Quando si posano i cavi elettrici, è necessario sapere quale sezione del cavo sarà necessario posare. La scelta della sezione del cavo può essere effettuata in base al consumo di potenza o al consumo di corrente. È inoltre necessario tenere conto della lunghezza del cavo e del metodo di installazione.
Scelta della sezione dei cavi in base alla potenza
È possibile selezionare la sezione dei cavi in base alla potenza dei dispositivi che verranno collegati. Questi dispositivi sono chiamati load e il metodo può essere chiamato anche “by load”. La sua essenza non cambia da questo.
Raccolta dati
Per prima cosa, trova il consumo energetico nei dati del passaporto degli elettrodomestici e scrivilo su un pezzo di carta. Se è più semplice, puoi guardare le targhette: targhe metalliche o adesivi attaccati al corpo dell'attrezzatura e dell'attrezzatura. Ci sono informazioni di base e, il più delle volte, potere. Il modo più semplice per identificarlo è tramite le sue unità di misura. Se un prodotto è fabbricato in Russia, Bielorussia o Ucraina, di solito è indicato con W o kW; sulle apparecchiature provenienti da Europa, Asia o America, la designazione inglese per watt è solitamente W e il consumo di energia (questo è ciò che serve) è indicato con la sigla “TOT” o TOT MAX.
Se anche questa fonte non è disponibile (ad esempio, le informazioni sono andate perse o stai solo pianificando di acquistare l'attrezzatura, ma non hai ancora deciso il modello), puoi prendere i dati statistici medi. Per comodità li riassumiamo in una tabella.
Trova l'attrezzatura che intendi installare e annota la potenza. A volte è data con uno spread ampio, quindi a volte è difficile capire quale cifra prendere. In questo caso è meglio prendere il massimo. Di conseguenza, durante il calcolo, sovrastimerai leggermente la potenza dell'apparecchiatura e avrai bisogno di un cavo con una sezione trasversale maggiore. Ma per calcolare la sezione trasversale del cavo va bene. Bruceranno solo i cavi con una sezione trasversale inferiore al necessario. I percorsi con una grande sezione trasversale funzionano a lungo, poiché si riscaldano meno.
L'essenza del metodo
Per selezionare la sezione del filo per il carico, sommare la potenza dei dispositivi che verranno collegati a questo conduttore. È importante che tutte le potenze siano espresse nelle stesse unità di misura: in watt (W) o in kilowatt (kW). Se ci sono valori diversi li portiamo ad un unico risultato. Per convertire, i kilowatt vengono moltiplicati per 1000 per ottenere i watt. Ad esempio, convertiamo 1,5 kW in watt. Questo sarà 1,5 kW * 1000 = 1500 W.
Se necessario, puoi eseguire la conversione inversa: convertire i watt in kilowatt. Per fare ciò, dividi la cifra in watt per 1000 per ottenere kW. Ad esempio, 500 W/1000 = 0,5 kW.
| Sezione del cavo, mm2 | Diametro conduttore, mm | Filo di rame | Filo di alluminio | ||||
| Corrente, A | potenza, kWt | Corrente, A | potenza, kWt | ||||
| 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | ||||
| 0,5mm2 | 0,80 mm | 6A | 1,3 kW | 2,3 kW | |||
| 0,75mm2 | 0,98 mm | 10A | 2,2 kW | 3,8 kW | |||
| 1,0mm2 | 1,13 mm | 14A | 3,1 kW | 5,3 kW | |||
| 1,5mm2 | 1,38 mm | 15A | 3,3 kW | 5,7 kW | 10A | 2,2 kW | 3,8 kW |
| 2,0mm2 | 1,60 mm | 19A | 4,2 kW | 7,2 kW | 14A | 3,1 kW | 5,3 kW |
| 2,5mm2 | 1,78 mm | 21A | 4,6 kW | 8,0 kW | 16A | 3,5 kW | 6,1 kW |
| 4,0mm2 | 2,26 mm | 27A | 5,9 kW | 10,3 kW | 21A | 4,6 kW | 8,0 kW |
| 6,0mm2 | 2,76 mm | 34A | 7,5 kW | 12,9 kW | 26A | 5,7 kW | 9,9 kW |
| 10,0mm2 | 3,57 mm | 50A | 11,0 kW | 19,0 kW | 38A | 8,4 kW | 14,4 kW |
| 16,0mm2 | 4,51 mm | 80A | 17,6 kW | 30,4 kW | 55A | 12,1 kW | 20,9 kW |
| 25,0mm2 | 5,64 mm | 100A | 22,0 kW | 38,0 kW | 65A | 14,3 kW | 24,7 kW |
Per trovare la sezione del cavo richiesta nella colonna corrispondente - 220 V o 380 V - troviamo una cifra uguale o leggermente superiore alla potenza che abbiamo calcolato in precedenza. Selezioniamo la colonna in base a quante fasi sono presenti nella tua rete. Monofase - 220 V, trifase 380 V.
Nella riga trovata, guarda il valore nella prima colonna. Questa sarà la sezione trasversale del cavo richiesta per un determinato carico (consumo energetico dei dispositivi). Dovrai cercare un cavo con nuclei di questa sezione trasversale.
Un po 'sull'uso del filo di rame o dell'alluminio. Nella maggior parte dei casi, quando si utilizzano cavi con conduttori in rame. Tali cavi sono più costosi di quelli in alluminio, ma sono più flessibili, hanno una sezione trasversale più piccola e sono più facili da lavorare. Ma i cavi in rame di grande sezione non sono più flessibili di quelli in alluminio. E sotto carichi pesanti - all'ingresso di una casa o di un appartamento con una grande potenza prevista (da 10 kW e più) è più consigliabile utilizzare un cavo con conduttori in alluminio - puoi risparmiare un po'.
Come calcolare la sezione trasversale del cavo in base alla corrente
È possibile selezionare la sezione del cavo in base alla corrente. In questo caso, eseguiamo lo stesso lavoro: raccogliamo dati sul carico collegato, ma cerchiamo il consumo massimo di corrente nelle caratteristiche. Raccolti tutti i valori li riassumiamo. Quindi usiamo la stessa tabella. Cerchiamo semplicemente il valore più alto più vicino nella colonna denominata "Corrente". Nella stessa riga esaminiamo la sezione trasversale del filo.
Ad esempio, abbiamo bisogno di un consumo di corrente di picco di 16 A. Poseremo un cavo di rame, quindi guarda nella colonna corrispondente, la terza da sinistra. Poiché non esiste un valore esatto di 16 A, guarda la riga 19 A: questo è il maggiore più vicino. Una sezione trasversale adeguata è 2,0 mm 2 . Questa sarà la sezione trasversale minima del cavo per questo caso.
Quando si collegano potenti elettrodomestici, da essi viene estratta una linea di alimentazione separata. In questo caso, la scelta della sezione del cavo è leggermente più semplice: è richiesto solo un valore di potenza o corrente
Non puoi prestare attenzione a una linea con un valore leggermente inferiore. In questo caso, al carico massimo, il conduttore diventerà molto caldo, il che può portare alla fusione dell'isolamento. Cosa potrebbe succedere dopo? Potrebbe funzionare se è installato. Questa è l'opzione più favorevole. Gli elettrodomestici potrebbero rompersi o scoppiare un incendio. Pertanto selezionare sempre la sezione trasversale del cavo in base al valore maggiore. In questo caso sarà possibile installare successivamente apparecchiature anche leggermente maggiori come potenza o corrente assorbita senza alterare il cablaggio.
Calcolo del cavo per potenza e lunghezza
Se la linea di trasmissione di energia è lunga - diverse decine o addirittura centinaia di metri - oltre al carico o alla corrente consumata, è necessario tenere conto delle perdite nel cavo stesso. Solitamente lunghe distanze di linee elettriche a . Anche se tutti i dati devono essere indicati nel progetto, puoi andare sul sicuro e verificare. Per fare ciò è necessario conoscere la potenza assegnata per casa e la distanza dal polo alla casa. Successivamente, utilizzando la tabella, è possibile selezionare la sezione trasversale del filo tenendo conto delle perdite lungo la lunghezza.
In generale, quando si posano i cavi elettrici, è sempre meglio lasciare un po' di margine nella sezione dei fili. In primo luogo, con una sezione trasversale maggiore, il conduttore si scalderà meno e quindi l'isolamento. In secondo luogo, nelle nostre vite compaiono sempre più dispositivi alimentati dall’elettricità. E nessuno può garantire che tra qualche anno non sarà necessario installare un paio di dispositivi nuovi in più oltre a quelli vecchi. Se lo stock esiste, è possibile includerlo semplicemente. Se non è lì, dovrai essere intelligente: cambiare il cablaggio (di nuovo) o assicurarti che i potenti apparecchi elettrici non si accendano contemporaneamente.
