Jak se volí průřez kabelu?

— Tabulky průřezů vodičů s vysvětlivkami + návod k výpočtu
— Korekční faktory pro výpočty výkonu
— Zahřívání drátů a co s tím mají společného zásuvky

Expert na MyFuseBox

14 2022 декабря

Univerzální stůl

Potřebujete jasnou odpověď, takže začnu hned s tabulkou průřezů. Na otázku „jaký má být průřez“ lze v zásadě rychle odpovědět – takové a takové, viz tabulka hned za tímto odstavcem. Ale jsem ochoten se vsadit, že se s takovou stručností nespokojíte a budete chtít porozumět spíše vědeckému zdůvodnění. Ti, kdo čtou takové články, jsou většinou zvídaví, jako my. Pokud ano, tak na to pojďme přijít, tady je o čem diskutovat.

Pokud to není někde konkrétně uvedeno, pak vězte, že všechny údaje v článku jsou pouze pro měděný drát, protože ten druhý nepoužiješ.

Tato tabulka obsahuje optimální poměry průřezů vodičů, jmenovitých hodnot stroje a zatížení vedení:

Sekce provokace	Nominální automat	Načíst maximální
1.5 mm 2	10	2.2 kW
2.5 mm 2	16	3.5 kW
4.0 mm 2	25	5.5 kW
6.0 mm 2	32	7.0 kW
10 mm 2	50	11 kW

Teď by bylo fajn přijít na to, proč je vše přesně tak, jak je napsáno v tabulce. Zvážíme hlavní faktory ovlivňující volbu průřezu a nominální hodnoty stroje, popíšeme vztah a úskalí, ale přesto, jak uvidíte na konci článku, budete muset částečně převzít toto tabulka na víře, existuje příliš mnoho proměnných na to, aby vaše vlastní výpočty nakonec došly plus mínus ke stejným údajům jako v tabulce. Berte to proto jako osvědčené východisko a nyní si povíme něco o vědeckém základu.

Nejprve musíte určit výkon celé zátěže

Tabulkové údaje, které vedou všechny odpovědné elektrikáře, jsou dobré, ale rozhodně stojí za to vypočítat celkové zatížení vašeho projektu.

Vypočítáme celkový výkon budoucích spotřebitelů.
Chcete-li to provést, musíte shromáždit seznam všech elektrických spotřebičů, které se budou používat, a shrnout jejich jmenovitý výkon. Možná nevíte, kolik spotřebuje lednička, pračka nebo trouba, takže nejjednodušší je převzít hodnoty z popisů produktů v internetových obchodech.

Abyste mohli určit, který stroj nainstalovat a kterou kabelovou část zvolit, nemusíte odebírat celkový výkon celého bytu nebo domu. Nejste z těch, kteří plánují napájet všechny zásuvky z jednoho drátu, tzn. budete mít několik samostatných skupinových linek podle místnosti, podle účelu, rozdělených podle přípustného výkonu skupiny, budete muset celou zátěž rozdělit do skupin alespoň podle omezení strojů. O těchto limitech si povíme dále v článku.

Příklady

Pokud počítáte s kuchyní, pak je vše zcela jasné: lednice, trouba, varná deska, digestoř, TV, zásuvky na menší kuchyňské spotřebiče. Scénáře pro jejich společné použití si lze snadno představit.

Například u ložnice může nastat zmatek, není tam moc spotřebitelů, nejčastěji budou pokoje propojeny jedním přívodním vedením a vy zvážíte, jaké zatížení se v nich očekává. Budou to fény a vysavače, které se zapínají občas, počítače, televize a set-top boxy, které se zapínají častěji a na delší dobu. Jen si představte realistické scénáře, ve kterých budete mít zapnutý maximální počet zařízení a zohledněte tento výkon.

Pro objasnění síly existují korekční faktory

Současný spínací faktor.
Obvykle je to 0.75 – 0.8. Tímto způsobem, aniž byste příliš přemýšleli o scénářích, můžete jednoduše sečíst všechna možná zařízení v místnostech a vynásobit koeficientem. Například jste napočítali 4 kW z 5-6 zařízení, vynásobte 0.75 a dostanete 3 kW, se kterými můžete dále pracovat.

