Избор на секция на шината в зависимост от товара

Как правилно да се изчисли напречното сечение на проводниците за натоварване

За да се изчисли правилно необходимото напречно сечение на проводниците за полезно електрическо натоварване, е полезно да започнем да разбираме - защо изобщо да се прави?

Защо трябва да изчислявате напречното сечение на проводниците?

Първо, нека първо да определим нашите изисквания за проводника на електрически ток.

1. Нуждаем се от диригента да доставя електрическа енергия на мястото на неговото използване с минимални загуби. По аналогия пощальон, който изпраща само петдесет от стотиците писма, е лош пощальон.
2. Трябва да гарантираме, че разходите за доставка на електроенергия са минимални. По същата аналогия, добър пощальон, който доставя сто писма от стотици писма, но в същото време отнема твърде много за услугите си, ние също няма да го направим.

Какви загуби възникват, когато преминава електрически ток през проводниците?

Това, на първо място. загубите за нагревателните проводници, както е известно, токът, когато преминава през част от електрическата верига, загрява проводниците. А количеството освободена топлина зависи от електрическото съпротивление на тази секция в пряко пропорционално отношение, както и от квадрата на тока в схемата.

На второ място. в тази част на веригата има така нареченият спад на напрежението - намаляване на електрическия потенциал от началото до края на веригата, т.е. намаляване на потенциалната енергия - способността да се изпълнява работа. Това спадане на напрежението е в закона на Ом, директно пропорционален на съпротивлението и силата на тока. (U = IR)

Както можете да видите, всички загуби се свеждат до електрическо съпротивление, което трябва да бъде минимално. Ако доведем съпротивлението на веригата до потока ток до нула, тогава всички загуби ще изчезнат. Количеството обратно пропорционално на съпротивлението в електротехниката обикновено се нарича проводимост. Колкото по-ниска е съпротивлението, толкова по-висока е проводимостта. С устойчивост, равна на нула, проводимостта става свръхпроводимост - тенденция към безкрайност.

Ако приемем, че съществуват такива проводници с нулево съпротивление - преди човечеството да възникне наистина фантастични перспективи - може да бъде, например, за да се създаде пръстен от свръхпроводник възбуди пръстен ток в милиони ампери, което ще се случи, без да загубите и да центрира перфектно батерия неограничено количество енергия ,

Всъщност - това не е фантастика. Още в началото на ХХ век е открит феноменът на свръхпроводимостта в някои материали и техните сплави. Оказва се, че при температури, близки до абсолютната нула (според скалата на Келвин, нулевите градуси са минус 273 градуса по Целзий) някои материали стават свръхпроводници. През осемдесетте години на миналия век беше открит така нареченият феномен "високотемпературна свръхпроводимост". Думата "висока температура" означаваше, че свръхпроводимостта не се е появила при нула Келвин, а при 77 К или минус 196 градуса по Целзий, което позволява да се използва течен азот, за да се охладят проводниците.

Понастоящем високо свръхпроводимост запис принадлежи керамичен съединение Hg-Ba-Са-Cu-О (F), открит през 2003 godu свръхпроводимост критична температура, която е равна на 166 К или минус 107С. Напредък в търсене на материали за свръхпроводници продължава и днес те вече се използват във физически експерименти, за да се получи силни магнитни полета в супер-силови токови трансформатори, и Южна Корея ще през 2015 г. за изграждане на електропровод на свръхпроводници дълги 3000 км. Между другото, първата търговска електропроводна линия за свръхпроводници от 2008 г. насам работи на Лонг Айлънд в Ню Йорк.

Но преди прилагането на свръхпроводници в ежедневието, то все още е далеч. Просто си представете охлаждането до минус 107 градуса на охладителната система на проводниците. Или факта, че при такива ниски температури проводниците стават крехки като стъклото. Ето защо, нека ограничим нашия изход към съблазнителния феномен на свръхпроводимостта.

Електрическо съпротивление на материалите

Така че разбрахме, че за проводниците на токовете в проводниците е необходимо да се прилагат материали с минимално съпротивление. От всички налични за днес материали златото има минимално електрическо съпротивление. Медта е на второ място. На третия - сребърен, а на четвърти - алуминий. Изключвайки благородни метали, получаваме най-подходящата мед и алуминий. Съпротивлението на медта е по-ниско от това на алуминий, но алуминият е многократно по-лек от медта, т.е. потреблението му е по-ниско и на цената му е по-евтино. Затова днес се използват както алуминиеви, така и медни проводници. Истината е, че алуминият има повече химически и механични недостатъци, бързо се окислява (е по-трудно да се споява) и става трошлив и чуплив от нагряване. Вследствие на това правилата за инсталиране на електрически инсталации (PUE) предписват използването на медни проводници в жилища и апартаменти.

