Hur man korrekt beräknar kabeltvärsnittet för belastningen. Beräkning av belastningen på grunden Installerade elektriska apparater

Beräkning av belastningen på fundamentet är nödvändig för korrekt val av dess geometriska dimensioner och arean av fundamentbasen. I slutändan beror styrkan och hållbarheten hos hela byggnaden på den korrekta beräkningen av grunden. Beräkningen reduceras till att bestämma belastningen per kvadratmeter jord och jämföra den med de tillåtna värdena.

För att beräkna behöver du veta:

• Regionen där byggnaden byggs;
• Jordtyp och grundvattendjup;
• Materialet från vilket byggnadens strukturella delar kommer att göras;
• Byggnadslayout, antal våningar, typ av tak.

Baserat på de erforderliga uppgifterna utförs beräkningen av fundamentet eller dess slutliga verifiering efter konstruktionen av strukturen.

Låt oss försöka beräkna belastningen på grunden för ett envåningshus av massivt tegel av massivt murverk, med en väggtjocklek på 40 cm Husets dimensioner är 10x8 meter. Överlappningen av källaren är gjord av armerade betongplattor, överlappningen av 1:a våningen är gjord av trä på stålbalkar. Taket är gavel, täckt med plåtpannor, med en lutning på 25 grader. Region - Moskva-regionen, jordtyp - våt lerjord med en porositetskoefficient på 0,5. Grunden är gjord av finkornig betong, tjockleken på grundmuren för beräkningen är lika med väggtjockleken.

Bestämning av grundens djup

Läggningsdjupet beror på djupet av frysning och typen av jord. Tabellen visar referensvärdena för djupet av jordfrysning i olika regioner.

Tabell 1 - Referensdata om djupet av jordfrysning

Referenstabell för bestämning av fundamentets djup per region

Grundens djup i det allmänna fallet bör vara större än frysdjupet, men det finns undantag på grund av typen av jord, de anges i tabell 2.

Tabell 2 - Beroende av grundens djup på typen av jord

Grundens djup är nödvändigt för den efterföljande beräkningen av belastningen på jorden och bestämning av dess dimensioner.

Bestäm djupet för jordfrysning enligt tabell 1. För Moskva är det 140 cm. Enligt tabell 2 hittar vi typen av jord - lerjord. Förläggningsdjupet bör vara minst det beräknade frysdjupet. Baserat på detta väljs djupet på grunden för huset 1,4 meter.

Taklastberäkning

Taklasten fördelas mellan de sidor av fundamentet som takbjälklaget vilar på genom väggarna. För ett konventionellt sadeltak är dessa vanligtvis två motsatta sidor av grunden, för ett fyrfalstak, alla fyra sidorna. Den fördelade belastningen på taket bestäms av arean av takprojektionen, hänvisad till arean av de belastade sidorna av fundamentet, och multiplicerat med materialets specifika vikt.

Tabell 3 - Andelen olika typer av takbeläggning

Referenstabell - Andelen olika typer av takbeläggning

1. Bestäm projektionsområdet för taket. Husets mått är 10x8 meter, sadeltakets projektionsarea är lika med husets yta: 10 · 8 = 80 m 2.
2. Grundens längd är lika med summan av dess två långsidor, eftersom sadeltaket vilar på två långa motsatta sidor. Därför definieras längden på det belastade fundamentet som 10 2 = 20 m.
3. Arean av fundamentet laddat med taket med en tjocklek på 0,4 m: 20 · 0,4 = 8 m 2.
4. Typen av beläggning är metall, lutningsvinkeln är 25 grader, vilket innebär att den beräknade belastningen enligt tabell 3 är 30 kg / m 2.
5. Belastningen av taket på fundamentet är 80/8 · 30 = 300 kg / m 2.

Snölastberäkning

Snölasten överförs till grunden genom taket och väggarna, därför belastas samma sidor av grunden som vid beräkningen av taket. Arean av snötäcke beräknas lika med arean av taket. Det resulterande värdet divideras med arean av de belastade sidorna av fundamentet och multipliceras med den specifika snölasten som bestäms från kartan.

Tabell - beräkning av snölast på fundamentet

1. Längden på lutningen för ett tak med en lutning på 25 grader är (8/2) / cos25 ° = 4,4 m.
2. Takets yta är lika med längden på åsen multiplicerat med längden på lutningen (4,4 · 10) · 2 = 88 m 2.
3. Enligt kartan är snöbelastningen för Moskva-regionen 126 kg / m 2. Vi multiplicerar det med takytan och dividerar med arean av den belastade delen av fundamentet 88 126/8 = 1386 kg / m 2.

