من أجل التثبيت الصحيح والآمن لكابلات الأسلاك، من الضروري إجراء حساب أولي لاستهلاك الطاقة المتوقع. قد يؤدي عدم الامتثال لمتطلبات اختيار المقطع العرضي للكابل المستخدم لتوصيل الأسلاك إلى ذوبان العزل ونشوب حريق.

يمكن تقسيم حساب المقطع العرضي للكابل لنظام توصيلات كهربائية معين إلى عدة مراحل:

1. توزيع مستهلكي الكهرباء حسب المجموعات؛
2. تحديد الحد الأقصى الحالي لكل قطعة.
3. اختيار المقطع العرضي للكابل.

يجب تقسيم جميع الأجهزة الكهربائية المستهلكة إلى عدة مجموعات بحيث لا يتجاوز إجمالي استهلاك الطاقة للمجموعة الواحدة حوالي 2.5-3 كيلو واط. هذا سيسمح لك بالاختيار كابل النحاسمع مقطع عرضي لا يزيد عن 2.5 متر مربع. مم. يتم عرض تصنيفات الطاقة لبعض الأجهزة المنزلية الرئيسية في الجدول 1.

الجدول 1. قيم الطاقة للأجهزة المنزلية الرئيسية.

يجب أن يتواجد المستهلكون المدمجون في مجموعة واحدة جغرافيًا في نفس المكان تقريبًا، نظرًا لأنهم متصلون بنفس الكابل. إذا تم تشغيل الكائن المتصل بالكامل من شبكة أحادية الطورفإن عدد المجموعات وتوزيع المستهلكين لا يلعبان دورًا مهمًا. إذا كان مصدر الطاقة ثلاثي الطور، فمن المستحسن تقسيم المستهلكين إلى مجموعات بحيث تتلقى كل مرحلة نفس الطاقة تقريبًا.
ومن ثم يمكن حساب نسبة التناقض باستخدام الصيغة = 100% — (Pmin/Pmax*100%)، حيث Pmax هو الحد الأقصى لإجمالي الطاقة لكل مرحلة، Pmin هو الحد الأدنى لإجمالي الطاقة لكل مرحلة. كلما انخفضت نسبة تناقض الطاقة، كلما كان ذلك أفضل.

حساب الحد الأقصى الحالي لكل مجموعة من المستهلكين

بمجرد العثور على استهلاك الطاقة لكل مجموعة، يمكن حساب الحد الأقصى للتيار. من الأفضل أن تأخذ معامل الطلب (Kc) يساوي 1 في كل مكان، حيث لا يتم استبعاد استخدام جميع عناصر مجموعة واحدة في نفس الوقت (على سبيل المثال، يمكنك في نفس الوقت تشغيل جميع الأجهزة المنزلية التي تنتمي إلى مجموعة واحدة من المستهلكين ). ثم الصيغ لمرحلة واحدة و شبكة ثلاثية الطورسوف تبدو مثل:

Icalc = Pcalc / (Unom * cosφ)
بالنسبة لشبكة أحادية الطور، يكون جهد الشبكة في هذه الحالة 220 فولت،

Icalc = Pcalc / (√3 * Unom * cosφ)
لشبكة ثلاثية الطور جهد الشبكة 380 فولت.

عند تركيب الأسلاك الكهربائية في العقود الأخيرة، الطريقة المستخدمة. يتم تفسير ذلك من خلال مجموعة كاملة من الخصائص التي يمتلكها الأنبوب المموج، ولكن في نفس الوقت، عند العمل معه، من الضروري الالتزام بقواعد معينة.

غالبًا ما يمكنك العثور على مصطلحات دلتا واتصال النجوم، من الناحية النظرية والعملية، والطور والجهد الخطي - سيساعدك مصطلح مثير للاهتمام على فهم الاختلافات بينهما.

قيمة جيب التمام للأجهزة المنزلية والإضاءة المتوهجة تساوي 1 إضاءة LED– 0.95 ل إضاءة الفلورسنت- 0.92. تم العثور على الوسط الحسابي لجيب التمام للمجموعة. تعتمد قيمته على جيب تمام الجهاز الذي يستهلك أكبر قدر من الطاقة في مجموعة معينة. وبالتالي، معرفة التيارات في جميع أقسام الأسلاك، يمكنك البدء في تحديد المقطع العرضي للأسلاك والكابلات.

اختيار المقطع العرضي للكابل على أساس الطاقة

بمجرد معرفة الحد الأقصى للتيار المحسوب، يمكنك البدء في اختيار الكابلات. يمكن القيام بذلك بطريقتين، ولكن أسهل طريقة هي تحديد المقطع العرضي للكابل المطلوب باستخدام البيانات الجدولية. ترد في الجدول أدناه معلمات اختيار كابلات النحاس والألومنيوم.

الجدول 2. بيانات اختيار المقطع العرضي للكابل بموصلات نحاسية وكابل مصنوع من الألومنيوم.

