Durch die Ladungsbewegung im Inneren des Leiters erwärmt sich dieser. Elektrokabel arbeiten unter schwierigen Bedingungen, sie werden entsprechend der Arbeitsbelastung und dem dauerhaft zulässigen Strom ausgewählt. Es gibt Methoden, mit denen Sie die Parameter der Adern, Drähte und Ummantelungen von Kabeln unabhängig berechnen können. In der Praxis greifen sie oft auf die von den Regeln der PUE - Elektroinstallationen empfohlenen Tabellen zurück.
Inhalt
- Auswahlkriterien
- Ermittlung des Grenzstroms
- Tabellenwerte
Auswahlkriterien
Die Auslegung des Stromnetzes beginnt mit den Eigenschaften der zu installierenden Geräte und Übertragungseinrichtungen. Die wichtigsten sind Kabel und Drähte. Um eine Kabelzerstörung durch Langzeitbetrieb unter Last zu vermeiden, ist es notwendig, seine Parameter richtig zu wählen.
Die Hauptkriterien für die Bewertung der Leistung der Schaltung:
- Werte des Arbeits- und langfristig zulässigen Stroms;
- Stromempfänger für Elektrizität;
- Netzspannung.
Die Wärmequelle der Leiter ist eine Art Reibung
Es gibt viele Gründe für eine Überhitzung, aber häufiger tritt es aufgrund der falschen Wahl des Leiterquerschnitts auf und schwache Kontakte an Anschlussgeräten. Im ersten Fall wirken sie nach dem folgenden Schema.
Wenn sich mehrere Verbraucher im Stromkreis befinden, wird deren Last mit einem Spielraum von 30-40% für die richtige Wahl des Querschnitts der Übertragungsleitungen an jedem Abschnitt und am Eingang der Erzeugungsquelle aufsummiert. Je nach installierter Leistung und Spannung des Netzes wird der langfristig zulässige Strom des Kabels bestimmt, davon hängt die Wahl des Querschnitts der einzelnen Adern ab. Danach ermitteln sie die Betriebsbedingungen des Netzwerks: die Umgebungstemperatur und die Verlegemethode - im Boden, in einer Kiste oder im Freien.
Ein weiterer Faktor zeigt sich in Verteilerschränken, Schaltfeldern, Trenn- und Leistungsschaltern. Passen die Klemmen und Leiter nicht vollständig, kommt es zu einer Erwärmung bis hin zur Zerstörung des Gerätes. Dieser Grund wird durch die periodische Zustandsüberwachung und das Anziehen der Verbindungen mit speziellen Klemmenblöcken beseitigt.
Die dauerhaft zulässige Strombelastung über den Kabelquerschnitt ist der Stromwert, bei dem die Temperatur den maximal zulässigen Wert erreicht. Für unterschiedliche Produktmarken, äußere Bedingungen und Betriebsart wird die entsprechende Größe der zulässigen Belastung eingestellt.
Ermittlung des Grenzstroms
Korrekt gewählter Querschnitt der Kabelleiter schließt Überhitzung durch bewegte Elektronen bei geringstem Verbrauch an NE-Metallen aus. Kupferschnüre werden in der Elektrotechnik häufiger als andere verwendet, da sie eine bessere Leitfähigkeit haben.
Der zulässige Strom wird durch die Formel bestimmt: I = P / U, wobei P die Gesamtleistung der Verbraucher ist, U ist die Spannung im Netz. Für Kupfer beträgt der Wert von I 10 A pro 1 mm2 des Abschnitts, Aluminium - 8.
Der Strom von 10 A durch einen Leiter mit einer Fläche von 1 mm / qm ist nur für kurze Zeit möglich - zum Zeitpunkt des Einschaltens des Geräts. Eine Belastung von 12 Ampere bei gleichem Querschnitt führt zu einer Temperaturerhöhung und zum Schmelzen der Isolierung. Bei der Installation eines verdeckten Stromnetzes (in einem Rohrkanal oder einer Wand) wird der maximal zulässige Wert um den Faktor 0,8 reduziert. Aus Gründen der mechanischen Festigkeit werden Stromkabel mit einem Querschnitt von ≥4 mm / sq gewählt.
Das Konzept des zulässigen Dauerstroms (Idd) für die Erwärmung bedeutet die Belastung des Kabels für eine lange Zeit, wenn die Nenntemperatur des Leiters erreicht ist. Berechnungsformel: Idd = √Kdd x S x Tdd / R, wobei:
- Kdd - Wärmeübergangskoeffizient;
- S = 3,14 x d x L - gekühlte Oberfläche;
- Тдд - zulässiger Temperaturanstieg;
- R - Widerstand.
Bei der Berechnung von Idd werden die Indikatoren der heißesten Umgebung verwendet, da bei niedrigen Temperaturen die Wärmeübertragungseffizienz viel höher ist. Bei 70-80 cm im Boden verlegten Kabeln nehmen Sie 15 ° C in Innenräumen - bis zu 25 ° C. Formelberechnungen sind recht komplexDaher verwenden sie in der Praxis die empfohlenen PUE-Tabellen der zulässigen Ströme für die Querschnitte von Drähten und Kabeln. Die Nenntemperatur von Leitern in Gummi-, Kunststoff- und Bleiisolierung wird mit +65 °C angenommen.
Tabellenwerte
Bei Elektroarbeiten im Alltag werden häufig Kabel mit einem Querschnitt von 1,5 verwendet; 2,5; 4,0; 6,0 mm / qm Auf der Grundlage der normativen Indikatoren der PUE-Regeln wurde eine Tabelle für die Auswahl der Idd von Kabelprodukten und Schutzströmen für ein einphasiges Netz erstellt.
| Arten von elektrischen Lasten | Beleuchtung und Signalisierung | Steckdosen für Haushaltsgeräte | Warmwasserbereiter, Klimaanlagen | Herd, Backofen | Eingang zur Wohnung |
| Maximale Leistung bei einer Spannung von 220 V, kW | 4,1 | 5,9 | 8,3 | 10,1 | 15,4 |
| Leiterquerschnitt von Kupferdrähten und -kabeln, mm2 | 1,5 | 2,5 | 4,0 | 6,0 | 10,0 |
| Stromstärke, A | |||||
| -lange zulässig | 19 | 27 | 38 | 46 | 70 |
| - Begrenzungsschutz | 16 | 20 | 32 | 40 | 63 |
| -Nominale Sicherheit | 10 | 16 | 25 | 50 | 52 |
Die technischen Parameter von Kabeln sind vielfältig und unterscheiden sich in Kennzeichnung, Anzahl der Adern, Ausführung der Isolierhüllen. Eine Überhitzung der Leiter wird durch die richtige Wahl der langzeitzulässigen Stromstärke ausgeschlossen.
