vodu. Stejně tak se po jeho jádru pohybuje tok, jehož parametry jsou omezeny velikostí daného proudovodného kanálu. Důsledkem nesprávného výběru jeho průřezu jsou dvě běžné chybné možnosti:
- Kanál s proudem je příliš úzký, díky čemuž se proudová hustota výrazně zvyšuje. Zvýšení proudové hustoty má za následek přehřátí izolace a její roztavení. V důsledku tání se minimálně objeví „slabá“ místa pro pravidelné netěsnosti a maximálně dojde k požáru.
- Žíla je příliš široká, což vlastně není vůbec špatné. Přítomnost prostoru pro přenos elektrického proudu má navíc velmi pozitivní vliv na funkčnost a životnost elektroinstalace. Kapsa majitele však bude odlehčena o částku přibližně dvojnásobku skutečně požadované částky.
První z chybných možností je přímo nebezpečná, v lepším případě povede ke zvýšení účtů za elektřinu. Druhá možnost není nebezpečná, ale krajně nežádoucí.
"Cestované" cesty výpočetní techniky
Všechny existující metody výpočtu jsou založeny na Ohmově zákoně, podle kterého se proud násobený napětím rovná výkonu. Napětí v domácnosti je konstantní hodnota, která se v jednofázové síti rovná standardním 220 V. To znamená, že v legendárním vzorci zůstávají pouze dvě proměnné: proud a výkon. Můžete a měli byste „tančit“ ve výpočtech z jednoho z nich. Pomocí vypočtených hodnot proudu a očekávaného zatížení v tabulkách PUE najdeme požadovanou velikost průřezu.
Upozorňujeme, že průřez kabelu je počítán pro silové vedení, tzn. pro dráty do zásuvek. Osvětlovací vedení jsou a priori položena kabelem s tradičním průřezem 1,5 mm².
Pokud vybavovaná místnost nemá výkonný disco reflektor nebo lustr, který vyžaduje napájení 3,3 kW nebo více, pak nemá smysl zvětšovat průřez jádra osvětlovacího kabelu. Ale otázka rozety je čistě individuální záležitost, protože... Na stejnou linku lze připojit takové nerovné tandemy, jako je vysoušeč vlasů s ohřívačem vody nebo rychlovarná konvice s mikrovlnnou troubou.
Pro ty, kteří plánují zatížit elektrické vedení elektrickou varnou deskou, bojlerem, pračkou a podobným „žravým“ zařízením, je vhodné rozložit celou zátěž do několika zásuvkových skupin.
Není-li technicky možné rozdělit zátěž do skupin, doporučují zkušení elektrikáři bez problémů položit kabel s měděným jádrem o průřezu 4-6 mm². Proč s měděným proudovodným jádrem? Protože přísný kód PUE zakazuje pokládání kabelů s hliníkovou „výplní“ v krytu a v aktivně používaných domácích prostorách. Elektrická měď má mnohem menší odpor, prochází více proudem a nezahřívá se jako hliník. Hliníkové dráty se používají při výstavbě vnějších nadzemních sítí, na některých místech stále zůstávají ve starých domech.
Poznámka! Plocha průřezu a průměr jádra kabelu jsou dvě různé věci. První je uvedena v mm čtverečních, druhá jednoduše v mm. Hlavní věc je nezaměnit!
Chcete-li vyhledat tabulkové hodnoty výkonu a přípustného proudu, můžete použít oba indikátory. Pokud je v tabulce uvedena velikost plochy průřezu v mm² a známe pouze průměr v mm, je třeba plochu zjistit pomocí následujícího vzorce:
Výpočet velikosti sekce na základě zatížení
Nejjednodušší způsob, jak vybrat kabel s požadovanou velikostí, je vypočítat průřez vodiče na základě celkového výkonu všech jednotek připojených k lince.
