Come calcolare la sezione trasversale del cablaggio elettrico. Come scegliere la sezione del cavo: i consigli del progettista. Selezione dello spessore del filo e dell'interruttore in base al consumo energetico e alla corrente

Non sarebbe necessario ripetere che la selezione corretta e competente dei componenti può proteggere una casa o un appartamento da molti problemi. Guidato da una regola saggia, invece che da affermazioni astratte, l'articolo prevede consigli pratici calcolando la sezione trasversale dei fili per il cablaggio in un appartamento o una casa.

Il modo più semplice, ma non il più corretto, per selezionare le sezioni trasversali dei cavi

Molto spesso, quando si installa il cablaggio in una casa o in un appartamento, non si ricorre a formule e calcoli, guidati da uno schema primitivo:

• linee presa - 2,5 mq. mm,
• – 1,5 mq. mm,
• utenze potenti (piani cottura, caminetti elettrici, stufe elettriche) – 4-6 mq. mm.

Questo semplice metodo non può essere definito fondamentalmente errato. Presuppone una "riserva" che non consentirà al cablaggio elettrico di bruciarsi sotto piccoli sovraccarichi e, in linea di principio, non contraddice il PUE. Allo stesso tempo, questo metodo ha tutta una serie svantaggi:

• la mancanza di una selezione precisa non consente di garantire l’efficienza dell’impianto elettrico,
• questo metodo non prevede il calcolo del cavo sottomarino,
• Il metodo non è applicabile per ambienti con consumatori di energia più potenti e specifici, ovvero non può essere utilizzato per calcolare la sezione trasversale dei cavi per un'officina domestica in cui funzionerà la saldatrice non è adatta per una casa con uno potente.

Calcolo dei cavi sottomarini

Il cavo sottomarino “porta” l’intero carico. Inoltre, se fallisce, l'intera casa verrà diseccitata, quindi è importante calcolarne la sezione e selezionare il tipo di cavo in modo tale da ridurre al minimo la probabilità di situazioni spiacevoli.

Riassumiamo il potere di tutti i consumatori di energia

La potenza dei consumatori è la quantità principale in base alla quale viene calcolata la sezione trasversale dei cavi, pertanto la somma delle potenze di tutti i consumatori disponibili in una casa o in un appartamento è la prima fase del calcolo di un cavo sottomarino. Nella maggior parte dei casi, questa caratteristica è indicata non solo nelle istruzioni allegate a qualsiasi elettrodomestico o elettrodomestico, ma anche sugli alloggiamenti dei consumatori. Se è impossibile determinare con precisione questo valore, è necessario utilizzare valori approssimativi.

Va ricordato: quando si calcola la potenza totale, non bisogna dimenticare gli apparecchi elettrici collegati per un breve periodo. Così, guardandosi intorno in casa, spesso non tengono conto del ferro da stiro, dell'asciugacapelli, del rasoio elettrico, del mixer o del frullatore, ecc. Rendendosi conto che tale probabilità è estremamente bassa, per motivi di sicurezza il cablaggio in questa fase è progettato in modo tale da poter resistere all'accensione simultanea di tutti i consumatori di elettricità della casa.

Valori di potenza approssimativi elettrodomestici:

• TV – 300 W,
• computer con stampante – 1000 W,
• forno a microonde – 1400 W,
• frigorifero – 600 W,
• lavatrice – 2500 W,
• aspirapolvere – 1600 W,
• ferro da stiro 1700 W,
• asciugacapelli – 1200 W.

Quando si calcola il cablaggio in una casa o cottage privato, è necessario tenere conto della potenza delle apparecchiature speciali:

• scaldabagno istantaneo – 5000 W,
• pompa dell'acqua – 1000 W,
• – 1500 W,
• sega circolare – 2000 W,
• compressore – 2000 W,
• – 1500 W.

L’elettricità consumata in officina è:

• affilatrice elettrica – 900 W,
• trapano – 800 W,
• pialla elettrica – 900 W,
• trapano a percussione – 1200 W,
• seghetto alternativo – 700 W,
• macinacaffè – 1700 W,
• – 2300 W.

Utilizzando la tabella di dimensionamento dei cavi

Per determinare la sezione del cavo di ingresso, viene utilizzata una tabella standard in cui è necessario trovare la potenza totale risultante e determinare la sezione del cavo corrispondente a questo valore.
Nel calcolare la potenza totale, abbiamo assunto l'inclusione simultanea di tutti i consumatori, ricordando che tale situazione è impossibile. Pertanto, moltiplichiamo la cifra ottenuta sommando per 0,7. Anche l'accensione del 70% degli elettrodomestici è improbabile, per cui sarà sufficiente anche tenere conto del fattore “riserva”.

La sezione trasversale dei fili per apparecchi di illuminazione e gruppi di prese viene eseguita in modo simile. Dopo i calcoli, viene spesso determinato che una sezione trasversale sufficiente per l'illuminazione è di 0,5-0,7 metri quadrati. mm e per - 1,5 mq. mm.

Nella maggior parte dei casi vengono utilizzati cavi di sezione ovviamente grande: 1,5 metri quadrati. mm per l'illuminazione e 2,5 mq. mm per i normali gruppi di prese domestiche. I gruppi di prese in officina potrebbero richiedere un cavo più spesso.

L'aumento dello spessore dei fili rispetto alla sezione trasversale di progetto è dovuto al possibile danneggiamento del cavo dovuto alla corrosione e ai carichi meccanici durante il funzionamento a lungo termine.

