Calcularea secțiunii transversale a sârmei prin consum de energie

În cazul înlocuirii sau instalării cablurilor electrice, este necesar să se calculeze cu exactitate parametrii cablului care va fi utilizat. Unul dintre parametrii cheie este secțiunea transversală a sârmei, care determină ce sarcină de putere poate fi conectată la fir. Un fir care este prea slab poate să nu reziste la sarcină, iar cu o secțiune transversală excesiv de mare, va costa de mai multe ori mai mult. De asemenea, trebuie reținut faptul că, cu cât secțiunea transversală a conductoarelor este mai mică, cu atât este mai mare rezistența lor electrică, de aceea este necesar să se țină cont și de lungimea firului și de modul în care este așezat.

Ce trebuie sa stii

Dacă tăiați orice cablu, atunci sub straturile de material izolant, un miez de sârmă va deveni vizibil, care este conductorul curentului electric. Când firul este tăiat (tăiat), apoi în punctul tăiat, miezul este vizibil sub formă de cerc, a cărui suprafață se numește secțiunea transversală a miezului de sârmă și se măsoară în mm² (milimetri pătrați). Prin urmare, alegerea secțiunii optime a sârmei, de fapt, este selectat diametrul conductoarelor sale de transport curent.

Deoarece partea conductivă a cablului este metalică, iar izolarea este realizată din PVC, cauciuc sau materiale similare, firele pot fi împărțite condiționat în trei niveluri în funcție de nivelul de rezistență la situații anormale:

1. Conductorul și izolația sunt păstrate intacte. Acestea. supraîncălzirea firului s-a produs în limita admisă și nu s-a întâmplat nimic.
2. Izolația se topește, dar miezul de metal rămâne neschimbat. După eliminarea defecțiunii, funcționarea ulterioară a unui astfel de fir este imposibilă - necesită înlocuire obligatorie.
3. Combustia izolării și topirea bazei metalice. Aceasta este de obicei consecința unui scurtcircuit.

Să știți cum să calculați secțiunea transversală este doar ceea ce este necesar pentru a exclude a doua și a treia opțiune, deoarece pe lângă cablul în sine, sunt selectate dispozitive de protecție pentru cablaje care opresc linia atunci când curentul crește.

Sortarea elementelor de bază

Singura modalitate de a ridica un fir de înaltă calitate într-un apartament sau o casă de-a lungul secțiunii transversale a unui conductor de transport curent este de a ști cu ce putere vor fi conectate dispozitivele. Această metodă este denumită și „prin sarcină”, deoarece în circuitele electrice, toate dispozitivele conectate sunt considerate sarcină sau rezistență.

Mai întâi trebuie să determinați puterea dispozitivelor. Acest lucru se poate face în mai multe moduri:

1. găsiți informații despre acesta în pașaportul tehnic al dispozitivului;
2. puterea este indicată pe dispozitivele în sine - de obicei este indicată pe plăci metalice sau autocolante, deși ele pot fi marcate pur și simplu pe carcasă.
3. măsurați puterea curentă în timpul funcționării și calculați puterea - o metodă exotică care este utilizată în cazuri excepționale atunci când este nevoie de rezultate exacte.

Dacă dispozitivul este fabricat în Rusia, Ucraina sau Belarus, puterea de pe acesta este indicată întotdeauna ca W (watt) sau kW (kilowatt). Dacă produsul este european, asiatic sau american, litera este W. Sarcina utilizată pe astfel de dispozitive este desemnată ca „TOT” sau „TOT MAX”.

Dacă nu a fost posibil să stabiliți cu exactitate puterea dispozitivului, puteți lua datele medii pentru calcul.

Acest lucru înseamnă că, în acest caz, este necesar să se țină cont de puterea maximă posibilă a dispozitivelor și să se selecteze secțiunile de cablu corespunzătoare pentru acestea în ceea ce privește consumul de energie. În caz contrar, cablul se poate supraîncălzi în timpul funcționării, până la un incendiu în izolație.

Cum se calculează

Atunci când calculați secțiunea transversală a unui fir, trebuie să vă amintiți un model simplu - cu cât mai multe dispozitive conectate la acesta consumă curent, cu atât diametrul miezului este mai mare și cu atât mai masiv este firul. Cel mai simplu mod de a determina secțiunea transversală este într-un miez cu un singur fir folosind următoarea formulă:

Aici d - înseamnă diametrul miezului (mm), iar S - aria de secțiune necesară (mm²).

