Jak vypočítat průřez kabelu podle výkonu a zjistit, jaké jističe dát do panelu

V poslední době byl maximální přidělený výkon pro spotřebitele 5-7 kW (s plynovými sporáky) a 8-11 kW (s elektrickými sporáky). Dnes se normy změnily a toto číslo se zvýšilo na 15 kW. Většina majitelů soukromých domů byla postavena před otázku výměny starého vstupního kabelu za nový s větším průřezem. V tomto článku zjistíme, který vstupní kabel 15 kW lze a měl by být použit.

Designový průřez pro měď a hliník

Začněme sekcí. K tomu určíme, jak velký proud poteče kabelem při takovém výkonu. Pro třífázový vstup (380 V) použijeme vzorec:

I = P/(1.73)× U) × cos, kde:

• I – proud v ampérech;
• P – výkon ve wattech;
• 1.73 je korekční faktor, který je pro třífázový obvod √3;
• U je sdružené napětí (line-to-phase) ve voltech;
• cosφ – účiník.

Koeficient cosφ se používá k zohlednění přídavného spotřebovaného výkonu při připojení zátěže k jalovému komponentu. Pokud je pro vás obtížné vypočítat jalový výkon všech vašich spotřebičů nebo jednoduše nevíte, co bude připojeno, vezměte jako základ celkový přidělený výkon, berte cosφ jako jeden nebo jej jednoduše vynechejte.

I = 15 000 / (1.73 × 380) = 22.81 A

Takže každým jádrem třífázového kabelu bude protékat proud 22.8 A.

Nyní se budeme zabývat jednofázovým vstupem (220 V). Zde je vzorec téměř stejný, ale neexistuje žádný korekční faktor 1.73, protože výkon není rozdělen mezi fáze – existuje pouze jedna.

I = P / × U × cosφ, kde:

• I – proud v ampérech;
• P – výkon ve wattech;
• U – fázové (fáze-nula) napětí ve voltech;
• cosφ – účiník.

Stejně jako v předchozím případě snížíme účiník a získáme:

I = 15 000 / 220 = 68.1 A

Na poznámku. Při výpočtu proudu to můžete udělat jednodušeji – vynásobte výkon pro jednofázovou zátěž 4.5 a pro třífázovou zátěž 1.5. Výsledek bude nepřesný, ale přijatelný.

Nyní zbývá pouze vybrat průřez žil kabelu. Záleží na tom, jaký materiál je použit na výrobu jader – měď nebo hliník. Použijeme destičky uvedené v PUE-7.

Tabulka 1.3.6. Přípustný dlouhodobý proud pro dráty s měděnými vodiči s pryžovou izolací v kovových ochranných pláštích a pro kabely s měděnými vodiči s pryžovou izolací v olověných, polyvinylchloridových, nayritových nebo pryžových pláštích, pancéřované a nepancéřované.

Tabulka 1.3.7. Přípustný trvalý proud pro kabely s hliníkovými vodiči s pryžovou nebo plastovou izolací v olověných, polyvinylchloridových a pryžových pláštích, pancéřované i nepancéřové.

Z tabulek vyplývá, že při pokládce vzduchem pro jednofázový vstup budete potřebovat hliníkový dvoužilový kabel o průřezu 16 mm 2 nebo 4 mm 2 pro třífázový. Pokud je kabel měděný, je požadovaný průřez 10 mm² a 2.5 mm² pro jednofázový a třífázový vstup.

Kterou značku si vybrat

Pro průřez jsme se rozhodli, zbývá jen zjistit, jakou značku kabelu bude potřeba pro příkon 15 kW. Okamžitě odmítneme drát bez izolace – je s ním spousta problémů, i když to vyjde na rozpočet. Holé dráty mohou být pro člověka nebezpečné – žebříky nikdo nezrušil. Navíc je může zavalit vítr. A holý drát je náchylný ke korozi vlivem povětrnostních podmínek.

Na poznámku. Energetické společnosti tento typ drátu nemají rády, protože umožňuje nelegální těžbu elektřiny (v ruštině – krádež) jednoduchým hodem. Ale nemohou to zakázat.

