Affinché il cablaggio elettrico funzioni perfettamente, è importante selezionare la sezione trasversale corretta dei fili ed effettuare un calcolo di potenza competente, poiché altre caratteristiche dipendono da questi indicatori. La corrente si muove attraverso i fili nello stesso modo in cui l'acqua si muove attraverso i tubi.

La sicurezza dell'intero locale dipende dalla qualità dei lavori di installazione elettrica. Qui è particolarmente importante scegliere il parametro giusto come la sezione del cavo. Per calcolare la sezione trasversale del cavo in base alla potenza, è necessario sapere specifiche tutti i consumatori di energia elettrica che saranno collegati ad esso. Dovresti anche considerare la lunghezza del cablaggio e come verrà installato.

La corrente si muove attraverso i fili proprio come l'acqua scorre attraverso un tubo. Come mai? tubo dell'acquaÈ impossibile posizionare un volume maggiore di liquido ed è impossibile far passare più di una certa quantità di corrente attraverso il cavo. Inoltre, il costo del cavo dipende direttamente dalla sua sezione trasversale. Maggiore è la sezione, maggiore sarà il prezzo del cavo.

Un tubo dell'acqua con una sezione maggiore del necessario è più costoso e uno troppo stretto non consente il passaggio della quantità d'acqua necessaria. La stessa cosa accade con la corrente, con l'unica differenza che scegliere un cavo con una sezione inferiore al valore specificato è molto più pericoloso. Un filo del genere si surriscalda continuamente e la potenza attuale al suo interno aumenta. Per questo motivo, la luce nella stanza si spegnerà in modo casuale e, nel peggiore dei casi, si verificherà un cortocircuito e scoppierà un incendio.

Non c'è niente di sbagliato nel fatto che la sezione del cavo selezionata sarà maggiore del necessario. Al contrario, i cablaggi dove la potenza e la sezione superano il valore richiesto dureranno molto più a lungo, ma il costo di tutti i lavori di installazione elettrica aumenterà immediatamente di almeno 2-3 volte, perché il costo principale dell'alimentazione risiede proprio in il costo dei fili.
Una sezione correttamente selezionata consentirà:

• evitare il surriscaldamento dei fili;
• impedire corto circuito;
• risparmiare sui costi di riparazione.

Calcolo tramite formule

Una sezione trasversale sufficiente consentirà alla massima corrente di passare attraverso i fili senza surriscaldarsi. Pertanto, quando si progetta il cablaggio elettrico, è necessario innanzitutto individuare la sezione ottimale del cavo in base al consumo energetico. Per calcolare questo valore è necessario calcolare la corrente totale. Viene determinato in base alla potenza di tutti i dispositivi collegati al cavo.

Per scegliere la sezione trasversale ottimale del filo, conoscendo la potenza, dovresti ricordare la legge di Ohm, nonché le regole dell'elettrodinamica e altre formule elettromeccaniche. Pertanto, l'intensità di corrente (I) per una sezione di rete con una tensione di 220 Volt, ovvero questa tensione viene utilizzata per una rete domestica, viene calcolata con la formula:

I=(P1+P2+…+Pn)/220, dove:

(P1+P2+…+Pn) – la potenza totale di ciascun elettrodomestico utilizzato.

Per reti con tensione di 380 Volt:

I=(P1+P2+…+Pn)/ √3/380.

Potenze di alcuni elettrodomestici

apparecchio elettrico	Potenza, W	apparecchio elettrico	Potenza, W
Miscelatore	fino a 500	Portasciugamani riscaldato	900-1700
Fan	750-1700	Lavastoviglie	2000
Videoregistratore	fino a 500	Aspirapolvere	400-2000
Scaldabagno ad accumulo	1200-1500	Spremiagrumi	fino a 1000
Scaldabagno istantaneo	2000-5000	Lavatrice	3000
Cappa (ventilazione)	500-1000	Lavatrice e asciugatrice	3500
Griglia	1200-2000	Asciuga mani	800
Forno	1000-2000	tv	100-400
Computer	400-750	Tostapane	600-1500
Condizionatore	1000-3000	Umidificatore	200
Caffettiera	800-1500	Ferro	500-2000
Robot da cucina	fino a 100	Asciugacapelli	450-2000
Microonde	850	friggitrice	1500
Combinazione forno a microonde	2650	Frigo	200-600
Miscelatore	fino a 500	Rasoio elettrico	fino a 100
Tritacarne	500-1000	Lampade elettriche	20-250
Stufa	1000-2400	Stufa elettrica	8000-10000
Doppia caldaia	500-1000	Bollitore elettrico	1000-2000

Ma queste sono formule vaghe e calcoli semplificati. I calcoli dettagliati tengono conto del valore carichi ammessi, che per un cavo in rame sarà di 10 A/mm², e per un cavo in alluminio – 8 A/mm². Il carico determina quanta corrente può passare senza ostacoli attraverso un'area unitaria.

Correzione degli indicatori di potenza

Inoltre, durante il calcolo, viene aggiunto un emendamento sotto forma di coefficiente di domanda (Kс). Questo coefficiente mostra quali dispositivi vengono utilizzati costantemente sulla rete e quali per un certo tempo. Un calcolatore speciale e tabelle che mostrano i calcoli della potenza semplificano tutti questi calcoli.

Fattori di domanda del destinatario propri bisogni(Kс)

Ma cosa fare se le caratteristiche indicano 2 tipi di potenza: attiva e reattiva? Inoltre, il primo misura i soliti kV e il secondo kVA. Le nostre reti trasportano corrente alternata, la cui entità varia nel tempo. Pertanto, per tutti i consumatori esiste una potenza attiva, che viene calcolata come il valore medio di tutte le variabili istantanee di corrente e potenza. I dispositivi con potenza attiva includono lampade a incandescenza e riscaldatori elettrici. Per tali consumatori di energia, le fasi di corrente e tensione coincidono. Se il circuito elettrico coinvolge unità che accumulano energia, ad esempio trasformatori o motori elettrici, allora possono presentare deviazioni di ampiezza. A causa di questo fenomeno, sorge la potenza reattiva.

