Beregning af kabelsektionen. Kabelsektionsberegningstabel

2024 Forfatter: Trinity Chesterton | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-02 00:30

For en lang og pålidelig kabelservice skal den være korrekt valgt og beregnet. Elektrikere, når de installerer ledninger, vælger for det meste tværsnittet af ledningerne, hovedsagelig baseret på erfaring. Nogle gange fører dette til fejl. Beregningen af kabeltværsnittet er først og fremmest nødvendig med hensyn til elektrisk sikkerhed. Det vil være forkert, hvis lederdiameteren er mindre eller større end påkrævet.

Kabelsektion for lav

Dette tilfælde er det farligste, fordi lederne overophedes fra den høje strømtæthed, mens isoleringen smelter, og der opstår en kortslutning. Dette kan også ødelægge elektrisk udstyr, forårsage brand, og arbejdere kan blive tændt. Hvis du installerer en afbryder til kablet, vil den fungere for ofte, hvilket vil skabe lidt ubehag.

Kabelsektionen er højere end påkrævet

Her er hovedfaktoren økonomisk. Jo større tværsnit af ledningen, jo dyrere er det. Hvis du laver ledningerne til hele lejligheden med en stor margin, vil det koste et stort beløb. Nogle gange er det tilrådeligt at lave hovedinput af et større tværsnit, hvis der forventes en yderligere stigning i belastningen på hjemmenetværket.

Hvis du indstiller den korrekte afbryder til kablet, vil følgende linjer blive overbelastet, når nogen af dem ikke udløser deres afbryder.

Hvordan beregner man kabelstørrelse?

Før installation er det tilrådeligt at beregne kabeltværsnittet efter belastningen. Hver leder har en vis effekt, som ikke bør være mindre end de tilsluttede elektriske apparaters.

Strømberegning

Den nemmeste måde er at beregne den samlede belastning på inputtråden. Beregningen af kabeltværsnittet i henhold til belastningen reduceres til at bestemme forbrugernes samlede effekt. Hver af dem har sin egen pålydende, angivet på sagen eller i passet. Derefter ganges den samlede effekt med en faktor 0,75. Dette skyldes, at alle enheder ikke kan tændes på samme tid. Til den endelige bestemmelse af den påkrævede størrelse anvendes kabelsektionsberegningstabellen.

Beregning af kabelsektionen efter strøm

En mere nøjagtig metode er den aktuelle belastningsberegning. Kabeltværsnittet beregnes ved at bestemme strømmen, der passerer gennem det. For et enfaset netværk anvendes formlen:

I_calc.=P/(U_{nom∙cosφ),}

hvor P - indlæs strøm, U_{nom. - netspænding (220 V).}

Hvis den samlede effekt af aktive belastninger i huset er 10kW, derefter mærkestrømmen I_calc.=10000/220 ≈ 46 A. Når kabeltværsnittet beregnes ved strøm, korrigeres der for betingelserne for at lægge ledningen (angivet i nogle specielle tabeller), samt overbelastning, når der tændes for elektriske apparater ca. op til 5 A. Som et resultat, I_{calc.=46 + 5=51 A.}

Tykkelsen af kernerne bestemmes af opslagsbogen. Beregning af kabeltværsnittet ved hjælp af tabeller gør det nemt at finde den rigtige størrelse til kontinuerlig strøm. For et trelederkabel, der føres ind i huset gennem luften, skal du vælge en værdi i retning af en større standardsektion. Den er 10 mm2. Rigtigheden af selvberegning kan kontrolleres ved at bruge en online-beregner - kabelsektionsberegning, som kan findes på nogle ressourcer.

Kabelopvarmning under strømflow

Når belastningen kører, genereres der varme i kablet:

Q=I2Rn w/cm, hvor I er strømmen, R er den elektriske modstand, n er antallet af kerner.

Af udtrykket følger det, at mængden af frigivet strøm er proportional med kvadratet af strømmen, der løber gennem ledningen.

Beregning af den tilladte strøm i henhold til lederens varmetemperatur

Kablet kan ikke varmes op i det uendelige, da varme spredes ud i miljøet. Til sidst opstår der ligevægt, og en konstant temperatur på lederne etableres.

For en stabil proces er forholdet sandt:

P=∆t/∑S=(t_w - t_av)/(∑S),

hvor ∆t=t_w-t_{av - forskellen mellem temperaturen på mediet og kernen, ∑S - temperaturmodstand.}

Den langsigtede tilladte strøm, der passerer gennem kablet, findes fra udtrykket:

I_add=√((t_add - t_{av)/(Rn ∑S)),}

hvor t_{additional - tilladt kernevarmetemperatur (afhænger af kabeltype og installationsmetode). Norm alt er det 70 grader i normal tilstand og 80 grader i nødstilfælde.}

Varmeafledningsforhold med kablet kørende

Når et kabel lægges i et miljø, bestemmes varmeafgivelsen af dets sammensætning og luftfugtighed. Jordens beregnede resistivitet antages norm alt at være 120 Ohm∙°C/W (ler med sand ved et fugtindhold på 12-14%). For at præcisere bør du kende mediets sammensætning, hvorefter du kan finde materialets modstandskraft ifølge tabellerne. For at øge den termiske ledningsevne er grøften dækket med ler. Tilstedeværelsen af byggeaffald og sten er ikke tilladt.