Golvbelastningsberäkning

Tak, som taket, vilar vanligtvis på två motsatta sidor av fundamentet, därför görs beräkningen med hänsyn till arean på dessa sidor. Golvytan är lika med byggnadens yta. För att beräkna golvbelastningen måste du ta hänsyn till antalet våningar och källaröverlappningen, det vill säga golvet på första våningen.

Arean av varje våning multipliceras med den specifika vikten av materialet från tabell 4 och dividerat med arean av den belastade delen av fundamentet.

Tabell 4 - Golvs specifik vikt

1. Golvytan är lika med husets yta - 80 m 2. Huset har två våningar: en av armerad betong och en av trä över stålbalkar.
2. Vi multiplicerar arean av det armerade betonggolvet med den specifika vikten från Tabell 4: 80 * 500 = 40 000 kg.
3. Vi multiplicerar arean på trägolvet med den specifika vikten från tabell 4: 80 200 = 16000 kg.
4. Vi summerar dem och hittar belastningen per 1 m 2 av den belastade delen av fundamentet: (40 000 + 16 000) / 8 = 7 000 kg / m 2.

Vägglastberäkning

Vägglasten definieras som väggarnas volym multiplicerad med den specifika vikten från Tabell 5, resultatet divideras med längden på alla sidor av fundamentet multiplicerat med dess tjocklek.

Tabell 5 - Väggmaterials specifik vikt

Tabell - Specifik vikt av väggar

1. Väggarnas yta är lika med byggnadens höjd multiplicerat med husets omkrets: 3 · (10 · 2 + 8 · 2) = 108 m 2.
2. Väggarnas volym är arean multiplicerad med tjockleken, den är lika med 108 · 0,4 = 43,2 m 3.
3. Vi hittar väggarnas vikt genom att multiplicera volymen med materialets specifika vikt från tabell 5: 43,2 · 1800 = 77 760 kg.
4. Arean på alla sidor av fundamentet är lika med omkretsen multiplicerad med tjockleken: (10 2 + 8 2) 0,4 = 14,4 m 2.
5. Den specifika belastningen av väggarna på fundamentet är 77760 / 14,4 = 5400 kg.

Preliminär beräkning av grundbelastningen på marken

Grundens belastning på marken beräknas som produkten av fundamentets volym och den specifika densiteten hos materialet från vilket den är gjord, dividerat med 1 m 2 av dess basarea. Volymen kan hittas som produkten av fundamentets djup och fundamentets tjocklek. Tjockleken på fundamentet tas vid en preliminär beräkning för att vara lika med tjockleken på väggarna.

Tabell 6 - Specifik densitet av grundmaterial

Tabell - specifik vikt av materialet för jord

1. Grundens yta är 14,4 m 2, fundamentets djup är 1,4 m. Fundamentets volym är 14,4 · 1,4 = 20,2 m 3.
2. Massan av ett fundament av finkornig betong är: 20,2 · 1800 = 36360 kg.
3. Markbelastning: 36360 / 14,4 = 2525 kg / m 2.

Beräkning av den totala belastningen på 1 m 2 jord

Resultaten av tidigare beräkningar summeras och den maximala belastningen på fundamentet beräknas, vilket blir större för de sidor som taket vilar på.

Villkorlig designjordbeständighet R 0 bestäms enligt tabellerna SNiP 2.02.01-83 "Fundament av byggnader och strukturer".

1. Vi sammanfattar takets vikt, snölasten, vikten av tak och väggar, samt grunden på marken: 300 + 1386 + 7000 + 5400 + 2525 = 16 611 kg / m 2 = 17 t / m 2.
2. Vi bestämmer den villkorliga designen av jordmotstånd enligt tabellerna i SNiP 2.02.01-83. För våt ler med en porositetskoefficient på 0,5 är R 0 2,5 kg/cm 2 eller 25 t/m 2.

Beräkningen visar att belastningen på marken ligger inom det tillåtna området.

Varför är det nödvändigt att beräkna belastningen på kabeln?