Tenere conto della lunghezza della linea nel calcolo della sezione del filo

Questo punto spesso non è soddisfatto nei calcoli, poiché nella maggior parte dei casi risulta che le perdite lungo la lunghezza del conduttore rientrano entro limiti accettabili. Allo stesso tempo, un controllo aggiuntivo non farà male, soprattutto perché non ci vorrà molto tempo.

La resistenza del conduttore (filo) si calcola con la formula R=p L/S, in cui L è la lunghezza del filo, espressa in metri, S è la sezione trasversale richiesta precedentemente ottenuta e p è la resistività del materiale, che per il rame è 0,0175 Ohm mm2/m.

Per un cavo bipolare, il valore risultante viene moltiplicato per due. Per uno a tre nuclei, sono anche due, poiché uno dei tre nuclei è "terra".

Determinando la resistenza di un conduttore, possiamo calcolare quanto può ridurre la tensione. La caduta di tensione è definita come il prodotto della corrente e della resistenza del conduttore.

Il passo finale sarà determinare la percentuale di perdita di tensione rispetto al numero intero (tensione iniziale 220 Volt). Se le perdite sono inferiori al 5%, è possibile installare il cablaggio utilizzando un filo con sezione da noi calcolata. Se le perdite sono pari o superiori al 5%, la sezione del cavo dovrebbe essere aumentata.

Selezione di un filo per il cablaggio

All’inizio dell’articolo abbiamo detto che i fili di alluminio vengono utilizzati molto meno frequentemente rispetto ai fili di rame. Il vantaggio, infatti, è il suo basso costo, ma in termini di caratteristiche operative è significativamente inferiore.
Vantaggi del rame:

• robustezza, superiore rispetto all’alluminio,
• morbidezza e plasticità, che non consente la rottura dei fili in corrispondenza delle pieghe,
• capacità di resistere a carichi di corrente elevati rispetto all'alluminio.

Nota: quando acquisti cavi o fili in un negozio, tieni presente che la sezione effettiva potrebbe non coincidere con quella nominale, e questo non è un difetto o una violazione. Citiamo GOST 22483-77 clausola 1.4.a: "La sezione trasversale effettiva dei nuclei può differire dalla sezione trasversale nominale se la resistenza elettrica soddisfa i requisiti di questo standard." Cioè, se, migliorando la qualità del materiale (rame), vengono mantenuti i parametri richiesti del filo, il suo diametro (sezione trasversale) può essere ridotto.

Da la scelta giusta La sezione del cablaggio elettrico dipende dal comfort e dalla sicurezza della casa. In caso di sovraccarico, il conduttore si surriscalda e l'isolamento potrebbe sciogliersi, provocando un incendio o un cortocircuito. Ma non è vantaggioso prendere una sezione trasversale più grande del necessario, poiché il prezzo del cavo aumenta.

In generale, viene calcolato in base al numero di consumatori, per i quali viene prima determinata la potenza totale utilizzata dall'appartamento, quindi moltiplicare il risultato per 0,75. Il PUE utilizza una tabella di carichi lungo la sezione trasversale del cavo. Da esso puoi facilmente determinare il diametro dei nuclei, che dipende dal materiale e dalla corrente che passa. Di norma vengono utilizzati conduttori in rame.

La sezione trasversale del conduttore del cavo deve corrispondere esattamente a quella calcolata, nella direzione di aumentare la gamma di dimensioni standard. È più pericoloso quando viene sottovalutato. Quindi il conduttore si surriscalda costantemente e l'isolamento fallisce rapidamente. E se installi quello appropriato, si attiverà frequentemente.

Se la sezione del filo aumenta, costerà di più. Sebbene sia necessaria una certa riserva, poiché in futuro, di norma, è necessario collegare nuove apparecchiature. Si consiglia di utilizzare un fattore di sicurezza di circa 1,5.

Calcolo della potenza totale

L'energia totale consumata dall'appartamento ricade sull'ingresso principale, che è incluso centralino, e dopo si dirama nella riga:

• illuminazione;
• gruppi di prese;
• singoli potenti apparecchi elettrici.

Pertanto, la sezione trasversale più grande cavo di alimentazione- all'ingresso. Sulle linee in uscita diminuisce in funzione del carico. Innanzitutto, viene determinata la potenza totale di tutti i carichi. Ciò non è difficile, poiché è indicato sugli alloggiamenti di tutti gli elettrodomestici e sui loro passaporti.

Tutti i poteri si sommano. I calcoli vengono eseguiti in modo simile per ciascun circuito. Gli esperti suggeriscono di moltiplicare l'importo per 0,75. Ciò è spiegato dal fatto che non tutti i dispositivi sono collegati alla rete contemporaneamente. Altri suggeriscono di scegliere una sezione più ampia. Per questo motivo viene creata una riserva per la successiva messa in servizio di ulteriori dispositivi elettrici che potrebbero essere acquistati in futuro. Va notato che questa opzione di calcolo del cavo è più affidabile.

Come determinare la sezione trasversale del filo?

Tutti i calcoli includono la sezione trasversale del cavo. È più semplice determinarlo in base al diametro se si utilizzano le formule:

• S=π D²/4;
• D= √(4×S/π).

Dove π = 3,14.

S = N×D²/1,27.

I fili intrecciati vengono utilizzati laddove è richiesta flessibilità. Per le installazioni permanenti vengono utilizzati conduttori solidi più economici.

Come scegliere un cavo in base alla potenza?

