نمودار مقطع سیم و کابل. محاسبه سطح مقطع کابل بر اساس توان. سطح مقطع سیم چیست و چگونه می توان آن را تعیین کرد

هنگام تعمیر و طراحی تجهیزات الکتریکی، انتخاب صحیح ضروری می شود. می توانید از ماشین حساب یا کتاب مرجع مخصوص استفاده کنید. اما برای این کار باید پارامترهای بار و ویژگی های کابل گذاری را بدانید.

چرا باید سطح مقطع کابل را محاسبه کرد؟

الزامات زیر برای شبکه های الکتریکی اعمال می شود:

ایمنی؛
قابلیت اطمینان؛
بهره وری.

اگر سطح مقطع انتخاب شده سیم کوچک باشد، بارهای فعلی زیاد نخواهد بود، که منجر به گرمای بیش از حد می شود. در نتیجه ممکن است یک موقعیت اضطراری رخ دهد که به تمام تجهیزات الکتریکی آسیب برساند و برای زندگی و سلامت افراد خطرناک شود.

اگر سیم هایی با سطح مقطع بزرگ نصب کنید، استفاده ایمن تضمین می شود. اما از نقطه نظر مالی هزینه های بیش از حد وجود خواهد داشت. انتخاب صحیح مقطع سیم کلید کارکرد ایمن طولانی مدت و استفاده منطقی از منابع مالی است.

سطح مقطع کابل بر اساس توان و جریان محاسبه می شود. بیایید به نمونه هایی نگاه کنیم. برای تعیین اینکه سیم سنج برای چه چیزی مورد نیاز است 5 کیلو وات، باید از جداول PUE استفاده کنید (" قوانین تاسیسات برقی"). این فهرست یک سند نظارتی است. بیان می کند که انتخاب مقطع کابل بر اساس 4 معیار انجام می شود:

ولتاژ تغذیه ( تک فاز یا سه فاز).
مواد هادی.
جریان بار اندازه گیری شده بر حسب آمپر ( آ)، یا پاور-این ( کیلووات).
محل کابل.

هیچ معنایی در PUE وجود ندارد 5 کیلو وات، بنابراین باید مقدار بزرگتر بعدی را انتخاب کنید -- 5.5 کیلو وات. برای نصب در یک آپارتمان امروز لازم است. در بیشتر موارد، نصب از طریق هوا انجام می شود، بنابراین سطح مقطع 2.5 میلی متر مربع از جداول مرجع مناسب است. در این حالت حداکثر بار جریان مجاز 25 آمپر خواهد بود.

کتاب مرجع بالا همچنین جریانی را که کلید مدار ورودی برای آن طراحی شده تنظیم می کند ( VA). مطابق با " قوانین تاسیسات برقی"، با بار 5.5 کیلو وات، جریان VA باید 25 A باشد. این سند بیان می کند که جریان نامی سیمی که برای یک خانه یا آپارتمان مناسب است باید مرتبه ای بزرگتر از VA باشد. در این حالت بعد از 25 A 35 A وجود دارد. آخرین مقدار باید به عنوان مقدار محاسبه شده در نظر گرفته شود. جریان 35 A مربوط به مقطع 4 میلی متر مربع و توان 7.7 کیلو وات است. بنابراین، انتخاب سطح مقطع سیم مسی با توجه به قدرت تکمیل می شود: 4 میلی متر مربع.

برای اینکه بفهمیم سیم سنج برای چه چیزی لازم است 10 کیلو وات، بیایید دوباره از کتاب مرجع استفاده کنیم. اگر موردی را برای سیم کشی باز در نظر بگیریم، باید در مورد مواد کابل و ولتاژ تغذیه تصمیم گیری کنیم.

مثلا، برای سیم آلومینیومی و ولتاژ 220 ولت، نزدیکترین توان بالاتر 13 کیلو وات، مقطع متناظر 10 میلی متر مربع خواهد بود. برای 380 ولت قدرت 12 کیلو وات و سطح مقطع 4 میلی متر مربع خواهد بود.

با قدرت انتخاب کنید

قبل از انتخاب مقطع کابل بر اساس توان، باید مقدار کل آن را محاسبه کنید و لیستی از لوازم الکتریکی واقع در قلمروی که کابل به آن کشیده شده است تهیه کنید. قدرت باید روی هر یک از دستگاه ها نشان داده شود، واحدهای اندازه گیری مربوطه در کنار آن نوشته می شود: W یا kW ( 1 کیلو وات = 1000 وات). سپس باید قدرت تمام تجهیزات را جمع کنید و کل آن را بدست آورید.

اگر کابلی را برای اتصال یک دستگاه انتخاب کنید، فقط اطلاعات مربوط به مصرف انرژی آن کافی است. در جداول PUE می توانید مقطع سیم را بر اساس توان انتخاب کنید.

میز 1. انتخاب مقطع سیم بر اساس توان برای کابل های با هادی مسی

	برای کابل با هادی مسی
	ولتاژ 220 ولت		ولتاژ 380 ولت
	فعلی، A	توان، کیلووات	فعلی، A	توان، کیلووات
1,5	19	4,1	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

جدول 2. انتخاب مقطع سیم بر اساس توان برای کابل های با هادی آلومینیومی

سطح مقطع هادی، میلی متر مربع	برای کابل با هادی های آلومینیومی
	ولتاژ 220 ولت		ولتاژ 380 ولت
	فعلی، A	توان، کیلووات	فعلی، A	توان، کیلووات
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,2

علاوه بر این، شما باید ولتاژ شبکه را بدانید: سه فاز مربوط به 380 ولت و تک فاز مربوط به 220 ولت است.

PUE اطلاعاتی را برای سیم های آلومینیومی و مسی ارائه می دهد. هر دو مزایا و معایب خود را دارند. مزایای سیم های مسی:

استحکام بالا؛
قابلیت ارتجاعی؛
مقاومت در برابر اکسیداسیون؛
رسانایی الکتریکی بیشتر از آلومینیوم است.