Cablaggio aperto e chiuso
Come tutti sappiamo, quando la corrente passa attraverso un conduttore, questo si riscalda. Maggiore è la corrente, maggiore è il calore generato. Ma quando la stessa corrente attraversa conduttori con sezioni trasversali diverse, la quantità di calore generato cambia: minore è la sezione trasversale, maggiore è il calore rilasciato.
A questo proposito, quando i conduttori sono aperti, la sua sezione trasversale può essere più piccola: si raffredda più velocemente, poiché il calore viene trasferito all'aria. In questo caso il conduttore si raffredda più velocemente e l'isolamento non si deteriora. Quando la guarnizione è chiusa la situazione peggiora: il calore viene rimosso più lentamente. Pertanto, per le installazioni chiuse - nei tubi, nel muro - si consiglia di prendere un cavo di sezione maggiore.
La scelta della sezione dei cavi, tenendo conto del tipo di installazione, può essere effettuata anche tramite tabella. Il principio è stato descritto prima, non cambia nulla. C'è solo un altro fattore da considerare.
E infine qualche consiglio pratico. Quando vai al mercato per acquistare i cavi, porta con te una pinza. Troppo spesso lo spaccato dichiarato non coincide con la realtà. La differenza può essere del 30-40%, il che è molto. Che cosa significa questo per te? Burnout del cablaggio con tutte le conseguenze che ne conseguono. Pertanto è meglio verificare direttamente sul posto se un determinato cavo ha effettivamente la sezione trasversale richiesta (i diametri e le corrispondenti sezioni trasversali del cavo sono riportati nella tabella sopra). E altro ancora sulla determinazione della sezione Il cavo in base al suo diametro può essere letto qui.
È molto importante scegliere la sezione trasversale corretta del filo. Se prendi un cavo troppo spesso, ti costerà un bel soldo, poiché il suo prezzo dipende direttamente dal diametro (sezione) dei conduttori. L'uso di un cavo sottile porta al surriscaldamento e se la protezione non funziona, l'isolamento potrebbe sciogliersi, verificarsi un cortocircuito e, di conseguenza, un incendio. La scelta più corretta sarebbe la sezione del filo in base al carico, che si riflette nelle tabelle seguenti.
La sezione trasversale del cavo è l'area tagliata del nucleo che trasporta corrente. Se la sezione del nucleo è rotonda (come nella maggior parte dei casi) e consiste di un filo, l'area/sezione è determinata dalla formula per l'area del cerchio. Se ci sono molti fili nel nucleo, la sezione trasversale sarà la somma delle sezioni trasversali di tutti i fili di questo nucleo.
I valori trasversali sono standardizzati in tutti i paesi e gli standard dell'ex CSI e dell'Europa in questa parte coincidono completamente. Nel nostro Paese il documento che regola questa materia sono le “Regole per la costruzione di impianti elettrici” o in breve - PUE.
La sezione del cavo viene scelta in base ai carichi utilizzando apposite tabelle denominate “Carichi di corrente ammissibili sul cavo”. Se non hai voglia di comprendere queste tabelle, ti basti sapere che è consigliabile utilizzare un cavo in rame con sezione 1,5-2,5 mm² per le prese e 1,0-1,5 mm² per l'illuminazione.
Per introdurre una fase in un normale appartamento di 2-3 locali, 6,0 mm² sono sufficienti. Tuttavia, i vostri 40-80 m² non possono ospitare apparecchiature più grandi, anche tenendo conto della stufa elettrica.
Molti elettricisti, per "stimare" la sezione richiesta, ritengono che 1 mm² di filo di rame possa far passare attraverso se stesso 10 A di corrente elettrica: di conseguenza, 2,5 mm² di rame possono far passare 25 A e 4,0 mm² - 40 A, ecc. Se analizzi un po' la tabella di selezione della sezione dei cavi, vedrai che questo metodo è adatto solo per stima e solo per cavi con sezione non superiore a 6,0 mm².
Di seguito è riportata una tabella sintetica per la scelta delle sezioni dei cavi fino a 35 mm² in funzione dei carichi di corrente. Per vostra comodità, qui viene indicata la potenza totale delle apparecchiature elettriche per il consumo monofase (220 V) e trifase (380 V).
Quando si posa il cavo in un tubo (cioè in spazi chiusi), i possibili carichi di corrente sul cavo dovrebbero essere inferiori rispetto a quando lo si posa all'aperto. Ciò è dovuto al fatto che il cavo si riscalda durante il funzionamento e il trasferimento di calore nel muro o nel terreno è molto inferiore rispetto allo spazio aperto.
Quando il carico viene chiamato kW, parliamo del carico totale. Quelli. per un consumatore monofase, il carico verrà indicato per una fase e per un consumatore trifase, in totale per tutti e tre. Quando il valore del carico è espresso in ampere (A), parliamo sempre del carico su un nucleo (o fase).
Tabella di carico per sezione del cavo:
| Sezione del cavo, mm² | Aperto | Installato in un tubo | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| rame | alluminio | rame | alluminio | |||||||||
| corrente, A | potenza, kWt | corrente, A | potenza, kWt | corrente, A | potenza, kWt | corrente, A | potenza, kWt | |||||
| 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | 220 V | 380 V | |||||
| 0.5 | 11 | 2.4 | ||||||||||
| 0.75 | 15 | 3.3 | ||||||||||
| 1 | 17 | 3.7 | 6.4 | 14 | 3 | 5.3 | ||||||
| 1.5 | 23 | 5 | 8.7 | 15 | 3.3 | 5.7 | ||||||
| 2.5 | 30 | 6.6 | 11 | 24 | 5.2 | 9.1 | 21 | 4.6 | 7.9 | 16 | 3.5 | 6 |
| 4 | 41 | 9 | 15 | 32 | 7 | 12 | 27 | 5.9 | 10 | 21 | 4.6 | 7.9 |
| 6 | 50 | 11 | 19 | 39 | 8.5 | 14 | 34 | 7.4 | 12 | 26 | 5.7 | 9.8 |
| 10 | 80 | 17 | 30 | 60 | 13 | 22 | 50 | 11 | 19 | 38 | 8.3 | 14 |
| 16 | 100 | 22 | 38 | 75 | 16 | 28 | 80 | 17 | 30 | 55 | 12 | 20 |
| 25 | 140 | 30 | 53 | 105 | 23 | 39 | 100 | 22 | 38 | 65 | 14 | 24 |
| 35 | 170 | 37 | 64 | 130 | 28 | 49 | 135 | 29 | 51 | 75 | 16 | 28 |
Per calcolare autonomamente la sezione del cavo richiesta, ad esempio per l'ingresso in una casa, è possibile utilizzare un calcolatore di cavi o selezionare la sezione trasversale richiesta dalla tabella.
Questa tabella si applica a cavi e fili con isolamento in gomma e plastica. Si tratta di marchi diffusi come: PVS, GDP, VPP, PPV, APPV, VVG. AVVG e molti altri. I cavi isolati in carta hanno la propria tabella, mentre i cavi e i bus non isolati hanno la propria.
Nel calcolare la sezione del cavo, lo specialista deve tenere conto anche delle modalità di posa del cavo: in passerelle, in fasci, ecc.
- Inoltre, i valoridelle tabelle sui carichi di corrente ammessi devono essere adeguati ai seguenti fattori di riduzione:
- fattore di correzione corrispondente alla sezione del cavo e alla sua posizione nel blocco;
- fattore di correzione per la temperatura ambiente;
- fattore correttivo per cavi interrati;
- fattore di correzione per un diverso numero di cavi operativi posati nelle vicinanze.
Calcolo della sezione del filo
Cominciamo non con una tabella, ma con un calcolo. Cioè, ogni persona, senza avere Internet a portata di mano, dove il PUE con tabelle è disponibile gratuitamente, può determinare autonomamente la sezione del cavo in base alla corrente. Per fare questo avrai bisogno di un calibro e di una formula.
Se consideriamo la sezione del cavo, si tratta di un cerchio con un certo diametro.
Esiste una formula per l'area di un cerchio: S= 3,14*D²/4, dove 3,14 è il numero di Archimede, “D” è il diametro del nucleo misurato. La formula può essere semplificata: S=0,785*D².
Se il filo è composto da più nuclei, viene misurato il diametro di ciascuno, viene calcolata l'area, quindi tutti gli indicatori vengono riassunti. Come calcolare la sezione trasversale di un cavo se ciascun nucleo è costituito da più fili sottili?
Il processo diventa un po’ più complicato, ma non molto. Per fare ciò, dovrai contare il numero di fili in un nucleo, misurare il diametro di un filo, calcolare la sua area utilizzando la formula descritta e moltiplicare questa cifra per il numero di fili. Questa sarà la sezione trasversale di un nucleo. Ora devi moltiplicare questo valore per il numero di core.
Se non vuoi contare i fili e misurarne le dimensioni, devi solo misurare il diametro di un nucleo, composto da più fili. È necessario prendere le misure con attenzione per non schiacciare il nucleo. Tieni presente che questo diametro non è esatto perché c'è spazio tra i fili.