Faktor jalového výkonu.
Některá zařízení mají reaktivní složku, zejména to platí pro čerpadla, motory a kompresory. Při spuštění okamžitě zvýší proud na hodnotu větší než při běžném provozu. Jalový výkon je často uveden v dokumentaci zařízení; může být také již zahrnut v celkovém jmenovitém výkonu. To je důležitý faktor a lze jej zprůměrovat na faktor 1.3. Výkon některých zařízení tak může být zvýšen o 30 %.

Kromě těchto kurzů existuje praxe stanovování rostoucího koeficientu pro budoucí růst spotřebitelů a modernizaci. Do toho nepůjdeme.

Jak můžete udělat totéž v kalkulačce Myfusebox na dvě kliknutí?

V tomto konstruktoru můžete vytvářet virtuální místnosti a umísťovat do nich zátěže ze seznamu hotových přednastavení. Každý spotřebič má již naprogramované vlastnosti, systém ví o jalovém zatížení a faktorech současného odběru.

Navíc jsme tento bod ještě neprobírali některá zařízení nelze kombinovat, protože; vyžadují samostatnou, kvalitativně odlišnou linku. Do celkové zátěže byste například neměli započítávat troubu a zásuvky pro televizory, ledničky a mikrovlnky. To je také okamžitě zohledněno v algoritmech Myfusebox.

Výchozí výkon vybraných spotřebičů lze upravit tak, aby vyhovoval vašim požadavkům.

Vyberete si jedno ze schémat konstrukce elektrických panelů a okamžitě obdržíte skupinové linky vypočítané podle výkonu a výběr strojů pro ně.

Nyní tedy máte hodnoty výkonu sítě.

Výběr jističe

Pro analýzu bereme řádek č. 2 z univerzální tabulky: jedná se o jednoduché zásuvky napájené kabelem 2.5 mm16. s XNUMX ampérovými jističi.

Proč automatická C16

Pravidla pro elektroinstalaci stanoví, že na základě vypočtených proudů (počáteční vypočtené údaje o zatížení) by měly být vybrány nejnižší jmenovité hodnoty a nastavení ochranných zařízení. Pravda, je to potřeba udělat tak, aby při krátkodobém přetížení nedocházelo k odpojování vedení.

Jinými slovy, hodnocení, sekce, nastavení by měly být vypočítaným logickým zlatým průměrem, a ne tímto každodenním „s rezervou“. V elektrice jsou tyto rezervy plné.

Dekódovací stroje VTX

Ve specifikaci jističů je tato – časově-proudové charakteristiky (ve zkratce VTC). Vypadá to děsivě, ale ve skutečnosti je to jednoduchá věc – je to křivka na rovině se dvěma osami: proudem a časem. Křivka ukazuje závislost doby odezvy na proudu.

Takže podle VTX se ukazuje, že překročení jmenovitého proudu až 13 % vůbec nevede k odstavení, protože 1.13 je nastavení spodního provozního prahu, podmíněného nevypínacího proudu.

Horní práh, podmíněný spouštěcí proud – 1.45.

Pamatujete si, že křivka BTX ukazuje dobu odezvy? Takže proud může nejen překročit jmenovitý proud o 45 %, ale také Doba odezvy tepelného uvolnění bude až jednu hodinu!

Podívejte, stroj C16 může procházet proudem 23.2 A po celou hodinu! S tím jsme nepočítali při nákupu 16 Amp stroje.

Tyto požadované hodnoty jsou založeny na okolní teplotě 30 °C. Okolní teplota se může zvýšit, když je skupina strojů s vysokou zátěží umístěna v dávkách, takže nastavení jsou podmíněná a nejsou přísná.

Nakonec vybereme průřez kabelu

Přesněji dokazujeme, že pro stroj C16 by měl být průřez pro zásuvky 2.5 mm 2

Průřez se volí podle tabulky trvalých proudů v různých kombinacích. PUE poskytuje různé hodnoty v závislosti na způsobu uložení kabelů (otevřené/zavřené), kovové (měď/hliník), počtu žil a vodičů, ale uvažujeme pouze měděný a pouze třížilový kabel.

