Výpočet průřezu kabelu podle výkonu a proudu
— Tabulky průřezů vodičů s vysvětlivkami + návod k výpočtu
— Korekční faktory pro výpočty výkonu
— Zahřívání drátů a co s tím mají společného zásuvky
Expert na MyFuseBox
14 2022 декабря
Univerzální stůl
Potřebujete jasnou odpověď, takže začnu hned s tabulkou průřezů. Na otázku „jaký má být průřez“ lze v zásadě rychle odpovědět – takové a takové, viz tabulka hned za tímto odstavcem. Ale jsem ochoten se vsadit, že se s takovou stručností nespokojíte a budete chtít porozumět spíše vědeckému zdůvodnění. Ti, kdo čtou takové články, jsou většinou zvídaví, jako my. Pokud ano, tak na to pojďme přijít, tady je o čem diskutovat.
Pokud to není někde konkrétně uvedeno, pak vězte, že všechny údaje v článku jsou pouze pro měděný drát, protože ten druhý nepoužiješ.
Tato tabulka obsahuje optimální poměry průřezů vodičů, jmenovitých hodnot stroje a zatížení vedení:
| Sekce provokace | Nominální automat | Načíst maximální |
|---|---|---|
| 1.5 mm 2 | 10 | 2.2 kW |
| 2.5 mm 2 | 16 | 3.5 kW |
| 4.0 mm 2 | 25 | 5.5 kW |
| 6.0 mm 2 | 32 | 7.0 kW |
| 10 mm 2 | 50 | 11 kW |
Teď by bylo fajn přijít na to, proč je vše přesně tak, jak je napsáno v tabulce. Zvážíme hlavní faktory ovlivňující volbu průřezu a nominální hodnoty stroje, popíšeme vztah a úskalí, ale přesto, jak uvidíte na konci článku, budete muset částečně převzít toto tabulka na víře, existuje příliš mnoho proměnných na to, aby vaše vlastní výpočty nakonec došly plus mínus ke stejným údajům jako v tabulce. Berte to proto jako osvědčené východisko a nyní si povíme něco o vědeckém základu.
Nejprve musíte určit výkon celé zátěže
Tabulkové údaje, které vedou všechny odpovědné elektrikáře, jsou dobré, ale rozhodně stojí za to vypočítat celkové zatížení vašeho projektu.
Vypočítáme celkový výkon budoucích spotřebitelů.
Chcete-li to provést, musíte shromáždit seznam všech elektrických spotřebičů, které se budou používat, a shrnout jejich jmenovitý výkon. Možná nevíte, kolik spotřebuje lednička, pračka nebo trouba, takže nejjednodušší je převzít hodnoty z popisů produktů v internetových obchodech.
Abyste mohli určit, který stroj nainstalovat a kterou kabelovou část zvolit, nemusíte odebírat celkový výkon celého bytu nebo domu. Nejste z těch, kteří plánují napájet všechny zásuvky z jednoho drátu, tzn. budete mít několik samostatných skupinových linek podle místnosti, podle účelu, rozdělených podle přípustného výkonu skupiny, budete muset celou zátěž rozdělit do skupin alespoň podle omezení strojů. O těchto limitech si povíme dále v článku.
Příklady
Pokud počítáte s kuchyní, pak je vše zcela jasné: lednice, trouba, varná deska, digestoř, TV, zásuvky na menší kuchyňské spotřebiče. Scénáře pro jejich společné použití si lze snadno představit.
Například u ložnice může nastat zmatek, není tam moc spotřebitelů, nejčastěji budou pokoje propojeny jedním přívodním vedením a vy zvážíte, jaké zatížení se v nich očekává. Budou to fény a vysavače, které se zapínají občas, počítače, televize a set-top boxy, které se zapínají častěji a na delší dobu. Jen si představte realistické scénáře, ve kterých budete mít zapnutý maximální počet zařízení a zohledněte tento výkon.
Pro objasnění síly existují korekční faktory
Současný spínací faktor.
Obvykle je to 0.75 – 0.8. Tímto způsobem, aniž byste příliš přemýšleli o scénářích, můžete jednoduše sečíst všechna možná zařízení v místnostech a vynásobit koeficientem. Například jste napočítali 4 kW z 5-6 zařízení, vynásobte 0.75 a dostanete 3 kW, se kterými můžete dále pracovat.
Faktor jalového výkonu.