En av huvudparametrarna som bestämmer kostnaden för en kabel är dess tvärsnitt. Ju större den är, desto högre pris. Men om du köper en billig tråd, vars tvärsnitt inte motsvarar belastningarna i kretsen, ökar strömtätheten. På grund av detta ökar motståndet och frigörandet av termisk energi under passagen av elektricitet. Elförlusterna ökar, och systemets effektivitet minskar. Under hela drifttiden betalar konsumenten för betydande elförluster.

Men detta är inte den enda nackdelen med att installera en kabel med en felaktigt vald sektion. På grund av den ökade värmegenereringen värms isoleringen av ledningarna överdrivet upp - detta förkortar ledningarnas livslängd och orsakar ofta en kortslutning.

Beräkning av belastningen på kabeln tillåter:

• Minska elräkningar;
• Öka ledningarnas livslängd;
• Minska risken för kortslutning.

Vilka förluster orsakas av att elektrisk ström passerar?

När du beräknar belastningen på kabeln måste du tänka på:

1. Förlust av elektrisk ström när den passerar genom ledningarna

Rörelsen av elektricitet från strömgeneratorn till mottagarna (hushållsapparater, elektrisk utrustning, belysningsarmaturer) åtföljs av frigöring av termisk energi. Denna fysiska process är inte fördelaktig. Den alstrade värmen värmer upp de isolerande skalen, vilket leder till en minskning av deras livslängd. De blir ömtåligare och bryts ner snabbt. Brott mot isoleringens integritet kan orsaka kortslutning när ledningarna rör vid varandra, och vid kontakt med en person - farlig skada.

Omvandlingen av elektrisk energi till värme sker på grund av resistans, som ökar när tätheten av den passerande strömmen ökar. Detta värde beräknas med formeln:

Ј = I / S a / mm2

• Jag är den nuvarande styrkan;

Vid installation av interna ledningar bör strömtätheten inte överstiga 6 A / mm2. För andra arbeten görs beräkningen av det aktuella kabeltvärsnittet på basis av tabellerna i Regler för konstruktion och teknisk drift av elektriska installationer (PUE och PTEEP).

Om det beräknade densitetsvärdet är högre än det rekommenderade, måste du köpa en kabel med stort trådtvärsnitt. Trots ökningen av kostnaden för ledningar är detta beslut motiverat ur ekonomisk synvinkel. Att välja en kabel för kabeldragning med den optimala tvärsnittsstorleken kommer att öka dess säkra drift flera gånger och minska elförlusterna när de passerar genom ledningarna.

2. Förluster på grund av elektriskt motstånd hos material

Resistansen hos material som uppstår i processen att överföra elektrisk ström leder inte bara till frigöring av termisk energi och uppvärmning av ledningar. Det finns också en spänningsförlust, vilket negativt påverkar driften av elektrisk utrustning, hushållsapparater och belysningsarmaturer.

Vid installation av elektriska ledningar är det också nödvändigt att beräkna värdet på linjemotståndet (Rl). Det beräknas med formeln:

• ρ är det specifika motståndet för materialet från vilket tråden är gjord;
• l - linjelängd;
• S är trådens tvärsnitt.

Spänningsfallet definieras som ΔUl = IRl, och dess värde bör inte vara mer än 5% av originalet, och för belysningsbelastningar - inte mer än 3%. Om den är större är det nödvändigt att välja en kabel med större tvärsnitt eller gjord av ett annat material med lägre resistivitet. I de flesta fall, både ur teknisk och ekonomisk synvinkel, är det lämpligt att öka kabeltvärsnittsarean.

Val av kabelmaterial

Vår katalog med kabelprodukter i Brest innehåller ett stort urval av kablar gjorda av olika material:

• Koppar

Koppar har en mycket låg resistivitet (lägre endast för guld), så ledningsförmågan hos koppartrådar är mycket högre än för aluminium. Det oxiderar inte, vilket avsevärt ökar den effektiva livslängden. Metallen är mycket flexibel och kabeln kan vikas och rullas många gånger. På grund av den höga plasticiteten är det möjligt att tillverka tunnare ledare (kopparledare är gjorda av 0,3 mm2, minimistorleken på en aluminiumledare är 2,5 mm2).

En lägre resistivitet minskar frigörandet av termisk energi när ström passerar, därför är endast koppartrådar tillåtna vid läggning av interna ledningar i bostadslokaler.

• Aluminium

Resistiviteten hos aluminium är högre än för guld, koppar och silver, men lägre än för andra metaller och legeringar.