V bytech a domech je nutné použít třížilový drát. Vzhledem k tomu, že zemnící kontakt není zapojen do výpočtů, z celé tabulky se podíváme na údaje pouze pro jeden dvouvodičový vodič. Tady jsou:

Tabulka omezení trvalého proudu pro dvouvodičový vodič:

Průřez jádra	1.0 mm 2	1.2 mm 2	1.5 mm 2	2.0 mm 2	2.5 mm 2	3.0 mm 2	4.0 mm 2	5.0 mm 2	6.0 mm 2	8.0 mm 2	10 mm 2
Maximální proud	15	16	18	23	25	28	32	37	40	48	55

Průřez jádra	Maximální proud
1.0 mm 2	15
1.2 mm 2	16
1.5 mm 2	18
2.0 mm 2	23
2.5 mm 2	25
3.0 mm 2	28
4.0 mm 2	32
5.0 mm 2	37
6.0 mm 2	40
8.0 mm 2	48
10 mm 2	55

Stroj tedy vydrží 23.2 A, což znamená, že dle tabulky nám vyhovuje průřez 2.5 mm 2 . Vodič s tímto průřezem snese 25 A a vodič 2 čtverečky vydrží 23, ale náš je 23.2, a přestože se to velmi blíží 23, kabel 2 čtverečky pro zapojení nepoužijeme. Pak pochopíte proč

Kabel 2.5 čtvereční je schopen dlouhodobě odolat proudu 25 A, tzn. zatížení 5.5 kW bez přehřívání a ničení. To znamená, že jistič chránící toto vedení by měl začít vypínat při hodnotě 25 A, jinak se kabel začne zahřívat. A automat C16 se s tím vyrovná skvěle, jak je patrné z křivky BTX – při 25 A (tj. při přetížení cca 1.56 – 1.57) se automat typu C vypne v podmíněném čase 1 minuty. . Během této doby se při takto hraniční hodnotě proudu kabel ani nestihne zapotit.

O zásuvkách

Všechny nespeciální zásuvky jsou většinou dimenzovány na proud 16 A a pokud jste je někdy rozebírali, mohli jste vidět, že někdy je kvalitní výplň a někdy poměděná fólie.

Vývod by teoreticky měl dlouhodobě vydržet 3.5 kW (16 * 220 = 3520 W) a jeho překročení povede k jeho roztavení. V praxi se zásuvky mohou začít zahřívat i při nižších proudech.

A nyní, když víte o chování strojů a schopnostech drátu, vidíte, že nejslabším článkem řetězu je zásuvka. A to je skvělá zpráva. Drát bude často v omítnuté drážce, pod stropem, podlahou, v rozvodných krabicích, opravdu byste nechtěli, aby se někde ve 20metrové části začal tavit. Proto je nejziskovější možností selhání zásuvky. Je dimenzován na max. 16 A a má nejslabší kontaktní tlak v celém okruhu.

Pokud bychom postavili vedení od vstupního kabelu k jedné jediné zásuvce, pak by bylo okamžitě jasné, že maximální zatížení, pro které lze provést výpočty, je 3.5 kW. Neexistuje však jediná zásuvka, takže skupinová linka může přenášet více než 16 A. Hlavní věc je neplánovat zapojit rozbočovač do zásuvky a distribuovat energii po celém domě (jen si dělám srandu, vím, že to neuděláte)

Více o vodičích, zatížení a průřezu

Dráty se zahřívají.
Nejčastěji budou vaše rozvody skryty, což znamená, že zazděný kabel nebude přirozeně ochlazován. I pro tento faktor je zapotřebí určitá míra bezpečnosti. Patří sem i teplotní režim v prostorách.

Živý kabel se zahřívá a část energie se uvolňuje jako teplo. Pokud je drát tenký a proud je vysoký, tepelná složka může způsobit přehřátí a roztavení pláště. To se může stát na nejteplejším, nechlazeném místě – ve zdi. Dále, pokud dojde ke ztrátě izolace, dojde ke zkratu a je možný požár. Dovedete si také představit důsledky hledání závadné oblasti. Proto by se to nemělo dělat ani tam, kde by se zdálo možné použít menší průřez (na jeho podporu lze uvést řadu argumentů).

