จะคำนวณส่วนตัดขวางของลวดที่ต้องการตามกำลังโหลดได้อย่างไร?

เมื่อซ่อมและออกแบบอุปกรณ์ไฟฟ้า ก็ต้องเลือกให้ถูก สายไฟ. คุณสามารถใช้เครื่องคิดเลขพิเศษหรือหนังสืออ้างอิงได้ แต่สำหรับสิ่งนี้ คุณจำเป็นต้องรู้พารามิเตอร์โหลดและคุณสมบัติการวางสายเคเบิล

การคำนวณส่วนของสายเคเบิลมีไว้เพื่ออะไร?

ข้อกำหนดต่อไปนี้กำหนดไว้ในเครือข่ายไฟฟ้า:

• ความปลอดภัย;
• ความน่าเชื่อถือ
• เศรษฐกิจ.

หากพื้นที่หน้าตัดลวดที่เลือกมีขนาดเล็กแสดงว่ากระแสโหลดบน สายไฟและสายไฟ จะมีขนาดใหญ่ซึ่งจะนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไป เป็นผลให้สถานการณ์ฉุกเฉินอาจเกิดขึ้นที่จะเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดและเป็นอันตรายต่อชีวิตและสุขภาพของผู้คน

หากคุณต่อสายไฟที่มีพื้นที่หน้าตัดขนาดใหญ่ จะรับประกันการใช้งานอย่างปลอดภัย แต่จากมุมมองทางการเงิน จะมีค่าใช้จ่ายสูงเกินจริงการเลือกส่วนลวดที่ถูกต้องเป็นกุญแจสำคัญในการทำงานอย่างปลอดภัยในระยะยาวและการใช้ทรัพยากรทางการเงินอย่างมีเหตุผล

บทที่แยกต่างหากใน PUE มีไว้สำหรับการเลือกตัวนำที่ถูกต้อง: “บทที่ 1.3 ทางเลือกของตัวนำเพื่อให้ความร้อน ความหนาแน่นกระแสทางเศรษฐกิจ และสภาวะโคโรนา

ส่วนตัดขวางของสายเคเบิลคำนวณโดยกำลังและกระแส มาดูตัวอย่างกัน เพื่อกำหนดขนาดลวดที่จำเป็นสำหรับ 5 กิโลวัตต์คุณจะต้องใช้ตาราง PUE ("กฎสำหรับการติดตั้งการติดตั้งระบบไฟฟ้า") คู่มือนี้เป็นเอกสารกำกับดูแล แสดงว่าการเลือกส่วนของสายเคเบิลนั้นทำขึ้นตามเกณฑ์ 4 ประการ:

1. แรงดันไฟจ่าย (เฟสเดียวหรือสามเฟส).
2. วัสดุตัวนำ
3. กระแสโหลด วัดเป็นแอมแปร์ (แต่) หรือกำลัง - in กิโลวัตต์ (กิโลวัตต์).
4. ตำแหน่งเคเบิล

ไม่มีค่าใน PUE 5 กิโลวัตต์ดังนั้นคุณต้องเลือกค่าที่มากขึ้นถัดไป - 5.5 กิโลวัตต์. สำหรับการติดตั้งในอพาร์ตเมนต์วันนี้คุณต้อง ใช้ลวดทองแดง. ในกรณีส่วนใหญ่ การติดตั้งเกิดขึ้นบนอากาศ ดังนั้นหน้าตัดขนาด 2.5 มม.² จึงเหมาะสมจากตารางอ้างอิง ในกรณีนี้ กระแสไฟสูงสุดที่อนุญาตคือ 25 A

