通過功耗計算導線橫截面
在更換或鋪設電線時,必須準確計算將使用的電纜的參數。關鍵參數之一是導線的橫截面,它決定了可以將哪個電源負載連接到導線。太弱的電線可能無法承受負載,如果橫截面過大,成本會高出數倍。還應記住,導體的橫截面越小,其電阻越大,因此還需要考慮導線的長度和鋪設方式。
你需要知道的
如果你剪斷任何電纜,那麼在絕緣材料層下,就會看到一個線芯,它是電流的導體。當電線被切割(切割)時,在切割點處,可以看到線芯為圓形,其面積稱為線芯的橫截面,以 mm²(平方毫米)為單位。因此,選擇最優的導線截面,實際上就是選擇了其載流導體的直徑。
由於電纜的導電部分為金屬,而絕緣材料為PVC、橡膠或類似材料,根據對異常情況的抵抗程度,可以有條件地將電線分為三個等級:
- 導體和絕緣保持完好。那些。電線過熱發生在允許範圍內,但沒有任何反應。
- 絕緣層熔化,但核心金屬保持不變。消除故障後,這種電線的進一步操作是不可能的 - 它需要強制更換。
- 絕緣的燃燒和金屬基體的熔化。這通常是短路的結果。
知道如何計算橫截面正是排除第二種和第三種選擇所需要的,因為除了電纜本身之外,還選擇了保護裝置進行佈線,當電流增加時會關閉線路。
排序基礎
在公寓或房屋中通過載流導體的橫截面拾取高質量電線的唯一方法是了解設備將連接到什麼電源。這種方法也稱為“按負載”,因為在電路中,所有連接的設備都被視為負載或電阻。
首先,您需要確定設備的功率。這可以通過多種方式完成:
- 在設備的技術護照中找到有關它的信息;
- 電源在設備本身上標明 - 通常在金屬板或貼紙上標明,儘管它們可以簡單地標記在外殼上。
- 在運行期間測量電流強度併計算功率 - 一種特殊的方法,在需要準確結果的特殊情況下使用。
如果設備是在俄羅斯、烏克蘭或白俄羅斯製造的,則設備上的功率始終顯示為 W(瓦)或 kW(千瓦)。如果產品是歐洲、亞洲或美國的,則字母為 W。此類設備上使用的負載被指定為“TOT”或“TOT MAX”。
如果無法準確確定設備的功率,可以取平均數據進行計算。
這意味著在這種情況下,有必要考慮設備的最大可能功率,並根據功耗為它們選擇合適的電纜橫截面。否則,電纜在運行過程中可能會過熱,導致絕緣層著火。
如何計算
在計算電線的橫截面時,您需要記住一個簡單的模式——連接到它的設備越多消耗電流,芯線的直徑越大,電線本身的質量也越大。確定橫截面的最簡單方法是使用以下公式在單線芯中:
這裡 d - 表示芯的直徑 (mm),S - 所需的橫截面積 (mm²)。
計算多線芯的直徑有點困難——這裡你需要測量每根線的直徑並找到它們的平均值,那麼公式採用以下形式:
其中 n 是芯數,d 是平均直徑,S 是尋求的橫截面積。也可以測量一根電線的直徑並將結果乘以它們的數量。公式保持不變,只有 d 現在不是平均直徑,而是沿一根導線測量的。
如果預知了很多計算,那麼您可以使用專門的在線電纜橫截面計算器來計算導線的橫截面,您只需在其中輸入有關載流數量和直徑的所有數據導體,它會給出結果。
不同材料的電線橫截面特徵
在蘇聯時代使用的鋁線現在被禁止用於內部佈線的安裝,但儘管其使用壽命和整體可靠性相對較低,但仍被用作最經濟的選擇。過熱時,它會開始碎裂,在空氣中氧化得更快,並且導電率更低——這意味著在相同橫截面的電線下,銅比鋁能夠通過自身更多的電流。
銅電纜具有顯著的強度和耐腐蝕性,因此如果必須更改所有佈線,強烈建議使用銅電纜,特別是因為這是 PUE 的直接要求。由於銅線比鋁線貴,所以在使用時知道合適的功率橫截面值將大大節省估算。
在家中鋪設隱藏佈線時,最好選擇單線電纜,因為它更容易安裝並且不需要額外的步驟。