Protože ke každé zásuvce nepovedete samostatnou linku, váš obvod bude mít skupinové linky. Skupinové vodiče vedoucí do rozvodných skříní se zahřívají více než vodiče vedoucí z krabice do zásuvky. Na to se nesmí zapomínat. Není však třeba je vyrábět s různými sekcemi, vše již bylo vypočteno: pro zásuvky 2.5 mm 2 a správné rozdělení do skupin, pro osvětlení – 1.5 mm 2 a totéž.

Žíly jsou zúžené

Dráty jsou ve skutečnosti zúžené, jen kolik měření provedli nadšenci s posuvnými měřítky. Existují specifikace a existuje GOST pro výrobu kabelů, měření ukazují, že průřez žil je často menší než vypočítaný, takže neočekávejte, že vše bude přesně podle vzorce. To je další faktor ve prospěch osvědčených univerzálních doporučení pro oddíly uvedených na samém začátku článku.

třicet? 190? 220?

A ještě jeden proměnný faktor ve vašich výpočtech je síťové napětí. Napětí je nestabilní, což je zvláště patrné v nových budovách kvůli speciálně vybudovaným rozvodnám pro ně.

Zásuvka nebude mít vždy 220 V, někdy méně, někdy více, zatímco napětí je jednou z integrálních součástí trojice P=I*U

Proto existují obecná doporučení pro výběr průřezu kabelu a jmenovité hodnoty stroje.

Obecně je to téměř vše, co potřebujete vědět pro výpočet zapojení

Pro osvětlení děláme vše přesně stejně, pouze stroj bude C10 a drát bude 1.5 mm 2

• trouba – 4 mm 2 – automatická C32
• varná deska – 6 mm 2 – automatická C40

U takových zařízení může výkon kolísat v širokém rozsahu, proto se navíc zaměřte na technické specifikace. Mimochodem, pro připojení automatizace uvnitř rozvaděče používají vodič o průřezu nejméně 6.

Naše služba Myfusebox má všechny potřebné elektroinstalace, algoritmus již ví, jaké stroje zvolit a co chránit pomocí proudového chrániče. Kromě presetů jsou zde i libovolné linky pro přizpůsobení projektu, vyzkoušejte různá schémata.

23 < 25 >16

Nyní, když jsme shrnuli zkušenosti, pojďme rychle od elektrického panelu ke spotřebiteli: jistič C16 vydrží proud 23 A po dlouhou dobu, poté elektřina proteče drátem, který vydrží 25 A a nakonec přijde do zásuvky, která pojme 16 A.

Pokud se proud prudce zvýší, stroj se vypne a celé vedení se vypne.

• pokud něco připojeného k jedné zásuvce překročí zátěž, zásuvka selže a zátěž zmizí
• pokud dojde k přetížení několika zásuvek a zároveň zásuvky odděleně odpojí zátěž, tepelná spoušť stroje v určitém okamžiku zareaguje a vypne linku

V tomto příběhu jde hlavně o to, že buď zásuvka spadne jako první, nebo to stroj nevydrží a vypne se, ale napájecí kabel zůstane netknutý a to je nejdůležitější.

Hodně štěstí při návrhu elektroinstalace!

MyFuseBlog je sbírka článků ze služby pro vytváření elektrických panelů MyFuseBox

Zde zveřejňujeme články, které naši odborníci píší speciálně pro ty, kteří plánují provést vlastní elektroinstalaci a sestavit elektrický panel.

MyFuseBlog © 2022—2024 | Informační zdroj

Nevím jak vy, ale já mám jeden problém: pokaždé, když dojde na nákup drátů/kabelů pro více či méně vážnou zátěž, vytřeští se mi oči a začnu si horečně vzpomínat, jaký konkrétní kabel potřebuji pro svou zátěž a jak má být vybráno?

V určitém okamžiku mě to unavilo a rozhodl jsem se podívat na problém, jehož výsledky jsou uvedeny níže a možná vám budou užitečné.

Malý spoiler od autora: co bude následovat, budou některé výsledky mého výzkumu na toto téma. Úsudky v níže uvedeném textu mohou být na některých místech správné, jinde chybné a jinde nedostatečně podrobné. V každém případě doufám, že to bude zajímavé!