Algoritmus výpočtu je následující:
- Nejprve se rozhodneme o jednotkách, které můžeme pravděpodobně používat současně. Například, když je kotel v provozu, najednou chceme zapnout mlýnek na kávu, vysoušeč vlasů a pračku;
- pak podle technických listů nebo podle přibližných informací z níže uvedené tabulky jednoduše sečteme výkon bytových jednotek současně pracujících podle našich plánů;
- Předpokládejme, že celkem máme 9,2 kW, ale tato konkrétní hodnota není v tabulkách PUE. To znamená, že budete muset zaokrouhlit nahoru na bezpečnou vyšší stranu – tzn. vezměte nejbližší hodnotu s určitým přebytkem výkonu. To bude 10,1 kW a odpovídající hodnota průřezu je 6 mm².
Všechna zaoblení směřujeme nahoru. V zásadě je možné sečíst aktuální sílu uvedenou v datových listech. Výpočty a zaokrouhlování pro proud se provádějí podobným způsobem.
Jak vypočítat aktuální průřez?
Tabulkové hodnoty nemohou zohledňovat individuální vlastnosti zařízení a síťového provozu. Specifičnost tabulek je průměrná. Neuvádějí parametry maximálních přípustných proudů pro konkrétní kabel, liší se však u výrobků různých značek. Typ těsnění je v tabulkách zmíněn velmi povrchně. Pro pečlivé řemeslníky, kteří odmítají snadný způsob vyhledávání v tabulkách, je lepší použít metodu výpočtu velikosti průřezu drátu podle proudu. Přesněji svou hustotou.
Přípustná a provozní hustota proudu
Začněme zvládnutím základů: zapamatujte si v praxi odvozený interval 6 - 10. To jsou hodnoty, které získali elektrikáři za mnoho let „experimentálního testování“. Síla proudu procházejícího 1 mm² měděného jádra se pohybuje v rámci specifikovaných limitů. Tito. kabel s měděným jádrem o průřezu 1 mm² bez přehřívání a roztavení izolace umožňuje proud 6 až 10 A snadno dosáhnout k čekajícímu spotřebiči. Pojďme zjistit, odkud pochází a co znamená určená intervalová vidlice.
Podle kodexu elektrických zákonů PUE je 40% přiděleno kabelu pro přehřátí, které není nebezpečné pro jeho plášť, což znamená:
- 6 A distribuované na 1 mm² jádra s proudem je normální provozní hustota proudu. Za těchto podmínek může dirigent pracovat neomezeně dlouho bez časového omezení;
- Vodičem může krátkodobě protékat 10 A rozložené na 1 mm² měděného jádra. Například při zapnutí zařízení.
Tok energie 12 A v měděném milimetrovém kanálu bude zpočátku „přeplněný“. Vlivem shlukování a shlukování elektronů se zvýší proudová hustota. Teplota měděné složky se pak zvýší, což bude vždy ovlivňovat stav izolačního pláště.
Vezměte prosím na vědomí, že pro kabel s hliníkovým vodičem s proudem zobrazuje hustota proudu interval 4 - 6 ampér na 1 mm² vodiče.
Zjistili jsme, že maximální hustota proudu pro vodič vyrobený z elektrické mědi je 10 A na plochu průřezu 1 mm² a normální je 6 A.
- kabel s průřezem vodiče 2,5 mm² bude schopen přenést proud 25 A během několika desetin sekundy, když je zařízení zapnuto;
- bude schopen neomezeně přenášet proud 15A.
Výše uvedené proudové hustoty platí pro otevřené vedení. Je-li kabel položen ve stěně, v kovové objímce nebo, je třeba specifikovanou hodnotu proudové hustoty vynásobit korekčním faktorem 0,8. Pamatujte ještě na jednu jemnost při organizování otevřené elektroinstalace. Z důvodů mechanické pevnosti se v otevřených obvodech nepoužívají kabely s průřezem menším než 4 mm².
Studium výpočtového schématu
Opět nebudou žádné super složité výpočty, výpočet drátu pro nadcházející zatížení je extrémně jednoduchý.
- Nejprve najdeme maximální povolené zatížení. K tomu shrneme výkon zařízení, která plánujeme současně připojit k lince. Sečteme například výkon pračky 2000 W, fénu 1000 W a libovolného topidla 1500 W. Dostali jsme 4500 W nebo 4,5 kW.
- Poté náš výsledek vydělíme standardním napětím domácí sítě 220 V. Dostali jsme 20,45 ... A, zaokrouhleno na celé číslo nahoru, jak se očekávalo.