Vybíráme tedy izolovaně. Pro vzduchové průchodky je nejběžnější a cenově dostupnější varianta SIP, VVG, VVGng a AVVG. Pro pokládku do země – VBBbShv nebo AVBbShv. Podívejme se na vlastnosti každého z nich.

SIP

Samonosný izolovaný drát. Jeho vodič je hliníkový, nulový je hliníkový s ocelovým drátem. Je to ona, kdo je nositelem síly. Vodivý je izolovaný, nulový může být bez izolace. Vodivé dráty jsou ovinuty kolem neutrálního drátu (pokud existuje) nebo jednoduše stočeny dohromady, v podstatě tvoří kabel, ale bez běžného izolačního pláště.

Existuje pět značek takových drátů.

SIP-1. Skládá se ze čtyř vodičů. Vodivé mají izolaci z plastového polyetylenu, nulovou – holou nebo izolovanou. Pokud existuje izolace, je k označení přidáno písmeno „A“ – SIP-1A.

SIP-2. Stejné jako SIP-1, ale neutrální jádro je vždy izolováno plastovým polyethylenem. Pokud je za značkou písmeno „A“, pak má neutrální jádro izolaci vyrobenou ze stejného materiálu jako vodivé jádro.

SIP-3. Jediný v modelové řadě je jednojádrový. Uprostřed je ocelový nosný drát, který je ovinut kolem drátů vedoucích proud. Izolace – plastový polyetylen.

SIP-4. Počet vodivých vodičů je spárován – 2 nebo 4. Neexistuje žádná nula. Jádra jsou vyrobena z hliníku nebo slitiny hliníku. V druhém případě se k označení přidá písmeno „H“. Izolace – plastový polyetylen. Kvůli chybějícímu nosnému jádru má nízkou pevnost v tahu a nepoužívá se na velká rozpětí.

SIP-5. Kompletní analog SIP-4, ale izolace jádra je zesíťovaný polyethylen.

VVG (VVGng) a AVVG

Tyto typy jsou podobné. “B” – izolace jádra z polyvinylchloridu (PVC). “B” – PVC plášť. „G“ – nahý, tj. neexistuje žádné brnění, které by chránilo před poškozením. “Ng” – nepodporuje spalování. Písmeno „A“ na začátku označení označuje hliníkové vodiče. Pokud tam není – měď.

Kabely nejsou samonosné a musí být zavěšeny na lanku nebo ocelové struně.

Důležité! Pro přívod vzduchu je lepší použít VSG, protože má plášť ze síťovaného polyetylenu, který je odolnější vůči UV záření. Pokud se rozhodnete použít VVG (AVVG), pak ze stejného důvodu jej umístěte do vlnky odolné vůči UV záření.

VBBbShv a AVBbShv

Tento typ je ideální pro pokládku do země, protože nevyžaduje další ochranu před poškozením. Podívejme se na označení. “A” – hliníkové vodiče, žádné písmeno – měď. „B“ – izolace jádra z PVC. „B“ – pancíř vyrobený z pozinkovaných ocelových pásů, “b” – bez polštáře pod pancířem. „Shv“ je plášť vyrobený z extrudovaného PVC. Dále mohou být písmena „HL“ – verze odolná proti chladu (provozní teplota do -60 °C) nebo „T“ – tropická verze (odolnost vůči plísním). Oba typy mohou mít od dvou do pěti jader.

Jaký typ kabelu si mám vybrat? Optimálním řešením by byl SIP (pohodlnější je SIP-4). Dokonale a rychle se připojuje k hliníkovým holým drátům nebo SIP pomocí speciální svorky pro propichování větví a nevyžaduje zavěšení na provázku. Pravda, budete potřebovat i další speciální kování – kotvicí a mezisvorky, háky. Ale pro AVVG potřebujete také provázek, háčky a svorky.

