Hoe kiest u een kabel om zelf huishoudelijke apparaten aan te sluiten, de veiligheid van de bedrading te waarborgen en tegelijkertijd niet te veel te betalen? Waarop moet u letten bij het kiezen en hoe de kabeldoorsnede voor een groep consumenten te berekenen? In dit artikel leest u hier meer over..
De kabeldoorsnede is de doorsnede van de stroomvoerende geleider. In de meeste gevallen is de snede van de kabelkern rond en kan de oppervlakte worden berekend met de formule voor de oppervlakte van een cirkel. Maar gezien de verscheidenheid aan kabelvormen wordt, om de belangrijkste fysieke kenmerken ervan te beschrijven, geen lineaire dimensie gebruikt, maar de waarde van het dwarsdoorsnedegebied. Dit kenmerk is in alle landen gestandaardiseerd. In ons land wordt het gereguleerd door de PUE “Electrical Installation Rules”.
Waarom is het nodig om de kabeldoorsnede te selecteren?
De juiste keuze van kabeldoorsneden is allereerst uw veiligheid. Als de kabel de huidige belasting niet weerstaat, raakt hij oververhit, smelt de isolatie en kan er kortsluiting en brand ontstaan..
Hoe een kabel met de vereiste doorsnede te kiezen, waarbij gevallen worden vermeden waarin, wanneer meerdere apparaten tegelijkertijd worden ingeschakeld, de geur van smeltende isolatie verschijnt, en niet om extra geld te betalen met draden met een grote marge?
Voor de stroomvoorziening van woongebouwen worden twee hoofdtypen kabels gebruikt: koper en aluminium. Koper is duurder dan aluminium. Maar bij moderne bedrading wordt er de voorkeur aan gegeven. Aluminium heeft een hogere inwendige weerstand en is een bros metaal dat snel oxideert. Koper is een flexibel materiaal dat minder vatbaar is voor oxidatie. Onlangs zijn aluminiumkabels uitsluitend gebruikt voor het herstel van bedrading in gebouwen uit het Sovjettijdperk.
Voor de voorselectie van de vereiste doorsnede van een koperen kabel wordt aangenomen dat een kabel met een doorsnede van 1 mm2 kan een elektrische stroom door zichzelf laten lopen tot 10 A. Verder zul je zien dat deze verhouding alleen geschikt is voor de selectie van de doorsnede “met het oog”, en geldt voor doorsneden van niet meer dan 6 mm2 (bij gebruik van de voorgestelde verhouding is de stroom maximaal 60 A). Een elektrische kabel van deze doorsnede is voldoende om een fase in een standaard driekamerappartement binnen te gaan..
De meeste elektriciens gebruiken kabels met de volgende doorsneden om elektriciteit te leveren aan consumenten binnenshuis:
- 0,5 mm2 – schijnwerpers;
- 1,5 mm2 – basisverlichting;
- 2,5 mm2 – stopcontacten.
Dit is echter acceptabel voor huishoudelijk gebruik, op voorwaarde dat elk elektrisch apparaat wordt gevoed door een eigen stopcontact, zonder het gebruik van tweelingen, T-stukken en verlengsnoeren..
Het is juister om speciale tabellen te gebruiken bij het selecteren van een kabel, waarmee u een doorsnede kunt selecteren op basis van het bekende vermogen van het elektrische apparaat (kW) of op basis van de huidige belasting (A). De huidige belasting is in dit geval een belangrijker kenmerk, aangezien de belasting in ampère altijd wordt aangegeven voor één fase, terwijl bij een enkelfasig verbruik (220 V) de belasting in kilowatt wordt aangegeven voor één fase en bij een driefasige – voor alle drie fasen in totaal.
Bij het kiezen van een kabeldoorsnede moet rekening worden gehouden met het type bedrading: extern of verborgen. Dit komt door het feit dat bij verborgen bedrading de warmteoverdracht van de draad afneemt, waardoor er een intensere opwarming van de kabel optreedt. Daarom worden voor verborgen bedrading kabels gebruikt met een doorsnede van ongeveer 30% groter dan bij open.
Tabel voor het selecteren van de doorsnede van een koperen kabel voor open en verborgen bedrading:
Dwarsdoorsnede Open bedrading Verborgen bedrading S ik P. ik P. 220 V 380 V. 220 V 380 V. 0,5 elf 2.4 – – – – 0,75 15 3.3 – – – – 1 17 3.7 6.4 veertien 3 5.3 1.5 23 vijf 8.7 15 3.3 5.7 2 26 5.7 9,8 negentien 4.1 7.2 2.5 dertig 6.6 elf 21 4.6 7.9 4 41 negen 15 27 5.9 tien vijf 50 elf negentien 34 7.4 12 tien 80 17 dertig 50 elf negentien zestien honderd 22 38 80 17 dertig 25 140 dertig 53 honderd 22 38 35 170 37 64 135 29 51 Tabel voor het selecteren van het dwarsdoorsnedegebied van de geleider van een aluminium kabel voor open en verborgen bedrading:
Dwarsdoorsnede Open bedrading Verborgen bedrading S ik P. ik P. 220 V 380 V. 220 V 380 V. 2 21 4.6 7.9 veertien 3 5.3 2.5 24 5.2 9.1 zestien 3.5 6 4 32 7 12 21 4.6 7.9 vijf 39 8.5 veertien 26 5.7 9,8 tien 60 13 22 38 8.3 veertien zestien 75 zestien 28 55 12 20 25 105 23 39 65 veertien 24 35 130 28 49 75 zestien 28 S – kabeldoorsnede (mm2), ik – huidige belasting (A), R – totaal vermogen van elektrische apparatuur (kW).