- Dále v případě potřeby zavedeme korekční faktor. Hodnota s koeficientem bude rovna 16,8, zaokrouhleno na 17 A, bez koeficientu 21 A.
- Pamatujeme si, že jsme vypočítali parametry provozního výkonu, ale musíme také vzít v úvahu maximální přípustnou hodnotu. Za tímto účelem vynásobíme sílu proudu, kterou jsme vypočítali, 1,4, protože korekce na tepelné účinky je 40%. Dostali jsme: 23,8 A a 29,4 A.
- To znamená, že v našem příkladu bude pro bezpečný provoz otevřeného vedení vyžadován kabel s průřezem větším než 3 mm² a pro skrytou verzi 2,5 mm².
Nezapomínejme, že vlivem různých okolností občas zapneme více jednotek současně, než jsme čekali. Že existují i žárovky a další zařízení, která spotřebují málo energie. Udělejme si zásobu nějaké rezervní sekce pro případ rozšiřování flotily domácích spotřebičů a s kalkulacemi hurá na důležitý nákup.
Video průvodce pro přesné výpočty
Jaký kabel je lepší koupit?
V souladu s přísnými doporučeními PUE budeme pro uspořádání osobního majetku nakupovat kabelové výrobky s označením „skupiny písmen“ NYM a VVG. Jsou to ti, kteří nezpůsobují žádné stížnosti nebo dohady elektrikářů a hasičů. Opce NYM je obdobou domácích produktů VVG.
Nejlepší je, když je domácí kabel doprovázen indexem NG, to znamená, že kabeláž bude ohnivzdorná. Pokud máte v úmyslu položit vedení za přepážkou, mezi trámy nebo nad zavěšený strop, kupte si výrobky s nízkými emisemi kouře. Budou mít index LS.
Jde o jednoduchý způsob výpočtu průřezu vodiče kabelu. Informace o zásadách výpočtů vám pomohou racionálně vybrat tento důležitý prvek elektrické sítě. Potřebná a dostatečná velikost proudonosného jádra zajistí napájení domácích spotřebičů a nezpůsobí požár elektroinstalace.
Zjistěte průřez kabelu podle výkonu a délky vodiče. Používáme efektivní online kalkulačku průměru drátu. Kabely jsou základními prvky v procesu přenosu a distribuce proudu. Hrají důležitou roli při připojování elektřiny, proto je nutné přesně a přesně vypočítat průřez kabelu podle délky a výkonu zátěže, aby byly vytvořeny příznivé podmínky pro nerušený tok elektřiny a předešlo se negativním následkům havárie.
Pokud je při navrhování a vývoji elektrické sítě zvolen nesprávný průměr vedení, je možné přehřátí a selhání různých elektrických zařízení. Dojde také k poškození izolace kabelu, což povede ke zkratu a požáru. Obnova nejen elektroinstalace, ale i všech elektrických spotřebičů v místnosti bude mít značné náklady. Abyste tomu zabránili, musíte moudře vybrat průřez kabelu z hlediska výkonu a délky.
Online kalkulačka výběru napájecího kabelu
Pozornost! Pokud jsou údaje zadány nesprávně, může kalkulačka vytvářet nepřesné hodnoty, pro přehlednost použijte tabulku hodnot níže.
Na našem webu si snadno během pár sekund provedete potřebný výpočet průměru elektroinstalace pomocí hotového programu pro získání údajů o průřezu jádra kabelu.
Chcete-li to provést, musíte do hotové tabulky zadat několik jednotlivých parametrů:
- výkon navrhovaného zařízení (ukazatele celkové zátěže všech použitých elektrických spotřebičů);
- vyberte jmenovité napětí (nejčastěji jednofázové, 220 V, ale někdy třífázové - 380 V);
- uveďte počet fází;
- materiál jádra (technické vlastnosti drátu, existují dvě složení - měď a hliník);
- délka a typ čáry.
Nezapomeňte uvést všechny hodnoty. Poté klikněte na tlačítko „vypočítat“ a získejte hotový výsledek.
