حساب قسم الكابل. كابل جدول حساب المقطع العرضي
للحصول على خدمة كابل طويلة وموثوق بهامن الضروري اختيار وحساب بشكل صحيح. يقوم الكهربائيون عند تركيب الأسلاك في الغالب باختيار المقطع العرضي من النوى ، استنادًا بشكل أساسي إلى الخبرة. في بعض الأحيان هذا يؤدي إلى أخطاء. حساب قسم الكابل ضروري ، أولا وقبل كل شيء ، من حيث السلامة الكهربائية. سيكون من الخطأ إذا كان قطر الموصل أقل من أو يساوي القطر المطلوب.
كابل المقطع العرضي هو أقل من قيمتها
هذه الحالة هي أخطر ، لأنترتفع حرارة الموصلات من الكثافة العالية الحالية ، في حين يذوب العزل ويحدث دارة قصيرة. قد يؤدي ذلك أيضًا إلى تدمير المعدات الكهربائية ، وإطلاق النار ، ويمكن للعمال أن يتعرضوا للضغط. إذا قمت بتثبيت قاطع دارة للكابل ، فستعمل كثيرًا ، مما سيؤدي إلى بعض الانزعاج.
كابل المقطع العرضي أعلى من المطلوب
هنا العامل الرئيسي هو الاقتصادية. كلما كان المقطع العرضي للسلك أكبر ، كلما كان أكثر تكلفة. إذا قمت بنشر الشقة بأكملها بهامش كبير ، فإن ذلك سيكلفك مبلغًا كبيرًا. في بعض الأحيان ، من المستحسن إجراء الإدخال الرئيسي لقسم أكبر إذا كان من المفترض زيادة أخرى في الحمل على الشبكة المنزلية.
إذا قمت بتثبيت الجهاز المناسب للكبل ، فسيتم تحميل الأسطر التالية بشكل زائد ، عندما لا يعمل أحدها في قاطع الدائرة.
كيف تحسب المقطع العرضي لكابل؟
قبل التثبيت ، من المستحسن حساب المقطع العرضي للكبل حسب التحميل. كل موصل لديه قوة معينة ، والتي لا ينبغي أن تكون أقل من الأجهزة الكهربائية المتصلة.
حساب الطاقة
أبسط طريقة هي حساب المجموعتحميل على سلك الرصاص. يتم تقليل حساب المقطع العرضي للكبل عن طريق التحميل لتحديد إجمالي الطاقة للمستهلكين. كل منهم لديه طائفته الخاصة ، المشار إليها على الجسم أو في جواز السفر. ثم يتم ضرب إجمالي الطاقة بواسطة عامل 0.75. هذا يرجع إلى حقيقة أن جميع الأدوات لا يمكن تشغيلها في نفس الوقت. ﻟﻟﺗﺣدﯾد اﻟﻧﮭﺎﺋﻲ ﻟﻟﺣﺟم اﻟﻣطﻟوب ، ﯾﺗم اﺳﺗﺧدام ﺟدول ﺣﺳﺎب ﮐﺑﻟﻲ ﻗطﺎﻋﻲ.
حساب المقطع العرضي الحالي للكبل
الطريقة الأكثر دقة هي حساب الحمل الحالي. يتم حساب المقطع العرضي للكبل من خلال تعريف التيار المتدفق خلاله. بالنسبة إلى شبكة أحادية الطور ، تنطبق الصيغة التالية:
أناأحسب. = P / (Uسيد∙ cosφ) ،
حيث P هي قدرة التحميل ، Uحركيا. - الفولتية الرئيسية (220 فولت).
إذا كانت الطاقة الكلية للأحمال النشطة في المنزل 10 كيلووات ، فإن التيار المقدر هو Iأحسب. = 10000/220 ≈ 46. عندما تنتهي من ذلك القسم حساب كابل التيار، أدخلت تعديلا على شروط مد الكابلات (المحدد في بعض الجداول الخاصة)، وكذلك الزائد الكهربائية عند الدوران حول اتجاه زيادة بنسبة 5 A. ونتيجة لذلك، وأناأحسب. = 46 + 5 = 51 A.