Per selezionare il cablaggio utilizzare la tabella dei carichi relativa alla sezione dei cavi:

• Se la linea di tipo aperto è alimentata a 220 V e la potenza totale è di 4 kW, viene preso un conduttore di rame con una sezione trasversale di 1,5 mm². Questa dimensione viene solitamente utilizzata per il cablaggio dell'illuminazione.
• Con una potenza di 6 kW sono necessari conduttori di sezione maggiore: 2,5 mm². Il filo viene utilizzato per le prese a cui sono collegati gli elettrodomestici.
• Una potenza di 10 kW richiede l'utilizzo di un cablaggio da 6 mm². Di solito è destinato alla cucina, dove è collegata una stufa elettrica. La fornitura a tale carico avviene tramite una linea separata.

Quali cavi sono migliori?

Gli elettricisti conoscono bene i cavi del marchio tedesco NUM per uffici e abitazioni. In Russia producono marche di cavi che hanno caratteristiche inferiori, anche se possono avere lo stesso nome. Possono essere distinti da perdite composte nello spazio tra i nuclei o dalla sua assenza.

Il filo è prodotto monolitico e multifilo. Ogni nucleo, così come l'intera torsione, è isolato esternamente con PVC e il materiale di riempimento tra di loro non è infiammabile:

• Pertanto il cavo NUM viene utilizzato all'interno, poiché l'isolamento all'esterno viene distrutto dalla luce solare.
• E come cavo interno, il cavo di marca VVG è ampiamente utilizzato. È economico e abbastanza affidabile. Non è consigliabile utilizzarlo per la posa nel terreno.
• Il filo del marchio VVG è piatto e rotondo. Non viene utilizzato alcun riempitivo tra i nuclei.
• realizzato con un involucro esterno che non favorisce la combustione. I nuclei sono realizzati fino ad una sezione trasversale di 16 mm² e oltre - settore.
• I marchi di cavi PVS e ShVVP sono realizzati multifilo e vengono utilizzati principalmente per il collegamento di elettrodomestici. Viene spesso utilizzato come cablaggio elettrico domestico. Si sconsiglia l'uso di conduttori multifilo all'aperto a causa della corrosione. Inoltre, l'isolamento a flessione si rompe a basse temperature.
• Sulla strada vengono posati sottoterra cavi armati e resistenti all'umidità AVBShv e VBShv. L'armatura è composta da due nastri di acciaio, che aumentano l'affidabilità del cavo e lo rendono resistente alle sollecitazioni meccaniche.

Determinazione del carico corrente

Un risultato più accurato si ottiene calcolando la sezione del cavo per potenza e corrente, dove i parametri geometrici sono legati a quelli elettrici.

Per il cablaggio domestico è necessario tenere conto non solo del carico attivo, ma anche del carico reattivo. La forza attuale è determinata dalla formula:

I = P/(U∙cosφ).

Viene creato il carico reattivo lampade fluorescenti e motori di elettrodomestici (frigorifero, aspirapolvere, utensili elettrici, ecc.).

Esempio attuale

Scopriamo cosa fare se è necessario determinare la sezione di un cavo in rame per il collegamento di elettrodomestici con una potenza totale di 25 kW e macchine trifase con una capacità di 10 kW. Questa connessione viene effettuata con un cavo a cinque conduttori posato nel terreno. Il cibo a casa viene da

Tenendo conto della componente reattiva, la potenza degli elettrodomestici e delle apparecchiature sarà:

• P la vita di tutti i giorni = 25/0,7 = 35,7 kW;
• Prev. = 10/0,7 = 14,3 kW.

Le correnti di ingresso sono determinate:

• Io la vita = 35,7 × 1000/220 = 162 A;
• io rev. = 14,3×1000/380 = 38 A.

Se i carichi monofase sono distribuiti uniformemente su tre fasi, una porterà la corrente:

io f = 162/3 = 54 A.

io f = 54 + 38 = 92 A.

Tutte le apparecchiature non funzioneranno contemporaneamente. Tenendo conto della riserva, ciascuna fase tiene conto della corrente:

io f = 92×0,75×1,5 = 103,5 A.

In un cavo a cinque conduttori vengono presi in considerazione solo i conduttori di fase. Per un cavo posato nel terreno è possibile determinare una sezione del conduttore di 16 mm² per una corrente di 103,5 A (tabella dei carichi per sezione del cavo).

Il calcolo raffinato della corrente consente di risparmiare denaro, poiché è necessaria una sezione trasversale più piccola. Con un calcolo più approssimativo della potenza del cavo, la sezione trasversale del nucleo sarà di 25 mm², che costerà di più.

Caduta di tensione sul cavo

I conduttori hanno una resistenza che deve essere presa in considerazione. Ciò è particolarmente importante per cavi di grande lunghezza o di piccola sezione. Sono stati stabiliti gli standard PES, secondo i quali la caduta di tensione sul cavo non deve superare il 5%. Il calcolo viene effettuato come segue.

1. La resistenza del conduttore è determinata: R = 2×(ρ×L)/S.
2. La caduta di tensione si trova: Cuscinetto a U. = I×R. In rapporto alla percentuale lineare sarà: U % = (U cadente / U lineare) × 100.

Nelle formule vengono utilizzate le seguenti notazioni:

• ρ - resistività, Ohm×mm²/m;
• Zona S sezione trasversale,mm².

Il coefficiente 2 mostra che la corrente scorre attraverso due fili.

Esempio di calcolo del cavo in base alla caduta di tensione

• La resistenza del filo è: R = 2(0,0175×20)/2,5 = 0,28 Ohm.
• Intensità attuale nel conduttore: I = 7000/220 = 31,8 A.
• Caduta di tensione sulla portante: Cuscinetto a U. = 31,8×0,28 = 8,9 V.
• Percentuale caduta di tensione: U% = (8,9/220)×100 = 4,1 %.

