حساب المقطع العرضي للسلك عن طريق استهلاك الطاقة

في حالة استبدال أو وضع الأسلاك الكهربائية ، من الضروري حساب معلمات الكابل التي سيتم استخدامها بدقة. أحد المعلمات الرئيسية هو المقطع العرضي للسلك ، الذي يحدد حمل الطاقة الذي يمكن توصيله بالسلك. السلك الضعيف جدًا قد لا يتحمل الحمل ، ومع المقطع العرضي الكبير للغاية سيكلف عدة مرات أكثر. يجب أن يوضع في الاعتبار أيضًا أنه كلما كان المقطع العرضي للموصلات أصغر ، زادت مقاومتها الكهربائية ، لذلك من الضروري أيضًا مراعاة طول السلك وطريقة وضعه.

ما تحتاج إلى معرفته

إذا قطعت أي كبل ، فعندئذ تحت طبقات المواد العازلة ، سيصبح قلب السلك مرئيًا ، وهو موصل التيار الكهربائي. عندما يتم قطع السلك (قطع) ، عند نقطة القطع ، يكون القلب مرئيًا على شكل دائرة ، تسمى المنطقة المقطع العرضي من قلب السلك ويقاس بالملليمتر المربع (مليمتر مربع). لذلك ، اختيار المقطع العرضي الأمثل للسلك ، في الواقع ، يتم اختيار قطر الموصلات الحاملة لها.

نظرًا لأن الجزء الموصل للكابل معدن ، والعزل مصنوع من PVC أو المطاط أو مواد مماثلة ، يمكن تقسيم الأسلاك بشكل مشروط إلى ثلاثة مستويات وفقًا لمستوى مقاومة المواقف غير الطبيعية:

1. يتم الحفاظ على الموصل والعزل سليمة. أولئك. حدث السخونة المفرطة للسلك ضمن الحد المسموح به ولم يحدث شيء.
2. يذوب العزل ، لكن المعدن الأساسي يبقى دون تغيير. بعد التخلص من الانهيار ، من المستحيل تشغيل المزيد من هذا السلك - يتطلب استبدالًا إلزاميًا.
3. احتراق العزل وصهر القاعدة المعدنية. عادة ما يكون هذا نتيجة لدائرة كهربائية قصيرة.

إن معرفة كيفية حساب المقطع العرضي هو بالضبط ما هو مطلوب لاستبعاد الخيارين الثاني والثالث ، لأنه بالإضافة إلى الكابل نفسه ، يتم اختيار أجهزة الحماية للأسلاك التي تعمل على إيقاف تشغيل الخط عند زيادة التيار.

أساسيات الفرز

الطريقة الوحيدة لالتقاط سلك عالي الجودة في شقة أو منزل عبر المقطع العرضي لموصل يحمل التيار هو معرفة الطاقة التي سيتم توصيل الأجهزة بها. تُسمى هذه الطريقة أيضًا "بالحمل" ، نظرًا لأنه في الدوائر الكهربائية ، تعتبر جميع الأجهزة المتصلة حمولة أو مقاومة.

تحتاج أولاً إلى تحديد قوة الأجهزة. ويمكن القيام بذلك بعدة طرق:

1. العثور على معلومات عنها في جواز السفر الفني للجهاز ؛
2. يشار إلى الطاقة على الأجهزة نفسها - عادة ما يشار إليها على لوحات أو ملصقات معدنية ، على الرغم من أنه يمكن ببساطة تمييزها على العلبة.
3. لقياس القوة الحالية أثناء التشغيل وحساب الطاقة - طريقة غريبة تستخدم في حالات استثنائية عند الحاجة إلى نتائج دقيقة.

إذا كان الجهاز مصنوعًا في روسيا أو أوكرانيا أو روسيا البيضاء ، يتم دائمًا الإشارة إلى الطاقة عليه على أنها W (واط) أو kW (كيلووات). إذا كان المنتج أوروبيًا أو آسيويًا أو أمريكيًا ، يكون الحرف هو W. يتم تعيين الحمل المستخدم على هذه الأجهزة على أنه "TOT" أو "TOT MAX".

إذا لم يكن من الممكن تحديد قوة الجهاز بدقة ، فيمكنك أخذ متوسط ​​البيانات للحساب.

وهذا يعني أنه في هذه الحالة ، من الضروري مراعاة الحد الأقصى من الطاقة المحتملة للأجهزة وتحديد المقاطع العرضية للكابل المناسبة لها من حيث استهلاك الطاقة. خلاف ذلك ، قد يسخن الكابل أثناء التشغيل ، حتى نشوب حريق في العزل.

كيفية حساب

عند حساب المقطع العرضي للسلك ، تحتاج إلى تذكر نمط بسيط - فكلما زاد استهلاك الأجهزة المتصلة به ، زاد قطر النواة وكلما زاد حجم السلك نفسه. أسهل طريقة لتحديد المقطع العرضي هي في قلب سلك واحد باستخدام الصيغة التالية:

هنا د - يعني قطر النواة (مم) ، و S - مساحة المقطع العرضي المطلوبة (مم²).

