Àrea de secció de cables i cables, segons la resistència actual, càlcul de la secció de cable necessària

Per reparar el cablejat antic o posar-ne un de nou, heu de seleccionar el cable de la secció desitjada per tal de suportar la càrrega prevista.

Si el cablejat antic està fora de servei, heu de substituir-lo, però abans de canviar-lo per un de similar, esbrineu per què hi havia un problema amb l'antic. És possible que hi hagi simplement danys mecànics o l’aïllament esdevingués inutilitzable, i un problema encara més important és la fallada del cablejat a causa de la superació de la càrrega admissible.

Quina diferència hi ha entre els productes de cable, quines són les principals característiques?

Per començar, es determina quina tensió a la xarxa en què funcionaran els cables. Per a les xarxes domèstiques, cables i cables del tipus VVG, sovint s’utilitzen PUGNP (només està prohibit per les exigències modernes de PUE a causa de grans toleràncies a la secció transversal durant la producció, fins a un 30%, i el gruix admissible de la capa aïllant és de 0,3 mm, enfront de 0,4 a PUE), ШВВП i altres .

Si us allunyeu de les definicions, el filferro del cable difereix mínimament, principalment per definició en GOST o TU per la qual es fa. Al cap i a la fi, hi ha un gran nombre de cables al mercat amb 2-3 fils i dues capes d’aïllament, per exemple, el mateix PUGNP o PUNP.

La tensió admissible es determina mitjançant l'aïllament del cable

Per seleccionar un cable, a més de la tensió, es tenen en compte les condicions en què funcionarà, per connectar una eina mòbil i un equip ha de ser flexible, per connectar elements fixos, en principi, no importa, però és millor preferir un cable amb un nucli monolític.

El factor decisiu a l’hora de comprar és l’àrea de secció del nucli, es mesura en mm2 i la capacitat del conductor de suportar una llarga càrrega en depèn.

Què afecta el corrent admissible a través del cable?

Primer, passem als fonaments bàsics de la física. Hi ha una llei de Joule-Lenz, que va ser descoberta de forma independent per dos estudiosos, James Joule (el 1841) i Emilius Lenz (el 1842), i per tant va rebre el doble nom. Així, aquesta llei descriu quantitativament l'efecte tèrmic del corrent elèctric que circula pel conductor.

Si s’expressa en termes de densitat de corrent, obtenim la següent fórmula:

Interpretació: w és la potència d’alliberament de calor per unitat de volum, el vector j és la densitat de corrent a través del conductor es mesura en Amperes per mm2. Per al fil de coure, preneu de 6 a 10 A per mil·límetre d'àrea, on 6 és la densitat de treball i 10 a curt termini. el vector E és la força del camp elèctric. σ és la conductivitat del medi.

Ja que la conductivitat és inversament proporcional a la resistència: σ = 1 / R

Si la llei Joule-Lenz s'expressa en termes de quantitat de calor en forma integral, llavors:

Així, dQ és la quantitat de calor que s’alliberarà durant l’interval de temps dt al circuit on el corrent I flueix a través d’un conductor de resistència R.

És a dir, la quantitat de calor és directament proporcional al corrent i a la resistència. Com més gran sigui el corrent i la resistència, més calor es genera. Això és perillós perquè, en un moment determinat, la quantitat de calor arriba a tal valor que l’aïllament es fon en els cables. Potser haureu notat que els cables de les calderes barates són sensiblement càlids durant el funcionament, això és.

Si s'allibera energia al cable, la tensió en els seus extrems connectada a la càrrega també baixa.

En els càlculs de càlcul de seccions de cable, se solen definir els paràmetres següents:

• potència actual o de càrrega;

• longitud de línia;

• caiguda de tensió admissible (generalment en percentatge);

Com més gran sigui la resistència, més tensió disminuirà i el cable s’escalfarà, ja que s’allibera energia a sobre (P = UI, on U és la caiguda de tensió a través del cable, I és el corrent que hi circula).