Trasporto adatto per saldatrice secondo i requisiti delle regole operative per gli impianti elettrici, poiché la percentuale di caduta di tensione ai suoi capi rientra nell'intervallo normale. Tuttavia, il suo valore sul filo di alimentazione rimane elevato, il che può influire negativamente sul processo di saldatura. Qui è necessario verificare il limite inferiore consentito della tensione di alimentazione per la saldatrice.

Conclusione

Per proteggere in modo affidabile il cablaggio elettrico dal surriscaldamento in caso di eccesso prolungato corrente nominale, le sezioni trasversali dei cavi vengono calcolate in base alle correnti ammissibili a lungo termine. Il calcolo è semplificato se viene utilizzata una tabella di carico per la sezione trasversale del cavo. Un risultato più accurato si ottiene se il calcolo viene effettuato in base al carico di corrente massimo. E per un funzionamento stabile ea lungo termine, nel circuito elettrico è installato un interruttore automatico.

I prodotti via cavo sono ora presentati sul mercato in una vasta gamma, la sezione trasversale dei conduttori varia da 0,35 mm2. e sopra, questo articolo fornirà un esempio calcolo della sezione del cavo.

Per calcolare la resistenza del conduttore è possibile utilizzare il calcolatore della resistenza del conduttore.

Sbagliato scelta della sezione del cavo per il cablaggio domestico, può portare ai seguenti risultati:

1. Un metro lineare di nucleo troppo spesso costerà di più, il che causerà un significativo "colpo" al budget.

2. I conduttori inizieranno presto a riscaldarsi e scioglieranno l'isolamento se viene selezionato il diametro sbagliato del conduttore (più piccolo del necessario) e ciò può portare presto ad un cortocircuito o alla combustione spontanea del cablaggio elettrico.

Per non sprecare denaro, è necessario eseguire l'installazione corretta prima di installare il cablaggio elettrico in un appartamento o in una casa. calcolo della sezione del cavo a seconda della corrente, della potenza e della lunghezza della linea.

Calcolo della sezione del cavo in base alla potenza degli apparecchi elettrici.

Ogni cavo ha una potenza nominale che può sopportare durante il funzionamento di apparecchi elettrici. Quando la potenza di tutti gli apparecchi elettrici nell'appartamento supera la potenza calcolata del conduttore, presto un incidente sarà inevitabile.

Puoi calcolare tu stesso la potenza degli elettrodomestici presenti in un appartamento o in una casa; per fare ciò è necessario annotare separatamente su un foglio di carta le caratteristiche di ciascun elettrodomestico (TV, aspirapolvere, fornello, lampade). Quindi tutti i valori ottenuti vengono sommati e il numero finito viene utilizzato per selezionare il diametro ottimale.

La formula per il calcolo della potenza è simile alla seguente:

Ptotale = (P1+P2+P3+…+Pn)*0,8, dove: P1..Pn è la potenza di ciascun elettrodomestico, in kW

Vale la pena prestare attenzione al fatto che il numero risultante deve essere moltiplicato per un fattore di correzione - 0,8. Questo coefficiente significa che solo l'80% di tutti gli elettrodomestici funzionerà contemporaneamente. Questo calcolo sarà più logico, perché un aspirapolvere o un asciugacapelli non verranno sicuramente utilizzati per molto tempo senza interruzioni.

Un esempio di calcolo della sezione del cavo in base alla potenza è mostrato nelle tabelle:

Per conduttore con conduttori in alluminio.

Per conduttore con conduttori in rame.

Come si può vedere dalle tabelle, i loro dati hanno significati per ciascuno specifico tipo di cavo, devi solo trovare il valore di potenza più vicino e guardare la corrispondente sezione trasversale dei nuclei.

Utilizzando l'esempio calcolo della sezione del cavo in base alla potenza assomiglia a questo:

Diciamo che nell'appartamento la potenza totale di tutti i dispositivi è di 13 kW. È necessario moltiplicare il valore ottenuto per un fattore 0,8, di conseguenza si otterranno 10,4 kW di carico effettivo. Quindi il valore appropriato deve essere trovato nella colonna della tabella. La cifra più vicina è 10,1 a rete monofase(tensione 220 V) e a rete trifase il numero è 10,5. Ciò significa che scegliamo la sezione per una rete monofase su conduttore da 6 mm o per una rete trifase su conduttore da 1,5 mm.

Calcolo della sezione del cavo in base al carico corrente.

Più accurato calcolo della sezione del cavo per la corrente, quindi è meglio usarlo. L'essenza del calcolo è simile, ma in questo caso è solo necessario determinare quale sarà il carico corrente sul cablaggio elettrico. Per prima cosa devi calcolare la forza attuale per ciascuno degli apparecchi elettrici utilizzando le formule.

Potenza media degli elettrodomestici

Un esempio di visualizzazione della potenza di un elettrodomestico (in questo caso un televisore LCD)

Per calcolare è necessario utilizzare questa formula se l'appartamento ha una rete monofase:

I=P/(U×cosφ)

Quando la rete è trifase, la formula sarà simile a questa:

I=P/(1.73×U×cosφ) , dove P è la potenza elettrica del carico, W;

• U - tensione effettiva nella rete, V;
• cosφ - fattore di potenza.

Va notato che i valori della tabella dipenderanno dalle condizioni di posa del conduttore. I carichi di potenza e corrente saranno significativamente maggiori quando si installa un cablaggio elettrico aperto rispetto a quando il cablaggio viene posato in un tubo.