Tato hodnota zajišťuje, že při výpočtu průřezu kabelu online napájením nedojde k přehřátí vodiče při provozní zátěži. V konečném důsledku je důležité při výběru parametrů pro konkrétní vedení vzít v úvahu faktor poklesu napětí na žilách drátu.
Tabulka pro výběr průřezu vodiče v závislosti na výkonu (W)
Jak nezávisle vypočítat průřez kabelu po délce?
V domácích podmínkách jsou takové údaje nezbytné při výrobě prodlužovacích kabelů na velké vzdálenosti. I s přesně získanými výsledky však musíte nechat 10-15 cm v rezervě pro připojení vodičů (pomocí svařování, pájení nebo krimpování).
V průmyslu se vzorec pro výpočet průřezu kabelu podle výkonu a délky používá ve fázi návrhu sítě. Je důležité přesně určit takové údaje, pokud bude mít kabel další a významné zatížení.
Příklad výpočtu v běžném životě: I = P/U cosφ, kde
I - síla proudu, (A);
P - výkon, (W);
U - napětí sítě, (V);
cosφ – koeficient rovný 1.
Pomocí tohoto výpočetního vzorce můžete zjistit správnou délku vedení a indikátory průřezu kabelu lze získat pomocí online kalkulačky nebo ručně. Chcete-li převést watty na ampéry - .
Program pro výpočet průřezu kabelu podle výkonu
Chcete-li zjistit výkon zařízení nebo zařízení, musíte se podívat na štítek, který označuje jeho hlavní vlastnosti. Po sečtení údajů např. 20 000 W je to 20 kW. Tento indikátor ukazuje, kolik energie spotřebují všechny elektrické spotřebiče. Pokud je jejich procento použito v čase kolem 80 %, pak bude koeficient roven 0,8. Výpočet průřezu kabelu podle výkonu: 20 x 0,8 = 16 kW. Toto je průřez jádra pro měděný drát o průměru 10 mm. Pro třífázový obvod - 2,5 mm při napětí 380 V.
Pro případ připojení neplánovaného zařízení nebo zařízení je lepší vybrat si vodič největšího průřezu předem. Je lepší přidat peníze dnes a dělat vše efektivně, než zítra měnit kabel a kupovat novou konvici.
Podrobnější kalkulačka, která zohledňuje různé koeficienty.
Standardní bytová elektroinstalace je navržena pro maximální odběr proudu při trvalém zatížení 25 ampér (používá se měděný drát o průřezu 5 mm a průměru 2,5 mm). Čím větší je plánovaný odběr proudu, tím více žil by mělo být v kabelu. Pokud má drát průměr 2 mm, lze jeho průřez snadno určit pomocí následujícího vzorce: 2 mm × 2 mm × 0,785 = 3,14 mm 2. Pokud hodnotu zaokrouhlíte, bude to 3 mm na druhou.
Chcete-li vybrat průřez kabelu na základě výkonu, musíte nezávisle určit celkový proud všech elektrických spotřebičů, přidat výsledek a vydělit 220.
Volba pro pokládku kabelu závisí na jeho tvaru, je lepší položit kulaté vedení přes stěny a pro vnitřní práce je vhodnější plochý kabel, který se snadno instaluje a nevytváří překážky v provozu. Jejich technické vlastnosti jsou stejné.
Který neodpovídá deklarovaným vlastnostem, není vyroben v souladu s GOST, mohou se objevit nežádoucí důsledky. Kromě toho můžete najít v prodeji kabely, jejichž označení a balení obsahují nespolehlivé indikátory. Deklarovaný průřez nemusí odpovídat skutečnému obrázku. Ukazuje se, že jádro kabelu, zakoupené s ohledem na konkrétní zatížení, se nedokáže vyrovnat s proudem, který by měl projít. V důsledku toho se izolace roztaví. Výrazně se zvyšuje riziko mimořádné události, včetně zkratu. Abyste tomu zabránili, musíte vědět, jak určit průřez vícežilového kabelu.