عند تخطيط الأسلاك الكهربائية يفضل اختيار الكابلات من نفس المادة. اتصال النحاس و أسلاك الألمنيوميحظر التواء عادي بموجب قواعد السلامة من الحرائق، لأنه عندما تتقلب درجات الحرارة، تتوسع هذه المعادن بشكل مختلف، مما يؤدي إلى تكوين فجوات بين جهات الاتصال وإطلاق الحرارة. إذا كانت هناك حاجة لتوصيل الكابلات من مواد مختلفةفمن الأفضل استخدام المحطات الطرفية المصممة خصيصًا لهذا الغرض.

فيديو مع صيغ لحساب المقطع العرضي للكابل

يتيح لك الحساب الصحيح للكابل من حيث الطاقة والطول تجنب مشاكل الأحمال الكهربائية. ونتيجة لذلك، فمن الممكن تجنب حدوث ذلك ماس كهربائىوارتفاع درجة حرارة الخط. تختلف الكابلات الكهربائية في السمك وعدد النوى داخل السلك. يمكن أن يتسبب العنصر المحدد بشكل غير صحيح في فشل مبكر الأجهزة المنزليةأو حريق الأسلاك في مساحة المعيشة.

كيفية حساب المواد الاستهلاكية بشكل صحيح؟ ما الذي يجب أن توليه اهتمامًا خاصًا أثناء عملية الاختيار؟ نلفت انتباهكم تعليمات مفصلةلحساب المقطع العرضي للكابل. فيما يلي صيغ مفصلة تجعل المهمة أسهل.

القواعد الأساسية للحساب الصحيح

أثناء عملية الأسلاك، يتم استخدام كابل خاص مع عزل مطاطي. كقاعدة عامة، فهي قادرة على تحمل الجهد الذي لا يتجاوز قوة 1 كيلو فولت. هناك نماذج مختلفة من الأسلاك معروضة للبيع والتي يمكن استخدامها داخل المساحة لدوائر الشوارع ومستويات الجدران.

غالبًا ما تحمل هذه المنتجات العلامة التجارية VVg أو AVVG. وهي تختلف في مساحة المقطع العرضي وعدد النوى المعدنية داخل الكابل. لتوصيل الطاقة الكهربائية إلى الأجهزة المنزلية، يتم استخدام نوع آخر يسمى PVC.

قبل إجراء عملية الشراء، يوصى بحساب المقطع العرضي للكابل بدقة وفقًا للحمل والمساحة بالنسبة للجهاز الكهربائي. يفعل الاختيار الصحيحسوف تساعد المعلومات حول قوة التيار الذي سينتشر عبر هذا الكابل.

وترد التوصيات الرئيسية للحساب الصحيح في دليل قواعد التركيبات الكهربائية. الاسم المختصر للمادة (PUE). فيما يلي سبعة منشورات تصف بالتفصيل جميع تقنيات مد الأسلاك الكهربائية.

ويصاحب التثبيت غير الصحيح غرامات إدارية. بالإضافة إلى ذلك، تؤدي الحسابات غير الصحيحة إلى فشل الدائرة الكهربائية ونشوب حريق في الأجهزة المنزلية. الأضرار الناجمة عن الحريق تسبب تكاليف مالية كبيرة وتسبب أضرارا جسيمة لصحة الإنسان.

صيغة الحساب الأساسية

غالبًا ما يطرح العديد من الكهربائيين المبتدئين السؤال التالي: "لماذا من المهم حساب مساحة المقطع العرضي للكابل الكهربائي بشكل صحيح؟" انها في الواقع بسيطة جدا. للقيام بذلك، دعونا نتذكر قوانين الفيزياء.

يبدأ التيار الكهربائي الذي يتحرك على طول السلك في تسخينه. في هذه الحالة، كلما زادت الطاقة، كلما ارتفعت درجة حرارة سطحه. يمكن حساب الطاقة النشطة للكهرباء باستخدام الصيغة التالية:

Р = واجهة المستخدم cos y=I2*R.

R - بمثابة مقاومة نشطة. باستخدام هذه الصيغة لحساب المقطع العرضي للكابل، يمكن ملاحظة أن الطاقة تعتمد بشكل مباشر على المقاومة العرضية وكثافة التيار. بعبارات بسيطة، كلما زادت الطاقة، زادت سرعة تسخين سطح الكابل.

تعتمد مقاومة الموصلات بشكل مباشر على المادة التي صنعت منها، وكذلك على طولها. يتم إجراء الحسابات وفقًا للصيغة:

ع هو مؤشر المقاومة.

أنا كمية تقيس طول الموصل؛

S - بمثابة منطقة مستعرضة.

وفقا لهذه الحسابات، فمن الواضح أنه مع مساحة موصل أصغر، تكون مقاومته أكبر.

