Nel mondo tecnologico moderno, l’elettricità ha quasi raggiunto lo stesso livello di importanza dell’acqua e dell’aria. È utilizzato in quasi tutte le aree dell'attività umana. Il concetto di elettricità è apparso nel 1600; prima di allora, non conoscevamo l'elettricità più degli antichi greci. Ma col passare del tempo iniziò a diffondersi più ampiamente e solo nel 1920 iniziò a sostituire le lampade a cherosene dall'illuminazione stradale. Da allora la corrente elettrica ha cominciato a diffondersi rapidamente, e ora è disponibile anche nel villaggio più sperduto, almeno per l'illuminazione della casa e per le comunicazioni telefoniche.

L'elettricità stessa è un flusso di cariche dirette che si muovono lungo un conduttore. Un conduttore è una sostanza capace di far passare queste cariche elettriche attraverso se stessa, ma ogni conduttore c'è resistenza(ad eccezione dei cosiddetti superconduttori, la resistenza dei superconduttori è zero, questo stato è raggiungibile abbassando la temperatura a -273,4 gradi Celsius).

Ma naturalmente i superconduttori non esistono nella vita di tutti i giorni e passerà ancora molto tempo prima che appaiano su scala industriale. Nella vita di tutti i giorni, di norma, la corrente passa attraverso i fili e viene utilizzata principalmente come conduttore. fili di rame o alluminio. Il rame e l’alluminio sono popolari principalmente per le loro proprietà di conduttività, che è l’inverso della resistenza elettrica, e anche perché sono economici rispetto, ad esempio, all’oro o all’argento.

Come comprendere le sezioni trasversali dei cavi in ​​rame e alluminio per il cablaggio?

Questo articolo ha lo scopo di insegnarti come calcolare la sezione trasversale di un filo. È come se più acqua vuoi fornire, maggiore è il diametro del tubo di cui hai bisogno. Quindi qui, maggiore è il consumo corrente elettrica, maggiore dovrebbe essere la sezione trasversale dei cavi e dei fili. Descriverò brevemente di cosa si tratta: se mordi un cavo o un filo e lo guardi dall'estremità, vedrai la sua sezione trasversale, cioè lo spessore del filo, che determina la potenza di cui questo filo è capace di trasmettere quando riscaldato alla temperatura consentita.

Per selezionare la sezione trasversale corretta del cavo di alimentazione, noi è necessario tenere conto del valore massimo del carico corrente consumato. I valori attuali possono essere determinati conoscendo la potenza nominale del consumatore, che è determinata dalla seguente formula: I=P/220, dove P è la potenza del consumatore attuale e 220 è il numero di volt nel vostro presa. Di conseguenza, se la presa è di 110 o 380 volt, sostituiamo questo valore.

È importante sapere che il calcolo del valore per le reti monofase e trifase è diverso. Per scoprire di quante fasi della rete hai bisogno, devi calcolare la quantità totale di consumo corrente nella tua casa. Facciamo un esempio dell'attrezzatura media che potresti avere a casa.

Un semplice esempio di calcolo della sezione trasversale del cavo in base al consumo corrente, ora calcoleremo la somma delle potenze degli apparecchi elettrici collegati. I principali consumatori in un appartamento medio sono i seguenti dispositivi:

• televisore - 160 W
• Frigorifero - 300 W
• Illuminazione - 500 W
• Personal computer - 550 W
• Aspirapolvere - 600 W
• Forno a microonde - 700 W
• Bollitore elettrico - 1150 W
• Ferro - 1750 W
• Caldaia (scaldabagno) - 1950 W
• Lavatrice - 2650 W
• Totale 10310 W = 10,3 kW.

Una volta conosciuto il consumo totale di elettricità, possiamo utilizzare la formula per calcolare la sezione del filo per il normale funzionamento del cablaggio. È importante ricordarlo per le reti monofase e trifase le formule saranno diverse.

Calcolo della sezione del cavo per una rete con una fase (monofase)

La sezione del filo si calcola utilizzando la seguente formula:

I = (P × K u) / (U × cos(φ))

IO- forza attuale;

• P- potenza di tutti i consumatori di energia in totale
• K e- coefficiente di simultaneità, di norma, il valore generalmente accettato per i calcoli è 0,75
• U- tensione di fase, che è 220V ma può variare da 210V a 240V.
• cos(φ)- per gli apparecchi domestici monofase questo valore è fisso e pari a 1.

Quando avremo trovato il consumo di corrente secondo la formula, possiamo iniziare a scegliere un cavo, che ci si addice in termini di potere. O meglio, la sua area della sezione trasversale. Di seguito è riportata una tabella speciale che fornisce dati che confrontano il valore corrente, la sezione del cavo e il consumo energetico.

I dati possono variare per fili realizzati con metalli diversi. Oggi, per le applicazioni residenziali, viene generalmente utilizzato il cavo rigido in rame. Il cavo in alluminio non viene praticamente utilizzato. Tuttavia, in molte case più vecchie, il cavo in alluminio è ancora presente.

