Určujeme oblast záře

Proč stále správně určit průřez kabelu? Co se stane, když nainstalujete špatný kabel? Předpokládejme, že spočítáte, že jmenovité zatížení tohoto vedení je 25 A, což znamená, že k instalaci elektrického vedení potřebujete kabel o průměru 2,5 mm. sq Máte kabel bez označení (značky by mohly být vymazány nebo rozmazané), který vypadá jako čtverec 2,5 mm, ale ve skutečnosti je menší – 1,5 mm. sq Kabel o průřezu 1,5 mm takové zatížení nevydrží, protože je určen pro vedení se zatížením 10-12 A. V důsledku toho se izolace zahřeje a roztaví, což hrozí zkratem a v důsledku toho požár. Stává se, že zakoupený kabel má ve skutečnosti menší průřez, než udává výrobce. Řekněme, že jste zakoupili drát o průřezu 4 mm, ačkoli ve skutečnosti je průřez 3,5 mm. V důsledku toho se také snižuje nosnost, což s sebou nese negativní důsledky. Proč může být průřez kabelu menší, než je uvedeno? Některé společnosti tedy chtějí ušetřit spoustu peněz, a proto snižují průřez vodiče. Znalost skutečného průřezu vodiče je proto nezbytná pro bezpečný a dlouhodobý provoz.

Výpočet průřezu kabelu pomocí improvizovaných prostředků

Chcete-li vypočítat plochu průřezu jádra, musíte nejprve znát jeho průměr. K tomu pomůže mikrometr – speciální přístroj, který s vysokou přesností změří průměr drátěného jádra. Pro stejný úkol je vhodné posuvné měřítko. Profesionální elektrikář musí kvůli specifické povaze práce zakoupit mikrometr. Pro běžného člověka, který potřebuje jednou provést měření, nemá smysl kupovat mikrometr. Co ale dělat, když doma nemáte ani třmen? Existuje zcela důstojná alternativní metoda. Budete potřebovat pravítko, tužku nebo pero. Jen se nepokoušejte měřit průměr pravítkem! Tato metoda způsobí velkou chybu. Pravítko budete potřebovat o něco později. Vezměte kus drátu, předem zbavený asi 1 cm izolace, a omotejte ho kolem tužky. Je důležité zabalit co nejtěsněji! Pokud jsou mezi závity mezery, měření budou nesprávná. Spočítá se, kolik je závitů, a jejich délka se měří pravítkem. Například tužka má 40 závitů, délka závitů je 21 mm. Délka závitů se vydělí jejich počtem a získá se průměr jádra (37/37 = 21).

Trochu geometrie

Dále si musíte zapamatovat kurz školní geometrie a použít vzorec pro výpočet plochy kruhu: (S=PI*D2/4) , abyste si usnadnili výpočty, můžete vzorec transformovat (S=0,785*D2) Kde D – průměr a 0,785 – Číslo PI děleno 4. Dosadíme naše hodnoty, zaokrouhlíme výsledek na setiny: (1,762*1,762)*0,785=2,44 mm. Přesnost získaných údajů závisí na hustotě vinutí a počtu závitů – čím více jich bude, tím přesnější bude výsledek. Pomocí této jednoduché metody můžete vypočítat průřez jednožilového kabelu.

Určení průřezu lanka

Ale co když je kabel vícežilový? Bude vyžadována hodnota průřezu jednoho z jader a vypočítá se pomocí výše uvedeného vzorce. Dále se plocha jednoho jádra vynásobí jejich počtem. No, například: plocha jádra je 0,2 mm, celkem je 15 jader Vynásobíme: 15 * 0,2 = 3 mm. Stává se však, že dráty v kabelu těsně nezapadají a mezi nimi se vytvoří mezera, kterou je třeba vzít v úvahu. Pokud taková mezera existuje, výsledek se vynásobí 0,9. Vezměme naše hodnoty: 3*0,9=2,7.

Je pravda, že tato metoda určení má své nevýhody – s její pomocí můžete zjistit pouze úseky malých velikostí. Opravdu by šlo omotat kolem tužky drátek o průřezu 6mm? náměstí Zde se samozřejmě neobejdete bez speciálního zařízení. Existují speciální tabulky se jmenovitým průřezem kabelů, jednožilových i vícežilových, a odpovídajícími hodnotami průměrů. Ale pro instalaci elektroinstalace ve vašem bytě bude zcela dostačující metoda tužky. Maloobchodní řetězec „Planet Electric“ má velký sortiment kabelových a drátěných výrobků, které naleznete v našem katalogu.

Chcete-li opravit starou elektroinstalaci nebo nainstalovat novou elektroinstalaci, musíte vybrat kabel požadovaného průřezu, aby vydržel očekávané zatížení.

Pokud je stará kabeláž vadná, musíte ji vyměnit, ale než ji vyměníte za podobnou, zjistěte, proč k problému došlo u starého. Je možné, že došlo pouze k mechanickému poškození, nebo se izolace stala nepoužitelnou a ještě závažnějším problémem je porucha elektroinstalace z důvodu překročení povolené zátěže.

<strong>Jaký je rozdíl mezi kabelovými produkty a jaké jsou hlavní vlastnosti?</strong>

Začněme tím, že určíme, jaké napětí je v síti, ve které budou kabely fungovat. Pro domácí sítě se často používají kabely a vodiče typu VVG, PUGNP (pouze je to zakázáno moderními požadavky PUE kvůli velkým tolerancím průřezu při výrobě až 30% a přípustné tloušťce izolační vrstvy je 0.3 mm oproti 0.4 u PUE), ShVVP a další.

Pokud se vzdálíme od definic, rozdíl mezi drátem a kabelem je minimální, hlavně podle definice v GOST nebo specifikací, podle kterých se vyrábí. Koneckonců, na trhu je velké množství drátů s 2-3 žilami a dvěma vrstvami izolace, například stejný PUGNP nebo PUNP.

<strong>Přípustné napětí je určeno izolací kabelu</strong>

Pro výběr kabelu se kromě napětí zohledňují i ​​podmínky, ve kterých bude pracovat pro připojení pohyblivých nástrojů a zařízení, musí být flexibilní pro připojení stacionárních prvků, je to v zásadě jedno; ale je lepší dát přednost kabelu s monolitickým jádrem.

Rozhodujícím faktorem při nákupu je průřez jádra, měří se v mm2 a závisí na něm schopnost vodiče odolat dlouhodobé zátěži.

<strong>Co ovlivňuje přípustný proud procházející kabelem?</strong>

Nejprve se podívejme na základy fyziky. Existuje takový Joule-Lenzův zákon, objevili ho nezávisle na sobě dva vědci James Joule (v roce 1841) a Emilius Lenz (v roce 1842), proto dostal dvojí jméno. Tento zákon tedy kvantitativně popisuje tepelný účinek elektrického proudu protékajícího vodičem.

Pokud to vyjádříme pomocí proudové hustoty, dostaneme následující vzorec:

Vysvětlení: w je výkon generovaného tepla na jednotku objemu, vektor j je proudová hustota vodičem měřená v ampérech na mm2. U měděného drátu odeberte 6 až 10 A na milimetr plochy, kde 6 je pracovní hustota a 10 je krátkodobá. vektor E – intenzita elektrického pole. σ je vodivost média.

Protože vodivost je nepřímo úměrná odporu: σ=1/R

Pokud vyjádříme Joule-Lenzův zákon jako množství tepla v integrálním tvaru, pak:

dQ je tedy množství tepla, které se uvolní za dobu dt v obvodu, kde proud I protéká vodičem s odporem R.

To znamená, že množství tepla je přímo úměrné proudu a odporu. Čím větší je proud a odpor, tím více tepla vzniká. To je nebezpečné, protože v určitém okamžiku dosáhne množství tepla takové hodnoty, že se izolace vodičů roztaví. Možná jste si všimli, že dráty levných kotlů se během provozu znatelně zahřívají, to je ono.

Pokud se na kabelu uvolní napájení, klesne také napětí na jeho koncích připojených k zátěži.