عند شراء كابل، من المهم أن تأخذ بعين الاعتبار قطره ومساحته. ويمكن حساب ذلك باستخدام الصيغة التالية:

هنا د هو القطر بالإضافة إلى ذلك، لا ينصح بنسيان مقاومة المنتج. تتمتع موصلات الألومنيوم بقيمة مقاومة أعلى من الموصلات النحاسية. ولهذا السبب من الأفضل اختيار منتجات الألمنيوم ذات المعلمة الأكبر.

لتسهيل عملية الاختيار، تساعد الجداول الخاصة للحساب الصحيح للمقاطع العرضية للسلك.

الحساب حسب الطاقة والتيار

يعتمد حساب المقطع العرضي بشكل مباشر على إجمالي كمية الطاقة المستهلكة. إذا كانت القوة الكلية معروفة، فيمكن تحديد قوة التيار الانتقائي.

للقيام بذلك، نستخدم الصيغة التالية:

• ف هو الطاقة الكهربائيةتقاس بالواط؛
• يو = 220 واط؛
• K هو المعامل عند تشغيل جميع الأجهزة في وقت واحد؛
• сos – معامل لجهاز كهربائي واحد.

حتى الآن، تم تطوير الآلات الحاسبة الخاصة التي تسهل إلى حد كبير حساب القيم. يجب أن تكون حذرًا للغاية أثناء عملية التثبيت. بعض أنواع الكابلات مخصصة للاستخدام الداخلي، بينما البعض الآخر مناسب لخطوط الطاقة الخارجية.

كيف يؤثر طول الأسلاك الكهربائية على اختيار الكابل المناسب؟

الدائرة الكهربائية الطويلة جدًا تكون مصحوبة بخسائر عالية. وكقاعدة عامة، فإنها تثير تسخين الكابل أثناء التشغيل.

تساعد الصيغة في حساب هذا المعامل:

U= (P*ro +Q* xo) *L /Uh

• P هي القوة النشطة للجهاز.
• س - هو قوة رد الفعل. يتم قياسه بـ W؛
• ro – معامل المقاومة النشط؛
• xo – بمثابة مفاعلة؛
• اه - المؤشر الجهد المقنن. يظهر الحد الأقصى لاستهلاك الأجهزة المنزلية.
• L هو طول الدائرة الكهربائية

بالنسبة للدوائر الطويلة، يتم استخدام قواطع الدائرة الأوتوماتيكية أيضًا لمنع ارتفاع درجة حرارة الموصلات قبل الأوان. وهي مجهزة بفاصل حراري وكهرومغناطيسي. بالإضافة إلى ذلك، تقلل هذه الأجهزة من خطر حدوث دوائر قصيرة.

الحساب عبر الإنترنت للمقطع العرضي للكابل

صور لأقسام الكابلات المختلفة

بادئ ذي بدء، يجب أن يكون كهربائي قادرا على حساب المقطع العرضي للكابل المراد وضعه بشكل صحيح، لأنه إذا تم اختيار المقطع العرضي بشكل غير صحيح، فلن تستمر الشبكة الكهربائية لفترة طويلة. في الحياة اليومية، ستكون هذه المعرفة مفيدة لكل من يقوم بالإصلاحات، ويغير الأسلاك، ويشتري معدات كهربائية جديدة، وفي الوقت نفسه يفكر في موثوقية الشبكة الكهربائية وسلامتهم.

سيضمن المقطع العرضي للأسلاك المحدد بدقة ما يلي:

1. سوف توفرالتشغيل المتواصل لمعداتك على المدى الطويل.
2. سوف يستبعداحتمال نشوب حرائق.
3. سوف يسلممن الحاجة إلى استبدال الأسلاك.
4. سوف تسمحتجنب التكاليف الإضافية لشراء منتج ذو مقطع عرضي كبير.

كيفية اختيار المقطع العرضي للكابل على أساس الطاقة؟

للحساب الصحيح تحتاج:

1. احسبعدد الأجهزة المنزلية في الغرفة (يُنصح بمراعاة الأجهزة التي تخطط لشرائها في المستقبل) وقوتها الإجمالية.
2. جميع الأجهزةقسّمها إلى مجموعتين: تلك التي ستعمل بشكل مستمر، وتلك التي سيتم استخدامها نادرًا، ثم قم بتلخيص صلاحياتها وتحديد وقت التشغيل التقريبي للأسلاك عند التحميل الكامل.
3. يضيفإلى القيمة الناتجة 5٪ - "هامش الأمان".
4. القيمة النهائيةيجب تقسيمها على معامل تشغيل الشبكة، وستكون النتيجة مؤشر طاقة السلك المطلوب، وبعد ذلك، باستخدام جدول تدفق تيار خاص، نحدد المقطع العرضي للنوى للقيمة الناتجة.
5. حدد المنتجمصنوعة من الألومنيوم أو النحاس أو الألومنيوم والنحاس، والتي يتناسب مقطعها العرضي مع قيمة الطاقة الخاصة بك، مع مراعاة جهد الشبكة (220 فولت لمصدر الطاقة المنزلي، 380 فولت لمصدر الطاقة الصناعي).

