Perhitungan bagian kabel. Tabel perhitungan bagian kabel

2024 Pengarang: Trinity Chesterton | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-02 00:33

Untuk layanan kabel yang panjang dan andal, harus dipilih dan dihitung dengan benar. Tukang listrik, saat memasang kabel, kebanyakan memilih penampang kabel, terutama berdasarkan pengalaman. Terkadang ini menyebabkan kesalahan. Perhitungan penampang kabel diperlukan, pertama-tama, dalam hal keamanan listrik. Akan salah jika diameter konduktor lebih kecil atau lebih besar dari yang dibutuhkan.

Bagian kabel terlalu rendah

Kasus ini adalah yang paling berbahaya, karena konduktor menjadi terlalu panas karena kerapatan arus yang tinggi, sementara insulasi meleleh dan terjadi korsleting. Ini juga dapat merusak peralatan listrik, menyebabkan kebakaran, dan pekerja dapat menjadi berenergi. Jika Anda memasang pemutus sirkuit untuk kabel, itu akan beroperasi terlalu sering, yang akan menimbulkan ketidaknyamanan.

Bagian kabel lebih tinggi dari yang dibutuhkan

Di sini faktor utamanya adalah ekonomi. Semakin besar penampang kawat, semakin mahal harganya. Jika Anda melakukan pengkabelan seluruh apartemen dengan margin besar, itu akan memakan biaya besar. Kadang-kadang disarankan untuk membuat input utama dari penampang yang lebih besar, jika peningkatan lebih lanjut dalam beban pada jaringan rumah diharapkan.

Jika Anda menyetel pemutus sirkuit yang sesuai untuk kabel, saluran berikut akan kelebihan beban ketika salah satu dari mereka tidak membuat pemutus sirkuitnya trip.

Bagaimana cara menghitung ukuran kabel?

Sebelum pemasangan, disarankan untuk menghitung penampang kabel sesuai dengan bebannya. Setiap konduktor memiliki daya tertentu, yang tidak boleh kurang dari peralatan listrik yang terhubung.

Perhitungan daya

Cara termudah adalah menghitung beban total pada kabel input. Perhitungan penampang kabel menurut beban dikurangi untuk menentukan daya total konsumen. Masing-masing dari mereka memiliki denominasi sendiri, ditunjukkan pada kasing atau di paspor. Kemudian total daya dikalikan dengan faktor 0,75, karena semua perangkat tidak dapat dihidupkan secara bersamaan. Untuk penentuan akhir ukuran yang dibutuhkan, digunakan tabel perhitungan penampang kabel.

Perhitungan bagian kabel berdasarkan arus

Metode yang lebih akurat adalah perhitungan beban saat ini. Penampang kabel dihitung dengan menentukan arus yang melewatinya. Untuk jaringan fase tunggal, rumus diterapkan:

I_calc.=P/(U_{nom∙cosφ),}

di mana P - daya beban, U_{nom. - tegangan listrik (220 V).}

Jika daya total beban aktif di rumah adalah 10kW, maka arus pengenal I_calc.=10000/220 46 A. Ketika penampang kabel dihitung dengan arus, koreksi dibuat untuk kondisi peletakan kabel (ditunjukkan dalam beberapa tabel khusus), serta kelebihan beban saat menyalakan peralatan listrik kira-kira di atas 5 A. Akibatnya, I_{calc.=46 + 5=51 A.}

Ketebalan inti ditentukan oleh buku referensi. Perhitungan penampang kabel menggunakan tabel memudahkan untuk menemukan ukuran yang tepat untuk arus kontinu. Untuk kabel tiga inti yang diletakkan ke dalam rumah melalui udara, Anda harus memilih nilai ke arah bagian standar yang lebih besar. Ini adalah 10mm2. Kebenaran perhitungan sendiri dapat diperiksa dengan menggunakan kalkulator online - perhitungan bagian kabel, yang dapat ditemukan di beberapa sumber.

Pemanasan kabel selama aliran arus

Saat beban berjalan, panas dihasilkan di kabel:

Q=I2Rn w/cm, di mana I adalah arus, R adalah hambatan listrik, n adalah jumlah inti.

Dari ekspresi berikut bahwa jumlah daya yang dilepaskan sebanding dengan kuadrat arus yang mengalir melalui kawat.

Perhitungan arus yang diijinkan menurut suhu pemanasan konduktor

Kabel tidak dapat memanas tanpa batas waktu, karena panas dibuang ke lingkungan. Pada akhirnya, kesetimbangan terjadi dan suhu konstan konduktor ditetapkan.

Untuk proses yang stabil, rasionya benar:

P=t/∑S=(t_w - t_av)/(∑S),

di mana t=t_w-t_{av - perbedaan antara suhu medium dan inti, S - tahan suhu.}

Arus jangka panjang yang diizinkan melewati kabel ditemukan dari ekspresi:

I_add=((t_add - t_{av)/(Rn S)),}

di mana t_{tambahan - suhu pemanasan inti yang diizinkan (tergantung pada jenis kabel dan metode pemasangan). Biasanya 70 derajat dalam mode normal dan 80 dalam keadaan darurat.}

Kondisi pembuangan panas dengan kabel berjalan

Ketika kabel diletakkan di suatu lingkungan, pembuangan panas ditentukan oleh komposisi dan kelembapannya. Resistivitas tanah yang dihitung biasanya diasumsikan 120 Ohm∙°C/W (lempung dengan pasir pada kadar air 12-14%). Untuk memperjelas, Anda harus mengetahui komposisi media, setelah itu Anda dapat menemukan resistansi bahan sesuai dengan tabel. Untuk meningkatkan konduktivitas termal, parit ditutup dengan tanah liat. Kehadiran puing-puing konstruksi dan batu di dalamnya tidak diperbolehkan.