Per le reti in cui è presente potenza reattiva e attiva, è necessario prendere in considerazione un'altra correzione: il fattore di potenza (cosφ) o la componente reattiva.

Si ottiene quindi la formula:

S= Kñ*(P1+P2+…+Pn)/(220*cosφ*Рä), dove:

• S – area della sezione trasversale,
• Рд – valore di carico consentito.

Inoltre vengono considerate le possibili perdite di potenza di corrente che si verificano durante il passaggio attraverso i cavi. Quando si utilizza un cavo con più nuclei, è necessario moltiplicare la perdita per il numero di questi nuclei.

Importante! Per tutti questi calcoli avrai bisogno non solo di una calcolatrice, ma anche di una profonda conoscenza della fisica. Non sarà possibile effettuare subito un calcolo accurato senza conoscenze teoriche.

Trovare l'area in base al diametro

A volte anche un calcolo scrupoloso non aiuta, nel circuito si verifica un cortocircuito. Ciò è dovuto al fatto che le caratteristiche tecniche dichiarate spesso non corrispondono al valore reale. Pertanto, per sapere come effettuare il calcolo della potenza, è importante assicurarsi che il negozio offra una sezione di cavo elettrico adeguata. Per fare ciò utilizziamo una semplice formula:

S=0,785d 2 , dove:

• d è il diametro del nucleo;
• S – area della sezione trasversale.

È possibile determinare la sezione trasversale esatta e calcolarla utilizzando un calibro o un micrometro, che è più preciso.

Se il cavo è composto da più fili sottili, guarda prima il diametro di uno di essi, quindi moltiplica i dati ottenuti per il loro numero:

Stotale=n*0,785di 2, dove:

• di è l'area di un singolo filo;
• n – numero di fili;
• Stotale – area della sezione trasversale totale.

Tabelle per i calcoli

Non è del tutto corretto ricorrere ogni volta a calcoli complessi per i calcoli. L'industria produce fili di una certa sezione trasversale. Se, dopo calcoli e calcoli accurati, la sezione del cavo di alimentazione è di 3,2 millimetri quadrati, non sarà possibile trovare un filo del genere, perché ci sono fili con una sezione di 2,5 mm 2, 3 o 4 mm 2.

Attenzione! Per scoprire le sezioni dei cavi, è necessaria una tabella in cui tutti i dati siano regolati e compilati secondo le regole PUE per la progettazione degli impianti elettrici.

Per determinare la sezione trasversale del cavo con un carico noto, è necessario:

• calcolare la forza attuale;
• arrotondare per eccesso secondo i dati della tabella;
• quindi trova la dimensione della sezione standard più vicina.

Corrente continua consentita per fili e cordoni con isolamento in gomma e polivinilcloruro con conduttori in rame

Sezione attuale provo- conduttore, mm2		Corrente, A, per i fili posati
	Aprire Quello		in un tubo
		due uno- vena	tre uno- vena	quattro uno- vena	uno due- vena	uno a tre- vena
0,5	11	-	-	-	-	-
0,75	15	-	-	-	-	-
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	-	-	-
185	510	-	-	-	-	-
240	605	-	-	-	-	-
300	695	-	-	-	-	-
400	830	-	-	-	-	-

È facile fare questo calcolo. Per prima cosa è necessario determinare la potenza totale di tutti gli apparecchi elettrici utilizzati nella rete. Per questo avrai bisogno di una tabella e i dati mancanti per ciascun elettrodomestico potranno essere presi dal passaporto del prodotto. L'importo risultante deve essere moltiplicato per 0,8, il coefficiente di domanda, se gli apparecchi elettrici non verranno utilizzati tutti in una volta o lasciati invariati durante il funzionamento costante. Ora il valore risultante deve essere diviso per la tensione nella rete e aggiungere un valore costante di 5. Questo sarà l'indicatore di corrente richiesto. Diciamo che la corrente è 20A.

Nota! Nelle aree residenziali vengono utilizzati cavi elettrici a tre fili e cavi chiusi. Questo deve essere ricordato quando si effettuano i calcoli utilizzando la tabella.

Successivamente avrai bisogno di una tabella dal PUE. Prendiamo la colonna in cui vengono forniti i valori attuali per un nucleo a tre conduttori e selezioniamo quelli più vicini: 17 e 22. È meglio prendere la sezione trasversale con un margine, quindi nell'esempio in esame il valore richiesto sarà pari a 22. Come puoi vedere, questo valore corrisponde ad un cavo a tre conduttori con sezione di 2 mm 2 .

Puoi inoltre considerare come viene effettuato questo calcolo per un cavo in alluminio secondo il PUE, sebbene per motivi di sicurezza tali cavi non possano essere utilizzati negli edifici residenziali. Nelle vecchie case è ancora conservato cablaggio in alluminio, ma durante revisione si consiglia di sostituirlo. Inoltre, il filo elettrico in alluminio si sbriciola in corrispondenza delle pieghe e ha una minore conduttività in corrispondenza delle giunzioni. Le parti esposte dell'alluminio si ossidano rapidamente nell'aria, il che porta a notevoli perdite di elettricità nelle giunture.

Calcolatrice

Oggi gli specialisti utilizzano non solo una tabella, ma anche un calcolatore speciale per determinare la sezione trasversale. Questo calcolo semplifica notevolmente i calcoli. Il calcolatore è facile da trovare su Internet. Per calcolare la dimensione della sezione trasversale, è necessario conoscere i seguenti parametri:

• Viene utilizzata la corrente CA o CC;
• materiale del filo;
• potenza di tutti i dispositivi utilizzati;
• tensione di rete;
• sistema di alimentazione (monofase o trifase);
• tipo di cablaggio.

Questi indicatori vengono caricati nel calcolatore e si ottiene il valore della sezione trasversale richiesta dei fili.