Si consiglia di moltiplicare il valore totale risultante delle correnti per la riserva di 1,5 volte, poiché nel tempo è possibile acquistare apparecchi elettrici più potenti per l'appartamento.

Calcolo della sezione trasversale del cavo lungo la lunghezza.

Puoi anche Calcolare la sezione trasversale del cavo in base alla lunghezza. L'essenza di tali calcoli è che ciascuno dei conduttori ha la propria resistenza, che contribuisce alla perdita di corrente all'aumentare della lunghezza della linea. È necessario scegliere un conduttore con nuclei più grandi se il valore della perdita supera il 5%.

I calcoli procedono come segue:

• Vengono calcolate la potenza totale di tutti gli apparecchi elettrici e la forza attuale.
• Quindi la resistenza del cablaggio elettrico viene calcolata utilizzando la formula: resistività del conduttore (p) * lunghezza (in metri).
• È necessario dividere il valore risultante per la sezione del cavo selezionato:

R=(p*L)/S, dove p è il valore tabellare

Dovresti prestare attenzione al fatto che la lunghezza del passaggio della corrente deve essere moltiplicata per 2 volte, poiché inizialmente la corrente scorre attraverso un nucleo e ritorna attraverso l'altro.

• Si calcola la perdita di tensione: la corrente viene moltiplicata per la resistenza calcolata.
• Successivamente, viene determinata la quantità di perdite: le perdite di tensione vengono divise per la tensione di rete e moltiplicate per il 100%.
• Viene analizzato il numero finale. Se il valore ottenuto è inferiore al 5%, è possibile lasciare la sezione trasversale del nucleo selezionata, ma se è superiore è necessario selezionare un conduttore più spesso.

Tabella della resistività.

È imperativo effettuare calcoli tenendo conto delle perdite lungo la lunghezza se la linea è allungata su una distanza sufficientemente lunga, altrimenti c'è un'alta probabilità selezionare la sezione del cavo sbagliato.

Sezione del cavo elettrico.

Sezione del cavo elettrico- questo è uno dei fondamentali componenti corretto cablaggio elettrico nell'appartamento. Ciò significa un funzionamento confortevole degli apparecchi e delle apparecchiature elettriche, nonché la sicurezza dei consumatori, cioè di tutti noi. Lo scopo di questo articolo è spiegare, per la rete elettrica di un appartamento, in base alla potenza degli elettrodomestici utilizzati. E dicci anche quale filo è necessario per questa o quella sezione del cablaggio elettrico domestico.

Prima di iniziare una conversazione sull'argomento principale dell'articolo, lascia che ti ricordi alcuni termini.
● Vena- questo, in senso generale, è un conduttore separato (rame o alluminio), che può essere un conduttore solido o costituito da più fili singoli intrecciati insieme in un fascio o avvolti in una treccia comune.
● Filo- è un prodotto costituito da un nucleo monofilare o multifilare, rivestito da una leggera guaina protettiva.
● Cavo di installazioneè un filo utilizzato per i collegamenti elettrici destinati all'illuminazione o alle reti elettriche. Può essere uno, due o tre fili.
- questo è un filo con una sezione trasversale del nucleo fino a 1,5 mm2. I cavi vengono utilizzati per alimentare apparecchi e apparecchiature elettriche mobili (portatili) leggeri. È costituito da un nucleo multifilo, grazie al quale ha una maggiore duttilità.
● Cavo elettrico- questo è un prodotto costituito da più fili isolati, sopra i quali sono presenti da una a più guaine protettive.

Per selezionare un cavo (filo) della sezione trasversale richiesta per il cablaggio interno, è necessario utilizzare la tabella sopra riportata e per determinare il carico corrente sul cavo è possibile utilizzare la formula utilizzata in precedenza:
IO gara = P/U nom.

Dove:

IO gara – carico di corrente continua calcolato;
P– potenza delle apparecchiature collegate;
U nom. – tensione di rete;

Diciamo che devi selezionare un cavo per collegare una caldaia elettrica con una potenza di 3 kW. Sostituendo i valori originali nella formula, otteniamo:

Ira. = 3000 W/220 V = 13,63 A,

arrotondando questo valore per eccesso otteniamo 14 A.

Per un calcolo più accurato del carico corrente, esistono vari coefficienti a seconda delle condizioni ambiente e metodi di posa dei cavi. C'è anche un coefficiente di modalità ripetuta a breve termine. Ma tutti, in larga misura, si riferiscono ad una rete trifase 380 V, quindi non sono necessari per i nostri calcoli. Ma per aumentare il margine di sicurezza del conduttore applichiamo il valore medio di 5 A. E otteniamo:

14 A + 5 A = 19 A

Nella colonna della tabella 1. 3. 4. “Fili tripolari” cerchiamo il valore 19 A. Se non c'è bisogna selezionare quello più grande ad esso più vicino. Questo è il valore di 21 A. Un cavo con una sezione trasversale di 2,5 mm² può sopportare un carico di corrente consentito a lungo termine. Concludiamo che per collegare una caldaia elettrica (o altra apparecchiatura elettrica) con (consumando) una potenza di 3 kW, è necessario un cavo in rame a tre conduttori con una sezione del conduttore di 2,5 mm².