عليك أن تعرف أن المواد المستخدمة في المنتجات الموصلة هي الألومنيوم والنحاس والألومنيوم والنحاس، ولكل منها مزايا وعيوب.

مميزات كابل الألمنيوم:

1. أخف وزنا وأرخصمن تلك النحاسية.
2. يمتلك 1.73 مرة أقل موصلية من النحاس.
3. عرضة للأكسدةوبعد ذلك يفقدون الموصلية.
4. بعد الاستخدام لفترة طويلةالتوقف عن الحفاظ على شكلها.
5. في البيتلحام غير ممكن.

مميزات الكابل النحاسي:

1. يمتلكمرونة عالية وقوة ميكانيكية.
2. مختلفةكمية صغيرة من المقاومة الكهربائية.
3. عظيم قابلةاللحام والتعليب.
4. إنهم واقفونأكثر بكثير من تلك الألومنيوم.

كابل الألومنيوم والنحاس عبارة عن موصل من الألومنيوم مغطى من الخارج بالنحاس (كمية النحاس 10-30٪) باستخدام طريقة ميكانيكية حرارية.

مميزات كابل الألومنيوم والنحاس:

1. الموصلية أفضلمن منتج الألمنيومولكن أسوأ من النحاس.
2. متأخر , بعد فوات الوقت، خصائص هذا المنتج لا تتدهور، على عكس أسلاك الألمنيوم.
3. تكلفة أقل بكثيرمقارنة بالنحاس.
4. الألومنيوم والنحاسعلى عكس النحاس والألومنيوم، لا يهم اللصوص، حيث أن جامعي المعادن غير الحديدية لا يقبلون الألومنيوم والنحاس بسبب صعوبة فصل المعدنين.

كيف تعرف القوة؟

يتم قياس الطاقة بالواط، كيلووات (W، kW، w، kWt).على كل المعدات الكهربائية الحديثة (المنزلية والصناعية)، يتم الإشارة إلى الطاقة على البطاقة بالإضافة إلى الخصائص الأخرى للمنتج. إذا كانت هذه المعلمة مفقودة لسبب ما، نوصي باستخدام الجدول 1.

الجدول 1 – متوسط ​​قيم الطاقة للأجهزة الكهربائية المنزلية:

الأجهزة الكهربائية		متوسط ​​القوة، W
1.	غلاية	1500
2.	سخان الماء (لحظي)	5000
3.	جزازة العشب	1500
4.	حفر	800
5.	فرن	2000
6.	مدفأة الزيت	900
7.	الكمبيوتر (الكمبيوتر المحمول)	500
8.	فرن الميكروويف	1500
9.	مضخة مياه	1000
10.	ماكينة لحام	2500
11.	غسالة	2500
12.	مطرقة	1300
13.	طابعة	500
14.	تلفزيون	300
15.	محمصة	800
16.	ثلاجة	700
17.	مجفف شعر منزلي	1200
18.	مجفف شعر صناعي	1500
19.	قلاية كهربائية (فرن)	2000
20.	موقد كهربائي	2000
21.	غلاية كهربائية	1400

أمثلة الحساب

التيار المسموح به للكابلات والأسلاك:

مثال 1. حساب شبكة أحادية الطور 220 فولت.

في كثير من الأحيان، المباني السكنيةيتم تشغيلها من شبكة أحادية الطور بجهد 220 فولت. لنفترض أن الطاقة الإجمالية للأجهزة الكهربائية المنزلية، مع الأخذ بعين الاعتبار 5٪ إضافية - "هامش الأمان" هو 7.6 كيلو واط (متوسط ​​الحمل الكهربائي في الشقة) - الآن يمكنك البدء في اختيار مادة الكابل.

للقيام بذلك، نجد قيمة أقرب مقطع عرضي مناسب للكابل في الجدول المقابل لمنشور "قواعد التركيبات الكهربائية" (الجدول 2)، في حالتنا سيكون:

• 4 ملم مربع للنحاس (مصمم للأحمال المستمرة بقدرة 8.3 كيلو واط)؛
• 6 ملم. مربع للألمنيوم (مصمم للأحمال المستمرة بقدرة 7.9 كيلو واط)؛
• 6 ملم. مربع بالنسبة للنحاس والألومنيوم (انظر القسم الخاص بالنصائح المقدمة من المتخصصين)؛

مثال 2. حساب شبكة ثلاثية الطور بجهد 380 فولت.

في هذه الحالة، يتم الاتصال بإحدى المراحل الثلاث و"الصفر" المشترك - تنطبق هذه القاعدة حصريًا على الأجهزة أحادية الطور، والتي البيت الحديثالغالبية العظمى.

لا تنس الأجهزة المنزلية ثلاثية الطور - المضخات، آلات اللحاموالمحركات وما إلى ذلك، عند توصيلها، يجب توزيع الحمل بالتساوي بين 3 مراحل (7.6 كيلو واط / 3 مراحل = 2.6 كيلو واط لكل مرحلة).