▍ Úvodní část

Nejprve si ujasněme základní pojmy, aby to pro nás bylo dále jednodušší. Pro dodávku elektřiny spotřebitelům se používají následující prvky infrastruktury:

• nadzemní vedení — speciální systém pro přenos elektrického proudu na dráty umístěné ve vzduchu a namontované na speciálních nosných konstrukcích ve formě železobetonových nebo dřevěných sloupů;
• kabelové vedení – elektrické vedení, které je uloženo ve speciálně vybavených konstrukcích (kanály, šachty) jednoduše vzduchem a je umístěno na stěnách nebo stropech budov. Kromě toho lze šňůry pokládat ve vodním prostředí;
• elektrické vedení — napájecí rozvodná síť s napětím do 1000 V (dále o takových sítích budeme hovořit), která je provedena ve formě izolovaných vodičů nebo kabelů o průřezu do 16, které lze také pokládat uvnitř i vně budov .

Na rozvodnou elektroinstalaci se připojují přijímače elektrické energie, které musí mít jmenovité napětí rovné jmenovitému napětí napájecí sítě.

Napájecí sítě mohou být provedeny ve čtyřvodičovém provedení, se jmenovitým napětím 380/220 V, kde je nulový vodič uzemněn. Síť tohoto typu se skládá ze čtyř vodičů, z nichž tři jsou fázové a jeden je nulový, který je pevně uzemněn (díky tomuto uzemnění je napětí na neutrálním vodiči blízké nule):

V tomto případě je napětí mezi fázovými vedeními 380 V a mezi libovolnými fázovými a nulovými vodiči – 220 V.

K fázovým svorkám jsou tedy připojeny třífázové spotřebiče (například třífázové elektromotory) a mezi fázový a nulový vodič jsou připojeny jednofázové spotřebiče (například žárovky, jakékoli domácí spotřebiče).

Ukazuje se, že do stejné sítě lze současně připojit jak třífázové, tak i jednofázové spotřebiče.

Stručně řečeno, proč vůbec potřebujete vytvořit třífázovou síť: umožňuje získat stabilní točivé magnetické pole v třífázových elektromotorech, navíc taková síť umožňuje získat dvě napětí bez použití převodu transformátory (380/220), což je výhodné pro různé spotřebitele.

Prvním tvůrcem třífázové sítě byl ruský vědec Michail Osipovič Dolivo-Dobrovolskij. Byl to on, kdo přišel s nápadem umístit vinutí generátoru pod úhlem 120 °, což dalo výstupu tři fáze. Kromě toho vyvinul také asynchronní motor s rotorem nakrátko, jehož konstrukce zůstala bez výraznějších změn dodnes nezměněna.

Obecně je rozdíl mezi třífázovými a jednofázovými elektromotory v tom, že:

• jednofázové mají jednodušší konstrukci, větší spolehlivost (u třífázových nevzniká takový problém jako ztráta fáze, což vyžaduje vybudování určitých systémů řízení motoru; zatímco u jednofázových, pokud dojde k přerušení fáze, motor prostě přestane fungovat);
• jednofázové vyžadují vysoké startovací proudy;
• jednofázové mají nižší účiník, což znamená nižší účinnost.

▍ Výpočet úseku sítě

Při výběru charakteristik napájecích vodičů a kabelů se musíte nejprve řídit následujícími úvahami:

• tepelná odolnost;
• mechanická síla;
• ztráta napětí v této části sítě;
• ekonomická proudová hustota.

Při výběru úseků konkrétních úseků sítě na základě úvah o odolnosti proti ohřevu a ekonomické proudové hustotě stačí znát pouze proudové zatížení těchto úseků, přičemž výpočty z hlediska napěťových ztrát lze provést, pokud, kromě toho jsou také známy délky těchto úseků.

Pokud se výpočet provádí pro třífázové sítě, předpokládá se, že zatížení úseku každé z fází je navzájem stejné (ale ve skutečnosti je tato podmínka splněna pouze v případě, že síť slouží k napájení třífázových sítí). fázové elektromotory).

Pokud jde o napájení jednofázových spotřebičů, ve skutečnosti je na každé fázi sítě konstantní nerovnoměrné zatížení, i když v praktických výpočtech je rozložení zátěže mezi fázemi stále považováno za rovnoměrné.

