Як правильно розрахувати перетину кабелю і визначити потужність струму споживання за таблицями

1. Як розібратися в перетинах мідних і алюмінієвих кабелів, для прокладки проводки?
2. Розрахунок перетину дроту для мережі з однією фазою (однофазної)
3. Розрахунок перетину дроту мережі з трьома фазами (трифазного)
4. Поняття тривалого струму

У сучасному технологічному світі електрику практично стало на один рівень за значимістю з водою і повітрям. Застосовується воно в практично будь-якій сфері людської діяльності. З'явилося таке поняття, як електрику ще в далекому 1600 р до цього ми знали про електрику не більш древніх греків. Але з часом воно початок більш широко розповсюджуватися, і тільки в 1920 році воно почало витісняти гасові лампи з освітлення вулиць. З тих пір електричний струм почав стрімко поширюватися, і зараз він є навіть в самій глухому селі як мінімум висвітлюючи будинок і для комунікацій по телефону.

Саме електрику представляє з себе потік спрямованих зарядів, що рухаються по провіднику. Провідником є речовина здатне пропускати через себе ці самі електричні заряди, але у кожного провідника є опір (крім так званих надпровідників, опір у надпровідників дорівнює нулю, такий стан можна досягти за рахунок зниження температури до -273,4 градуса за Цельсієм).

Але в побуті надпровідників, звичайно ж, ще немає, та й з'явитися в промислових масштабах ще нескоро. У повсякденності, як правило, струм пропускається через дроти, а в якості жили використовується в основному мідні або алюмінієві дроти. Мідь і алюміній популярні насамперед, за рахунок своїх властивостей провідності, яка назад електричному опору, а також з-за дешевизни, у порівнянні, наприклад, з золотом або сріблом.

Як розібратися в перетинах мідних і алюмінієвих кабелів, для прокладки проводки?

Дана стаття призначена навчити вас як розрахувати перетин дроту. Це як чим більше води ви хочете подати, тим більшого діаметру труба вам потрібна. Так і тут, чим більше споживання електричного струму, тим більше повинно бути перетин кабелів і проводів. Коротенько опишу що це таке: якщо ви перекусіть кабель або провід, і подивитися на нього з торця, то ви як раз і побачите його перетин, тобто товщину проводу, яка визначає потужність яку даний провід здатний пропустити, розігріваючи до допустимої температури.

Для того щоб правильно підібрати переріз силового проводу нам потрібно враховувати максимальну величину споживаної навантаження струму. Визначити значення струмів можна, знаючи паспортну потужність споживача, визначається за такою формулою: I = P / 220, де P - це потужність споживача струму, а 220 - це кількість вольт у вашій розетці. Відповідно якщо розетка на 110 або 380 вольт, то підставляємо це значення.

Важливо знати, що розрахунок значення для однофазних, і трифазних мереж різниться. Для того щоб дізнатися на скільки фаз мережу вам потрібно, потрібно підрахувати загальну суму споживання струму в вашій оселі. Наведемо приклад середньостатистичного набору техніки, яка може бути у вас вдома.

Простий приклад розрахунку перетину кабелю по споживаному струму, зараз ми обчислимо суму потужностей підключаються електроприладів. Основними споживачами в середньостатистичній квартирі є такі прилади:

• Телевізор - 160 Вт
• Холодильник - 300 Вт
• Освітлення - 500 Вт
• Персональний комп'ютер - 550 Вт
• Порохотяг - 600 Вт
• СВЧ-піч - 700 Вт
• Електрочайник - 1150 Вт
• Праска - 1750 Вт
• Бойлер (водонагрівач) - 1950 Вт
• пральна авто - 2650 Вт
• Всього 10310 Вт = 10,3 кВт.

Коли ми дізналися загальне споживання електрики, ми можемо за формулою розрахувати перетин дроту, для нормального функціонування проводки. Важливо пам'ятати що для однофазних і трифазних мереж формули будуть різні.

Розрахунок перетину дроту для мережі з однією фазою (однофазної)

Розрахунок перетину дроту здійснюється за допомогою такої формули:

I = (P × K і) / (U × cos (φ))

де:

• I - сила струму;

• P - потужність всіх споживачів енергії в сумі
• K і - коефіцієнт одночасності, як правило, для розрахунків приймається загальноприйняте значення 0,75
• U - фазна напруга, яке становить 220V але може коливатися в межах від 210V до 240V.
• cos (φ) - для побутових однофазних приладів ця величина стала, і дорівнює 1.

Якщо є необхідність розрахувати струм швидше, то можна опустити значення cos (φ) і значення K і. Результат в такому випадку відрізняється в меншу сторону на 15%, якщо ми застосуємо формулу:

I = P / U

Коли ми знайшли потужність споживання струму за формулою, можна почати вибирати кабель, який підходить нам по потужності. Вірніше, його площі перетину. Нижче приведена спеціальна таблиця в якій надані дані, де зіставляється величина струму, переріз кабелю та споживана потужність.

Дані можуть відрізнятися для проводів виготовлених з різних металів. Сьогодні для застосування в житлових приміщеннях, як правило, використовується мідний, жорсткий кабель. Алюмінієвий кабель практично не застосовується. Але все ж у багатьох старих будинках, алюмінієвий кабель все ще присутній.

Таблиця розрахункової потужності кабелю по струму. Вибір перетину мідного кабелю, проводиться за такими параметрами:

Також наведемо таблицю для розрахунку споживаного струму алюмінієвого кабелю:

Якщо значення потужності вийшло середнє між двома показниками, то необхідно вибрати значення перерізу проводу в більшу сторону. Так як запас потужності повинен бути присутнім.

Розрахунок перетину дроту мережі з трьома фазами (трифазного)

А тепер розберемо формулу підрахунку перетину дроту для трифазних мереж.

Для розрахунку перетину кабелю живлення скористаємося наступною формулою:

I = P / (√3 × U × cos (φ))

де:

• I - сила струму, по якій вибирається площа перетину кабелю
• U - фазовий напруга, 220V
• Cos φ - кут зсуву фаз
• P - показує загальне споживання всіх електроприладів

Cos φ - в наведеній формулі вкрай важливий, так як особисто впливає на силу струму. Він різниться для різного устаткування, з цим параметром найчастіше можна ознайомитися в технічній документації, або відповідним маркуванням на корпусі.

Загальна потужність знаходиться дуже просто, ми підсумовуємо значення всіх показників потужності, і використовуємо число, в розрахунках.

Відмінною особливістю в трифазній мережі, є те, що більш тонкий провід здатний витримати велике навантаження. Підбирається необхідне нам перетин дроту, по таблиці нижче.

Розрахунок перетину дроту по споживаному струму застосовується в трифазній мережі, використовується з застосуванням такої величини як √3. Це значення потрібно для спрощення зовнішнього вигляду самої формули:

U лінійне = √3 × U фазное

Даним чином при виникненні необхідності замінюється твір кореня і фазної напруги на лінійну напругу. Ця величина дорівнює 380V (U лінійне = 380V).

Поняття тривалого струму

Також один не менш важливий момент при виборі кабелю для трифазної і однофазної мережі полягає в тому, що необхідно враховувати таке поняття, яке звучить як допустимий тривалий струм. Цей параметр показує нам силу струму в кабелі, яку може витримати провід протягом необмеженої кількості часу. Визначити его можна в спеціальній таблиці. Також для алюмінієвих і мідних провідників вони істотно розрізняються.

У разі коли цей параметр перевищує допустимі значення, починається перегрів провідника. Температура нагріву є обернено пропорційною силі струму.

Температура на деяких ділянках може збільшуватися не тільки через невірно підібраного перетину дроту, а й при поганому контакті. Наприклад, в місці скрутки проводів. Таке досить часто відбувається в місці контакту мідних кабелів і алюмінієвих. У зв'язку з цим поверхню металів піддається окисленню, покриваючись оксидною плівкою, що вельми сильно погіршує контакт. В такому місці кабель буде нагріватися вище допустимої температури.

Коли ми провели всі розрахунки, і звірились з даними з таблиць, можна сміливо йти в спеціалізований магазин і купувати необхідні Вам кабелі для прокладки мережі у себе вдома або на дачі. Головне ваша перевага перед, наприклад, вашим сусідом буде в тому що ви повністю розібралися в даному питанні з допомогою нашої статті, і заощадите купу грошей, не переплачуючи за те, що вам хотів продати магазин. Та й знати про те, як розрахувати перетин струму для мідних або алюмінієвих проводів ніколи не буде зайвим, і ми впевнені що знання отримані у нас, неодноразово знадобляться на вашому життєвому шляху.