Relazione tra corrente e sezione trasversale
Per capire come funziona un cavo elettrico, è necessario ricordare un normale tubo dell'acqua. Maggiore è il suo diametro, maggiore sarà la quantità di acqua che lo attraverserà. È lo stesso con i fili.
Maggiore è la loro area, maggiore è la corrente che li attraversa, maggiore è il carico che un tale filo può sopportare. In questo caso, il cavo non si surriscalderà, che è il requisito più importante delle norme di sicurezza antincendio.
Pertanto, la sezione trasversale - la connessione corrente è il criterio principale utilizzato nella selezione dei cavi elettrici nel cablaggio. Pertanto, è necessario prima capire quanti elettrodomestici e quale potenza totale saranno collegati a ciascun circuito.
| Sezione del conduttore del filo, mm 2 | Conduttori in rame | Conduttori in alluminio | ||
|---|---|---|---|---|
| Corrente, A | Potenza, W | Corrente, A | Potenza, W | |
| 0.5 | 6 | 1300 | ||
| 0.75 | 10 | 2200 | ||
| 1 | 14 | 3100 | ||
| 1.5 | 15 | 3300 | 10 | 2200 |
| 2 | 19 | 4200 | 14 | 3100 |
| 2.5 | 21 | 4600 | 16 | 3500 |
| 4 | 27 | 5900 | 21 | 4600 |
| 6 | 34 | 7500 | 26 | 5700 |
| 10 | 50 | 11000 | 38 | 8400 |
| 16 | 80 | 17600 | 55 | 12100 |
| 25 | 100 | 22000 | 65 | 14300 |
Ad esempio, la cucina deve essere dotata di frigorifero, forno a microonde, macinacaffè e caffettiera, bollitore elettrico e talvolta lavastoviglie. Cioè, tutti questi dispositivi possono essere accesi contemporaneamente allo stesso tempo. Pertanto, nei calcoli viene utilizzata la potenza totale della stanza.
Puoi scoprire il consumo energetico di ciascun dispositivo dal passaporto del prodotto o sull'etichetta.
- Ad esempio, ne elenchiamo alcuni:
- Bollitore – 1-2 kW.
- Microonde e tritacarne 1,5-2,2 kW.
- Macinacaffè e caffettiera – 0,5-1,5 kW.
- Frigorifero 0,8 kW.
Dopo aver scoperto la potenza che agirà sul cablaggio, è possibile selezionarne la sezione dalla tabella. Non considereremo tutti gli indicatori in questa tabella, mostreremo quelli che prevalgono nella vita di tutti i giorni.
Prima di passare al contenuto principale bisogna capire cosa vogliamo ancora calcolare, la sezione di un filo o di un cavo, quali sono le differenze tra l'uno e l'altro!? Nonostante il fatto che la persona media usi queste due parole come sinonimi, intendendo con ciò qualcosa di proprio, ma se siamo meticolosi, c'è comunque una differenza.
Quindi un filo è un nucleo conduttivo, sia esso un singolo nucleo o un insieme di conduttori, isolato in un dielettrico, in una guaina. Ma un cavo è già composto da diversi fili simili riuniti in un unico insieme, nella propria guaina protettiva e isolante. Per farti capire meglio di cosa si tratta, dai un'occhiata all'immagine.
Quindi, ora sappiamo che dobbiamo calcolare esattamente la sezione trasversale del filo, cioè un elemento conduttivo, e il secondo si allontanerà già dal carico, tornando all'alimentatore.
Tuttavia, a volte noi stessi dimentichiamo noi stessi non meglio di te, quindi se ci sorprendi dal fatto che da qualche parte incontri ancora la parola cavo, allora non considerarla ignoranza, gli stereotipi fanno il loro lavoro.
Selezione del cavo
È meglio realizzare il cablaggio interno utilizzando fili di rame. Sebbene quelli in alluminio non siano inferiori a loro. Ma c'è una sfumatura qui, che è associata alla corretta connessione delle sezioni. Come dimostra la pratica, le connessioni spesso falliscono a causa dell'ossidazione del filo di alluminio.
Un'altra domanda è quale cavo scegliere: unipolare o flessibile? Il single-core ha una migliore conduttività di corrente, quindi è consigliato per l'uso nei cavi elettrici domestici. Multicore ha un'elevata flessibilità, che gli consente di essere piegato più volte nello stesso punto senza compromettere la qualità.
Singolo o incagliato
Quando si installano cavi elettrici, vengono solitamente utilizzati fili e cavi dei marchi PVS, VVGng, PPV, APPV. Questo elenco contiene sia cavi flessibili che cavi monocore.
Qui vorremmo dirvi una cosa. Se il cablaggio non si muove, cioè non è una prolunga o un punto di piegatura che cambia costantemente posizione, è preferibile utilizzare un monocore.
Ti chiederai perché? È semplice! Non importa quanto bene siano posati i conduttori nella treccia isolante protettiva, sotto di essa entrerà comunque aria contenente ossigeno. Si verifica l'ossidazione della superficie del rame.
Di conseguenza, se ci sono molti conduttori, l’area di ossidazione è molto più grande, il che significa che la sezione trasversale che trasporta corrente “si scioglie” molto di più. Sì, questo è un processo lungo, ma non pensiamo che cambierai spesso il cablaggio. Più lavora, meglio è.
Questo effetto di ossidazione sarà particolarmente pronunciato ai bordi del taglio del cavo, in ambienti con sbalzi di temperatura e elevata umidità. Quindi ti consigliamo vivamente di utilizzare monocore! La sezione trasversale di un cavo o filo monopolare cambierà leggermente nel tempo e questo è molto importante per i nostri calcoli successivi.
Rame o alluminio
Nell'URSS, la maggior parte degli edifici residenziali erano dotati di cavi in alluminio: questa era una sorta di norma, standard e persino dogma. No, questo non significa affatto che il paese fosse povero e che mancasse il rame. Anche in alcuni casi è il contrario.
Ma a quanto pare i progettisti delle reti elettriche hanno deciso che avrebbero potuto risparmiare molto dal punto di vista economico se avessero utilizzato l'alluminio anziché il rame. In effetti, il ritmo di costruzione è stato enorme; basti ricordare gli edifici di Krusciov, in cui vive ancora metà del paese, il che significa che l’effetto di tale risparmio è stato significativo. Non ci sono dubbi su questo.
Tuttavia, oggi le realtà sono diverse e nei nuovi locali residenziali non viene utilizzato il cablaggio in alluminio, ma solo il rame. Ciò si basa sulle regole del PUE, clausola 7.1.34 “Cavi e fili con conduttori in rame devono essere utilizzati negli edifici...”.
Pertanto, sconsigliamo vivamente di sperimentare e provare l'alluminio. I suoi svantaggi sono evidenti. I fili di alluminio non possono essere saldati e sono anche molto difficili da saldare; di conseguenza, i contatti nelle scatole di giunzione potrebbero rompersi nel tempo. L'alluminio è molto fragile, due o tre pieghe e il filo cade.
Ci saranno problemi costanti nel collegarlo a prese e interruttori. Ancora una volta, se parliamo di potenza condotta, un filo di rame con la stessa sezione dell'alluminio è di 2,5 mm2. consente una corrente continua di 19 A e per il rame 25 A. Qui la differenza è superiore a 1 kW.
Quindi ripetiamolo ancora: solo rame! Inoltre procederemo dal fatto che stiamo calcolando la sezione trasversale del filo di rame, ma nelle tabelle daremo anche valori per l'alluminio. Non si sa mai.
Perché viene effettuato il calcolo?
Fili e cavi che trasportano corrente elettrica sono la parte più importante del cablaggio elettrico.
La sezione del filo deve essere calcolata per garantire che il filo selezionato soddisfi tutti i requisiti di affidabilità e funzionamento sicuro del cablaggio elettrico.
Il funzionamento sicuro è che se si sceglie una sezione trasversale che non corrisponde ai suoi carichi attuali, ciò comporterà un eccessivo surriscaldamento del filo, fusione dell'isolamento, cortocircuito e incendio.
Pertanto, la questione della scelta della sezione del filo deve essere presa molto sul serio.
Cosa hai bisogno di sapere
L'indicatore principale con cui viene calcolato un filo è il suo carico di corrente consentito a lungo termine. In poche parole, questa è la quantità di corrente che è in grado di passare per un lungo periodo.
Per trovare il valore della corrente nominale, è necessario calcolare la potenza di tutti gli apparecchi elettrici collegati in casa. Consideriamo un esempio di calcolo della sezione del filo per un normale bilocale.