Tavolo potere progettuale cavo corrente. La scelta della sezione del cavo in rame viene effettuata in base ai seguenti parametri:

Forniamo anche una tabella per il calcolo dell'assorbimento di corrente di un cavo in alluminio:

Se il valore di potenza risulta essere una media tra due indicatori, è necessario selezionare un valore di sezione trasversale del filo più grande. Poiché deve esserci una riserva di carica.

Calcolo della sezione del filo di una rete con tre fasi (trifase)

Ora diamo un'occhiata alla formula per calcolare la sezione del filo per le reti trifase.

Per calcolare la sezione del cavo di alimentazione utilizziamo la seguente formula:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

• IO- intensità di corrente con cui viene selezionata l'area della sezione trasversale del cavo
• U- tensione di fase, 220V
• Cosφ - angolo di fase
• P- mostra il consumo totale di tutti gli elettrodomestici

Cosφ- nella formula sopra è estremamente importante, poiché influisce personalmente sulla forza attuale. Varia a seconda dell'attrezzatura; questo parametro si trova molto spesso in documentazione tecnica o contrassegni corrispondenti sull'alloggiamento.

La potenza totale si trova in modo molto semplice: sommiamo il valore di tutti gli indicatori di potenza e utilizziamo il numero risultante nei calcoli.

Una caratteristica distintiva di una rete trifase è che un filo più sottile può sopportare un carico maggiore. Selezioniamo la sezione trasversale del filo richiesta in base alla tabella seguente.

Il calcolo della sezione del filo in base al consumo di corrente utilizzato in una rete trifase viene utilizzato utilizzando un valore come √3 . Questo valore è necessario per la semplificazione aspetto la formula stessa:

U lineare = √3 × U fase

In questo modo, in caso di necessità, il prodotto della tensione di radice e di fase viene sostituito dalla tensione lineare. Questo valore è pari a 380V (U lineare = 380V).

Concetto di corrente continua

Inoltre, un punto altrettanto importante quando si sceglie un cavo per trifase e rete monofaseè che è necessario tenere conto di un concetto del genere, che suona come una corrente ammissibile a lungo termine. Questo parametro ci mostra la forza attuale nel cavo che il filo può sopportare per un periodo di tempo illimitato. Puoi definire l'ego in una tabella speciale. Anche per alluminio e conduttori in rame differiscono in modo significativo.

Quando questo parametro supera i valori consentiti, il conduttore inizia a surriscaldarsi. La temperatura di riscaldamento è inversamente proporzionale alla forza attuale.

Le temperature potrebbero aumentare in alcune zone non solo a causa della sezione trasversale del filo selezionata in modo errato, e anche con scarso contatto. Ad esempio, nel luogo in cui i fili sono attorcigliati. Ciò accade abbastanza spesso nel punto di contatto tra cavi in ​​rame e cavi in ​​alluminio. A questo proposito, la superficie dei metalli subisce un'ossidazione, ricoprendosi di una pellicola di ossido, che ne pregiudica notevolmente il contatto. In tale luogo il cavo si surriscalda al di sopra della temperatura consentita.

Dopo aver effettuato tutti i calcoli e controllato i dati delle tabelle, puoi tranquillamente recarti in un negozio specializzato e acquistare i cavi necessari per la posa di una rete in casa o in campagna. Il tuo principale vantaggio rispetto, ad esempio, al tuo vicino sarà che avrai compreso appieno questo problema con l'aiuto del nostro articolo e risparmierai un sacco di soldi senza pagare più del dovuto per ciò che il negozio voleva venderti. Sì, e sapere come calcolare la sezione corrente dei cavi in ​​rame o alluminio non sarà mai superfluo, e siamo sicuri che le conoscenze acquisite da noi ti torneranno utili molte volte nel viaggio della tua vita.

Durante il processo di riparazione, solitamente viene sempre effettuata la sostituzione. vecchio cablaggio elettrico. Ciò è dovuto al fatto che recentemente sono comparsi molti utili elettrodomestici che semplificano la vita delle casalinghe. Inoltre, consumano molta energia, il che vecchio cablaggio, potrebbe non sopportarlo. Tali apparecchi elettrici includono lavatrici, forni elettrici, bollitori elettrici, microonde eccetera.

Quando si posano i cavi elettrici, è necessario sapere quale sezione trasversale del cavo deve essere posata per alimentare un particolare apparecchio elettrico o un gruppo di apparecchi elettrici. Di norma, la scelta viene fatta sia in base al consumo energetico che in base alla potenza attuale consumata dagli apparecchi elettrici. In questo caso è necessario tenere conto sia del metodo di posa che della lunghezza del filo.

È abbastanza semplice selezionare la sezione del cavo da posare in base alla potenza del carico. Può trattarsi di un singolo carico o di un insieme di carichi.

Ogni elettrodomestico, soprattutto se nuovo, è accompagnato da un documento (passaporto), che ne indica i dati tecnici di base. Inoltre gli stessi dati sono disponibili su apposite targhette applicate sul corpo del prodotto. Questa targhetta, che si trova sul lato o sul retro del dispositivo, indica il paese di produzione, il numero di serie e, ovviamente, il consumo energetico in watt (W) e la corrente consumata dal dispositivo in ampere (A). Sui prodotti di produttori nazionali, la potenza può essere indicata in watt (W) o kilowatt (kW). Sui modelli importati è presente la lettera W. Inoltre, il consumo energetico è indicato come “TOT” o “TOT MAX”.

Un esempio di tale targa che mostra le informazioni di base sul dispositivo. Tale targa può essere trovata su qualsiasi dispositivo tecnico.

Se non è possibile reperire le informazioni necessarie (la scritta sulla targhetta è usurata oppure elettrodomestici non ancora) potrete conoscere approssimativamente la potenza dei più comuni elettrodomestici. Tutti questi dati si trovano effettivamente nella tabella. Fondamentalmente gli elettrodomestici sono standardizzati in termini di consumo energetico e non vi è alcuna variazione particolare nei dati.

Nella tabella vengono selezionati esattamente gli apparecchi elettrici che si prevede di acquistare e vengono registrati il ​​loro consumo attuale e la potenza. Dall'elenco è meglio scegliere gli indicatori che hanno valori massimi. In questo caso non sarà possibile sbagliare i calcoli e il cablaggio sarà più affidabile. Il fatto è che più spesso è il cavo, meglio è, poiché il cablaggio si riscalda molto meno.

Come viene effettuata la scelta

Quando si sceglie un cavo, è necessario sommare tutti i carichi che verranno collegati a questo cavo. Allo stesso tempo, dovresti assicurarti che tutti gli indicatori siano scritti in watt o kilowatt. Per convertire gli indicatori in un valore, dovresti dividere i numeri o moltiplicarli per 1000. Ad esempio, per convertire in watt, dovresti moltiplicare tutti i numeri (se sono in kilowatt) per 1000: 1,5 kW = 1,5x1000 = 1500 W. Durante il trasferimento indietro, le azioni vengono eseguite ordine inverso: 1500 W = 1500/1000 = 1,5 kW. Di solito, tutti i calcoli vengono effettuati in watt. Dopo tali calcoli, viene selezionato un cavo utilizzando la tabella appropriata.

Puoi utilizzare la tabella nel seguente modo: trova la colonna corrispondente dove è indicata la tensione di alimentazione (220 o 380 volt). Questa colonna contiene un numero che corrisponde al consumo energetico (è necessario prendere un valore leggermente più alto). Nella riga corrispondente alla potenza assorbita, la prima colonna indica la sezione del cavo utilizzabile. Quando vai al negozio per acquistare un cavo, dovresti cercare un filo la cui sezione corrisponda alle note.

Quale filo usare: alluminio o rame?

IN in questo caso tutto dipende dal consumo energetico. Inoltre, il filo di rame può sopportare un carico doppio rispetto al filo di alluminio. Se i carichi sono grandi, è meglio dare la preferenza al filo di rame, poiché sarà più sottile e più facile da posare. Inoltre, è più semplice collegarlo alle apparecchiature elettriche, comprese prese e interruttori. Purtroppo il filo di rame presenta un notevole svantaggio: costa molto di più del filo di alluminio. Nonostante ciò, durerà molto più a lungo.

Come calcolare la sezione trasversale del cavo in base alla corrente

La maggior parte degli artigiani calcola i diametri dei fili in base al consumo di corrente. A volte questo semplifica il compito, soprattutto se si sa quale corrente può sopportare un filo di un particolare spessore. Per fare ciò, è necessario annotare tutti gli indicatori del consumo attuale e riassumerli. La sezione del filo può essere selezionata utilizzando la stessa tabella, solo che ora è necessario cercare la colonna in cui è indicata la corrente. Di norma, per l'affidabilità viene sempre selezionato un valore maggiore.

Ad esempio, per connettersi piano cottura, che può consumare una corrente massima fino a 16 A, è necessario selezionare un filo di rame. Se ti aiuti nella tabella, il risultato desiderato può essere trovato nella terza colonna a sinistra. Poiché non esiste il valore 16A, scegliamo quello più vicino e più grande: 19A. Per questa corrente è adatta una sezione del cavo di 2,0 mm quadrati.

Di norma, quando si collegano potenti elettrodomestici, vengono alimentati da fili separati, con l'installazione di interruttori automatici separati. Ciò semplifica notevolmente il processo di selezione dei cavi. Oltretutto questo fa parte requisiti moderni al cablaggio elettrico. Inoltre, è pratico. In caso di emergenza non è necessario spegnere completamente la corrente elettrica in tutta la casa.