Este puțin mai dificil să calculăm diametrul unui miez cu mai multe fire - aici trebuie să măsurați diametrul fiecărui fir individual și să găsiți valoarea lor medie, atunci formula ia următoarea formă:

Unde n este numărul de nuclee, d este diametrul mediu, S este zona de secțiune transversală căutată. De asemenea, este permisă măsurarea diametrului unui fir și înmulțirea rezultatului cu numărul lor. Formula rămâne aceeași, doar d nu este acum diametrul mediu, ci măsurată de-a lungul unui fir.

Dacă sunt prevăzute multe calcule, atunci puteți calcula secțiunea transversală a firului folosind un calculator special de secțiuni transversale de cablu online, în care trebuie doar să introduceți toate datele despre numărul și diametrul conductorului de transport curent și acesta va da rezultatul.

Caracteristici ale secțiunii transversale a cablurilor electrice din diferite materiale

Cablarea din aluminiu, care era folosită încă din vremea sovietică, este acum interzisă pentru instalarea cablurilor interne, dar este încă folosită ca opțiune cea mai bugetară, în ciuda duratei sale de viață relativ reduse și a fiabilității generale. Când este supraîncălzit, începe să se sfărâme, se oxidează mai repede în aer și are o conductivitate electrică mai mică - asta înseamnă că, cu aceeași secțiune transversală a firelor, cupru este capabil să treacă mai mult curent prin el însuși decât aluminiul.

Un cablu de cupru are o rezistență și o rezistență semnificative la coroziune, așa că, dacă trebuie să schimbați toate cablurile, este recomandat să utilizați un cablu de cupru, mai ales că aceasta este o cerință directă a PUE. Întrucât sârma de cupru este mai scumpă decât aluminiul, cunoașterea valorilor potrivite ale secțiunii transversale la utilizarea acestuia va reprezenta o economie semnificativă pentru estimare.

Când așezați cabluri ascunse acasă, este mai bine să alegeți un cablu cu un singur fir, deoarece este mai ușor de instalat și nu necesită pași suplimentari.

Cel mai adesea, astfel de fire sunt folosite pentru a conecta dispozitivele non-staționare la o rețea: uscător de păr, fier, aparat de ras și altele.

Există un calcul general pentru cablarea standard a apartamentelor, caselor, căsuțelor. Potrivit acestuia, cu o încărcare continuă de 25A, se folosesc secțiuni de sârmă pentru curent (cupru) 4,0 mm² și un diametru de 2,26 mm. În conformitate cu aceste calcule, pe linie este instalat un întreruptor (mașină automată), care este de obicei montat în cutia de plumb din punctul în care firele intră în apartament sau casă.

Secțiune transversală a cablurilor cu cablaj deschis sau închis

Când impulsurile de curent se deplasează de-a lungul conductorului, acesta se încălzește. Cu cât este mai curentă, cu atât este mai puternică căldura. Același curent care curge prin fire de diametre diferite are un efect ambiguu asupra generarii de căldură. Cu cât este mai mică secțiunea transversală, cu atât este mai mare încălzire din sarcină.

Prin urmare, dacă linia este deschisă, puteți reduce secțiunea - să luați fire mai puțin puternice. În acest caz, se răcește mai repede și izolația nu se deteriorează.Cu o metodă de instalare închisă, situația se înrăutățește - căldura dispare mai lent, iar aici este deja nevoie de un material mai puternic - fire ale unei secțiuni transversale mai mari.

Proiectarea cablajului și achiziționarea cantității potrivite de consumabile necesită abilități de proiectare. Va trebui să faceți următoarele:

1. Desenați un plan al unui apartament sau al altor spații unde este planificat și marcați prizele și lămpile viitoare.
2. Aflați puterea tuturor dispozitivelor și aparatelor electrocasnice disponibile: lămpi, aparate de încălzit, ceainice, uscător de păr, etc. Acest lucru vă va permite să rămâneți la cea mai bună opțiune.
3. Măsurați lungimea liniei planificate și adăugați toți parametrii colectați împreună.
4. Selectați o marcă de cablu. Pentru cablaje interne, sârma plată este cea mai bună.
5. Cumpărați suma necesară.