Calcolo per lunghezza

Il calcolo della sezione trasversale lungo la lunghezza è importante quando si costruiscono reti su scala industriale, quando le aree sono soggette a carichi pesanti costanti e il cavo deve essere tirato su distanze significative. Dopotutto, durante il passaggio della corrente attraverso i fili, si verificano perdite di potenza dovute alla resistenza elettrica nel circuito. La perdita di potenza (dU) viene calcolata come segue:

dU = I*p*L/S, dove:

• I – forza attuale;
• p – resistività (rame – 0,0175, alluminio – 0,0281);
• L – lunghezza del cavo;
• S – l'area che abbiamo già calcolato sezione trasversale.

Secondo specifiche tecniche, la caduta di tensione massima lungo la lunghezza del cavo non deve superare il 5%. Altrimenti, dovresti selezionare un filo con una sezione trasversale maggiore.

Peculiarità

Esistono alcuni standard in base ai quali viene calcolata la sezione trasversale del cavo. Se non sei sicuro di quale cavo elettrico sia necessario, puoi utilizzare queste regole: gli apparecchi elettrici nell'appartamento sono divisi in gruppi di illuminazione e altri; per potenti apparecchi elettrici, ad esempio lavatrici o forni elettrici, viene utilizzata una connessione da fili separati; la sezione standard del cavo per un gruppo di illuminazione in un appartamento è 1,5 mm 2 e per gli altri cavi – 2,5 mm 2. Tali standard vengono utilizzati perché la potenza nominale della corrente in ingresso non può essere maggiore.

La corrente trifase è necessaria quando vengono utilizzati dispositivi industriali ad alta potenza. Pertanto, per determinare la sezione trasversale del cavo nelle imprese, è necessario calcolare con precisione tutti i coefficienti aggiuntivi e assicurarsi anche di tenere conto delle perdite di potenza e delle fluttuazioni di tensione. Per i lavori elettrici in un appartamento o in una casa privata, non vengono eseguiti calcoli così complessi.

Per l'installazione di apparecchiature acustiche vengono utilizzati fili con resistenza minima. Ciò è necessario per eliminare il più possibile la distorsione e migliorare la qualità del segnale trasmesso. Pertanto per sistemi di altoparlanti Sono più adatti cavi 2x2,5 o 2x1,5 con una lunghezza di almeno 3 metri e il subwoofer è collegato con il cavo più corto 2,5-4 mm 2.

Esempi

Consideriamo schema generale per selezionare la sezione dei cavi nell'appartamento:

• Per prima cosa devi determinare i luoghi in cui si trovano le prese e illuminazione;
• Successivamente, è necessario determinare quali dispositivi verranno utilizzati su ciascuna uscita;
• Ora puoi stilare uno schema generale di collegamento e calcolare la lunghezza del cavo, aggiungendo almeno 2 cm per i collegamenti dei fili;
• Sulla base dei dati ottenuti, calcoliamo la dimensione della sezione trasversale del cavo utilizzando le formule sopra riportate.

I=2400W/220V=10,91A, arrotonda per eccesso e ottieni 11A.

Come già sappiamo, per determinare con precisione l'area della sezione trasversale vengono utilizzati coefficienti diversi, ma quasi tutti questi dati si riferiscono a una rete con una tensione di 380 V. Per aumentare il margine di sicurezza, aggiungiamo altri 5A al nostro valore attuale:

Per gli appartamenti vengono utilizzati cavi a tre conduttori. La tabella mostrerà un valore di corrente vicino ai nostri 16A, sarà 19A. Lo otteniamo per installarne uno lavatriceÈ necessario un filo con una sezione trasversale di almeno 2 mm 2.

Teoria generale

Per determinare la sezione dei cavi ottimale per le esigenze domestiche, generalmente vengono utilizzate le seguenti regole:

• le prese richiedono fili con una sezione di 2,5 mm²;
• per illuminazione – 1,5 mm²;
• per dispositivi con potenza maggiore – 4-6 mm².

Se ci sono dubbi sul calcolo della sezione trasversale, viene utilizzata la tabella PUE. Per determinare i dati esatti sulla sezione del cavo, vengono presi in considerazione tutti i fattori che influenzano il passaggio della corrente attraverso il circuito. Questi includono:

• tipo di isolamento del filo;
• lunghezza di ogni sezione;
• modalità di posa;
• regime di temperatura;
• umidità;
• valore consentito di surriscaldamento;
• differenza di potenza degli attuali ricevitori in un gruppo.

Tutti questi indicatori consentono di aumentare l’efficienza dell’uso dell’energia su scala industriale, nonché di evitare il surriscaldamento.

Selezione della sezione. video

In questo video, il maestro condivide la sua esperienza nella scelta della sezione del cavo e della potenza della macchina. Indica possibili errori e dà consigli pratici ai principianti.

Se dopo aver letto l'articolo hai ancora dei dubbi, la tabella o il calcolatore sopra descritti ti aiuteranno a trovare l'esatta sezione di potenza del filo.

Da la scelta giusta La sezione del cablaggio elettrico dipende dal comfort e dalla sicurezza della casa. 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 trasversale più grande cavo di alimentazione- all'entrata. 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 elettrodomestici, che potrebbe essere acquisita 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 collegato 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).

Viene creato il carico reattivo lampade fluorescenti e motori di elettrodomestici (frigorifero, aspirapolvere, utensili elettrici, ecc.).

Esempio attuale

Scopriamo cosa fare nel caso sia necessario determinare la sezione del cavo in rame da collegare elettrodomestici potere totale 25 kW e macchine trifase 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.

1. La resistenza del conduttore è determinata: R = 2×(ρ×L)/S.
2. 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 %.

Trasporto Adatto per saldatrice secondo 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.

Calcolo della sezione trasversale del cavo (filo) - non inferiore a tappa importante durante la progettazione schema elettrico appartamenti o case. La sicurezza e la stabilità dei consumatori di elettricità dipendono dalla scelta corretta e dalla qualità dei lavori di installazione elettrica. Nella fase iniziale, è necessario tenere conto dei dati iniziali come il consumo energetico previsto, la lunghezza dei conduttori e il loro tipo, il tipo di corrente e il metodo di installazione del cablaggio. Per chiarezza, considereremo il metodo per determinare la sezione trasversale, le principali tabelle e formule. Inoltre, puoi utilizzare lo speciale programma di calcolo presentato alla fine del materiale principale.