Tabella potenza/corrente assorbita degli elettrodomestici
| apparecchio elettrico | Consumo energetico, W | Forza attuale, A |
|---|---|---|
| Lavatrice | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| vasca idromassaggio | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Riscaldamento elettrico a pavimento | 800 – 1400 | 3,6 – 6,4 |
| Stufa elettrica fissa | 4500 – 8500 | 20,5 – 38,6 |
| microonde | 900 – 1300 | 4,1 – 5,9 |
| Lavastoviglie | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Congelatori, frigoriferi | 140 – 300 | 0,6 – 1,4 |
| Tritacarne elettrico | 1100 – 1200 | 5,0 – 5,5 |
| Bollitore elettrico | 1850 – 2000 | 8,4 – 9,0 |
| Caffettiera elettrica | 630 – 1200 | 3,0 – 5,5 |
| Spremiagrumi | 240 – 360 | 1,1 – 1,6 |
| Tostapane | 640 – 1100 | 2,9 – 5,0 |
| Miscelatore | 250 – 400 | 1,1 – 1,8 |
| Asciugacapelli | 400 – 1600 | 1,8 – 7,3 |
| Ferro | 900 –1700 | 4,1 – 7,7 |
| Aspirapolvere | 680 – 1400 | 3,1 – 6,4 |
| Fan | 250 – 400 | 1,0 – 1,8 |
| tv | 125 – 180 | 0,6 – 0,8 |
| Apparecchiature radiofoniche | 70 – 100 | 0,3 – 0,5 |
| Dispositivi di illuminazione | 20 – 100 | 0,1 – 0,4 |
Una volta nota la potenza, il calcolo della sezione trasversale di un filo o di un cavo si riduce a determinare l'intensità di corrente in base a tale potenza. Puoi trovare la forza attuale usando la formula:
1) Formula per il calcolo della corrente per una rete monofase 220 V:
calcolo della corrente per una rete monofase
dove P è la potenza totale di tutti gli apparecchi elettrici, W;
U: tensione di rete, V;
CI = 0,75 - coefficiente di simultaneità;
cos per elettrodomestici - per elettrodomestici.
2) Formula per il calcolo della corrente in una rete trifase 380 V:
calcolo della corrente per una rete trifase
Conoscendo l'entità della corrente, la sezione del filo si trova dalla tabella. Se si scopre che i valori correnti calcolati e tabulati non coincidono, in questo caso viene selezionato il valore maggiore più vicino. Ad esempio, il valore di corrente calcolato è 23 A, selezioniamo dalla tabella quello più vicino più grande, 27 A - con una sezione trasversale di 2,5 mm2.
Quale filo è meglio usare
Oggi, per l'installazione di cavi elettrici sia aperti che nascosti, i fili di rame sono, ovviamente, molto popolari.
- Il rame, rispetto all’alluminio, è più efficace:
- è più resistente, più morbido e non si rompe nei punti di flessione rispetto all'alluminio;
- meno suscettibile alla corrosione e all'ossidazione. Quando si collega l'alluminio in una scatola di giunzione, i punti di torsione si ossidano nel tempo, provocando la perdita di contatto;
- La conduttività del rame è superiore a quella dell'alluminio; a parità di sezione, un filo di rame può sopportare un carico di corrente maggiore rispetto all'alluminio.
Lo svantaggio dei fili di rame è il loro costo elevato. Il loro costo è 3-4 volte superiore a quelli in alluminio. Sebbene i fili di rame siano più costosi, sono comunque più comuni e apprezzati nell'uso rispetto ai fili di alluminio.
Calcolo della sezione trasversale di fili e cavi in rame
Dopo aver calcolato il carico e deciso il materiale (rame), consideriamo un esempio di calcolo della sezione trasversale dei cavi per singoli gruppi di consumatori, utilizzando l'esempio di un appartamento di due stanze.
Come sapete, l'intero carico è diviso in due gruppi: alimentazione e illuminazione.
Nel nostro caso il carico elettrico principale sarà il gruppo prese installato in cucina e bagno. Poiché lì è installata l'attrezzatura più potente (bollitore elettrico, forno a microonde, frigorifero, caldaia, lavatrice, ecc.).
Per questo gruppo di prese selezioniamo un filo con una sezione trasversale di 2,5 mm2. A condizione che il carico di energia venga distribuito su diverse prese. Cosa significa? Ad esempio, in cucina, per collegare tutti gli elettrodomestici, sono necessarie 3-4 prese collegate con filo di rame con una sezione di 2,5 mm2 ciascuna.
Se tutte le apparecchiature sono collegate tramite un'unica presa, la sezione di 2,5 mm2 non sarà sufficiente, in questo caso è necessario utilizzare un cavo con una sezione di 4-6 mm2. Nei soggiorni per alimentare le prese è possibile utilizzare un filo con sezione di 1,5 mm2, ma la scelta finale dovrà essere fatta dopo opportuni calcoli.
L'intero carico luminoso è alimentato da un cavo con sezione di 1,5 mm2.
È necessario comprendere che la potenza nelle diverse sezioni del cablaggio elettrico sarà diversa e, di conseguenza, anche la sezione trasversale dei cavi di alimentazione sarà diversa. Il suo maggior valore sarà nella sezione introduttiva dell'appartamento, poiché l'intero carico lo attraversa. La sezione trasversale del cavo di alimentazione in ingresso è selezionata 4 - 6 mm2.
Durante l'installazione di cavi elettrici, vengono utilizzati fili e cavi dei marchi PVS, VVGng, PPV, APPV.
Selezione della sezione del cavo in base alla potenza
Ora arriviamo all'essenza del nostro articolo. Tuttavia, tutto ciò che è stato riportato sopra non può mancare, il che significa che non potevamo rimanere in silenzio.
Se proviamo a presentare l'idea in modo logico e semplice, attraverso ciascuna sezione trasversale convenzionale di un conduttore può passare una corrente di una certa intensità. Questa conclusione è abbastanza logica e ora non resta che scoprire questi rapporti e correlarli per diversi diametri di filo, in base alla serie tipologica.
Inoltre non si può ignorare che qui, nel calcolo della sezione trasversale attuale, entra in gioco anche la temperatura. Sì, questo è un nuovo componente: la temperatura. È lei che può influenzare la sezione trasversale. Come e perché, scopriamolo.Conosciamo tutti il moto browniano. Sul costante spostamento degli ioni in un reticolo cristallino. Tutto questo avviene in tutti i materiali, compresi i conduttori. Maggiore è la temperatura, maggiori saranno le vibrazioni degli ioni all'interno del materiale. E sappiamo che la corrente è il movimento diretto delle particelle.
Quindi, il movimento diretto delle particelle entrerà in collisione con gli ioni nel reticolo cristallino, il che porterà ad un aumento della resistenza alla corrente.
Maggiore è la temperatura, maggiore è la resistenza elettrica del conduttore. Pertanto, per impostazione predefinita, la sezione del filo per una determinata corrente viene presa a temperatura ambiente, ovvero a 18 gradi Celsius. È a questa temperatura che nelle tabelle sono riportati tutti i valori di riferimento, compresa la nostra.
Nonostante non consideriamo i fili di alluminio come fili per il cablaggio elettrico, almeno in un appartamento, vengono comunque utilizzati in molti luoghi. Diciamo per il cablaggio su strada. Ecco perché presenteremo anche i valori della sezione trasversale e delle dipendenze della corrente per i fili di alluminio.
Quindi, per rame e alluminio ci saranno i seguenti indicatori della dipendenza della sezione trasversale del filo (cavo) dalla corrente (potenza). Consultare tabella.
Dal 2001 i fili di alluminio non vengono utilizzati per il cablaggio negli appartamenti. (PUE)
Sì, qui, come ha notato il nostro lettore, in realtà non abbiamo fornito calcoli, ma solo dati di riferimento, tabulati, basati su questi calcoli. Ma osiamo dirti che per i calcoli è necessario passare attraverso molte formule e indicatori. A partire dalla temperatura, resistività, densità di corrente e simili.
Pertanto, lasceremo tali calcoli agli specialisti. Va notato che non sono definitivi, poiché possono variare leggermente a seconda dello standard del materiale e della riserva attuale del filo utilizzato nei diversi paesi.
Ma ciò di cui vorremmo parlare anche è la conversione della sezione del filo in diametro. Ciò è necessario quando è presente un filo, ma per qualche motivo non è presente alcun segno su di esso. In questo caso la sezione può essere calcolata dal diametro del filo e viceversa dal diametro della sezione.
Sezioni trasversali comuni per il cablaggio in un appartamento
Abbiamo parlato molto di nomi, materiali, caratteristiche individuali e persino di temperatura, ma abbiamo perso di vista le circostanze della vita.
Pertanto, se assumi un elettricista per condurre il cablaggio nelle stanze del tuo appartamento o casa, solitamente vengono accettati i seguenti valori. Per l'illuminazione, la sezione del filo è presa a 1,5 mm 2 e per le prese a 2,5 mm 2.
Se il cablaggio è destinato al collegamento di caldaie, stufe, stufe, la sezione trasversale del filo (cavo) è già calcolata individualmente.
