Bij het repareren en ontwerpen van elektrische apparatuur wordt het noodzakelijk om de juiste te kiezen draden. U kunt hiervoor een speciale rekenmachine of naslagwerk gebruiken. Maar hiervoor moet u de belastingsparameters en kabellegfuncties kennen.
Inhoud
Waarvoor dient de berekening van de kabeldoorsnede?
Aan elektrische netwerken worden de volgende eisen gesteld:
- veiligheid;
- betrouwbaarheid;
- economie.
Als het geselecteerde draaddoorsnede-oppervlak klein is, wordt de stroom geladen op kabels en draden groot zal zijn, wat tot oververhitting zal leiden. Als gevolg hiervan kan een noodsituatie ontstaan die schade toebrengt aan alle elektrische apparatuur en gevaarlijk wordt voor het leven en de gezondheid van mensen.
Als u draden met een grote dwarsdoorsnede monteert, is een veilig gebruik gegarandeerd. Maar vanuit financieel oogpunt zullen er kostenoverschrijdingen zijn.De juiste keuze van de draadsectie is de sleutel tot een veilige werking op lange termijn en een rationeel gebruik van financiële middelen.
Aan de juiste keuze van de dirigent is een apart hoofdstuk in de PUE gewijd: “Hoofdstuk 1.3. De keuze van geleiders voor verwarming, economische stroomdichtheid en corona-omstandigheden.
De kabeldoorsnede wordt berekend op basis van vermogen en stroom. Laten we naar voorbeelden kijken. Om te bepalen welke draadmaat nodig is voor: 5 kW, moet u de PUE-tabellen gebruiken ("Regels voor de installatie van elektrische installaties"). Dit handboek is een regelgevend document. Het geeft aan dat de keuze van de kabelsectie wordt gemaakt op basis van 4 criteria:
- Voedingsspanning (eenfasig of in drie stadia:).
- geleider materiaal.
- Laadstroom, gemeten in ampère (MAAR), of power-in kilowatt (kW).
- Kabel locatie.
Er is geen waarde in de PUE 5 kW, dus je moet de eerstvolgende grotere waarde kiezen - 5,5 kW. Voor installatie in een appartement van vandaag heb je nodig: gebruik koperdraad. In de meeste gevallen vindt installatie plaats via de lucht, dus een doorsnede van 2,5 mm² is geschikt uit de referentietabellen. In dit geval is de maximaal toegestane stroombelasting 25 A.
De bovenstaande referentie regelt ook de stroom waarvoor de inleidende machine is ontworpen (VA). Volgens "Regels voor de installatie van elektrische installaties“, bij een belasting van 5,5 kW moet de VA-stroom 25 A zijn. In het document staat dat de nominale stroom van de draad die in het huis of appartement past, een stap hoger moet zijn dan die van VA. In dit geval is er na 25 A 35 A. De laatste waarde moet als berekend worden genomen. Een stroom van 35 A komt overeen met een doorsnede van 4 mm² en een vermogen van 7,7 kW. De keuze van de koperdraaddoorsnede op vermogen is dus voltooid: 4 mm².
Om erachter te komen welke draadmaat nodig is voor: 10 kWLaten we de gids opnieuw gebruiken. Als we het geval voor open bedrading overwegen, moeten we beslissen over het kabelmateriaal en de voedingsspanning.
Bijvoorbeeld, voor een aluminiumdraad en een spanning van 220 V, is het dichtstbijzijnde grote vermogen 13 kW, de overeenkomstige sectie is 10 mm²; voor 380 V is het vermogen 12 kW en de doorsnede 4 mm².
Kies op kracht
Voordat u een kabeldoorsnede voor stroom kiest, moet u de totale waarde ervan berekenen, een lijst opstellen van elektrische apparaten die zich in het gebied bevinden waar de kabel wordt gelegd. Op elk van de apparaten moet het vermogen worden aangegeven, de bijbehorende meeteenheden worden ernaast geschreven: W of kW (1 kW = 1000 W). Dan moet je het vermogen van alle apparatuur bij elkaar optellen en het totaal krijgen.
Als een kabel is geselecteerd om één apparaat aan te sluiten, is alleen informatie over het stroomverbruik voldoende. In de tabellen van de PUE kunt u de draaddoorsneden voor vermogen selecteren.
