केबल अनुभाग की गणना। केबल अनुभाग गणना तालिका

2024 लेखक: Trinity Chesterton | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 00:32

एक लंबी और विश्वसनीय केबल सेवा के लिए, इसे सही ढंग से चुना और गणना की जानी चाहिए। इलेक्ट्रीशियन, वायरिंग स्थापित करते समय, मुख्य रूप से अनुभव के आधार पर, तारों के क्रॉस सेक्शन का चयन करते हैं। कभी-कभी यह त्रुटियों की ओर जाता है। विद्युत सुरक्षा के संदर्भ में, सबसे पहले, केबल क्रॉस सेक्शन की गणना आवश्यक है। कंडक्टर का व्यास आवश्यकता से छोटा या बड़ा हो तो गलत होगा।

केबल सेक्शन बहुत कम

यह मामला सबसे खतरनाक है, क्योंकि कंडक्टर उच्च वर्तमान घनत्व से अधिक गरम होते हैं, जबकि इन्सुलेशन पिघल जाता है और शॉर्ट सर्किट होता है। इससे बिजली के उपकरण भी नष्ट हो सकते हैं, आग लग सकती है और कर्मचारी सक्रिय हो सकते हैं। यदि आप केबल के लिए एक सर्किट ब्रेकर स्थापित करते हैं, तो यह बहुत बार काम करेगा, जिससे कुछ असुविधा होगी।

केबल अनुभाग आवश्यकता से अधिक है

यहाँ मुख्य कारक आर्थिक है। तार का क्रॉस सेक्शन जितना बड़ा होगा, उतना ही महंगा होगा। यदि आप पूरे अपार्टमेंट की वायरिंग बड़े मार्जिन से करते हैं, तो इसमें बड़ी राशि खर्च होगी।कभी-कभी बड़े क्रॉस सेक्शन का मुख्य इनपुट बनाने की सलाह दी जाती है, अगर होम नेटवर्क पर लोड में और वृद्धि की उम्मीद है।

यदि आप केबल के लिए उपयुक्त सर्किट ब्रेकर सेट करते हैं, तो निम्न लाइनें ओवरलोड हो जाएंगी जब उनमें से कोई भी अपने सर्किट ब्रेकर को ट्रिप नहीं करेगा।

केबल आकार की गणना कैसे करें?

स्थापना से पहले, लोड के अनुसार केबल क्रॉस-सेक्शन की गणना करने की सलाह दी जाती है। प्रत्येक कंडक्टर की एक निश्चित शक्ति होती है, जो कि जुड़े हुए विद्युत उपकरणों से कम नहीं होनी चाहिए।

शक्ति गणना

इनपुट वायर पर कुल लोड की गणना करना सबसे आसान तरीका है। उपभोक्ताओं की कुल शक्ति का निर्धारण करने के लिए लोड के अनुसार केबल क्रॉस-सेक्शन की गणना कम हो जाती है। उनमें से प्रत्येक का अपना मूल्यवर्ग है, जो मामले पर या पासपोर्ट में दर्शाया गया है। फिर कुल शक्ति को 0.75 के कारक से गुणा किया जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि सभी उपकरणों को एक ही समय में चालू नहीं किया जा सकता है। आवश्यक आकार के अंतिम निर्धारण के लिए, केबल अनुभाग गणना तालिका का उपयोग किया जाता है।

केबल सेक्शन की करंट द्वारा गणना

एक अधिक सटीक तरीका वर्तमान लोड गणना है। केबल क्रॉस-सेक्शन की गणना इसके माध्यम से गुजरने वाले करंट को निर्धारित करके की जाती है। एकल-चरण नेटवर्क के लिए, सूत्र लागू किया जाता है:

मैं_{कैल्क.}=पी/(यू_{nom∙cosφ),}

जहां पी - लोड पावर, यू_{नाम। - मेन वोल्टेज (220 वी)।}

यदि घर में सक्रिय भार की कुल शक्ति 10. हैkW, फिर रेटेड करंट I_calc.=10000/220 ≈ 46 A. जब केबल क्रॉस-सेक्शन की गणना करंट द्वारा की जाती है, तो कॉर्ड बिछाने की शर्तों के लिए एक सुधार किया जाता है (कुछ विशेष तालिकाओं में इंगित किया गया है), साथ ही बिजली के उपकरणों को लगभग 5 ए से ऊपर चालू करते समय अधिभार के परिणामस्वरूप, I_{calc.=46 + 5=51 A.}

कोर की मोटाई संदर्भ पुस्तक द्वारा निर्धारित की जाती है। तालिकाओं का उपयोग करके केबल क्रॉस-सेक्शन की गणना से निरंतर करंट के लिए सही आकार का पता लगाना आसान हो जाता है। हवा के माध्यम से घर में रखी गई तीन-कोर केबल के लिए, आपको एक बड़े मानक खंड की दिशा में एक मान का चयन करना होगा। यह 10 मिमी2 है। एक ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग करके स्व-गणना की शुद्धता की जाँच की जा सकती है - केबल अनुभाग गणना, जो कुछ संसाधनों पर पाई जा सकती है।

वर्तमान प्रवाह के दौरान केबल हीटिंग

जब लोड चल रहा हो तो केबल में गर्मी पैदा होती है:

Q=मैं2Rn w/cm, जहाँ I करंट है, R विद्युत प्रतिरोध है, n कोर की संख्या है।

व्यंजक से यह पता चलता है कि निर्मुक्त शक्ति की मात्रा तार से बहने वाली धारा के वर्ग के समानुपाती होती है।