Vlastnosti výpočtu průřezu jednovodičového (monolitického) jádra
Zakoupili jste si tedy kabel s jednožilovým jádrem a rozhodli jste se změřit jeho průřez. Aby to bylo možné, musíte si nejprve pořídit posuvné měřítko, kalkulačku, odstraňovač izolace a nůž. Nastavte průřez na průměr kabelu. Chcete-li to provést, postupujte takto:
Odstraňte izolaci z kabelu.
. Změřte průměr jádra (pomocí posuvného měřítka).
. Pamatujte na školní geometrii, konkrétně na vzorec, který vám umožňuje vypočítat plochu kruhu (kruhové vodivé jádro):
S = π r2, kde π = 3,14 a r je poloměr jádra.
Díky posuvnému měřítku zjistíte pouze průměr, ale požadovaný je rádius. Vzorec by měl být upraven. Je známo, že poloměr je poloviční než průměr. Vzorec bude vypadat takto:
S = (π d2)/4, kde d je průměr jádra.
Pro zkrácení vzorce můžete číslo π vydělit 4. Získáte standardní vzorec pro výpočet průřezu jádra podle průměru:
Proveďme výpočet na příkladu kabelu, jehož průměr jádra při měření posuvným měřítkem je 1,35 mm. Dosaďte hodnotu do vzorce:
S = 0,785 x 1,352 = 1,43 mm2
Z výpočtů je zřejmé, že skutečný průřez jádra je o 4,7 % menší než deklarovaný, což je přijatelné podhodnocení.
Jak ukazuje praxe, není obtížné vypočítat jednovodičový vodič. Hlavní je dávat pozor a nezaměňovat průměr s rádiusem a naopak.
Jemnosti výpočtu průřezu lankového vodiče
Ne všechny kabely mají pevná jádra a v takových případech vyvstává otázka: jak určit průřez vícežilového kabelu s lankovými jádry?
Povědomí o tom, jak měřit průřez vícežilového kabelu, vám umožní mít jistotu v bezpečnosti a spolehlivosti používání produktu. I zde je vše nadmíru jasné. Plocha průřezu vícežilového kabelu s lankovými jádry se musí měřit na základě plochy jednoho drátu žil. Postupujte v následujícím pořadí:
1. Vezměte kabel a odstraňte plášť a izolaci z jedné z žil.
2. Načechrejte jádro a spočítejte všechny dráty.
3. Změřte průměr jednoho z drátů, které tvoří jádro.
4. Použijte výše uvedený vzorec pro výpočet jednovodičového vodiče. To vám umožní zjistit oblast jednoho drátu.
5. Výslednou hodnotu vynásobte celkovým počtem jader.
Například máte kabel. Po odizolování, načechraní jádra, změření jednoho z drátů mikrometrem a také počítání počtu drátů získáme následující údaje:
Počet vodičů - 28 ks.
. Průměr jednoho drátu - 0,26 mm
Nejprve spočítejme průřez jednoho drátu:
S = 0,785 x 0,262 = 0,053 mm2
Nyní je třeba získanou hodnotu vynásobit počtem vodičů v jádře - a dostaneme průřez 1,378 mm²
Při výpočtu průřezu lankových vodičů je však nutné vzít v úvahu také součinitel zkroucení drátu, který bude u kabelů s lankovými vodiči třídy 5 roven 1,053. průřez rovný 1,45 mm² - skutečný průřez vodiče je také menší než deklarovaný o 3,3 %, což je přijatelné.
Spočítat průřez a vícežilový kabel zvládne každý. K tomu stačí použít výše uvedené vzorce. Když víte, jak měřit průřez vícežilového kabelu, budete si moci vybrat správný produkt a nakonec nebudou žádné problémy. Proto před provedením jakýchkoli manipulací souvisejících s použitím kabelu proveďte tento výpočet.
Společnost "Kable.RF ®" je jedním z lídrů v prodeji kabelových produktů a má sklady umístěné téměř ve všech regionech Ruské federace. Po konzultaci s odborníky společnosti si můžete koupit značku, kterou potřebujete, za konkurenceschopné ceny.