Nel caso in cui sia necessario collegare una presa (o un blocco di prese) da cui verranno alimentati più apparecchi elettrici, è possibile utilizzare la formula sopra riportata, in cui il valore di “P” sarà pari alla somma delle potenze dei dispositivi o apparecchiature collegate contemporaneamente alla presa (blocco di prese).
Poiché si consiglia di collegare tutti gli apparecchi elettrici con potenza superiore a 2 kW alla rete elettrica tramite un'alimentazione separata (un ramo separato dal quadro elettrico dell'appartamento), possiamo concludere che il gruppo prese dell'impianto elettrico dell'appartamento richiede un cavo in rame (preferibilmente ) cavo con una sezione del nucleo di 2,5 mm². Dato che i dispositivi di illuminazione non hanno molta potenza, il filo per il cablaggio elettrico che li fornisce elettricità deve avere una sezione trasversale di almeno 1,5 mm².

Questo è ciò che riguarda i cavi elettrici con conduttori in rame. Ma che dire del cablaggio con conduttori in alluminio? Esiste un modo semplice per calcolare la sezione trasversale di un'anima di filo di alluminio.

Dato che la conduttività elettrica dell'alluminio è pari al 65,9% della conduttività elettrica del rame, quando si collegano ad essi dispositivi con lo stesso consumo energetico (fili o cavi), la sezione trasversale del nucleo di alluminio deve essere maggiore di quella di rame uno. Per esempio. Facendo riferimento ai calcoli effettuati sopra nel testo, è stato determinato che la sezione trasversale del nucleo di rame nel filo per il collegamento di una caldaia da 3 kW dovrebbe essere di 2,5 mm². Quando si utilizza un cavo con conduttore in alluminio, secondo la tabella. 1.3.4, la sezione trasversale del nucleo deve essere scelta di un fattore maggiore, ovvero - 4 mm².
Passando al PUE cap. 1. punto 3. tabella. 1.3.5 può confermare questa ipotesi.

Tavolo 1.3.5.

Quando si sceglie un cavo per il cablaggio elettrico, è necessario utilizzare non solo i principi di economia, ma anche tenerne conto resistenza meccanica cavi, nonché seguire le norme di installazione elettrica. Che prevedono che per il cablaggio all'interno di locali residenziali sia necessario utilizzare un cavo con sezione dei conduttori di almeno 1,5 mm 2 (PUE Capitolo 7; Paragrafo 7.1; Tabella 7.1.1). Pertanto, se, secondo i tuoi calcoli, per il cablaggio elettrico è sufficiente un cavo con una sezione inferiore a 1,5 mm 2, quindi, guidato dalle norme e dagli standard di sicurezza, scegli il cablaggio consigliato.

Tutte le norme e le regole necessarie, nonché le tabelle, possono essere visualizzate e, se necessario, scaricate nel file "Norme per gli impianti elettrici" .

Esiste un altro modo più semplice per selezionare la sezione trasversale del filo per il cablaggio elettrico. Probabilmente lo usano tutti gli elettricisti. La sua essenza è che la sezione trasversale viene calcolata sulla base di una corrente di 6 - 10 A per 1 mm 2 di sezione trasversale per fili con conduttori in rame e 4 - 6 A per 1 mm 2 per un conduttore di alluminio. Pertanto, possiamo dire che il funzionamento del cablaggio elettrico con un conduttore di rame con una corrente di 6 A per sezione di 1 mm 2 è il più comodo e sicuro. Mentre con una densità di corrente di 10 A per 1 mm 2 può essere utilizzato solo in modalità a breve termine. Lo stesso si può dire dei conduttori in alluminio.

Proviamo a utilizzare questo metodo per selezionare un cavo per collegare apparecchiature con una potenza di 3 kW, come nell'esempio discusso sopra. Dopo aver effettuato i calcoli è stato ottenuto un valore di 14 A (3000 W / 220 V = 14 A). Per selezionare un cavo con conduttore in rame, prendiamo il valore più piccolo (per un margine di sicurezza maggiore) (dalla "spina" 6 - 10 A per 1 mm 2) - 6 A. Da qui si può vedere che per un corrente di 14 A è necessario un filo con una sezione trasversale del nucleo

14 A / 6 A = 2,3 mm2 ≈ 2,5 mm2.

Il che conferma i nostri calcoli precedenti.

COME informazioni aggiuntive Posso aggiungere: se non si dispone di un conduttore della sezione trasversale richiesta, è possibile sostituirlo con più fili di sezione inferiore collegati in parallelo. Quindi, ad esempio, è necessario un cavo con una sezione di 4 mm². Hai a disposizione fili della lunghezza richiesta, ma con una sezione di 1 mm², 1,5 mm² e 2,5 mm². È sufficiente prendere dei fili la cui sezione totale non sia inferiore a quella richiesta (un filo da 1,5 mm² e un filo da 2,5 mm² oppure due fili da 1,5 mm² e un filo da 1 mm²) e collegarli in parallelo (distenderli longitudinalmente uno accanto all'altro). tra loro e “attorcigliare” le estremità). Un esempio di ciò potrebbe essere il filo intrecciato per le prolunghe. Come probabilmente avrai notato, ciascuno dei suoi conduttori è costituito da molti fili sottili. E collegati in parallelo in un "cablaggio" forniscono un conduttore (nucleo) della sezione trasversale richiesta. Ciò raggiunge la sua elasticità mantenendo la produttività richiesta. Ma questo è adatto solo per cablaggi che collegano apparecchi elettrici a bassa potenza o soggetti a carichi di picco a breve termine. Per altri tipi di cablaggio, si consiglia un filo (cavo) i cui nuclei sono costituiti da un conduttore solido (filo singolo, filo singolo o multifilo).

Avendo imparato a determinare la sezione trasversale di un filo che ha un nucleo costituito da un filo (solido), la domanda rimane aperta: "Come calcolare la sezione trasversale di un filo il cui nucleo è costituito da molti fili?"

