Kodu elektrivõrgu korraldamisel on vajalik kaabli ristlõike täpne arvutamine. Valed arvutused toovad kaasa lühikese või õhukese ohja ostmise, mis kuumeneb. See võib põhjustada tulekahju ja staatilise voolu kogunemist kodumasinate pindadele.
- Miks on vaja kaabli ristlõiget arvutada?
- Mis mõjutab juhtmete kuumutamist
- Kuidas arvutada energiatarbimist
- Varjatud juhtmestiku võimsuse arvutamise omadused
- Kuidas arvutada kaabli ristlõiget võimsuse järgi
- Maksimaalne energiatarve
- Juhtmaterjal
- Kuidas õigesti arvutada teiste näitajate abil
- Voolu järgi
- Pikkuse järgi
- Koormuse järgi
- Pinge järgi
- Voolutiheduse järgi
- Traadi märgistamise järgi
- Kuidas valida juhi ristlõiget
- Juhtmete tüübi järgi
- Maksed Interneti kaudu
- Ilma kalkulaatorite ja tabeliteta
Miks on vaja kaabli ristlõiget arvutada?
Korteri või kodu elektrivõrk peab olema ökonoomne, turvaline ja töökindel. Et vältida elektri mõju inimesele ja ruumile endale, on vaja arvutada juhi optimaalne ristlõige.
Arvutuste puudumisel on juhtmestiku purunemise, deformatsiooni oht, mis põhjustab lühise või elektrilöögi. Väike ristlõikepindala suurendab juhtmete pinget. See põhjustab nende ülekuumenemise.
Suurem ristlõikepindala on ohutum, kuid see maksab rohkem raha. Hoolikad arvutused aitavad tagada võrgu katkematu töö ja rahalise kokkuhoiu.
Mis mõjutab juhtmete kuumutamist
Kodumasinate kasutamisel läheb juhtmestik sageli kuumaks. Ülekuumenemist põhjustavad mitmed tegurid:
- Juhi ristlõikepindala vale valik. Mida paksemad on kaabli südamikud, seda rohkem voolu see ilma ülekuumenemiseta edastab. Vajalikud parameetrid saate teada toote märgistuse järgi või pärast nihikuga mõõtmisi.
- Tootmismaterjalide ebaühtlus. Vasktraat edastab pinget paremini ja on madala takistusega. Alumiiniumjuhid kuumenevad rohkem suure takistusega.
- Südamike arv Paksu vardaga ühesoonelisel juhil on suur voolu ülekandejõud. Mitmetuumalised modifikatsioonid on paindlikud, kuid neil on väiksem maksimaalne voolu edastusvõimsus.
- Paigaldamise eripära. Tihedalt torusse asetatuna kuumenevad kaablid rohkem kui avatud juhtmestiku korral.
- Isolatsiooni omadused. Madala kvaliteediga isolatsiooniga odavad materjalid ei ole vastupidavad deformatsioonile ja temperatuurimõjudele.
Alumiiniumjuhtmete madal elektrijuhtivus annab vaskjuhtmetega võrreldes suurema ristlõike.
Kuidas arvutada energiatarbimist
PUE põhjal on lubatud korterisse või majja paigaldada vask- või alumiiniumjuhtmestik. Enne selle paigaldamist ja kulumaterjalide ostmist on soovitatav arvutada optimaalne kaabli ristlõige energiatarbimise põhjal. Kasutajal on vaja:
- Tee nimekiri kõigist korteris olevatest kodumasinatest.
- Märkige iga seadme võimsus (näidatud sildil või juhistes).
- Summa kõik numbrid.
- Määrake haruldased, perioodilised ja püsivad seadmete tüübid.
- Lisage konstantse ja perioodiliselt sisse lülitatud võimsus.
- Määrake ligikaudne laadimisaeg ja võrgupinge.
- Koefitsiendiga 70% (0,7) arvutage juhi paksus.
Kodumasinate võimsuse väärtus on näha tabelis.
