Każde gospodarstwo domowe lub urządzenie energetyczne ma własną moc (2, 5, 20, 100 kW itp.), Dla której do transmisji wymagany jest drut o określonej średnicy. Służy do określania przekroju kabla przez tabelę mocy, znacznie przyspiesza proces jego prawidłowego wyboru, ale dla ogólnego zrozumienia procesu nie wystarczy. Następnie w artykule postaramy się zrozumieć, w jaki sposób korzystać z tych narzędzi w praktyce i jakie zasady teoretyczne są określone w oparciu o ich tworzenie i ogólny wybór sekcji.
Co to jest przewód elektryczny?
Przed przystąpieniem do praktycznego opisu procesu należy zrozumieć, że jest to kabel elektryczny o mocy 10, 20 lub 100 kW. Na szkolnym kursie fizyki musimy wiedzieć, że potrzebny jest przewodnik o odpowiedniej jakości, aby zapewnić kierunkowy ruch naładowanych cząstek (elektronów), który jest aktualny. Wychodząc z faktu, że konieczne jest zorganizowanie transmisji energii elektrycznej na odległość, najlepszą formą jest kabel - cienki długi przewód z materiału przewodzącego. Zwykle z takimi materiałami metal jest związany, ale ciało ludzkie jest zdolne do przewodzenia prądu. Aby zapobiec przypadkowemu kontaktowi ciała z otwartym drutem, konieczne jest jego odizolowanie.
Struktura ciągnienia drutu
W oparciu o te rozważania, czy niekabel musi składać się z co najmniej trzech głównych elementów:
W zależności od przeznaczenia kabla, zainstalowanej mocy (1, 20 lub 100 kW), lista ta może być uzupełniona wyborem opancerzonych osłon, ekranów, wypełniaczy itp.
Geometryczna definicja przekroju poprzecznego
Pod względem geometrii kabel jest tradycyjnie okrągłym drutem o określonej długości. Jego przecięcie, czyli obszar okręgu jest określony na podstawie następującej relacji:
gdzie S jest obszarem okręgu, mm2; D - średnica okręgu, mm
Ta zależność jest ważna, gdy żyła jednorodnie. Jeśli składa się z pewnej liczby przewodów, to całkowita powierzchnia jest definiowana jako suma obszarów poszczególnych składników:
gdzie n - liczba przewodów wskręcanie
Wizualną ilustrację tych przypadków można zobaczyć na poniższym rysunku:
Jeśli weźmiemy pod uwagę zależności, to możemy uzyskać następujące wartości obszaru przewodów:
37)
Wpływ materiału przewodnika na jego charakterystyki
Główne kryteria, które wpływają na wybór odcinka kabla z punktu widzenia elektrotechniki, to obciążenie prądowe, napięcie i moc pobierana przez urządzenia.Teoretyczne zależności, które wiążą trzy parametry dla sieci jednofazowej 220V i trójfazowej przy 380V są następujące:
gdzie P - całkowita moc wszystkich konsumentów, W;KO - współczynnik jednoczesności;U - napięcie sieciowe, B;cos?- współczynnik wydajności.
Niemniej jednak, równania te nie dają pojęcia o tym, w jaki sposób materiał przewodnika wpływa na maksymalne zużycie energii, prąd, napięcie i jaki jest problem wyboru.Aby to zrobić, musisz użyć jeszcze jednego parametru, który pojawia się w prawie Ohma, a mianowicie oporu.Jego wzór jest następujący:
gdzie l - długość drutu, m, S - powierzchnia przekroju, mm2;?- Impedancja właściwa, om · mm2 /m
Ostatni parametr jest unikalny i unikalny dla każdego materiału.Na przykład dla miedzi wynosi on 0,017, dla aluminium - 0,028, dla stali - 0,098.Jeśli poprzedzające wyrażenie jest podstawione w znanym wzorze, który wiąże moc i prąd, uzyskuje się następujące:
Jeśli dla porównania przyjmujemy wartości stałe S = 1 mm2, l = 1 m i P= 0,1 kW = 100 W, a następnie dla powyższych materiałów osiągnięta zostanie wartość graniczna prądu:
Uzyskanedane mogą być interpretowane jako maksymalne obciążenie prądowe, które przewodnik może wytrzymać przy tym samym napięciu.
Wartość kluczowych cech
Jest oczywiste, że w praktycznych obliczeniach, podczas projektowania systemów zasilania, konieczne jest każdorazowe odniesienie do ustalonych zależności.W takich przypadkach specjalnie zaprojektowana tabela podsumowująca, w której standardowe wartości przekrojów mogą być wybrane w oparciu o maksymalny prąd (A), napięcie sieciowe (B) i całkowite zużycie energii (kW).A-kW przedstawiono dla obu napięć nominalnych: jednofazowe domowe (220 V) i trójfazowe mocy (380 V).Ponieważ najczęściej stosowanymi w nowoczesnej praktyce są kable z drutami miedzianymi i aluminiowymi, tabela ich wyboru będzie następująca:
- Dla miedzi:
- Dla aluminium:
Wybrane w nich wskaźniki nie są daremne, ale w odniesieniu do bezpieczeństwa i trwałości.Jeśli na przykład przewody 16 mm2 używane w sieci jednofazowej zużywają więcej niż 20 kW, przegrzeją się, tracąc swoje specyfikacje.Ostatecznie prowadzi to również do termicznego zniszczenia izolacji i jest żywe.
Korzystanie z tabeli jest dość łatwe.Aby to zrobić, musisz najpierw określić całkowitą moc urządzeń.Załóżmy, że wynosi 20 kW.Zapoznani ze wzorami uzyskujemy przybliżone wartości prądu obciążenia:
Porównanie mocy maksymalnej i otrzymanych wartości prądu z materiałemdyrygent, możesz wybrać następujące dopuszczalne wartości przekrojów żyły:
Napięcie 220V Napięcie 380 V
Sekcja, mm2Max. prąd, Amax. moc, kVtSechency, mm 2Max. prąd, Amax. moc, kW
Drut miedziany2511525.3167549,5
Drut aluminiowy 3510022358556.1
Wybór odpowiedniego przekroju przewodów jest bardzo ważnym etapem w procesie projektowania systemów zasilania. Aby to uprościć, specjalnie zaprojektowane tabele podsumowań, w których określony parametr jest związany z prądem i mocą do 100 kW i powyżej.