Selezione della sezione del filo in base al numero di consumatori
Quello che volevo anche dire è che è meglio utilizzare più linee elettriche indipendenti per ogni stanza di una stanza o di un appartamento. Pertanto, non utilizzerai un filo con una sezione di 10 mm 2 per l'intero appartamento, indirizzato a tutte le stanze, da cui ci sono i rubinetti.
Tale filo arriverà e poi da esso, in base alla potenza del carico consumato, verranno instradate le sezioni di filo selezionate per ciascuna delle stanze.
Schema elettrico tipico di un appartamento o di una casa con stufa elettrica (indicando la sezione del cavo per gli elettrodomestici)
Carichi di corrente nelle reti CC
Nelle reti con corrente continua la sezione trasversale viene calcolata in modo leggermente diverso. La resistenza di un conduttore alla tensione continua è molto più elevata che alla corrente alternata (in corrente alternata la resistenza fino a 100 m di lunghezza viene generalmente trascurata).
Inoltre, per i consumatori DC, di norma, è molto importante che la tensione alle estremità non sia inferiore a 0,5 V (per i consumatori AC, come è noto, sono accettabili fluttuazioni di tensione entro il 10% in qualsiasi direzione).
Esiste una formula che determina quanto diminuirà la tensione alle estremità rispetto alla tensione di base, a seconda della lunghezza del conduttore, della sua resistività e della corrente nel circuito:
U = ((p l) / S) I
- Dove:
- U—Tensione CC, V
- p—resistività del filo, Ohm*mm2/m
- l - lunghezza del filo, m
- S - area della sezione trasversale, mm2
- I - forza attuale, A
Conoscendo i valori di questi indicatori, è abbastanza facile calcolare la sezione trasversale necessaria: utilizzando il metodo di sostituzione o utilizzando semplici operazioni aritmetiche su questa equazione.
Se la caduta di tensione CC ai capi non ha importanza, per selezionare la sezione trasversale è possibile utilizzare la tabella per la corrente alternata, ma allo stesso tempo regolare i valori di corrente del 15% verso una diminuzione, ad es. con corrente continua la sezione dei cavi di riferimento può portare una corrente inferiore del 15% rispetto a quella indicata in tabella.
Una regola simile vale anche per la scelta degli interruttori per reti in corrente continua, ad esempio: per circuiti con carico di 25A è necessario prendere un interruttore di potenza inferiore del 15%; nel nostro caso la precedente dimensione standard degli l'interruttore automatico è adatto - 20 A.
Il cavo che trasmette la corrente elettrica è uno degli elementi più importanti della rete elettrica. Se il cavo si guasta, il funzionamento dell'intero sistema diventa impossibile, pertanto, per evitare guasti, nonché il rischio di incendio dovuto al surriscaldamento, è necessario effettuare un calcolo accurato della sezione trasversale del cavo per il carico.
Questo calcolo dà fiducia nel funzionamento sicuro e affidabile della rete e dei dispositivi, ma, soprattutto, nella sicurezza delle persone.
La scelta di una sezione trasversale insufficiente per il carico di corrente porta al surriscaldamento, alla fusione e al danneggiamento dell'isolamento e questo, a sua volta, porta a un cortocircuito e persino a un incendio. Quindi ci sono molti motivi per eseguire calcoli e selezionare attentamente il cavo appropriato.
Cosa è necessario per i calcoli del carico
L'indicatore principale che aiuta a calcolare la sezione trasversale e la marca del cavo è il carico continuo massimo consentito (corrente). In parole povere, questa è la quantità di corrente che il cavo è in grado di passare nelle condizioni della sua installazione senza surriscaldarsi per un tempo sufficientemente lungo.
Ciò richiede una semplice somma aritmetica delle potenze di tutti gli apparecchi elettrici che verranno collegati alla rete.
Il prossimo passo importante per raggiungere la sicurezza è calcolare la sezione trasversale del cavo per il carico, per il quale è necessario calcolare la resistenza attuale utilizzando la formula:
Per una rete monofase 220 V:
- Dove:
- P è la potenza totale di tutti gli apparecchi elettrici, W;
- U: tensione di rete, V;
- COSφ - fattore di potenza.
Per una rete trifase con una tensione di 380 V:
Dopo aver ricevuto il valore esatto della corrente, è necessario fare riferimento alle tabelle che consentono di trovare un cavo o un filo della sezione e del materiale richiesti. Ma se il valore di corrente ottenuto non coincide esattamente con il valore della tabella, non è necessario "salvare", ma piuttosto scegliere il valore più vicino, ma maggiore, della sezione del cavo.
Esempio: con una tensione di rete di 220 V, il valore di corrente risultante era di 22 A, il valore maggiore più vicino (27 A) è un filo di rame o un cavo di rame con una sezione trasversale di 2,5 mm quadrati. Ciò significa che la scelta ottimale sarebbe proprio un cavo di questo tipo e non con una sezione trasversale di 1,5 mm quadrati, che ha una corrente continua consentita di 19 A.| Sezione attuale conduttivo vissuto, mm | Conduttori in rame di fili e cavi | |||
|---|---|---|---|---|
| Voltaggio 220V | Voltaggio 380V | |||
| Corrente, A | potenza, kWt | Corrente, A | potenza, kWt | |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
| 16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
| 50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
| 70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
| 95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
| 120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Se si sceglie un cavo con nuclei in alluminio, è meglio prendere una sezione trasversale del nucleo di 4 mm quadrati anziché 2,5.
| Sezione attuale conduttivo vissuto, mm | Conduttori in alluminio di fili e cavi | |||
|---|---|---|---|---|
| Voltaggio 220V | Voltaggio 380V | |||
| Corrente, A | potenza, kWt | Corrente, A | potenza, kWt | |
| 2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132 |
Calcolo per i locali
Il calcolo precedente ha permesso di calcolare con precisione il materiale e la sezione trasversale del cavo di ingresso attraverso il quale scorrerà il carico massimo totale. Ora dovresti fare calcoli simili per ogni stanza e i suoi gruppi. Ed ecco perché: il carico sui gruppi di prese può variare in modo significativo.
Pertanto, le prese con lavatrice e asciugacapelli collegati vengono caricate molto di più rispetto alla presa per un mixer e una caffettiera in cucina. Pertanto, non dovresti "semplificare" il compito posando un filo con una sezione di 2,5 metri quadrati sulle prese senza esitazione, poiché a volte questo semplicemente non è sufficiente.
Va ricordato che il carico totale nella stanza è costituito da 1) alimentazione e 2) illuminazione. E se tutto è chiaro con il carico di illuminazione, viene eseguito con un filo di rame con una sezione quadrata di 1,5 mm, quindi con le prese non è così semplice.
Va ricordato che solitamente la cucina e il bagno sono le linee più “cariche”, poiché è qui che si trovano il frigorifero, il bollitore elettrico, il bollitore, il forno a microonde e talvolta la lavatrice. Pertanto è meglio distribuire questo carico tra diversi gruppi di prese, piuttosto che utilizzare un blocco di 5-6 prese.
A volte si sente dire dagli "esperti" che per le prese nelle altre stanze è sufficiente "un cavo e mezzo", ma metteresti in evidenza quelle strisce nere visibili da sotto la carta da parati che lascia un cavo bruciato dopo aver acceso una stufa a olio o Ventola di riscaldamento? !
- Le marche più comuni di fili e cavi:
- PPV - rame piatto bipolare o tripolare con isolamento semplice per la posa di cavi aperti nascosti o fissi;
- APPV - piatto in alluminio bipolare o tripolare con isolamento semplice per la posa di cavi a giorno nascosti o fissi;
- PVA - rame tondo, numero di nuclei - fino a cinque, con doppio isolamento per la posa di cavi aperti e nascosti;
- SHVVP – rame tondo con conduttori twistati, doppio isolamento, flessibile, per il collegamento degli elettrodomestici alle fonti di alimentazione;
- VVG - cavo tondo in rame, fino a quattro conduttori con doppio isolamento per posa interrata;
- GDP - cavo unipolare rotondo in rame con doppio isolamento in PVC (polivinilcloruro), P - piatto (i conduttori che trasportano corrente si trovano sullo stesso piano).
Il comfort e la sicurezza in casa dipendono dalla corretta scelta della sezione dei cavi elettrici. In caso di sovraccarico, il conduttore si surriscalda e l'isolamento potrebbe sciogliersi, provocando un incendio o un cortocircuito. Ma non è vantaggioso prendere una sezione trasversale più grande del necessario, poiché il prezzo del cavo aumenta.
In generale, viene calcolato in base al numero di consumatori, per i quali viene prima determinata la potenza totale utilizzata dall'appartamento, quindi moltiplicare il risultato per 0,75. Il PUE utilizza una tabella di carichi lungo la sezione trasversale del cavo. Da esso puoi facilmente determinare il diametro dei nuclei, che dipende dal materiale e dalla corrente che passa. Di norma vengono utilizzati conduttori in rame.