کمبود هادی مسی-- قیمت بالا در خانه های شوروی، سیم کشی الکتریکی آلومینیومی در طول ساخت و ساز استفاده می شد. بنابراین، در صورت تعویض جزئی، نصب سیم های آلومینیومی توصیه می شود. تنها استثناء مواردی است که به جای تمام سیم کشی های قدیمی ( به هیئت توزیع) یک مورد جدید نصب شده است. سپس استفاده از مس منطقی است. تماس مستقیم مس و آلومینیوم غیرقابل قبول است، زیرا این امر منجر به اکسیداسیون می شود. بنابراین برای اتصال آنها از فلز سوم استفاده می شود.

شما می توانید به طور مستقل سطح مقطع سیم را با توجه به توان برای یک مدار سه فاز محاسبه کنید. برای این کار باید از فرمول استفاده کنید: I=P/(U*1.73)، جایی که پ- قدرت، W; U-- ولتاژ، V; من-- جریان، A. سپس سطح مقطع کابل بسته به جریان محاسبه شده از جدول مرجع انتخاب می شود. اگر مقدار مورد نیاز وجود نداشته باشد، نزدیکترین مورد انتخاب می شود که از مقدار محاسبه شده بیشتر است.

نحوه محاسبه بر اساس جریان

مقدار جریان عبوری از هادی به طول، عرض، مقاومت رسانا و دما بستگی دارد. هنگامی که گرم می شود، جریان الکتریکی کاهش می یابد. اطلاعات مرجع برای دمای اتاق داده شده است ( 18 درجه سانتی گراد). برای انتخاب مقطع کابل برای جریان، از جداول PUE استفاده کنید.

جدول 3. جریان الکتریکی برای سیم و سیم مسی با عایق لاستیکی و پی وی سی

سطح مقطع هادی، میلی متر مربع
	باز کن	در یک لوله
	باز کن	دو تک هسته ای	سه تک هسته ای	چهار تک هسته ای	یک دو سیمه	یک سه سیمه
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	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	-	-	-
185	510	-	-	-	-	-
240	605	-	-	-	-	-
300	695	-	-	-	-	-
400	830	-	-	-	-	-

برای محاسبه سیم های آلومینیومی از جدول استفاده می شود.

جدول 4. جریان برق برای سیم ها و سیم های آلومینیومی با عایق لاستیکی و پی وی سی

سطح مقطع هادی، میلی متر مربع	جریان، A، برای سیم های گذاشته شده
	باز کن	در یک لوله
	باز کن	دو تک هسته ای	سه تک هسته ای	چهار تک هسته ای	یک دو سیمه	یک سه سیمه
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	-	-	-
185	390	-	-	-	-	-
240	465	-	-	-	-	-
300	535	-	-	-	-	-
400	645	-	-	-	-	-

علاوه بر جریان الکتریکی، باید مواد هادی و ولتاژ را انتخاب کنید.

برای محاسبه تقریبی مقطع کابل برای جریان، باید آن را بر 10 تقسیم کرد. اگر سطح مقطع حاصل در جدول نیست، باید نزدیکترین مقدار بزرگتر را بگیرید. این قانون فقط برای مواردی مناسب است که حداکثر جریان مجاز برای سیم‌های مسی از 40 آمپر تجاوز نمی‌کند. برای محدوده 40 تا 80 آمپر، جریان باید بر 8 تقسیم شود. اگر کابل‌های آلومینیومی نصب شده باشند، باید آن را بر 8 تقسیم کرد. 6. این به این دلیل است که برای اطمینان از بارهای برابر، ضخامت هادی آلومینیومی بیشتر از مس است.هر هادی با مقاومت الکتریکی مشخص می شود. این پارامتر تحت تاثیر قرار می گیرد:

طول سیم، واحد اندازه گیری - متر.با افزایش آن، ضرر و زیان افزایش می یابد.
سطح مقطع، بر حسب میلی متر مربع اندازه گیری می شود.با افزایش آن، افت ولتاژ کاهش می یابد.
مقاومت مواد (مقدار مرجع). مقاومت یک سیم به اندازه 1 میلی متر مربع در هر 1 متر را نشان می دهد.

افت ولتاژ از نظر عددی برابر با حاصلضرب مقاومت و جریان است. قابل قبول است که مقدار مشخص شده از 5٪ تجاوز نکند. در غیر این صورت، باید کابلی با سطح مقطع بزرگتر بگیرید. الگوریتم محاسبه مقطع سیم بر اساس حداکثر توان و طول:

بسته به توان P، ولتاژ U و ضریب cosфجریان را با استفاده از فرمول پیدا می کنیم: I=P/(U*cosф). برای شبکه های الکتریکی مورد استفاده در زندگی روزمره، cosф = 1. در صنعت، cosph به عنوان نسبت توان فعال به توان کل محاسبه می شود. دومی از توان فعال و واکنشی تشکیل شده است.
با استفاده از جداول PUE، مقطع فعلی سیم تعیین می شود.
ما مقاومت هادی را با استفاده از فرمول محاسبه می کنیم: Ro=ρ*l/S، که ρ مقاومت ماده است، l طول رسانا، S سطح مقطع است. لازم است این واقعیت را در نظر گرفت که جریان از طریق کابل نه تنها در یک جهت، بلکه به عقب نیز جریان می یابد. بنابراین مقاومت کل برابر است با: R = Ro * 2.
ما افت ولتاژ را از رابطه پیدا می کنیم: ΔU=I*R.
افت ولتاژ را به صورت درصد تعیین کنید: ΔU/U. اگر مقدار بدست آمده از 5% بیشتر شود، نزدیکترین مقطع بزرگتر هادی را از کتاب مرجع انتخاب کنید.

سیم کشی باز و بسته

بسته به محل قرارگیری، سیم کشی به 2 نوع تقسیم می شود:

بسته
باز کن.

امروزه سیم کشی مخفی در آپارتمان ها نصب می شود. فرورفتگی های ویژه ای در دیوارها و سقف ها برای قرار دادن کابل ها ایجاد می شود. پس از نصب هادی ها، فرورفتگی ها گچ کاری می شوند. سیم های مسی استفاده می شود. همه چیز از قبل برنامه ریزی شده است، زیرا با گذشت زمان، برای ساخت سیم کشی برق یا جایگزینی عناصر، باید تکمیل را از بین ببرید. برای تکمیل مخفی، اغلب از سیم ها و کابل هایی که شکل صاف دارند استفاده می شود.

هنگامی که باز گذاشته می شود، سیم ها در امتداد سطح اتاق نصب می شوند. مزایایی به هادی های انعطاف پذیری که شکل گرد دارند داده می شود. آنها به راحتی در کانال های کابلی نصب می شوند و از راه راه عبور می کنند. هنگام محاسبه بار روی کابل، روش گذاشتن سیم کشی در نظر گرفته می شود.

ما مطالب را از طریق ایمیل برای شما ارسال خواهیم کرد

سطح مقطع هادی سیم ها و کابل های برق مورد استفاده برای اتصال روشنایی و لوازم خانگی، نیروگاه ها و تجهیزات مختلف به میزان توان الکتریکی این مصرف کننده ها و بر این اساس به جریان الکتریکی عبوری از آنها بستگی دارد. مقدار حداکثر جریان مجاز عبوری از هسته حامل جریان برای مارک های مختلف سیم و کابل، مطابق با سطح مقطع و روش نصب آنها، توسط "قوانین تاسیسات الکتریکی" (PUE) فصل 1.3 تنظیم می شود. انتخاب هادی ها برای گرمایش، چگالی جریان اقتصادی و شرایط کرونا». در مورد نحوه انتخاب کابل برای سیم کشی برق خانه و همچنین جدول برق کابل به صورت مقطعی که برای بسیاری از مشاغل مفید است را در وب سایت نشر امروز به شما خواهیم گفت.

PUE سند اصلی تنظیم کننده کلیه زمینه های کار در تاسیسات الکتریکی برای اهداف مختلف است

برای تعیین سطح مقطع کابل مجاز، لازم است قدرت بار متصل شده با استفاده از آن را بدانید. برای این کار می توانید از دو روش استفاده کنید:

جمع آوری اطلاعات در مورد دستگاه های متصل با استفاده از برگه های داده این محصولات یا مشخصات فنی ارسال شده در اینترنت؛
از مقادیر متوسط برای هر دسته از لوازم خانگی استفاده کنید.

مقادیر میانگین انواع لوازم خانگی در جدول زیر آورده شده است.

نام دستگاه	توان الکتریکی، کیلو وات
ماشین ظرفشویی	1,8
کتری برقی	1,2
فر	2,3
سشوار	1,3
مایکروویو	1,5
اهن	1,1
تهویه کننده هوا	4
ماشین لباسشویی	0,5
تلویزیون	0,3
یخچال	0,2
تلویزیون ماهواره ای	0,15
کامپیوتر	0,12
چاپگر	0,05
نظارت کنید	0,15
ابزار برقی دستی	1,2

این جدول انواع لوازم و ابزار خانگی را نشان نمی دهد، زیرا... محدوده آنها بسیار بزرگ است، بنابراین اگر شما نیاز به یافتن مقادیر مورد نیاز دارید، باید به اینترنت مراجعه کنید، جایی که با استفاده از یک "موتور جستجو" می توانید مقدار توان جسم بار مورد نیاز را پیدا کنید.

با دانستن مقادیر توان بار الکتریکی، می توان مقدار جریانی را که در طول استفاده از هادی ها از آنها عبور می کند، محاسبه کرد. برای این کار از فرمول استفاده کنید:

I=P/U ، جایی که

پ - قدرت لوازم خانگی متصل و روشنایی الکتریکی؛
U - ولتاژ شبکه برق؛
من - جریان از طریق هادی های حامل جریان در هنگام روشن شدن دستگاه های با قدرت معین.

برای اطلاع شما!هنگام انجام این محاسبه، مقدار توان بر حسب کیلووات (کیلووات) گرفته می شود و هنگام جمع این مقدار بر حسب وات (وات)، مقدار حاصل باید به کیلووات تبدیل شود که برای آن باید بر هزار تقسیم شود.

با محاسبه جریان عبوری از هادی هنگام اتصال حداکثر بار ممکن در یک بخش معین از مدار الکتریکی، می توانید مقطع آن را تعیین کنید.

مهم!برای هادی های حامل جریان مس و آلومینیوم، مقادیر حداکثر جریان مجاز متفاوت است، بنابراین هنگام انتخاب مقطع کابل (سیم) باید این مورد در نظر گرفته شود.

انتخاب مقطع سیم مسی یا آلومینیومی بر اساس توان و جریان

همانطور که از فرمول (که توسط آن جریان الکتریکی تعیین شد) مشاهده می شود، هنگامی که یک توان مشخص وصل می شود، مقدار جریان مستقیماً به ولتاژ شبکه الکتریکی که دستگاه های متصل در آن کار می کنند بستگی دارد. در این راستا، مقادیر حداکثر جریان مجاز در کلاس های مختلف ولتاژ به طور جداگانه در ادبیات فنی و همچنین برای مارک های مختلف هادی های حامل جریان، یعنی:

امروزه طیف گسترده ای از محصولات کابلی با سطح مقطع هسته ها از 0.35 میلی متر مربع وجود دارد. و بالاتر.