لذلك، عند توصيل الحمل بشبكة ثلاثية الطور، يتم ضرب قيمة الطاقة الإجمالية بمعامل خاص، مما يؤدي إلى انخفاض قيمة المقطع العرضي. على سبيل المثال، توصيل حمولة قدرها 7.6 كيلوواط، لشبكة ذات مرحلة واحدة سوف تحتاج الأسلاك النحاسية- 4 مم مربع، لثلاث مراحل - 1.5 مم مربع.

لاحظ أن إجراء حسابات الظروف المنزلية أسهل بكثير من حسابات المنشآت الصناعية، لأنه في الحالة الأخيرة يتم إضافة ما يلي إلى المؤشرات التي يجب مراعاتها عند الحساب:

• الأحمال الموسمية
• عامل التزامن
• عامل الطلب

الآلات الحاسبة على الانترنت

لتسهيل العمليات الحسابية وتحديد حجم المقطع العرضي المطلوب بدقة، قمنا باختيار الآلات الحاسبة العاملة عبر الإنترنت والتي ستجري لك العمليات الحسابية بسرعة ودقة لتحديد المقطع العرضي المطلوب:

عواقب الاختيار غير الصحيح للقسم

اختيار المقطع العرضي من السلطة– عملية مسؤولة للغاية. على سبيل المثال، إذا كان المقطع العرضي لكابل الشبكة الكهربائية المنزلية مصممًا لطاقة تصل إلى 6 كيلووات، عند حمل قدره 7.5 كيلووات (توصيل جهاز منزلي واحد فقط، مثل فرن ميكروويف أو غلاية كهربائية، بالشبكة الكهربائية) الشبكة الكهربائية المنزلية)، سوف يسخن الكابل بشكل زائد.

عندما يصل ارتفاع درجة الحرارة إلى قيمة حرجة، سيبدأ أولاً في الذوبان ثم يشتعل عزل الكابل:

1. إنه المقطع العرضي للسلك المحدد بشكل غير صحيحهو السبب الأكثر شيوعا للحرائق المنزلية.
2. وكذلك في حالة فشل العزلقد يحدث ماس كهربائي، ونتيجة لذلك قد تفشل جميع الأجهزة المنزلية.
3. على أي حال، سيتعين عليك إنفاق الكثير من المال لترميم واستبدال أسلاك المنزل على الأقل.
4. في مؤسسة صناعيةيمكن أن تؤدي الكابلات المختارة بشكل غير صحيح إلى عواقب أكثر مأساوية.

ولهذا السبب يجب أن تؤخذ هذه القضية على محمل الجد.

1. أسلاك الألمنيوممن الأفضل استبدال الألومنيوم والنحاس بنفس القطر (تنطبق هذه القاعدة أيضًا على الجدول 2). إذا قمت باستبدال كابل نحاسي بآخر من الألومنيوم والنحاس، فيجب أن يتوافق المقطع العرضي للكابل الجديد مع الكابل النحاسي من 5 إلى 6.
2. مع إمدادات الطاقة على ثلاث مراحلمن الأفضل تقسيم الأجهزة إلى مجموعات بحيث يكون الحمل في كل مرحلة هو نفسه تقريبًا.
3. عند الشراء، عليك الانتباه إلى العلامات، حيث يمكن للبائعين الغش - حيث يقومون بتمرير كابلات الألومنيوم والنحاس على أنها نحاس، مما يتسبب في تلف كبير لمحفظتك. ولمنع حدوث ذلك، يجب عليك:
   
   • انتبه إلى العلامات (يتم تمييز منتجات الألومنيوم والنحاس المحلية بمزيج الحروف AM).
   • إذا لم تكن هناك علامات، أو تم تصنيع الكابل في الخارج (دون مراعاة بلدان رابطة الدول المستقلة)، فهذا يكفي لكشط الطبقة العليا - النواة النحاسية متجانسة، على عكس النحاس الألومنيوم.
4. آخر مرةأصبح مد الكابلات باستخدام الأنابيب المموجة (المموجة) أمرًا شائعًا بشكل متزايد. وفيما يلي مزايا التمويج، فضلا عن ميزات التشغيل:
   
   • تقلل قابلية الاشتعال المنخفضة للتموجات من احتمالية نشوب حريق عند قصر الأسلاك.
   • يحمي التموج الأسلاك من الإجهاد الميكانيكي والضرر.
   • يصبح ربط السلك في التمويج أكثر صعوبة كلما زاد طوله؛ لذلك، يتم توصيل نهايته أولا بسلك رفيع، وهو أسهل بكثير من خلال التمويج.
5. بالنسبة للتمديدات الكهربائية المنزلية، يوصى باستخدام الأسلاك المجدولة لأنها أكثر مرونة.

