Teoreticky by průměr vodičů měl odpovídat deklarovaným parametrům. Pokud například označení ukazuje, že kabel je 3 x 2,5, pak by měl být průřez vodičů přesně 2,5 mm2. Ve skutečnosti se ukazuje, že skutečná velikost se může lišit o 20-30% a někdy i více. Co to znamená? Přehřátí nebo roztavení izolace se všemi z toho vyplývajícími důsledky. Před nákupem je proto vhodné zjistit velikost drátu, aby bylo možné určit jeho průřez. Dále zjistíme, jak vypočítat průřez drátu podle průměru.
Jak a čím měřit průměr drátu (drátu)
Pro měření průměru drátu je vhodné posuvné měřítko nebo mikrometr jakéhokoli typu (mechanického nebo elektronického). S elektronickými je jednodušší pracovat, ale ne každý je má. Je třeba změřit samotné jádro bez izolace, takže jej nejprve odsuňte stranou nebo odstraňte malý kousek. To lze provést, pokud to prodejce dovolí. Pokud ne, kupte si malý kousek na otestování a proveďte na něm měření. Na vodiči zbaveném izolace změřte průměr, poté můžete ze zjištěných rozměrů určit skutečný průřez vodiče.
Měření průměru drátu pomocí mikrometru je přesnější než pomocí mechanického posuvného měřítka
Které měřící zařízení je v tomto případě lepší? Pokud mluvíme o mechanických modelech, pak o mikrometru. Jeho přesnost měření je vyšší. Pokud mluvíme o elektronických opcích, pak pro naše účely obě poskytují poměrně spolehlivé výsledky.
Pokud nemáte posuvné měřítko nebo mikrometr, vezměte si s sebou šroubovák a pravítko. Budete muset odizolovat poměrně slušný kus vodiče, takže bez zakoupení zkušebního vzorku se tentokrát jen stěží obejdete. Odstraňte izolaci z 5-10 cm kousku drátu a oviňte drát kolem válcové části šroubováku. Položte cívky blízko sebe, bez mezery. Všechny otáčky musí být úplné, to znamená, že „ocasy“ drátu musí trčet jedním směrem – například nahoru nebo dolů.
Určení průměru drátu pomocí pravítka
Počet tahů není důležitý – asi 10. Můžete mít více nebo méně, jen je jednodušší dělit 10. Počítejte otáčky a poté aplikujte výsledné vinutí na pravítko a zarovnejte začátek prvního otočení s nulovou značkou (jako na fotografii). Změřte délku části obsazené drátem a poté ji vydělte počtem závitů. Získáte průměr drátu. Je to tak jednoduché.
Vypočítejme například velikost drátu zobrazeného na fotografii výše. Počet závitů je v tomto případě 11, zabírají 7,5 mm. Vydělte 7,5 11, dostaneme 0,68 mm. Toto bude průměr tohoto drátu. Dále můžete hledat průřez tohoto vodiče.
Hledáme průřez drátu podle průměru: vzorec
Vodiče v kabelu mají kruhový průřez. Proto při výpočtu používáme vzorec pro oblast kruhu. Lze jej zjistit pomocí poloměru (polovina měřeného průměru) nebo průměru (viz vzorec).
Určete průřez drátu podle průměru: vzorec
Například vypočítejme plochu průřezu vodiče (drátu) na základě dříve vypočítané velikosti: 0,68 mm. Nejprve použijeme vzorec pro poloměr. Nejprve najdeme poloměr: vydělte průměr dvěma. 0,68 mm / 2 = 0,34 mm. Dále dosadíme toto číslo do vzorce
S = π * R2 = 3,14 * 0,34 2 = 0,36 mm2
Musíte to vypočítat takto: nejprve odmocníme 0,34, poté vynásobíme výslednou hodnotu 3,14. Získali jsme průřez tohoto drátu 0,36 milimetrů čtverečních. Jedná se o velmi tenký drát, který se nepoužívá v energetických sítích.
Vypočítejme průřez kabelu podle průměru pomocí druhé části vzorce. Měla by mít přesně stejnou hodnotu. Rozdíl může být v tisícinách kvůli odlišnému zaokrouhlování.