Sezione di un nucleo intrecciato.

Seguendo la logica, è necessario scoprire la sezione trasversale di un singolo filo e moltiplicarla per il numero di essi nel nucleo. Questo è assolutamente corretto, ma i peli potrebbero essere troppo sottili e quindi non sempre è possibile misurarli. Ovviamente puoi misurare il diametro dell'intero "cablaggio" di cablaggio e, utilizzando la formula indicata nella foto "Calcolo della sezione trasversale di un filo rispetto al suo diametro", determinare la sezione trasversale del intero filone. Questo, in linea di principio, è sufficiente per calcoli molto approssimativi. Ma qui è necessario tenere conto del fatto che i fili che compongono il nucleo hanno una sezione trasversale rotonda e, quindi, quando sono attorcigliati c'è spazio tra loro. Per effettuare un calcolo più accurato è necessario moltiplicare il valore ottenuto dopo aver calcolato utilizzando la formula nella foto per 0,91. È questo coefficiente che elimina l'area degli spazi tra i peli nel nucleo intrecciato. Ad esempio, esiste un filo con un nucleo a trefoli con un diametro di 2,5 mm. Sostituisci i valori nella formula e ottieni:

S = 3,14 × D² / 4 = 3,14 × 2,5² / 4 = 4,90625 mm² ≈ 4,9 mm².
4,9 × 0,91 = 4,459 ≈ 4,5 mm².

Pertanto, la sezione trasversale di un nucleo a trefolo con un diametro di 2,5 mm è di 4,5 mm². (questo è solo un esempio, quindi non è necessario collegarlo alle dimensioni reali).

Probabilmente è tutto quello che volevo dire come calcolare la sezione trasversale del cavo. Armato delle informazioni ricevute, è possibile selezionare autonomamente un filo o cavo elettrico che soddisfi i requisiti di sicurezza.

Ricorda: i cavi elettrici selezionati in modo errato possono provocare un incendio!

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Alla scelta dell'area della sezione trasversale dei fili (in altre parole, dello spessore) viene prestata molta attenzione nella pratica e nella teoria.

In questo articolo cercheremo di comprendere il concetto di “area sezionale” e di analizzare i dati di riferimento.

Calcolo della sezione del filo

A rigor di termini, il concetto di “spessore” per un filo è usato colloquialmente e i termini più scientifici sono diametro e area della sezione trasversale. In pratica lo spessore del filo è sempre caratterizzato dalla sua area della sezione trasversale.

S = π (D/2) 2, Dove

• S– sezione del filo, mm 2
• π – 3,14
• D– diametro del conduttore del filo, mm. Può essere misurato, ad esempio, con un calibro.

La formula per l'area della sezione trasversale di un filo può essere scritta in una forma più conveniente: S = 0,8 D².

Emendamento. Francamente, 0,8 è un fattore arrotondato. Formula più precisa: π (1/2) 2 = π/4 = 0,785. Grazie ai lettori attenti;)

Consideriamo solo filo di rame, poiché viene utilizzato nel 90% dei cablaggi e delle installazioni elettriche. Vantaggi fili di rame prima dell'alluminio: facilità di installazione, durata, spessore ridotto (a parità di corrente).

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Ma con l'aumentare del diametro (area della sezione), il prezzo elevato del filo di rame consuma tutti i suoi vantaggi, quindi l'alluminio viene utilizzato principalmente dove la corrente supera i 50 Ampere. In questo caso viene utilizzato un cavo con anima in alluminio di 10 mm 2 o più spesso.

L'area della sezione trasversale dei fili è misurata in millimetri quadrati. Le sezioni trasversali più comuni nella pratica (negli elettrodomestici): 0,75, 1,5, 2,5, 4 mm2

Esiste un'altra unità di misura della sezione trasversale (spessore) di un filo, utilizzata principalmente negli Stati Uniti: Sistema AWG. Su Samelektrika è presente anche la conversione da AWG a mm 2.

Per quanto riguarda la scelta dei fili, di solito utilizzo i cataloghi dei negozi online, ecco un esempio del rame. Hanno la selezione più ampia che abbia mai visto. È anche positivo che tutto sia descritto in dettaglio: composizione, applicazioni, ecc.

Consiglio anche di leggere il mio articolo, ci sono molti calcoli teorici e discussioni sulla caduta di tensione, sulla resistenza del filo per diverse sezioni trasversali e quale sezione trasversale scegliere è ottimale per le diverse cadute di tensione consentite.

Nella tabella filo pieno– significa che non ci sono più fili che passano nelle vicinanze (ad una distanza inferiore a 5 diametri di filo). Filo gemello– due fili affiancati, solitamente nello stesso isolamento comune. Questo è un regime termico più severo, quindi la corrente massima è inferiore. Inoltre, maggiore è il numero di fili in un cavo o fascio, minore deve essere la corrente massima per ciascun conduttore a causa del possibile riscaldamento reciproco.

Trovo che questa tabella non sia molto comoda per esercitarsi. Dopotutto, molto spesso il parametro iniziale è la potenza del consumatore di elettricità, e non la corrente, e in base a ciò è necessario scegliere un filo.

Come trovare la corrente conoscendo la potenza? Devi dividere la potenza P (W) per la tensione (V) e otteniamo la corrente (A):

Come trovare la potenza conoscendo la corrente? Devi moltiplicare la corrente (A) per la tensione (V), otteniamo la potenza (W):

Queste formule sono per il caso carico attivo(consumatori in ambienti residenziali, come lampadine e ferri da stiro). Per i carichi reattivi viene solitamente utilizzato un fattore compreso tra 0,7 e 0,9 (nell'industria in cui operano trasformatori e motori elettrici di grandi dimensioni).