Но електрическият проводник зависи само от електрическото му съпротивление? Не, съпротивлението му зависи не само от материала, но и от размерите на напречното сечение - колкото по-дебел е проводникът - толкова по-малко е съпротивлението му. По аналогия, колкото по-голям е каналът за вода - толкова повече вода преминава през него.

Всъщност строго погледнато, токът в проводника се разпределя неравномерно. Поради това, че електрическият заряд от същото име отблъсква, електрическият ток преминава през кръговия проводник главно по ръбовете на секцията и ще има максимална плътност на тока. Поради това многожичният кабел може да премине с допустимо нагряване по-голям ток, отколкото единично ядро ​​от същото напречно сечение. Това също трябва да се вземе под внимание. В допълнение, многоядрени кабел е еластична (ощипа по време на работа) и monozhilny - по-твърда и крехка, тя се използва за фиксирана инсталация е по-евтино.

Изглежда, че решението на проблема е да вземем по-дебел тел и по този начин да намалим загубите. Но тук влиза в сила второто изискване за проводници, така че инсталирането им да е икономически обосновано от разходите. Цветните метали са скъпи и прекомерната им употреба е скъпо "удоволствие".

Ето защо е необходимо изчисляването на напречното сечение на проводниците за електрическото окабеляване, като се започне от електропровода и завършва с избора на разширение за електрическо оборудване. Трябва да намерим най-добрия вариант за сигурност и разходи. Трябва да се отбележи, че нагревателните проводници над нормата, но загуби могат да доведат до такива явления като топене на изолация, парене на контакти, в резултат на което неминуемо ще доведе до късо съединение или пожар.

Как да изберете практически необходимото напречно сечение на проводниците

Това изчисление се извършва на два параметъра:

• за допустимо загряване на проводници;
• в зависимост от допустимия спад на напрежението в секцията на веригата.

За да се определи спад на напрежението на веригата е необходимо да се знае дължината на тази част в метри. Това означава, че имате точен електронен план в мащаб. След това, като се изчислява прогнозната натоварването на активната част на предаването линия в W (w) или кВт (киловата) за определяне на очакваната ток, който протича през част разделяне натоварване W на (1 kW = 1000W) за напрежение мрежа (127.220 или 380 волта) резултатът от разделянето ще означава потенциалния ток в А (ампери).

Имайте предвид, че при изчисляване на товара е необходимо да се обобщят капацитетите на всички потребители на електроенергия (осветителни уреди, нагреватели, електрически двигатели, електронно оборудване, перални машини, хладилници и др.). След това сумата от капацитета на потребителите се умножава по определен фактор, като се отчита възможността за едновременно включване на потребителите. С други думи, ако всички потребители не могат да се включат по едно и също време, това трябва да се вземе предвид.

И второ, електрическите двигатели консумират ток в зависимост от товара. По правило реалните им течения са по-малко от посочените в номинала на паспорта. Това е точно същото като консумацията на гориво от автомобили, за стотици километри ще бъде различно при шофиране през града, през зимата при задръствания или през лятото по магистралата.

При правилното изчисление на товара съществуват техники, които могат да бъдат намерени в интернет.

Дефиниране на ток натоварване и очакваната знае допустимата стойност на пада на напрежение, възможно е в съответствие със закона на Ом за определяне на необходимата устойчивост вторична верига - разделяне на допустимия пад на напрежение във волтове на тока в ампери. Получаваме допустимото съпротивление на веригата в ома. Освен това, знаейки дължината на участъка в метри, можем да определим необходимата съпротивление на проводниците, като разделим общото съпротивление, което се намира в ома в долината на парцела в метри. Познаването на съпротивление Ohm / т, таблиците изберете необходимия размер тел, с оглед на избрания материал за мед е един разрез, за ​​алуминий - друг.

Спряхме за кратко в това изчисление, тъй като при нормална потребителска практика за неспециалисти, както и обикновени хора, обикновено не е необходимо това изчисление. Защото ние трябва да вземем проводниците към вътрешна окабеляване на къщата или апартамента, и на малки разстояния по капка проводници напрежение е толкова малка, че не може да се съсредоточи върху uchityvat.Poetomu prikidochnom изчисляване сечение, което трябва да направите в ежедневната практика - изчисляване на допустимите отоплителни кабели , Първо, ние определяме натоварването на този проводник.

За да направим това, ние определяме също така, че ще бъдем свързани с потребителите и обобщаваме възможностите само на тези потребители, които могат да бъдат свързани едновременно! От всички опции за връзката, изберете опцията с максимална мощност. Например имаме максимална мощност на едновременно включване на консуматорите - 11 000 вата (1,1 kW). Чрез разделянето на мощността във ватове от напрежението във волта (11 000/220 = 50 A) получаваме ток от 50 ампера.