La sezione trasversale del conduttore del cavo deve corrispondere esattamente a quella calcolata, nella direzione di aumentare la gamma di dimensioni standard. È più pericoloso quando viene sottovalutato. Quindi il conduttore si surriscalda costantemente e l'isolamento fallisce rapidamente. E se installi quello appropriato, si attiverà frequentemente.
Se la sezione del filo aumenta, costerà di più. Sebbene sia necessaria una certa riserva, poiché in futuro, di norma, è necessario collegare nuove apparecchiature. Si consiglia di utilizzare un fattore di sicurezza di circa 1,5.
Calcolo della potenza totale
L'energia totale consumata dall'appartamento ricade sull'ingresso principale, che entra nel quadro di distribuzione e dopo si dirama nelle linee:
- illuminazione;
- gruppi di prese;
- singoli potenti apparecchi elettrici.
Pertanto la sezione più grande del cavo di alimentazione si trova in ingresso. Sulle linee in uscita diminuisce in funzione del carico. Innanzitutto, viene determinata la potenza totale di tutti i carichi. Ciò non è difficile, poiché è indicato sugli alloggiamenti di tutti gli elettrodomestici e sui loro passaporti.
Tutti i poteri si sommano. I calcoli vengono eseguiti in modo simile per ciascun circuito. Gli esperti suggeriscono di moltiplicare l'importo per 0,75. Ciò è spiegato dal fatto che non tutti i dispositivi sono collegati alla rete contemporaneamente. Altri suggeriscono di scegliere una sezione più ampia. Per questo motivo viene creata una riserva per la successiva messa in servizio di ulteriori dispositivi elettrici che potrebbero essere acquistati in futuro. Va notato che questa opzione di calcolo del cavo è più affidabile.
Come determinare la sezione trasversale del filo?
Tutti i calcoli includono la sezione trasversale del cavo. È più semplice determinarlo in base al diametro se si utilizzano le formule:
- S=π D²/4;
- D= √(4×S/π).
Dove π = 3,14.
S = N×D²/1,27.
I fili intrecciati vengono utilizzati laddove è richiesta flessibilità. Per le installazioni permanenti vengono utilizzati conduttori solidi più economici.
Come scegliere un cavo in base alla potenza?
Per selezionare il cablaggio utilizzare la tabella dei carichi relativa alla sezione dei cavi:
- Se la linea di tipo aperto è alimentata a 220 V e la potenza totale è di 4 kW, viene preso un conduttore di rame con una sezione trasversale di 1,5 mm². Questa dimensione viene solitamente utilizzata per il cablaggio dell'illuminazione.
- Con una potenza di 6 kW sono necessari conduttori di sezione maggiore: 2,5 mm². Il filo viene utilizzato per le prese a cui sono collegati gli elettrodomestici.
- Una potenza di 10 kW richiede l'utilizzo di un cablaggio da 6 mm². Di solito è destinato alla cucina, dove è collegata una stufa elettrica. La fornitura a tale carico avviene tramite una linea separata.
Quali cavi sono migliori?
Gli elettricisti conoscono bene i cavi del marchio tedesco NUM per uffici e abitazioni. In Russia producono marche di cavi che hanno caratteristiche inferiori, anche se possono avere lo stesso nome. Possono essere distinti da perdite composte nello spazio tra i nuclei o dalla sua assenza.
Il filo è prodotto monolitico e multifilo. Ogni nucleo, così come tutte le torsioni, è isolato esternamente con PVC e il materiale di riempimento tra di loro non è infiammabile:
- Pertanto il cavo NUM viene utilizzato all'interno, poiché l'isolamento all'esterno viene distrutto dalla luce solare.
- E come cavo interno, il cavo di marca VVG è ampiamente utilizzato. È economico e abbastanza affidabile. Non è consigliabile utilizzarlo per la posa nel terreno.
- Il filo del marchio VVG è piatto e rotondo. Non viene utilizzato alcun riempitivo tra i nuclei.
- realizzato con un involucro esterno che non favorisce la combustione. I nuclei sono realizzati fino ad una sezione trasversale di 16 mm² e oltre - settore.
- I marchi di cavi PVS e ShVVP sono realizzati multifilo e vengono utilizzati principalmente per il collegamento di elettrodomestici. Viene spesso utilizzato come cablaggio elettrico domestico. Si sconsiglia l'uso di conduttori multifilo all'aperto a causa della corrosione. Inoltre, l'isolamento piegato si romperà alle basse temperature.
- Sulla strada vengono posati sottoterra cavi armati e resistenti all'umidità AVBShv e VBShv. L'armatura è composta da due nastri di acciaio, che aumentano l'affidabilità del cavo e lo rendono resistente alle sollecitazioni meccaniche.
Determinazione del carico corrente
Un risultato più accurato si ottiene calcolando la sezione del cavo per potenza e corrente, dove i parametri geometrici sono legati a quelli elettrici.
Per il cablaggio domestico è necessario tenere conto non solo del carico attivo, ma anche del carico reattivo. La forza attuale è determinata dalla formula:
I = P/(U∙cosφ).
Il carico reattivo è creato da lampade fluorescenti e motori di apparecchi elettrici (frigorifero, aspirapolvere, utensili elettrici, ecc.).
Esempio attuale
Scopriamo cosa fare se è necessario determinare la sezione di un cavo in rame per il collegamento di elettrodomestici con una potenza totale di 25 kW e macchine trifase con una capacità di 10 kW. Questa connessione viene effettuata con un cavo a cinque conduttori posato nel terreno. Il cibo a casa viene da
Tenendo conto della componente reattiva, la potenza degli elettrodomestici e delle apparecchiature sarà:
- P la vita di tutti i giorni = 25/0,7 = 35,7 kW;
- Prev. = 10/0,7 = 14,3 kW.
Le correnti di ingresso sono determinate:
- Io la vita = 35,7 × 1000/220 = 162 A;
- io rev. = 14,3×1000/380 = 38 A.
Se i carichi monofase sono distribuiti uniformemente su tre fasi, una porterà la corrente:
io f = 162/3 = 54 A.
io f = 54 + 38 = 92 A.
Tutte le apparecchiature non funzioneranno contemporaneamente. Tenendo conto della riserva, ciascuna fase tiene conto della corrente:
io f = 92×0,75×1,5 = 103,5 A.
In un cavo a cinque conduttori vengono presi in considerazione solo i conduttori di fase. Per un cavo posato nel terreno è possibile determinare una sezione del conduttore di 16 mm² per una corrente di 103,5 A (tabella dei carichi per sezione del cavo).
Il calcolo raffinato della corrente consente di risparmiare denaro, poiché è necessaria una sezione trasversale più piccola. Con un calcolo più approssimativo della potenza del cavo, la sezione trasversale del nucleo sarà di 25 mm², che costerà di più.
Caduta di tensione sul cavo
I conduttori hanno una resistenza che deve essere presa in considerazione. Ciò è particolarmente importante per cavi di grande lunghezza o di piccola sezione. Sono stati stabiliti gli standard PES, secondo i quali la caduta di tensione sul cavo non deve superare il 5%. Il calcolo viene effettuato come segue.
- La resistenza del conduttore è determinata: R = 2×(ρ×L)/S.
- La caduta di tensione si trova: Cuscinetto a U. = I×R. In rapporto alla percentuale lineare sarà: U % = (U cadente / U lineare) × 100.
Nelle formule vengono utilizzate le seguenti notazioni:
- ρ - resistività, Ohm×mm²/m;
- S - area della sezione trasversale, mm².
Il coefficiente 2 mostra che la corrente scorre attraverso due fili.
Esempio di calcolo del cavo in base alla caduta di tensione
- La resistenza del filo è: R = 2(0,0175×20)/2,5 = 0,28 Ohm.
- Intensità attuale nel conduttore: I = 7000/220 = 31,8 A.
- Caduta di tensione sulla portante: Cuscinetto a U. = 31,8×0,28 = 8,9 V.
- Percentuale caduta di tensione: U% = (8,9/220)×100 = 4,1 %.
Il supporto è adatto alla saldatrice in conformità con i requisiti delle regole operative per gli impianti elettrici, poiché la percentuale di caduta di tensione ai suoi capi rientra nell'intervallo normale. Tuttavia, il suo valore sul filo di alimentazione rimane elevato, il che può influire negativamente sul processo di saldatura. Qui è necessario verificare il limite inferiore consentito della tensione di alimentazione per la saldatrice.
Conclusione
Per proteggere in modo affidabile il cablaggio elettrico dal surriscaldamento in caso di superamento prolungato della corrente nominale, le sezioni dei cavi vengono calcolate in base alle correnti ammissibili a lungo termine. Il calcolo è semplificato se viene utilizzata una tabella di carico per la sezione trasversale del cavo. Un risultato più accurato si ottiene se il calcolo viene effettuato in base al carico di corrente massimo. E per un funzionamento stabile ea lungo termine, nel circuito elettrico è installato un interruttore automatico.