V kalkulátorech pro výpočet průřezů kabelů se obvykle nastavují následující parametry:

• zátěžový proud nebo výkon;
• délka čáry;
• přípustný pokles napětí (obvykle v procentech);

Čím větší odpor, tím více bude klesat napětí a kabel se bude zahřívat, protože se na něm bude uvolňovat energie (P=UI, kde U je úbytek napětí na kabelu, I je proud, který jím protéká).

Všechny výpočty vycházely z proudu a odporu. Odpor vodiče se vypočítá podle vzorce:

Zde: ρ (ro) – rezistivita, l – délka kabelu, S – plocha průřezu.

Odpor závisí na struktuře kovu; hodnoty odporu lze určit z tabulky.

Elektroinstalace využívá především hliník a měď. Měď má odpor 1.68*10-8 Ohm*mm2/m a hliník má odpor 1.8krát větší než měď, tedy 2.82*10-8 Ohm*mm2/m. To znamená, že hliníkový drát se zahřeje téměř 2x více než měděný drát se stejným průřezem a proudem. Z toho vyplývá, že pro položení kabeláže budete muset koupit silnější hliníkový drát a dráty se snadno poškodí.

Proto měděné dráty nahradily měděné dráty z domácí elektroinstalace a použití hliníku v elektroinstalaci je zakázáno, povoleno je pouze použití hliníkových kabelů pro instalaci velmi výkonných elektroinstalací, které spotřebovávají vysoký proud, pak hliníkový drát s křížem -je použit průřez větší než 16 mm2 (viz – Proč nelze hliníkový kabel použít v elektrickém vedení)

<strong>Jak určit odpor drátu podle průměru jádra?</strong>

Existují případy, kdy není známa plocha průřezu jádra, takže ji lze vypočítat podle průměru. Chcete-li určit průměr monolitického jádra, můžete použít posuvné měřítko, pokud jej nemáte, pak vezměte tyč, například kuličkové pero nebo hřebík, pevně naviňte 10 závitů drátu a změřte délku; výsledné spirály s pravítkem, vydělením této délky 10 – získáte průměr jádra.

Chcete-li určit celkový průměr pramene, změřte průměr každého pramene a vynásobte ho počtem pramenů.

Dále vypočítejte průřez pomocí tohoto vzorce:

A znovu se vrátíme k tomuto vzorci pro výpočet odporu drátu:

<strong>Jak určit požadovanou plochu průřezu drátu?</strong>

Nejjednodušší možností je určit plochu průřezu jader pomocí tabulky. Je vhodný pro výpočet nepříliš dlouhých vedení položených za normálních podmínek (s normální okolní teplotou). Takto si také můžete vybrat drát pro prodlužovací kabel. Upozorňujeme, že tabulka ukazuje průřezy při určitém proudu a výkonu v jednofázové a třífázové síti pro hliník a měď.

Při počítání dlouhých řad (více než 10 metrů) je lepší takovou tabulku nepoužívat. Musíme provést výpočty. Nejrychlejší způsob je použít kalkulačku. Algoritmus výpočtu je následující:

Berou přípustnou ztrátu napětí (ne více než 5 %), to znamená, že při síťovém napětí 220 V a přípustné ztrátě napětí 5 % na kabelu by úbytek napětí (od konce ke konci) neměl překročit:

Nyní, když známe proud, který poteče, můžeme vypočítat odpor kabelu. U dvouvodičového vedení se odpor násobí 2, protože proud protéká dvěma vodiči, při délce 10 m je celková délka vodičů 20 m.

Odtud se pomocí výše uvedených vzorců vypočítá požadovaný průřez kabelu.

Můžete to udělat automaticky ze svého smartphonu pomocí aplikací Mobile Electrician a electroDroid. Pouze v kalkulačce není uvedena celková délka vodičů, ale délka vedení od zdroje energie k přijímači elektřiny.

<strong>Závěr</strong>

Správně vypočítaná elektroinstalace je již 50% zárukou jejího úspěšného fungování, druhá polovina závisí na správné instalaci. Je třeba vzít v úvahu všechny vlastnosti zapojení a maximální spotřebu energie všech spotřebitelů. Současně zadejte rezervu pro přípustný proud 20-40% „pro každý případ“.