Diện tích mặt cắt của dây và cáp, tùy thuộc vào cường độ hiện tại, tính toán của mặt cắt cáp yêu cầu

Để sửa chữa hệ thống dây điện cũ hoặc đặt một hệ thống mới, bạn cần chọn cáp có tiết diện mong muốn để chịu được tải trọng dự kiến.

Nếu hệ thống dây cũ bị hỏng, bạn cần thay thế nó, nhưng trước khi thay đổi nó thành một cái tương tự, hãy tìm hiểu tại sao có vấn đề với cái cũ. Có thể chỉ đơn giản là có hư hỏng cơ học, hoặc cách điện trở nên không thể sử dụng được, và một vấn đề quan trọng hơn nữa là sự cố của hệ thống dây điện do vượt quá tải cho phép.

Sự khác biệt giữa các sản phẩm cáp, các đặc điểm chính là gì?

Để bắt đầu, nó được xác định điện áp nào trong mạng mà cáp sẽ hoạt động. Đối với các mạng gia đình, cáp và dây loại VVG, PUGNP thường được sử dụng (chỉ bị cấm bởi các yêu cầu hiện đại của PUE do dung sai lớn trên mặt cắt ngang trong quá trình sản xuất, lên đến 30% và độ dày cho phép của lớp cách điện là 0,3 mm, so với 0,4 trong PUE) .

Nếu bạn di chuyển ra khỏi các định nghĩa, dây từ cáp sẽ khác nhau tối thiểu, chủ yếu theo định nghĩa trong GOST hoặc TU do nó được tạo ra. Rốt cuộc, có một số lượng lớn dây trên thị trường với 2-3 dây và hai lớp cách điện, ví dụ, cùng PUGNP hoặc PUNP.

Điện áp cho phép được xác định bởi cách điện cáp

Để chọn cáp, ngoài điện áp, các điều kiện mà nó sẽ hoạt động được tính đến, để kết nối một công cụ di chuyển và thiết bị, nó phải linh hoạt, để kết nối các yếu tố cố định, về nguyên tắc, nó không phải là vấn đề, nhưng tốt hơn là nên chọn cáp có lõi nguyên khối.

Yếu tố quyết định khi mua là diện tích mặt cắt ngang của lõi, nó được đo bằng mm2, khả năng của dây dẫn chịu được tải trọng dài phụ thuộc vào nó.

Điều gì ảnh hưởng đến dòng điện cho phép thông qua cáp?

Đầu tiên, hãy chuyển sang những điều cơ bản của vật lý. Có một luật Joule-Lenz như vậy, nó được phát hiện độc lập bởi hai học giả, James Joule (năm 1841) và Emilius Lenz (năm 1842), và do đó đã nhận được tên kép. Vì vậy định luật này mô tả một cách định lượng hiệu ứng nhiệt của dòng điện chạy qua dây dẫn.

Nếu được biểu thị theo mật độ hiện tại, chúng tôi nhận được công thức sau:

Giải thích: w là công suất giải phóng nhiệt trên một đơn vị thể tích, vectơ j là mật độ dòng điện thông qua dây dẫn được đo bằng Amperes trên mm2. Đối với dây đồng, lấy từ 6 đến 10 A trên mỗi milimet diện tích, trong đó 6 là mật độ làm việc và 10 là ngắn hạn. vectơ E là cường độ điện trường. là độ dẫn của môi trường.

Vì độ dẫn tỷ lệ nghịch với điện trở: = 1 / R

Nếu định luật Joule-Lenz được biểu thị dưới dạng lượng nhiệt ở dạng tích phân, thì:

Do đó, dQ là lượng nhiệt sẽ được giải phóng trong khoảng thời gian dt trong mạch nơi dòng I chạy qua một dây dẫn có điện trở R.

Đó là, lượng nhiệt tỷ lệ thuận với dòng điện và điện trở. Dòng điện và điện trở càng lớn thì càng tạo ra nhiều nhiệt. Điều này rất nguy hiểm vì tại một thời điểm nhất định, lượng nhiệt đạt đến giá trị mà vật liệu cách nhiệt tan chảy trên dây dẫn. Bạn có thể nhận thấy rằng dây của nồi hơi giá rẻ ấm đáng chú ý trong quá trình hoạt động, đây là nó.

Nếu nguồn được giải phóng trên cáp, thì điện áp ở hai đầu của nó được kết nối với tải cũng giảm.

Trong các máy tính để tính toán tiết diện cáp, các tham số sau thường được đặt:

• dòng điện hoặc tải;

• chiều dài dòng;

• giảm điện áp cho phép (thường tính bằng phần trăm);

Điện trở càng lớn, điện áp sẽ càng giảm và cáp sẽ nóng lên, vì nguồn sẽ được giải phóng trên nó (P = UI, trong đó U là điện áp rơi trên cáp, I là dòng điện chạy qua nó).