Perpindahan panas dari kabel melalui udara sangat rendah. Lebih buruk lagi ketika diletakkan di saluran kabel, di mana lapisan udara tambahan muncul. Di sini, beban saat ini harus dikurangi dibandingkan dengan yang dihitung. Dalam karakteristik teknis kabel dan kawat, diberikan suhu hubung singkat yang diizinkan, yaitu 120 ° C untuk isolasi PVC. Tahanan tanah adalah 70% dari total dan merupakan yang utama dalam perhitungan. Seiring waktu, konduktivitas insulasi meningkat saat mengering. Ini harus diperhitungkan dalam perhitungan.

Tegangan kabel jatuh

Karena fakta bahwa konduktor memiliki hambatan listrik, sebagian tegangan dihabiskan untuk memanaskannya, dan lebih sedikit yang sampai ke konsumen daripada di awal saluran. Akibatnya, potensial hilang di sepanjang kawat karena kehilangan panas.

Kabel tidak hanya harus dipilih menurut penampang untuk memastikan kinerjanya, tetapi juga memperhitungkan jarak di mana energi ditransmisikan. Peningkatan beban menyebabkan peningkatan arus melalui konduktor. Pada saat yang sama, kerugian meningkat.

Tegangan kecil diterapkan ke lampu sorot. Jika sedikit berkurang, itu langsung terlihat. Jika Anda memilih kabel yang salah, bohlam yang terletak lebih jauh dari catu daya akan terlihat redup. Tegangan berkurang secara signifikan di setiap bagian berikutnya, dan ini tercermin dalam kecerahan pencahayaan. Oleh karena itu, perlu untuk menghitung penampang kabel sepanjang panjangnya.

Bagian terpenting dari kabel adalah konsumen yang terletak paling jauh dari yang lain. Kerugian dianggap sebagian besar untuk beban ini.

Pada bagian L konduktor, penurunan tegangan akan menjadi:

∆U=(Pr + Qx)L/U_n,

di mana P dan Q adalah daya aktif dan reaktif, r dan x adalah aktif dan reaktansi bagian L, dan U_{n- tegangan pengenal di mana beban biasanya beroperasi.}

U yang diizinkan dari sumber listrik ke input utama tidak melebihi ±5% untuk penerangan bangunan tempat tinggal dan sirkuit listrik. Dari input ke beban, kerugian tidak boleh lebih dari 4%. Untuk saluran panjang, reaktansi induktif kabel harus diperhitungkan, yang tergantung pada jarak antara konduktor yang berdekatan.

Metode menghubungkan konsumen

Beban dapat dihubungkan dengan cara yang berbeda. Yang paling umum adalah cara berikut:

• di ujung jaringan;
• konsumen didistribusikan secara merata di sepanjang jalur;
• garis dengan beban yang terdistribusi secara merata terhubung ke bagian yang diperpanjang.

Contoh 1

Daya alat adalah 4 kW. Panjang kabel 20 m, resistivitas=0,0175 Ohm∙mm2.

Arus ditentukan dari hubungan: I=P/U_{nom=4∙1000/220=18,2 A.}

Kemudian, tabel perhitungan bagian kabel diambil, dan ukuran yang sesuai dipilih. Untuk kawat tembaga, itu akan menjadi S=1,5 mm2.

Rumus perhitungan bagian kabel: S=2ρl/R. Melalui itu, Anda dapat menentukan hambatan listrik kabel: R=2∙0.0175∙20/1, 5=0.46 Ohm.

Dari nilai R yang diketahui, kita dapat menentukan U=IR/U∙100%=18.2100∙0.46/220∙100=3.8%.

Hasil perhitungan tidak melebihi 5%, yang berarti kerugian dapat diterima. Dalam kasus kerugian besar, perlu untuk meningkatkan penampang inti kabel dengan memilih ukuran yang berdekatan dan lebih besar dari kisaran standar - 2,5 mm2.

Contoh 2

Tiga sirkuit penerangan dihubungkan secara paralel satu sama lain pada satu fase dari saluran tiga fase dengan beban seimbang, terdiri dari kabel empat kawat 70 mm2 50 m panjang dan membawa arus 150 A. Untuk masing-masinggaris penerangan sepanjang 20 m membawa arus 20 A.

Kerugian fase-ke-fase di bawah beban aktual adalah: U_fase=150∙0,05∙0,55=4,1 V. Sekarang Anda perlu menentukan rugi-rugi antara netral dan fasa, karena penerangan dihubungkan dengan tegangan 220 V: U_{fn=4, 1/√3=2, 36 V.}

Pada satu rangkaian lampu yang terhubung, jatuh tegangan akan menjadi: U=18∙20∙0, 02=7, 2 V. Rugi total ditentukan oleh jumlah U_{total=(2, 4+7, 2)/230∙100=4.2%. Nilai yang dihitung berada di bawah kerugian yang diijinkan, yaitu 6%.}

Kesimpulan

Untuk melindungi konduktor dari panas berlebih selama beban jangka panjang, dengan menggunakan tabel, penampang kabel dihitung sesuai dengan arus yang diizinkan dalam jangka panjang. Selain itu, perlu untuk menghitung kabel dan kabel dengan benar sehingga kehilangan tegangan di dalamnya tidak lebih dari normal. Pada saat yang sama, kerugian di sirkuit daya dijumlahkan dengan mereka.