La corretta selezione dei cavi per il ripristino o l'installazione del cablaggio elettrico garantisce il funzionamento impeccabile del sistema. I dispositivi riceveranno piena potenza. Non si verificherà alcun surriscaldamento dell'isolamento con conseguenti conseguenze distruttive. Un calcolo ragionevole della sezione trasversale del filo in base alla potenza eliminerà sia il rischio di accensione che i costi inutili per l'acquisto di fili costosi. Diamo un'occhiata all'algoritmo di calcolo.
In termini semplici, un cavo può essere paragonato a una tubazione che trasporta gas o acqua. Allo stesso modo, un flusso si muove lungo il suo nucleo, i cui parametri sono limitati dalla dimensione di un dato canale che trasporta corrente. La conseguenza della selezione errata della sua sezione trasversale sono due opzioni errate comuni:
- Il canale che trasporta la corrente è troppo stretto, per cui la densità di corrente aumenta in modo significativo. Un aumento della densità di corrente comporta il surriscaldamento dell'isolante, quindi il suo scioglimento. Come risultato dello scioglimento, come minimo appariranno punti "deboli" per perdite regolari e al massimo ci sarà un incendio.
- La vena è troppo larga, il che in realtà non è affatto male. Inoltre la presenza di spazio per il trasporto della corrente elettrica ha un effetto molto positivo sulla funzionalità e sulla durata operativa dei cablaggi. Tuttavia, le tasche del proprietario verranno alleggerite di una cifra pari a circa il doppio di quella effettivamente richiesta.
La prima delle opzioni errate è decisamente pericolosa e, nella migliore delle ipotesi, porterà ad un aumento delle bollette elettriche. La seconda opzione non è pericolosa, ma estremamente indesiderabile.
Percorsi "percorsi" dell'informatica
Tutti i metodi di calcolo esistenti si basano sulla legge di Ohm, secondo la quale la corrente moltiplicata per la tensione è uguale alla potenza. La tensione domestica è un valore costante, pari ai 220 V standard di una rete monofase, il che significa che nella leggendaria formula rimangono solo due variabili: corrente e potenza. Puoi e dovresti "ballare" nei calcoli da uno di essi. Utilizzando i valori calcolati del carico attuale e previsto nelle tabelle PUE, troveremo la dimensione della sezione trasversale richiesta.
Si prega di notare che la sezione trasversale del cavo è calcolata per le linee elettriche, vale a dire per i cavi alle prese. Le linee di illuminazione vengono posate a priori con un cavo con sezione tradizionale di 1,5 mm².
Se la stanza da allestire non dispone di un potente faretto da discoteca o di un lampadario che richiede un'alimentazione di 3,3 kW o più, non ha senso aumentare la sezione trasversale del nucleo del cavo di illuminazione. Ma la questione della coccarda è una questione puramente individuale, perché... Tandem disuguali come un asciugacapelli con scaldabagno o un bollitore elettrico con forno a microonde possono essere collegati alla stessa linea.
Per chi prevede di caricare la linea elettrica con piano cottura elettrico, boiler, lavatrice e simili apparecchiature “golose”, si consiglia di distribuire l'intero carico su più gruppi di prese.
Se tecnicamente non è possibile dividere il carico in gruppi, gli elettricisti esperti consigliano di posare senza problemi un cavo con una sezione del nucleo di rame di 4-6 mm². Perché con un nucleo in rame che trasporta corrente? Perché il rigido codice PUE vieta la posa di cavi con "riempimento" di alluminio negli alloggi e nei locali domestici utilizzati attivamente. Il rame elettrico ha molta meno resistenza, passa più corrente e non si riscalda come l'alluminio. I fili di alluminio vengono utilizzati nella costruzione di reti aeree esterne; in alcuni luoghi rimangono ancora nelle vecchie case.
Nota! L'area della sezione trasversale e il diametro del nucleo del cavo sono due cose diverse. Il primo è indicato in mm quadrati, il secondo semplicemente in mm. L'importante è non confondere!
Per cercare valori tabellari di potenza e corrente consentita, è possibile utilizzare entrambi gli indicatori. Se la tabella mostra la dimensione dell'area della sezione trasversale in mm², e conosciamo solo il diametro in mm, l'area deve essere trovata utilizzando la seguente formula:
Calcolo della dimensione della sezione in base al carico
Il modo più semplice per selezionare un cavo della dimensione richiesta è calcolare la sezione del cavo in base alla potenza totale di tutte le unità collegate alla linea.
L'algoritmo di calcolo è il seguente:
- Per prima cosa decidiamo quali unità possiamo presumibilmente utilizzare contemporaneamente. Ad esempio, mentre la caldaia è in funzione, improvvisamente vogliamo accendere il macinacaffè, l'asciugacapelli e la lavatrice;
- poi, secondo le schede tecniche o secondo le informazioni approssimative della tabella sottostante, ci limitiamo a sommare la potenza delle unità domestiche funzionanti contemporaneamente secondo i nostri piani;
- Supponiamo che in totale abbiamo 9,2 kW, ma questo valore specifico non è presente nelle tabelle PUE. Ciò significa che dovrai arrotondare per eccesso a un lato sicuro più alto, ad es. prendi il valore più vicino con un po' di potenza in eccesso. Questo sarà 10,1 kW e il valore della sezione trasversale corrispondente è 6 mm².
Dirigiamo tutti gli arrotondamenti verso l'alto. In linea di principio è possibile riassumere la potenza attuale indicata nelle schede tecniche. I calcoli e gli arrotondamenti per la corrente vengono eseguiti in modo simile.
Come calcolare la sezione trasversale attuale?
I valori della tabella non possono tenere conto delle caratteristiche individuali del dispositivo e del funzionamento della rete. La specificità delle tabelle è nella media. Non elencano i parametri delle correnti massime consentite per un particolare cavo, ma differiscono per prodotti di marche diverse. La tipologia della guarnizione viene affrontata molto superficialmente nelle tabelle. Per gli artigiani meticolosi che rifiutano il modo semplice di cercare nelle tabelle, è meglio utilizzare il metodo di calcolo della dimensione della sezione del filo in base alla corrente. Più precisamente, dalla sua densità.
Densità di corrente consentita e operativa
Cominciamo con la padronanza delle basi: ricorda in pratica l'intervallo derivato 6 - 10. Questi sono i valori ottenuti dagli elettricisti in molti anni di "prove sperimentali". L'intensità della corrente che scorre attraverso 1 mm² di nucleo in rame varia entro i limiti specificati. Quelli. un cavo con anima in rame di sezione 1 mm² senza surriscaldamenti e senza fusione dell'isolamento consente ad una corrente da 6 a 10 A di raggiungere facilmente il centralino in attesa. Scopriamo da dove viene e cosa significa la forcella dell'intervallo designata.
Secondo il codice delle leggi elettriche PUE, il 40% è assegnato al cavo per surriscaldamento non pericoloso per la sua guaina, il che significa:
- 6 A distribuiti per 1 mm² di nucleo percorso da corrente è la normale densità di corrente operativa. In queste condizioni il conduttore può lavorare a tempo indeterminato senza alcun vincolo temporale;
- Attraverso il conduttore possono fluire per breve tempo 10 A distribuiti per 1 mm² di nucleo di rame. Ad esempio, quando accendi il dispositivo.
Un flusso di energia di 12 A in un canale millimetrico di rame sarà inizialmente “affollato”. A causa dell'affollamento e dell'affollamento degli elettroni, la densità di corrente aumenterà. La temperatura del componente in rame aumenterà quindi, il che influenzerà inevitabilmente le condizioni del guscio isolante.
Si tenga presente che per un cavo con conduttore portante corrente in alluminio, la densità di corrente indica un intervallo di 4 - 6 Ampere per 1 mm² di conduttore.
Abbiamo scoperto che la densità di corrente massima per un conduttore in rame elettrico è di 10 A per un'area di sezione trasversale di 1 mm² e quella normale è di 6 A. Pertanto:
- un cavo con sezione conduttrice di 2,5 mm² sarà in grado di trasportare una corrente di 25 A in pochi decimi di secondo quando l'apparecchiatura è accesa;
- sarà in grado di trasmettere una corrente di 15A indefinitamente.
Le densità di corrente sopra indicate sono valide per il cablaggio aperto. Se il cavo viene posato in una parete, in una guaina metallica o, il valore della densità di corrente specificato deve essere moltiplicato per un fattore di correzione di 0,8. Ricorda un'altra sottigliezza nell'organizzazione del cablaggio aperto. Per motivi di resistenza meccanica, nei circuiti aperti non vengono utilizzati cavi con sezione inferiore a 4 mm².
Studio dello schema di calcolo
Non ci saranno più calcoli super complessi; calcolare il filo per il carico imminente è estremamente semplice.
- Innanzitutto, troviamo il carico massimo consentito. Per fare ciò riassumiamo la potenza dei dispositivi che intendiamo collegare contemporaneamente alla linea. Sommiamo, ad esempio, la potenza di una lavatrice 2000 W, un asciugacapelli 1000 W e un riscaldatore arbitrario 1500 W. Abbiamo ricevuto 4500 W o 4,5 kW.
