Výpočet průřezu kabelu podle výkonu: příklady, vzorce a tabulky

Elektrické rozvody jsou jednou z nejdůležitějších součástí velkého komunikačního systému, který zásobuje domácnost elektřinou. Kvalita provozu svítidel a elektrospotřebičů pro domácnost, které jsou dnes stále běžnější v každé domácnosti, závisí na dlouhodobém a kvalitním provozu elektrických rozvodů. Proto stále častěji můžete na stavebních fórech najít dotazy týkající se konkrétně problému elektrického vedení. A jednou z těchto častých otázek je, jak správně vypočítat průřez kabelu podle délky a výkonu, tedy podle jeho zatížení.

Profesionální elektrikáři určují přibližně tento ukazatel „okem“. Inženýři používat speciální tabulky nebo online kalkulačka. Ale budeme rozumně uvažovat. Každý dům má určitý počet elektrických domácích spotřebičů a tato zařízení mají různé úrovně výkonu. Toto je za prvé. Za druhé, počet kancelářských prostor nebo místností v domě se může v každé dané budově výrazně lišit. A to ovlivní spotřebu energie osvětlení. Někteří si přitom v domech nechávají instalovat víceramenné lustry a někdo si vystačí s bodovým osvětlením. Plus různé druhy svítidel.

Zatřetí je to opět výkon domácích elektrospotřebičů, který se počítá na základě skutečných údajů. Takříkajíc prakticky na prstech počítají, jaké elektrospotřebiče a s jakou energií majitelé domů používají. A co je nejdůležitější, při výpočtu celkového výkonu není třeba brát v úvahu faktor, který ovlivňuje fungování osvětlení nebo elektrických spotřebičů: periodicky nebo neustále. Je nutné určit celkový výkon na kabel.

Vzorec pro výpočet výkonu kabelu podle průřezu

Existuje tedy vzorec pro výpočet výkonu průřezu elektrického vodiče nebo kabelu. Tady je:

I=PхK/Uхcos φ – tento vzorec se používá pro jednofázové elektrické sítě se střídavým proudem 220 voltů. Kde:

• K je koeficient simultánnosti, je to ten, který vyrovnává indikátor výkonu podle časové hodnoty. Protože nepoužíváme elektrické spotřebiče ani osvětlení neustále. Toto je konstantní hodnota a rovná se 0.75.
• P je celkový výkon veškerého osvětlení a domácích elektrických spotřebičů.
• U – střídavý proud 220 Voltů.
• cos φ je také konstantní ukazatel, který se rovná jedné.

V tomto vzorci jsou téměř všechny veličiny kromě celkového výkonu konstantní. Proto je výpočet založen přesně na těch zátěžích, které mají lampy a domácí elektrické spotřebiče. To znamená, že množství proudu bude záviset na použitém výkonu. Tyto indikátory jsou obvykle uvedeno v technickém listu, který je součástí elektrospotřebiče. Výrobci to také často uvádějí na etiketách. Ale pouze určité indikátory výkonu základních elektrických spotřebičů se používají častěji než jiné.

Seznam výkonu elektrických spotřebičů a příklad výpočtu kabelu

Výkon některých elektrických domácích spotřebičů:

• Chladnička 350-850 Watt.
• TV 150-310 Watt. To je síla moderních televizorů.
• Osvětlení 320-1600 Watt. Jak je uvedeno výše, závisí to na typu a počtu lamp.
• Žehlička 1200-2200 Watt. Jedná se o jedno z energeticky nejnáročnějších zařízení.
• Do této kategorie patří rychlovarná konvice: 1200-2600 Watt.
• Přidejme do stejné kategorie myčku a pračku – 2600 Watt.
• Počítač 320-650 Watt.
• Mikrovlnná trouba cca 1500 wattů.

Do tohoto seznamu lze přidat další elektrické spotřebiče, například stereo, vysoušeč vlasů, ohřívač vody, vysavač atd. To znamená, že pro výpočet průřezu kabelu podle výkonu musíte nejprve určit, jaký počet elektrických spotřebičů je v domě. Sečtením jejich výkonu se zjistí celkový příkon, který ovlivňuje elektrické rozvody.