V moderním technologickém světě se elektřina stala téměř na stejné úrovni důležitosti jako voda a vzduch. Používá se téměř v jakékoli oblasti lidské činnosti. Pojem elektřiny se objevil již v roce 1600; předtím jsme o elektřině nevěděli víc než staří Řekové. Postupem času se ale začal více rozšiřovat a teprve v roce 1920 začal z pouličního osvětlení vytlačovat petrolejové lampy. Od té doby se elektrický proud začal rychle šířit a nyní je dostupný i v té nejzapadlejší vesnici, alespoň osvětluje dům a pro telefonní spojení.
Samotná elektřina je proud usměrněných nábojů pohybujících se podél vodiče. Vodič je látka schopná procházet tyto elektrické náboje přes sebe, ale každý vodič existuje odpor(kromě tzv. supravodičů je odpor supravodičů nulový, tento stav je dosažitelný snížením teploty na -273,4 stupňů Celsia).
Ale supravodiče v každodenním životě samozřejmě neexistují a ještě dlouho trvá, než se objeví v průmyslovém měřítku. V každodenním životě zpravidla proud prochází dráty a používá se hlavně jako vodič. měděné nebo hliníkové dráty. Měď a hliník jsou oblíbené především díky svým vodivým vlastnostem, což je převrácená hodnota elektrického odporu, a také proto, že jsou levné ve srovnání například se zlatem nebo stříbrem.
Jak rozumět průřezům měděných a hliníkových kabelů pro vedení?
Tento článek vás má naučit, jak vypočítat průřez vodiče. Je to tak, že čím více vody chcete dodat, tím větší průměr potrubí potřebujete. Zde tedy platí, že čím větší je spotřeba elektrického proudu, tím větší by měl být průřez kabelů a vodičů. Stručně popíšu, co to je: když prokousnete kabel nebo drát a podíváte se na něj od konce, uvidíte jeho průřez, tedy tloušťku drátu, která určuje sílu, kterou je tento drát schopen přenosu při zahřátí na přípustnou teplotu.
Abychom zvolili správný průřez napájecího vodiče, my je nutné vzít v úvahu maximální hodnotu odebíraného proudového zatížení. Aktuální hodnoty lze určit na základě znalosti jmenovitého výkonu spotřebiče, který je určen následujícím vzorcem: I=P/220, kde P je výkon aktuálního spotřebiče a 220 je počet voltů ve vašem vývod. Pokud je tedy výstup 110 nebo 380 voltů, nahradíme tuto hodnotu.
Je důležité vědět, že výpočet hodnoty pro jednofázové a třífázové sítě je odlišný. Abyste zjistili, kolik fází sítě potřebujete, musíte si spočítat celkovou výši aktuální spotřeby ve vaší domácnosti. Uveďme si příklad průměrné sestavy vybavení, které můžete mít doma.
Jednoduchý příklad výpočtu průřezu kabelu na základě odběru proudu, nyní budeme počítat součet výkonů připojených elektrických spotřebičů. Hlavními spotřebiteli v průměrném bytě jsou následující zařízení:
- TV - 160W
- Chladnička - 300W
- Osvětlení - 500W
- Osobní počítač - 550W
- Vysavač - 600W
- Mikrovlnná trouba - 700W
- Rychlovarná konvice - 1150W
- Žehlička - 1750 W
- Bojler (ohřívač vody) - 1950 W
- Pračka - 2650W
- Celkem 10310 W = 10,3 kW.
Jakmile známe celkovou spotřebu elektrické energie, můžeme pomocí vzorce vypočítat průřez vodiče pro normální fungování elektroinstalace. Je důležité si to pamatovat pro jednofázové a třífázové sítě budou vzorce odlišné.
Výpočet průřezu vodiče pro síť s jednou fází (jednofázová)
Průřez drátu se vypočítá podle následujícího vzorce:
I = (P × K u) / (U × cos(φ))
- P- výkon všech spotřebitelů energie celkem
- K a- koeficient simultánnosti, obecně přijímaná hodnota pro výpočty je zpravidla 0,75
- U- fázové napětí, které je 220V, ale může se pohybovat od 210V do 240V.
- cos(φ)- u domácích jednofázových spotřebičů je tato hodnota pevná a rovná se 1.
já- síla proudu;
Když jsme zjistili proudový odběr podle vzorce, můžeme začít vybírat kabel, což nám z hlediska síly vyhovuje. Nebo spíše jeho průřezová plocha. Níže je uvedena speciální tabulka, která poskytuje údaje, které porovnávají aktuální hodnotu, průřez kabelu a spotřebu energie.