Tots els càlculs es van reduir a corrent i resistència. La resistència del conductor es calcula mitjançant la fórmula:

Aquí: ρ (po) és la resistivitat, l és la longitud del cable, S és l’àrea de secció transversal.

La resistivitat depèn de l'estructura del metall, els valors de les resistivitats es poden determinar a partir de la taula.

El cablejat utilitza principalment alumini i coure. Al coure, la resistència és 1,68 * 10-8 Ohm * mm2 / m, i a l’alumini 1,8 vegades més gran que al coure, és de 2,82 * 10-8 Ohm * mm2 / m. Això significa que el fil d’alumini s’escalfa gairebé dues vegades més fort que el fil de coure amb la mateixa secció i corrent. Es desprèn que per al cablejat, haureu de comprar un fil d’alumini més gruixut, a més, els cables es danyen fàcilment.

Per tant, els fils de coure van ser substituïts per cables de coure del cable de casa, i està prohibit l’ús d’alumini en el cablejat, només es permet l’ús de cables d’alumini per a la instal·lació d’instal·lacions elèctriques molt potents que consumeixen corrent elevat, després s’utilitza un fil d’alumini amb una secció de més de 16 mm2 (vegeu -Per què el cable d'alumini no es pot utilitzar en cablejat)

Com determinar la resistència del filferro pel diàmetre del nucli?

Hi ha casos en què no es coneix l’àrea de secció transversal del nucli, de manera que es pot calcular per diàmetre. Per determinar el diàmetre d’una vena monolítica, podeu utilitzar una pinça, si no ho és, aleshores agafeu una vareta, com ara un bolígraf o ungla, venteu 10 voltes de filferro al seu voltant i mesurau la longitud de l’espiral resultant amb una regla, dividint aquesta longitud per 10; obtindreu el diàmetre de la vena.

Per determinar el diàmetre total d’un nucli multi-fil, mesura el diàmetre de cada nucli i multiplica pel seu nombre.

A continuació, considereu la secció segons aquesta fórmula:

I tornen a aquesta fórmula per calcular la resistència d’un fil:

Com determinar l'àrea de secció necessària del filferro?

L’opció més senzilla és determinar l’àrea de secció dels nuclis segons la taula. És adequat per calcular línies no massa llargues establertes en condicions normals (amb temperatura ambient normal). També podeu triar un filferro per al cable d'extensió. Tingueu en compte que la taula mostra les seccions transversals per a un cert corrent i potència en una xarxa monofàsica i trifàsica d’alumini i coure.

Quan es calculen línies llargues (més de 10 metres), és millor no utilitzar aquesta taula. Cal fer càlculs. La manera més ràpida d’utilitzar la calculadora. L’algoritme de càlcul és el següent:

Tenen pèrdues de tensió admissibles (no superior al 5%), cosa que significa que amb una tensió de 220V i una pèrdua de tensió acceptable del 5% al ​​cable, la caiguda de tensió (de punta a punta) no hauria de superar:

5% * 220 = 11V.

Ara, sabent el corrent que fluirà, podem calcular la resistència del cable. En una línia de dos fils, la resistència es multiplica per 2, ja que el corrent flueix a través de dos cables, amb una longitud de línia de 10 m, la longitud total dels conductors és de 20 m.

A partir d’aquí, segons les fórmules anteriors, es calcula la secció de cable necessària.

Podeu fer-ho automàticament des del vostre telèfon intel·ligent mitjançant les aplicacions Mobile Electric i electroDroid. Només la calculadora no especifica la longitud total dels cables, sinó la longitud de la línia des de la font d’energia fins al receptor d’electricitat.

Conclusió

El cablejat correctament calculat ja és un 50% de garantia del seu bon funcionament, la segona meitat depèn de la instal·lació correcta. S'han de tenir en compte totes les especificitats del cablejat i el consum màxim d'energia per part de tots els consumidors. Al mateix temps, introduïu un marge de corrent admissible del 20-40% "per si de cas".