Seadme tüüp | Võimsus, W |
Elektriline veekeetja | 1000-2000 |
Ahi | 2500 |
Elektripliit | 2000-4500 |
Külmkapp | 200-1000 |
Nõudepesumasin | 2000 |
Pesumasin | 2000-2500 |
Boiler | 1100-2000 |
Tolmuimeja | 1500-2000 |
TV | 70-200 |
Raud | 2000 |
Mikrolaine | 800 |
PC | 250-600 |
Valgustus | 500 |
Mikser | 2500-4000 |
Föön | 400-1800 |
Fänn | 1000-2000 |
Õhukonditsioneer | 1200-3000 |
Pinge kolmefaasilises võrgus on 380 V, ühefaasilises võrgus 220 V.
Varjatud juhtmestiku võimsuse arvutamise omadused
Kui projekt näitab peidetud juhtmestiku paigaldamise võimalust, tuleb kaabli ristlõike läbimõõt ja parameetrid osta varuga. Pärast arvutamist saadud arvule lisatakse 20-30%. Sellised arvutused välistavad juhi kuumutamise suletud ruumis minimaalse õhu juurdepääsuga.
Kui suletud kanalitesse asetatakse mitu juhti, suureneb igaühe paksus 40%. Täiendavaks kaitseks ülekuumenemise eest asetatakse iga toode eraldi gofreeritud torusse.
Kuidas arvutada kaabli ristlõiget võimsuse järgi
Elamujuhtme arvutamiseks kolmefaasilise võrgu võimsusnäitajate põhjal kasutage valemit I=P/(U*1,73), kus
- P – võimsus, W;
- U – pinge, V;
- I – praegune, A.
Sõltumatute arvutuste tegemisel on vaja arvestada südamiku materjali, maksimaalset energiatarbimist ja võrgu pinget.
Maksimaalne energiatarve
Täpse väärtuse saamiseks peate teadma, kui palju energiat iga seade tarbib. Seejärel summeeritakse näitajad ja arvutatakse keskmine väärtus. Täisväärtuse saamiseks lisage veel 5%.
Juhtmaterjal
Korteri ahel on loodud kahte tüüpi juhtmetest:
- Alumiinium - odavad materjalid võrkude paigaldamiseks kõrgustesse. Metall ei oksüdeeru, kuid koormuse ühtlaseks jaotamiseks tasub valida suure ristlõikega traat.
- Vask - tugev, elastne, hea elektrijuhtivusega. Tagada igale tarbijale ühtlane vooluvarustus. Kui majas on vana elektrikilp või trafo, ühendatakse juhtmed kolmanda metalliga.
PUE ütleb, et võrgu standardkoormus, mille kaudu elekter elamutesse ja tööstushoonetesse liigub, on 25 A. Optimaalse ristlõike saate valida koondtabelist.
Tabel 1. Vasktraadi ristlõike sõltuvus võimsusest ja voolust
Traadi ristlõige, mm2 | Pinge 220 V | Pinge 380 V | ||
Praegune, A | võimsus, kWt | Praegune, A | võimsus, kWt | |
1,5 | 19 | 4,2 | 16 | 10,5 |
2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Tabel 2. Alumiiniumtraadi ristlõike sõltuvus võimsusest ja voolust
Traadi ristlõige, mm2 | Pinge 220 V | Pinge 380 V | ||
Praegune, A | võimsus, kWt | Praegune, A | võimsus, kWt | |
2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
10 | 50 | 11 | 39 | 25,7 |
16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
35 | 100 | 22 | 85 | 70 |
50 | 135 | 29,7 | 110 | 72 |
70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
95 | 200 | 44 | 170 | 112,2 |
120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,2 |
Kuidas õigesti arvutada teiste näitajate abil
Elektrikommunikatsiooni paigaldamisel tasub mõista ristlõike sõltuvust voolutugevusest, materjali pikkusest, pingest ja koormusest. Valik peab põhinema nendel kriteeriumidel.
Voolu järgi
Juhti läbiva voolu hulk toatemperatuuril sõltub laiusest, pikkusest, eritakistusest ja temperatuuritingimustest. Korterites ja majades kasutatakse kõige sagedamini vasktraati, nii et ristlõike valimisel juhinduvad nad PUE andmetest.
