Jak závisí přípustný proud ve vodiči (kabelu) na jeho průřezu | Pikabu

Výběr průřezu kabelů a vodičů je povinným a velmi důležitým bodem při instalaci a návrhu jakékoli elektroinstalace. Pro správný výběr průřezu napájecího kabelu je nutné vzít v úvahu maximální proud spotřebovaný zátěží. Aktuální hodnoty se dají snadno určit se znalostí jmenovitého výkonu spotřebičů podle vzorce: I = P/220.
Znalost celkového proudu všech spotřebitelů a zohlednění poměru přípustného proudu pro drát proudové zatížení (otevřené vedení) pro průřez vodiče:

– pro měděný drát 10 ampérů na čtvereční milimetr,

– pro hliník 8 ampér na čtvereční milimetr můžete určit, zda je drát, který máte, vhodný nebo zda musíte použít jiný.

Při instalaci skrytých silových rozvodů (v trubce nebo ve stěně) se uvedené hodnoty sníží vynásobením korekčním faktorem 0,8.
Je třeba poznamenat, že otevřené elektrické vedení se obvykle provádí drátem o průřezu nejméně 4 mXNUMX. mm, na základě dostatečné mechanické pevnosti.
Výše uvedené poměry jsou snadno zapamatovatelné a poskytují dostatečnou přesnost pro použití vodičů. Pokud potřebujete s větší přesností znát dlouhodobé přípustné proudové zatížení měděných vodičů a kabelů, můžete použít níže uvedené tabulky.

Následující tabulka shrnuje údaje o výkonu, proudu a průřezu materiálů kabelů a vodičů,
pro výpočty a výběr ochranných prostředků, materiálů kabelů a vodičů a elektrických zařízení.

Přípustný trvalý proud pro dráty a šňůry s pryžovou a PVC izolací s měděnými vodiči

Přípustný trvalý proud pro pogumované dráty a polyvinylchloridová izolace s hliníkovými vodiči

Přípustný trvalý proud pro dráty s měděnými vodiči s pryžovou izolací v kovových ochranných pláštích a kabelech s měděnými vodiči s pryžovou izolací v olovu, polyvinylchloridu, nyritové nebo pryžové pouzdro, pancéřované a nepancéřované

Přípustný trvalý proud pro kabely s hliníkovými vodiči s pryžovou nebo plastovou izolací v olověných, PVC a pryžových pláštích, pancéřované i nepancéřované

Poznámka. Přípustné trvalé proudy pro čtyřžilové kabely s plastovou izolací pro napětí do 1 kV lze volit podle této tabulky jako pro třížilové kabely, ale s koeficientem 0,92.

Souhrnná tabulka průřezy vodičů, proudové, výkonové a zátěžové charakteristiky

Tabulka poskytuje údaje založené na předpisu Electrical Installation Code (PUE) pro výběr průřezů kabelových a drátěných výrobků, jakož i jmenovité a maximální možné proudy jističů pro jednofázové domácí zátěže nejčastěji používané v každodenním životě.

Nejmenší přípustné průřezy kabelů a vodičů elektrických sítí v obytných budovách

Doporučený průřez napájecího kabelu v závislosti na spotřebě energie:

— Měď, U = 220 V, jednofázový, dvoužilový kabel

— Měď, U = 380 V, tři fáze, třížilový kabel

* hodnotu průřezu lze upravit v závislosti na konkrétních podmínkách pokládky kabelu

Výkon zátěže v závislosti na jmenovitém proudu
jistič a průřez kabelu

Nejmenší průřezy proudovodných žil vodičů a kabelů v elektroinstalaci

Průřez vodičů, mm 2

Šňůry pro připojení domácích elektrických spotřebičů

Kabely pro připojení přenosných a mobilních elektrických přijímačů v průmyslových instalacích

Kroucené dvoužilové dráty s vícežilovými jádry pro pevnou instalaci na válečky

Nechráněné izolované vodiče pro pevné vnitřní elektrické vedení:

přímo na podstavce, na válečky, příchytky a kabely

na podnosech, v krabicích (kromě slepých):

pro vodiče připojené ke šroubovým svorkám

pro jádra spojená pájením:

Nechráněné izolované vodiče ve venkovních elektrických rozvodech:

na stěnách, konstrukcích nebo podpěrách na izolantech;

vstupy nadzemního vedení

pod rolovací markýzy

Nechráněné a chráněné izolované vodiče a kabely v potrubí, kovových objímkách a záslepkách

Kabely a chráněné izolované vodiče pro pevné elektrické vedení (bez trubek, objímek a záslepek):

pro vodiče připojené ke šroubovým svorkám

pro jádra spojená pájením:

Chráněné a nechráněné vodiče a kabely uložené v uzavřených kanálech nebo zapuštěné (ve stavebních konstrukcích nebo pod omítkou)

Průřezy vodičů a ochranná opatření pro elektrickou bezpečnost v elektrických instalacích do 1000V