Ti offro una seconda tabella in cui parametri iniziali: consumo di corrente e potenza e le quantità richieste sono la sezione del cavo e la corrente di disinserzione di protezione interruttore automatico.

Selezione dello spessore del filo e dell'interruttore in base al consumo energetico e alla corrente

Di seguito è riportata una tabella per la scelta della sezione dei cavi in ​​base alla potenza o corrente nota. E nella colonna di destra c'è la scelta dell'interruttore installato in questo filo.

Tabella 2

In rosso sono evidenziati i casi critici, in cui è meglio andare sul sicuro e non lesinare sul filo scegliendo un filo più spesso di quello indicato in tabella. E la corrente della macchina è inferiore.

Guardando il piatto si può facilmente scegliere sezione del filo corrente, O sezione del filo in base alla potenza.

E inoltre: seleziona un interruttore automatico per un determinato carico.

Questa tabella mostra i dati per il caso seguente.

• Monofase, tensione 220 V
• Temperatura ambiente +30 0 C
• Disteso in aria o in una scatola (in uno spazio chiuso)
• Filo tripolare, in generale isolamento (cavo)
• Il sistema TN-S più comune viene utilizzato con un filo di terra separato
• Il consumatore che raggiunge la massima potenza è un caso estremo ma possibile. In questo caso, la corrente massima può funzionare a lungo senza conseguenze negative.

Se la temperatura ambiente è superiore di 20 0 C o se nel fascio sono presenti più cavi, si consiglia di selezionare una sezione trasversale maggiore (quella successiva nella serie). Ciò è particolarmente vero nei casi in cui il valore della corrente operativa è vicino al massimo.

In generale, in caso di questioni controverse e dubbie, ad esempio

• possibile aumento futuro del carico
• elevate correnti di spunto
• grandi sbalzi di temperatura (filo elettrico al sole)
• locali a rischio di incendio

è necessario aumentare lo spessore dei fili o avvicinarsi alla scelta in modo più dettagliato: fare riferimento a formule e libri di consultazione. Ma, di regola, i dati di riferimento tabulari sono abbastanza adatti per la pratica.

Lo spessore del filo può essere determinato non solo dai dati di riferimento. Esiste una regola empirica (esperta):

Regola per la scelta della sezione trasversale del filo per la corrente massima

Puoi selezionare l'area della sezione trasversale richiesta del filo di rame in base alla corrente massima utilizzando questa semplice regola:

La sezione trasversale del cavo richiesta è pari alla corrente massima divisa per 10.

Questa regola è data senza riserve, uno dopo l'altro, quindi il risultato deve essere arrotondato per eccesso alla dimensione standard più vicina. Ad esempio, la corrente è di 32 A. Hai bisogno di un filo con una sezione di 32/10 = 3,2 mm 2. Scegliamo quello più vicino (naturalmente, nella direzione più grande) - 4 mm 2. Come puoi vedere, questa regola si adatta bene ai dati tabulari.

Nota importante. Questa regola funziona bene per correnti fino a 40 A.. Se le correnti sono maggiori (questo è già al di fuori dei confini di un normale appartamento o casa, tali correnti sono all'ingresso) - è necessario scegliere un filo con un margine ancora maggiore - dividere non per 10, ma per 8 (fino a 80A)

La stessa regola può essere stabilita per trovare la corrente massima attraverso un filo di rame di area nota:

La corrente massima è pari all'area della sezione trasversale moltiplicata per 10.

E in conclusione, ancora una volta sul buon vecchio filo di alluminio.

L'alluminio conduce la corrente meno bene del rame. Questo basta saperlo, ma ecco qualche numero. Per l'alluminio (la stessa sezione del filo di rame) con correnti fino a 32 A, la corrente massima sarà solo del 20% inferiore rispetto al rame. A correnti fino a 80 A, l'alluminio conduce la corrente peggio del 30%.

Per l’alluminio la regola pratica sarebbe:

La corrente massima di un filo di alluminio è pari alla sezione trasversale moltiplicata per 6.

Credo che le conoscenze fornite in questo articolo siano sufficienti per scegliere un filo in base ai rapporti “prezzo/spessore”, “spessore/temperatura operativa” e “spessore/corrente e potenza massima”.

Questo è praticamente tutto ciò di cui volevo parlarti area della sezione trasversale del filo. Se qualcosa non è chiaro o hai qualcosa da aggiungere, chiedi e scrivi nei commenti. Se sei interessato a ciò che pubblicherò prossimamente sul blog SamElectric, iscriviti per ricevere nuovi articoli.

Tabella per la scelta dell'interruttore automatico per le diverse sezioni dei cavi

Come potete vedere, i tedeschi vanno sul sicuro e prevedono una riserva maggiore rispetto a noi.

Anche se forse è perché la tabella è stata presa da istruzioni di attrezzature industriali “strategiche”.

Per quanto riguarda la scelta dei fili, di solito utilizzo i cataloghi dei negozi online, ecco un esempio del rame. Hanno la selezione più ampia che abbia mai visto. È anche positivo che tutto sia descritto in dettaglio: composizione, applicazioni, ecc.

Un buon libro sovietico sull'argomento dell'articolo:

/ Brochure dalla Biblioteca degli Elettricisti. Fornisce istruzioni e calcoli necessari per la scelta delle sezioni trasversali di fili e cavi fino a 1000 V. Utile per chi è interessato alle fonti primarie., zip, 1,57 MB, scaricato: 385 volte./