S = π/4 * D 2 = 3.14/4 * 0,68 2 = 0,785 * 0,4624 = 0,36 mm 2
V tomto případě vydělíme číslo 3,14 čtyřmi, poté odmocníme průměr a vynásobíme dvě výsledná čísla. Dostaneme podobnou hodnotu, jak má být. Nyní víte, jak zjistit průřez kabelu podle průměru. Který z těchto vzorců je pro vás výhodnější, použijte ten. Žádný rozdíl.
Tabulka shody průměrů drátů a jejich průřezu
Ne vždy chcete nebo nemáte možnost platit v obchodě nebo na trhu. Abyste neztráceli čas výpočty nebo se nedělali chyby, můžete použít tabulku pro shodu průměrů a průřezů vodičů, která obsahuje nejběžnější (normativní) velikosti. Můžete jej přepsat, vytisknout a vzít s sebou.
| Průměr vodiče | Průřez vodiče |
|---|---|
| 0,8 mm | 0,5 mm2 |
| 0,98 mm | 0,75 mm2 |
| 1,13 mm | 1 mm2 |
| 1,38 mm | 1,5 mm2 |
| 1,6 mm | 2,0 mm2 |
| 1,78 mm | 2,5 mm2 |
| 2,26 mm | 4,0 mm2 |
| 2,76 mm | 6,0 mm2 |
| 3,57 mm | 10,0 mm2 |
| 4,51 mm | 16,0 mm2 |
| 5,64 mm | 25,0 mm2 |
Jak s touto tabulkou pracovat? Kabely mají zpravidla označení nebo štítek označující jeho parametry. Je zde uvedeno označení kabelu, počet žil a jejich průřez. Například VVNG 2×4. Zajímají nás základní parametry a to jsou čísla, která se objevují za znaménkem „x“. V tomto případě se uvádí, že existují dva vodiče o průřezu 4 mm2. Zkontrolujeme tedy, zda tyto informace odpovídají skutečnosti.
Jak pracovat se stolem
Pro kontrolu změřte průměr některou z popsaných metod a poté zkontrolujte tabulku. Uvádí, že při takovém průřezu čtyři čtvereční milimetry by měl být rozměr drátu 2,26 mm. Pokud jsou vaše měření stejná nebo velmi blízko (došlo k chybě měření, protože zařízení nejsou ideální), je vše v pořádku, můžete si tento kabel zakoupit.
Uvedené rozměry nemusí vždy odpovídat skutečným.
Ale mnohem častěji je skutečný průměr vodičů mnohem menší než deklarovaný. Pak máte dvě možnosti: hledat drát od jiného výrobce nebo vzít větší průřez. Samozřejmě za to budete muset přeplatit, ale první možnost bude vyžadovat poměrně dlouhou dobu a není pravda, že budete moci najít kabel, který odpovídá GOST.
Druhá možnost bude vyžadovat více peněz, protože cena výrazně závisí na deklarovaném průřezu. I když to není pravda – dobrý kabel vyrobený podle všech norem může stát ještě víc. To je pochopitelné – náklady na měď a často také na izolaci, podléhající technologii a normám, jsou mnohem vyšší. To je důvod, proč výrobci podvádějí tím, že zmenšují průměr drátů, aby snížili cenu. Takové úspory se ale mohou změnit v katastrofu. Před nákupem si tedy proveďte měření. Dokonce i důvěryhodní dodavatelé.
A ještě jedna věc: zkontrolujte a ohmatejte izolaci. Mělo by být tlusté, souvislé a mít stejnou tloušťku. Pokud jsou kromě změny průměru problémy i s izolací, poohlédněte se po kabelu od jiného výrobce. Obecně je vhodné najít produkty, které splňují požadavky GOST a nejsou vyrobeny podle specifikací. V tomto případě existuje naděje, že kabel nebo drát bude sloužit dlouhou dobu a bez problémů. V dnešní době to není snadné, ale ať už vedete doma elektroinstalaci nebo elektřinu ze sloupu, kvalita je velmi důležitá. Protože to asi stojí za to hledat.
Jak určit průřez lanka
Někdy se používají lankové vodiče – sestávající z mnoha stejných tenkých drátů. Jak v tomto případě vypočítat průřez drátu podle průměru? Ano, přesně to samé. Proveďte měření/výpočty pro jeden vodič, spočítejte jejich počet ve svazku a poté vynásobte tímto číslem. Zjistíte tak plochu průřezu lanka.