Calcolo della sezione di potenza

L'area della sezione trasversale ottimale consente il passaggio della corrente senza possibile surriscaldamento dei fili. Pertanto, quando si progetta il cablaggio elettrico, è necessario innanzitutto individuare la sezione ottimale del cavo in base al consumo energetico. Per calcolare questo valore, devi calcolare la potenza totale di tutti i dispositivi che intendi connettere. Allo stesso tempo, tieni conto del fatto che non tutti i consumatori si connetteranno contemporaneamente. Analizzare questa frequenza per selezionare il diametro ottimale del nucleo del conduttore (maggiori dettagli nel paragrafo successivo “Calcolo in base al carico”).

Tabella: consumo energetico approssimativo degli elettrodomestici.

Nome	Potenza, W
Illuminazione	1800-3700
televisori	120-140
Apparecchiature radio e audio	70-100
Frigoriferi	165-300
Congelatori	140
Lavatrici	2000-2500
vasca idromassaggio	2000-2500
Aspirapolvere	650-1400
Ferri da stiro elettrici	900-1700
Bollitori elettrici	1850-2000
Lavastoviglie ad acqua calda	2200-2500
Caffettiere elettriche	650-1000
Tritacarne elettrici	1100
Spremiagrumi	200-300
Tostapane	650-1050
Miscelatori	250-400
Asciugacapelli elettrici	400-1600
microonde	900-1300
Filtri sopra lastra	250
Tifosi	1000-2000
Forni alla griglia	650-1350
Stufe elettriche fisse	8500-10500
Saune elettriche	12000

Per una rete domestica con una tensione di 220 volt, il valore corrente (in ampere, A) è determinato dalla seguente formula:

I=P/U,

dove P è il pieno carico elettrico (presentato in tabella e indicato anche nella scheda tecnica del dispositivo), W (watt);

U – tensione rete elettrica(V in questo caso 220), V (volt).

Se la tensione di rete è 380 volt, la formula di calcolo è la seguente:

I = P /√3× U= P /1,73× U,

dove P è il consumo energetico totale, W;

U — tensione di rete (380), V.

Il carico consentito per un cavo in rame è 10 A/mm² e per un cavo in alluminio è 8 A/mm². Per calcolare, è necessario il valore corrente risultante ( IO) diviso per 10 o 8 (a seconda del conduttore selezionato). Il valore risultante sarà la dimensione approssimativa della sezione richiesta.

Calcolo del carico

SU stato iniziale Si consiglia di effettuare una regolazione in base al carico. Questo è stato menzionato sopra, ma ripetiamo che raramente si verificano situazioni nella vita di tutti i giorni in cui tutti i consumatori di energia si accendono contemporaneamente. Molto spesso alcuni dispositivi funzionano e altri no. Pertanto, per chiarezza, il valore della sezione trasversale risultante dovrebbe essere moltiplicato per il coefficiente di domanda ( Ks). Se sei sicuro di utilizzare tutti i dispositivi contemporaneamente, non è necessario utilizzare il coefficiente specificato.

Tabella: coefficienti di domanda di vari consumatori (Kс).

Effetto della lunghezza del conduttore

La lunghezza del conduttore è importante quando si realizzano reti su scala industriale, quando il cavo deve essere tirato per distanze significative. Durante il passaggio della corrente attraverso i fili si verificano perdite di potenza (dU) che si calcolano utilizzando la seguente formula:

dove I è la forza attuale;

p – resistività (per rame - 0,0175, per alluminio - 0,0281);

L – lunghezza del cavo;

S – area della sezione trasversale calcolata del conduttore.

Secondo le specifiche tecniche, la caduta di tensione massima lungo la lunghezza del filo non deve superare il 5%. Se il calo è significativo, dovresti scegliere un cavo diverso. Ciò può essere fatto utilizzando tabelle che mostrano già la dipendenza della quantità di potenza e corrente dall'area della sezione trasversale.

Tabella: Selezione del cavo per tensione 220 V.

Sezione del conduttore del filo, mm 2	Diametro nucleo conduttore, mm	Conduttori in rame		Conduttori in alluminio
		Corrente, A	Potenza, W	Corrente, A	potenza, kWt
0,50	0,80	6	1300
0,75	0,98	10	2200
1,00	1,13	14	3100
1,50	1,38	15	3300	10	2200
2,00	1,60	19	4200	14	3100
2,50	1,78	21	4600	16	3500
4,00	2,26	27	5900	21	4600
6,00	2,76	34	7500	26	5700
10,00	3,57	50	11000	38	8400
16,00	4,51	80	17600	55	12100
25,00	5,64	100	22000	65	14300

Esempio di calcolo

Quando si pianifica lo schema elettrico nell'appartamento, è necessario prima determinare i luoghi in cui verranno posizionate le prese e gli apparecchi di illuminazione. È necessario determinare quali dispositivi verranno utilizzati e dove. Successivamente è possibile redigere uno schema di collegamento generale e calcolare la lunghezza del cavo. Sulla base dei dati ottenuti, la dimensione della sezione trasversale del cavo viene calcolata utilizzando le formule sopra riportate.

Supponiamo di dover determinare la dimensione del cavo da collegare lavatrice. Prendiamo la potenza dalla tabella - 2000 W e determiniamo la potenza attuale:

I=2000 W / 220 V=9,09 A (arrotondato a 9 A). Per aumentare il margine di sicurezza è possibile aggiungere qualche ampere e selezionare la sezione adeguata in base al tipo di conduttore e al metodo di installazione. Per l'esempio considerato è adatto un cavo a tre conduttori con una sezione del conduttore di rame di 1,5 mm².