اگر سطح مقطع کابل را برای سیم کشی خانگی اشتباه انتخاب کنید، نتیجه می تواند دو نتیجه داشته باشد:

یک هسته بیش از حد ضخیم به بودجه شما ضربه می زند، زیرا ... متر خطی آن هزینه بیشتری خواهد داشت.
اگر قطر هادی نامناسب باشد (کوچکتر از حد لازم)، هادی ها شروع به گرم شدن و ذوب عایق می کنند که به زودی منجر به اتصال کوتاه می شود.

همانطور که می دانید، هر دو نتیجه ناامید کننده هستند، بنابراین در مقابل و در آپارتمان لازم است که سطح مقطع کابل بسته به قدرت، قدرت فعلی و طول خط به درستی محاسبه شود. اکنون هر یک از روش ها را به تفصیل بررسی خواهیم کرد.

محاسبه توان وسایل برقی

برای هر کابل مقدار مشخصی جریان (قدرت) وجود دارد که می تواند در هنگام کار با وسایل الکتریکی تحمل کند. اگر جریان (قدرت) مصرف شده توسط همه دستگاه ها از مقدار مجاز برای هادی بیشتر شود، تصادف به زودی اجتناب ناپذیر خواهد بود.

برای محاسبه مستقل قدرت وسایل برقی در خانه، باید مشخصات هر وسیله (اجاق گاز، تلویزیون، لامپ، جاروبرقی و ...) را به طور جداگانه روی یک کاغذ یادداشت کنید. پس از این، تمام مقادیر خلاصه می شود و از عدد حاصل برای انتخاب کابلی با هسته با سطح مقطع بهینه استفاده می شود.

فرمول محاسبه به نظر می رسد:

مجموع = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8،

کجا: P1..Pn – قدرت هر دستگاه، کیلو وات

لطفاً توجه داشته باشید که عدد حاصل باید در ضریب تصحیح 0.8 ضرب شود. این ضریب به این معنی است که تنها 80 درصد از تمام وسایل برقی به طور همزمان کار می کنند. این محاسبه منطقی تر است، زیرا به عنوان مثال، قطعاً برای مدت طولانی بدون وقفه از جاروبرقی یا سشوار استفاده نخواهید کرد.

جداول انتخاب مقطع کابل بر اساس توان:

اینها جداول داده شده و ساده شده است؛ مقادیر دقیق تر را می توان در پاراگراف های 1.3.10-1.3.11 یافت.

همانطور که می بینید، برای هر نوع کابل خاص، مقادیر جدول داده های خاص خود را دارند. تنها چیزی که نیاز دارید این است که نزدیکترین مقدار توان را بیابید و به سطح مقطع مربوط به هسته ها نگاه کنید.

برای اینکه بتوانید به وضوح نحوه محاسبه صحیح برق کابل را درک کنید ، یک مثال ساده ارائه می دهیم:

ما محاسبه کردیم که توان کل همه لوازم الکتریکی در آپارتمان 13 کیلو وات است. این مقدار باید در ضریب 0.8 ضرب شود که منجر به 10.4 کیلو وات بار واقعی می شود. بعد در جدول به دنبال یک مقدار مناسب در ستون هستیم. ما با رقم "10.1" برای یک شبکه تک فاز (ولتاژ 220 ولت) و "10.5" در صورت سه فاز بودن شبکه راضی هستیم.

این بدان معنی است که شما باید مقطعی از هسته های کابل را انتخاب کنید که تمام دستگاه های محاسباتی را - در یک آپارتمان، اتاق یا اتاق دیگر - تغذیه می کند. یعنی چنین محاسبه ای باید برای هر گروه خروجی که از یک کابل تغذیه می شود یا برای هر دستگاه اگر مستقیماً از پانل تغذیه می شود انجام شود. در مثال بالا، سطح مقطع هسته های کابل ورودی را برای کل خانه یا آپارتمان محاسبه کردیم.

در مجموع یک مقطع با هادی 6 میلی متری برای شبکه تک فاز یا هادی 1.5 میلی متری برای شبکه سه فاز انتخاب می کنیم. همانطور که می بینید، همه چیز بسیار ساده است و حتی یک برقکار تازه کار می تواند به تنهایی با این کار کنار بیاید!

محاسبه بار فعلی

محاسبه سطح مقطع کابل بر اساس جریان دقیق تر است، بنابراین بهتر است از آن استفاده کنید. ماهیت مشابه است، اما فقط در این مورد لازم است بار فعلی روی سیم کشی الکتریکی تعیین شود. برای شروع، ما قدرت فعلی را برای هر یک از دستگاه ها با استفاده از فرمول محاسبه می کنیم.

اگر خانه دارای شبکه تک فاز است، باید از فرمول زیر برای محاسبه استفاده کنید:برای یک شبکه سه فاز، فرمول به صورت زیر خواهد بود:جایی که، P – قدرت دستگاه الکتریکی، کیلو وات

cos Phi - ضریب قدرت

جزئیات بیشتر در مورد فرمول های مرتبط با توان محاسبه را می توانید در مقاله پیدا کنید:.

توجه شما را به این واقعیت جلب می کنیم که مقادیر مقادیر جدول به شرایط تخمگذار هادی بستگی دارد. در، بارهای جریان مجاز و توان به طور قابل توجهی بیشتر از در خواهد بود.

اجازه دهید تکرار کنیم، هر گونه محاسبه مقطع برای یک دستگاه خاص یا گروهی از دستگاه ها انجام می شود.

جدول انتخاب مقطع کابل برای جریان و توان:

محاسبه بر اساس طول

خوب، آخرین راه برای محاسبه سطح مقطع کابل، طول است. ماهیت محاسبات زیر این است که هر هادی مقاومت خاص خود را دارد که با افزایش طول خط کمک می کند (هر چه فاصله بیشتر باشد تلفات بیشتر می شود). در صورتی که مقدار تلفات بیش از 5% باشد، لازم است هادی با هادی های بزرگتر انتخاب شود.