ข้อมูลอ้างอิงข้างต้นยังควบคุมกระแสที่ออกแบบเครื่องเบื้องต้น (VA). ตาม "กฎสำหรับการติดตั้งการติดตั้งระบบไฟฟ้า“ ที่โหลด 5.5 kW กระแส VA ควรเป็น 25 A. เอกสารระบุว่ากระแสไฟที่กำหนดของลวดที่เหมาะกับบ้านหรืออพาร์ตเมนต์ควรสูงกว่า VA หนึ่งขั้น ในกรณีนี้ หลังจาก 25 A จะมี 35 A ค่าสุดท้ายจะต้องนำมาเป็นค่าที่คำนวณได้ กระแสไฟ 35 A สอดคล้องกับหน้าตัดขนาด 4 มม.² และกำลัง 7.7 กิโลวัตต์ ดังนั้น ทางเลือกของหน้าตัดลวดทองแดงตามกำลังจึงเสร็จสมบูรณ์: 4 มม.²

เพื่อหาขนาดลวดที่จำเป็นสำหรับ 10 กิโลวัตต์ลองใช้คู่มืออีกครั้ง หากเราพิจารณากรณีของการเดินสายแบบเปิด เราต้องตัดสินใจเกี่ยวกับวัสดุของสายเคเบิลและแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย

ตัวอย่างเช่นสำหรับลวดอลูมิเนียมและแรงดันไฟฟ้า 220 V กำลังไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ใกล้ที่สุดคือ 13 กิโลวัตต์ ส่วนที่เกี่ยวข้องคือ 10 มม.² สำหรับ 380 V กำลัง 12 kW และหน้าตัดจะเป็น 4 mm²

เลือกตามกำลัง

ก่อนที่จะเลือกส่วนตัดขวางของสายเคเบิลสำหรับพลังงาน จำเป็นต้องคำนวณมูลค่ารวมของมัน จัดทำรายการเครื่องใช้ไฟฟ้าที่อยู่ในอาณาเขตที่วางสายเคเบิล ในแต่ละอุปกรณ์จะต้องระบุกำลังไฟหน่วยวัดที่เกี่ยวข้องจะถูกเขียนถัดจากนั้น: W หรือ kW (1 กิโลวัตต์ = 1,000 วัตต์). จากนั้นคุณต้องเพิ่มพลังของอุปกรณ์ทั้งหมดและรับผลรวม

หากเลือกสายเคเบิลเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์หนึ่งเครื่อง เฉพาะข้อมูลเกี่ยวกับการใช้พลังงานเท่านั้นที่เพียงพอ คุณสามารถเลือกหน้าตัดลวดสำหรับกำลังในตารางของ PUE

ตารางที่ 1. การเลือกหน้าตัดลวดด้วยกำลังสำหรับสายเคเบิลที่มีตัวนำทองแดง

ตารางที่ 2 การเลือกหน้าตัดลวดด้วยกำลังสำหรับสายเคเบิลที่มีตัวนำอะลูมิเนียม

นอกจากนี้ คุณจำเป็นต้องรู้แรงดันไฟหลัก: สามเฟสสอดคล้องกับ 380 V และเฟสเดียว - 220 V

PUE ให้ข้อมูลสำหรับทั้งสายอลูมิเนียมและทองแดง ทั้งสองมีข้อดีและข้อเสียข้อดีของสายทองแดง:

• ความแข็งแรงสูง
• ความยืดหยุ่น;
• ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน
• การนำไฟฟ้ามีค่ามากกว่าอะลูมิเนียม

ข้อเสียของตัวนำทองแดง - ราคาสูง. ในบ้านของสหภาพโซเวียตมีการใช้สายไฟอลูมิเนียมระหว่างการก่อสร้าง ดังนั้นหากมีการเปลี่ยนบางส่วนแนะนำให้ติดตั้งสายอลูมิเนียม ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือกรณีเหล่านั้นเมื่อแทนที่จะเดินสายเก่าทั้งหมด (ไปที่แผงสวิตช์) มีการติดตั้งใหม่ ถ้าอย่างนั้นก็สมเหตุสมผลแล้วที่จะใช้ทองแดง เป็นที่ยอมรับไม่ได้ว่าทองแดงและอะลูมิเนียมสัมผัสกันโดยตรง เนื่องจากจะนำไปสู่การออกซิเดชัน ดังนั้นจึงใช้โลหะที่สามเพื่อเชื่อมต่อ