Sezione del conduttore in rame, mm²	Corrente di carico continuativa consentita, A	Potenza massima del carico monofase per tensione 220 V, kW	Corrente nominale dell'interruttore, A	Corrente massima dell'interruttore, A	Possibili consumatori
1,5	19	4,1	10	16	gruppi di illuminazione e allarme
2,5	27	5,9	16	25	gruppi prese e piani elettrici
4	38	8,3	25	32	scaldabagni e condizionatori
6	46	10,1	32	40	stufe e forni elettrici
10	70	15,4	50	63	linee di alimentazione in ingresso

Cavo del programma di calcolo 2.1

Dopo aver familiarizzato con la metodologia di calcolo e le tabelle speciali, per comodità, puoi utilizzare questo programma. Ti salverà da calcoli indipendenti e selezionerà la sezione trasversale ottimale del cavo in base ai parametri specificati.

Esistono due tipi di calcoli nel programma cavo 2.1:

1. Calcolo della sezione trasversale per una data potenza o corrente.
2. Calcolo della corrente e della potenza massima per sezione.

Diamo un'occhiata a ciascuno di essi.

Nel primo caso è necessario inserire:

• Valore di potenza (nell'esempio considerato, 2 kW).
• Seleziona il tipo di corrente, il tipo di conduttore, il metodo di installazione e il numero di nuclei.
• Facendo clic sul pulsante "Calcola", il programma visualizzerà la sezione trasversale richiesta, l'intensità di corrente, l'interruttore automatico consigliato e il dispositivo di corrente residua (RCD).

Calcolo della sezione trasversale per una data potenza o corrente

Nel secondo caso, per una determinata sezione del conduttore, il programma seleziona il massimo consentito:

• Energia.
• Forza attuale.
• Corrente consigliata per l'interruttore.
• RCD consigliato.

Calcolo della corrente e della potenza massima per sezione trasversale

Come puoi vedere, l'interfaccia della calcolatrice è abbastanza semplice e i risultati finali sono utili e informativi.

Nessuna installazione richiesta. Aprire l'archivio ed eseguire il file "cable.exe".

Video su questo argomento

Un cavo non può trasportare più di una certa quantità di corrente. Quando si progetta e si installa il cablaggio elettrico in un appartamento o in una casa, selezionare la sezione trasversale corretta del conduttore. Ciò consentirà di evitare in futuro il surriscaldamento di cavi, cortocircuiti e riparazioni non pianificate.

In teoria e in pratica, la scelta dell'area trasversale sezione del filo corrente(spessore) dato Attenzione speciale. In questo articolo, analizzando i dati di riferimento, faremo conoscenza con il concetto di “area sezionale”.

Calcolo della sezione del filo.

Nella scienza il concetto di “spessore” di un filo non viene utilizzato. La terminologia utilizzata nelle fonti letterarie è diametro e area della sezione trasversale. Applicabile alla pratica, lo spessore del filo è caratterizzato da area della sezione trasversale.

Abbastanza facile da calcolare in pratica sezione trasversale del filo. L'area della sezione trasversale viene calcolata utilizzando la formula, dopo aver prima misurato il suo diametro (può essere misurato utilizzando un calibro):

S = π (D/2)2 ,

• S - sezione trasversale del filo, mm
• D è il diametro del nucleo conduttivo del filo. Puoi misurarlo usando un calibro.

Una forma più conveniente della formula dell'area della sezione trasversale del filo:

S=0,8D.

Una piccola correzione: è un fattore arrotondato. Formula di calcolo esatta:

Nei cablaggi elettrici e negli impianti elettrici, nel 90% dei casi viene utilizzato il filo di rame. Il filo di rame presenta numerosi vantaggi rispetto al filo di alluminio. È più comodo da installare, con la stessa intensità di corrente, ha uno spessore inferiore ed è più durevole. Ma maggiore è il diametro ( area della sezione trasversale), maggiore è il prezzo del filo di rame. Pertanto, nonostante tutti i vantaggi, se la corrente supera i 50 Ampere, viene spesso utilizzato il filo di alluminio. In un caso specifico viene utilizzato un filo con anima in alluminio di 10 mm o più.

Misurato in millimetri quadrati area della sezione trasversale del filo. Molto spesso nella pratica (negli elettrodomestici) si trovano le seguenti sezioni trasversali: 0,75; 1,5; 2,5; 4 mm.

Esiste un altro sistema per misurare l'area della sezione trasversale (spessore del filo): il sistema AWG, utilizzato principalmente negli Stati Uniti. Sotto è tabella di sezione fili secondo il sistema AWG, nonché conversione da AWG a mm.

Si consiglia di leggere l'articolo sulla scelta della sezione del filo per la corrente continua. L'articolo fornisce dati teorici e discussioni sulla caduta di tensione e sulla resistenza del filo per diverse sezioni trasversali. I dati teorici indicheranno quale sezione trasversale di corrente del filo è più ottimale per le diverse cadute di tensione consentite. Anche acceso esempio reale oggetto, nell'articolo sulla caduta di tensione sulle lunghe linee di cavi trifase, vengono fornite formule e raccomandazioni su come ridurre le perdite. Le perdite del filo sono direttamente proporzionali alla corrente e alla lunghezza del filo. E sono inversamente proporzionali alla resistenza.

Ci sono tre principi fondamentali quando scelta della sezione del filo.

1. Passare corrente elettrica, l'area della sezione trasversale del filo (spessore del filo) deve essere sufficiente. Il concetto significa sufficientemente che quando passa la massima corrente elettrica possibile, in questo caso, il riscaldamento del filo sarà accettabile (non più di 600 ° C).

2. Sezione del cavo sufficiente affinché la caduta di tensione non superi il valore consentito. Ciò vale principalmente per i long linee via cavo(decine, centinaia di metri) e grandi correnti.

3. La sezione trasversale del filo, nonché il suo isolamento protettivo, devono garantire resistenza meccanica e affidabilità.

Per alimentare, ad esempio, un lampadario si utilizzano principalmente lampadine con un consumo totale di 100 W (corrente poco più di 0,5 A).

Quando si sceglie lo spessore del filo, è necessario concentrarsi sulla temperatura operativa massima. Se la temperatura viene superata, il filo e l'isolamento su di esso si scioglieranno e, di conseguenza, ciò porterà alla distruzione del filo stesso. La corrente operativa massima per un filo con una determinata sezione trasversale è limitata solo dalla sua temperatura operativa massima. E il tempo in cui il filo può funzionare in tali condizioni.