للحصول على خدمة كابل طويلة وموثوقة، يجب تحديدها وحسابها بشكل صحيح. عند تركيب الأسلاك، يختار الكهربائيون في الغالب المقطع العرضي للأسلاك بناءً على الخبرة بشكل أساسي. في بعض الأحيان يؤدي هذا إلى أخطاء. الحساب ضروري، أولا وقبل كل شيء، من حيث السلامة الكهربائية. سيكون من الخطأ أن يكون قطر الموصل أصغر أو أكبر من المطلوب.

المقطع العرضي للكابل منخفض جدًا

هذه الحالة هي الأكثر خطورة، حيث أن الموصلات ترتفع درجة حرارتها من درجات الحرارة المرتفعة، بينما يذوب العزل ويحدث ماس كهربائي. وقد يؤدي ذلك أيضًا إلى تدمير المعدات الكهربائية، والتسبب في نشوب حريق، وتعريض العمال للجهد الكهربائي. إذا قمت بتعيين الكابل قاطع الدائرة، فإنه سيتم تشغيله في كثير من الأحيان، الأمر الذي سيخلق بعض الانزعاج.

المقطع العرضي للكابل أعلى من المطلوب

العامل الرئيسي هنا اقتصادي. كلما زادت تكلفة ذلك. إذا قمت بتوصيل الشقة بأكملها بهامش كبير، فسوف تكلف مبلغا كبيرا. في بعض الأحيان يُنصح بإجراء الإدخال الرئيسي لمقطع عرضي أكبر إذا كان من المتوقع زيادة أخرى في الحمل على الشبكة المنزلية.

إذا قمت بتركيب قاطع الدائرة المناسب للكابل، فسيتم تحميل الخطوط التالية بشكل زائد عندما لا يعمل أحدها

كيفية حساب المقطع العرضي للكابل؟

قبل التثبيت، يُنصح بحساب المقطع العرضي للكابل وفقًا للحمل. ولكل موصل قوة معينة لا تقل عن قوة الأجهزة الكهربائية المتصلة.

حساب الطاقة

الأكثر بطريقة بسيطةهو حساب الحمل الإجمالي على سلك الإدخال. يتم تحديد حساب المقطع العرضي للكابل للحمل لتحديد الطاقة الإجمالية للمستهلكين. ولكل منهم اسمه الخاص، المشار إليه على العلبة أو في جواز السفر. ثم يتم ضرب إجمالي الطاقة بعامل 0.75. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه لا يمكن تشغيل جميع الأجهزة في نفس الوقت. لتحديد الحجم المطلوب بشكل نهائي، يتم استخدام جدول لحساب المقطع العرضي للكابل.

حساب المقطع العرضي للكابل للتيار

الطريقة الأكثر دقة هي الحساب بواسطة الحمل الحالي. يتم حساب المقطع العرضي للكابل عن طريق تحديد التيار الذي يمر عبره. بالنسبة للشبكة أحادية الطور، يتم استخدام الصيغة:

أنا أحسب = P/(U nom ∙cosφ)،

حيث P هي طاقة التحميل، U nom. - جهد التيار الكهربائي (220 فولت).

إذا كانت الطاقة الإجمالية للأحمال النشطة في المنزل هي 10 كيلوواط، فإن التيار المحسوب الذي قمت بحسابه. = 10000/220 ≈ 46 أ. عند حساب المقطع العرضي للكابل بالتيار، يتم إجراء تعديل على شروط وضع السلك (المشار إليه في بعض الجداول الخاصة)، وكذلك الحمل الزائد عند تشغيل الأجهزة الكهربائية، مما يزيد تقريبًا بحلول 5 أ. ونتيجة لذلك، أقوم بالحساب. = 46 + 5 = 51 أ.

يتم تحديد سمك النوى من الكتاب المرجعي. إن حساب المقطع العرضي للكابل باستخدام الجداول يجعل من السهل العثور على الحجم المطلوب بناءً على التيار المسموح به على المدى الطويل. بالنسبة لكابل ثلاثي النواة يتم وضعه في المنزل عبر الهواء، تحتاج إلى اختيار قيمة تجاه مقطع عرضي قياسي أكبر. وهو 10 ملم2. يمكن التحقق من صحة الحساب الخاص بك باستخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت - حساب المقطع العرضي للكابل، والذي يمكن العثور عليه في بعض الموارد.

تسخين الكابل عند مرور التيار

عند تشغيل الحمل، يتم توليد الحرارة في الكابل:

س = أنا 2 Rn ث/سم،

حيث أنا الحالي، R هو المقاومة الكهربائية، ن - عدد النوى.

يستنتج من التعبير أن كمية الطاقة المتحررة تتناسب مع مربع التيار المار عبر السلك.

حساب القوة الحالية المسموح بها على أساس درجة حرارة تسخين الموصل

لا يمكن أن يسخن الكابل إلى أجل غير مسمى، حيث يتم تبديد الحرارة فيه بيئة. في نهاية المطاف، يحدث التوازن ويتم إنشاء درجة حرارة ثابتة للموصلات.