Den största fördelen med en aluminiumkabel framför koppar är att dess pris är flera gånger lägre. Den är också mycket lättare, vilket gör det lättare att installera elnät. Vid installation av långväga elnät är dessa egenskaper av avgörande betydelse.

Aluminium korroderar inte, men när det kommer i kontakt med luft bildas en film på dess yta. Det skyddar metallen från atmosfärisk fukt, men leder praktiskt taget inte ström. Denna funktion gör det svårt att ansluta kablar.

Huvudtyperna av sektionsberäkning

Beräkningen av belastningen på tråden måste utföras för alla viktiga egenskaper:

Med makt

Den totala effekten av alla enheter som förbrukar el i ett hus, lägenhet, i en produktionsverkstad bestäms. Strömförbrukningen för hushållsapparater och elektrisk utrustning anges av tillverkaren.

Det är också nödvändigt att ta hänsyn till den el som förbrukas av belysningsarmaturer. Alla elektriska apparater hemma fungerar sällan samtidigt, men beräkningen av kabeltvärsnittet för ström utförs med en marginal, vilket gör ledningarna mer tillförlitliga och säkra. För industrianläggningar görs en mer komplex beräkning med efterfråge- och simultanitetsfaktorer.

Med spänning

Beräkningen av kabeltvärsnittet för spänning baseras på typen av elektriskt nätverk. Det kan vara enfas (i lägenheter i flervåningshus och de flesta enskilda stugor) och trefas (i företag). Spänningen i ett enfasnät är 220 V, i ett trefasnät - 380 V.

Om den totala effekten av elektriska apparater i lägenheten är 15 kW, kommer denna indikator för enfasledningar att vara lika med 15 kW, och för trefas kommer den att vara 3 gånger mindre - 5 kW. Men när du installerar trefasledningar används en kabel med en mindre sektion, men som inte innehåller 3 utan 5 kärnor.

Med belastning

Beräkning av kabeltvärsnittet för belastningen kräver också beräkning av den elektriska utrustningens totala effekt. Det är önskvärt att öka detta värde med 20-30%. Ledningar utförs under lång tid, och antalet hushållsapparater i lägenheten eller utrustning i verkstaden kan öka.

Sedan bör du bestämma vilken utrustning som kan slås på samtidigt. Denna siffra kan variera avsevärt från hem till hem. Vissa har ett stort antal hushållsapparater eller elektrisk utrustning som används flera gånger i månaden eller ett år. Andra har bara nödvändiga, men ofta använda elektriska apparater i huset.

Beroende på värdet på samtidighetskoefficienten kan effekten skilja sig obetydligt eller flera gånger från belastningen.

Installerad effekt (kW) för öppna kablar

Kärnsektion, mm2	Kopparkablar		Aluminiumkablar
	Spänning 220 V	Spänning 380 V	Spänning 220 V	Spänning 380 V
0,5	2,4	-	-	-
0,75	3,3	-	-	-
1	3,7	6,4	-	-
1,5	5	8,7	-	-
2	5,7	9,8	4,6	7,9
2,5	6,6	11	5,2	9,1
4	9	15	7	12
5	11	19	8,5	14
10	17	30	13	22
16	22	38	16	28
25	30	53	23	39
35	37	64	28	49

Installerad effekt (kW) för kablar i spår eller rör

Kärnsektion, mm2	Kopparkablar		Aluminiumkablar
	Spänning 220 V	Spänning 380 V	Spänning 220 V	Spänning 380 V
1	3	5,3	-	-
1,5	3,3	5,7	-	-
2	4,1	7,2	3	5,3
2,5	4,6	7,9	3,5	6
4	5,9	10	4,6	7,9
5	7,4	12	5,7	9,8
10	11	19	8,3	14
16	17	30	12	20
25	22	38	14	24
35	29	51	16	-

Av nuvarande

För att beräkna märkströmmen används värdet på den totala lasteffekten. Genom att veta det beräknas den maximala tillåtna strömbelastningen med formeln:

• I - nominell nuvarande;
• P - totalt kraft;
• U är spänningen;
• cosφ - effektfaktor.

Baserat på det erhållna värdet hittar vi den optimala storleken på kabeltvärsnittet i tabellerna.

