Hoe te weten te komen hoeveel stroom een ​​kabel of draad kan weerstaan

Bij het aansluiten van elektrische apparaten op het voedingsnetwerk is een van de belangrijkste voorwaarden de keuze van een kabel of draad met een geschikte sectie. Maar soms gebeurt het dat je al een soort geleider hebt en weet je niet zeker of deze geschikt is voor een specifieke taak.

Als u te veel belasting op de kabel aansluit, wordt deze warm en kan deze zelfs oververhit raken. Hierdoor zal de isolatie smelten, wat gevaarlijk is bij kortsluiting, elektrische schokken en brand. Dit roept de vraag op: "hoe weet u hoeveel vermogen een kabel of draad kan weerstaan?". Laten we het uitzoeken!

Wat beïnvloedt de toelaatbare kracht?

Het is meteen vermeldenswaard dat de doorsnede en het vermogen van de kabel in principe niet onderling verbonden zijn. Voor de dirigent wordt de beslissende rol gespeeld door toelaatbare continue stroom. Deze waarden worden beschreven in PUE sectie 1, hoofdstuk 1.3. Het feit is dat als het een stroom van 16A kan weerstaan, het in een 220V-netwerk 3,5 kW is, voor 380V is het 10 kW en in een 12V-netwerk is het slechts 192W. Daarom is het redelijk om over het toegestane vermogen voor de kabel alleen in de context van een bekende spanning te praten.

Om kilowatt om te zetten in watt, moet je kW delen door 1000.

Om Watts om te zetten naar Ampère, moet je Watts delen door spanning in volt.

En voor een driefasig netwerk is het ook verdeeld in 1,73 (root van 3) en CosF.

CosФ - vermogensfactor, aangegeven op het plaatje op de behuizing van de meeste elektrische apparaten.

Draaddoorsnedetabel en toegestane stroom

Er zijn speciale tabellen die de correspondentie van de kabelsectie, stroom, spanning en vermogen beschrijven. Maar de informatie erin is niet altijd geldig voor de selectie van kabels.

Als voor berekeningen van appartementbedrading, waar de lijnlengte zelden 15-20 meter tussen de extreme punten overschrijdt, en de omgevingstemperatuur meestal ongeveer 20-25 graden is, is dit nog steeds waar ...

Maar stel je een situatie voor wanneer je een hek op een deel van een privé-huis gaat plaatsen en je een elektrisch gereedschap moet gebruiken bij het installeren en een lasmachine, ook een betonmixer, en bovendien is de hitte in de zon op straat veel hoger dan 30 graden Celsius. Dan heb je een goed verlengsnoer nodig om het in de garage of in het huis aan te sluiten, en je werkt rond de hele omtrek van de site.

Ik denk dat dit een vertrouwde situatie voor u is.

Al het bovenstaande omvatte een aantal factoren die van invloed zijn op hoeveel vermogen de kabel kan weerstaan, namelijk:

1. De lengte van de lijn.

2. De temperatuur van de omgeving en de geleider zelf.

Beide factoren beïnvloeden de kabelweerstand en dit heeft op zijn beurt invloed op vermogensverlies en geleiderverwarming. Als u een geleider met een te kleine doorsnede voor dit vermogen selecteert, zal de spanning aan zijn uiteinde onder belasting zakken. Het is ongewenst om verliezen van meer dan 3-5% toe te staan. In verlichtingscircuits is een spanningsval van 10% toegestaan.

Weerstand, lengte, materiaal, temperatuur hoe zijn verbonden?

De weerstand van de geleider wordt bepaald door de formule

R = po * L / S

Waar Po de soortelijke weerstand van het metaal is, Ohm * sq. Mm / m, L is de lengte in meters, S is het dwarsdoorsnede-oppervlak in sq. mm.

De specifieke weerstand Po van koper is bijvoorbeeld 0,018 en die van aluminium is 0,029. Daarom zie je in de bovenstaande tabel dat de koperen geleider met dezelfde doorsnede meer stroom kan weerstaan ​​dan aluminium. Dit komt door verliezen, we zullen het hieronder hebben.

Ook verschijnen in de formule nog twee hoeveelheden - de lengte en het dwarsdoorsnedegebied. Hoe groter de lengte en hoe kleiner het dwarsdoorsnedegebied, hoe groter de weerstand. Dienovereenkomstig neemt bij een toename van de dwarsdoorsnede bij een constante lengte de weerstand af, ook bij een afname in lengte.

Er is een interessante analogie met de snelweg: hoe meer rijstroken om in één richting te rijden, hoe sneller auto's rijden, en als er veel auto's zijn (hoge stroom) en er is slechts één rijstrook in elke richting, dan worden ze in een file gereden.