Některá zařízení mají reaktivní složku, zejména to platí pro čerpadla, motory a kompresory. Při spuštění okamžitě zvýší proud na hodnotu větší než při běžném provozu. Jalový výkon je často uveden v dokumentaci zařízení; může být také již zahrnut v celkovém jmenovitém výkonu. To je důležitý faktor a lze jej zprůměrovat na faktor 1.3. Výkon některých zařízení tak může být zvýšen o 30 %.
Kromě těchto kurzů existuje praxe stanovování rostoucího koeficientu pro budoucí růst spotřebitelů a modernizaci. Do toho nepůjdeme.
Jak můžete udělat totéž v kalkulačce Myfusebox na dvě kliknutí?
V tomto konstruktoru můžete vytvářet virtuální místnosti a umísťovat do nich zátěže ze seznamu hotových přednastavení. Každý spotřebič má již naprogramované vlastnosti, systém ví o jalovém zatížení a faktorech současného odběru.
Navíc jsme tento bod ještě neprobírali některá zařízení nelze kombinovat, protože; vyžadují samostatnou, kvalitativně odlišnou linku. Do celkové zátěže byste například neměli započítávat troubu a zásuvky pro televizory, ledničky a mikrovlnky. To je také okamžitě zohledněno v algoritmech Myfusebox.
Výchozí výkon vybraných spotřebičů lze upravit tak, aby vyhovoval vašim požadavkům.
Vyberete si jedno ze schémat konstrukce elektrických panelů a okamžitě obdržíte skupinové linky vypočítané podle výkonu a výběr strojů pro ně.
Nyní tedy máte hodnoty výkonu sítě.
Výběr jističe
Pro analýzu bereme řádek č. 2 z univerzální tabulky: jedná se o jednoduché zásuvky napájené kabelem 2.5 mm16. s XNUMX ampérovými jističi.
Proč automatická C16
Pravidla pro elektroinstalaci stanoví, že na základě vypočtených proudů (počáteční vypočtené údaje o zatížení) by měly být vybrány nejnižší jmenovité hodnoty a nastavení ochranných zařízení. Pravda, je to potřeba udělat tak, aby při krátkodobém přetížení nedocházelo k odpojování vedení.
Jinými slovy, hodnocení, sekce, nastavení by měly být vypočítaným logickým zlatým průměrem, a ne tímto každodenním „s rezervou“. V elektrice jsou tyto rezervy plné.
Dekódovací stroje VTX
Ve specifikaci jističů je tato – časově-proudové charakteristiky (ve zkratce VTC). Vypadá to děsivě, ale ve skutečnosti je to jednoduchá věc – je to křivka na rovině se dvěma osami: proudem a časem. Křivka ukazuje závislost doby odezvy na proudu.
Takže podle VTX se ukazuje, že překročení jmenovitého proudu až 13 % vůbec nevede k odstavení, protože 1.13 je nastavení spodního provozního prahu, podmíněného nevypínacího proudu.
Horní práh, podmíněný spouštěcí proud – 1.45.
Pamatujete si, že křivka BTX ukazuje dobu odezvy? Takže proud může nejen překročit jmenovitý proud o 45 %, ale také Doba odezvy tepelného uvolnění bude až jednu hodinu!
Podívejte, stroj C16 může procházet proudem 23.2 A po celou hodinu! S tím jsme nepočítali při nákupu 16 Amp stroje.
Tyto požadované hodnoty jsou založeny na okolní teplotě 30 °C. Okolní teplota se může zvýšit, když je skupina strojů s vysokou zátěží umístěna v dávkách, takže nastavení jsou podmíněná a nejsou přísná.
Nakonec vybereme průřez kabelu
Přesněji dokazujeme, že pro stroj C16 by měl být průřez pro zásuvky 2.5 mm 2
Průřez se volí podle tabulky trvalých proudů v různých kombinacích. PUE poskytuje různé hodnoty v závislosti na způsobu uložení kabelů (otevřené/zavřené), kovové (měď/hliník), počtu žil a vodičů, ale uvažujeme pouze měděný a pouze třížilový kabel.