Tillåtna strömbelastningar för en kabel med dolda kopparledare

Kärnsektion, mm	Kopparledare, ledningar och kablar
	Spänning 220 V	Spänning 380 V
1,5	19	16
2,5	27	25
4	38	30
6	46	40
10	70	50
16	85	75
25	115	90
35	135	115
50	175	145
70	215	180
95	260	220
120	300	260

Viktiga nyanser för korrekt beräkning av kabelbelastningen

Vid design av elektriska kretsar utförs en effektberäkning. På grundval av detta görs valet av huvudelementen och den tillåtna belastningen beräknas. Om beräkningen för en DC-krets inte är svår (i enlighet med Ohms lag är det nödvändigt att multiplicera strömmen med spänningen - P = U * I), så är det inte så enkelt med beräkningen av växelströmseffekten. För en förklaring måste du vända dig till grunderna för elteknik, utan att gå in på detaljer kommer vi att ge en sammanfattning av huvuduppsatserna.

Full kraft och dess komponenter

I AC-kretsar beräknas effekten med hänsyn till lagarna för sinusformade förändringar i spänning och ström. I detta avseende har begreppet total effekt (S) introducerats, vilket inkluderar två komponenter: reaktiv (Q) och aktiv (P). En grafisk beskrivning av dessa mängder kan göras genom effekttriangeln (se fig. 1).

Den aktiva komponenten (P) betyder nyttolastens effekt (irreversibel omvandling av el till värme, ljus, etc.). Detta värde mäts i watt (W), på hushållsnivå är det vanligt att beräkna i kilowatt (kW), i den industriella sfären - i megawatt (MW).

Den reaktiva komponenten (Q) beskriver den kapacitiva och induktiva elektriska belastningen i AC-kretsen, enheten för detta värde är Var.

Ris. 1. Triangel av potenser (A) och spänningar (V)

I enlighet med den grafiska representationen kan förhållandena i potenstriangeln beskrivas med hjälp av elementära trigonometriska identiteter, vilket gör det möjligt att använda följande formler:

• S = √P 2 + Q 2, - för full effekt;
• och Q = U * I * cos⁡ φ, och P = U * I * sin φ - för reaktiva och aktiva komponenter.

Dessa beräkningar är tillämpliga för ett enfasnät (till exempel ett hushåll 220 V), för att beräkna effekten av ett trefasnät (380 V), måste du lägga till en multiplikator till formlerna - √3 (med en symmetrisk belastning) eller summera effekterna för alla faser (om belastningen är obalanserad).

För en bättre förståelse av påverkansprocessen av komponenterna i den totala kraften, låt oss överväga den "rena" manifestationen av belastningen i aktiv, induktiv och kapacitiv form.

Aktiv belastning

Ta en hypotetisk krets som använder ett "rent" motstånd och en lämplig AC-spänningskälla. En grafisk beskrivning av driften av en sådan krets visas i figur 2, som visar huvudparametrarna för ett visst tidsintervall (t).

Figur 2. Effekten av en idealisk aktiv last

Vi kan se att spänningen och strömmen är synkroniserade i både fas och frekvens, medan effekten ligger på dubbelt så hög frekvens. Observera att riktningen för detta värde är positiv och att det hela tiden ökar.

Kapacitiv belastning

Som kan ses i figur 3 skiljer sig grafen över egenskaperna hos den kapacitiva lasten något från den aktiva.

Figur 3. Graf över en ideal kapacitiv belastning

Oscillationsfrekvensen för den kapacitiva effekten är dubbelt så stor som frekvensen för sinusformen för spänningsändringen. Med avseende på det totala värdet av denna parameter, under en övertonsperiod, är det lika med noll. I detta fall observeras inte heller en ökning av energin (∆W). Detta resultat indikerar att den rör sig i båda riktningarna av kedjan. Det vill säga när spänningen ökar, finns det en ansamling av laddning i behållaren. Med början av en negativ halvcykel laddas den ackumulerade laddningen ut i kretskretsen.

I processen att ackumulera energi i lastkapaciteten och den efterföljande urladdningen utförs inget användbart arbete.

Induktiv belastning

Grafen nedan visar typen av en "ren" induktiv belastning. Som du kan se har bara kraftens riktning ändrats, när det gäller ökningen är den lika med noll.