Na druhé místo dáme AVVG a s VVG budou problémy. Nelze jej připojit přímo k hliníku a téměř všechna nadzemní elektrická vedení jsou hliníková. Co se týče podzemního napájení, oba kabely – VBBShV i AVBbSh – jsou perfektní. VVG (AVVG) je však vhodný i pro pokládku do země, ale bude muset být chráněn před mechanickým poškozením pomocí např. trubky.

Reálný průřez samonosného izolovaného drátu pro odbočení z venkovního vedení do domu

U jednofázového vstupu problém s průřezem nevzniká – 16 mm 2. Pro třífázový můžete vzít SIP s menším průřezem (jeden existuje). Ale vyvstává problém. Za prvé, klauzule 7 PUE-7.1.34 uvádí:

„Zásobovací a rozvodné sítě musí být zpravidla vyrobeny z kabelů a vodičů s hliníkovými vodiči, pokud je jejich konstrukční průřez 16 mm² nebo více.

Za druhé, mechanická pevnost. A to je také popsáno v PUE-7:

Bez ohledu na počet fází pro zatížení 15 kW tedy vezmeme SIP o průřezu 16 mm 2.

Zjistili jsme, jaký průřez kabelu budeme potřebovat pro příkon s přiděleným výkonem 15 kW. Nyní již nebudete mít problémy s výměnou starého slabého kabelu za nový.

— Tabulky průřezů vodičů s vysvětlivkami + pokyny k výpočtu — Korekční faktory pro výpočet výkonu — Zahřívání drátů a co s tím mají společného zásuvky

Expert na MyFuseBox

14 2022 декабря

Univerzální stůl

Potřebujete jasnou odpověď, takže začnu hned s tabulkou průřezů. Na otázku „jaký má být průřez“ lze v zásadě rychle odpovědět – takové a takové, viz tabulka hned za tímto odstavcem. Ale jsem ochoten se vsadit, že se s takovou stručností nespokojíte a budete chtít porozumět spíše vědeckému zdůvodnění. Ti, kdo čtou takové články, jsou většinou zvídaví, jako my. Pokud ano, tak na to pojďme přijít, tady je o čem diskutovat.

Pokud to není někde konkrétně uvedeno, pak vězte, že všechny údaje v článku jsou pouze pro měděný drát, protože ten druhý nepoužiješ.

Tato tabulka obsahuje optimální poměry průřezů vodičů, jmenovitých hodnot stroje a zatížení vedení:

Teď by bylo fajn přijít na to, proč je vše přesně tak, jak je napsáno v tabulce. Zvážíme hlavní faktory ovlivňující volbu průřezu a nominální hodnoty stroje, popíšeme vztah a úskalí, ale přesto, jak uvidíte na konci článku, budete muset částečně převzít toto tabulka na víře, existuje příliš mnoho proměnných na to, aby vaše vlastní výpočty nakonec došly plus mínus ke stejným údajům jako v tabulce. Berte to proto jako osvědčené východisko a nyní si povíme něco o vědeckém základu.

Nejprve musíte určit výkon celé zátěže

Tabulkové údaje, které vedou všechny odpovědné elektrikáře, jsou dobré, ale rozhodně stojí za to vypočítat celkové zatížení vašeho projektu.

Vypočítáme celkový výkon budoucích spotřebitelů.
Chcete-li to provést, musíte shromáždit seznam všech elektrických spotřebičů, které se budou používat, a shrnout jejich jmenovitý výkon. Možná nevíte, kolik spotřebuje lednička, pračka nebo trouba, takže nejjednodušší je převzít hodnoty z popisů produktů v internetových obchodech.

Abyste mohli určit, který stroj nainstalovat a kterou kabelovou část zvolit, nemusíte odebírat celkový výkon celého bytu nebo domu. Nejste z těch, kteří plánují napájet všechny zásuvky z jednoho drátu, tzn. budete mít několik samostatných skupinových linek podle místnosti, podle účelu, rozdělených podle přípustného výkonu skupiny, budete muset celou zátěž rozdělit do skupin alespoň podle omezení strojů. O těchto limitech si povíme dále v článku.

Příklady

Pokud počítáte s kuchyní, pak je vše zcela jasné: lednice, trouba, varná deska, digestoř, TV, zásuvky na menší kuchyňské spotřebiče. Scénáře pro jejich společné použití si lze snadno představit.