คุณสามารถคำนวณส่วนตัดขวางของลวดโดยอิสระด้วยกำลังสำหรับวงจรสามเฟส เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ ให้ใช้สูตร: I=P/(U*1.73), ที่ไหน พี - พลัง W; ยู - แรงดัน V; ฉัน - ปัจจุบัน, A. จากนั้นจากตารางอ้างอิง ส่วนของสายเคเบิลจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับกระแสที่คำนวณได้ หากไม่มีค่าที่ต้องการ ระบบจะเลือกค่าที่ใกล้เคียงที่สุดซึ่งเกินค่าที่คำนวณได้

วิธีการคำนวณตามกระแส

ปริมาณกระแสที่ไหลผ่านตัวนำขึ้นอยู่กับความยาว ความกว้าง ความต้านทานของกระแสไฟฟ้า และอุณหภูมิ เมื่อถูกความร้อน กระแสไฟฟ้าจะลดลง ข้อมูลอ้างอิงแสดงไว้สำหรับอุณหภูมิห้อง (18°C). ในการเลือกส่วนของสายเคเบิลสำหรับกระแสไฟ ให้ใช้ตาราง PUE (PUE-7 p.1.3.10-1.3.11 กระแสไฟต่อเนื่องที่อนุญาตสำหรับสายไฟ สายไฟ และสายเคเบิลที่มีฉนวนยางหรือพลาสติก)

ตารางที่ 3 กระแสไฟฟ้าสำหรับลวดทองแดงและสายไฟที่มีฉนวนยางและพีวีซี

ตารางใช้สำหรับคำนวณสายอลูมิเนียม

ตารางที่ 4 กระแสไฟฟ้าสำหรับสายไฟและสายไฟอะลูมิเนียมที่มีฉนวนยางและพีวีซี

นอกจากกระแสไฟฟ้า คุณจะต้องเลือกวัสดุตัวนำและแรงดันไฟด้วย

สำหรับการคำนวณโดยประมาณของหน้าตัดของสายเคเบิลตามกระแส จะต้องหารด้วย 10 หากตารางไม่มีส่วนตัดขวางที่เป็นผลลัพธ์ จำเป็นต้องใช้ค่าที่มากกว่าถัดไป กฎนี้เหมาะสำหรับกรณีที่กระแสสูงสุดที่อนุญาตสำหรับสายทองแดงไม่เกิน 40 A สำหรับช่วง 40 ถึง 80 A กระแสจะต้องหารด้วย 8 หากติดตั้งสายอลูมิเนียมแล้วจะต้องหารด้วย 6. เนื่องจากเพื่อให้แน่ใจว่ามีโหลดเท่ากัน ความหนาของตัวนำอลูมิเนียมจะมากกว่าทองแดง

การคำนวณหน้าตัดของสายเคเบิลด้วยกำลังและความยาว

ความยาวของสายเคเบิลมีผลต่อการสูญเสียแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นเมื่อสิ้นสุดตัวนำ แรงดันไฟฟ้าอาจลดลงและไม่เพียงพอสำหรับการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้า สำหรับเครือข่ายไฟฟ้าในครัวเรือน การสูญเสียเหล่านี้สามารถละเลยได้ ก็จะเพียงพอที่จะใช้สายเคเบิลอีกต่อไป 10-15 ซม. เงินสำรองนี้จะใช้ในการเปลี่ยนและเชื่อมต่อ หากปลายลวดเชื่อมต่อกับตัวป้องกันแล้วความยาวสำรองควรยาวขึ้นเนื่องจากจะเชื่อมต่อ เบรกเกอร์วงจร.