يتم تحديد سماكة الأوردة بالرجوع إليها. إن حساب المقطع العرضي للكابل مع استخدام الجداول يجعل من السهل العثور على الحجم المطلوب لتيار مسموح به لفترة طويلة. بالنسبة للكابل ثلاثي النواة الذي يتم دفعه عبر المنزل عن طريق الجو ، يجب تحديد قيمة نحو قسم قياسي أكبر. ومن 10 ملم2. يمكن التحقق من صحة الحساب الذاتي من خلال تطبيق الآلة الحاسبة عبر الإنترنت - حساب المقطع العرضي للكبل ، والذي يمكن العثور عليه في بعض الموارد.
كابل التدفئة أثناء تمرير الحالي
عندما يكون الحمل قيد التشغيل ، يقوم الكبل بتوليد الحرارة:
س = أنا2Rn W / cm ،
حيث I - الحالية، R - المقاومة الكهربائية، n - عدد النوى.
ويستنتج من التعبير أن مقدار الطاقة المطلقة يتناسب مع مربع التيار المار خلال السلك.
حساب التيار المسموح به فيما يتعلق بدرجة حرارة تسخين الموصل
لا يمكن أن يكون الكابل محمي بشكل لا نهائي ، حيث تتبدد الحرارة في البيئة. في نهاية المطاف ، يتم وضع توازن التوازن ودرجة حرارة ثابتة للموصلات.
من أجل عملية الحالة المستقرة ، تحمل العلاقة التالية:
P = Δt / ΣS = (tجيد - رراجع) / (ΣS) ،
حيث Δt = tجيد-tراجع - الفرق بين درجة الحرارة المتوسطة والنواة ، ΣS - مقاومة درجات الحرارة.
تم العثور على التيار المقبول طويل الأجل الذي يمر عبر الكابل من التعبير:
أناإضافي = √ ((إضافي - رراجع) ((RnΣS)) ،
حيث رإضافي - درجة حرارة التسخين الأساسية المسموح بها (تعتمد على نوع الكابل وطريقة التركيب). عادة ما يكون 70 درجة في الوضع العادي و 80 في وضع الطوارئ.
شروط تبديد الحرارة عند تشغيل الكبل
عندما يتم توجيه الكبل في أي بيئة ،يتم تحديد بالوعة الحرارة من خلال تكوينها والرطوبة. يفترض عادة أن تكون المقاومة المحسوبة للتربة 120 C ∙ C / W (الطين بالرمل عند الرطوبة 12-14٪). للمواصفات من الضروري معرفة تكوين الوسيطة ، وبعد ذلك يمكن العثور على مقاومة المادة وفقًا للجداول. لزيادة الموصلية الحرارية ، يتم تغطية الخندق بالطين. لا يُسمح بوجود حطام وحجارة للبناء فيه.
نقل الحرارة من الكابل عبر الهواء منخفض للغاية. يتدهور أكثر عند وضعه في قناة الكبل ، حيث تظهر طبقات هواء إضافية. هنا ، يجب تقليل الحمل الحالي مقارنة بالتيار المقنن. الخصائص التقنية للكابلات والأسلاك تؤدي إلى درجة حرارة دائرة قصيرة مقبولة تبلغ 120 درجة مئوية لعزل PVC. تبلغ مقاومة التربة 70٪ من الإجمالي وهي المقاومة الرئيسية في الحسابات. مع مرور الوقت ، يزداد موصلية العزل بسبب جفافها. يجب أن يؤخذ هذا في الاعتبار في الحسابات.
انخفاض الجهد في الكابل
يرجع ذلك إلى حقيقة أن الموصلات تمتلكالمقاومة الكهربائية ، جزء من الجهد يذهب إلى التدفئة ، وإلى المستهلك يأتي أقل مما كان عليه في بداية الخط. ونتيجة لذلك ، يتم فقدان الجهد على طول السلك بسبب فقدان الحرارة.
لا يجب اختيار الكبل فقط حسب القسم ،ضمان كفاءته ، ولكن أيضا تأخذ في الاعتبار المسافة التي يتم نقل الطاقة. تؤدي زيادة الحمل إلى زيادة التيار عبر الموصل. في هذه الحالة ، تزيد الخسائر.
صغيرالجهد. إذا انخفض قليلا ، فمن الملاحظ على الفور. إذا تم اختيار الأسلاك بشكل غير صحيح ، تظهر المصابيح الموجودة بشكل أكبر من وحدة تزويد الطاقة قاتمة. يتم تقليل الجهد بشكل كبير في كل قسم لاحق ، وينعكس ذلك في سطوع الإضاءة. لذلك ، من الضروري حساب المقطع العرضي للكبل بطول الطول.
