Jak vypočítat potřebnou délku kabelu?

Elektroinstalace je jedním z nejsložitějších inženýrských systémů v domácnosti. A je velmi důležité vybrat správnou část elektrického kabelu.

Výpočet průřezu kabelu lze provést jednou z metod:

podle výkonu zařízení – zahrnuje výpočet celkového výkonu všech elektrických zařízení a porovnání získané hodnoty s vypočtenou hodnotou převzatou ze speciální tabulky;
podle délky – vypočítá se velikost ztráty napětí, která závisí na délce kabelového vedení, po které se porovná se základní hodnotou 5%;
proudem – určuje se proudová síla každého zařízení, sečte se a koreluje s tabulkovou hodnotou. Pomocí tabulky můžete určit, kolik žil a jaký průřez by měl kabel mít.

Správný výběr sekce vás ušetří mnoha problémů. Příliš namáhaný, příliš slabý drát může způsobit samovznícení a zkrat. A drahá žíla, i když bude spolehlivě plnit své funkce, bude stát příliš mnoho. Ušetřit a zároveň získat kvalitní elektrické rozvody pomůže správný výběr průřezu vodiče. Přes zdánlivou složitost si tento postup dokáže poradit i člověk, který není ve spojení s elektrikářem.

Přečtěte si více o každé metodě výpočtu dále v článku.

Volba průřezu kabelu podle výkonu

Kabel se vyznačuje výkonem, který je schopen vydržet při provozu zařízení. Pokud překročí vypočtenou hodnotu vodivého jádra, dojde dříve nebo později k havárii.

Pro výpočet průřezu kabelu podle výkonu je třeba zjistit celkový výkon všech zařízení s přihlédnutím k redukčnímu faktoru 0,8. To znamená, že vzorec bude vypadat takto:

Redukční faktor předpokládá, že ne všechna zařízení v domě budou současně spotřebovávat elektřinu. Výsledný výpočet průřezu kabelu podle výkonu se porovná s údaji v tabulce – bude to vhodný průřez.

Například celkový výkon elektrických spotřebičů v bytě je 15 kW. Vynásobíme to 0,8 a dostaneme 12 kW zátěže. V tabulce musíte najít nejvhodnější hodnotu. Je tedy nutné zvolit měděný kabel o průřezu 10 mm pro jednofázovou síť a 6 mm pro třífázovou síť.

Výběr úseku kabelu po délce

Každý vodič má svůj vlastní odpor. S rostoucí délkou vedení dochází ke ztrátě napětí a čím větší je vzdálenost, tím větší je ztráta. Pokud je vypočtená ztráta vyšší než 5 %, je nutné zvolit vodič s většími žilami.

Výpočet délky se skládá ze dvou fází a znamená, že je předem známo, kolik metrů drátu bude zapotřebí pro instalaci elektrického vedení.

Nejprve musíte určit jmenovitý proud. Délka vedení se převede na milimetry a vynásobí se 2, protože proud odchází jedním jádrem a druhým se vrací.

Já = (P K_с) / (U cos ϕ) = 8000/220 = 36 A,

kde P je výkon ve W (sečteny všechny spotřebiče v domě), U je 220 V, K_с – koeficient současného zahrnutí (0,75), cos φ – 1 pro domácí spotřebiče.

Musíte znát průřez vodiče. Pomůže vzorec: R = ρ · L/S. S vědomím, že ztráty napětí by měly být maximálně 5 %, vypočítáme:

dU = 0,05 220 V = 11 V.

Dále zjistíme ztrátu napětí podle vzorce:

dU = I · R. R u11d dU / I u36d 0,31/XNUMX uXNUMXd XNUMX Ohm.

Požadovaný průřez vodiče tedy:

S u0,0175d ρ L / R u40d 0,31 2,25 / 2 uXNUMXd XNUMX mm XNUMX.

V případě třížilového kabelu by měl být jeho průřez (jedno jádro) 0,75 mm2. Průměr jádra tedy musí být alespoň (√S/ π) · 2 = 0,98 mm. Tuto podmínku splňuje kabel BBGng 3 × 1,5 mm.

Volba průřezu kabelu podle proudu

Tato metoda, známá také jako výpočet průřezu drátu podle zatížení, je považována za nejpřesnější. Nejprve musíte zjistit aktuální sílu každého zařízení.

V případě jednofázové sítě je nutné pro výpočet použít následující vzorec

I = (P Kc) / (U cos ϕ).

Součet vypočtených proudů musí korelovat s tabulkovými hodnotami.

V příkladu s jednofázovou uzavřenou sítí a výkonem zařízení 5 kW:

I u5000d (P Ks) / (U cos ϕ) u0,75d (220 1) / (17,05 18) uXNUMXd XNUMX A, zaokrouhlení XNUMX A.

BBGng 3×1,5 je třížilový měděný kabel. V tabulce je hodnota nejbližší současné síle 18 A 19 A (v případě pokládky na vzduchu). Průřez jeho jádra by tedy měl být alespoň 1,5 mm2. Průřez jádra BBGng 3 × 1,5 je S = π r2 = 3,14 (1,5/2) 2 = 1,8 mm 2, resp. splňuje zadaný požadavek.