لعملية ثابتة العلاقة التالية صالحة:

P = ∆t/∑S = (t f - t av)/(∑S)،

حيث ∆t = t f -t av - الفرق بين درجة حرارة الوسط واللب، ∑S - مقاومة درجة الحرارة.

تم العثور على التيار المسموح به على المدى الطويل الذي يمر عبر الكابل من التعبير:

أضيف = √ ((t add - t av)/(Rn∑S))،

حيث تكون درجة الحرارة الإضافية المسموح بها لتسخين النوى (حسب نوع الكابل وطريقة التثبيت). عادةً ما تكون درجة الحرارة 70 درجة في الوضع العادي و80 درجة في وضع الطوارئ.

شروط إزالة الحرارة عند تشغيل الكابل

عند وضع الكابل في أي بيئة، يتم تحديد تبديد الحرارة من خلال تكوينه ورطوبته. عادة ما تؤخذ مقاومة التربة المحسوبة على أنها 120 أوم∙ درجة مئوية/ث (طين مع رمل عند رطوبة 12-14%). للتوضيح، يجب أن تعرف تركيبة الوسط، وبعد ذلك يمكنك معرفة مقاومة المادة باستخدام الجداول. لزيادة التوصيل الحراري، يتم تغطية الخندق بالطين. لا يسمح بوجود حطام البناء والحجارة فيه.

انتقال الحرارة من الكابل عبر الهواء منخفض جدًا. بل إنه يتدهور أكثر عند وضعه في قناة الكابل، حيث تظهر فجوات هوائية إضافية. هنا يجب تقليل الحمل الحالي مقارنة بالحمل المحسوب. في المواصفات الفنيةالكابلات والأسلاك، درجة حرارة الدائرة القصيرة المسموح بها هي 120 درجة مئوية لعزل PVC. تشكل مقاومة التربة 70٪ من الإجمالي وهي المقاومة الرئيسية في الحسابات. مع مرور الوقت، تزداد موصلية العزل مع جفافه. يجب أن يؤخذ هذا في الاعتبار في الحسابات.

انخفاض جهد الكابل

نظرًا لأن الموصلات تتمتع بمقاومة كهربائية، يتم إنفاق جزء من الجهد على تسخينها، ويصل إلى المستهلك أقل مما كان عليه في بداية الخط. ونتيجة لذلك، يتم فقدان الإمكانات على طول السلك بسبب فقدان الحرارة.

لا يجب اختيار الكابل فقط وفقًا لمقطعه العرضي لضمان أدائه، بل يجب أيضًا مراعاة المسافة التي تنتقل عبرها الطاقة. تؤدي زيادة الحمل إلى زيادة التيار عبر الموصل. وفي الوقت نفسه تتزايد الخسائر.

على أضواء كاشفةيتم توفير جهد صغير. إذا انخفض قليلا، فمن الملاحظ على الفور. إذا تم اختيار الأسلاك بشكل غير صحيح، فإن المصابيح الكهربائية الموجودة بعيدًا عن مصدر الطاقة ستبدو باهتة. ينخفض ​​الجهد بشكل ملحوظ في كل قسم لاحق، وينعكس ذلك على سطوع الإضاءة. ولذلك، فمن الضروري حساب المقطع العرضي للكابل على طوله.

الجزء الأكثر أهمية في الكابل هو المستهلك الموجود في مكان أبعد من البقية. تعتبر الخسائر في المقام الأول لهذا الحمل.

في القسم L من الموصل سيكون انخفاض الجهد:

∆U = (Pr + Qx)L/U n،

حيث تكون P وQ نشطة وr وx نشطة ومقاومة المفاعلة للقسم L، وU n هي قيمة الجهد الاسمي الذي يعمل عنده الحمل بشكل طبيعي.

لا تتجاوز نسبة ∆U المسموح بها من مصادر الطاقة إلى المدخلات الرئيسية ±5% لإضاءة المباني السكنية ودوائر الطاقة. من الإدخال إلى التحميل، يجب ألا تزيد الخسائر عن 4%. بالنسبة للخطوط الطويلة، من الضروري مراعاة المفاعلة الحثية للكابل، والتي تعتمد على المسافة بين الموصلات المجاورة.

طرق ربط المستهلكين

يمكن توصيل الأحمال بطرق مختلفة. الطرق الأكثر شيوعًا هي ما يلي:

• في نهاية الشبكة؛
• يتم توزيع المستهلكين بالتساوي على طول الخط؛
• يتم توصيل خط ذو أحمال موزعة بشكل موحد بقسم ممتد.

مثال 1

قوة الجهاز الكهربائي 4 كيلو واط. طول الكابل 20 م، المقاومة ρ = 0.0175 أوم∙مم2.

يتم تحديد التيار من النسبة: I = P/U nom = 4∙1000/220 = 18.2 A.

ثم يتم أخذ جدول لحساب المقطع العرضي للكابل واختيار الحجم المناسب. بالنسبة للسلك النحاسي سيكون S = 1.5 مم2.