In metalen neemt de weerstand ook toe met toenemende temperatuur, en dienovereenkomstig neemt de geleidbaarheid af, in eenvoudige woorden, dit is te wijten aan het feit dat de deeltjes in het metaal en de ladingsdragers bij verwarming willekeurige beweging beginnen, wat is waarom ze vaker botsen.

verlies

Om samen te vatten, waar de verliezen van afhangen:

1. Kabelmateriaal (aluminium of koper).

2. De lengte van de lijn.

3. Het dwarsdoorsnedegebied.

4. De omgevingstemperatuur.

5. Meerdere kabels in één buis leggen. In dit geval zijn er geen voorwaarden voor hun koeling, bovendien beïnvloeden de temperaturen van aangrenzende kabels elkaar op een slechtere manier.

U moet de kabel zo selecteren dat de resulterende verliezen zo klein mogelijk zijn. In het ideale geval tot 3-5%. In extreme gevallen, als er geen andere opties zijn, dan tot 10%. Inderdaad, met een spanning in het netwerk van 220 volt, is 10% al 22V-verliezen en 192V aan de uitgang, op voorwaarde dat het netwerk nog niet is verspild. En bij een stroom van minimaal 10A is dit alleen verlies van 220W aan draden. Dit wordt beschreven in GOST 721 en GOST 21128.

sectie

Laten we verder gaan met de essentie van de vraag: "Hoe ken ik de kracht die de kabel kan weerstaan?" Op basis van het voorgaande is het noodzakelijk om de dwarsdoorsnede van de geleider te bepalen. Meet hiervoor de diameter. Het is handiger en sneller om te doen met een remklauw. Deze methode is geschikt voor alle secties en draden.

Als de draad een enkelvoudige (monolithische) kern heeft, hoeft u alleen de diameter te meten. Als de kern flexibel is, multidraad, meet u de diameter van één draad, zoekt u het gebied en vermenigvuldigt u deze met het totale aantal draden in de draad. Zoek dus naar de gebruikelijke doorsnede van kabels en draden.

Om de doorsnede op diameter te berekenen, moet u deze vierkant maken en vermenigvuldigen met 0,785.

Hoe meet je de diameter van de kabel met een liniaal?

Voor dikke kabels is er geen specifiek probleem, u hoeft alleen de liniaal aan de kern te bevestigen, maar met dunne kabels werkt dit niet. Gebruik daarom de volgende methode.

U moet een draad 10 stevig op een schroevendraaier of ander langwerpig object winden en vervolgens de lengte van de resulterende spiraal meten met een liniaal en deze delen door het aantal beurten. Om de dwarsdoorsnede van een dunne ader uit een meeraderige kern te bepalen, moet u meer 30-50 windingen winden, zodat het gemakkelijker is om te meten.

Als je het al weet kabeldoorsnede, kunt u in de tabel kijken en de toelaatbare stroom ervan achterhalen. Als de lijn niet lang is (tot 10 meter) en de stroom groter is dan de stroom van de verwachte belasting, kunt u deze veilig gebruiken.

Hoe de berekeningen te vereenvoudigen?

Om berekeningen van verliezen en doorsneden te voorkomen, kunt u online rekenmachines of applicaties voor smartphones gebruiken, vooral omdat ze offline werken en hij altijd bij u is. Voor gebruikers van het Android-besturingssysteem is er bijvoorbeeld een Mobile Electric-applicatie met functies:

1. De berekening van de weerstand van de geleider met het bekende: materiaal, doorsnede, lengte en temperatuur.

2. Berekening van de lengte van de geleider met de bekende: weerstand, temperatuur en doorsnede.

3. De berekening van de doorsnede voor bekend: lengte, spanning, toelaatbare verliezen, kernmateriaalstroom en temperatuur.

4. Berekening van de maximale lengte van de geleider bij bekende: spanning, toelaatbare verliezen, kernmateriaal, stroom en temperatuur. En anderen.

Hiermee kunt u het toegestane vermogen beoordelen en de juiste draad voor een specifiek vermogen kiezen.

Naast deze applicatie zijn er nog andere, ik heb onderzocht wat ik zelf in mijn werk gebruik.

conclusie

Samenvatten. Om te bepalen of de kabel of draad de belasting kan weerstaan, moet u het volgende bepalen:

1. Het materiaal waarvan de kernen zijn gemaakt.

2. Hun dwarsdoorsnede.

3. De lengte van de lijn.

4. De laadstroom.

Maak vervolgens berekeningen of gebruik rekenmachines.