Pokud považujeme zatížení každé fáze za rovnoměrné, pak pro výpočty není nutné ukazovat absolutně všechny vodiče, stačí nakreslit obecný diagram sítě s uvedením připojených spotřebičů a délky každé části sítě .

Pokud existuje výkres, podle kterého má být síť položena, pak můžete změřit všechny délky jejích úseků přímo z výkresu s přihlédnutím k jeho měřítku (tzn. změříme podle výkresu a ten pak měříme na skutečné rozměry ). Pokud takový výkres neexistuje, musí být každý úsek změřen ve skutečnosti.

Určení zatížení částí sítě je poměrně obtížný úkol, protože jednotlivé přijímače energie spotřebovávají stejný výkon (například žárovka), zatímco elektromotor zatěžuje síť různě v závislosti na režimu a okamžiku provozu: zda se spustí v daném čase kroutící moment nebo již pracuje stabilně, je v klidovém režimu, nebo je k němu připojen nějaký mechanismus, který zpomaluje rotaci elektromotoru a tuto zátěž musí překonat. Engine tedy může v některých svých režimech slabě zatěžovat síť a být podtížen, na rozdíl od toho v jiných může síť zatěžovat více.

Kromě toho může být úkol ještě složitější, pokud existuje více než jeden takový spotřebitel.

Abychom pochopili, jakou zátěž takový spotřebitel vloží do části sítě, je nutné určit maximální možné průměrné zatížení za půlhodinovou dobu provozu.

Chcete-li určit odhadované zatížení sítě, můžete použít následující vzorec:

• — koeficient poptávky;
• — jmenovitý výkon skupiny elektrických přijímačů.

Pro studium úseku sítě podle topné nebo ekonomické proudové hustoty je nutné určit aktuální velikost každého spotřebitele (dále ve vzorcích se používá vypočtený výkon spotřebitele, jehož vzorec pro výpočet je uveden výše).

U třífázového spotřebiče se to děje podle následujícího vzorce:

• — vypočítaný výkon spotřebiče;
• — jmenovité napětí na konektoru spotřebitele;
• — účiník spotřebitele.

• — jmenovité napětí přijímače (přijímačů) rovné fázovému napětí propojovací sítě.

Podle prvního Kirchhoffova zákona se v kterémkoli bodě sítě musí součet příchozích proudů rovnat součtu odchozích proudů. Když jsou tedy známé proudy každého spotřebiče, je nutné je jednoduše sečíst (pro hlavní vedení), abychom pochopili, jaký proud poteče hlavním vedením a jaké proudy potečou ke konkrétnímu spotřebiči.

Například v bytě jsou 3 spotřebitelé: 30A, 15A, 5A. Každému konkrétnímu spotřebiteli tedy poteče stanovený jmenovitý proud, přičemž příkon do bytu musí vydržet (minimálně, ale ještě je potřeba rezerva): 30 + 15 + 5 = 50A.

Nyní, když víme, jaké proudy budou spotřebitelé vyžadovat, můžeme zjistit požadované průřezy vodičů, které budou vyžadovány pro napájení těchto spotřebitelů, s ohledem na řadu podmínek popsaných níže.

▍ Výběr na základě tepelné odolnosti

Proudění elektrického proudu vodiči je doprovázeno řadou jevů, jedním z nich je zahřívání vodiče současně s jeho ochlazováním v důsledku vyzařování tohoto tepla do okolí. Po nějaké době se zahřívání a ochlazování vodiče vyrovná a teplota se ustálí na určité hodnotě.

Maximální přípustná hodnota teploty pro vodič je různá pro různé typy vodičů a je stanovena na základě úvah o bezpečnosti jeho provozu, protože dlouhodobé zahřívání může vést jak ke zničení izolace, tak k možným požárům a výbuchům v okolí.

Existují referenční tabulky, které regulují maximální proudové zatížení pro různé vodiče. Níže je uveden příklad takových tabulek (mohou být trochu staré, takže možná budete chtít hledat něco novějšího). Výše uvedené tabulky předpokládají (přípustné proudové zatížení je zvoleno tímto způsobem), že holé vodiče by se neměly zahřát na více než 70°, zatímco vodiče v plastové izolaci by se neměly zahřívat na více než 65°:

Obrázek: F. F. Karpov – „Jak zvolit průřez vodičů a kabelů“

Informace v těchto tabulkách jsou uvedeny s přihlédnutím k tomu, že provoz probíhá za normálních podmínek, kterými jsou teplota vzduchu 25° se vzdáleností mezi sousedními kabely minimálně 35 mm (při volném uložení) a 50 mm (při uložení v kanálech). .