大多數情況下,此類電線用於將非固定設備連接到網絡:吹風機、熨斗、剃須刀等。
公寓、房屋、別墅的標準佈線有一個通用計算。據他介紹,在 25A 的連續負載下,使用的導線橫截面電流(銅)為 4.0 mm²,直徑為 2.26 mm。根據這些計算,在線路上安裝一個斷路器(自動機),該斷路器通常安裝在導線進入公寓或房屋的位置處的引入盒中。
開放式或封閉式佈線的電纜橫截面
當電流脈衝沿著導體移動時,它會變熱。電流越大,熱量越強。流過不同直徑導線的相同電流對發熱的影響不明確。橫截面越小,負載產生的熱量就越多。
因此,如果線路是開放的,您可以減少橫截面 - 採用較少強度的電線。在這種情況下,它會更快地冷卻並且絕緣不會惡化。使用封閉式安裝方法,情況會更糟 - 熱量散發得更慢,這裡已經需要更堅固的材料 - 更大橫截面的電線。
設計佈線和購買適量的耗材需要設計技能。您將需要執行以下操作:
- 繪製公寓或其他規劃場所的平面圖,並標記未來的插座和燈具。
- 找出所有可用設備和家用電器的功率:燈、加熱設備、水壺、吹風機等。這將使您保持最佳選擇。
- 測量計劃線的長度並將所有收集的參數加在一起。
- 選擇電纜品牌。內部佈線最好使用扁平線。
- 購買所需數量。
普遍接受的芯線絕緣顏色與其橫截面無關,僅用於便於安裝:
- 藍色 - 中性;
- 黃綠色——接地;
- 白色,棕色和其他 - 相導體。
最好安裝幾個開關並立即簽名:例如,“廚房”,“臥室”等。照明線始終與輸入機分開繪製,不依賴於插座。即使其中一個發生短路,房子也不會沒有燈,如有必要,可以在正常照明下進行維修,無需使用手電筒或蠟燭。
其他建議:
- 選擇有餘量的導線截面總是更好——節省是好的,但應該是合理的,不知道後面會包括什麼。
- 在高濕度的房間裡,很可能需要兩層絕緣層。
- 購買時,需要指定線材的允許彎曲直徑,尤其是單線材。事實是,如果你只是彎曲電纜,那麼這個地方的導電性可能會變差,所以製造商總是從整根電纜的外徑開始標明允許的彎曲半徑。大多數情況下,這個值是 10-15。
- 銅和鋁電纜不能以通常的方式安裝或連接。對於它們的固定,您可以使用特殊的接線端子或墊圈(鍍鋅)。
如何計算所需電纜的參數
如果電源線的長度令人印象深刻(100 米或更長),那麼所有計算都必須考慮到電纜直接發生的電流損耗。在設計房屋的電源時,這是毫無疑問的。所有初始數據都提前輸入到項目中,用於控制和再保險,使用分配給整個房屋的電費和從房屋到電線桿的長度重新檢查它們。下表有助於計算所需的參數:
在安裝電線時選擇合適的電線橫截面最好留有餘量。如果有的話,公寓裡出現的所有新設備都可以安全開啟,不用擔心過載。
如果您急需加長插座,而所需的電線不在附近,您可以使用不同的電纜,將它們相互平行連接。這種方法不是經常使用,而是在極端必要的時候使用它,但如果已經使用它,更要連接一個強大的設備,那麼你需要使用相同橫截面的電線。如果這個要求不能滿足,那麼在計算電線是否能承受時,只需要考慮橫截面較小的電纜即可。
將瓦特轉換為千瓦
大型電器指定功率時,使用瓦、千瓦等單位。前綴“千”表示該數字必須乘以1000,因此1kW = 1000 W、5 kW = 5000W、3 kW = 3000W、1W = 0.001 千瓦等。
消耗如此低的電流甚至不需要選擇的設備包括:
- 冰箱;
- 充電器;
- 電視;
- 無線電話;
- 夜燈和落地燈。
但是,例如,如果加熱器連接到同一個出口,則必須進行計算。
從房屋到城市或工業網絡,選擇將使用哪種電纜橫截面是任何電路設計中最重要的組成部分。正確選擇可確保項目預算的電氣、消防安全和經濟性。