Všechna data se tedy dosadí do vzorce pro určení aktuální síly. Vypočítejme výkon všech výše popsaných elektrických spotřebičů na základě minimálního ukazatele. A pojďme zjistit, jaký kabel potřebujeme. Celkový výkon je 6550 Wattů nebo 6,55 kW. Dosadíme to do vzorce:

I=6550×0.75/220=22,4 Ampér.

Pak pro určení průřezů kabelů budeme potřebovat tabulku, kde je uveden poměr obou veličin.

Důležité! Velikost elektrického proudu se v tabulkách obvykle uvádí celými čísly. Proto musíme náš výsledek zaokrouhlit na největší hodnotu. To poskytne určitou míru bezpečnosti. V našem příkladu to bude 27 A pro měděné kabely a 28 A pro hliníkové kabely. Průřez drátu tedy bude 2,6 mm. sq pro měď a 4.1 mm. sq pro hliník.

Takže jste se naučili, jak vypočítat průřez drátu.

Výpočet průřezu drátu podle místnosti

Výše popsaný výpočet se vzorcem se používá pro vstupní drát do domu. Je ale potřeba zvážit i vnitřní rozvody místností a místností. Prostě s osvětlením je vše víceméně jasné. Hoďte to pod něj ve všech místnostech drát o průřezu 1,6 mm. kv., a nebojte se, že jste udělali vše správně. Nestane se vám ani zkrat ani přehřátí.

Se zásuvkami je vše mnohem složitější. V domě jsou místnosti, ve kterých je přítomnost domácích elektrických spotřebičů mimo mapy. Toto je koupelna a kuchyně. V té první zpravidla funguje pračka a fén. Mimochodem, má docela vysoký výkon 1200-2600 wattů. Proto takové malé zařízení vytváří poměrně vysokou zátěž.

Proto je nutné vyřešit jeden poměrně důležitý problém – správně rozložit výkon zásuvkových skupin po délce. Například v kuchyni. Nejprve se současná síla vypočítá pomocí výše popsaného vzorce, kde se výkon všech domácích elektrických zařízení v kuchyni sečte jako spotřeba energie, nezapomíná se ani na osvětlení. Hotovo výběr průřezu drátu, které se do této místnosti vejdou. Prodlužte ale rozvody do zásuvek u všech domácích elektrospotřebičů s menším průřezem. Na rychlovarnou konvici a kávovar zvlášť, na lednici zvlášť, na myčku zvlášť. A do každého bodu.

Někdo si možná řekne, není na jednu malou místnost příliš mnoho zásuvek? Existuje alternativa: připojte vodič většího průřezu k bloku zásuvky (trojitý nebo dvojitý). Bude třeba provést ještě jeden výpočet. Způsobů, jak navrhovat elektrické obvody, tedy může být celá řada. Ale v každém případě budete muset použít tabulky, kalkulačku a vzorec pro určení průřezu kabelu podle výkonu a délky. I když odborníci tvrdí, že nejlepší možností je samostatná zásuvka pro každý elektrický spotřebič.

A další důležitý bod, který se týká délky drátu a jeho proudová ztráta. Podle fyzikálních zákonů platí, že čím delší kabel, tím větší ztráta napětí. Proto elektrikáři vypočítají průřez kabelu po jeho délce. Vnitřní elektroinstalace však tomuto výpočtu nepodléhá. Velmi, minimální ztráty.

Jaký kabel si vybrat: hliníkový nebo měděný?

Nebudeme se touto problematikou zabývat příliš hluboko. Pojďme jen utrácet stručná srovnávací analýza.

• Ačkoli je měď náchylná k oxidaci, není tak aktivní jako hliník. Kontakty tedy vydrží déle.
• Měděný drát je pružnější a odolnější. Při častém ohýbání se nezlomí.
• Hliníkový kabel je téměř pětkrát levnější než měděný kabel.
• Vodivost měděných drátů je téměř dvakrát vyšší než vodivost hliníkových drátů. Tedy vyšší výkon, který měděný drát vydrží.

Existují moderní pravidla pro elektroinstalaci. A doporučuje se, aby vnitřní vedení v nich bylo provedeno měděným kabelem a vnější vedení hliníkem.