_{Pro zvětšení klikněte na obrázek.}

Výběr průřezu žil pro kabelové vedení SOUE

Obecné srovnávací charakteristiky kabelů pro místní sítě

Typ kabelu (10 Mbps = asi 1 Mb za sekundu)	Rychlost přenosu dat (megabity za sekundu)	Maximální oficiální délka segmentu, m	Maximální neoficiální délka segmentu, m*	Možnost restaurování v případě poškození / prodloužení délky	Náchylnost na rušení	Stát
kroucený pár
Nestíněný kroucený pár	100/10/1000 Mbit/s	100 / 100 / 100 m	150 / 300 / 100 m	Dobrý	Průměr	Nízká
Stíněný kroucený pár	100/10/1000 Mbit/s	100 / 100 / 100 m	150 / 300 / 100 m	Dobrý	Nízká	Průměr
Polní kabel P-296	100/10 Mbps	–	300(500)/>500 m	Dobrý	Nízká	Vysoký
Čtyřdrátový telefonní kabel	50/10 Mbps	–	ne více než 30 m	Dobrý	Vysoký	Velmi nízká
Koaxiál
Tenký koaxiální kabel	10 Mb / s	185 m	250(300) m	Je vyžadováno špatné pájení	Vysoký	Nízká
Silný koaxiální kabel	10 Mb / s	500 m	600 (700)	Je vyžadováno špatné pájení	Vysoký	Průměr
Optické vlákno
Jediný režim optických vláken	100-1000 Mbit	Až 100 km	–	Vyžaduje se specialista zařízení	Ne
Multimode optických vláken	1-2 Gbit	Až 550 m	–	Vyžaduje se specialista zařízení	Ne

*- Při použití vysoce kvalitních komponent je možný přenos dat na vzdálenosti přesahující standardy.

Charakteristika radiofrekvenčních kabelů typu РК-RG

mm

Vnější vodič Shell Váha,
kg/km Útlum-
ne

dB/m

videokamery,

ne více než, m

Doporučeno
konektor pro připojení

videokamery

Elektrický odpor dvou měděných vodičů kabelu v závislosti na průměru jádra a délce

Výpočty pomocí vzorců přesnější než tabulky a jsou nezbytné v případech, kdy tabulky neobsahují požadované údaje.

Ohmův zákon nám umožňuje reprezentovat charakteristiky elektrických obvodů prostřednictvím vztahu čtyř základních komponent:

Vztah mezi těmito součástmi je znázorněn na tzv. „klasickém kole“ (viz obrázek níže)

Toto jednoduché a pohodlné schéma nám pomáhá pochopit základní vztahy v elektrických obvodech.

Odpor drátu (v ohmech) se vypočítá podle vzorce:

kde ? — měrný odpor (podle tabulky);
I — délka drátu, m;
S — plocha průřezu drátu, mm2;
d — průměr drátu, mm.

Délka drátu z těchto výrazů je určena vzorcem:

Plocha průřezu drátu se vypočítá pomocí vzorce

S = 0,785*d2

Odpor R₂ při teplotě t₂ lze určit podle vzorce:

kde ? — teplotní koeficient elektrického odporu (z tabulky);
R₁ — odpor při nějaké počáteční teplotě t₁.

Obvykle pro t₁ Je vzato 18 °C a ve všech uvedených tabulkách je uvedena hodnota R₁ pro t₁ = 18 ° C

Přípustná proudová síla při dané normě proudové hustoty A/mm2 se zjistí ze vzorce:

I = 0,785*?*d 2

Požadovaný průměr drátu pro danou proudovou sílu je určen vzorcem:

Pokud je norma zatížení? = 2 A/mm2, pak má vzorec tvar:

Tavicí proud pro tenké dráty o průměru do 0,2 mm se vypočítá pomocí vzorce

kde d — průměr drátu, mm;
k — konstantní koeficient rovný 0,034 pro měď, 0,07 pro nikl a 0,127 pro železo.

Průměr drátu odtud bude:

d = k * I_pl + 0,005

Materiál

odpor,

Ohm x mm2

Měrná hmotnost, g/cm3

Teplotní koeficient elektrického odporu

Teplota tání, °С

Maximální provozní teplota; °C

м

(r)

Před zapnutím elektroinstalací a jejich uvedením do trvalého provozu je nutné zkontrolovat, zda byly instalační práce provedeny správně a zda je elektroinstalace připravena k běžnému provozu.

K tomu se provede vnější kontrola instalované instalace, zkontroluje se správnost schémat zapojení a následně se posoudí stav elektrické izolace změřením jejího odporu megohmetrem.

Megaohmmetr se skládá z logometru a stejnosměrného generátoru s ručním pohonem nebo s usměrňovačem pro připojení zařízení k síti.

Při měření izolačního odporu je zařízení připojeno k obvodu bez napětí a rukojeť generátoru se otáčí, čímž se frekvence otáčení dostane na jmenovitou, tzn. 120 ot./min. Bez snížení zadané frekvence se rukojeť otáčí, dokud se šipka přístroje nepřestane pohybovat po stupnici. Šipka ukazuje na stupnici izolační odpor obvodu zapojeného do série se zařízením.