Negativ påverkan av reaktiv belastning

I exemplen ovan övervägdes alternativ där det finns en "ren" reaktiv belastning. Den aktiva resistensfaktorn togs inte med i beräkningen. Under sådana förhållanden är den reaktiva effekten noll, vilket betyder att du kan ignorera den. Som du kan föreställa dig är detta omöjligt i verkligheten. Även om en sådan belastning hypotetiskt skulle existera, kan man inte utesluta motståndet hos kabelns koppar- eller aluminiumledare som krävs för att ansluta den till strömkällan.

Den reaktiva komponenten kan visa sig i form av uppvärmning av aktiva kretskomponenter, till exempel en motor, en transformator, anslutningsledningar, en matningskabel, etc. En viss mängd energi spenderas på detta, vilket leder till en minskning av huvudegenskaperna.

Reaktiv effekt verkar på kretsen enligt följande:

• gör inget användbart arbete;
• orsakar allvarliga förluster och onormal belastning på elektriska apparater;
• kan orsaka en allvarlig olycka.

Det är därför, att göra lämpliga beräkningar för den elektriska kretsen, är det omöjligt att utesluta faktorn för påverkan av induktiv och kapacitiv belastning och, om nödvändigt, tillhandahålla användning av tekniska system för dess kompensation.

Strömförbrukningsberäkning

I vardagen måste du ofta ta itu med beräkningen av strömförbrukningen, till exempel för att kontrollera den tillåtna belastningen på ledningarna innan du ansluter en resurskrävande elektrisk konsument (luftkonditionering, panna, elspis, etc.). I en sådan beräkning finns det också ett behov när man väljer skyddsbrytare för växeln, genom vilken lägenheten är ansluten till strömförsörjningen.

I sådana fall är det inte nödvändigt att beräkna effekten efter ström och spänning; det räcker att summera den förbrukade energin för alla enheter som kan slås på samtidigt. Utan att bli involverad i beräkningar kan du ta reda på detta värde för varje enhet på tre sätt:

Vid beräkning bör man komma ihåg att starteffekten för vissa elektriska apparater kan skilja sig avsevärt från den märkta. För hushållsapparater anges denna parameter nästan aldrig i den tekniska dokumentationen, därför är det nödvändigt att hänvisa till motsvarande tabell, som innehåller medelvärdena för starteffektparametrarna för olika enheter (det är lämpligt att välja det maximala värde).

För att korrekt lägga de elektriska ledningarna, säkerställa en oavbruten drift av hela det elektriska systemet och eliminera risken för brand, är det nödvändigt att beräkna belastningen på kabeln innan du köper en kabel för att bestämma det erforderliga tvärsnittet.

Det finns flera typer av belastningar, och för installation av elsystemet av högsta kvalitet är det nödvändigt att beräkna belastningen på kabeln för alla indikatorer. Kabeltvärsnittet bestäms av belastning, effekt, ström och spänning.

Beräkning av tvärsnittet för effekt

För att producera är det nödvändigt att lägga ihop alla indikatorer för den elektriska utrustningen som fungerar i lägenheten. Beräkningen av elektriska belastningar på kabeln utförs först efter denna operation.

Beräkning av kabeltvärsnitt efter spänning

Beräkning av elektriska belastningar på tråden inkluderar nödvändigtvis. Det finns flera typer av elektriska nätverk - enfas för 220 volt, såväl som trefas för 380 volt. I lägenheter och bostadslokaler används som regel ett enfasnätverk, därför måste detta ögonblick beaktas i beräkningsprocessen - spänningen måste anges i tabellerna för beräkning av tvärsnittet.

Beräkning av kabeltvärsnittet för lasten

Tabell 1. Installerad effekt (kW) för öppna kablar

Kärnsektion, mm 2	Kopparkablar		Aluminiumkablar
	220 V	380 V	220 V	380 V
0,5	2,4
0,75	3,3
1	3,7	6,4
1,5	5	8,7
2	5,7	9,8	4,6	7,9
2,5	6,6	11	5,2	9,1
4	9	15	7	12
5	11	19	8,5	14
10	17	30	13	22
16	22	38	16	28
25	30	53	23	39
35	37	64	28	49

Tabell 2. Installerad effekt (kW) för kablar förlagda i grind eller rör

Kärnsektion, mm 2	Kopparkablar		Aluminiumkablar
	220 V	380 V	220 V	380 V
0,5
0,75
1	3	5,3
1,5	3,3	5,7
2	4,1	7,2	3	5,3
2,5	4,6	7,9	3,5	6
4	5,9	10	4,6	7,9
5	7,4	12	5,7	9,8
10	11	19	8,3	14
16	17	30	12	20
25	22	38	14	24
35	29	51	16