Освен това повечето статии по тази тема предлагат да се позовем на таблиците, от които можете да изберете необходимия напречен разрез на проводник по ток. (Такива таблици са в PUE). И това е правилно. Но в живота често няма маси или интернет на ръка и трябва да определите напречното сечение. Ето защо, без да повтаряме другите статии и да не изброяваме таблиците, ще предложим друг метод за определяне на напречното сечение, което е приблизително.

Между другото, според таблиците и формулите не е необходимо да се определя напречното сечение, тъй като проводниците се произвеждат с определен брой секции и все още трябва да се вземе най-близката по-голяма стойност. На практика оценката е достатъчна в повечето случаи, защото няма да се занимаваме с проектирането на електрически линии с милионна цена, където всеки грам на метър от кабела ще осигури огромни разходи по цялата дължина.

Изчисляване на напречното сечение

За приблизителна оценка е достатъчно да запомните една цифра за мед - 7 ампера / кв. Мм секция. Това е допустимата плътност на тока. Знаейки тази фигура, е лесно да се определи в този пример костюм сечение меден проводник 50 (А) / 7 (A / mm) получи необходимото напречно сечение малко по-голяма от 7 квадратни милиметри Нека вземем малък запас с цифра от 7.5 кв. М (или 8) и отидете в магазина, за да закупите кабел за окабеляване. Между другото, напречното сечение и максималният ток за този тип жица или кабел са посочени в маркировката на тел, е необходимо да се провери и маркира.

Също така трябва да се има предвид, че за алуминий, в сравнение с мед, разрешеният ток на квадратен метър напречно сечение е 2,5 пъти по-малък, т.е. вместо 7 за мед, е необходимо да се вземат около 3 (A / mm2) за алуминий. (Закръгляването се прави за лесно запомняне и изчисления "в съзнанието").

Не обърквайте напречното сечение на проводника и неговия диаметър

В заключение, обръщаме внимание на честата грешка, направена от не толкова опитни "електротехници", а именно: - объркайте диаметъра с напречното сечение. И вместо тел с напречно сечение 8 мм се получава медна пръчка с диаметър 8 мм, чието напречно сечение, според формулата, известна от училището, е равно на:

S = (а / 4) х D или S = ​​D2 / 1.27 = 8 / 1.27 = 50 кв. м.

Ако трябва да изчислим напречното сечение на многожилен кабел, използваме формулата:

S = N * (D2 / 1.27). където N е броят на проводниците.

Статии от категория: Електротехника

Последствията от електрически шок на човек могат да бъдат с различна тежест и да зависят от много фактори. Силата на тока, напрежението на мрежата, специфичната пътека на електрическия ток, преминаващ през тялото на жертвата, качеството и количеството на дрехите, [...]

АС генераторите са основните източници на AC напрежение, използвани в промишлеността и в селскостопанския сектор. Хидроенергийните генератори и турбогенераторите на комбинирано производство на електроенергия, които преминават към разклонена мрежа от станции и системи от електропроводи, имат [...]

Електрическият мотор е устройство, което преобразува електрическата енергия, получена от разпределителната мрежа, в механична енергия на въртене. Всеки електродвигател се състои от корпус, който предпазва устройството от прах и влага, неподвижна част (статор), здраво закрепена [...]

Електрически изолационни материали се наричат ​​материали, които притежават свойството да изолират електрически изолирани тоководещи части под напрежение една от друга, поради наличието на определена потенциална разлика между тях. Такива материали (наречени диелектрици) се отличават с висок [...]

Според изискванията на SAE (Регламент Електрическа инсталация), за да се осигури надеждна защита на промишлени и битови електрически мрежи срещу пренапрежение и да ги късо съединение в специални устройства трябва да се инсталира - така наречените прекъсвачи [...]

Заглушителите се наричат ​​специални електротехнически устройства, които се използват за ограничаване на свръхнапрежения, които често възникват при работа с електрически мрежи. Имайте предвид, че първоначално те са били наричани механични продукти, които са два електрода с искра [...]

Както е известно, един електромагнитен стартер е електрическо превключващо устройство, което се използва за стартиране, защита и спиране на електродвигатели, работещи в асинхронна верига. Основният работен елемент на всеки стартер е електромагнитният контактор за [...]

Изолационните свойства на отделните компоненти на токовото електрическо оборудване (включително намотките на електродвигатели, кабелни обвивки и др.) Са, както знаете, най-важният показател за тяхното изпълнение.