Shrneme-li tedy vše výše uvedené, můžeme dojít k závěru, že výpočet výkonu elektrických spotřebičů a průřezu vodiče pro zátěž je zodpovědný a velmi důležitý proces. Chyba ve výpočtech může být velmi drahá. Proto je zde nutná opatrnost a přesnost.

Nesprávný výpočet průřezu vodičů geometrickou metodou vede k neodůvodněným nákladům, přehřívání zařízení a nebezpečí zkratu. Je důležité provádět výpočty ve fázi návrhu, aby se předešlo nákladům a finančním ztrátám.

Vodiče dodávají elektrický proud spotřebiteli. Pro správnou činnost elektrického zařízení je nutné počítat s výpočtem odporu materiálu drátu. Hlavním ukazatelem je v tomto případě síla spotřebitelů.

Chcete-li získat přesné hodnoty, použijte vzorec:

kde M je celkový výkon spotřebičů připojených k síti;

M1, M2, M N – indikátory výkonu pro jednotlivé spotřebiče

Chcete-li vybrat požadovanou sekci, podívejte se na níže uvedenou tabulku.

Jak porozumět výkonu elektrického spotřebiče?

Energii spotřebovanou elektrickými spotřebiči můžete vypočítat pomocí vzorce:

K určení výkonu zdroje energie budete potřebovat hodnoty proudu a napětí. Vynásobením těchto hodnot můžete získat požadovaný indikátor.

Síla proudu je množství proudu, který prošel určitým povrchem za n-tý čas. Napětí je indikátor, který určuje elektrické pole. Výkon se vypočítá vynásobením napětí a proudu. Podívejme se na příklad.

Síla proudu – 10 A;

Řešení: 10×200=2 000 W.

Jednotkou měření tohoto parametru je voltampér. Výrobci také uvádějí indikátory v technické dokumentaci nebo na těle zařízení. Parametry jsou publikovány ve specializovaných referenčních knihách. Zde najdete klasifikaci a informace o provozu zařízení.

Pomocí stejného vzorce můžete vypočítat proud nebo napětí. V tomto případě musíte výkon vydělit známou hodnotou. Podívejme se na vlastnosti výpočtů na konkrétním příkladu.

Musíte najít napětí mikrovlnné trouby. Výkon zařízení je uveden v technické dokumentaci. Nejprve musíte najít aktuální sílu elektrických pecí ve speciální referenční knize nebo na internetu. Vydělením výkonu proudem získáte požadovanou hodnotu.

Jak pochopit, jaký průřez má vodič?

Průřez jádra můžete určit pomocí posuvného měřítka. Dnes se k tomu používají speciální elektrická zařízení. Změříme průměr posuvným měřítkem a zaznamenáme hodnotu. Průřez se určí pomocí vzorce:

Vezměte prosím na vědomí – Pi je 3,14! To je to, co byste měli použít při použití vzorce.

Tuto metodu používají profesionální elektrikáři. Často používají mikrometr jako alternativu posuvného měřítka. Tato technika umožňuje rychle získat nejpřesnější výpočtové hodnoty. Hlavní výhodou je možnost provádět měření za chodu linky.

Pokud nemáte technické nástroje, budete potřebovat 3 položky:

Tato metoda je dostupnější, ale není dostatečně přesná. Chcete-li provést měření, proveďte několik akcí:

• očistěte jádro kabelu od izolačního povlaku;
• naviňte měděný drát na tužku;
• Změřte délku vinutí pomocí pravítka.

Obrázek ukazuje, jak správně namotat drát kolem tužky.

Chcete-li určit průřez vodičů, musíte výslednou hodnotu vydělit počtem žil. Používá se následující vzorec.

Pro získání přesného výsledku se doporučuje provést alespoň 15 otáček. Úroveň chyby závisí na velikosti volného prostoru mezi vinutími. Stiskněte cívky pevně k sobě, abyste získali přesné údaje.

Chybu lze snížit provedením několika měření. Najděte průměr na základě dvou nebo tří výsledků. Tato metoda je vhodná pouze pro tenké vodiče.