- Quindi dividiamo il nostro risultato per la tensione standard di una rete domestica di 220 V. Otteniamo 20,45 ... A, arrotondando per eccesso a un numero intero, come previsto.
- Successivamente, introduciamo un fattore di correzione, se necessario. Il valore con il coefficiente sarà pari a 16,8, arrotondato 17 A, senza il coefficiente 21 A.
- Ricordiamo che abbiamo calcolato i parametri di potenza operativa, ma dobbiamo tenere conto anche del valore massimo consentito. Per fare ciò, moltiplichiamo l'intensità di corrente che abbiamo calcolato per 1,4, poiché la correzione per gli effetti termici è del 40%. Abbiamo ottenuto rispettivamente: 23,8 A e 29,4 A.
- Ciò significa che nel nostro esempio, per un funzionamento sicuro del cablaggio aperto, sarà necessario un cavo con una sezione trasversale superiore a 3 mm² e, per la versione nascosta, 2,5 mm².
Non dimentichiamo che, a causa di varie circostanze, a volte accendiamo più unità contemporaneamente di quanto ci aspettassimo. Che esistono anche lampadine e altri apparecchi che consumano poca energia. Facciamo scorta di qualche sezione di riserva in caso di aumento della flotta di elettrodomestici e, con i calcoli, optiamo per un acquisto importante.
Videoguida per calcoli accurati
Quale cavo è meglio acquistare?
Seguendo le rigide raccomandazioni del PUE, per la sistemazione dei beni personali acquisteremo prodotti via cavo con i "gruppi di lettere" NYM e VVG nella marcatura. Sono loro che non suscitano lamentele o cavilli da parte di elettricisti e vigili del fuoco. L'opzione NYM è un analogo dei prodotti VVG nazionali.
È preferibile che il cavo domestico sia accompagnato dall'indice NG, ciò significa che il cablaggio sarà resistente al fuoco. Se intendi posare la linea dietro un tramezzo, tra i travetti o sopra un controsoffitto, acquista prodotti a bassa emissione di fumi. Avranno l'indice LS.
Questo è un modo semplice per calcolare la sezione trasversale del conduttore del cavo. Le informazioni sui principi di calcolo ti aiuteranno a selezionare razionalmente questo importante elemento della rete elettrica. La dimensione necessaria e sufficiente del nucleo che trasporta corrente fornirà energia agli elettrodomestici e non causerà un incendio nel cablaggio.
I prodotti via cavo sono ora presentati sul mercato in una vasta gamma, la sezione trasversale dei conduttori varia da 0,35 mm2. e sopra, questo articolo fornirà un esempio calcolo della sezione del cavo.
Per calcolare la resistenza del conduttore è possibile utilizzare il calcolatore della resistenza del conduttore.
Sbagliato scelta della sezione del cavo per il cablaggio domestico, può portare ai seguenti risultati:
1. Un metro lineare di nucleo troppo spesso costerà di più, il che causerà un significativo "colpo" al budget.
2. I conduttori inizieranno presto a riscaldarsi e scioglieranno l'isolamento se viene selezionato il diametro sbagliato del conduttore (più piccolo del necessario) e ciò può portare presto ad un cortocircuito o alla combustione spontanea del cablaggio elettrico.
Per non sprecare denaro, è necessario eseguire l'installazione corretta prima di installare il cablaggio elettrico in un appartamento o in una casa. calcolo della sezione del cavo a seconda della corrente, della potenza e della lunghezza della linea.
Calcolo della sezione del cavo in base alla potenza degli apparecchi elettrici.
Ogni cavo ha una potenza nominale che può sopportare durante il funzionamento di apparecchi elettrici. Quando la potenza di tutti gli apparecchi elettrici nell'appartamento supera la potenza calcolata del conduttore, presto un incidente sarà inevitabile.
Puoi calcolare tu stesso la potenza degli elettrodomestici in un appartamento o in una casa; per fare ciò, devi annotare separatamente le caratteristiche di ciascun apparecchio (TV, aspirapolvere, fornello, lampade) su un foglio di carta. Quindi tutti i valori ottenuti vengono sommati e il numero finito viene utilizzato per selezionare il diametro ottimale.
La formula per il calcolo della potenza è simile alla seguente:
Ptotale = (P1+P2+P3+…+Pn)*0,8, dove: P1..Pn è la potenza di ciascun elettrodomestico, in kW
Vale la pena prestare attenzione al fatto che il numero risultante deve essere moltiplicato per un fattore di correzione - 0,8. Questo coefficiente significa che solo l'80% di tutti gli elettrodomestici funzionerà contemporaneamente. Questo calcolo sarà più logico, perché un aspirapolvere o un asciugacapelli non verranno sicuramente utilizzati per molto tempo senza interruzioni.
Un esempio di calcolo della sezione del cavo in base alla potenza è mostrato nelle tabelle:
Per conduttore con conduttori in alluminio.
Per conduttore con conduttori in rame.
Come si può vedere dalle tabelle, i loro dati hanno significati per ciascuno specifico tipo di cavo, devi solo trovare il valore di potenza più vicino e guardare la corrispondente sezione trasversale dei nuclei.
Per esempio calcolo della sezione del cavo in base alla potenza assomiglia a questo:
Diciamo che nell'appartamento la potenza totale di tutti i dispositivi è di 13 kW. È necessario moltiplicare il valore ottenuto per un fattore 0,8, di conseguenza si otterranno 10,4 kW di carico effettivo. Quindi il valore appropriato deve essere trovato nella colonna della tabella. La cifra più vicina è 10,1 per una rete monofase (tensione 220 V) e per una rete trifase la cifra è 10,5. Ciò significa che scegliamo la sezione per una rete monofase su conduttore da 6 mm o per una rete trifase su conduttore da 1,5 mm.
Calcolo della sezione trasversale del cavo in base al carico corrente.
Più accurato calcolo della sezione del cavo per la corrente, quindi è meglio usarlo. L'essenza del calcolo è simile, ma in questo caso è solo necessario determinare quale sarà il carico corrente sul cablaggio elettrico. Per prima cosa devi calcolare la forza attuale per ciascuno degli apparecchi elettrici utilizzando le formule.
Potenza media degli elettrodomestici
Un esempio di visualizzazione della potenza di un elettrodomestico (in questo caso un televisore LCD)
Per calcolare è necessario utilizzare questa formula se l'appartamento ha una rete monofase:
I=P/(U×cosφ)
Quando la rete è trifase, la formula sarà simile a questa:
I=P/(1.73×U×cosφ) , dove P è la potenza elettrica del carico, W;
- U - tensione effettiva nella rete, V;
- cosφ - fattore di potenza.
Va notato che i valori della tabella dipenderanno dalle condizioni di posa del conduttore. I carichi di potenza e corrente saranno significativamente maggiori quando si installa un cablaggio elettrico aperto rispetto a quando il cablaggio viene posato in un tubo.
Si consiglia di moltiplicare il valore totale risultante delle correnti per la riserva di 1,5 volte, poiché nel tempo è possibile acquistare apparecchi elettrici più potenti per l'appartamento.
Calcolo della sezione trasversale del cavo lungo la lunghezza.
Puoi anche Calcolare la sezione trasversale del cavo in base alla lunghezza. L'essenza di tali calcoli è che ciascuno dei conduttori ha la propria resistenza, che contribuisce alla perdita di corrente all'aumentare della lunghezza della linea. È necessario scegliere un conduttore con nuclei più grandi se il valore della perdita supera il 5%.
I calcoli procedono come segue:
- Vengono calcolate la potenza totale di tutti gli apparecchi elettrici e la forza attuale.
- Quindi la resistenza del cablaggio elettrico viene calcolata utilizzando la formula: resistività del conduttore (p) * lunghezza (in metri).
- È necessario dividere il valore risultante per la sezione del cavo selezionata:
R=(p*L)/S, dove p è il valore tabellare
Dovresti prestare attenzione al fatto che la lunghezza del passaggio della corrente deve essere moltiplicata per 2 volte, poiché inizialmente la corrente scorre attraverso un nucleo e ritorna attraverso l'altro.
- Si calcola la perdita di tensione: la corrente viene moltiplicata per la resistenza calcolata.
- Successivamente, viene determinata la quantità di perdite: le perdite di tensione vengono divise per la tensione di rete e moltiplicate per il 100%.
- Viene analizzato il numero finale. Se il valore ottenuto è inferiore al 5%, è possibile lasciare la sezione trasversale del nucleo selezionata, ma se è superiore è necessario selezionare un conduttore più spesso.
Tabella della resistività.
È imperativo effettuare calcoli tenendo conto delle perdite lungo la lunghezza se la linea è allungata su una distanza sufficientemente lunga, altrimenti c'è un'alta probabilità selezionare la sezione del cavo sbagliato.