Non è consigliabile selezionare fili con un valore inferiore. Se il cavo è costantemente in funzione carichi massimi, allora questo può portare a situazioni di emergenza in rete elettrica. Il risultato può essere un incendio se gli interruttori automatici vengono selezionati in modo errato. Allo stesso tempo, dovresti sapere che non proteggono la guaina del filo dal fuoco e non sarà possibile selezionare la corrente esatta in modo che possa proteggere i fili dal sovraccarico. Il fatto è che non sono regolamentati e vengono emessi a un valore corrente fisso. Ad esempio, 6A, 10A, 16A, ecc.

La scelta di un filo con riserva consentirà in futuro di installare un altro apparecchio elettrico o anche più su questa linea, se ciò corrisponde al tasso di consumo attuale.

Calcolo del cavo per potenza e lunghezza

Se prendiamo in considerazione l'appartamento medio, la lunghezza dei fili non raggiunge valori tali da tenere conto di questo fattore. Nonostante ciò, ci sono casi in cui quando si scelgono i fili è necessario tener conto della loro lunghezza. Ad esempio, devi connetterti una casa privata dal palo più vicino, che può trovarsi a notevole distanza dall'abitazione.

Con un consumo di corrente significativo, un cavo lungo può influire sulla qualità della trasmissione di potenza. Ciò è dovuto alle perdite nel filo stesso. Più lungo è il filo, maggiori saranno le perdite nel filo stesso. In altre parole, più lungo è il filo, maggiore è la caduta di tensione ai suoi capi quest'area. Ai nostri giorni, quando la qualità degli alimentatori lascia molto a desiderare, questo fattore gioca un ruolo significativo.

Per saperlo dovrai fare riferimento ancora una volta alla tabella, dove potrai determinare la sezione del filo, a seconda della distanza dalla presa di corrente.

Tabella per determinare lo spessore del filo in funzione della potenza e della distanza.

Metodo aperto e chiuso di posa dei cavi

La corrente che passa attraverso un conduttore lo fa riscaldare, poiché ha una certa resistenza. Quindi, maggiore è la corrente, il più calore risalta su di esso, in condizioni della stessa sezione trasversale. A parità di consumo di corrente, sui conduttori di diametro inferiore viene generato più calore rispetto ai conduttori di spessore maggiore.

A seconda delle condizioni di posa cambia anche la quantità di calore generata sul conduttore. Quando il filo è aperto, quando il filo viene raffreddato attivamente dall'aria, è possibile dare la preferenza a un filo più sottile, mentre quando il filo viene posato chiuso e il suo raffreddamento è ridotto al minimo, è meglio scegliere fili più spessi.

Informazioni simili si trovano anche nella tabella. Il principio di selezione è lo stesso, ma tiene conto di un altro fattore.

E infine, la cosa più importante. Il fatto è che oggigiorno il produttore sta cercando di risparmiare su tutto, compreso il materiale per i fili. Molto spesso la sezione dichiarata non corrisponde alla realtà. Se il venditore non informa l'acquirente, è meglio misurare lo spessore del filo sul posto se questo è fondamentale. Per fare ciò, basta portare con sé un calibro e misurare lo spessore del filo in millimetri, quindi calcolare la sua sezione utilizzando la semplice formula 2*Pi*D o Pi*R al quadrato. Dove Pi è un numero costante pari a 3,14 e D è il diametro del filo. In un'altra formula, rispettivamente, Pi = 3,14 e R al quadrato è il raggio al quadrato. Il raggio è molto semplice da calcolare; basta dividere il diametro per 2.

Alcuni venditori sottolineano direttamente la discrepanza tra la sezione dichiarata e quella effettiva. Se il filo viene scelto con un ampio margine, ciò non è affatto significativo. Il problema principale è che il prezzo del filo, rapportato alla sua sezione, non è da sottovalutare.

In questo articolo ti dirò come scegliere la giusta sezione del cavo per la tua casa o appartamento. Se- questo è il “cuore” del nostro sistema di alimentazione, poi lo sono i cavi collegati agli interruttori del quadro elettrico"vasi sanguigni" che rifornisconoelettricità dai nostri ricevitori elettrici domestici.

Quando si installa il cablaggio elettrico in una casa o in un appartamento, tutte le fasi, a partire dalla progettazione dell'alimentazione elettrica di una casa o appartamento privato, fino all'installazione finale di prese o interruttori, devono essere affrontate con piena responsabilità, perché la vostra sicurezza elettrica personale, da questo dipende anche la sicurezza antincendio della vostra casa o del vostro appartamento. Pertanto, affrontiamo la scelta della sezione del cavo con tutta serietà, perché non è stato ancora inventato nessun altro metodo per trasmettere elettricità in una casa o appartamento privato.

È importante scegliere la sezione del cavo corretta, specificatamente per una linea (gruppo) specifica di ricevitori elettrici. Altrimenti, se scegliamo una sezione inferiore il cavo è porterà al surriscaldamento, alla distruzione dell'isolamento e ad un ulteriore incendio Se tocchi un cavo con l'isolamento danneggiato, riceverai una scossa elettrica. Se si sceglie una sezione del cavo troppo alta per una casa o un appartamento, ciò comporterà un aumento dei costi e sorgeranno difficoltà durante l'installazione elettrica delle linee via cavo, perché maggiore è la sezione del cavo, più difficile sarà è lavorarci sopra: non tutte le prese “si adattano” a un cavo con una sezione di 4 mmq.

Aggiornamento 01/06/2017. Fornisco una tabella generale universale, che io stesso utilizzo per selezionare la corrente nominale degli interruttori automatici per la protezione dei cavi. blu

Non ti riempirò la testa con formule astruse per calcolare le sezioni dei cavi dai libri di elettrotecnica, in modo che tu possa scegliere la giusta sezione dei cavi. Tutto è stato a lungo calcolato e tabulato.

Si prega di notare che quando in diversi modi installazione di cavi elettrici(nascosto o aperto) , cavi con la stessa sezione hanno correnti continue ammissibili diverse.

Quelli. A aprire modo installazione del cablaggio elettrico, il cavo si riscalda meno grazie ad un migliore raffreddamento. A H coperto modo installazione di cavi elettrici (in scanalature, tubi, ecc.), al contrario, si riscalda di più. Questo è un punto importante, perché se si sceglie la macchina sbagliata per proteggere il cavo, la potenza della macchina potrebbe essere sovrastimata rispetto alla corrente ammissibile a lungo termine del cavo, motivo per cui il cavo può diventare molto caldo, ma la macchina non si spegne.

Ti porterò esempio, ad esempio, abbiamo una sezione del cavo di 6 mmq:

• A metodo aperto la sua corrente continuativa consentita è di 50A, quindi la macchina deve essere impostata a 40A;
• con il metodo nascosto la corrente ammissibile a lungo termine è 34A, in questo caso la macchina è 32A.

Supponiamo di aver scelto una sezione di cavo per un appartamento, che sarà posata in scanalature o sotto intonaco (in modo chiuso). Se mischiamo le cose e installiamo interruttori automatici da 50 A per protezione, il cavo si surriscalderà, perché... A metodo chiuso la sua guarnizione In = 34 A, che causerà la distruzione del suo isolamento, quindi un cortocircuito e un incendio.

LE TABELLE NON SONO ATTUALI. QUANDO SELEZIONATE UNA MACCHINA PER CAVI, UTILIZZARE LA TABELLA SOPRA.

Sezione del cavo per nascosto cavi elettrici

Sezione del cavo per aprire cavi elettrici

Per utilizzare le tabelle e scegliere la giusta sezione del cavo per una casa o un appartamento, dobbiamo conoscere l'intensità della corrente, ovvero conoscere la potenza di tutti i ricevitori elettrici domestici.

La corrente si calcola utilizzando le seguenti formule:

— per una rete monofase con una tensione di 220 Volt:

dove P è la somma di tutte le potenze dei ricevitori elettrici domestici, W;

U - tensione di rete monofase 220 V;

Cos(phi) - fattore di potenza, per gli edifici residenziali è 1, per la produzione sarà 0,8 e in media 0,9.

— per una rete trifase con una tensione di 380 Volt:

in questa formula tutto è uguale a quello di una rete monofase, solo al denominatore, perché La rete è trifase, aggiungi root 3 e la tensione sarà 380 V.

Per selezionare la sezione del cavo per una casa o un appartamento, secondo le tabelle sopra, è sufficiente conoscere la somma delle potenze dei ricevitori elettrici per un dato linea via cavo(gruppi). Avremo ancora bisogno dei calcoli correnti in fase di progettazione di un quadro elettrico (scegliendo macchine automatiche, differenziali o interruttori differenziali).

Di seguito sono riportati i valori medi di potenza dei più comuni elettrodomestici:

Conoscendo la potenza dei ricevitori elettrici, è possibile selezionare con precisione la sezione del cavo per una specifica linea (gruppo) in una casa o appartamento, e quindi un dispositivo automatico (difavtomatic) per proteggere questa linea, la cui corrente nominale deve essere inferiore a la corrente continua ammissibile del cavo di una determinata sezione. Se scegliamo un cavo in rame di sezione 2,5 mmq, che conduce corrente fino a 21 A per tutto il tempo desiderato ( nascosto metodo di installazione), l'interruttore automatico (difavtomat) nel quadro elettrico di questo cavo deve avere una corrente nominale di 20 A in modo che l'interruttore automatico si spenga prima che il cavo inizi a surriscaldarsi.

Sezioni tipiche dei cavi per installazioni elettriche domestiche:

• Negli appartamenti, cottage o case private, per gruppi di prese posa del cavo in rame 2,5 mmq.;
• Per gruppo luci- sezione del cavo in rame 1,5 mmq;
• Per monofase piano cottura(stufe elettriche) - sezione del cavo 3x6 mmq., per una stufa elettrica trifase - 5x2,5 mmq. o 5x4 mmq. a seconda della potenza;
• Per altri gruppi (forni, caldaie, ecc.) - dal loro potere. E anche dalla modalità di connessione, tramite presa o tramite terminali. Ad esempio, se il potere forno superiore a 3,5 kW, quindi stendere un cavo 3x4 e collegare il forno tramite i morsetti; se la potenza del forno è inferiore a 3,5 kW è sufficiente un cavo 3x2,5 e collegamento tramite presa domestica.

Per selezionare la sezione corretta del cavo e le caratteristiche degli interruttori automatici per il quadro elettrico di una casa privata, appartamento, devi sapere punti importanti , senza sapere cosa può portare a conseguenze disastrose.

Per esempio:

• Per i gruppi di prese selezionare una sezione del cavo di 2,5 mmq, ma la macchina viene scelta con una corrente nominale non di 20 A, ma di 16 A, perché prese domestiche progettato per una corrente non superiore a 16 A.
• Per l'illuminazione Io uso un cavo da 1,5 mm quadrati, ma macchina automatica non più di 10A, Perché gli interruttori sono progettati per una corrente non superiore a 10 A.
• Devi sapere che la macchina fa passare corrente fino a 1,13 volte il suo valore nominale, per tutto il tempo che desideri, e se il valore nominale viene superato fino a 1,45 volte si può spegnere solo dopo 1 ora. E per tutto questo tempo il cavo si surriscalderà.
• Selezionare la sezione corretta del cavo in base in modo nascosto guarnizioni in modo che vi sia il necessario margine di sicurezza.
• Clausola PUE 7.1.34. ne vieta l'uso alluminio cablaggio all'interno degli edifici.

Grazie per l'attenzione.

Questo articolo ti spiegherà come calcolare tu stesso la sezione trasversale del filo in base al consumo energetico. È necessario saperlo non solo quando si lavora in casa, ma anche quando si eseguono lavori sulle automobili, ad esempio. Se la sezione del filo è insufficiente, inizierà a surriscaldarsi notevolmente, il che porterà ad una significativa perdita del livello di sicurezza. Tenendo conto di tutte le raccomandazioni che verranno descritte di seguito, sarai in grado di calcolare autonomamente i parametri dei cavi per l'installazione dell'energia elettrica in casa. Ma se non sei sicuro delle tue capacità, è meglio contattare specialisti in questo campo. Inoltre, va notato che il calcolo della sezione del filo in base al consumo energetico (12 V e 220 V) viene eseguito allo stesso modo.

Calcolo della lunghezza del cablaggio elettrico

Per qualsiasi tipo di sistema elettronico, la condizione più importante per un funzionamento stabile e senza problemi è il corretto calcolo delle sezioni trasversali di tutti i cavi in ​​termini di corrente e potenza. Il primo passo è calcolare la lunghezza massima dell'intero cablaggio elettrico. Esistono diversi modi per farlo:

1. Misurazione della distanza dai pannelli alle prese e agli interruttori secondo lo schema di installazione. Inoltre, questo può essere fatto con un righello su uno schema elettrico pre-preparato: basta moltiplicare i valori di lunghezza ottenuti per la scala.
2. E il secondo modo più accurato è armarsi di un righello e camminare per tutte le stanze, prendendo le misure. Inoltre, è necessario tenere conto del fatto che i fili devono essere in qualche modo collegati, quindi dovrebbe esserci sempre un margine, almeno uno o due centimetri da ciascun bordo del cablaggio.

Ora puoi procedere al passaggio successivo.

Calcolo del carico di cablaggio

Per calcolare il carico totale, è necessario sommare tutta la potenza minima dei consumatori in casa. Diciamo che stai facendo i calcoli per una cucina; ha lampade, un forno a microonde, un bollitore elettrico e un fornello, Lavastoviglie e così via. Tutte le potenze devono essere sommate (guarda il retro della copertina per il consumo energetico, ma dovrai calcolare tu stesso la corrente utilizzando questo parametro). Quindi moltiplicare per un fattore di correzione pari a 0,75. È chiamato anche coefficiente di simultaneità. La sua essenza è chiara già dal nome stesso. Questa cifra, ottenuta come risultato dei calcoli, sarà necessaria in futuro per eseguire calcoli sui parametri del filo. Tieni presente che l'intero sistema elettrico deve essere sicuro, affidabile e durevole. Questi sono i requisiti di base che devono essere presi in considerazione quando si calcola la sezione del cavo in base al consumo di energia di 12 V e 220 V.

Consumo corrente degli impianti elettrici

Ora su come calcolare il consumo corrente apparecchio elettrico. Puoi farlo nella tua testa, oppure puoi farlo su una calcolatrice. Consulta le istruzioni del dispositivo per vedere quale consumo energetico ha. Naturalmente, nella rete elettrica domestica scorre corrente alternata con una tensione di 220 volt. Pertanto, utilizzando una formula semplice (consumo energetico diviso per la tensione di alimentazione), è possibile calcolare la corrente. Ad esempio, un bollitore elettrico ha una potenza di 1000 W. Ciò significa che se dividiamo 1000 per 220 otteniamo un valore pari a circa 4,55 Ampere. È prodotto in modo molto semplice in termini di consumo energetico. Come farlo è descritto nell'articolo. In modalità operativa, il bollitore consuma 4,55 ampere dalla rete (per protezione è necessario installare un interruttore automatico di potenza superiore). Ma tieni presente che questo non è sempre il valore esatto. Ad esempio, se il progetto di un elettrodomestico ha un motore, è possibile aumentare il valore ottenuto di circa il 25%: il consumo di corrente del motore in modalità di avviamento è molto maggiore che al minimo.

Ma puoi utilizzare una serie di regole e standard. Esiste un documento come le Regole di installazione elettrica, che regola tutte le regole per l'installazione del cablaggio non solo nella proprietà privata, ma anche nelle fabbriche, nelle fabbriche, ecc. Secondo queste regole, lo standard per il cablaggio elettrico è la capacità di resistere a un carico di 25 ampere a lungo. Pertanto, negli appartamenti, tutti i cavi elettrici dovrebbero essere realizzati solo utilizzando filo di rame, la sua sezione trasversale è di almeno 5 metri quadrati. mm. Ciascun nucleo dovrà avere una sezione superiore a 2,5 mq. mm. Il diametro del conduttore dovrebbe essere 1,8 mm.

Per garantire che tutto il cablaggio elettrico funzioni nel modo più sicuro possibile, all'ingresso è installato un interruttore automatico. Proteggerà l'appartamento dai cortocircuiti. Inoltre, recentemente, la maggior parte dei proprietari di case ha installato dispositivi a corrente residua, che modificano istantaneamente la resistenza nel circuito. In altre parole, se ne tocchi accidentalmente uno sotto tensione, si disecciterà immediatamente e non verrai colpito. Gli interruttori automatici devono essere calcolati in base alla corrente e devono essere scelti con una riserva in modo che sia sempre possibile installare qualsiasi elettrodomestico in casa. Calcolo corretto della sezione del cavo in base al consumo energetico (come fare giusta scelta fili, imparerai da questo materiale) è una garanzia che l'alimentatore funzionerà correttamente ed efficientemente.

Materiali per realizzare fili

Di norma, l'installazione del cablaggio elettrico in una casa o appartamento privato viene eseguita utilizzando cavi a tre conduttori. Inoltre, ogni nucleo ha un isolamento separato, tutti hanno colori diversi: marrone, blu, giallo-verde (standard). Il nucleo è la parte del filo attraverso la quale scorre la corrente. Può essere a filo singolo o multifilo. Alcune marche di filo utilizzano una treccia di cotone sopra i nuclei. Materiali per realizzare anime di filo:

1. Acciaio.
2. Rame.
3. Alluminio.

A volte è possibile trovarne di combinati, ad esempio filo di rame intrecciato con diversi conduttori in acciaio. Ma questi venivano usati per le comunicazioni telefoniche sul campo: quelli in rame trasmettevano un segnale e quelli in acciaio venivano usati principalmente per il fissaggio ai supporti. Pertanto, questo articolo non discuterà di tali cavi. Per appartamenti e case private, il filo di rame è l'ideale. È durevole, affidabile e le sue prestazioni sono molto superiori a quelle dell'alluminio economico. Naturalmente, il prezzo del filo di rame è elevato, ma vale la pena ricordare che la sua durata (garantita) è di 50 anni.

Marche di fili

Per il cablaggio elettrico è preferibile utilizzare due marche di cavi: VVGng e VVG. Il primo ha la desinenza “-ng”, che indica che l'isolante non brucia. Viene utilizzato per i cablaggi elettrici all'interno di strutture ed edifici, oltre che nel terreno, all'aperto. Funziona stabilmente nell'intervallo di temperatura -50...+50. Durata di servizio garantita: almeno 30 anni. Il cavo può avere due, tre o quattro conduttori, ciascuno con una sezione compresa tra 1,5 e 35 mq. mm. Si ricorda inoltre che è necessario calcolare la sezione del cavo in base alla potenza assorbita e alla lunghezza (nel caso di linea aerea lunga).

Assicurati che non ci sia la lettera "A" prima del nome del cavo (ad esempio, АВВГ). Ciò suggerisce che i nuclei all'interno sono realizzati in alluminio. Esistono anche analoghi stranieri: il cavo del marchio NYM, che ha una forma rotonda, soddisfa gli standard adottati in Germania (VDE0250). I conduttori sono in rame, l'isolante non è soggetto a combustione. La forma rotonda del cavo è molto più comoda se è necessario installarlo attraverso il muro. Ma per i cablaggi interni, quelli domestici piatti risultano più convenienti.

Fili di alluminio

Loro hanno poco peso e, soprattutto, a basso costo. Pertanto, sono utili nei casi in cui è necessario stendere lunghe file in aria. Se tutto il lavoro viene eseguito in modo competente e corretto, otterrai una linea d'aria ideale, poiché l'alluminio ha un enorme vantaggio: non è suscettibile all'ossidazione (a differenza del rame). Ma il cablaggio in alluminio veniva spesso utilizzato nelle case (di solito quelle vecchie). Una volta il filo era più facile da procurarsi e costava un centesimo. Va notato che il calcolo della sezione trasversale del filo in base al consumo energetico (le caratteristiche di questo processo sono note a ogni elettricista) è la fase principale nella creazione di un progetto di alimentazione domestica. Ma devi prestare attenzione a una caratteristica: la sezione trasversale del filo di alluminio deve essere maggiore del rame per sopportare lo stesso carico.

Tabella per il calcolo della sezione di potenza

Va anche detto che il carico di corrente massimo consentito è molto inferiore rispetto a quello in rame. La tabella seguente ti aiuterà a calcolare la sezione trasversale del nucleo

Sezione del cavo in base al tipo di cablaggio

Esistono due tipi di installazione del cablaggio elettrico nelle case: aperta e chiusa. Come hai capito, devi tenere conto di questa sfumatura quando effettui i calcoli. Il cablaggio nascosto viene installato all'interno dei soffitti, così come nelle scanalature e nei canali, nei tubi, ecc. Il cablaggio chiuso ha requisiti più elevati, poiché ha una capacità di raffreddamento inferiore. E qualsiasi filo, se esposto a lungo a un carico pesante, si riscalda molto. Pertanto, quando si calcola la sezione trasversale del filo in base al consumo energetico, assicurarsi di tenere conto dell'effetto sul riscaldamento. Bisogna inoltre tenere conto dei seguenti parametri:

1. Carico di corrente a lungo termine.
2. Perdita di tensione.

All’aumentare della lunghezza del filo, la tensione diminuisce. Pertanto, per ridurre le perdite di tensione, è necessario aumentare la sezione dei conduttori. Se stiamo parlando di piccola casa o anche una stanza, il valore della perdita è estremamente basso e può essere trascurato. Ma se viene calcolata una lunga fila, non c'è scampo. Dopotutto, il calcolo della sezione trasversale del filo in base al consumo energetico (l'influenza della lunghezza è molto grande) dipende da un parametro come la lunghezza della linea.

Calcolo della potenza del filo

Quindi, dovrai conoscere le seguenti caratteristiche:

1. Il materiale di cui sono costituiti i nuclei del cavo.
2. Consumo energetico massimo.
3. Tensione di alimentazione.

Si prega di notare che quando scorre corrente, la temperatura aumenta e viene rilasciato un po' di calore. Inoltre, la quantità di calore è proporzionale alla potenza totale dissipata su un pezzo di cavo elettrico. Se si sceglie la sezione trasversale sbagliata, si verificherà un riscaldamento eccessivo e il risultato può essere disastroso: accensione del cablaggio elettrico e incendio. Pertanto, vale la pena calcolare con precisione la sezione trasversale del filo in base al consumo energetico. I fattori di rischio sono troppo grandi e troppi.

Parametri ottimali

Sezioni ottimali:

1. Per prese di cablaggio - 2,5 mq. mm.
2. Gruppo di illuminazione - 1,5 mq. mm.
3. Elettrodomestici ad alta potenza (fornello elettrico) - 4-6 mq. mm.

Tieni presente che i fili di rame possono sopportare i seguenti carichi:

1. Filo 1,5 mq. mm - fino a 4,1 kW (carico corrente - 19 ampere).
2. 2,5 mq. mm - fino a 5,9 kW (corrente - fino a 27 ampere).
3. 4-6 mq. mm - più di 8-10 kW.

Pertanto, quando il carico aumenta, avrai sempre una riserva abbastanza ampia.

Conclusione

Ora sai come calcolare la sezione trasversale di un filo in base al consumo energetico (ora conosci la definizione di caratteristiche importanti e altri piccoli fattori). Sulla base di tutti i dati di cui sopra, puoi elaborare autonomamente, senza ricorrere all'aiuto di professionisti, un corretto piano di alimentazione elettrica per la tua casa o appartamento.

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 il riscaldamento dei nuclei del cavo a 65 gradi ad una temperatura ambiente 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 a due fili per una tensione di 220 V con una determinata sezione trasversale 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. Di conseguenza, per l'interruttore C25 la corrente corto circuito nella 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.