Třetí způsob výpočtu průřezu je založen na údajích z hotových tabulek. Tato metoda šetří čas a eliminuje použití vzorců. Chcete-li získat požadovanou hodnotu, měli byste najít odpovídající průměr v tabulce a podívat se na část, která mu odpovídá.

Stojí za to věnovat pozornost nejen průřezu drátu, ale také materiálu žil, zpravidla je to měď nebo hliník. Takové výrobky se vyznačují spolehlivostí a vysokou kvalitou. Matná barva žil ukazuje na produkt nízké kvality. Jedná se o levné slitiny, které ohrožují elektrickou bezpečnost místnosti. Při měření určitě berte ohled na izolaci, i když je extrémně tenká.

Označení drátu

Průřez lze také určit označením vodičů. Tuto metodu je vhodné použít při práci s novými zařízeními. Každý výrobce uvádí označení na obalu výrobku. Pomocí tabulky můžete snadno určit průřez podle kódu, vlastností a aplikačních vlastností drátu.

Označením lze také zjistit typ materiálu a izolace kabelu, typ drátu, konstrukční vlastnosti, jmenovité napětí, počet žil a průřez.

Výpočet průřezu drátu geometrickou metodou

Při práci s elektrickými zařízeními je nutné určit průřez vodiče na základě průměru vodiče. Při práci s monolitickým kruhovým vodičem se používá následující geometrický vzorec:

Při práci s pravoúhlými vodiči vypadá vzorec jinak:

S je obytná plocha (měřeno v milimetrech);

Při práci s lankovými dráty se používá složitější vzorec. Takové výrobky jsou vysoce kvalitní – jsou pružné a odolné proti mechanickému poškození. Monolity se používají pro stacionární instalaci, zatímco vícejádrové jsou vhodné pro složitější práce.

Příklad výpočtu jinými metodami

Výrobci často uvádějí příkon na obalu výrobku. V tomto případě můžete pro výpočet použít tuto hodnotu a řadu dalších ukazatelů. Podívejme se na příklad pomocí konkrétního problému.

Výkon všech spotřebičů elektřiny v ložnici je 4500 W. Všechny jsou připojeny k jednofázové síti 220 voltů a jsou závislé na jedné elektrické větvi. Pomocí níže uvedené tabulky můžete zjistit výkon oblíbených elektrických spotřebičů. Tato data vám v budoucnu umožní snadno připojit zařízení k síti.

K řešení je nutné použít simultánnost, která je 0,8. Pro rezervu si vezmeme hodnotu 1,2 pro případ budoucího připojení dalších domácích spotřebičů. Na základě toho můžete zjistit celkový vypočítaný výkon:

Výslednou hodnotu je nutné porovnat s ukazateli v obecné tabulce. Pomocí těchto údajů můžete snadno vypočítat průřez vodičů bez cizí pomoci. Při výběru vodičů nezapomeňte zohlednit zatížení sítě. Sníží se tak riziko přehřátí elektroinstalace a zkratu při provozu domácích spotřebičů.

Při provádění výpočtů si musíte pamatovat specifika provozu konkrétní místnosti. Průmyslové budovy fungují ve stejném rytmu, takže při použití koeficientů byste neměli brát velké rozpětí hodnot. Domácí kuchyně je místem inovací. Často se zde mohou objevit moderní zařízení, takže je třeba předem myslet na to, jak velký výkon sítě bude potřeba za pár let. Pomocí tohoto přístupu můžete prodloužit životnost vaší elektroinstalace a zvýšit vnitřní bezpečnost.

Tabulky s možnostmi výpočtu

Není vždy možné nezávisle najít indikátor přípustného výkonu pomocí vzorce a doporučení výrobce. V tomto případě se vždy můžete obrátit na specializované tabulky, abyste našli hotové výsledky výpočtů.

Při pokládání kabelů byste měli znát důležité funkce a nuance. Kulaté dráty jsou namontovány ve stěnách. Ploché kabely jsou vhodné pro vnitřní práce. Během provozu nevytvářejí problémy a snadno se instalují. Pokud si nejste jisti svými vlastními dovednostmi a znalostmi, je lepší kontaktovat specialisty pro profesionální práci.