Varje elektrisk apparat installerad i huset har en viss kraft - denna indikator anges på utrustningens namnskyltar eller i utrustningens tekniska pass. För att träna måste du beräkna den totala effekten. Vid beräkning av kabeltvärsnittet för belastningen är det nödvändigt att skriva om all elektrisk utrustning, och måste också tänka på vilken utrustning som kan läggas till i framtiden. Eftersom installationen utförs under lång tid är det nödvändigt att ta hand om denna fråga så att en kraftig ökning av belastningen inte leder till en nödsituation.

Till exempel har du en total spänning på 15 000 watt. Eftersom spänningen i den överväldigande majoriteten av bostadslokaler är 220 V, kommer vi att beräkna strömförsörjningssystemet med hänsyn till en enfasbelastning.

Därefter måste du tänka på hur mycket utrustning som kan fungera samtidigt. Som ett resultat kommer du att få en signifikant siffra: 15 000 (W) x 0,7 (70% simultanitetsfaktor) = 10 500 W (eller 10,5 kW) - kabeln måste vara konstruerad för denna belastning.

Du måste också bestämma vilket material kabelkärnorna kommer att vara gjorda av, eftersom olika metaller har olika ledande egenskaper. I bostadslokaler används främst kopparkabel, eftersom dess ledande egenskaper är mycket högre än aluminium.

Man bör komma ihåg att kabeln nödvändigtvis måste ha tre kärnor, eftersom jordning krävs i lokalerna för strömförsörjningssystemet. Dessutom är det nödvändigt att bestämma vilken typ av installation du ska använda - öppen eller dold (under gips eller i rör), eftersom beräkningen av kabeltvärsnittet också beror på detta. Efter att du har bestämt dig för belastning, kärnmaterial och typ av installation kan du se önskat kabeltvärsnitt i tabellen.

Beräkning av kabeltvärsnittet med ström

Först måste du beräkna de elektriska belastningarna på kabeln och ta reda på strömmen. Anta att effekten visade sig vara 4,75 kW, vi bestämde oss för att använda en kopparkabel (tråd) och lägga den i en kabelkanal. produceras enligt formeln I = W / U, där W är effekten, och U är spänningen, som är 220 V. I enlighet med denna formel, 4750/220 = 21,6 A. Därefter tittar vi på tabell 3, vi får 2,5 mm.

Tabell 3. Tillåtna strömbelastningar för en kabel med dolda kopparledare

Kärnsektion, mm	Kopparledare, ledningar och kablar
	Spänning 220 V	Spänning 380 V
1,5	19	16
2,5	27	25
4	38	30
6	46	40
10	70	50
16	85	75
25	115	90
35	135	115
50	175	145
70	215	180
95	260	220
120	300	260

För att skydda dig själv när du arbetar med elektriska hushållsapparater måste du först och främst korrekt beräkna kabelns och ledningarnas tvärsnitt. För om fel kabel väljs kan det leda till kortslutning, vilket kan orsaka brand i byggnaden, konsekvenserna kan bli katastrofala.

Denna regel gäller även för val av kabel för elmotorer.

Beräkning av effekt genom ström och spänning

Denna beräkning sker på grundval av kraft, den måste göras redan innan designen av ditt hem (hus, lägenhet) börjar.

• Från detta värde beror på de kabelförsörjningsenheter som är anslutna till elnätet.
• Med hjälp av formeln kan du beräkna strömstyrkan, för detta måste du ta den exakta nätspänningen och belastningen på de drivna enheterna. Dess värde ger oss en förståelse för venernas tvärsnittsarea.

Om du känner till alla elektriska apparater som i framtiden måste drivas från nätverket, kan du enkelt göra beräkningar för strömförsörjningsschemat. Samma beräkningar kan utföras för produktionsändamål.

Enfasnät med en spänning på 220 volt

Formel för ström I (A - ampere):

I = P/U

Där P är den elektriska fulllasten (dess beteckning måste anges i det tekniska passet för denna enhet), är W en watt;

U - nätspänning, V (volt).

Tabellen visar standardbelastningen för elektriska apparater och strömmen som förbrukas av dem (220 V).