V bytech a domech je nutné použít třížilový drát. Vzhledem k tomu, že zemnící kontakt není zapojen do výpočtů, z celé tabulky se podíváme na údaje pouze pro jeden dvouvodičový vodič. Tady jsou:
Tabulka omezení trvalého proudu pro dvouvodičový vodič:
| Průřez jádra | 1.0 mm 2 | 1.2 mm 2 | 1.5 mm 2 | 2.0 mm 2 | 2.5 mm 2 | 3.0 mm 2 | 4.0 mm 2 | 5.0 mm 2 | 6.0 mm 2 | 8.0 mm 2 | 10 mm 2 |
| Maximální proud | 15 | 16 | 18 | 23 | 25 | 28 | 32 | 37 | 40 | 48 | 55 |
| Průřez jádra | Maximální proud |
| 1.0 mm 2 | 15 |
| 1.2 mm 2 | 16 |
| 1.5 mm 2 | 18 |
| 2.0 mm 2 | 23 |
| 2.5 mm 2 | 25 |
| 3.0 mm 2 | 28 |
| 4.0 mm 2 | 32 |
| 5.0 mm 2 | 37 |
| 6.0 mm 2 | 40 |
| 8.0 mm 2 | 48 |
| 10 mm 2 | 55 |
Stroj tedy vydrží 23.2 A, což znamená, že dle tabulky nám vyhovuje průřez 2.5 mm 2 . Vodič s tímto průřezem snese 25 A a vodič 2 čtverečky vydrží 23, ale náš je 23.2, a přestože se to velmi blíží 23, kabel 2 čtverečky pro zapojení nepoužijeme. Pak pochopíte proč
Kabel 2.5 čtvereční je schopen dlouhodobě odolat proudu 25 A, tzn. zatížení 5.5 kW bez přehřívání a ničení. To znamená, že jistič chránící toto vedení by měl začít vypínat při hodnotě 25 A, jinak se kabel začne zahřívat. A automat C16 se s tím vyrovná skvěle, jak je patrné z křivky BTX – při 25 A (tj. při přetížení cca 1.56 – 1.57) se automat typu C vypne v podmíněném čase 1 minuty. . Během této doby se při takto hraniční hodnotě proudu kabel ani nestihne zapotit.
O zásuvkách
Všechny nespeciální zásuvky jsou většinou dimenzovány na proud 16 A a pokud jste je někdy rozebírali, mohli jste vidět, že někdy je kvalitní výplň a někdy poměděná fólie.
Vývod by teoreticky měl dlouhodobě vydržet 3.5 kW (16 * 220 = 3520 W) a jeho překročení povede k jeho roztavení. V praxi se zásuvky mohou začít zahřívat i při nižších proudech.
A nyní, když víte o chování strojů a schopnostech drátu, vidíte, že nejslabším článkem řetězu je zásuvka. A to je skvělá zpráva. Drát bude často v omítnuté drážce, pod stropem, podlahou, v rozvodných krabicích, opravdu byste nechtěli, aby se někde ve 20metrové části začal tavit. Proto je nejziskovější možností selhání zásuvky. Je dimenzován na max. 16 A a má nejslabší kontaktní tlak v celém okruhu.
Pokud bychom postavili vedení od vstupního kabelu k jedné jediné zásuvce, pak by bylo okamžitě jasné, že maximální zatížení, pro které lze provést výpočty, je 3.5 kW. Neexistuje však jediná zásuvka, takže skupinová linka může přenášet více než 16 A. Hlavní věc je neplánovat zapojit rozbočovač do zásuvky a distribuovat energii po celém domě (jen si dělám srandu, vím, že to neuděláte)
Více o vodičích, zatížení a průřezu
Dráty se zahřívají.
Nejčastěji budou vaše rozvody skryty, což znamená, že zazděný kabel nebude přirozeně ochlazován. I pro tento faktor je zapotřebí určitá míra bezpečnosti. Patří sem i teplotní režim v prostorách.
Živý kabel se zahřívá a část energie se uvolňuje jako teplo. Pokud je drát tenký a proud je vysoký, tepelná složka může způsobit přehřátí a roztavení pláště. To se může stát na nejteplejším, nechlazeném místě – ve zdi. Dále, pokud dojde ke ztrátě izolace, dojde ke zkratu a je možný požár. Dovedete si také představit důsledky hledání závadné oblasti. Proto by se to nemělo dělat ani tam, kde by se zdálo možné použít menší průřez (na jeho podporu lze uvést řadu argumentů).
Protože ke každé zásuvce nepovedete samostatnou linku, váš obvod bude mít skupinové linky. Skupinové vodiče vedoucí do rozvodných skříní se zahřívají více než vodiče vedoucí z krabice do zásuvky. Na to se nesmí zapomínat. Není však třeba je vyrábět s různými sekcemi, vše již bylo vypočteno: pro zásuvky 2.5 mm 2 a správné rozdělení do skupin, pro osvětlení – 1.5 mm 2 a totéž.