ในการวางสายเคเบิลในระยะทางไกลคุณต้องคำนึง แรงดันตก. ตัวนำแต่ละตัวมีลักษณะความต้านทานไฟฟ้า การตั้งค่านี้ได้รับผลกระทบจาก:

1. ความยาวสายไฟ หน่วยวัด - ม. เมื่อเพิ่มขึ้น ความสูญเสียก็เพิ่มขึ้น
2. พื้นที่หน้าตัด วัดเป็น mm² เมื่อเพิ่มขึ้น แรงดันตกคร่อมจะลดลง
3. ความต้านทานของวัสดุ (ค่าอ้างอิง). แสดงค่าความต้านทานของเส้นลวดที่มีขนาด 1 ตารางมิลลิเมตร คูณ 1 เมตร

แรงดันตกคร่อมเป็นตัวเลขเท่ากับผลคูณของความต้านทานและกระแส อนุญาตให้มีค่าที่ระบุไม่เกิน 5% มิฉะนั้น คุณต้องใช้สายเคเบิลที่ใหญ่ขึ้น อัลกอริทึมสำหรับการคำนวณส่วนตัดขวางของเส้นลวดตามกำลังและความยาวสูงสุด:

1. ขึ้นอยู่กับกำลัง P แรงดันไฟฟ้า U และค่าสัมประสิทธิ์ คอสฟี เราหากระแสได้จากสูตร: I=P/(U*cosf). สำหรับโครงข่ายไฟฟ้าที่ใช้ในชีวิตประจำวัน cosf = 1. ในอุตสาหกรรม cosf คำนวณเป็นอัตราส่วนของพลังงานที่ใช้งานต่อพลังงานปรากฏ หลังประกอบด้วยพลังงานที่ใช้งานและปฏิกิริยา
2. การใช้ตาราง PUE จะกำหนดส่วนตัดขวางปัจจุบันของเส้นลวด
3. เราคำนวณความต้านทานของตัวนำโดยใช้สูตร: Ro=ρ*l/Sโดยที่ ρ คือความต้านทานของวัสดุ l คือความยาวของตัวนำ S คือพื้นที่หน้าตัด จำเป็นต้องคำนึงถึงกระแสด้วยความจริงที่ว่ากระแสไหลผ่านสายเคเบิลไม่เพียง แต่ในทิศทางเดียว แต่ยังย้อนกลับด้วย ดังนั้นความต้านทานรวมคือ: R \u003d Ro * 2.
4. เราพบแรงดันตกจากอัตราส่วน: ∆U=I*R.
5. กำหนดแรงดันตกเป็นเปอร์เซ็นต์: ΔU/U. หากค่าที่ได้รับเกิน 5% เราจะเลือกหน้าตัดที่ใหญ่กว่าของตัวนำจากหนังสืออ้างอิง

การเดินสายไฟแบบเปิดและปิด

การเดินสายแบ่งออกเป็น 2 ประเภทขึ้นอยู่กับตำแหน่ง:

• ปิด;
• เปิด.

วันนี้มีการติดตั้งสายไฟที่ซ่อนอยู่ในอพาร์ตเมนต์ช่องพิเศษถูกสร้างขึ้นในผนังและเพดาน ออกแบบมาเพื่อรองรับสายเคเบิล หลังจากติดตั้งตัวนำแล้วช่องจะถูกฉาบ มีการใช้สายทองแดง ทุกอย่างมีการวางแผนไว้ล่วงหน้า เพราะเมื่อเวลาผ่านไป คุณจะต้องรื้อสายไฟเพื่อสร้างสายไฟหรือเปลี่ยนชิ้นส่วน สำหรับพื้นผิวที่ซ่อนอยู่มักใช้สายไฟและสายเคเบิลที่มีรูปร่างแบน

ด้วยการวางแบบเปิดสายไฟจะถูกติดตั้งตามพื้นผิวของห้อง ข้อดีคือตัวนำที่มีความยืดหยุ่นซึ่งมีรูปทรงกลม ติดตั้งง่ายในช่องเคเบิลและผ่านลอน เมื่อคำนวณภาระบนสายเคเบิลจะคำนึงถึงวิธีการวางสายไฟ

บทความที่คล้ายกัน: