Pika ja usaldusväärse kaabelteenuse tagamiseks tuleb see õigesti valida ja arvutada. Elektrikud valivad juhtmestiku paigaldamisel enamasti juhtmete ristlõike, tuginedes peamiselt kogemustele. Mõnikord põhjustab see vigu. Kaabli ristlõike arvutamine on vajalik eelkõige elektriohutuse seisukoh alt. See on vale, kui juhi läbimõõt on nõutavast väiksem või suurem.
Kaabli sektsioon liiga madal
See juhtum on kõige ohtlikum, kuna juhid kuumenevad suure voolutiheduse tõttu üle, samas kui isolatsioon sulab ja tekib lühis. See võib samuti hävitada elektriseadmeid, põhjustada tulekahju ja töötajad võivad sattuda pingesse. Kui paigaldate kaablile kaitselüliti, töötab see liiga sageli, mis tekitab ebamugavust.
Kaabli sektsioon on nõutavast kõrgem
Siin on peamine tegur majanduslik. Mida suurem on traadi ristlõige, seda kallim see on. Kui teete kogu korteri juhtmestiku suure varuga, läheb see maksma suure summa. Mõnikord on soovitatav teha põhisisend suuremast ristlõikest, kui on oodata koduvõrgu koormuse edasist suurenemist.
Kui seate kaabli jaoks sobiva kaitselüliti, on järgmised read ülekoormatud, kui mõni neist ei rakendu oma kaitselülitit.
Kuidas arvutada kaabli suurust?
Enne paigaldamist on soovitatav arvutada kaabli ristlõige vastav alt koormusele. Igal juhtmel on teatud võimsus, mis ei tohiks olla väiksem ühendatud elektriseadmete omast.
Toite arvutamine
Lihtsaim viis on arvutada sisendjuhtme kogukoormus. Kaabli ristlõike arvutamine vastav alt koormusele taandatakse tarbijate koguvõimsuse määramisele. Igal neist on oma nimiväärtus, mis on märgitud kastile või passi. Seejärel korrutatakse koguvõimsus koefitsiendiga 0,75. See on tingitud asjaolust, et kõiki seadmeid ei saa korraga sisse lülitada. Nõutava suuruse lõplikuks määramiseks kasutatakse kaabli läbilõike arvutamise tabelit.
Kaabli läbilõike arvutamine voolu järgi
Täpsem meetod on praeguse koormuse arvutamine. Kaabli ristlõige arvutatakse seda läbiva voolu määramise teel. Ühefaasilise võrgu puhul kasutatakse järgmist valemit:
Icalc.=P/(Unom∙cosφ),
kus P - koormusvõimsus, Unom. - võrgupinge (220 V).
Kui maja aktiivsete koormuste koguvõimsus on 10kW, siis nimivool Iarvestus mõnedes eritabelites näidatud), samuti ülekoormamiseks elektriseadmete sisselülitamisel umbes 5 A. Selle tulemusena Iarvut.=46 + 5=51 A.
Südamike paksuse määrab teatmeteos. Kaabli ristlõike arvutamine tabelite abil muudab pideva voolu jaoks sobiva suuruse leidmise lihtsaks. Õhu kaudu majja pandud kolmesoonelise kaabli jaoks tuleb valida väärtus suurema standardsektsiooni suunas. See on 10 mm2. Enesearvutuse õigsust saab kontrollida veebikalkulaatori – kaablilõike arvutamise abil, mille leiate mõnest allikast.
Kaabliküte voolu ajal
Kui koormus töötab, tekib kaablis soojust:
Q=I2Rn w/cm, kus I on vool, R on elektritakistus, n on südamike arv.
Avaldisest järeldub, et vabanev võimsus on võrdeline läbi juhtme voolava voolu ruuduga.
Lubatava voolu arvutamine vastav alt juhi küttetemperatuurile
Kaabel ei saa lõputult kuumeneda, kuna soojus hajub keskkonda. Lõpuks tekib tasakaal ja juhtmete konstantne temperatuur.
Pideva protsessi jaoks on suhe tõene:
P=∆t/∑S=(tw - tav)/(∑S),
kus ∆t=tw-tav - vaheaine ja südamiku temperatuuri erinevus, ∑S - temperatuuritaluvus.
Kaablit läbiv pikaajaline lubatud vool leitakse avaldisest:
Iadd=√((tadd - tav)/(Rn ∑S)),
kus tlisa - südamiku lubatud küttetemperatuur (sõltub kaabli tüübist ja paigaldusviisist). Tavaliselt on see tavarežiimis 70 kraadi ja hädaolukorras 80 kraadi.
Soojuse hajumise tingimused, kui kaabel töötab
Kaabli paigaldamisel keskkonda määrab soojuse hajumise selle koostis ja niiskus. Pinnase arvutuslikuks eritakistuseks eeldatakse tavaliselt 120 Ohm∙°C/W (savi koos liivaga niiskusesisaldusega 12-14%). Täpsustuseks peaksite teadma söötme koostist, mille järel saate tabelite järgi leida materjali vastupidavuse. Soojusjuhtivuse suurendamiseks kaetakse kaevik saviga. Ehitusprahi ja kivide olemasolu selles ei ole lubatud.