روش زیر برای محاسبات استفاده می شود:

محاسبه توان کل وسایل الکتریکی و قدرت جریان ضروری است (فرمول های مربوطه را در بالا ارائه کردیم).
مقاومت سیم کشی الکتریکی محاسبه می شود. فرمول به شرح زیر است: مقاومت هادی (p) * طول (بر حسب متر). مقدار حاصل باید بر سطح مقطع کابل انتخاب شده تقسیم شود.

R=(p*L)/S که p مقدار جدولی است

توجه شما را به این نکته جلب می کنیم که طول جریان باید دو برابر شود، زیرا جریان در ابتدا از یک هسته عبور می کند و سپس از طریق هسته دیگر باز می گردد.

تلفات ولتاژ محاسبه می شود: جریان در مقاومت محاسبه شده ضرب می شود.

تلفات U = سیم *R را بار می کنم

LOSSES=(U ضرر /U nom)*100%

مقدار تلفات تعیین می شود: تلفات ولتاژ بر ولتاژ شبکه تقسیم می شود و در 100٪ ضرب می شود.
عدد نهایی تجزیه و تحلیل می شود. اگر مقدار کمتر از 5% باشد، سطح مقطع هسته انتخاب شده را ترک می کنیم. در غیر این صورت، هادی "ضخیم تر" را انتخاب می کنیم.

فرض کنید که ما محاسبه کردیم که مقاومت هسته های ما 0.5 اهم و جریان 16 آمپر است، سپس:

تلفات U =16*0.5=8 ولت

LOSSES=(8/220)*100%=0.03636*100%=3.6%

جدول مقاومت:

اغلب، قبل از خرید محصولات کابلی، نیاز به اندازه گیری مستقل سطح مقطع آن وجود دارد تا از فریب تولید کنندگان جلوگیری شود، که به دلیل صرفه جویی و تعیین قیمت رقابتی، ممکن است کمی این پارامتر را دست کم بگیرند.

همچنین لازم است بدانیم سطح مقطع کابل چگونه تعیین می شود، مثلاً هنگام افزودن یک نقطه جدید مصرف انرژی در اتاق هایی با سیم کشی برق قدیمی که هیچ اطلاعات فنی ندارند. بر این اساس، این سوال که چگونه می توان سطح مقطع هادی ها را پیدا کرد همیشه مرتبط است.

اطلاعات کلی در مورد کابل و سیم

هنگام کار با هادی ها، لازم است که نام آنها را درک کنید. سیم ها و کابل هایی وجود دارند که از نظر ساختار داخلی و مشخصات فنی با یکدیگر متفاوت هستند. با این حال، بسیاری از مردم اغلب این مفاهیم را اشتباه می گیرند.

سیم به هادی گفته می شود که در طرح خود یک سیم یا گروهی از سیم ها به هم بافته شده و یک لایه عایق مشترک نازک دارد. کابل هسته یا گروهی از هسته ها است که هم عایق مخصوص به خود و هم یک لایه عایق مشترک (غلاف) دارد.

هر نوع هادی روش های خاص خود را برای تعیین مقاطع خواهد داشت که تقریباً مشابه هستند.

مواد هادی

مقدار انرژی ای که یک هادی منتقل می کند به عوامل مختلفی بستگی دارد که اصلی ترین آنها مواد هادی های حامل جریان است. فلزات غیر آهنی زیر را می توان به عنوان ماده اصلی سیم و کابل استفاده کرد:

آلومینیوم. هادی های ارزان و سبک وزن که مزیت آنهاست. آنها با ویژگی های منفی مانند هدایت الکتریکی کم، تمایل به آسیب مکانیکی، مقاومت الکتریکی گذرا بالای سطوح اکسید شده مشخص می شوند.
فلز مس. محبوب ترین هادی ها که در مقایسه با گزینه های دیگر هزینه بالایی دارند. با این حال، آنها با مقاومت الکتریکی و انتقالی کم در تماس ها، کشش و استحکام نسبتاً بالا، و سهولت لحیم کاری و جوشکاری مشخص می شوند.
مس آلومینیوم. محصولات کابلی با هسته های آلومینیومی با پوشش مس. آنها با هدایت الکتریکی کمی کمتر از همتایان مسی خود مشخص می شوند. آنها همچنین با سبکی، مقاومت متوسط و ارزان بودن نسبی مشخص می شوند.

مهم!برخی از روش‌ها برای تعیین سطح مقطع کابل‌ها و سیم‌ها به طور خاص به مواد جزء هادی آنها بستگی دارد که مستقیماً بر توان خروجی و قدرت جریان تأثیر می‌گذارد (روش تعیین سطح مقطع هادی‌ها با توان و جریان).

اندازه گیری سطح مقطع هادی ها بر اساس قطر

روش های مختلفی برای تعیین سطح مقطع کابل یا سیم وجود دارد. تفاوت در تعیین سطح مقطع سیم ها و کابل ها این خواهد بود که در محصولات کابلی لازم است هر هسته به طور جداگانه اندازه گیری شود و شاخص ها خلاصه شوند.

برای اطلاعات.هنگام اندازه گیری پارامتر مورد نظر با ابزار دقیق، لازم است در ابتدا قطر عناصر رسانا اندازه گیری شود، ترجیحا لایه عایق حذف شود.

ابزار و فرآیند اندازه گیری

ابزار اندازه گیری می تواند یک کولیس یا یک میکرومتر باشد. معمولاً از دستگاه های مکانیکی استفاده می شود، اما می توان از آنالوگ های الکترونیکی با صفحه نمایش دیجیتال نیز استفاده کرد.

اساساً قطر سیم ها و کابل ها با استفاده از کولیس اندازه گیری می شود، زیرا تقریباً در هر خانه ای یافت می شود. همچنین می تواند قطر سیم ها را در یک شبکه کار، به عنوان مثال، یک سوکت یا دستگاه پانل اندازه گیری کند.