Sektsioon, mm2 | Praegune, A tihendi tüübi järgi | |||||
Avatud | Üks toru | |||||
2 tahke | 3 tahke | 4 tahke | 1 kahejuhtmeline | 1 kolme juhtmega | ||
0,5 | 11 | — | — | — | — | — |
0,75 | 15 | — | — | — | — | — |
1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
1,2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14,5 |
1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 21 |
2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 24 |
3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 22 | 27 |
Konkreetse seadme paigaldamiseks tasub selgitada selle praegust tugevust ja võrrelda indikaatorit tabelis olevate andmetega. Kui väärtus puudub, keskenduge suuremale väärtusele. See hoiab ära kaabli süttimise maksimaalse koormuse korral.
Pikkuse järgi
Suure voolutarbimise korral tasub valida lühike materjal. Liigne pikkus toob kaasa jõuülekande kvaliteedi kadumise - teatud sektsioonide pinge "hüppab". Ristlõike sõltuvus toitepunkti kaugusest on toodud standardtabelis.
Võimsus, W | Praegune, A | 1,5 mm2 | 2,5 mm2 | 4 mm2 | 6 mm2 |
500 | 2,5 | 100 m | 165 m | 265 m | 395 m |
1000 | 4,6 m | 30 m | 84 m | 135 m | 200 m |
1500 | 6,8 m | 33 m | 57 m | 90 m | 130 m |
2000 | 9 m | 25 s | 43 m | 68 m | 100 m |
2500 | 11,5 m | 20 m | 34 m | 54 m | 80 m |
3000 | 13,5 m | 17 m | 29 m | 45 m | 66 m |
3500 | 16 m | 14 m | 24 m | 39 m | 56 m |
4000 | 18 m | — | 21 m | 34 m | 49 m |
4500 | 20 m | — | 19 m | 30 m | 44 m |
Valimise käigus saadud väärtust tuleb suurendada 15 cm võrra - pressimise, keevitamise või jootmise teel ümberlülitamise varu.
Koormuse järgi
Kolmefaasilist võrku iseloomustab koormuse pöördemomendi kolmekordne suurenemine. Kahekordne koormuse tõus sümmeetrilises pingerežiimis tekib, kuna neutraaljuhi vool on null. Täpsed andmed leiate tabelist.
Pinge erinevus, % | Koormusmoment üle traadi ristlõike | |||
1,5 | 2,5 | 4 | 6 | |
1 | 108 | 180 | 288 | 432 |
2 | 216 | 360 | 576 | 864 |
3 | 324 | 540 | 864 | 1296 |
4 | 432 | 720 | 1152 | 1728 |
5 | 540 | 900 | 1440 | 2160 |
Traadi ristlõike arvutamine koormuse jaoks annab samaaegsuse koefitsiendi 0,75 ja seda saab teha matemaatiliselt:
- Koostatakse kodumajapidamises kasutatavate elektriseadmete nimekiri.
- Dokumentatsiooni või tabeli põhjal on näidatud nimivõimsus.
- Kehtestatakse võimalus kasutada seadmeid ühe koormuse all.
- Päevase kasutusaja parandustegur arvutatakse iga seadme 24 tunni protsendina.
- Seadme nimivõimsus korrutatakse parandusteguriga.
- Kõik andmed on kokku võetud.
- Väärtus leitakse tabelist ja sellele lisatakse veel 15%.
Kuna tootjad näitavad keskmisi näitajaid, lisandub veel 5%.
Pinge järgi
Kui plaanite kaablit paigutada pika vahemaa tagant, arvestatakse pingelanguse ohtudega. Näitajat mõjutavad:
- traadi pikkus - kui see suureneb, pinge langeb;
- ristlõike pindala – pinge kasvades pingelang väheneb;
- juhi eritakistus – standardmõõt 1 mm2/1 m.
Pingelangus võrdub voolu ja takistusega. Indikaator arvutatakse järgmiselt:
- Voolutugevus arvutatakse valemiga I=P/(U*cosph). Kodumajapidamise elektrivõrgu cosph väärtus on 1.
- PUE tabelite põhjal määratakse traadi praegune ristlõige.
- Arvutatakse juhi kogutakistus. Kasutatakse valemit Ro=ρ*l/S, kus ρ on materjali eritakistus, l on juhi pikkus, S on ristlõike pindala. Kogutakistuse väärtus, kui vool läheb tarbijale ja tagasi, suureneb 2 võrra.
- Pingelangus leitakse valemi ΔU=I*R abil.