Quella che segue è una tabella delle sezioni trasversali dei fili, con l'aiuto della quale, a seconda della forza attuale, è possibile selezionare l'area della sezione trasversale dei fili di rame. Il dato iniziale è l'area della sezione trasversale del conduttore.

Corrente massima per diversi spessori di fili di rame. Tabella 1.

Sezione conduttore, mm 2	Corrente, A, per i fili posati
	aprire	in un tubo
		uno a due core	uno tre core

Sono evidenziate le caratteristiche dei cavi utilizzati nell'ingegneria elettrica. "Singolo a due fili" è un filo che ha due fili. Uno è Fase, l'altro è Zero: questa è considerata un'alimentazione monofase al carico. "Un tre fili" - utilizzato per l'alimentazione trifase al carico.

La tabella aiuta a determinare a quali correnti e in quali condizioni viene utilizzata. filo di questa sezione.

Ad esempio, se sulla presa è indicato "Max 16 A", è possibile posare un filo con una sezione di 1,5 mm su una presa. È necessario proteggere la presa con un interruttore per una corrente non superiore a 16 A, preferibilmente anche 13 A o 10 A. Questo argomento è trattato nell'articolo "Informazioni sulla sostituzione e scelta di un interruttore automatico".

Dai dati della tabella si vede che un filo unipolare significa che non passano più fili nelle vicinanze (a una distanza inferiore a 5 diametri di filo). Quando due fili sono uno accanto all'altro, di norma, in un isolamento comune, il filo è a due conduttori. Qui c'è un regime termico più severo, quindi la corrente massima è inferiore. Più sono raccolti in un filo o in un fascio di fili, minore dovrebbe essere la corrente massima per ciascun conduttore separatamente, a causa della possibilità di surriscaldamento.

Tuttavia, questa tabella non è del tutto conveniente dal punto di vista pratico. Spesso il parametro iniziale è la potenza del consumatore di elettricità e non la corrente elettrica. Pertanto, è necessario scegliere un filo.

Determiniamo la corrente, avendo il valore della potenza. Per fare ciò, dividiamo la potenza P (W) per la tensione (V) - otteniamo la corrente (A):

I=P/U.

Per determinare la potenza, avendo un indicatore di corrente, è necessario moltiplicare la corrente (A) per la tensione (V):

P=UI

Queste formule vengono utilizzate in caso di carico attivo (utenze in ambienti residenziali, lampadine, ferri da stiro). Per i carichi reattivi viene utilizzato principalmente un coefficiente compreso tra 0,7 e 0,9 (per il funzionamento di potenti trasformatori, motori elettrici, solitamente nell'industria).

La tabella seguente suggerisce i parametri iniziali - consumo di corrente e potenza, e i valori determinati - sezione del cavo e corrente di intervento dell'interruttore di protezione.

In base al consumo energetico e alla corrente: scelta area della sezione trasversale del filo e interruttore automatico.

Conoscendo la potenza e la corrente, nella tabella seguente puoi selezionare la sezione trasversale del filo.

Tavolo 2.

Massimo. energia, kW	Massimo. corrente di carico, UN	Sezione fili, mm2	Corrente della macchina, UN

I casi critici nella tabella sono evidenziati in rosso; in questi casi è meglio andare sul sicuro senza risparmiare sul filo, scegliendo un filo di spessore maggiore rispetto a quello indicato in tabella. Al contrario, la corrente della macchina è inferiore.

Dalla tabella puoi facilmente selezionare sezione del filo corrente, O sezione del filo in base alla potenza. Selezionare un interruttore automatico per il carico specificato.

In questa tabella vengono forniti tutti i dati per il caso seguente.

• Monofase, tensione 220 V
• Temperatura ambiente+300С
• Disteso in aria o in una scatola (situato in uno spazio chiuso)
• Filo tripolare, in generale isolamento (filo)
• Il sistema TN-S più comune viene utilizzato con un filo di terra separato
• In casi molto rari, il consumatore raggiunge massima potenza. In tali casi, la corrente massima può funzionare a lungo senza conseguenze negative.

Consigliato scegli una sezione più grande(il prossimo della serie), nei casi in cui la temperatura ambiente è superiore di 200°C o sono presenti più fili nel cablaggio. Ciò è particolarmente importante nei casi in cui il valore della corrente operativa è vicino al massimo.

In punti dubbi e controversi, come ad esempio:

correnti di spunto elevate; possibile aumento futuro del carico; locali a rischio di incendio; grandi sbalzi di temperatura (ad esempio, il filo è al sole), è necessario aumentare lo spessore dei fili. Oppure, per informazioni affidabili, fare riferimento a formule e libri di consultazione. Ma fondamentalmente, i dati di riferimento tabulari sono applicabili alla pratica.

Puoi anche scoprire lo spessore del filo usando una regola empirica (esperta):

La regola per scegliere l'area della sezione trasversale del filo per la corrente massima.

Quello giusto area della sezione trasversale del filo di rame, in base alla corrente massima, può essere selezionata utilizzando la regola:

La sezione trasversale del cavo richiesta è pari alla corrente massima divisa per 10.

I calcoli secondo questa regola non hanno margine, quindi il risultato deve essere arrotondato alla dimensione standard più vicina. Ad esempio, hai bisogno sezione filo mm e la corrente è di 32 Ampere. È necessario prendere quello più vicino, ovviamente, nella direzione più grande - 4 mm. Si può vedere che questa regola si adatta bene ai dati tabulari.

Va notato che questa regola funziona bene per correnti fino a 40 Ampere. Se le correnti sono maggiori (fuori dal soggiorno tali correnti sono all'ingresso), è necessario scegliere un filo con un margine ancora maggiore e dividerlo non per 10, ma per 8 (fino a 80 A).

La stessa regola vale per trovare la corrente massima attraverso un filo di rame, se si conosce la sua area:

La corrente massima è pari all'area della sezione trasversale, moltiplicata per 10.