Tafel 1. Selectie van de draaddoorsnede op vermogen voor een kabel met koperen geleiders
Aderdoorsnede, mm² | Voor kabel met koperen geleiders | |||
Spanning 220 V | Spanning 380 V | |||
Stroom, A | vermogen, kWt | Stroom, A | vermogen, 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 | 50 | 33 |
16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
35 | 135 | 29,7 | 115 | 75.9 |
50 | 175 | 38.5 | 145 | 95,7 |
70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Tafel 2. Selectie van de draaddoorsnede op vermogen voor een kabel met aluminium geleiders
Aderdoorsnede, mm² | Voor kabel met aluminium geleiders | |||
Spanning 220 V | Spanning 380 V | |||
Stroom, A | vermogen, kWt | Stroom, A | vermogen, kWt | |
2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
10 | 50 | 11,0 | 39 | 25,7 |
16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
35 | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,2 |
Bovendien moet u de netspanning kennen: driefasig komt overeen met 380 V en eenfasig - 220 V.
De PUE geeft informatie voor zowel aluminium- als koperdraden. Beide hebben hun voor- en nadelen.Voordelen van koperdraden:
- Grote sterkte;
- elasticiteit;
- weerstand tegen oxidatie;
- elektrische geleidbaarheid is groter dan die van aluminium.
Het nadeel van koperen geleiders - hoge prijs. In Sovjethuizen werd tijdens de bouw aluminium bedrading gebruikt. Daarom is het raadzaam om bij een gedeeltelijke vervanging aluminiumdraden te installeren. De enige uitzonderingen zijn die gevallen waarin, in plaats van alle oude bedrading (naar telefooncentrale) een nieuwe is geïnstalleerd. Dan is het zinvol om koper te gebruiken. Het is onaanvaardbaar dat koper en aluminium in direct contact komen, omdat dit tot oxidatie leidt. Daarom wordt een derde metaal gebruikt om ze te verbinden.
U kunt de draaddoorsnede onafhankelijk berekenen op basis van vermogen voor een driefasig circuit. Gebruik hiervoor de formule: I=P/(U*1.73), waar P - Vermogen, W; jij - spanning, V; l - stroom, A. Vervolgens wordt uit de referentietabel de kabelsectie geselecteerd afhankelijk van de berekende stroom. Als er geen vereiste waarde is, wordt de dichtstbijzijnde geselecteerd, die de berekende overschrijdt.
Hoe te berekenen met stroom
De hoeveelheid stroom die door de geleider gaat, hangt af van de lengte, breedte, soortelijke weerstand van deze laatste en van de temperatuur. Bij verhitting neemt de elektrische stroom af. Referentie-informatie wordt aangegeven voor kamertemperatuur (18°C). Gebruik de PUE-tabellen om de kabelsectie voor stroom te selecteren (PUE-7 p.1.3.10-1.3.11 TOEGESTANE DOORLOPENDE STROOM VOOR DRADEN, SNOEREN EN KABELS MET RUBBER- OF PLASTIC ISOLATIE).
tafel 3 Elektrische stroom voor koperdraden en snoeren met rubber en PVC-isolatie
Aderdoorsnede, mm² | Stroom, A, voor gelegde draden | |||||
open | in één pijp | |||||
twee single-core | drie single-core | vier single-core | één tweekern | één driekern | ||
0,5 | 11 | - | - | - | - | - |
0,75 | 15 | - | - | - | - | - |
1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
1,2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14,5 |
1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 19 |
2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
5 | 46 | 42 | 39 | 34 | 37 | 31 |
6 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
8 | 62 | 54 | 51 | 46 | 48 | 43 |
10 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
16 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
25 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
35 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
50 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
70 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
95 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
120 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
150 | 440 | 360 | 330 | - | - | - |
185 | 510 | - | - | - | - | - |
240 | 605 | - | - | - | - | - |
300 | 695 | - | - | - | - | - |
400 | 830 | - | - | - | - | - |
Een tabel wordt gebruikt om aluminium draden te berekenen.
Tabel 4 Elektrische stroom voor aluminium draden en koorden met rubber en PVC-isolatie
Aderdoorsnede, mm² | Stroom, A, voor gelegde draden | |||||
open | in één pijp | |||||
twee single-core | drie single-core | vier single-core | één tweekern | één driekern | ||
2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
150 | 340 | 275 | 255 | - | - | - |
185 | 390 | - | - | - | - | - |
240 | 465 | - | - | - | - | - |
300 | 535 | - | - | - | - | - |
400 | 645 | - | - | - | - | - |
Naast elektrische stroom moet u het geleidermateriaal en de spanning selecteren.