Například u ložnice může nastat zmatek, není tam moc spotřebitelů, nejčastěji budou pokoje propojeny jedním přívodním vedením a vy zvážíte, jaké zatížení se v nich očekává. Budou to fény a vysavače, které se zapínají občas, počítače, televize a set-top boxy, které se zapínají častěji a na delší dobu. Jen si představte realistické scénáře, ve kterých budete mít zapnutý maximální počet zařízení a zohledněte tento výkon.

Pro objasnění síly existují korekční faktory

Současný spínací faktor.
Obvykle je to 0.75 – 0.8. Tímto způsobem, aniž byste příliš přemýšleli o scénářích, můžete jednoduše sečíst všechna možná zařízení v místnostech a vynásobit koeficientem. Například jste napočítali 4 kW z 5-6 zařízení, vynásobte 0.75 a dostanete 3 kW, se kterými můžete dále pracovat.

Faktor jalového výkonu.
Některá zařízení mají reaktivní složku, zejména to platí pro čerpadla, motory a kompresory. Při spuštění okamžitě zvýší proud na hodnotu větší než při běžném provozu. Jalový výkon je často uveden v dokumentaci zařízení; může být také již zahrnut v celkovém jmenovitém výkonu. To je důležitý faktor a lze jej zprůměrovat na faktor 1.3. Výkon některých zařízení tak může být zvýšen o 30 %.

Kromě těchto kurzů existuje praxe stanovování rostoucího koeficientu pro budoucí růst spotřebitelů a modernizaci. Do toho nepůjdeme.

Jak můžete udělat totéž v kalkulačce Myfusebox na dvě kliknutí?

V tomto konstruktoru můžete vytvářet virtuální místnosti a umísťovat do nich zátěže ze seznamu hotových přednastavení. Každý spotřebič má již naprogramované vlastnosti, systém ví o jalovém zatížení a faktorech současného odběru.

Navíc jsme tento bod ještě neprobírali některá zařízení nelze kombinovat, protože; vyžadují samostatnou, kvalitativně odlišnou linku. Do celkové zátěže byste například neměli započítávat troubu a zásuvky pro televizory, ledničky a mikrovlnky. To je také okamžitě zohledněno v algoritmech Myfusebox.

Výchozí výkon vybraných spotřebičů lze upravit tak, aby vyhovoval vašim požadavkům.

Vyberete si jedno ze schémat konstrukce elektrických panelů a okamžitě obdržíte skupinové linky vypočítané podle výkonu a výběr strojů pro ně.

Nyní tedy máte hodnoty výkonu sítě.

Výběr jističe

Pro analýzu bereme řádek č. 2 z univerzální tabulky: jedná se o jednoduché zásuvky napájené kabelem 2.5 mm16. s XNUMX ampérovými jističi.

Proč automatická C16

Pravidla pro elektroinstalaci stanoví, že na základě vypočtených proudů (počáteční vypočtené údaje o zatížení) by měly být vybrány nejnižší jmenovité hodnoty a nastavení ochranných zařízení. Pravda, je to potřeba udělat tak, aby při krátkodobém přetížení nedocházelo k odpojování vedení.

Jinými slovy, hodnocení, sekce, nastavení by měly být vypočítaným logickým zlatým průměrem, a ne tímto každodenním „s rezervou“. V elektrice jsou tyto rezervy plné.

Dekódovací stroje VTX

Ve specifikaci jističů je tato – časově-proudové charakteristiky (ve zkratce VTC). Vypadá to děsivě, ale ve skutečnosti je to jednoduchá věc – je to křivka na rovině se dvěma osami: proudem a časem. Křivka ukazuje závislost doby odezvy na proudu.

Takže podle VTX se ukazuje, že překročení jmenovitého proudu až 13 % vůbec nevede k odstavení, protože 1.13 je nastavení spodního provozního prahu, podmíněného nevypínacího proudu.

Horní práh, podmíněný spouštěcí proud – 1.45.

Pamatujete si, že křivka BTX ukazuje dobu odezvy? Takže proud může nejen překročit jmenovitý proud o 45 %, ale také Doba odezvy tepelného uvolnění bude až jednu hodinu!

Podívejte, stroj C16 může procházet proudem 23.2 A po celou hodinu! S tím jsme nepočítali při nákupu 16 Amp stroje.

Tyto požadované hodnoty jsou založeny na okolní teplotě 30 °C. Okolní teplota se může zvýšit, když je skupina strojů s vysokou zátěží umístěna v dávkách, takže nastavení jsou podmíněná a nejsou přísná.

Nakonec vybereme průřez kabelu

Přesněji dokazujeme, že pro stroj C16 by měl být průřez pro zásuvky 2.5 mm 2

Průřez se volí podle tabulky trvalých proudů v různých kombinacích. PUE poskytuje různé hodnoty v závislosti na způsobu uložení kabelů (otevřené/zavřené), kovové (měď/hliník), počtu žil a vodičů, ale uvažujeme pouze měděný a pouze třížilový kabel.

V bytech a domech je nutné použít třížilový drát. Vzhledem k tomu, že zemnící kontakt není zapojen do výpočtů, z celé tabulky se podíváme na údaje pouze pro jeden dvouvodičový vodič. Tady jsou:

Tabulka omezení trvalého proudu pro dvouvodičový vodič:

Stroj tedy vydrží 23.2 A, což znamená, že dle tabulky nám vyhovuje průřez 2.5 mm 2 . Vodič s tímto průřezem snese 25 A a vodič 2 čtverečky vydrží 23, ale náš je 23.2, a přestože se to velmi blíží 23, kabel 2 čtverečky pro zapojení nepoužijeme. Pak pochopíte proč

Kabel 2.5 čtvereční je schopen dlouhodobě odolat proudu 25 A, tzn. zatížení 5.5 kW bez přehřívání a ničení. To znamená, že jistič chránící toto vedení by měl začít vypínat při hodnotě 25 A, jinak se kabel začne zahřívat. A automat C16 se s tím vyrovná skvěle, jak je patrné z křivky BTX – při 25 A (tj. při přetížení cca 1.56 – 1.57) se automat typu C vypne v podmíněném čase 1 minuty. . Během této doby se při takto hraniční hodnotě proudu kabel ani nestihne zapotit.

O zásuvkách

Všechny nespeciální zásuvky jsou většinou dimenzovány na proud 16 A a pokud jste je někdy rozebírali, mohli jste vidět, že někdy je kvalitní výplň a někdy poměděná fólie.

Vývod by teoreticky měl dlouhodobě vydržet 3.5 kW (16 * 220 = 3520 W) a jeho překročení povede k jeho roztavení. V praxi se zásuvky mohou začít zahřívat i při nižších proudech.

A nyní, když víte o chování strojů a schopnostech drátu, vidíte, že nejslabším článkem řetězu je zásuvka. A to je skvělá zpráva. Drát bude často v omítnuté drážce, pod stropem, podlahou, v rozvodných krabicích, opravdu byste nechtěli, aby se někde ve 20metrové části začal tavit. Proto je nejziskovější možností selhání zásuvky. Je dimenzován na max. 16 A a má nejslabší kontaktní tlak v celém okruhu.

Pokud bychom postavili vedení od vstupního kabelu k jedné jediné zásuvce, pak by bylo okamžitě jasné, že maximální zatížení, pro které lze provést výpočty, je 3.5 kW. Neexistuje však jediná zásuvka, takže skupinová linka může přenášet více než 16 A. Hlavní věc je neplánovat zapojit rozbočovač do zásuvky a distribuovat energii po celém domě (jen si dělám srandu, vím, že to neuděláte)

Více o vodičích, zatížení a průřezu

Dráty se zahřívají.
Nejčastěji budou vaše rozvody skryty, což znamená, že zazděný kabel nebude přirozeně ochlazován. I pro tento faktor je zapotřebí určitá míra bezpečnosti. Patří sem i teplotní režim v prostorách.