قطر سطح مقطع سیم با استفاده از فرمول زیر تعیین می شود:

S = (3.14/4)*D2، که در آن D قطر سیم است.

اگر کابل حاوی بیش از یک هسته باشد، لازم است قطر را اندازه گیری و سطح مقطع را با استفاده از فرمول بالا برای هر یک از آنها محاسبه کنید، سپس نتیجه به دست آمده را با استفاده از فرمول ترکیب کنید:

Stotal= S1 + S2 +…+Sn، که در آن:

استوتال - سطح مقطع کل.
S1، S2، …، Sn – مقاطع عرضی هر هسته.

در یک یادداشت.برای اطمینان از صحت نتایج به دست آمده، توصیه می شود حداقل سه بار اندازه گیری کنید و هادی را در جهات مختلف بچرخانید. نتیجه میانگین خواهد بود.

در صورت عدم وجود کولیس یا میکرومتر، قطر هادی را می توان با استفاده از یک خط کش معمولی تعیین کرد. برای انجام این کار، باید دستکاری های زیر را انجام دهید:

لایه عایق هسته را تمیز کنید.
چرخش های اطراف مداد را محکم به یکدیگر بپیچید (حداقل 15-17 قطعه باید وجود داشته باشد).
اندازه گیری طول سیم پیچ؛
مقدار حاصل را بر تعداد چرخش تقسیم کنید.

مهم!اگر پیچ ها به طور یکنواخت روی مداد با شکاف قرار نگیرند، صحت نتایج به دست آمده از اندازه گیری سطح مقطع کابل بر اساس قطر مورد تردید قرار می گیرد. برای افزایش دقت اندازه گیری، توصیه می شود اندازه گیری ها از طرف های مختلف انجام شود. پیچیدن سیم های ضخیم روی یک مداد ساده دشوار خواهد بود، بنابراین بهتر است به کولیس متوسل شوید.

پس از اندازه گیری قطر، سطح مقطع سیم با استفاده از فرمول شرح داده شده در بالا محاسبه می شود یا با استفاده از جدول مخصوص تعیین می شود، که در آن هر قطر مربوط به سطح مقطع است.

بهتر است قطر سیم حاوی هسته های بسیار نازک را با میکرومتر اندازه گیری کنید، زیرا کولیس به راحتی می تواند آن را بشکند.

ساده ترین راه برای تعیین سطح مقطع کابل بر اساس قطر استفاده از جدول زیر است.

جدول تناظر بین قطر سیم و سطح مقطع سیم

قطر عنصر هادی، میلی متر	سطح مقطع عنصر هادی، mm2
0,8	0,5
0,9	0,63
1	0,75
1,1	0,95
1,2	1,13
1,3	1,33
1,4	1,53
1,5	1,77
1,6	2
1,8	2,54
2	3,14
2,2	3,8
2,3	4,15
2,5	4,91
2,6	5,31
2,8	6,15
3	7,06
3,2	7,99
3,4	9,02
3,6	10,11
4	12,48
4,5	15,79

سطح مقطع کابل

محصولات کابلی با سطح مقطع تا 10 میلی متر مربع تقریباً همیشه به شکل گرد تولید می شوند. چنین هادی ها برای رفع نیازهای خانگی خانه ها و آپارتمان ها کاملاً کافی هستند. با این حال، با سطح مقطع بزرگتر کابل، هسته های ورودی از شبکه الکتریکی خارجی را می توان به صورت قطعه (بخش) ساخت و تعیین سطح مقطع سیم بر اساس قطر بسیار دشوار خواهد بود.

در چنین مواردی، باید به جدولی متوسل شد که در آن اندازه (ارتفاع، عرض) کابل مقدار متناظر سطح مقطع را می گیرد. در ابتدا لازم است ارتفاع و عرض قطعه مورد نیاز با خط کش اندازه گیری شود و پس از آن می توان با همبستگی داده های به دست آمده پارامتر مورد نیاز را محاسبه کرد.

جدول برای محاسبه مساحت بخش هسته کابل برق

نوع کابل	سطح مقطع قطعه، mm2
	اس	35	50	70	95	120	150	185	240
بخش چهار هسته ای	V	-	7	8,2	9,6	10,8	12	13,2	-
بخش چهار هسته ای	w	-	10	12	14,1	16	18	18	-
رشته سگمنتال سه هسته ای، 6(10)	V	6	7	9	10	11	12	13,2	15,2
رشته سگمنتال سه هسته ای، 6(10)	w	10	12	14	16	18	20	22	25
تک سیم سگمنتال سه هسته ای، 6 (10)	V	5,5	6,4	7,6	9	10,1	11,3	12,5	14,4
تک سیم سگمنتال سه هسته ای، 6 (10)	w	9,2	10,5	12,5	15	16,6	18,4	20,7	23,8

وابستگی جریان، توان و مقطع هسته

اندازه گیری و محاسبه سطح مقطع کابل بر اساس قطر هسته کافی نیست. قبل از نصب سیم کشی یا سایر انواع شبکه های برق، لازم است از ظرفیت محصولات کابل نیز اطلاع داشته باشید.

هنگام انتخاب کابل، باید چندین معیار را رعایت کنید:

قدرت جریان الکتریکی که کابل عبور می کند؛
انرژی مصرف شده توسط منابع انرژی؛

قدرت

مهمترین پارامتر در طول کار نصب الکتریکی (به ویژه کابل کشی) توان عملیاتی است. حداکثر توان برق منتقل شده از طریق آن به سطح مقطع هادی بستگی دارد. بنابراین، دانستن توان کل منابع مصرف انرژی که به سیم متصل می شود بسیار مهم است.

