זרם מותר לטווח ארוך: קריטריונים לבחירת חתכי כבלים וסיבות לחימום, חישוב זרם ושימוש בטבלאות

תנועת המטענים בתוך המוליך גורמת להתחממותו. כבלים חשמליים עובדים בתנאים קשים, הם נבחרים על פי עומס העבודה והזרם המותר לטווח ארוך. ישנן שיטות המאפשרות לך לחשב באופן עצמאי את הפרמטרים של הליבות, החוטים והעטיפות של מיתרים. בפועל, לעתים קרובות הם פונים להשתמש בטבלאות המומלצות על ידי כללי ה-PUE - מתקני חשמל.

קריטריונים של בחירה

תכנון רשת החשמל מתחיל במאפיינים של הציוד ומתקני ההולכה המיועדים להתקנה. העיקריים שבהם הם כבלים וחוטים. כדי למנוע הרס כבל עקב פעולה ארוכת טווח תחת עומס, יש צורך לבחור נכון את הפרמטרים שלו.

הקריטריונים העיקריים להערכת ביצועי המעגל:

1. ערכי עבודה וזרם מותר לטווח ארוך;
2. מקלטי חשמל של חשמל;
3. מתח רשת.

מקור החימום של המוליכים הוא סוג של חיכוךהנובע ממגע של אלקטרונים נעים עם סריג הגביש של המתכת. היתרון טמון בשימוש בעקרון יצירת החום במכשירי חימום שונים: מגהצים, קומקומים ותנורי חימום. החיסרון מתבטא בסבירות להרס של מעטפת הכבל בטמפרטורות גבוהות ואש שלו, מה שהופך את הציוד והציוד החשמלי לבלתי שמיש.

יש הרבה סיבות להתחממות יתר, אבל לעתים קרובות יותר זה מתרחש עקב בחירה לא נכונה של חתך מוליך

ומגעים חלשים במכשירים המחברים. במקרה הראשון, הם פועלים לפי התוכנית הבאה.

כאשר מספר צרכנים נמצאים במעגל, העומס שלהם מסוכם במרווח של 30-40% לבחירה נכונה של החתך של קווי ההולכה בכל מקטע ובכניסה ממקור הייצור. על פי הכוח והמתח המותקן של הרשת, הזרם המותר לטווח ארוך של הכבל נקבע, הבחירה בחתך של ליבות בודדות תלויה בו. לאחר מכן הם מגלים את תנאי ההפעלה של הרשת: טמפרטורת הסביבה ושיטת הנחת - באדמה, בקופסה או בחלל פתוח.

גורם נוסף מתבטא בארונות חלוקה, פנלים, מנתקים ומפסקים. אם המסופים והמוליכים אינם מתאימים לחלוטין, מתרחש חימום עד למידת ההרס של המכשיר. סיבה זו בוטלה על ידי ניטור תקופתי של המצב והידוק החיבורים, באמצעות בלוקים מסוף מיוחדים.

עומס הזרם המותר לטווח ארוך על פני חתך הכבל הוא הערך הנוכחי שבו הטמפרטורה מגיעה לערך המרבי המותר. עבור מותגים שונים של מוצרים, תנאים חיצוניים ומצב הפעלה, נקבע הגודל המתאים של העומס המותר.

קביעת הזרם המגביל

חתך רוחב שנבחר נכון של מוליכים כבל אינו כולל התחממות יתר מהנעת אלקטרונים בצריכה הנמוכה ביותר של מתכות לא ברזליות. חוטי נחושת משמשים בהנדסת חשמל לעתים קרובות יותר מאחרים, מכיוון שיש להם מוליכות טובה יותר.

הזרם המותר נקבע על ידי הנוסחה: I = P / U, כאשר P הוא ההספק הכולל של הצרכנים, U הוא המתח ברשת. עבור נחושת, הערך של I הוא 10 A לכל 1 מ"מ של החתך, אלומיניום - 8.

זרימת 10 A דרך מוליך בשטח של 1 מ"מ / מ"ר אפשרית רק לתקופה קצרה - בזמן הפעלת המכשיר. עומס של 12 אמפר באותו חתך יוביל לעלייה בטמפרטורה ולהתכה של הבידוד. בעת התקנת רשת חשמל נסתרת (בתעלה צינורית או בקיר), הערך המרבי המותר מופחת באמצעות פקטור של 0.8. מסיבות של חוזק מכני, חוטי חשמל נבחרים עם חתך רוחב של ≥4 מ"מ / מ"ר.

הרעיון של זרם מותר מתמשך (Idd) לחימום פירושו העומס על הכבל במשך זמן רב כאשר הטמפרטורה הנומינלית של המוליך מושגת. נוסחת חישוב: Idd = √Kdd x S x Tdd / R, כאשר:

1. Kdd - מקדם העברת חום;
2. S = 3.14 x d x L - משטח מקורר;
3. Тдд - עליית טמפרטורה מותרת;
4. R - התנגדות.

בעת חישוב Idd, נעשה שימוש באינדיקטורים של הסביבה החמה ביותר, שכן בטמפרטורות נמוכות יעילות העברת החום גבוהה בהרבה. עבור כבלים המונחים באדמה בגובה 70-80 ס"מ, קח 15 ºС, בתוך הבית - עד 25 ºС. חישובי נוסחאות הם די מורכביםלכן, בפועל, הם משתמשים בטבלאות ה-PUE המומלצות של זרמים מותרים עבור חתכים של חוטים וכבלים. ההנחה היא שהטמפרטורה הנומינלית של מוליכים בבידוד גומי, פלסטיק ועופרת היא +65 ºС.

ערכי טבלה

בעת ביצוע עבודות חשמל בחיי היומיום, כבלים עם חתך של 1.5 משמשים לעתים קרובות; 2,5; 4,0; 6.0 מ"מ למ"ר על בסיס האינדיקטורים הנורמטיביים של כללי ה-PUE, נוצרה טבלה לבחירת מוצרי כבלים Idd וזרמי הגנה עבור רשת חד פאזית.

סוגי עומסי חשמל	תאורה ואיתות	שקעים למכשירי חשמל ביתיים	מחממי מים, מזגנים	כיריים, תנור	כניסה לדירה
הספק מקסימלי במתח של 220 V, קילוואט	4,1	5,9	8,3	10,1	15,4
חתך של מוליכים של חוטי נחושת וכבלים, מ"מ	1,5	2,5	4,0	6,0	10,0
כמות זרם, א
-קביל זמן רב	19	27	38	46	70
- להגביל מגן	16	20	32	40	63
-בטיחות נומינלית	10	16	25	50	52

הפרמטרים הטכניים של הכבלים הם מגוונים ונבדלים בסימון, מספר הליבות, עיצוב עטיפות בידוד. התחממות יתר של המוליכים אינה נכללת על ידי בחירה נכונה של חוזק הזרם המותר לטווח ארוך.