Het is ook nodig om aanpassingen te maken bij het selecteren van de kabeldoorsnede, rekening houdend met de lengte. Om dit te doen, door de doorsnede van de kabel uit de tabel te kiezen op basis van de huidige sterkte, berekenen we de weerstand, rekening houdend met de lengte volgens de formule:
R = p? L / S
Waar:
- R – draadweerstand, Ohm;
- p – materiaalweerstand, Ohm? Mm2/ m (voor koper – 0,0175, voor aluminium – 0,0281);
- L. – kabellengte, m;
- S – kabeldoorsnede, mm2.
Met behulp van deze formule kunt u de weerstand van één ader van de kabel krijgen. Omdat de stroom door de ene kern komt en door de andere terugkeert, moet de weerstand van de kern met twee worden vermenigvuldigd om de waarde van de kabelweerstand te verkrijgen:
Rtotaal = 2? R
Vervolgens moet u het spanningsverlies berekenen:
dU = ik? Rtotaal
Waar:
- dU – spanningsverliezen, W;
- ik – huidige sterkte, A;
- Rtotaal – berekende kabelweerstand, Ohm.
Als de selectie van de kabeldoorsnede is uitgevoerd op basis van het totale vermogen van de apparatuur en de huidige sterkte niet bekend is, kan deze worden berekend met de formule:
Ik = P / U? cos ?– voor eenfasig 220 V-netwerk
I = P / 1.732? U? cos ? – voor een driefasig 380 V-netwerk
Waar:
- R – totaal gebruikt vermogen van elektrische apparatuur (W);
- U – spanning (V);
- cos? = 1 (voor levensomstandigheden) en cos? = 1,3 (voor krachtige elektrische apparaten).
Vervolgens berekenen we de verliezen als een percentage: (dU / U)? honderd%.
Als de verkregen waarde niet groter is dan 5%, is de kabeldoorsnede, rekening houdend met de lengte, correct geselecteerd. Als deze groter is, is het noodzakelijk om een kabel met een grotere doorsnede (volgende in de rij) uit de tabel te selecteren en opnieuw te berekenen.
Deze tabellen zijn van toepassing op kabels in rubberen en plastic isolatie, de kabeldoorsnede die volgens hen is geselecteerd, zal effectief werken als deze wordt geproduceerd in overeenstemming met GOST.
Selectie van kabel voor een groep consumenten
Om de kabeldoorsnede voor een groep verbruikers te selecteren (bijvoorbeeld een ingangskabel naar een appartement), kun je de formule gebruiken om de toelaatbare stroombelasting te bepalen. Laten we de huidige belasting berekenen voor een 220 V-netwerk, dat vaak wordt gebruikt in de huishoudelijke stroomvoorziening:
I = P? K / U? cos ?
Waar:
- R – totaal gebruikt vermogen van elektrische apparatuur (W), U – spanning (V), NAAR – rekencoëfficiënt voor het gelijktijdig inschakelen van apparaten (genomen gelijk aan 0,75);
- cos? = 1 (voor levensomstandigheden) en cos? = 1,3 (voor krachtige elektrische apparaten).
Nadat u de toelaatbare stroombelasting voor een groep verbruikers heeft berekend met behulp van de bovenstaande tabellen, kunt u een kabel met de vereiste doorsnede selecteren. Als wordt uitgegaan van een langdurig gelijktijdig inschakelen van alle mogelijke verbruikers (bijvoorbeeld elektrische verwarming), moet de berekening van de toelaatbare stroombelasting worden uitgevoerd zonder rekening te houden met de coëfficiënt K.
Een voorbeeld van de selectie van een kabel voor een huishoudelijke ketel
Op basis van het voorgaande zullen we proberen een koperen kabel met de vereiste doorsnede te berekenen en te selecteren voor een eenfasige elektrische ketel, met een verwarmingselement van 2,0 kW, op voorwaarde dat de kabel ernaar toe in een doos wordt gelegd. De kabellengte is 10 meter.
Uit de tabel is te zien dat de waarde van 3,0 kW qua vermogen in de buurt komt, wat overeenkomt met een kabeldoorsnede van 1 mm2. Laten we berekenen rekening houdend met de kabellengte:
- Laten we de huidige sterkte berekenen: I = 2000 W / 220 V? 1 = 9,09 A.
- Laten we de weerstand van de kabelkern berekenen: R = 0,0175 Ohm? Mm2/ m? 10 m / 1 mm2 = 0,175 Ohm.
- Totale kabelweerstand: Rtotaal = 2? R = 0,35 ohm.
- Spanningsverliezen berekenen: dU = 9,09 A? 0,35 ohm = 3,18 V.
- We berekenen verliezen als een percentage: (3.18V / 220V)? 100% = 1,45% (niet meer dan 5%).
1 mm kabel2 geschikt voor het aansluiten van de in het voorbeeld aangegeven elektrische boiler.
Fabrikanten geven vaak de vereiste kabeldoorsnede voor hun apparatuur aan in de apparatuurinstructies. Als er zo’n instructie is, moet u deze opvolgen..
Hoe kunnen we de kabeldoorsnede correct kiezen en berekenen? Wat zijn de belangrijkste factoren waar we rekening mee moeten houden bij het bepalen van de juiste doorsnede van een kabel? Zijn er standaardformules of richtlijnen die we kunnen volgen om dit proces gemakkelijker te maken? Ik zou graag meer willen weten over dit onderwerp, dus alle hulp en advies is welkom!
Hoe kan ik de juiste kabeldoorsnede kiezen en deze correct berekenen? Is er een formule of richtlijn die ik kan volgen? Ik ben niet bekend met deze berekeningen en zou graag wat hulp willen krijgen. Alvast bedankt voor uw antwoord!