به طور معمول، تولید کنندگان لوازم خانگی، لوازم خانگی و سایر محصولات الکتریکی روی برچسب و در اسناد همراه آنها حداکثر و میانگین مصرف برق را نشان می دهند. به عنوان مثال، یک ماشین لباسشویی می‌تواند از ده‌ها وات بر ساعت در حالت آبکشی تا 2.7 کیلووات در ساعت هنگام گرم کردن آب، برق مصرف کند. بر این اساس باید سیمی با مقطعی که برای انتقال الکتریسیته حداکثر توان کافی باشد به آن متصل شود. اگر دو یا چند مصرف کننده به کابل متصل باشند، با اضافه کردن مقادیر حدی هر یک از آنها، توان کل تعیین می شود.

میانگین توان تمام وسایل برقی و روشنایی در یک آپارتمان به ندرت از 7500 وات برای شبکه تک فاز فراتر می رود. بر این اساس، مقاطع کابل در سیم کشی برق باید به این مقدار انتخاب شود.

بنابراین برای توان کل 7.5 کیلو وات باید از کابل مسی با سطح مقطع هسته 4 میلی متر مربع استفاده کرد که توانایی انتقال حدود 8.3 کیلو وات را دارد. سطح مقطع هادی با هسته آلومینیومی در این مورد باید حداقل 6 میلی متر مربع باشد که از توان جریان 7.9 کیلو وات عبور می کند.

در ساختمان های مسکونی منفرد، اغلب از یک سیستم تغذیه سه فاز 380 ولت استفاده می شود.اما اکثر تجهیزات برای چنین ولتاژ الکتریکی طراحی نشده اند. ولتاژ 220 ولت با اتصال آنها به شبکه از طریق یک کابل خنثی با توزیع یکنواخت بار جریان در تمام فازها ایجاد می شود.

جریان الکتریسیته

غالباً ممکن است قدرت تجهیزات و تجهیزات الکتریکی به دلیل عدم وجود این ویژگی در اسناد یا اسناد و برچسب ها به طور کامل برای مالک مشخص نباشد. در چنین شرایطی تنها یک راه وجود دارد - محاسبه با استفاده از فرمول خودتان.

قدرت با فرمول تعیین می شود:

P = U*I، جایی که:

P - قدرت، اندازه گیری شده در وات (W)؛
I - قدرت جریان الکتریکی، اندازه گیری شده در آمپر (A)؛
U ولتاژ الکتریکی اعمال شده است که در ولت (V) اندازه گیری می شود.

هنگامی که قدرت جریان الکتریکی ناشناخته است، می توان آن را با ابزارهای کنترل و اندازه گیری اندازه گیری کرد: آمپرمتر، مولتی متر و کلمپ متر.

پس از تعیین میزان برق مصرفی و جریان برق می توانید از جدول زیر برای اطلاع از سطح مقطع کابل مورد نیاز استفاده کنید.

محاسبه سطح مقطع محصولات کابل بر اساس بار فعلی باید برای محافظت بیشتر آنها از گرمای بیش از حد انجام شود. هنگامی که جریان الکتریکی بیش از حد از هادی ها برای سطح مقطع آنها عبور می کند، تخریب و ذوب لایه عایق ممکن است رخ دهد.

حداکثر بار مجاز دراز مدت جریان الکتریکی مقدار کمی جریان الکتریکی است که می تواند کابل را برای مدت طولانی بدون گرم شدن بیش از حد عبور دهد. برای تعیین این شاخص، ابتدا لازم است قدرت تمام مصرف کنندگان انرژی جمع شود. پس از این، بار را با استفاده از فرمول محاسبه کنید:

I = P∑*Ki/U (شبکه تک فاز)،
I = P∑*Kи/(√3*U) (شبکه سه فاز)، که در آن:

P∑ - توان کل مصرف کنندگان انرژی؛
Ki - ضریب برابر با 0.75؛
U – ولتاژ الکتریکی در شبکه.

تابلیتز برای تطبیق سطح مقطع هادی های مسیجریان و توان محصولات هادی *

بخش محصولات کابل و سیم	ولتاژ برق 220 ولت		ولتاژ برق 380 ولت
	قدرت فعلی، A	توان، کیلووات	قدرت فعلی، A	توان، کیلووات
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	50	11	40	26,4
10	70	15,4	50	33
16	90	19,8	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	140	30,8	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

*مهم!هادی های با هادی های آلومینیومی مقادیر متفاوتی دارند.

تعیین سطح مقطع یک محصول کابلی فرآیند مهمی است که در آن محاسبات اشتباه غیرقابل قبول است. شما باید تمام عوامل، پارامترها و قوانین را در نظر بگیرید و فقط به محاسبات خود اعتماد کنید. اندازه‌گیری‌های انجام‌شده باید با جداولی که در بالا توضیح داده شد مطابقت داشته باشند - اگر حاوی مقادیر خاصی نباشند، می‌توان آنها را در جداول بسیاری از کتاب‌های مرجع مهندسی برق یافت.

ویدئو

با استفاده از جدول PUE، می توانید مقطع کابل مناسب را برای جریان انتخاب کنید. بنابراین، به عنوان مثال، اگر کابل از سطح مقطع کمتری باشد، این می تواند منجر به خرابی زودهنگام کل سیستم سیم کشی یا آسیب به تجهیزات موجود شود. همچنین انتخاب نادرست ضخامت کابل می تواند باعث آتش سوزی شود که به دلیل ذوب شدن عایق سیم در هنگام گرم شدن بیش از حد آن به دلیل قدرت بالا رخ خواهد داد.

در فرآیند معکوس، زمانی که ضخامت کابل با ذخیره انرژی قابل توجهی گرفته می شود، ممکن است برای خرید یک سیم گران تر، پول غیر ضروری هدر رود.

همانطور که تمرین نشان می دهد، در اکثر موارد مقطع کابل فعلی باید بر اساس چگالی آن انتخاب شود.