Culoarea generală acceptată a izolației miezului nu depinde în niciun fel de secțiunea lor și este utilizată numai pentru ușurința instalării:

• albastru - pentru neutru;
• galben-verde - împământare;
• alb, maro și altele - conductoare de fază.

Este mai bine să instalați mai multe comutatoare și să le semnați imediat: de exemplu, "bucătărie", "dormitor", etc. Linia de iluminare este întotdeauna separată de mașina de intrare și nu depinde de prize. Chiar dacă în unul dintre ele se produce un scurtcircuit, casa nu va rămâne fără lumină și, dacă este necesar, se pot face reparații cu iluminare normală, fără a folosi o lanternă sau lumânări.

Recomandări suplimentare:

• Este întotdeauna mai bine să alegeți secțiunea transversală a sârmei cu o marjă - economisirea este bună, dar ar trebui să fie rezonabilă și nu se știe ce va fi inclus acolo mai târziu.
• În camerele cu umiditate ridicată, este foarte probabil să fie necesare două straturi de izolație.
• Când cumpărați, trebuie să specificați diametrul de îndoire admisibil al sârmei, în special pentru cele cu un singur fir. Cert este că, dacă îți îndoiți doar cablul, atunci conductivitatea se poate deteriora în acest loc, astfel încât producătorii indică întotdeauna raza de încovoiere admisă, pornind de la diametrul exterior al întregului cablu. Cel mai adesea, această valoare este de 10-15.
• Cablurile de cupru și aluminiu nu se potrivesc sau se conectează în mod obișnuit. Pentru fixarea lor, puteți utiliza blocuri terminale speciale sau șaibe (zincate).

Cum se calculează parametrii cablului necesar

Dacă linia electrică are o lungime impresionantă (100 de metri sau mai mult), atunci toate calculele trebuie făcute ținând cont de pierderile curente care vor apărea direct la cablu. Acest lucru se realizează fără eșec la proiectarea sursei de alimentare a caselor. Toate datele inițiale sunt introduse în proiect în avans, pentru control și reasigurare, acestea sunt verificate folosind rata de putere alocată pentru întreaga casă și lungimea de la aceasta la pol. Următorul tabel ajută la calcularea parametrilor necesari:

Alegerea unei secțiuni de sârmă potrivite la instalarea cablajului electric se face cel mai bine cu o marjă. Dacă există unul, toate dispozitivele noi care au apărut în apartament pot fi activate în siguranță, fără teamă de supraîncărcare.

Dacă aveți nevoie urgentă de a prelungi ieșirea, iar sârma necesară nu este în apropiere, puteți utiliza diferite cabluri conectându-le paralel între ele. Această metodă nu este folosită constant, ci recurgeți la ea în momentele de extremă necesitate, dar dacă este deja folosită și chiar mai mult pentru a conecta un dispozitiv puternic, atunci trebuie să utilizați fire din aceeași secțiune transversală. Dacă această cerință nu poate fi îndeplinită, atunci când se calculează dacă firul va rezista, trebuie luat în calcul numai cablul unei secțiuni transversale mai mici.

Conversia waților în kilowati

La specificarea puterii pentru aparatele electrice mari, se folosesc unități precum wati și kilowati.Prefixul „kilo” înseamnă că numărul trebuie înmulțit cu 1000, deci 1kW = 1000W, 5kW = 5000W, 3kW = 3000W și 1W = 0,001kW etc.

Dispozitivele care consumă o cantitate atât de mică de curent, încât chiar și nu este necesar să fie selectate includ:

• frigider;
• Încărcător;
• TELEVIZOR;
• radiotelefon;
• lămpi de noapte și lămpi de podea.

Dar dacă, de exemplu, un încălzitor este conectat la aceeași priză, atunci trebuie făcute calcule.

Alegerea secțiunii transversale a cablurilor va fi cea mai importantă componentă a oricărui proiect de circuit electric, de la spații până la rețele orașe sau industriale. Selecția corectă asigură siguranța electrică, incendiul și economia bugetului proiectului.

Videoclipuri utile