Tất cả các tính toán đã giảm xuống hiện tại và kháng chiến. Điện trở của dây dẫn được tính theo công thức:

Ở đây: (po) là điện trở suất, l là chiều dài cáp, S là diện tích mặt cắt ngang.

Điện trở suất phụ thuộc vào cấu trúc của kim loại, các giá trị của điện trở suất có thể được xác định từ bảng.

Hệ thống dây điện chủ yếu sử dụng nhôm và đồng. Bằng đồng, điện trở là 1,68 * 10-8 Ohm * mm2 / m và bằng nhôm lớn hơn 1,8 lần so với đồng, nó là 2,82 * 10-8 Ohm * mm2 / m. Điều này có nghĩa là dây nhôm nóng lên mạnh hơn gần 2 lần so với dây đồng có cùng tiết diện và dòng điện. Theo sau, để đi dây bạn sẽ phải mua dây nhôm dày hơn, ngoài ra, dây dễ bị hỏng.

Do đó, dây đồng đã được thay thế bằng dây đồng từ hệ thống dây điện trong nhà và việc sử dụng nhôm trong hệ thống dây điện bị cấm, chỉ sử dụng dây cáp nhôm để lắp đặt các thiết bị điện rất mạnh tiêu thụ dòng điện cao, sau đó sử dụng dây nhôm có tiết diện hơn 16 mm2 (xem -Tại sao cáp nhôm không thể được sử dụng trong hệ thống dây điện)

Làm thế nào để xác định điện trở của dây bằng đường kính của lõi?

Có những trường hợp khi không biết diện tích mặt cắt ngang của lõi, vì vậy nó có thể được tính theo đường kính. Để xác định đường kính của tĩnh mạch nguyên khối, bạn có thể sử dụng thước cặp, nếu không, hãy lấy một cây gậy, chẳng hạn như bút bi hoặc đinh, quấn 10 vòng dây quanh nó và đo chiều dài của xoắn ốc kết quả bằng thước kẻ, chia chiều dài này cho 10 - bạn sẽ lấy được đường kính này.

Để xác định tổng đường kính của lõi nhiều dây, đo đường kính của mỗi lõi và nhân với số lượng của chúng.

Tiếp theo, hãy xem xét mặt cắt ngang theo công thức này:

Và một lần nữa họ quay lại công thức này để tính điện trở của dây:

Làm thế nào để xác định diện tích mặt cắt cần thiết của dây?

Tùy chọn đơn giản nhất là xác định diện tích mặt cắt ngang của lõi theo bảng. Nó phù hợp để tính toán các dòng không quá dài đặt trong điều kiện bình thường (với nhiệt độ môi trường bình thường). Bạn cũng có thể chọn một dây cho dây mở rộng. Xin lưu ý rằng bảng hiển thị các mặt cắt cho một dòng điện và công suất nhất định trong mạng một pha và ba pha đối với nhôm và đồng.

Khi tính toán các hàng dài (hơn 10 mét), tốt hơn là không sử dụng bảng như vậy. Nó là cần thiết để thực hiện tính toán. Cách nhanh nhất để sử dụng máy tính. Thuật toán tính toán như sau:

Họ chịu tổn thất điện áp cho phép (không quá 5%), điều này có nghĩa là với điện áp 220 V và tổn thất điện áp chấp nhận được là 5% trên cáp, điện áp rơi (từ đầu đến cuối) không được vượt quá:

5% * 220 = 11V.

Bây giờ, biết dòng điện sẽ chảy, chúng ta có thể tính toán điện trở cáp. Trong một dây hai dây, điện trở được nhân với 2, vì dòng điện chạy qua hai dây, với chiều dài đường dây là 10 m, tổng chiều dài của dây dẫn là 20 m.

Từ đây, theo các công thức trên, mặt cắt cáp yêu cầu được tính toán.

Bạn có thể thực hiện việc này một cách tự động từ điện thoại thông minh của mình, sử dụng các ứng dụng Mobile Electric và ElectroDroid. Chỉ có máy tính không chỉ định tổng chiều dài của dây, mà là chiều dài của đường dây từ nguồn điện đến máy thu điện.

Kết luận

Hệ thống dây điện được tính toán chính xác đã đảm bảo 50% cho hoạt động thành công của nó, nửa sau phụ thuộc vào việc cài đặt chính xác. Tất cả các chi tiết cụ thể về hệ thống dây điện, tiêu thụ điện năng tối đa của tất cả người tiêu dùng nên được xem xét. Đồng thời, nhập biên độ dòng điện cho phép 20 - 40% "chỉ trong trường hợp".