صيغة لحساب المقطع العرضي للكابل: S = 2ρl/R. ومن خلاله يمكنك تحديد المقاومة الكهربائية للكابل: R = 2∙0.0175∙20/1.5 = 0.46 أوم.

من القيمة المعروفة لـ R، يمكننا تحديد ∆U = IR/U∙100% = 18.2*100∙0.46/220∙100 = 3.8%.

نتيجة الحساب لا تتجاوز 5% مما يعني أن الخسائر ستكون مقبولة. في حالة الخسائر الكبيرة، سيكون من الضروري زيادة المقطع العرضي لنوى الكابلات، واختيار المجاورة، أكبر من النطاق القياسي - 2.5 مم 2.

مثال 2

ثلاث دوائر إنارة متصلة على التوازي مع بعضها البعض على طور واحد من خط ثلاثي الطور متوازن الأحمال يتكون من كابل رباعي النواة بطول 50 م قطر 70 مم2 يحمل تيار 150 أمبير. كل خط إنارة بطول 20 م يحمل تياراً كهربائياً قدره 150 أمبير. تيار 20 أ.

خسائر الطور البيني مع الحمل النشط هي: مراحل ∆U = 150∙0، 05∙0.55 = 4.1 فولت. الآن من الضروري تحديد الخسائر بين المحايد والطور، حيث أن الإضاءة متصلة بجهد 220 فولت: ∆U f-n = 4 .1/√3 = 2.36 فولت.

في دائرة إضاءة واحدة متصلة، سيكون انخفاض الجهد: ∆U = 18∙20∙0.02 = 7.2 فولت. يتم تحديد إجمالي الخسائر من خلال مجموع U الإجمالي = (2.4+7.2)/230∙100 = 4.2%. القيمة المحسوبة أدناه خسائر مقبولةوالتي تصل إلى 6%.

خاتمة

لحماية الموصلات من ارتفاع درجة الحرارة أثناء عملية التحميل على المدى الطويل، يتم استخدام الجداول لحساب المقطع العرضي للكابل بناءً على التيار المسموح به على المدى الطويل. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري حساب الأسلاك والكابلات بشكل صحيح بحيث لا تتجاوز خسائر الجهد فيها القاعدة. وفي الوقت نفسه، تضاف إليهم الخسائر في دائرة إمداد الطاقة.

مرحبًا. موضوع مقال اليوم هو " المقطع العرضي للكابل بالطاقة". ستكون هذه المعلومات مفيدة سواء في المنزل أو في العمل. سنتحدث عن كيفية حساب المقطع العرضي للكابل حسب الطاقة وتحديد الاختيار باستخدام جدول مناسب.

لماذا هو ضروري حتى؟ اختر قسم الكابل المناسب?

بعبارات بسيطة، يعد هذا ضروريًا للتشغيل العادي لكل ما يتعلق بالتيار الكهربائي. سواء كان مجفف شعر غسالةأو محرك أو محول. اليوم لم تصل الابتكارات بعد إلى نقل الكهرباء لاسلكيا (أعتقد أنهم لن يصلوا إليها قريبا)، على التوالي، الوسيلة الرئيسية للنقل والتوزيع التيار الكهربائي، هي الكابلات والأسلاك.

مع وجود مقطع عرضي صغير للكابل ومعدات عالية الطاقة، يمكن أن يسخن الكابل، مما يؤدي إلى فقدان خصائصه وتدمير العزل. وهذا ليس جيدًا، لذا فإن الحساب الصحيح ضروري.

لذا، اختيار المقطع العرضي للكابل حسب الطاقة. للاختيار سوف نستخدم جدول مناسب:

الجدول بسيط، ولا أعتقد أنه يستحق وصفه.

لنفترض أن لدينا منزلًا، ونقوم بتركيب أسلاك كهربائية مغلقة باستخدام كابل VVG. خذ ورقة وانسخ قائمة المعدات المستخدمة. هل فعلت ذلك؟ بخير.

كيفية معرفة القوة؟ يمكنك العثور على الطاقة على الجهاز نفسه، وعادةً ما تكون هناك علامة يتم فيها تدوين الخصائص الرئيسية:

يتم قياس الطاقة بالواط (W، W)، أو كيلووات (kW، KW). وجدت ذلك؟ نسجل البيانات ثم نضيفها.

لنفترض أنك حصلت على 20000 واط، أي 20 كيلو واط. يوضح لنا الشكل مقدار الطاقة التي تستهلكها جميع أجهزة الاستقبال الكهربائية معًا. الآن أنت بحاجة إلى التفكير في عدد الأجهزة التي ستستخدمها في وقت واحد على مدى فترة طويلة من الزمن؟ لنفترض 80٪. معامل التزامن في هذه الحالة هو 0.8. دعونا نفعل حساب المقطع العرضي للكابل حسب الطاقة:

نحن نحسب: 20 × 0.8 = 16(كيلوواط)

للقيام به اختيار المقطع العرضي للكابل وفقا للطاقة،انظر إلى طاولاتنا: