การคำนวณส่วนตัดขวางของสายเคเบิลด้วยกำลังและกระแส: วิธีคำนวณการเดินสายอย่างถูกต้อง

คุณกำลังวางแผนที่จะทำ ความทันสมัยของโครงข่ายไฟฟ้า หรือต่อสายไฟเพิ่มเติมไปที่ห้องครัวเพื่อต่อเตาไฟฟ้าใหม่? ที่นี่ความรู้ขั้นต่ำเกี่ยวกับหน้าตัดของตัวนำและผลกระทบของพารามิเตอร์นี้ต่อกำลังและกระแสจะเป็นประโยชน์

ยอมรับว่าการคำนวณส่วนตัดขวางของสายเคเบิลไม่ถูกต้องทำให้เกิดความร้อนสูงเกินและไฟฟ้าลัดวงจร หรือทำให้เกิดต้นทุนที่ไม่ยุติธรรม

การคำนวณในขั้นตอนการออกแบบเป็นสิ่งสำคัญมากเนื่องจากความล้มเหลว สายไฟที่ซ่อนอยู่ และการทดแทนในภายหลังนั้นเกี่ยวข้องกับต้นทุนที่สำคัญ เราจะช่วยให้คุณเข้าใจความซับซ้อนของการคำนวณเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในการใช้งานเครือข่ายไฟฟ้าต่อไป

เพื่อไม่ให้คุณเป็นภาระกับการคำนวณที่ซับซ้อน เราได้เลือกสูตรและตัวเลือกการคำนวณที่ชัดเจน นำเสนอข้อมูลในรูปแบบที่เข้าถึงได้ และจัดเตรียมสูตรพร้อมคำอธิบาย มีการเพิ่มรูปถ่ายและวิดีโอเฉพาะเรื่องลงในบทความด้วย ช่วยให้คุณเข้าใจสาระสำคัญของปัญหาที่อยู่ระหว่างการพิจารณาได้อย่างชัดเจน

การคำนวณภาคตัดขวางสำหรับกำลังผู้บริโภค

วัตถุประสงค์หลักของตัวนำคือเพื่อส่งพลังงานไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคในปริมาณที่ต้องการ เนื่องจากตัวนำยิ่งยวดไม่สามารถใช้งานได้ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ จึงต้องคำนึงถึงความต้านทานของวัสดุตัวนำด้วย

การคำนวณส่วนที่ต้องการ ตัวนำและสายเคเบิล ขึ้นอยู่กับกำลังรวมของผู้บริโภคขึ้นอยู่กับประสบการณ์การดำเนินงานในระยะยาว

มาเริ่มหลักสูตรการคำนวณทั่วไปกันก่อนโดยทำการคำนวณโดยใช้สูตร:

P = (P1+P2+..PN)*K*เจ,

ที่ไหน:

• ป – กำลังของผู้บริโภคทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับสาขาที่คำนวณเป็นวัตต์
• P1, P2, พีเอ็น – กำลังของผู้บริโภครายที่หนึ่ง สอง และที่ n ตามลำดับ มีหน่วยเป็นวัตต์

เมื่อได้รับผลลัพธ์เมื่อสิ้นสุดการคำนวณโดยใช้สูตรข้างต้นก็ถึงเวลาที่ต้องหันไปใช้ข้อมูลแบบตาราง

ตอนนี้คุณต้องเลือกส่วนที่ต้องการตามตารางที่ 1

ตารางที่ 1 ต้องเลือกหน้าตัดของสายไฟให้อยู่ในด้านที่ใหญ่กว่า (+) ที่ใกล้ที่สุดเสมอ

ด่าน # 1 - การคำนวณพลังงานปฏิกิริยาและพลังงานที่ใช้งานอยู่

ความจุของผู้บริโภคระบุไว้ในเอกสารอุปกรณ์ โดยทั่วไป เอกสารข้อมูลอุปกรณ์จะระบุถึงกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานพร้อมกับกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ

อุปกรณ์ที่มีโหลดแบบแอคทีฟจะแปลงพลังงานไฟฟ้าที่ได้รับทั้งหมดโดยคำนึงถึงประสิทธิภาพเป็นงานที่มีประโยชน์: เครื่องกล, ความร้อนหรือประเภทอื่น

อุปกรณ์ที่มีโหลดแบบแอคทีฟ ได้แก่ หลอดไส้ เครื่องทำความร้อน และเตาไฟฟ้า

สำหรับอุปกรณ์ดังกล่าว การคำนวณกำลังไฟฟ้าตามกระแสและแรงดันไฟฟ้ามีรูปแบบดังนี้

P=U*I,

ที่ไหน:

• ป – กำลังใน W;
• ยู – แรงดันไฟฟ้าในหน่วย V;
• ฉัน – ความแรงปัจจุบันใน A

อุปกรณ์ที่มีโหลดแบบรีแอกทีฟสามารถสะสมพลังงานที่มาจากแหล่งกำเนิดแล้วส่งคืนได้ การแลกเปลี่ยนนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการกระจัดของไซนูซอยด์ปัจจุบันและไซนัสอยด์แรงดันไฟฟ้า

ที่การกระจัดเฟสเป็นศูนย์ กำลัง P=U*I จะมีค่าเป็นบวกเสมอ อุปกรณ์ที่มีโหลดแบบแอคทีฟจะมีกราฟของเฟสของกระแสและแรงดันไฟฟ้า (I, i - กระแส, U, u - แรงดัน, π - pi เท่ากับ 3.14)

อุปกรณ์ที่มีกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ ได้แก่ มอเตอร์ไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกขนาดและทุกวัตถุประสงค์ และหม้อแปลงไฟฟ้า

เมื่อมีการเปลี่ยนเฟสระหว่างไซน์ซอยด์ปัจจุบันและไซนูซอยด์แรงดันไฟฟ้า กำลัง P=U*I อาจเป็นลบได้ (I, i - กระแส, U, u - แรงดันไฟฟ้า, π - pi เท่ากับ 3.14) อุปกรณ์พลังงานปฏิกิริยาจะส่งพลังงานที่เก็บไว้กลับไปยังแหล่งกำเนิด

เครือข่ายไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่สามารถถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าไปในทิศทางเดียวจากแหล่งกำเนิดไปยังโหลด

ดังนั้นพลังงานที่ส่งคืนจากผู้บริโภคที่มีโหลดปฏิกิริยาจึงถือเป็นกาฝากและจะสูญเปล่าไปกับการให้ความร้อนแก่ตัวนำและส่วนประกอบอื่น ๆ

พลังงานรีแอกทีฟขึ้นอยู่กับมุมเฟสระหว่างแรงดันและไซนัสอยด์กระแส มุมการเลื่อนเฟสแสดงผ่านcosφ

หากต้องการหากำลังทั้งหมด ให้ใช้สูตร:

P = Q / cosφ,

ที่ไหน ถาม – พลังงานปฏิกิริยาใน VAR

โดยทั่วไป เอกสารข้อมูลอุปกรณ์จะระบุกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟและcosφ

ตัวอย่าง: บัตรผ่านสำหรับสว่านกระแทกระบุกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ 1200 VAr และ cosφ = 0.7ดังนั้นการใช้พลังงานทั้งหมดจะเท่ากับ:

P = 1200/0.7 = 1714 วัตต์

หากไม่พบcosφ สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนส่วนใหญ่ cosφ จะเท่ากับ 0.7

ด่าน #2 - ค้นหาความพร้อมกันและค่าสัมประสิทธิ์มาร์จิ้น

เค – ค่าสัมประสิทธิ์พร้อมกันไร้มิติ แสดงจำนวนผู้บริโภคที่สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายในเวลาเดียวกันได้ ไม่ค่อยเกิดขึ้นที่อุปกรณ์ทั้งหมดใช้ไฟฟ้าในเวลาเดียวกัน

การทำงานพร้อมกันของทีวีและศูนย์ดนตรีไม่น่าเป็นไปได้ จากการปฏิบัติที่กำหนดไว้ K สามารถหาได้เท่ากับ 0.8 หากคุณวางแผนที่จะใช้คอนซูเมอร์ทั้งหมดพร้อมกัน ควรตั้งค่า K เป็น 1

เจ – ปัจจัยด้านความปลอดภัยไร้มิติ บ่งบอกถึงการสร้างพลังงานสำรองให้กับผู้บริโภคในอนาคต

ความก้าวหน้าไม่หยุดนิ่งมีการประดิษฐ์อุปกรณ์ไฟฟ้าที่น่าอัศจรรย์และมีประโยชน์ใหม่ทุกปี คาดว่าปริมาณการใช้ไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น 84% ภายในปี 2593 โดยทั่วไปแล้ว J จะอยู่ระหว่าง 1.5 ถึง 2.0

ด่าน # 3 - ทำการคำนวณโดยใช้วิธีทางเรขาคณิต

ในการคำนวณทางไฟฟ้าทั้งหมดจะใช้พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ - ส่วนตัดขวางของแกนกลาง วัดเป็น มม².

มักจำเป็นต้องเรียนรู้วิธีการคำนวณอย่างถูกต้อง เส้นผ่านศูนย์กลางลวด สายตัวนำ

ในกรณีนี้มีสูตรทางเรขาคณิตอย่างง่ายสำหรับลวดกลมเสาหิน:

S = π*ร² = π*ง²/4หรือในทางกลับกัน

ด = √(4*ส / π)

สำหรับตัวนำรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า:

ส = ชม. * ม,

ที่ไหน:

• ส – พื้นที่แกนเป็น มม²;
• ร - รัศมีแกนเป็นมม.
• ดี - เส้นผ่านศูนย์กลางแกนเป็นมม.
• ชั่วโมง ม – ความกว้างและความสูง ตามลำดับ หน่วยเป็น มม.
• พาย — ไพ เท่ากับ 3.14

หากคุณซื้อลวดตีเกลียวซึ่งตัวนำหนึ่งตัวประกอบด้วยลวดบิดหลายเส้นที่มีหน้าตัดกลม การคำนวณจะดำเนินการตามสูตร:

ส = ไม่มี*ง²/1,27,

ที่ไหน เอ็น – จำนวนสายไฟในแกนกลาง

สายไฟที่มีแกนบิดจากสายไฟหลายเส้นโดยทั่วไปจะมีค่าการนำไฟฟ้าได้ดีกว่าสายไฟเสาหิน นี่เป็นเพราะลักษณะเฉพาะของกระแสที่ไหลผ่านตัวนำที่มีหน้าตัดเป็นวงกลม

กระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่ของประจุที่คล้ายคลึงกันไปตามตัวนำ เช่นเดียวกับประจุที่ผลักกัน ดังนั้นความหนาแน่นของการกระจายประจุจึงเลื่อนไปทางพื้นผิวของตัวนำ

ข้อดีอีกประการหนึ่งของสายไฟที่ตีเกลียวคือความยืดหยุ่นและความต้านทานทางกล สายไฟเสาหินมีราคาถูกกว่าและส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการติดตั้งแบบอยู่กับที่

ขั้นที่ 4—คำนวณส่วนตัดกำลังในทางปฏิบัติ

งาน: กำลังไฟฟ้ารวมของผู้ใช้ไฟฟ้าในครัวคือ 5000 วัตต์ (หมายความว่ากำลังไฟฟ้าของผู้ใช้ไฟฟ้าที่เกิดปฏิกิริยาทั้งหมดได้รับการคำนวณใหม่แล้ว) ผู้ใช้บริการทุกคนเชื่อมต่อกับเครือข่าย 220 โวลต์เฟสเดียวและใช้พลังงานจากสาขาเดียว

ตารางที่ 2 หากคุณวางแผนที่จะเชื่อมต่อกับผู้บริโภคเพิ่มเติมในอนาคต ตารางจะแสดงกำลังไฟที่ต้องการของเครื่องใช้ในครัวเรือนทั่วไป (+)

สารละลาย:

ให้เราหาค่าสัมประสิทธิ์พร้อมกัน K เท่ากับ 0.8 ห้องครัวเป็นสถานที่แห่งการสร้างสรรค์นวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง คุณไม่มีทางรู้ได้เลยว่าปัจจัยด้านความปลอดภัยคือ J=2.0 กำลังไฟฟ้าโดยประมาณทั้งหมดจะเป็น:

P = 5,000*0.8*2 = 8000 วัตต์ = 8 กิโลวัตต์

เมื่อใช้ค่าของกำลังที่คำนวณได้ เราจะค้นหาค่าที่ใกล้ที่สุดในตารางที่ 1

หน้าตัดแกนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครือข่ายเฟสเดียวคือตัวนำทองแดงที่มีหน้าตัด 4 มม². ขนาดสายไฟใกล้เคียงกันกับแกนอลูมิเนียม 6 มม².

สำหรับการเดินสายแบบแกนเดียว เส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำจะเป็น 2.3 มม. และ 2.8 มม. ตามลำดับในกรณีที่ใช้ตัวเลือกแบบมัลติคอร์ จะมีการรวมหน้าตัดของแต่ละคอร์เข้าด้วยกัน

การคำนวณหน้าตัดปัจจุบัน

การคำนวณกระแสไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้าของส่วนตัดขวางของสายเคเบิลและสายไฟที่ต้องการจะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นการคำนวณดังกล่าวทำให้สามารถประเมินอิทธิพลโดยรวมของปัจจัยต่าง ๆ ที่มีต่อตัวนำ รวมถึงภาระความร้อน ยี่ห้อของสายไฟ ประเภทของการวาง สภาพการทำงาน ฯลฯ

การคำนวณทั้งหมดดำเนินการตามขั้นตอนต่อไปนี้:

• การเลือกอำนาจของผู้บริโภคทุกคน
• การคำนวณกระแสที่ไหลผ่านตัวนำ
• การเลือกหน้าตัดที่เหมาะสมโดยใช้ตาราง

สำหรับตัวเลือกการคำนวณนี้จะคำนึงถึงกำลังของผู้บริโภคในแง่ของกระแสและแรงดันไฟฟ้าโดยไม่คำนึงถึงปัจจัยการแก้ไข พวกเขาจะถูกนำมาพิจารณาเมื่อสรุปความแข็งแกร่งในปัจจุบัน

ด่าน # 1 - การคำนวณความแข็งแกร่งในปัจจุบันโดยใช้สูตร

สำหรับผู้ที่ลืมวิชาฟิสิกส์ของโรงเรียนไปแล้ว เราขอเสนอสูตรพื้นฐานในรูปแบบแผนภาพกราฟิกเป็นข้อมูลสรุปภาพ:

“วงล้อคลาสสิก” แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความสัมพันธ์ของสูตรและการพึ่งพาซึ่งกันและกันของลักษณะของกระแสไฟฟ้า (I - ความแรงของกระแส, P - กำลัง, U - แรงดันไฟฟ้า, R - รัศมีแกนกลาง)

ให้เราเขียนการพึ่งพากระแส I กับกำลัง P และแรงดันไฟฟ้าของสาย U:

ฉัน = P/U_ล,

ที่ไหน:

• ฉัน - ความแรงของกระแส มีหน่วยเป็นแอมแปร์
• ป - กำลังไฟฟ้าเป็นวัตต์
• ยู_ล - แรงดันไฟฟ้าในสายเป็นโวลต์

โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าของสายไฟจะขึ้นอยู่กับแหล่งจ่ายไฟ อาจเป็นแบบเฟสเดียวหรือสามเฟสก็ได้

ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นและเฟส:

1. ยู_ล = U*คอสφ ในกรณีของแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียว
2. ยู_ล = U*√3*คอสφ ในกรณีแรงดันไฟฟ้าสามเฟส

สำหรับผู้ใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน ยอมรับ cosφ=1 ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นจึงสามารถเขียนใหม่ได้:

1. ยู_ล = 220 โวลต์ สำหรับแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียว
2. ยู_ล = 380 โวลต์ สำหรับแรงดันไฟฟ้าสามเฟส

ต่อไปเราจะสรุปกระแสที่ใช้ทั้งหมดโดยใช้สูตร:

ฉัน = (I1+I2+…ใน)*K*J,

ที่ไหน:

• ฉัน – กระแสรวมเป็นแอมแปร์
• I1..ใน – ความแรงกระแสของผู้บริโภคแต่ละรายในหน่วยแอมแปร์
• เค – สัมประสิทธิ์พร้อมกัน
• เจ - ปัจจัยด้านความปลอดภัย.

ค่าสัมประสิทธิ์ K และ J มีค่าเหมือนกับค่าที่ใช้ในการคำนวณกำลังทั้งหมด

อาจมีกรณีที่กระแสที่มีความแรงไม่เท่ากันไหลผ่านตัวนำเฟสต่างๆ ในเครือข่ายสามเฟส

สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อผู้บริโภคเฟสเดียวและสามเฟสเชื่อมต่อกับสายเคเบิลสามเฟสในเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเช่น มีการจ่ายไฟให้กับเครื่องจักรสามเฟสและระบบไฟส่องสว่างแบบเฟสเดียว

คำถามที่เป็นธรรมชาติเกิดขึ้น: ส่วนตัดขวางของเส้นลวดตีเกลียวคำนวณอย่างไรในกรณีเช่นนี้ คำตอบนั้นง่าย - การคำนวณขึ้นอยู่กับคอร์ที่โหลดมากที่สุด

ด่าน # 2 - การเลือกส่วนที่เหมาะสมโดยใช้ตาราง

กฎการปฏิบัติงานสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้า (PEU) มีตารางจำนวนหนึ่งสำหรับการเลือกส่วนตัดขวางของแกนสายเคเบิลที่ต้องการ

ค่าการนำไฟฟ้าของตัวนำขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ สำหรับตัวนำโลหะ ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

เมื่อเกินเกณฑ์ที่กำหนด กระบวนการจะยั่งยืนได้เอง: ยิ่งความต้านทานสูง อุณหภูมิก็จะยิ่งสูง ความต้านทานก็จะยิ่งสูงขึ้น ฯลฯ จนกระทั่งตัวนำไหม้หรือเกิดไฟฟ้าลัดวงจร

สองตารางถัดไป (3 และ 4) แสดงหน้าตัดของตัวนำขึ้นอยู่กับกระแสและวิธีการติดตั้ง

ตารางที่ 3 ขั้นแรกคุณต้องเลือกวิธีการวางสายไฟซึ่งจะกำหนดว่าการระบายความร้อนมีประสิทธิภาพเพียงใด (+)

สายเคเบิลแตกต่างจากสายไฟตรงที่แกนสายเคเบิลทั้งหมดที่มีฉนวนในตัวถูกบิดเป็นมัดและหุ้มไว้ในปลอกฉนวนทั่วไป รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างและประเภทของผลิตภัณฑ์เคเบิลมีเขียนไว้ในบทความนี้ บทความ.

ตารางที่ 4 วิธีการเปิดระบุไว้สำหรับค่าหน้าตัดของตัวนำทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ ส่วนที่มีขนาดต่ำกว่า 3 ตารางมิลลิเมตร ไม่ได้ถูกวางอย่างเปิดเผยด้วยเหตุผลของความแข็งแรงทางกล (+)

เมื่อใช้ตาราง จะใช้ค่าสัมประสิทธิ์ต่อไปนี้กับกระแสต่อเนื่องที่อนุญาต:

• 0.68 ถ้า 5-6 คอร์;
• 0.63 ถ้า 7-9 คอร์;
• 0.6 ถ้า 10-12 คอร์

ปัจจัยการลดจะถูกนำไปใช้กับค่าปัจจุบันจากคอลัมน์ "เปิด"

ตัวนำที่เป็นกลางและสายดินไม่รวมอยู่ในจำนวนตัวนำ

ตามมาตรฐาน PES การเลือกหน้าตัดของตัวนำที่เป็นกลางตามกระแสต่อเนื่องที่อนุญาตนั้นจะทำอย่างน้อย 50% ของตัวนำเฟส

สองตารางถัดไป (5 และ 6) แสดงการพึ่งพากระแสไฟฟ้าระยะยาวที่อนุญาตเมื่อวางลงบนพื้น

ตารางที่ 5. การพึ่งพากระแสไฟฟ้าระยะยาวที่อนุญาตสำหรับสายทองแดงเมื่อวางในอากาศหรือพื้นดิน

ภาระกระแสไฟเมื่อวางแบบเปิดเผยและเมื่อวางลึกลงไปในดินจะแตกต่างกัน พวกเขาได้รับการยอมรับว่าเท่าเทียมกันหากวางบนพื้นโดยใช้ถาด

ตารางที่ 6 การพึ่งพากระแสไฟฟ้าต่อเนื่องที่อนุญาตสำหรับสายอลูมิเนียมเมื่อวางในอากาศหรือพื้นดิน

สำหรับการติดตั้งสายไฟชั่วคราว (การพกพา หากใช้ส่วนตัว) ให้ใช้ตารางต่อไปนี้ (7)

ตารางที่ 7. กระแสไฟต่อเนื่องที่อนุญาตเมื่อใช้สายไฟแบบพกพา สายไฟแบบพกพาและสายเพลา สายไฟฟลัดไลท์ สายไฟแบบพกพาแบบยืดหยุ่น ใช้เฉพาะตัวนำทองแดงเท่านั้น

เมื่อวางสายเคเบิลลงดิน นอกเหนือจากคุณสมบัติการกระจายความร้อนแล้ว ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงความต้านทานด้วย ซึ่งแสดงไว้ในตารางต่อไปนี้ (8):

ตารางที่ 8. ปัจจัยการแก้ไข ขึ้นอยู่กับชนิดและความต้านทานของดินสำหรับกระแสระยะยาวที่อนุญาตเมื่อคำนวณหน้าตัดของสายเคเบิล (+)

การคำนวณและการเลือกแกนทองแดงสูงสุด 6 มม² หรืออลูมิเนียมหนาถึง 10 มม² ดำเนินการเช่นเดียวกับกระแสต่อเนื่อง

ในกรณีของหน้าตัดขนาดใหญ่ สามารถใช้ปัจจัยการลดลงได้:

0.875 * √ต_พีวี

ที่ไหน ต_พีวี — อัตราส่วนของระยะเวลาการเปลี่ยนต่อระยะเวลาของรอบ

ระยะเวลาในการเปิดเครื่องจะใช้เวลาไม่เกิน 4 นาที ในกรณีนี้ รอบไม่ควรเกิน 10 นาที

เมื่อเลือกสายเคเบิลสำหรับจำหน่ายไฟฟ้าเข้า บ้านไม้ ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการทนไฟ

ด่าน # 3 - การคำนวณส่วนตัดขวางปัจจุบันของตัวนำโดยใช้ตัวอย่าง

งาน: คำนวณส่วนที่ต้องการ สายทองแดงสำหรับเชื่อมต่อ:

• เครื่องจักรงานไม้สามเฟสกำลัง 4,000 W;
• เครื่องเชื่อมสามเฟสกำลังไฟ 6,000 วัตต์
• เครื่องใช้ในครัวเรือนในบ้านด้วยกำลังรวม 25,000 W;

การเชื่อมต่อจะทำโดยใช้สายเคเบิลห้าคอร์ (ตัวนำสามเฟส หนึ่งสายที่เป็นกลางและหนึ่งสายดิน) วางอยู่ในพื้นดิน

ฉนวนของผลิตภัณฑ์สายเคเบิลและสายไฟคำนวณตามแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานเฉพาะ ควรคำนึงว่าแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของผลิตภัณฑ์ที่ระบุโดยผู้ผลิตจะต้องสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าหลัก

สารละลาย.

ขั้นตอนที่ 1. เราคำนวณแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นของการเชื่อมต่อสามเฟส:

ยู_ล = 220 * √3 = 380 โวลต์

ขั้นตอนที่ 2. เครื่องใช้ในครัวเรือน เครื่องมือกล และเครื่องเชื่อมมีกำลังรีแอกทีฟ ดังนั้นกำลังของเครื่องจักรและอุปกรณ์จะเป็นดังนี้:

ป_{เหล่านั้น} = 25000 / 0.7 = 35700 วัตต์

ป_{โอบอร์} = 10000 / 0.7 = 14300 วัตต์

ขั้นตอนที่ #3. ปัจจุบันจำเป็นในการเชื่อมต่อเครื่องใช้ในครัวเรือน:

ฉัน_{เหล่านั้น} = 35700/220 = 162 ก

ขั้นตอนที่ #4. กระแสไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์:

ฉัน_{โอบอร์} = 14300/380 = 38 ก

ขั้นตอนที่ #5. กระแสที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อเครื่องใช้ในครัวเรือนคำนวณตามเฟสเดียว ตามปัญหามีสามขั้นตอน ดังนั้นกระแสจึงสามารถกระจายไปตามเฟสได้ เพื่อความง่าย เราจะถือว่าการกระจายแบบสม่ำเสมอ:

ฉัน_{เหล่านั้น} = 162/3 = 54 ก

ขั้นตอนที่ #6 ปัจจุบันต่อเฟส:

ฉัน_ฉ = 38 + 54 = 92 ก

ขั้นตอนที่ #7 อุปกรณ์และเครื่องใช้ในครัวเรือนจะไม่ทำงานพร้อมกันนอกจากนี้เราจะกันสำรองไว้ 1.5 หลังจากใช้ปัจจัยแก้ไขแล้ว:

ฉัน_ฉ = 92 * 1.5 * 0.8 = 110 ก

ขั้นตอนที่ #8 แม้ว่าสายเคเบิลจะมี 5 คอร์ แต่จะคำนึงถึงเพียงสามเฟสเท่านั้น ตามตารางที่ 8 ในสายเคเบิลสามคอร์ของคอลัมน์ในกราวด์ เราพบว่ากระแส 115 A สอดคล้องกับหน้าตัดแกน 16 มม.².

ขั้นตอนที่ #9. ตามตารางที่ 8 เราใช้ปัจจัยแก้ไขโดยขึ้นอยู่กับลักษณะของที่ดิน สำหรับดินประเภทปกติ ค่าสัมประสิทธิ์คือ 1

ขั้นตอนที่ #10. ทางเลือก คำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของแกน:

D = √(4*16 / 3.14) = 4.5 มม

หากการคำนวณขึ้นอยู่กับกำลังไฟเท่านั้นโดยไม่คำนึงถึงลักษณะเฉพาะของการวางสายเคเบิลส่วนตัดขวางของแกนจะเป็น 25 มม.². การคำนวณความแรงของกระแสไฟฟ้านั้นซับซ้อนกว่า แต่บางครั้งก็ช่วยให้คุณประหยัดเงินได้มากโดยเฉพาะเมื่อพูดถึงสายไฟแบบมัลติคอร์

คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างค่าแรงดันและกระแสได้ ที่นี่.

การคำนวณแรงดันไฟฟ้าตก

ตัวนำใดๆ ยกเว้นตัวนำยิ่งยวดจะมีความต้านทาน ดังนั้นหากสายเคเบิลหรือสายไฟยาวเพียงพอจะเกิดแรงดันไฟตกคร่อม

มาตรฐาน PES กำหนดให้หน้าตัดของแกนสายเคเบิลมีแรงดันตกคร่อมไม่เกิน 5%

ตารางที่ 9. ความต้านทานของตัวนำโลหะทั่วไป (+)

เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับสายเคเบิลแรงดันต่ำที่มีหน้าตัดขนาดเล็กเป็นหลัก

การคำนวณแรงดันไฟฟ้าตกมีดังนี้:

R = 2*(ρ * L) / ส,

ยู_เบาะ = ฉัน * ร,

ยู_% = (อ_เบาะ /ยู_ลิน) * 100,

ที่ไหน:

• 2 – ค่าสัมประสิทธิ์เนื่องจากกระแสจำเป็นต้องไหลผ่านสายไฟสองเส้น
• ร – ความต้านทานของตัวนำ, โอห์ม;
• ร — ความต้านทานของตัวนำ, โอห์ม*มม²/ม;
• ส – หน้าตัดตัวนำ, มม²;
• ยู_เบาะ – แรงดันไฟตก, V;
• ยู_% - แรงดันไฟฟ้าตกสัมพันธ์กับ U_ลิน,%.

การใช้สูตรทำให้คุณสามารถคำนวณที่จำเป็นได้อย่างอิสระ

ตัวอย่างการคำนวณแบบแบก

งาน: คำนวณแรงดันไฟฟ้าตกสำหรับลวดทองแดงที่มีหน้าตัดหนึ่งแกน 1.5 มม². ต้องใช้ลวดในการเชื่อมต่อเครื่องเชื่อมไฟฟ้าเฟสเดียวที่มีกำลังรวม 7 kW ความยาวสายไฟ 20 ม.

ผู้ที่ต้องการเชื่อมต่อเครื่องเชื่อมในครัวเรือนเข้ากับสาขาเครือข่ายไฟฟ้าควรคำนึงถึงตะแกรงกระแสไฟที่ใช้ออกแบบสายเคเบิลด้วย เป็นไปได้ว่ากำลังรวมของอุปกรณ์ที่ใช้งานอาจสูงกว่า ทางเลือกที่ดีที่สุดคือการเชื่อมโยงผู้บริโภคไปยังสาขาที่แยกจากกัน

สารละลาย:

ขั้นตอนที่ 1. เราคำนวณความต้านทานของลวดทองแดงโดยใช้ตารางที่ 9:

R = 2*(0.0175 * 20) / 1.5 = 0.47 โอห์ม

ขั้นตอนที่ 2. กระแสที่ไหลผ่านตัวนำ:

ผม = 7000/220 = 31.8 ก

ขั้นตอนที่ #3 แรงดันไฟฟ้าตกบนสายไฟ:

ยู_เบาะ = 31.8 * 0.47 = 14.95 โวลต์

ขั้นตอนที่ #4 เราคำนวณเปอร์เซ็นต์ของแรงดันไฟฟ้าตก:

ยู_% = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%

สรุป: ในการเชื่อมต่อเครื่องเชื่อมจำเป็นต้องใช้ตัวนำที่มีหน้าตัดขนาดใหญ่

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

การคำนวณหน้าตัดของตัวนำโดยใช้สูตร:

คำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญในการเลือกผลิตภัณฑ์เคเบิลและสายไฟ:

การคำนวณข้างต้นใช้ได้กับตัวนำทองแดงและอะลูมิเนียมสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม สำหรับตัวนำประเภทอื่นๆ จะมีการคำนวณการถ่ายเทความร้อนทั้งหมดไว้ล่วงหน้า

จากข้อมูลเหล่านี้ จะคำนวณกระแสสูงสุดที่สามารถไหลผ่านตัวนำได้โดยไม่ทำให้เกิดความร้อนมากเกินไป

หากคุณมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับวิธีการคำนวณหน้าตัดของสายเคเบิลหรือต้องการแบ่งปันประสบการณ์ส่วนตัวโปรดแสดงความคิดเห็นในบทความนี้ส่วนการตรวจสอบอยู่ด้านล่าง