من الصعب قليلاً حساب قطر قلب متعدد الأسلاك - هنا تحتاج إلى قياس قطر كل سلك فردي وإيجاد متوسط ​​قيمته ، ثم تأخذ الصيغة الشكل التالي:

حيث n هو عدد النوى ، و d هو متوسط ​​القطر ، و S هي منطقة المقطع العرضي المطلوبة. يُسمح أيضًا بقياس قطر سلك واحد وضرب النتيجة في عددهم. تبقى الصيغة كما هي ، فقط d ليس الآن متوسط ​​القطر ، ولكن يقاس على طول سلك واحد.

إذا كان من المتوقع إجراء العديد من الحسابات ، فيمكنك حساب المقطع العرضي للسلك باستخدام آلة حاسبة خاصة للمقاطع العرضية للكبل عبر الإنترنت ، حيث تحتاج فقط إلى إدخال جميع البيانات حول عدد وقطر الموصل الحامل الحالي وستعطي النتيجة.

ميزات المقطع العرضي للأسلاك الكهربائية من مواد مختلفة

تم حظر أسلاك الألمنيوم ، التي تم استخدامها مرة أخرى في العصر السوفيتي ، لتركيب الأسلاك الداخلية ، ولكنها لا تزال تستخدم كخيار أكثر ميزانية ، على الرغم من انخفاض عمر الخدمة نسبيًا والموثوقية الإجمالية. عندما يسخن ، يبدأ في الانهيار ، ويتأكسد بشكل أسرع في الهواء ولديه موصلية كهربائية أقل - وهذا يعني أنه مع نفس المقطع العرضي للأسلاك ، النحاس قادر على تمرير تيار أكبر من خلاله أكثر من الألمنيوم.

يتمتع الكبل النحاسي بقوة ومقاومة كبيرة للتآكل ، لذلك إذا كان عليك تغيير جميع الأسلاك ، فمن المستحسن استخدام كبل نحاسي ، خاصة وأن هذا مطلب مباشر لـ PUE. نظرًا لأن الأسلاك النحاسية أكثر تكلفة من الألمنيوم ، فإن معرفة القيم المقطعية للقوة المناسبة عند استخدامه سيكون توفيرًا كبيرًا للتقدير.

عند وضع الأسلاك المخفية في المنزل ، من الأفضل اختيار كبل أحادي السلك ، لأنه أسهل في التثبيت ولا يتطلب خطوات إضافية.

في معظم الأحيان ، يتم استخدام هذه الأسلاك لتوصيل الأجهزة غير الثابتة بالشبكة: مجفف الشعر والحديد والحلاقة وغيرها.

هناك حساب عام للأسلاك القياسية للشقق والمنازل والبيوت. وفقا له ، مع حمولة مستمرة من 25A ، يتم استخدام المقاطع العرضية للسلك للتيار (النحاس) 4.0 مم² وقطر 2.26 مم. وفقًا لهذه الحسابات ، يتم تثبيت قاطع دائرة (آلة أوتوماتيكية) على الخط ، والذي يتم تثبيته عادة في صندوق الرصاص في النقطة التي تدخل فيها الأسلاك إلى الشقة أو المنزل.

مقطع عرضي للكابلات ذات الأسلاك المفتوحة أو المغلقة

عندما تتحرك النبضات الحالية على طول الموصل ، ترتفع درجة حرارتها. كلما كان التيار أقوى ، كلما كانت الحرارة أقوى. نفس التيار المتدفق عبر أسلاك بأقطار مختلفة له تأثير غامض على توليد الحرارة. كلما كان المقطع العرضي أصغر ، زاد التسخين من الحمل.

لذلك ، إذا تم فتح الخط ، يمكنك تقليل المقطع العرضي - خذ أسلاكًا أقل قوة. في هذه الحالة ، يبرد بشكل أسرع ولا يتدهور العزل.مع طريقة التثبيت المغلقة ، يكون الوضع أسوأ - حيث تختفي الحرارة ببطء أكثر ، وهناك حاجة بالفعل إلى مادة أقوى - أسلاك ذات مقطع عرضي أكبر.

يتطلب تصميم الأسلاك وشراء الكمية المناسبة من المواد الاستهلاكية مهارات التصميم. ستحتاج إلى القيام بما يلي:

1. ارسم مخططًا لشقة أو مباني أخرى حيث تم التخطيط لها ، وضع علامة على المقابس والمصابيح المستقبلية.
2. اكتشف قوة جميع الأجهزة والأجهزة المنزلية المتاحة: المصابيح وأجهزة التدفئة والغلايات ومجففات الشعر وما إلى ذلك. سيتيح لك ذلك البقاء في أفضل خيار.
3. قم بقياس طول الخط المخطط وأضف جميع المعلمات المجمعة معًا.
4. حدد نوع الكبل. من الأفضل استخدام الأسلاك المسطحة للأسلاك الداخلية.
5. قم بشراء المبلغ المطلوب.