Pro odhad očekávané spotřeby kroucené dvoulinky informačního kabelu při návrhu místní sítě není vůbec nutné důkladně propočítávat vzdálenosti od elektroinstalační skříně ke každému pracovnímu místu s přihlédnutím ke všem nevyhnutelným sestupům, stoupáním a zatáčkám při pokládce kabelu.

Existující metody výpočtu spotřeby kabelů

Existují dvě metody pro výpočet množství kabelu pro horizontální podsystém:

sumační metoda;
empirickou metodou.

Metoda součtu spočívá ve výpočtu délky trasy každého horizontálního kabelu a následném sečtení těchto délek. K získanému výsledku se připočítává technologická marže až 10% a také marže pro řezání v zásuvkách a na příčných panelech. Výhodou uvažované metody je její vysoká přesnost. Při absenci automatizačních nástrojů a návrhu SCS s velkým počtem portů se však tento přístup ukazuje jako nadměrně náročný na práci, což prakticky vylučuje zejména výpočet několika možností organizace kabelového systému.

Empirická metoda uvádí do praxe ustanovení známé centrální limitní věty teorie pravděpodobnosti a jak ukazuje zkušenost z vývoje, dává dobré výsledky pro kabelové systémy s počtem pracovních míst nad 30. Její podstata spočívá v jejím použití pro výpočet celkových délka horizontálního kabelu vynaložená na implementaci konkrétního kabelového systému, zobecněný empirický vzorec.
Významným omezením empirické metody je předpoklad, že úlohy jsou rozmístěny rovnoměrně po celé obslužné oblasti.

Metodika výpočtu spotřeby kroucené dvoulinky pomocí empirické metody

Při výpočtu předpokládané spotřeby vodorovného kabelu empirickou metodou se používá následující vzorec, pomocí kterého určíme průměrnou délku kabelu:
L_ženatý = (L_min + L_макс) / 2 * 1,1 + X

kde: Lmin a Lmax jsou délky nejkratších a nejdelších kabelových vedení.
X je okraj pro řezání kabelu (obvykle 0,6 – 1,0 m).
1,1 je technologický bezpečnostní faktor rovný 10 %.

Pro zjednodušení výpočtu lze ve většině případů pro typické kancelářské prostory brát Lmin 15 metrů a Lmax se může rovnat polovině obvodu budovy (podlaží, místnosti), tedy délce plus šířce. .

Dále vypočítáme počet kabelových přeposlání z jednoho kabelového balíku:

kde Lcat je počet kabelů v jednom balení (100, 305, 500, 1000)

Zaokrouhlete výslednou hodnotu na minimální celé číslo.

Celkový počet portů vydělíme počtem přesměrování z jednoho balíčku a zaokrouhlíme na nejbližší vyšší hodnotu.

Výslednou hodnotu vynásobíme délkou kabelu v balení.

Příklad výpočtu

Použijeme například typickou budovu o rozměrech 15×42 metrů a výšce stropu cca 3 metry, do které je potřeba instalovat 35 pracovních stanic se dvěma informačními porty. Předpokládáme, že rozvodna je umístěna v geometrickém středu podlahy a všechna pracoviště jsou rovnoměrně rozmístěna po ploše místnosti. Pro instalaci použijeme kroucenou dvojlinku v balení po 305 metrech.

Pak bude průměrná délka kabelu rovna (15+15+42)/2*1,1+1 = 40,6 metrů

Vydělte délku zabaleného kabelu průměrnou délkou kabelového vedení a zaokrouhlete dolů:

305 / 40,6 = 7 hodů

Celkový počet portů vydělíme počtem přesměrování z jednoho balíku kabelů, zaokrouhlíme a získáme požadovaný počet balíků kabelů:

Potřebné množství kabelu vypočítáme vynásobením počtu balení délkou kabelu v každém balení:

10 * 305 = 3050 metrů.

Statistika

Při výpočtech můžete jako vodítko použít následující statistiky, které jsem v průběhu let shromáždil.

Průměrná délka kabelového vedení je obvykle 40 až 50 metrů.
Na základě toho jedno balení 305 metrů kabelu vystačí na 6..7 portů.

Excel jako pomocník při výpočtech

Daný algoritmus lze použít v excelové tabulce. K tomu použijeme následující vzorec:

kde port, upak, lmin, lmax jsou číselné hodnoty nebo odkazy na buňky, které obsahují digitální hodnoty odpovídajících parametrů.

port — počet portů;
upak – délka kabelu v jedné krabici (balení);
lmin — minimální délka kabelového vedení;
lmax je maximální délka kabelového vedení.

Poděkování

Při psaní tohoto článku jsme vycházeli z metodických materiálů z distančního kurzu „Základy návrhu, instalace a testování strukturovaného
kabelový systém EUROLAN“, stejně jako populární publikace „Structured Cable Systems“ od autorů Semenov A.B., Strizhakov S.K., Suncheley I.R.