Pokud nejsou provozní podmínky typické, vypočítá se přípustné zatížení (Id) takto:

• – hodnota dovoleného zatížení za normálních podmínek (převzato z výše uvedených tabulek);
• – korekční faktor, jehož hodnotu lze převzít z níže uvedených tabulek v závislosti na tom, zda je kabel položen ve vzduchu nebo ve výkopu.

Obrázek: F. F. Karpov – „Jak zvolit průřez vodičů a kabelů“

Výše uvedené tabulky ukazovaly maximální proudové zatížení za normálních podmínek, ale musíte pochopit, že takové zatížení je tam uvedeno pro dlouhodobý provozní režim, zatímco mnoho zařízení pracuje v krátkodobém periodickém režimu, podle toho části sítě. jejich napájení vydrží vysoké proudy (krátkodobě), než je uvedeno v tabulkách. Pro tento případ existuje opravný faktor, který lze použít ve výše uvedeném vzorci:

• – relativní délka pracovní doby, která se vypočítá podle níže uvedeného vzorce.

• — trvání pracovní doby (tj. jak dlouho byl spotřebitel krátce zapnut);
• — celkové trvání cyklu (jak dlouho bude spotřebitel pracovat).

▍ Výběr na základě ekonomické hustoty proudu

V předchozích fázích jsme tedy zjišťovali, jaký proud spotřebuje naše zátěž a jak vybrat vodiče podle maximálního povoleného zatížení.

A stále zůstává otázka – je skutečně nutné takové vodiče vybírat? Nebo možná ne takhle, ale některé jiné?

A právě na tyto otázky nám tato sekce umožní odpovědět. Faktem je, že i relativně stabilně pracující spotřebitelé stále pracují s proměnlivou zátěží, například stejné pouliční osvětlení neustále funguje v noci a večer a nepracuje ráno a ve dne. Nebo si vezměte napájecí vedení trolejbusů/tramvajů – ty zažijí nápory spotřeby brzy ráno a večer, když lidé jedou do/z práce, přičemž v intervalech budou vodiči napájející tyto spotřebiče podvytíženi. Má pro ně smysl provozovat vedení „maximálního výkonu“? Nebo se dá někde ušetřit?

K tomu můžete použít následující vzorec, který vám umožní určit průřez vodiče s přihlédnutím k ekonomické hustotě proudu:

• — vypočítaný proud vedení;
• – ekonomická proudová hustota, jejíž hodnoty lze převzít z níže uvedené tabulky pro vodiče, sběrnice a kabely.

Obrázek: F. F. Karpov – „Jak zvolit průřez vodičů a kabelů“

Závěrem lze říci, že složité výpočty jsou poměrně složité a je také možné provádět výpočty na základě ztrát napětí na vedení (pokud známe délku vedení nebo ji dokážeme změřit), protože poskytuje spotřebitelům stabilní výkon dodávka je důležitou otázkou a její odchylky od požadovaných hodnot na ně mohou mít negativní dopad. V rámci tohoto článku se mi však zdá, že představení takové techniky je poněkud nadbytečné, protože málokdo z těch, kdo tento článek čtou, se bude věnovat natahování čar dlouhých stovky metrů :) Typickými domácími úkoly bude výběr malých kousků kabelů pro napájení 3D tiskárny, CNC stroje, osvětlení v altánku a podobně.

Proto se domnívám, že v rámci těchto úkolů lze velikost ztrát ve vedení bezpečně ignorovat. Samozřejmě, pokud používáte speciální elektrické měděné/hliníkové dráty a nesnažíte se sami vyrábět a používat ocelové/litinové atd. dráty Nicméně ti, kteří si to přejí, se mohou blíže seznámit s různými technikami v níže uvedené literatuře.

▍ Použité zdroje

1. F. F. Karpov – „Jak zvolit průřez vodičů a kabelů.“
2. N. A. Melnikov – „Elektrické systémy“.