A proposito del filo di alluminio.

A differenza del rame, l’alluminio conduce meno bene la corrente elettrica. Per l'alluminio ( filo della stessa sezione, come il rame), a correnti fino a 32 A, la corrente massima sarà inferiore del 20% rispetto al rame. A correnti fino a 80 A, l'alluminio trasmette una corrente peggiore del 30%.

Regola pratica per l'alluminio:

La corrente massima di un filo di alluminio è area della sezione trasversale, moltiplicare per 6.

Avendo le conoscenze acquisite in questo articolo, puoi scegliere un filo in base ai rapporti “prezzo/spessore”, “spessore/temperatura operativa”, nonché “spessore/corrente e potenza massima”.

I punti principali riguardanti la sezione dei fili sono trattati, ma se qualcosa non è chiaro, o avete qualcosa da aggiungere, scrivete e chiedete nei commenti. Iscriviti al blog SamElectric per ricevere nuovi articoli.

I tedeschi si avvicinano alla corrente massima in modo leggermente diverso a seconda della sezione trasversale del filo. Nella colonna di destra si trova un consiglio per la scelta di un interruttore automatico (di protezione).

Tabella della dipendenza della corrente elettrica dell'interruttore (fusibile) dalla sezione trasversale. Tabella 3.

Questa tabella è tratta da attrezzature industriali “strategiche”, che possono quindi dare l'impressione che i tedeschi vadano sul sicuro.

L'articolo discute i criteri principali per la scelta della sezione trasversale del cavo e fornisce esempi di calcoli.

Nei mercati è spesso possibile vedere cartelli scritti a mano che indicano quale l'acquirente deve acquistare a seconda della corrente di carico prevista. Non credere a questi segnali perché sono fuorvianti. La sezione del cavo viene selezionata non solo dalla corrente operativa, ma anche da molti altri parametri.

Prima di tutto, è necessario tenere conto del fatto che quando si utilizza un cavo al limite delle sue capacità, i nuclei del cavo si riscaldano di diverse decine di gradi. I valori attuali mostrati nella Figura 1 presuppongono un riscaldamento dei nuclei del cavo a 65 gradi con una temperatura ambiente di 25 gradi. Se più cavi vengono posati in un tubo o in una passerella, a causa del loro riscaldamento reciproco (ogni cavo riscalda tutti gli altri cavi), la corrente massima consentita viene ridotta del 10-30%.

Inoltre, la corrente massima possibile diminuisce quando temperatura elevata ambiente. Pertanto, in una rete di gruppo (una rete dai pannelli alle lampade, prese e altri ricevitori elettrici), di norma vengono utilizzati cavi con correnti non superiori a 0,6 - 0,7 dei valori mostrati nella Figura 1.

Riso. 1. Corrente ammissibile a lungo termine di cavi con conduttori in rame

Per questo motivo è pericoloso l'uso diffuso di interruttori automatici con corrente nominale di 25 A per proteggere le reti di prese posate con cavi con conduttori in rame con sezione di 2,5 mm2. Le tabelle dei coefficienti di riduzione in funzione della temperatura e del numero di cavi in ​​una passerella sono reperibili nelle Regole di installazione elettrica (PUE).

Ulteriori limitazioni sorgono quando il cavo è più lungo. In questo caso le perdite di tensione nel cavo possono raggiungere valori inaccettabili. Di norma, quando si calcolano i cavi, la perdita massima sulla linea non è superiore al 5%. Le perdite non sono difficili da calcolare se si conosce il valore di resistenza dei conduttori del cavo e la corrente di carico calcolata. Ma di solito, per calcolare le perdite, vengono utilizzate tabelle sulla dipendenza delle perdite dal momento di carico. Il momento di carico viene calcolato come il prodotto della lunghezza del cavo in metri e della potenza in kilowatt.

I dati per il calcolo delle perdite con una tensione monofase di 220 V sono mostrati nella Tabella 1. Ad esempio, per un cavo con conduttori in rame con sezione di 2,5 mm2, con una lunghezza del cavo di 30 metri e una potenza di carico di 3 kW, il momento di carico è 30x3 = 90 e le perdite saranno del 3%. Se il valore di perdita calcolato supera il 5%, è necessario selezionare un cavo con una sezione trasversale maggiore.

Tabella 1. Momento di carico, kW x m, per conduttori in rame in una linea bifilare per una tensione di 220 V con una determinata sezione del conduttore

Utilizzando la Tabella 2 è possibile determinare le perdite in una linea trifase. Confrontando le tabelle 1 e 2 si nota che in una linea trifase con conduttori in rame di sezione 2,5 mm2 perdite del 3% corrispondono a sei volte la coppia di carico.

Un triplo aumento della coppia di carico si verifica a causa della distribuzione della potenza di carico su tre fasi e un doppio aumento dovuto al fatto che in una rete trifase quando carico simmetrico(correnti identiche nei conduttori di fase) la corrente nel conduttore neutro è zero. Con un carico asimmetrico aumentano le perdite del cavo, di cui occorre tenere conto nella scelta della sezione del cavo.

Tabella 2. Momento di carico, kW x m, per conduttori di rame in una linea trifase a quattro fili con zero per una tensione di 380/220 V ad una determinata sezione del conduttore (per ingrandire la tabella, fare clic sulla figura)

Le perdite nei cavi hanno un impatto significativo quando si utilizzano lampade a bassa tensione, come le lampade alogene. Questo è comprensibile: se 3 Volt cadono sui conduttori di fase e neutro, quindi a una tensione di 220 V molto probabilmente non lo noteremo e a una tensione di 12 V la tensione sulla lampada scenderà della metà a 6 V Ecco perché i trasformatori per l'alimentazione delle lampade alogene devono avvicinarli il più possibile alle lampade. Ad esempio, con un cavo lungo 4,5 metri con sezione di 2,5 mm2 e un carico di 0,1 kW (due lampade da 50 W), la coppia di carico è 0,45, che corrisponde ad una perdita del 5% (Tabella 3).

Tabella 3. Momento di carico, kW x m, per conduttori in rame in una linea a due fili per una tensione di 12 V con una determinata sezione trasversale del conduttore

Le tabelle sopra riportate non tengono conto dell'aumento della resistenza dei conduttori dovuto al riscaldamento dovuto alla corrente che li attraversa. Pertanto, se il cavo viene utilizzato a correnti pari o superiori a 0,5 della corrente massima consentita per il cavo di una determinata sezione, è necessario introdurre una correzione. Nel caso più semplice, se prevedi perdite non superiori al 5%, calcola la sezione trasversale in base a perdite del 4%. Inoltre, le perdite potrebbero aumentare se presente grande quantità collegamenti dei conduttori del cavo.

I cavi con conduttori in alluminio hanno una resistenza 1,7 volte maggiore dei cavi con conduttori in rame e di conseguenza le loro perdite sono 1,7 volte maggiori.

Il secondo fattore limitante per cavi di lunga lunghezza è il superamento del valore di resistenza consentito del circuito a fase zero. Per proteggere i cavi da sovraccarichi e cortocircuiti, di norma vengono utilizzati interruttori automatici con sganciatore combinato. Tali interruttori hanno rilasci termici ed elettromagnetici.

Lo sgancio elettromagnetico garantisce l'arresto istantaneo (decimi e addirittura centesimi di secondo) della sezione di emergenza della rete in caso di cortocircuito. Ad esempio, un interruttore denominato C25 ha un rilascio termico da 25 A e un rilascio elettromagnetico da 250 A. Gli interruttori automatici del gruppo “C” hanno una molteplicità della corrente di interruzione dello sganciatore elettromagnetico rispetto a quella termica da 5 a 10. Ma viene preso il valore massimo.

La resistenza totale del circuito fase zero comprende: la resistenza del trasformatore abbassatore della sottostazione del trasformatore, la resistenza del cavo dalla sottostazione al quadro di ingresso dell'edificio, la resistenza del cavo posato dall'ASU a quadri(RU) e la resistenza del cavo della linea gruppo stessa, la cui sezione deve essere determinata.

Se la linea ha un gran numero di collegamenti dei conduttori del cavo, ad esempio una linea di gruppo di un gran numero di lampade collegate da un cavo, è necessario tenere conto anche della resistenza delle connessioni di contatto. Calcoli molto accurati tengono conto della resistenza dell'arco nel punto di guasto.

Impedenza del circuito fase - zero per i cavi quadripolari sono riportati nella Tabella 4. La tabella tiene conto della resistenza sia dei conduttori di fase che di neutro. I valori di resistenza sono forniti ad una temperatura interna del cavo di 65 gradi. La tabella è valida anche per linee bifilari.

Tabella 4. Fase dell'impedenza del circuito - zero per cavi a 4 conduttori, Ohm/km con temperatura interna di 65 o C

Nelle sottostazioni di trasformazione urbane, di norma vengono installati trasformatori con una capacità di 630 kV o superiore. A e oltre, aventi una resistenza di uscita Rtp inferiore a 0,1 Ohm. Nelle zone rurali è possibile utilizzare trasformatori da 160 - 250 kV. E con una resistenza di uscita di circa 0,15 Ohm e persino trasformatori da 40 a 100 kV. A, avente un'impedenza di uscita di 0,65 - 0,25 Ohm.

I cavi di rete di alimentazione dalle sottostazioni di trasformazione cittadine alle ASU delle case vengono solitamente utilizzati con conduttori in alluminio con una sezione trasversale del conduttore di fase di almeno 70 - 120 mm2. Se la lunghezza di tali linee è inferiore a 200 metri, la resistenza del circuito fase-neutro del cavo di alimentazione (Rpc) può essere assunta pari a 0,3 Ohm. Per un calcolo più accurato, è necessario conoscere la lunghezza e la sezione trasversale del cavo oppure misurare questa resistenza. Uno dei dispositivi per tali misurazioni (dispositivo Vector) è mostrato in Fig. 2.

Riso. 2. Dispositivo per misurare la resistenza del circuito fase zero "Vector"

La resistenza della linea deve essere tale che, in caso di cortocircuito, sia garantito che la corrente nel circuito superi la corrente operativa del rilascio elettromagnetico. Pertanto per l'interruttore C25 la corrente di corto circuito sulla linea deve superare il valore di 1,15x10x25=287 A, qui 1,15 è il fattore di sicurezza. Pertanto, la resistenza del circuito fase zero per l'interruttore C25 non deve essere superiore a 220 V/287 A = 0,76 Ohm. Di conseguenza, per l'interruttore C16 la resistenza del circuito non deve superare 220 V/1,15x160 A=1,19 Ohm e per l'interruttore C10 non deve superare 220 V/1,15x100=1,91 Ohm.

Quindi, per urbano condominio, considerando Rtp=0,1 Ohm; Rpc=0,3 Ohm quando si utilizza un cavo con conduttori in rame di sezione 2,5 mm2, protetto nella rete di prese interruttore C16, la resistenza del cavo Rgr (conduttori di fase e neutro) non deve superare Rgr = 1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 Ohm. Dalla Tabella 4 troviamo la sua lunghezza: 0,79/17,46 = 0,045 km, ovvero 45 metri. Per la maggior parte degli appartamenti questa lunghezza è sufficiente.

Quando si utilizza un interruttore C25 per proteggere un cavo di sezione 2,5 mm2, la resistenza del circuito deve essere inferiore a 0,76 - 0,4 = 0,36 Ohm, che corrisponde ad una lunghezza massima del cavo di 0,36/17,46 = 0,02 km, ovvero 20 metri.

Utilizzando un interruttore C10 per proteggere una linea di illuminazione di gruppo realizzata con un cavo con conduttori in rame di sezione 1,5 mm2, si ottiene la resistenza massima consentita del cavo pari a 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, che corrisponde ad una lunghezza massima del cavo di 1,51/29, 1 = 0,052 km o 52 metri. Se tale linea è protetta da un interruttore automatico C16, la lunghezza massima della linea sarà 0,79/29,1 = 0,027 km, ovvero 27 metri.