Voor een geschatte berekening van de kabeldoorsnede door stroom moet deze worden gedeeld door 10. Als de tabel de resulterende doorsnede niet bevat, moet de volgende grotere waarde worden genomen. Deze regel is alleen geschikt voor gevallen waarin de maximaal toegestane stroom voor koperdraden niet hoger is dan 40 A. Voor het bereik van 40 tot 80 A moet de stroom worden gedeeld door 8. Als aluminium kabels zijn geïnstalleerd, moet deze worden gedeeld door 6. Dit komt omdat om dezelfde belastingen te garanderen, de dikte van de aluminiumgeleider groter is dan die van koper.
Berekening van de kabeldoorsnede op basis van vermogen en lengte
De lengte van de kabel is van invloed op het spanningsverlies. Zo kan aan het einde van de geleider de spanning afnemen en onvoldoende zijn voor de werking van het elektrische apparaat. Voor huishoudelijke elektrische netwerken kunnen deze verliezen worden verwaarloosd. Het is voldoende om een kabel 10-15 cm langer te nemen. Deze reserve wordt besteed aan overstappen en aansluiten. Als de uiteinden van de draad met de afscherming zijn verbonden, moet de reservelengte nog langer zijn, omdat ze worden aangesloten stroomonderbrekers.
Bij het leggen van kabels over lange afstanden moet je rekening houden met spanningsval. Elke geleider wordt gekenmerkt door elektrische weerstand. Deze instelling wordt beïnvloed door:
- Draadlengte, meeteenheid - m. Naarmate het groter wordt, nemen de verliezen toe.
- Doorsnede, gemeten in mm². Naarmate deze toeneemt, neemt de spanningsval af.
- Materiaalweerstand: (referentiewaarde). Toont de weerstand van een draad waarvan de afmetingen 1 vierkante millimeter bij 1 meter zijn.
De spanningsval is numeriek gelijk aan het product van weerstand en stroom. Het is toegestaan dat de opgegeven waarde niet hoger is dan 5%. Anders moet je een grotere kabel nemen. Algoritme voor het berekenen van de draaddoorsnede volgens het maximale vermogen en de maximale lengte:
- Afhankelijk van vermogen P, spanning U en coëfficiënt cosph we vinden de stroom door de formule: I=P/(U*cosf). Voor elektrische netwerken die in het dagelijks leven worden gebruikt, cosf = 1. In de industrie wordt cosf berekend als de verhouding tussen actief vermogen en schijnbaar vermogen. Dit laatste bestaat uit actief en reactief vermogen.
- Met behulp van de PUE-tabellen wordt de huidige doorsnede van de draad bepaald.
- We berekenen de weerstand van de geleider met behulp van de formule: Ro=ρ*l/S, waarbij ρ de soortelijke weerstand van het materiaal is, l de lengte van de geleider, S het dwarsdoorsnede-oppervlak. Het is noodzakelijk om rekening te houden met de stroom, het feit dat de stroom niet alleen in één richting, maar ook terug door de kabel stroomt. De totale weerstand is dus: R \u003d Ro * 2.
- We vinden de spanningsval uit de verhouding: ∆U=I*R.
- Bepaal de spanningsval in procenten: U/U. Als de verkregen waarde groter is dan 5%, selecteren we de dichtstbijzijnde grotere doorsnede van de geleider uit het naslagwerk.
Open en gesloten bedrading
Afhankelijk van de plaatsing is de bedrading verdeeld in 2 typen:
- gesloten;
- open.
Tegenwoordig wordt in appartementen verborgen bedrading geïnstalleerd.In de wanden en plafonds zijn speciale uitsparingen gemaakt om de kabel op te nemen. Na het plaatsen van de geleiders worden de uitsparingen gepleisterd. Er worden koperdraden gebruikt. Alles is van tevoren gepland, want na verloop van tijd, om elektrische bedrading op te bouwen of elementen te vervangen, moet u de afwerking demonteren. Voor verborgen afwerkingen worden vaker draden en kabels met een platte vorm gebruikt.
Bij open plaatsing worden de draden langs het oppervlak van de kamer geïnstalleerd. Voordelen worden gegeven aan flexibele geleiders, die een ronde vorm hebben. Ze zijn eenvoudig te installeren in kabelkanalen en gaan door de golf. Bij het berekenen van de belasting op de kabel houden ze rekening met de methode voor het leggen van de bedrading.
Vergelijkbare artikelen: