Untuk perkhidmatan kabel yang panjang dan boleh dipercayai, ia mesti dipilih dan dikira dengan betul. Juruelektrik, apabila memasang pendawaian, kebanyakannya memilih keratan rentas wayar, berdasarkan terutamanya pada pengalaman. Kadang-kadang ini membawa kepada kesilapan. Pengiraan keratan rentas kabel adalah perlu, pertama sekali, dari segi keselamatan elektrik. Ia akan menjadi salah jika diameter konduktor lebih kecil atau lebih besar daripada yang diperlukan.
Bahagian kabel terlalu rendah
Kes ini adalah yang paling berbahaya, kerana konduktor terlalu panas daripada ketumpatan arus tinggi, manakala penebat cair dan litar pintas berlaku. Ini juga boleh memusnahkan peralatan elektrik, menyebabkan kebakaran, dan pekerja mungkin menjadi bertenaga. Jika anda memasang pemutus litar untuk kabel, ia akan beroperasi terlalu kerap, yang akan menimbulkan sedikit ketidakselesaan.
Bahagian kabel lebih tinggi daripada yang diperlukan
Di sini faktor utama ialah ekonomi. Semakin besar keratan rentas wayar, semakin mahal harganya. Jika anda melakukan pendawaian seluruh apartmen dengan margin yang besar, ia akan menelan kos yang besar. Kadangkala adalah dinasihatkan untuk membuat input utama keratan rentas yang lebih besar, jika peningkatan selanjutnya dalam beban pada rangkaian rumah dijangkakan.
Jika anda menetapkan pemutus litar yang sesuai untuk kabel, talian berikut akan terlebih beban apabila mana-mana daripadanya tidak tersandung pemutus litarnya.
Bagaimana untuk mengira saiz kabel?
Sebelum pemasangan, adalah dinasihatkan untuk mengira keratan rentas kabel mengikut beban. Setiap konduktor mempunyai kuasa tertentu, yang tidak boleh kurang daripada peralatan elektrik yang disambungkan.
Pengiraan kuasa
Cara paling mudah ialah mengira jumlah beban pada wayar input. Pengiraan keratan rentas kabel mengikut beban dikurangkan untuk menentukan jumlah kuasa pengguna. Setiap daripada mereka mempunyai denominasi sendiri, ditunjukkan pada kes atau dalam pasport. Kemudian jumlah kuasa didarabkan dengan faktor 0.75. Ini disebabkan oleh fakta bahawa semua peranti tidak boleh dihidupkan pada masa yang sama. Untuk penentuan akhir saiz yang diperlukan, jadual pengiraan bahagian kabel digunakan.
Pengiraan bahagian kabel mengikut arus
Kaedah yang lebih tepat ialah pengiraan beban semasa. Keratan rentas kabel dikira dengan menentukan arus yang melaluinya. Untuk rangkaian fasa tunggal, formula digunakan:
Icalc.=P/(Unom∙cosφ),
di mana P - kuasa beban, Unom. - voltan sesalur (220 V).
Jika jumlah kuasa beban aktif dalam rumah ialah 10kW, maka arus undian Icalc.=10000/220 ≈ 46 A. Apabila keratan rentas kabel dikira dengan arus, pembetulan dibuat untuk syarat meletakkan kord (ditunjukkan dalam beberapa jadual khas), serta beban berlebihan apabila menghidupkan peralatan elektrik lebih kurang 5 A. Akibatnya, Icalc.=46 + 5=51 A.
Ketebalan teras ditentukan oleh buku rujukan. Pengiraan keratan rentas kabel menggunakan jadual memudahkan untuk mencari saiz yang sesuai untuk arus berterusan. Untuk kabel tiga teras yang diletakkan ke dalam rumah melalui udara, anda mesti memilih nilai ke arah bahagian standard yang lebih besar. Ia ialah 10mm2. Ketepatan pengiraan sendiri boleh disemak dengan menggunakan kalkulator dalam talian - pengiraan bahagian kabel, yang boleh didapati pada beberapa sumber.
Pemanasan kabel semasa aliran arus
Apabila beban berjalan, haba dijana dalam kabel:
Q=I2Rn w/cm, di mana I ialah arus, R ialah rintangan elektrik, n ialah bilangan teras.
Dari ungkapan itu menunjukkan bahawa jumlah kuasa yang dilepaskan adalah berkadar dengan kuasa dua arus yang mengalir melalui wayar.
Pengiraan arus yang dibenarkan mengikut suhu pemanasan konduktor
Kabel tidak boleh dipanaskan selama-lamanya, kerana haba dilesapkan ke persekitaran. Pada akhirnya, keseimbangan berlaku dan suhu malar konduktor diwujudkan.
Untuk proses yang mantap, nisbahnya adalah benar:
P=∆t/∑S=(tw - tav)/(∑S),
di mana ∆t=tw-tav - perbezaan antara suhu medium dan teras, ∑S - rintangan suhu.
Arus yang dibenarkan jangka panjang yang melalui kabel didapati daripada ungkapan:
Sayatambah=√((ttambah - tav)/(Rn ∑S)),
di mana ttambahan - suhu pemanasan teras yang dibenarkan (bergantung pada jenis kabel dan kaedah pemasangan). Biasanya 70 darjah dalam mod biasa dan 80 dalam kecemasan.
Keadaan pelesapan haba dengan kabel berjalan
Apabila kabel diletakkan dalam persekitaran, pelesapan haba ditentukan oleh komposisi dan kelembapannya. Kerintangan tanah yang dikira biasanya diandaikan sebagai 120 Ohm∙°C/W (tanah liat dengan pasir pada kandungan lembapan 12-14%). Untuk menjelaskan, anda harus mengetahui komposisi medium, selepas itu anda boleh mencari rintangan bahan mengikut jadual. Untuk meningkatkan kekonduksian terma, parit ditutup dengan tanah liat. Kehadiran serpihan pembinaan dan batu di dalamnya tidak dibenarkan.