الجزء الأكثر أهمية من الكابل هو المستهلك الموجود أبعد من البقية. تعتبر الخسائر في الغالب لهذا الحمل.
في القسم L من الموصل ، يكون انخفاض الجهد هو:
ΔU = (Pr + Qx) L / Uن,
حيث P و Q هما القوة النشطة والمتفاعلة ، r و x - المقاومة النشطة والمتفاعلة للقسم L ، و Uن - القيمة الاسمية للجهد الذي يعمل عنده الحمل عادة.
يجوز ΔU من امدادات الطاقة الرئيسيةلا تتجاوز المدخلات ± 5٪ لإنارة المباني السكنية ودوائر الطاقة. من المدخلات إلى الحمل ، يجب ألا تكون الخسارة أكثر من 4٪. بالنسبة للخطوط ذات التمديد الطويل ، من الضروري أخذ المقاومة الكبلية الحسية في الاعتبار ، والتي تعتمد على المسافة بين الموصلات المجاورة.
طرق لربط المستهلكين
يمكن توصيل الأحمال بطرق مختلفة. الأكثر شيوعًا هي الطرق التالية:
- في نهاية الشبكة ؛
- يتم توزيع المستهلكين على طول الخط بالتساوي.
- يتم توصيل خط مع الأحمال الموزعة بشكل موحد إلى القسم الموسع.
مثال 1
قوة الجهاز 4 كيلووات. طول الكابل هو 20 م ، المقاومة ρ = 0.0175 Ω ∙ مم2.
يتم تحديد التيار من العلاقة: I = P / Uسيد = 4 ∙ 1000/220 = 18.2 A.
ثم يتم أخذ جدول حساب قسم الكابل ، ويتم تحديد الحجم المناسب. بالنسبة للسلك النحاسي ، سيكون S = 1.5 مم2.
الصيغة لحساب مقطع الكابل: S = 2ρl / R. من خلال ذلك يمكن تحديد المقاومة الكهربائية للكابل: R = 2 ∙ ∙ 0،0175 20 / 1.5 = 0.46 أوم.
من خلال القيمة المعروفة لـ R ، من الممكن تحديد ΔU = IR / U ∙ 100٪ = 18.2 * 100 ∙ 0.46 / 220 ∙ 100 = 3.8٪.
لا تتجاوز نتيجة الحساب 5٪ ، مما يعني أن الخسائر ستكون مقبولة. في حالة حدوث خسائر كبيرة ، سيكون من الأفضل زيادة المقطع العرضي لقلب الكبل عن طريق اختيار بُعد أكبر مجاور من الصف القياسي - 2.5 مم2.
مثال 2
ثلاثة دارة الإضاءة متصلة على التوازي مع بعضها البعض على مرحلة واحدة من خط ثلاث مراحل، والأحمال متوازنة، تتألف من كابل أربع أسلاك 70 ملم2 الطول 50 م والتيار الموصلة 150 أ. لكل خط إضاءة طوله 20 م ، يمر 20 ألف الحالي.
وتكون خسائر الطور إلى الطور تحت الحمولة الفعالة هي: ΔUمرحلة= 150 ∙ 0، 05 ∙ 0،55 = 4،1 V. الآن من الضروري تحديد الخسائر بين الطور المحايد والمرحلة ، بما أن الإضاءة متصلة بـ 220 فولت: ΔUو ن = 4.1 / √3 = 2.36 V.
في دائرة إضاءة واحدة متصلة ، يكون انخفاض الجهد: ΔU = 18 ∙ 20 ∙ 0،02 = 7.2 V. يتم تحديد إجمالي الخسائر بواسطة مجموع Uمجتمع = (2.4 + 7.2) / 230 ∙ 100 = 4.2٪. القيمة المحسوبة أقل من الخسارة المسموح بها ، وهي 6٪.
استنتاج
لحماية الموصلات من ارتفاع درجة الحرارةيتم إجراء تحميل طويل الأمد باستخدام الجداول بحساب المقطع العرضي للكابل لتيار مسموح به لفترة طويلة. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج إلى حساب الأسلاك والكابلات بشكل صحيح ، بحيث لا يكون فقدان الجهد فيها أكثر من القاعدة. في هذه الحالة ، يتم تلخيص الخسائر في دائرة الطاقة معهم.