- Arvutatakse pingelanguse protsent ΔU/U.
Kui tulemus on üle 5%, valitakse suurema ristlõikega kaabel.
Voolutiheduse järgi
1 mm2 juhi ristlõikega vaskmaterjalide keskmine voolutihedus on 6-10 A. Sellise suurusega voolud voolavad ilma isolatsiooni ülekuumenemise või põletamiseta.PUE järgi tuleb kesta kaitseks lisada veel 40%.
6 A piirang tagab juhtmestiku toimimise ajale viitamata. Ülemine piir 10 A näitab lubatud lühiajalist koormust. Kui vool suureneb 12 A-ni, suureneb ka selle tihedus, mis põhjustab isolatsiooni põlemist.
Traadi märgistamise järgi
Korteri juhtmestik paigaldatakse VVG-ng ja VVG kaablite abil. Esimene ei ole tuleohtlik ning on mõeldud sise-, pinnase- ja välistöödeks. Materjal on toodetud 2-4 südamikuga, millest igaühe ristlõige on 1,5 kuni 35 mm2.
Eksperdid usuvad, et kohtvalgustuse jaoks piisab kaablist ristlõikega 0,5 mm², lühtri jaoks 1,5 mm² ja pistikupesaseadmete jaoks 2,5 mm².
Kuidas valida juhi ristlõiget
Õige juhtme ristlõike valimiseks tasub arvestada side pikkust, nende paigutusviisi ja masinate omadusi.
Juhtmete tüübi järgi
Sõltuvalt asukohast võib juhtmestik olla peidetud või avatud. Korterites paigaldatakse sageli teine võimalus, kus vaskkaabel on paigaldatud soonde. Selle jaotise valimiseks tuginege tabelis olevatele andmetele.
Võimsus, W | Praegune tugevus, A | Vaskjuht | |
Läbilõikepindala, mm2 | Läbimõõt, mm | ||
100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 |
200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 |
300 | 1,3 | 0,26 | 0,58 |
400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 |
500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 |
750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 |
1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 |
1500 | 6,52 | 1,3 | 1,29 |
2000 | 8,7 | 1,74 | 1,49 |
2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 |
3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 |
3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 |
4000 | 17,39 | 3,48 | 2,1 |
4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 |
Maksed Interneti kaudu
Selleks, et mitte raisata aega käsitsi arvutamiseks, saate kaabli ristlõike parameetrid arvutada Internetis. Kalkulaatori väljadele peate sisestama:
- voolu tüüp - vahelduv või otsene;
- juhi materjal – vask või alumiinium;
- koormusvõimsus - kõigi 1 juhtmega ühendatud seadmete võimsuste summa;
- võrgu nimipinge;
- vahelduvvoolu jaoks - toitesüsteem, ühefaasiline või kolmefaasiline süsteem, korteri võimsustegur 1;
- kaabli paigaldamise tehnoloogia - avatud või peidetud;
- koormusjuhtmete arv – 2, 3,4 eraldi isolatsiooniga või kokku 2-3; alalisvoolusüsteemi puhul loetakse kõik juhtmed, ühe faasiga vahelduvvoolusüsteemi puhul - null ja faas, kolmefaasilise vahelduvvoolusüsteemi puhul - ainult faas;
- kaabli pikkus meetrites;
- lubatud pingelanguse protsent.
Saadud väärtus on ligikaudne, see tuleb kooskõlastada spetsialistide ja regulatiivsete nõuetega.
Ilma kalkulaatorite ja tabeliteta
Sektsiooni täpseks valimiseks tasub kasutada kõikehõlmavalt teoreetilisi ja tegelikke arvutusi. Ostja vajab:
- vaadake ristlõike kohta teavet kaabli sisestusest;
- mõõta südamiku läbimõõt nihiku või mikromeetri abil;
- arvutada ristlõikepindala valemiga S = ( z · π · d 2)/4 (3), kus S on ristlõike pindala; z – südamike arv (ühesoonelise juhtme puhul z = 1); d – läbimõõt.
Juhtide ristlõike õige valik tagab korteri elektriliinide paigaldamise töökindluse ja kvaliteedi. Tabelite ja valemite andmed praktikas aitavad kontrollida elektrikute tööd ja võrrelda nende arvutustulemusi enda omadega.