Varmeoverførslen fra kablet gennem luften er meget lav. Det forværres endnu mere, når man lægger i en kabelkanal, hvor der kommer yderligere luftlag. Her bør den aktuelle belastning reduceres i forhold til den beregnede. I de tekniske egenskaber for kabler og ledninger er den tilladte kortslutningstemperatur angivet, som er 120 ° C for PVC-isolering. Jordmodstanden er 70 % af totalen og er den vigtigste i beregningerne. Over tid øges isoleringens ledningsevne, når den tørrer ud. Dette skal tages i betragtning i beregningerne.

Kabelspændingsfald

På grund af det faktum, at lederne har elektrisk modstand, bruges en del af spændingen på at opvarme dem, og der kommer mindre til forbrugeren, end det var i begyndelsen af linjen. Som følge heraf går potentialet tabt langs ledningens længde på grund af varmetab.

Kablet skal ikke kun vælges i henhold til tværsnittet for at sikre dets ydeevne, men også tage højde for den afstand, som energien overføres over. En stigning i belastningen fører til en stigning i strømmen gennem lederen. Samtidig stiger tabene.

Lille spænding påføres spotlights. Hvis det falder lidt, er det umiddelbart mærkbart. Hvis du vælger de forkerte ledninger, ser de pærer, der er placeret længere væk fra strømforsyningen, svage ud. Spændingen reduceres markant i hver efterfølgende sektion, og dette afspejles i lysstyrken af belysningen. Derfor er det nødvendigt at beregne kabeltværsnittet langs længden.

Den vigtigste del af kablet er den forbruger, der er længst væk fra resten. Tab anses overvejende for denne belastning.

På sektion L af lederen vil spændingsfaldet være:

∆U=(Pr + Qx)L/U_n,

hvor P og Q er aktiv og reaktiv effekt, r og x er aktiv og reaktans af sektion L, og U_{n - nominel spænding, som belastningen norm alt arbejder med.}

Tilladeligt ∆U fra strømkilder til hovedindgange overstiger ikke ±5 % for belysning af beboelsesbygninger og strømkredsløb. Fra input til belastning bør tabene ikke være mere end 4%. Ved lange ledninger skal der tages højde for kablets induktive reaktans, hvilket afhænger af afstanden mellem tilstødende ledere.

Metoder til at forbinde forbrugere

Belastninger kan forbindes på forskellige måder. De mest almindelige er følgende måder:

• ved slutningen af netværket;
• forbrugerne er jævnt fordelt langs linjen;
• en linje med jævnt fordelte belastninger er forbundet til en udvidet sektion.

Eksempel 1

Apparatets effekt er 4 kW. Kabellængde er 20 m, resistivitet ρ=0,0175 Ohm∙mm2.

Strømmen bestemmes ud fra forholdet: I=P/U_{nom=4∙1000/220=18,2 A.}

Derefter tages kabelsektionsberegningstabellen, og den passende størrelse vælges. For en kobbertråd vil den være S=1,5 mm2.

Kabelsektionsberegningsformel: S=2ρl/R. Gennem den kan du bestemme kablets elektriske modstand: R=2∙0,0175∙20/1, 5=0,46 Ohm.

Ud fra den kendte værdi af R kan vi bestemme ∆U=IR/U∙100%=18,2100∙0,46/220∙100=3,8%.

Resultatet af beregningen overstiger ikke 5 %, hvilket betyder, at tabene vil være acceptable. I tilfælde af store tab vil det være nødvendigt at øge kabelkernernes tværsnit ved at vælge den tilstødende, større størrelse fra standardområdet - 2,5 mm2.

Eksempel 2

Tre belysningskredsløb er forbundet parallelt med hinanden på én fase af en belastningsafbalanceret trefaset linje, bestående af et fire-leder kabel 70 mm2 50 m lang og fører en strøm på 150 A. For hver20 m lange lysledninger fører en strøm på 20 A.

Fase-til-fase tabene under den faktiske belastning er: ∆U_phase=150∙0,05∙0,55=4,1 V. Nu skal du bestemme tabet mellem neutral og fase, da belysningen er tilsluttet en spænding på 220 V: ∆U_{fn=4, 1/√3=2, 36 V.}

På et tilsluttet lyskredsløb vil spændingsfaldet være: ∆U=18∙20∙0, 02=7, 2 V. Totale tab bestemmes af summen af U_{total=(2, 4+7, 2)/230∙100=4,2 %. Den beregnede værdi er under det tilladte tab, som er 6%.}

Konklusion

For at beskytte lederne mod overophedning under en langvarig belastning, ved hjælp af tabeller, beregnes kabeltværsnittet i henhold til den langsigtede tilladte strøm. Derudover er det nødvendigt at beregne ledningerne og kablerne korrekt, så spændingstabet i dem ikke er mere end norm alt. Samtidig opsummeres tab i strømkredsløbet med dem.