Průřez lanka se posuzuje podobně
Nejzranitelnějším místem v oblasti zásobování bytu či domu elektrickou energií jsou elektrické rozvody. Mnoho domácností nadále používá staré rozvody, které nejsou určeny pro moderní elektrické spotřebiče. Často se dodavatelé dokonce snaží ušetřit na materiálech a pokládají dráty, které neodpovídají projektu. V každém z těchto případů musíte nejprve udělat výpočet průřezu kabeluJinak můžete čelit vážným a dokonce tragickým následkům.
Proč je nutný výpočet kabelu?
Při volbě průřezu vodičů se nelze řídit zásadou „na oko“. Proud, který protéká dráty, je zahřívá. Čím vyšší je proud, tím větší je ohřev. Tento vztah lze snadno dokázat pomocí několika vzorců. První z nich určuje sílu aktivního proudu:
kde I je proud, U je napětí, R je odpor.
Ze vzorce je patrné: čím větší odpor, tím více tepla se uvolní, t.j. tím více se vodič zahřeje. Odpor je určen vzorcem:
kde ρ – rezistivita, L – délka vodiče, S – jeho průřez.
Čím menší je plocha průřezu vodiče, tím vyšší je jeho odpor, a tedy vyšší činný výkon, což znamená silnější zahřívání. Na základě toho je nutný výpočet průřezu pro zajištění bezpečnosti a spolehlivosti elektroinstalace a také kompetentní distribuce financí.
Co se stane, když je průřez vypočítán špatně
Bez výpočtu průřezu vodiče se můžete setkat s jednou ze dvou situací:
- Příliš velké přehřívání elektroinstalace. Vyskytuje se, když je průměr vodiče nedostatečný. Vytváří příznivé podmínky pro samovznícení a zkraty.
- Neoprávněné náklady na elektroinstalaci. K tomu dochází v situacích, kdy byly vybrány předimenzované vodiče. Tady samozřejmě nic nehrozí, ale větší kabel je dražší a není tak pohodlný na používání.
Co ještě ovlivňuje zahřívání vodičů
Ze vzorce (2) je vidět, že odpor vodiče závisí nejen na ploše průřezu. V tomto ohledu bude jeho ohřev ovlivněn:
- Materiál. Příkladem je, že hliník má vyšší měrný odpor než měď, takže při stejném průřezu vodičů se měď bude méně zahřívat.
- Délka. Příliš dlouhý vodič vede k velkým ztrátám napětí, což způsobuje dodatečné zahřívání. Pokud ztráta přesáhne 5 %, musí být průřez zvětšen.
Příklad výpočtu průřezu kabelu na příkladu BBGng 3 × 1,5 a ABBbShv 4 × 16
Třížilový kabel BBGng 3×1,5 je měděný a je určen pro přenos a rozvod elektřiny v obytných domech nebo běžných bytech. Vodiče v něm jsou izolovány PVC (B), ze kterého se skládá plášť. BBGng 3×1,5 také nešíří spalování ng(A), proto je jeho použití zcela bezpečné.
Kabel ABBbShv 4×16 čtyřžilový, včetně hliníkových vodičů. Určeno pro položení do země. Ochrana galvanizovanými ocelovými páskami zajišťuje kabelu životnost až 30 let. Ve společnosti Bonkom nakoupíte kabelové produkty velkoobchodně i maloobchodně za dostupnou cenu. Velký sklad má vždy všechny produkty skladem, což umožňuje dokončit objednávky libovolného sortimentu.
Postup výpočtu průřezu podle výkonu
Obecně výpočet průřezu kabelu podle výkonu probíhá ve 2 etapách. To bude vyžadovat následující údaje:
- Celkový výkon všech zařízení.
- Typ síťového napětí: 220 V – jednofázové, 380 V – třífázové.
- PUE 7. Pravidla pro instalaci elektroinstalace. Vydání 7.
- Materiál vodiče: měď nebo hliník.
- Typ vedení: otevřené nebo uzavřené.
Krok 1. Příkon elektrických spotřebičů lze nalézt v jejich pokynech nebo vzít průměrné charakteristiky. Vzorec pro výpočet celkového výkonu:
kde P1, P2 atd. – výkon připojených zařízení, Kс – faktor poptávky, který bere v úvahu pravděpodobnost zapnutí všech zařízení současně, Kз – bezpečnostní faktor v případě dostavby nových spotřebičů v domě. NAс je definován takto:
- pro dvě současně zapnutá zařízení – 1;
- pro 3-4 – 0,8;
- pro 5-6 – 0,75;
- více – 0,7.