Žíly jsou zúžené
Dráty jsou ve skutečnosti zúžené, jen kolik měření provedli nadšenci s posuvnými měřítky. Existují specifikace a existuje GOST pro výrobu kabelů, měření ukazují, že průřez žil je často menší než vypočítaný, takže neočekávejte, že vše bude přesně podle vzorce. To je další faktor ve prospěch osvědčených univerzálních doporučení pro oddíly uvedených na samém začátku článku.
třicet? 190? 220?
A ještě jeden proměnný faktor ve vašich výpočtech je síťové napětí. Napětí je nestabilní, což je zvláště patrné v nových budovách kvůli speciálně vybudovaným rozvodnám pro ně.
Zásuvka nebude mít vždy 220 V, někdy méně, někdy více, zatímco napětí je jednou z integrálních součástí trojice P=I*U
Proto existují obecná doporučení pro výběr průřezu kabelu a jmenovité hodnoty stroje.
Obecně je to téměř vše, co potřebujete vědět pro výpočet zapojení
Pro osvětlení děláme vše přesně stejně, pouze stroj bude C10 a drát bude 1.5 mm 2
- trouba – 4 mm 2 – automatická C32
- varná deska – 6 mm 2 – automatická C40
U takových zařízení může výkon kolísat v širokém rozsahu, proto se navíc zaměřte na technické specifikace. Mimochodem, pro připojení automatizace uvnitř rozvaděče používají vodič o průřezu nejméně 6.
Naše služba Myfusebox má všechny potřebné elektroinstalace, algoritmus již ví, jaké stroje zvolit a co chránit pomocí proudového chrániče. Kromě presetů jsou zde i libovolné linky pro přizpůsobení projektu, vyzkoušejte různá schémata.
23 < 25 >16
Nyní, když jsme shrnuli zkušenosti, pojďme rychle od elektrického panelu ke spotřebiteli: jistič C16 vydrží proud 23 A po dlouhou dobu, poté elektřina proteče drátem, který vydrží 25 A a nakonec přijde do zásuvky, která pojme 16 A.
Pokud se proud prudce zvýší, stroj se vypne a celé vedení se vypne.
- pokud něco připojeného k jedné zásuvce překročí zátěž, zásuvka selže a zátěž zmizí
- pokud dojde k přetížení několika zásuvek a zároveň zásuvky odděleně odpojí zátěž, tepelná spoušť stroje v určitém okamžiku zareaguje a vypne linku
V tomto příběhu jde hlavně o to, že buď zásuvka spadne jako první, nebo to stroj nevydrží a vypne se, ale napájecí kabel zůstane netknutý a to je nejdůležitější.
Hodně štěstí při návrhu elektroinstalace!
MyFuseBlog je sbírka článků ze služby pro vytváření elektrických panelů MyFuseBox
Zde zveřejňujeme články, které naši odborníci píší speciálně pro ty, kteří plánují provést vlastní elektroinstalaci a sestavit elektrický panel.
MyFuseBlog © 2022—2024 | Informační zdroj
Aby bylo možné správně položit elektrické vedení, zajistit nepřetržitý provoz celého elektrického systému a eliminovat nebezpečí požáru, je nutné před nákupem kabelu vypočítat zatížení kabelu pro určení požadovaného průřezu.
Existuje několik typů zatížení a pro co nejkvalitnější instalaci elektrického systému je nutné vypočítat zatížení kabelu podle všech indikátorů. Průřez kabelu je určen zatížením, výkonem, proudem a napětím.
Výpočet výkonové části
Aby bylo možné vypočítat průřez kabelu podle výkonu, je nutné sečíst všechny indikátory elektrického zařízení provozovaného v bytě. Výpočet elektrického zatížení kabelu se provádí až po této operaci.
Výpočet průřezu kabelu podle napětí
Výpočet elektrického zatížení drátu nutně zahrnuje výpočet průřezu kabelu pro napětí. Existuje několik typů elektrické sítě – jednofázové 220 voltů, stejně jako třífázové – 380 voltů. V bytech a obytných prostorách se zpravidla používá jednofázová síť, proto je třeba při výpočtu vzít v úvahu tento okamžik – napětí musí být uvedeno v tabulkách pro výpočet průřezu.
Výpočet průřezu kabelu podle zatížení
Tabulka 1. Instalovaný výkon (kW) pro kabely položené otevřeně
| Průřez vodičů, mm 2 | Kabely s měděnými vodiči | Kabely s hliníkovými vodiči | ||
|---|---|---|---|---|
| 220 B | 380 B | 220 B | 380 B | |
| 0,5 | 2,4 | |||
| 0,75 | 3,3 | |||
| 1 | 3,7 | 6,4 | ||
| 1,5 | 5 | 8,7 | ||
| 2 | 5,7 | 9,8 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 6,6 | 11 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 9 | 15 | 7 | 12 |
| 5 | 11 | 19 | 8,5 | 14 |
| 10 | 17 | 30 | 13 | 22 |
| 16 | 22 | 38 | 16 | 28 |
| 25 | 30 | 53 | 23 | 39 |
| 35 | 37 | 64 | 28 | 49 |
Tabulka 2. Instalovaný výkon (kW) pro kabely uložené v bráně nebo potrubí
| Průřez vodičů, mm 2 | Kabely s měděnými vodiči | Kabely s hliníkovými vodiči | ||
|---|---|---|---|---|
| 220 B | 380 B | 220 B | 380 B | |
| 0,5 | ||||
| 0,75 | ||||
| 1 | 3 | 5,3 | ||
| 1,5 | 3,3 | 5,7 | ||
| 2 | 4,1 | 7,2 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 4,6 | 7,9 | 3,5 | 6 |
| 4 | 5,9 | 10 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 7,4 | 12 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 11 | 19 | 8,3 | 14 |
| 16 | 17 | 30 | 12 | 20 |
| 25 | 22 | 38 | 14 | 24 |
| 35 | 29 | 51 | 16 | |
Každý elektrický spotřebič instalovaný v domě má určitý výkon – tento indikátor je uveden na typových štítcích zařízení nebo v technickém listu zařízení. Pro výpočet zatížení drátu je nutné vypočítat celkový výkon. Při výpočtu průřezu kabelu pro zatížení je nutné přepsat všechna elektrická zařízení a také je třeba myslet na to, jaké zařízení může být v budoucnu přidáno. Vzhledem k tomu, že instalace probíhá po dlouhou dobu, je nutné se o tento problém postarat, aby prudké zvýšení zatížení nevedlo k nouzové situaci.
Například získáte součet celkového napětí 15 000 wattů. Vzhledem k tomu, že napětí v drtivé většině obytných prostor je 220 V, spočítáme napájecí systém s přihlédnutím k jednofázové zátěži.
Dále je třeba zvážit, kolik zařízení může pracovat současně. V důsledku toho získáte významný údaj: 15 000 (W) x 0,7 (70% faktor simultánnosti) = 10 500 W (nebo 10,5 kW) – kabel musí být dimenzován na toto zatížení.
Musíte také určit, z jakého materiálu budou jádra kabelu vyrobena, protože různé kovy mají různé vodivé vlastnosti. V obytných prostorách se používá hlavně měděný kabel, protože jeho vodivé vlastnosti jsou mnohem vyšší než vlastnosti hliníku.
Je třeba mít na paměti, že kabel musí mít nutně tři jádra, protože pro systém napájení v prostorách je vyžadováno uzemnění. Kromě toho je nutné určit, jaký typ instalace použijete – otevřený nebo skrytý (pod omítkou nebo v potrubí), protože na tom závisí také výpočet průřezu kabelu. Poté, co se rozhodnete pro zatížení, materiál jádra a typ instalace, můžete v tabulce vidět požadovaný průřez kabelu.
Výpočet průřezu kabelu proudem
Nejprve musíte vypočítat elektrické zatížení kabelu a zjistit výkon. Řekněme, že výkon byl 4,75 kW, rozhodli jsme se použít měděný kabel (drát) a položit jej do kabelového kanálu. Aktuální průřez kabelu se vypočítá pomocí vzorce I = W/U, kde W je výkon a U je napětí, což je 220 V. V souladu s tímto vzorcem je 4750/220 = 21,6 A. Dále se podívejte na tabulku 3 , dostaneme 2,5 mm.
Tabulka 3. Přípustné proudové zatížení pro kabel se skrytými měděnými vodiči
| Průřez jádra, mm | Měděné vodiče, dráty a kabely | |
|---|---|---|
| Napětí 220V | Napětí 380V | |
| 1,5 | 19 | 16 |
| 2,5 | 27 | 25 |
| 4 | 38 | 30 |
| 6 | 46 | 40 |
| 10 | 70 | 50 |
| 16 | 85 | 75 |
| 25 | 115 | 90 |
| 35 | 135 | 115 |
| 50 | 175 | 145 |
| 70 | 215 | 180 |
| 95 | 260 | 220 |
| 120 | 300 | 260 |