Údaje se mohou lišit pro dráty vyrobené z různých kovů. Dnes se pro obytné aplikace obvykle používá měděný pevný kabel. Hliníkový kabel se prakticky nepoužívá. Ale přesto je v mnoha starších domech stále přítomen hliníkový kabel.
Tabulka odhadované proudové kapacity kabelu. Výběr průřezu měděného kabelu se provádí podle následujících parametrů:
Poskytujeme také tabulku pro výpočet proudové spotřeby hliníkového kabelu:
Pokud se hodnota výkonu ukáže jako průměr mezi dvěma indikátory, musíte vybrat větší hodnotu průřezu vodiče. Protože tam musí být výkonová rezerva.
Výpočet průřezu vodiče sítě se třemi fázemi (třífázová)
Nyní se podívejme na vzorec pro výpočet průřezu vodiče pro třífázové sítě.
Pro výpočet průřezu přívodního kabelu použijeme následující vzorec:
I = P / (√3 × U × cos(φ))
- já- proudová síla, podle které je vybrána plocha průřezu kabelu
- U- fázové napětí, 220V
- Cosφ - fázový úhel
- P- zobrazuje celkovou spotřebu všech elektrospotřebičů
Cosφ- ve výše uvedeném vzorci je nesmírně důležité, protože osobně ovlivňuje aktuální sílu. Liší se pro různá zařízení, tento parametr lze nejčastěji nalézt v technické dokumentaci, případně v odpovídajícím označení na pouzdru.
Celkový výkon se zjistí velmi jednoduše, sečteme hodnotu všech ukazatelů výkonu a výsledné číslo použijeme ve výpočtech.
Charakteristickým rysem třífázové sítě je, že tenčí vodič snese větší zatížení. Požadovaný průřez drátu vybereme podle níže uvedené tabulky.
Výpočet průřezu vodiče podle spotřeby proudu používaného v třífázové síti se používá pomocí takové hodnoty jako √3 . Tato hodnota je potřebná pro zjednodušení vzhledu samotného vzorce:
U lineární = √3 × U fáze
Tímto způsobem je v případě potřeby nahrazen součin základního a fázového napětí lineárním napětím. Tato hodnota je rovna 380V (U lineární = 380V).
Koncepce trvalého proudu
Neméně důležitým bodem při výběru kabelu pro třífázovou a jednofázovou síť je také to, že je třeba vzít v úvahu koncept, který zní jako přípustný dlouhodobý proud. Tento parametr nám ukazuje sílu proudu v kabelu, kterou drát vydrží neomezeně dlouho. Ego můžete definovat ve speciální tabulce. Výrazně se liší také u hliníkových a měděných vodičů.
Když tento parametr překročí přípustné hodnoty, vodič se začne přehřívat. Teplota ohřevu je nepřímo úměrná síle proudu.
V některých oblastech se mohou teploty zvýšit nejen kvůli špatně zvolenému průřezu vodičů a také se špatným kontaktem. Například v místě, kde jsou zkroucené dráty. To se poměrně často stává v místě kontaktu mezi měděnými kabely a hliníkovými kabely. V tomto ohledu podléhá povrch kovů oxidaci a pokrývá se oxidovým filmem, který značně zhoršuje kontakt. V takovém místě se kabel zahřeje nad povolenou teplotu.
Když jsme provedli všechny výpočty a zkontrolovali údaje z tabulek, můžete bezpečně jít do specializovaného obchodu a koupit kabely, které potřebujete pro pokládku sítě doma nebo v zemi. Vaší hlavní výhodou oproti např. sousedovi bude, že jste tuto problematiku pomocí našeho článku plně pochopili a ušetříte spoustu peněz, aniž byste přepláceli to, co vám chtěl obchod prodat. Ano, a vědět, jak vypočítat aktuální průřez měděných nebo hliníkových drátů, nebude nikdy zbytečné a jsme si jisti, že znalosti získané od nás se vám na vaší životní cestě budou mnohokrát hodit.