Кз v počítání zátěžový kabel má smysl to brát jako 1,15-1,2. Můžete si vzít například celkový výkon 5 kW.
Krok 2. Ve druhé fázi zbývá určit průřez vodiče celkovým výkonem. K tomu se používá tabulka výpočtu průřezu kabelu z PUE. Poskytuje informace pro měděné i hliníkové vodiče. Při výkonu 5 kW a uzavřeném jednofázovém napájení je vhodný měděný kabel o průřezu 4 mm 2 .
Pravidla pro výpočet délky
Výpočet průřezu kabelu po délce předpokládá, že majitel předem určil, kolik metrů vodiče bude potřeba pro elektrické rozvody. Tato metoda se obvykle používá doma. Pro výpočet budete potřebovat následující údaje:
- L je délka vodiče, m. Například se bere hodnota 40 m.
- ρ – měrný odpor materiálu (měď nebo hliník), Ohm / mm 2 m: 0,0175 pro měď a 0,0281 pro hliník.
- I – jmenovitý proud, A.
Krok 1. Jmenovitý proud určete podle vzorce:
kde P je výkon ve wattech (součet všech spotřebičů v domě, např. hodnota je 8 kW), U je 220 V, Kс – koeficient současného zahrnutí (0,75), cos φ – 1 pro domácí spotřebiče. V příkladu je hodnota 36 A.
Krok 2. Určete průřez vodiče. K tomu použijte vzorec (2):
Ztráta napětí po délce vodiče by neměla být větší než 5%:
Ztráta napětí dU = I · R, tedy R u11d dU / I u36d 0,31/XNUMX uXNUMXd XNUMX Ohm. Potom musí být průřez vodiče alespoň:
V případě třížilového kabelu by měla být plocha průřezu jedné žíly 0,75 mm2. Průměr jednoho jádra tedy musí být alespoň (√S/ π) · 2 = 0,98 mm. Kabel BBGng 3×1,5 tuto podmínku splňuje.
Jak vypočítat aktuální průřez
Výpočet průřezu kabelu proudem se rovněž provádí na základě EMP, zejména pomocí tabulek 1.3.6. a 1.3.7. Při znalosti celkového výkonu elektrických spotřebičů je možné určit jmenovitý proud podle vzorce:
Pro třífázovou síť se používá jiný vzorec:
kde U se bude rovnat 380 V.
Pokud jsou k třífázovému kabelu připojeny jednofázové i třífázové spotřebiče, výpočet se provádí podle nejvíce zatíženého jádra. Pro příklad s celkovým výkonem zařízení rovným 5 kW a jednofázovou uzavřenou sítí se ukazuje:
BBGng 3×1,5 – třížilový měděný kabel. Podle tabulky 1.3.6. pro proudovou sílu 18 A je nejbližší hodnota 19 A (při položení na vzduch). Při jmenovitém proudu 19 A musí být průřez jeho vodivého jádra alespoň 1,5 mm2. U kabelu BBGng 3 × 1,5 má jedno jádro průřez S u2d π r 3,14 u1,5d 2 (2 / 1,8) 2 uXNUMXd XNUMX mm XNUMX, který plně vyhovuje zadanému požadavku.
Pokud uvažujeme kabel ABBbShv 4×16, je nutné převzít údaje z tabulky 1.3.7. PUE, kde jsou hodnoty uvedeny pro hliníkové dráty. Podle něj by pro čtyřžilové kabely měla být hodnota proudu stanovena s faktorem 0,92. V tomto příkladu k 18 A, nejbližší hodnota podle tabulky 1.3.7. je 19 A.
Při zohlednění koeficientu 0,92 to bude 17,48 A, což je méně než 18 A. Proto je nutné vzít následující hodnotu – 27 A. V tomto případě by měl být průřez jádra vodivého kabelu 4 mm 2. U kabelu ABBbShv 4 × 16 je průřez jednoho jádra:
Podle tabulky 1.3.7. je racionálnější použít tento kabel se jmenovitým proudem 60 A (při položení vzduchem) a až 90 A (při položení do země).