Kaabli soojusülekanne õhu kaudu on väga madal. See süveneb veelgi kaabelkanalisse paigaldamisel, kus tekivad täiendavad õhukihid. Siin tuleks praegust koormust arvutuslikuga võrreldes vähendada. Kaablite ja juhtmete tehnilistes omadustes on antud lubatud lühise temperatuur, mis on PVC isolatsiooni jaoks 120 ° C. Mullakindlus on 70% koguarvust ja on arvutustes peamine. Aja jooksul suureneb isolatsiooni juhtivus, kuna see kuivab. Seda tuleb arvutustes arvesse võtta.
Kaabli pingelangus
Tänu sellele, et juhtmetel on elektritakistus, kulub osa pingest nende soojendamisele ja tarbijani tuleb vähem, kui oli liini alguses. Selle tulemusena kaob soojuskadude tõttu potentsiaal kogu juhtme pikkuses.
Kaablit tuleb mitte ainult valida ristlõike järgi, et tagada selle toimivus, vaid arvestada ka kaugusega, mille kaudu energiat edastatakse. Koormuse suurenemine toob kaasa voolu suurenemise läbi juhi. Samal ajal suurenevad kaod.
Prožektoritele rakendatakse väikest pinget. Kui see veidi väheneb, on see kohe märgatav. Kui valite valed juhtmed, näevad toiteallikast kaugemal asuvad pirnid tuhmid välja. Pinge väheneb oluliselt igas järgnevas sektsioonis ja see kajastub valgustuse heleduses. Seetõttu on vaja arvutada kaabli ristlõige piki pikkust.
Kaabli kõige olulisem osa on tarbija, mis asub teistest kõige kaugemal. Kaod arvestatakse valdav alt selle koormuse puhul.
Juhi sektsioonis L on pingelangus:
∆U=(Pr + Qx)L/Un,
kus P ja Q on aktiiv- ja reaktiivvõimsus, r ja x on sektsiooni L aktiiv- ja reaktants ning Un - nimipinge, mille juures koormus tavaliselt töötab.
Lubatud ∆U toiteallikatest põhisisenditesse ei ületa ±5% elamute ja toiteahelate valgustamiseks. Sisendist koormuseni ei tohiks kaod olla suuremad kui 4%. Pikkade liinide puhul tuleb arvestada kaabli induktiivset reaktiivtakistust, mis sõltub külgnevate juhtmete vahelisest kaugusest.
Tarbijate ühendamise meetodid
Koormusi saab ühendada erineval viisil. Kõige levinumad on järgmised viisid:
- võrgu lõpus;
- tarbijad on jaotunud ühtlaselt;
- ühtlaselt jaotatud koormustega liin on ühendatud pikendatud lõiguga.
Näide 1
Seadme võimsus on 4 kW. Kaabli pikkus on 20 m, eritakistus ρ=0,0175 oomi∙mm2.
Voolus määratakse seose põhjal: I=P/Unom=4∙1000/220=18,2 A.
Seejärel võetakse kaabli läbilõike arvutamise tabel ja valitakse sobiv suurus. Vasktraadi puhul on see S=1,5 mm2.
Kaabli lõigu arvutusvalem: S=2ρl/R. Selle kaudu saate määrata kaabli elektritakistuse: R=2∙0,0175∙20/1, 5=0,46 oomi.
R teadaoleva väärtuse põhjal saame määrata ∆U=IR/U∙100%=18,2100∙0,46/220∙100=3,8%.
Arvutuse tulemus ei ületa 5%, mis tähendab, et kahjud on vastuvõetavad. Suurte kadude korral oleks vaja kaablisüdamike ristlõiget suurendada, valides standardvahemikust kõrvaloleva, suurema suuruse - 2,5 mm2.
Näide 2
Kolm valgustusahelat on ühendatud paralleelselt üksteisega tasakaalustatud kolmefaasilise liini ühes faasis, mis koosneb neljajuhtmelisest kaablist 70 mm2 50 m pikk ja kannab voolu 150 A. Igaühele20 m pikkused valgustusliinid kannavad voolu 20 A.
Faasidevahelised kaod tegeliku koormuse korral on järgmised: ∆Ufaas=150∙0,05∙0,55=4,1 V. Nüüd peate määrama kaotuse neutraalide vahel ja faas, kuna valgustus on ühendatud pingega 220 V: ∆Ufn=4, 1/√3=2, 36 V.
Ühel ühendatud valgustusahelal on pingelangus: ∆U=18∙20∙0, 02=7, 2 V. Kogukaod määratakse Ukokku summaga=(2, 4+7, 2)/230∙100=4,2%. Arvutatud väärtus jääb alla lubatud kadu, mis on 6%.
Järeldus
Juhtmete kaitsmiseks ülekuumenemise eest pikaajalise koormuse korral arvutatakse tabelite abil kaabli ristlõige pikaajalise lubatud voolu järgi. Lisaks on vaja õigesti arvutada juhtmed ja kaablid, et pingekadu neis ei oleks tavapärasest suurem. Samal ajal summeeritakse nendega kaod toiteahelas.