لا يعتمد اللون المقبول عمومًا للعزل الأساسي بأي شكل من الأشكال على المقطع العرضي ويستخدم فقط لسهولة التركيب:

• أزرق - محايد ؛
• الأصفر والأخضر - التأريض ؛
• الأبيض والبني وغيرها - موصلات المرحلة.

من الأفضل تثبيت العديد من المفاتيح وتوقيعها على الفور: على سبيل المثال ، "المطبخ" ، "غرفة النوم" ، إلخ. يتم رسم خط الإضاءة دائمًا بشكل منفصل عن آلة الإدخال ولا يعتمد على المقابس. حتى في حالة حدوث دائرة كهربائية قصيرة في أحدها ، لن يبقى المنزل بدون ضوء ، وإذا لزم الأمر ، يمكن إجراء الإصلاحات باستخدام الإضاءة العادية ، دون استخدام مصباح يدوي أو شموع.

توصيات إضافية:

• من الأفضل دائمًا اختيار المقطع العرضي للسلك بهامش - التوفير جيد ، ولكن يجب أن يكون معقولًا ، ومن غير المعروف ما سيتم تضمينه هناك لاحقًا.
• في الغرف ذات الرطوبة العالية ، من المحتمل جدًا أن تكون هناك حاجة إلى طبقتين من العزل.
• عند الشراء ، تحتاج إلى تحديد قطر الانحناء المسموح به للسلك ، خاصة للسلك المفرد. والحقيقة هي أنه إذا قمت فقط بثني الكابل ، فقد تتدهور الموصلية في هذا المكان ، لذلك يشير المصنعون دائمًا إلى نصف قطر الانحناء المسموح به ، بدءًا من القطر الخارجي للكابل بأكمله. في معظم الأحيان ، تكون هذه القيمة 10-15.
• لا تتناسب كابلات النحاس والألمنيوم أو تتصل بالطريقة المعتادة. لتثبيتها ، يمكنك استخدام كتل أو غسالات طرفية خاصة (مجلفنة).

كيفية حساب معلمات الكبل المطلوب

إذا كان خط الكهرباء بطول مثير للإعجاب (100 متر أو أكثر) ، فيجب إجراء جميع الحسابات مع مراعاة الخسائر الحالية التي ستحدث مباشرة للكابل. يتم ذلك دون فشل عند تصميم التيار الكهربائي للمنازل. يتم إدخال جميع البيانات الأولية في المشروع مقدمًا ، من أجل التحكم وإعادة التأمين ، يتم إعادة فحصها باستخدام معدل الطاقة المخصص للمنزل بأكمله والطول منه إلى القطب. يساعد الجدول التالي في حساب المعلمات المطلوبة:

من الأفضل أن يتم اختيار المقطع العرضي السلكي المناسب عند تركيب الأسلاك الكهربائية بهامش. إذا كان هناك واحد ، يمكن تشغيل جميع الأجهزة الجديدة التي ظهرت في الشقة بأمان دون خوف من التحميل الزائد.

إذا كنت بحاجة ماسة إلى إطالة مأخذ التيار الكهربائي ، ولم يكن السلك المطلوب قريبًا ، يمكنك استخدام كابلات مختلفة عن طريق توصيلها بالتوازي مع بعضها البعض. لا يتم استخدام هذه الطريقة باستمرار ، ولكن تلجأ إليها في لحظات الضرورة القصوى ، ولكن إذا تم استخدامها بالفعل ، بل وأكثر من ذلك لتوصيل جهاز قوي ، فأنت بحاجة إلى استخدام أسلاك من نفس المقطع العرضي. إذا كان لا يمكن تلبية هذا الشرط ، فعند حساب ما إذا كان السلك سيتحمل ، يجب فقط مراعاة كابل المقطع العرضي الأصغر.

تحويل الواط إلى كيلووات

عند تحديد الطاقة للأجهزة الكهربائية الكبيرة ، يتم استخدام وحدات مثل الواط والكيلوواط.تعني البادئة "كيلو" أنه يجب ضرب الرقم في 1000 ، لذا 1 كيلوواط = 1000 واط ، 5 كيلو واط = 5000 واط ، 3 كيلو واط = 3000 واط ، و 1 واط = 0.001 كيلو واط ، إلخ.

تتضمن الأجهزة التي تستهلك مثل هذه الكمية المنخفضة من التيار والتي لا تحتاج إلى تحديدها ما يلي:

• ثلاجة؛
• شاحن
• تلفزيون؛
• هاتف لاسلكي
• المصابيح الليلية ومصابيح الأرضية.

ولكن إذا تم ، على سبيل المثال ، توصيل سخان بالمنفذ نفسه ، فيجب إجراء الحسابات.

يعد اختيار المقطع العرضي للكابل الذي سيتم استخدامه هو أهم مكون في أي تصميم للدائرة الكهربائية ، من المباني إلى الشبكات الحضرية أو الصناعية. الاختيار الصحيح يضمن الكهرباء والسلامة من الحرائق وميزانية المشروع الاقتصادية.

مقاطع فيديو مفيدة