Hushållsapparat	Strömförbrukning, W	Nuvarande styrka, A
Bricka	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Jacuzzi	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Elektrisk golvvärme	800 – 1400	3,6 – 6,4
Stationär elspis	4500 – 8500	20,5 – 38,6
mikrovågsugn	900 – 1300	4,1 – 5,9
Diskmaskin	2000 - 2500	9,0 – 11,4
Frys, kylar	140 - 300	0,6 – 1,4
Elektrisk köttkvarn	1100 - 1200	5,0 - 5,5
Vatten kokare	1850 – 2000	8,4 – 9,0
Elektrisk kaffebryggare	6z0 - 1200	3,0 – 5,5
Juicer	240 - 360	1,1 – 1,6
Brödrost	640 - 1100	2,9 - 5,0
Mixer	250 - 400	1,1 – 1,8
Hårtork	400 - 1600	1,8 – 7,3
Järn	900 - 1700	4,1 – 7,7
Dammsugare	680 - 1400	3,1 – 6,4
Fläkt	250 - 400	1,0 – 1,8
Tv	125 - 180	0,6 – 0,8
Radioutrustning	70 - 100	0,3 – 0,5
Belysningsanordningar	20 - 100	0,1 – 0,4

I figuren kan du se ett diagram över enheten för strömförsörjningen av huset med en enfasanslutning till ett 220 volts nätverk.

Som visas i figuren måste alla konsumenter vara anslutna till lämpliga maskiner och en mätare, sedan till en gemensam maskin som klarar husets totala belastning. Kabeln som kommer att föra strömmen måste tåla belastningen från alla anslutna hushållsapparater.

Tabellen nedan visar den dolda kabeldragningen för en enfasanslutning av bostaden för val av en kabel vid en spänning på 220 volt.

Trådkärnsektion, mm 2	Ledarkärnas diameter, mm	Kopparledare		Ledare i aluminium
		Aktuell, A	Power, W	Aktuell, A	effekt, kWt
0,50	0,80	6	1300
0,75	0,98	10	2200
1,00	1,13	14	3100
1,50	1,38	15	3300	10	2200
2,00	1,60	19	4200	14	3100
2,50	1,78	21	4600	16	3500
4,00	2,26	27	5900	21	4600
6,00	2,76	34	7500	26	5700
10,00	3,57	50	11000	38	8400
16,00	4,51	80	17600	55	12100
25,00	5,64	100	22000	65	14300

Som visas i tabellen beror kärnornas tvärsnitt också på materialet från vilket den är gjord.

Trefasnät med en spänning på 380 V

I en trefas strömförsörjning beräknas strömstyrkan med hjälp av följande formel:

I = P / 1,73 U

P - strömförbrukning i watt;

U är nätspänningen i volt.

I det tekniska fasdiagrammet för 380 V-strömförsörjningen är formeln följande:

I = P/657,4

Om ett trefas 380 V-nät är anslutet till huset, kommer anslutningsschemat att se ut så här.

Tabellen nedan visar ett diagram över ledarnas tvärsnitt i matningskabeln vid olika belastningar vid en trefasspänning på 380 V för dold ledning.

Trådkärnsektion, mm 2	Ledarkärnas diameter, mm	Kopparledare		Ledare i aluminium
		Aktuell, A	Power, W	Aktuell, A	effekt, kWt
0,50	0,80	6	2250
0,75	0,98	10	3800
1,00	1,13	14	5300
1,50	1,38	15	5700	10	3800
2,00	1,60	19	7200	14	5300
2,50	1,78	21	7900	16	6000
4,00	2,26	27	10000	21	7900
6,00	2,76	34	12000	26	9800
10,00	3,57	50	19000	38	14000
16,00	4,51	80	30000	55	20000
25,00	5,64	100	38000	65	24000

För ytterligare beräkning av strömförsörjning i lastkretsar som kännetecknas av hög reaktiv skenbar effekt, vilket är typiskt för användning av strömförsörjning inom industrin:

• elektriska motorer;
• induktionsugnar;
• drosslar för belysningsanordningar;
• svetstransformatorer.

Detta fenomen måste beaktas i vidare beräkningar. I mer kraftfulla elektriska apparater är belastningen mycket högre, därför tas effektfaktorn i beräkningarna till 0,8.

Vid beräkning av belastningen på hushållsapparater måste effektreserven tas 5%. För elnätet blir denna andel 20 %.