Živý kabel se zahřívá a část energie se uvolňuje jako teplo. Pokud je drát tenký a proud je vysoký, tepelná složka může způsobit přehřátí a roztavení pláště. To se může stát na nejteplejším, nechlazeném místě – ve zdi. Dále, pokud dojde ke ztrátě izolace, dojde ke zkratu a je možný požár. Dovedete si také představit důsledky hledání závadné oblasti. Proto by se to nemělo dělat ani tam, kde by se zdálo možné použít menší průřez (na jeho podporu lze uvést řadu argumentů).

Protože ke každé zásuvce nepovedete samostatnou linku, váš obvod bude mít skupinové linky. Skupinové vodiče vedoucí do rozvodných skříní se zahřívají více než vodiče vedoucí z krabice do zásuvky. Na to se nesmí zapomínat. Není však třeba je vyrábět s různými sekcemi, vše již bylo vypočteno: pro zásuvky 2.5 mm 2 a správné rozdělení do skupin, pro osvětlení – 1.5 mm 2 a totéž.

Žíly jsou zúžené

Dráty jsou ve skutečnosti zúžené, jen kolik měření provedli nadšenci s posuvnými měřítky. Existují specifikace a existuje GOST pro výrobu kabelů, měření ukazují, že průřez žil je často menší než vypočítaný, takže neočekávejte, že vše bude přesně podle vzorce. To je další faktor ve prospěch osvědčených univerzálních doporučení pro oddíly uvedených na samém začátku článku.

třicet? 190? 220?

A ještě jeden proměnný faktor ve vašich výpočtech je síťové napětí. Napětí je nestabilní, což je zvláště patrné v nových budovách kvůli speciálně vybudovaným rozvodnám pro ně.

Zásuvka nebude mít vždy 220 V, někdy méně, někdy více, zatímco napětí je jednou z integrálních součástí trojice P=I*U

Proto existují obecná doporučení pro výběr průřezu kabelu a jmenovité hodnoty stroje.

Obecně je to téměř vše, co potřebujete vědět pro výpočet zapojení

Pro osvětlení děláme vše přesně stejně, pouze stroj bude C10 a drát bude 1.5 mm 2

• trouba – 4 mm 2 – automatická C32
• varná deska – 6 mm 2 – automatická C40

U takových zařízení může výkon kolísat v širokém rozsahu, proto se navíc zaměřte na technické specifikace. Mimochodem, pro připojení automatizace uvnitř rozvaděče používají vodič o průřezu nejméně 6.

Naše služba Myfusebox má všechny potřebné elektroinstalace, algoritmus již ví, jaké stroje zvolit a co chránit pomocí proudového chrániče. Kromě presetů jsou zde i libovolné linky pro přizpůsobení projektu, vyzkoušejte různá schémata.

23 < 25 >16

Nyní, když jsme shrnuli zkušenosti, pojďme rychle od elektrického panelu ke spotřebiteli: jistič C16 vydrží proud 23 A po dlouhou dobu, poté elektřina proteče drátem, který vydrží 25 A a nakonec přijde do zásuvky, která pojme 16 A.

Pokud se proud prudce zvýší, stroj se vypne a celé vedení se vypne.

• pokud něco připojeného k jedné zásuvce překročí zátěž, zásuvka selže a zátěž zmizí
• pokud dojde k přetížení několika zásuvek a zároveň zásuvky odděleně odpojí zátěž, tepelná spoušť stroje v určitém okamžiku zareaguje a vypne linku

V tomto příběhu jde hlavně o to, že buď zásuvka spadne jako první, nebo to stroj nevydrží a vypne se, ale napájecí kabel zůstane netknutý a to je nejdůležitější.

Hodně štěstí při návrhu elektroinstalace!

MyFuseBlog je sbírka článků ze služby pro vytváření elektrických panelů MyFuseBox

Zde zveřejňujeme články, které naši odborníci píší speciálně pro ty, kteří plánují provést vlastní elektroinstalaci a sestavit elektrický panel.

MyFuseBlog © 2022—2025 | Informační zdroj