جداول PUE و GOST

چگالی جریان

هنگام انتخاب مقطع سیم، باید برخی از شاخص ها را بدانید. بنابراین، به عنوان مثال، چگالی جریان در ماده ای مانند مس بین 6 تا 10 A/mm2 است. این شاخص حاصل سالها تجربه متخصصان است و بر اساس قوانین اساسی حاکم بر طراحی تاسیسات الکتریکی اتخاذ شده است.

در حالت اول، با تراکم شش واحد، شبکه برق برای عملیات طولانی مدت ارائه می شود. اگر نشانگر ده واحد باشد، باید درک کرد که عملکرد شبکه برای مدت طولانی در هنگام روشن شدن کوتاه دوره ای امکان پذیر نیست.

بنابراین لازم است ضخامت را دقیقاً با توجه به این شاخص مجاز انتخاب کنید.

داده های بالا مربوط به کابل مسی است. سیم های آلومینیومی هنوز در بسیاری از شبکه های الکتریکی استفاده می شوند. در عین حال کابل مسی در مقایسه با سیم دومی دارای مزایای غیر قابل انکاری است.

این موارد شامل موارد زیر است:

کابل مسی نرمی بسیار بیشتری دارد و در عین حال استحکام آن بیشتر است.
محصولات ساخته شده از مس برای مدت طولانی در معرض فرآیندهای اکسیداسیون نیستند.
شاید مهمترین شاخص کابل مسی درجه رسانایی بالاتر آن و در نتیجه نشانگر بهتر چگالی و توان جریان باشد.

خوانندگان ما توصیه می کنند! برای صرفه جویی در قبوض برق، خوانندگان ما "جعبه پس انداز برق" را توصیه می کنند. پرداخت های ماهانه 30 تا 50 درصد کمتر از قبل از استفاده از ذخیره کننده خواهد بود. مولفه راکتیو را از شبکه حذف می کند و در نتیجه بار و در نتیجه مصرف جریان را کاهش می دهد. وسایل برقی برق کمتری مصرف می کنند و هزینه ها کاهش می یابد.

مهمترین عیب چنین کابلی قیمت بالاتر آن است.

نشانگر چگالی جریان برای سیم آلومینیومی در محدوده 4 تا 6 A/mm2 است. بنابراین می توان از آن در سازه های کمتر بحرانی استفاده کرد. این نوع سیم کشی نیز در قرن گذشته به طور فعال در ساخت ساختمان های مسکونی مورد استفاده قرار گرفت.

انجام محاسبات مقطع فعلی

هنگام محاسبه نشانگر کار ضخامت کابل، لازم است بدانید که چه جریانی از شبکه یک اتاق معین عبور می کند. به عنوان مثال، در معمولی ترین آپارتمان، لازم است که توان تمام وسایل برقی متصل به شبکه را جمع آوری کنید.

به عنوان مثالی برای محاسبه، می‌توان جدول استاندارد مصرف برق توسط لوازم خانگی اصلی مورد استفاده در یک آپارتمان معمولی را ارائه داد.

بر اساس توان کل، جریانی که از کابل های شبکه عبور خواهد کرد محاسبه می شود.

در این فرمول P به معنای توان کل است که بر حسب وات اندازه گیری می شود، K1 ضریب تعیین کننده کارکرد همزمان همه لوازم خانگی (مقدار آن معمولاً 0.75 است) و U ولتاژ در شبکه خانگی معمولاً برابر با 220 ولت است.

این شاخص محاسبه فعلی به تخمین سطح مقطع مورد نیاز برای شبکه عمومی کمک می کند. در این مورد، باید چگالی جریان عملیاتی را نیز در نظر گرفت.

این محاسبه را می توان به عنوان یک انتخاب تقریبی در نظر گرفت. در این مورد، شاخص های دقیق تری را می توان با استفاده از انتخابی از یک جدول PUE ویژه به دست آورد. این جدول PUE عنصری از قوانین خاص برای طراحی تاسیسات الکتریکی است.

در زیر نمونه ای از جدول PUE است که می توان از آن برای انتخاب یک بخش استفاده کرد.

همانطور که می بینید، چنین جدول PUE، علاوه بر وابستگی مقاطع عرضی به نشانگر فعلی، در نظر گرفتن موادی که سیم ها از آن ساخته شده اند و همچنین محل آن را نیز در نظر می گیرد. علاوه بر این، جدول تعداد هسته ها و مقدار ولتاژ را تنظیم می کند که می تواند 220 یا 380 ولت باشد.

محاسبه فعلی با استفاده از پارامترهای اضافی

هنگام محاسبه مقطع بر اساس جریان با استفاده از جدول PUE، می توانید از پارامترهای اضافی نیز استفاده کنید.

به عنوان مثال، می توان قطر هسته را در نظر گرفت. بنابراین هنگام تعیین سطح مقطع هادی از تجهیزات خاصی به نام میکرومتر استفاده می شود. بر اساس داده های آن، ضخامت هر هسته تعیین می شود. سپس با استفاده از مقادیر جریان های قبلی به دست آمده و جدول مخصوص، انتخاب نهایی مقدار مقطع هسته سیم انجام می شود.

اگر کابل از چندین هسته تشکیل شده است، باید یکی از آنها را اندازه گیری کنید و سطح مقطع آن را محاسبه کنید. پس از این، برای یافتن مقدار ضخامت نهایی، شاخص به دست آمده برای یک هسته در تعداد آنها در سیم ضرب می شود.

مقدار مقطع کابل به دست آمده از این طریق با استفاده از محاسبات و جدول PUE به شما امکان می دهد سیم کشی در یک خانه یا آپارتمان ایجاد کنید که برای مدت زمان طولانی بدون وقوع شرایط اضطراری یا اضطراری به صاحبان خدمت می کند.