Pemindahan haba daripada kabel melalui udara adalah sangat rendah. Ia menjadi lebih teruk apabila meletakkan dalam saluran kabel, di mana lapisan udara tambahan muncul. Di sini, beban semasa harus dikurangkan berbanding dengan yang dikira. Dalam ciri teknikal kabel dan wayar, suhu litar pintas yang dibenarkan diberikan, iaitu 120 ° C untuk penebat PVC. Rintangan tanah adalah 70% daripada jumlah keseluruhan dan merupakan yang utama dalam pengiraan. Dari masa ke masa, kekonduksian penebat meningkat apabila ia kering. Ini mesti diambil kira dalam pengiraan.
Penurunan voltan kabel
Disebabkan oleh hakikat bahawa konduktor mempunyai rintangan elektrik, sebahagian daripada voltan dibelanjakan untuk memanaskannya dan kurang yang diterima oleh pengguna berbanding dengan permulaan talian. Akibatnya, potensi hilang sepanjang wayar disebabkan kehilangan haba.
Kabel bukan sahaja mesti dipilih mengikut keratan rentas untuk memastikan prestasinya, tetapi juga mengambil kira jarak penghantaran tenaga. Peningkatan beban membawa kepada peningkatan arus melalui konduktor. Pada masa yang sama, kerugian meningkat.
Voltan kecil digunakan pada lampu sorot. Jika ia berkurangan sedikit, ia serta-merta ketara. Jika anda salah memilih wayar, mentol yang terletak lebih jauh dari bekalan kuasa kelihatan malap. Voltan dikurangkan dengan ketara dalam setiap bahagian berikutnya, dan ini ditunjukkan dalam kecerahan pencahayaan. Oleh itu, adalah perlu untuk mengira keratan rentas kabel sepanjang panjang.
Bahagian kabel yang paling penting ialah pengguna yang terletak paling jauh dari yang lain. Kerugian dianggap terutamanya untuk beban ini.
Pada bahagian L konduktor, penurunan voltan ialah:
∆U=(Pr + Qx)L/Un,
di mana P dan Q ialah kuasa aktif dan reaktif, r dan x ialah aktif dan tindak balas bagi bahagian L, dan Un - voltan terkadar di mana beban biasanya beroperasi.
∆U yang dibenarkan daripada sumber kuasa ke input utama tidak melebihi ±5% untuk menyalakan bangunan kediaman dan litar kuasa. Dari input kepada beban, kerugian tidak boleh lebih daripada 4%. Untuk garisan panjang, tindak balas induktif kabel mesti diambil kira, yang bergantung pada jarak antara konduktor bersebelahan.
Kaedah menghubungkan pengguna
Beban boleh disambungkan dengan cara yang berbeza. Yang paling biasa ialah cara berikut:
- di penghujung rangkaian;
- pengguna diagihkan sama rata di sepanjang talian;
- talian dengan beban teragih sama rata disambungkan ke bahagian lanjutan.
Contoh 1
Kuasa perkakas ialah 4 kW. Panjang kabel ialah 20 m, kerintangan ρ=0.0175 Ohm∙mm2.
Arus ditentukan daripada perhubungan: I=P/Unom=4∙1000/220=18.2 A.
Kemudian, jadual pengiraan bahagian kabel diambil dan saiz yang sesuai dipilih. Untuk wayar kuprum, ia ialah S=1.5 mm2.
Formula pengiraan bahagian kabel: S=2ρl/R. Melaluinya, anda boleh menentukan rintangan elektrik kabel: R=2∙0.0175∙20/1, 5=0.46 Ohm.
Daripada nilai R yang diketahui, kita boleh menentukan ∆U=IR/U∙100%=18.2100∙0.46/220∙100=3.8%.
Hasil pengiraan tidak melebihi 5%, yang bermaksud bahawa kerugian akan diterima. Sekiranya berlaku kehilangan besar, adalah perlu untuk meningkatkan keratan rentas teras kabel dengan memilih saiz bersebelahan yang lebih besar daripada julat standard - 2.5 mm2.
Contoh 2
Tiga litar lampu disambungkan selari antara satu sama lain pada satu fasa talian tiga fasa seimbang beban, yang terdiri daripada kabel empat wayar 70 mm2 50 m panjang dan membawa arus 150 A. Bagi setiapgarisan lampu sepanjang 20 m membawa arus 20 A.
Kehilangan fasa ke fasa di bawah beban sebenar ialah: ∆Ufasa=150∙0.05∙0.55=4.1 V. Sekarang anda perlu menentukan kehilangan antara neutral dan fasa, kerana lampu disambungkan kepada voltan 220 V: ∆Ufn=4, 1/√3=2, 36 V.
Pada satu litar lampu yang disambungkan, penurunan voltan ialah: ∆U=18∙20∙0, 02=7, 2 V. Jumlah kerugian ditentukan oleh jumlah Ujumlah=(2, 4+7, 2)/230∙100=4.2%. Nilai yang dikira adalah di bawah kerugian yang dibenarkan, iaitu 6%.
Kesimpulan
Untuk melindungi konduktor daripada terlalu panas semasa beban jangka panjang, menggunakan jadual, keratan rentas kabel dikira mengikut arus yang dibenarkan jangka panjang. Di samping itu, adalah perlu untuk mengira wayar dan kabel dengan betul supaya kehilangan voltan di dalamnya tidak lebih daripada biasa. Pada masa yang sama, kerugian dalam litar kuasa disimpulkan bersamanya.