Izolační odpor obvodů a rozvodných desek (pro každou sekci) se všemi zařízeními a přístroji připojenými k síti se měří pomocí megaohmmetru 500. 1000 B. Izolační odpor nesmí být menší než 500 kΩ.

Izolační odpor elektromotorů měřený megaohmmetrem 1000 voltů, by neměla být nižší 0,5 MΩ.

V elektroinstalaci osvětlení se izolační odpor zjišťuje megaohmmetrem 1000 voltů, před zašroubováním svítilen s neutrálním vodičem připojeným k tělu svítilny. V každé sekci se měří izolační odpor mezi vodiči a vzhledem k zemi. Nemělo by být nižší 0,5 MΩ.

Stáhnutí:
1. Program pro výpočet délky přenosové linky hlasových upozornění – Pro čtení skrytého textu je třeba se přihlásit nebo zaregistrovat.
2. Program pro výpočet průřezu vodiče pro varovné vedení – Pro čtení skrytého textu je nutné se přihlásit nebo zaregistrovat.
3. Kalkulačka napájecího kabelu – Pro čtení skrytého textu se musíte přihlásit nebo zaregistrovat.

Všichni víme, že přípustný proud ve vodiči nebo kabelu závisí na jeho průřezu. A v předpisu o elektrické instalaci jsou tabulky, které specifikují hodnoty pro různé průřezy kabelů a pro různé podmínky instalace. Přemýšleli jste někdy, kde se tyto hodnoty vzaly?

Hlavní překážkou a „nepřítelem“ dodávek elektřiny je teplo. Proud procházející vodičem způsobí jeho zahřátí, čím větší proud, tím větší zahřátí, až zničení vodiče a jeho izolace. Nebýt tohoto topení, přenášeli bychom obrovské množství energie tenkými dráty a nepoznali bychom žádné potíže a nepotřebovali bychom transformátory. Ale musíme žít ve světě, kde platí fyzikální zákony.

Nyní zvažte jeden izolovaný vodič. Jak mohu určit, jaký proud na něj mohu použít?

Nejprve určíme, kolik tepla generuje proud, když protéká vodičem. Níže uvedený vzorec je:

Ale kromě přijatého tepla ho dirigent také zvládá strávit:

Teplota vodiče se tak stane konstantní se stejným množstvím generovaného a uvolněného tepla:

To byly komplikace, které se daly vynechat. Dále, podle pokynů „jak nakreslit sovu“ a hodně zjednodušit, získáme vztah:

V podstatě se ukazuje, že přípustný proud ve vodiči (kruhového průřezu) závisí na materiálu vodiče, jeho izolaci a je úměrný jeho průřezu, ale závislost není lineární:

Proto, když říkají, že při výpočtu průřezu musíte vzít „8-10A na 1 mm čtvereční. “sekcí” je mírně řečeno nesprávné. Níže uvedu tabulku 1.3.6 z předpisu o elektrické instalaci jako příklad a ilustraci.

Jak vidíte, závislost není vůbec lineární. Pro velké průřezy je jednodušší vzít dva kabely menšího průřezu než zvětšit průřez jednoho. Je také zřejmé, že zvýšením počtu vodivých jader se snižuje přípustný proud, protože se zhoršuje přenos tepla do okolí a jádra se navzájem ohřívají. A v zemi je přípustný proud vyšší, protože země má lepší tepelnou vodivost než vzduch.

Stačí tedy znát materiál jádra, izolační materiál, průřez jádra, způsob instalace – a voilá, jsou spočítány přípustné proudy vodičů a kabelů.

Nyní se dotknu ještě jednoho bodu souvisejícího s okolní teplotou. V Řádu elektroinstalace jsou hodnoty v tabulkách uvedeny pro teplotu vzduchu 25 stupňů Celsia a teplotu země 15 stupňů Celsia. Ve skutečnosti však špičky zatížení spadají za zcela jiných podmínek, což výrazně ovlivňuje výběr průřezu kabelu při nízkých teplotách, přípustný proud je vyšší. Toto téma pokrývá tabulka 1.3.3 v předpisu o elektrické instalaci.

Tato tabulka však nezahrnuje izolaci ze zesíťovaného polyetylenu, jejíž přípustná teplota je 90 stupňů Celsia. co máme dělat?

Níže je uveden vzorec použitý k výpočtu všech hodnot v této tabulce.

Zkontrolujeme vzorec pro jádro s izolací (60 stupňů) a vzduchem (standardní teplota 25 stupňů), skutečná teplota vzduchu je 5 stupňů Celsia.

Aby se neztrácel čas elektrikářů a projektantů zbytečnými výpočty, a aby se okamžitě vzaly hotové hodnoty, poskytuje Kód pro elektroinstalaci místo vzorce tabulku.

Rovnice tepelné bilance se nám bude hodit v budoucích tématech souvisejících s výpočty elektrické zátěže. To je zatím vše.