कंडक्टर के ताप तापमान के अनुसार अनुमेय धारा की गणना

केबल अनिश्चित काल तक गर्म नहीं हो सकता, क्योंकि गर्मी पर्यावरण में फैल जाती है। अंत में, संतुलन होता है और कंडक्टरों का एक स्थिर तापमान स्थापित होता है।

एक स्थिर प्रक्रिया के लिए, अनुपात सही है:

P=t/∑S=(t_w - t_av)/(∑S),

जहां t=t_w-t_{av - माध्यम और कोर के तापमान के बीच का अंतर, ∑S - तापमान प्रतिरोध।}

केबल से गुजरने वाली दीर्घकालीन अनुमेय धारा व्यंजक से पाई जाती है:

मैं_{जोड़ें}=((t_add - t_{av)/(Rn एस)),}

जहां टी_{अतिरिक्त - स्वीकार्य कोर हीटिंग तापमान (केबल प्रकार और स्थापना विधि पर निर्भर करता है)। आमतौर पर यह सामान्य मोड में 70 डिग्री और आपात स्थिति में 80 डिग्री होता है।}

केबल चलने के साथ गर्मी लंपटता की स्थिति

जब किसी वातावरण में केबल बिछाई जाती है, तो गर्मी का अपव्यय इसकी संरचना और आर्द्रता से निर्धारित होता है। मिट्टी की गणना की गई प्रतिरोधकता को आमतौर पर 120 ओह्म∙°C/W (12-14% की नमी वाली रेत वाली मिट्टी) माना जाता है। स्पष्ट करने के लिए, आपको माध्यम की संरचना को जानना चाहिए, जिसके बाद आप सामग्री के प्रतिरोध को तालिकाओं के अनुसार पा सकते हैं। तापीय चालकता बढ़ाने के लिए खाई को मिट्टी से ढक दिया जाता है। इसमें निर्माण मलबे और पत्थरों की उपस्थिति की अनुमति नहीं है।

हवा के माध्यम से केबल से गर्मी हस्तांतरण बहुत कम है। केबल चैनल में बिछाने पर यह और भी खराब हो जाता है, जहां अतिरिक्त हवा की परतें दिखाई देती हैं। यहां, गणना की गई तुलना में वर्तमान भार को कम किया जाना चाहिए। केबल और तारों की तकनीकी विशेषताओं में, स्वीकार्य शॉर्ट सर्किट तापमान दिया जाता है, जो पीवीसी इन्सुलेशन के लिए 120 डिग्री सेल्सियस है। मृदा प्रतिरोध कुल का 70% है और गणना में मुख्य है। समय के साथ, इन्सुलेशन की चालकता बढ़ जाती है क्योंकि यह सूख जाता है। गणना में इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

केबल वोल्टेज ड्रॉप

इस तथ्य के कारण कि कंडक्टरों में विद्युत प्रतिरोध होता है, वोल्टेज का कुछ हिस्सा उन्हें गर्म करने पर खर्च होता है, और उपभोक्ता को लाइन की शुरुआत की तुलना में कम आता है। नतीजतन, गर्मी के नुकसान के कारण तार की लंबाई के साथ क्षमता खो जाती है।

केबल को न केवल उसके प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए क्रॉस सेक्शन के अनुसार चुना जाना चाहिए, बल्कि उस दूरी को भी ध्यान में रखना चाहिए जिस पर ऊर्जा का संचार होता है। लोड में वृद्धि से कंडक्टर के माध्यम से करंट में वृद्धि होती है। साथ ही घाटा बढ़ता है।

स्माल वोल्टेज स्पॉटलाइट्स पर लगाया जाता है। यदि यह थोड़ा कम हो जाता है, तो यह तुरंत ध्यान देने योग्य है। यदि आप गलत तार चुनते हैं, तो बिजली की आपूर्ति से दूर स्थित बल्ब मंद दिखते हैं। प्रत्येक बाद के खंड में वोल्टेज काफी कम हो जाता है, और यह प्रकाश की चमक में परिलक्षित होता है। इसलिए, लंबाई के साथ केबल क्रॉस-सेक्शन की गणना करना आवश्यक है।

केबल का सबसे महत्वपूर्ण भाग बाकी हिस्सों से सबसे दूर स्थित उपभोक्ता है। इस भार के लिए मुख्य रूप से हानियों पर विचार किया जाता है।

कंडक्टर के सेक्शन L पर वोल्टेज ड्रॉप होगा:

∆यू=(पीआर + क्यूएक्स) एल/यू_n,

जहां P और Q सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति हैं, r और x सेक्शन L के सक्रिय और प्रतिक्रिया हैं, और U_{n- रेटेड वोल्टेज जिस पर लोड सामान्य रूप से संचालित होता है।}

अनुमति U बिजली स्रोतों से मुख्य इनपुट तक आवासीय भवनों और बिजली सर्किटों को रोशन करने के लिए ± 5% से अधिक नहीं है। इनपुट से लेकर लोड तक, नुकसान 4% से अधिक नहीं होना चाहिए।लंबी लाइनों के लिए, केबल की आगमनात्मक प्रतिक्रिया को ध्यान में रखा जाना चाहिए, जो आसन्न कंडक्टरों के बीच की दूरी पर निर्भर करता है।

उपभोक्ताओं को जोड़ने के तरीके

लोड को विभिन्न तरीकों से जोड़ा जा सकता है। सबसे आम निम्नलिखित तरीके हैं:

• नेटवर्क के अंत में;
• उपभोक्ताओं को लाइन में समान रूप से वितरित किया जाता है;
• समान रूप से वितरित भार वाली एक पंक्ति एक विस्तारित खंड से जुड़ी है।

उदाहरण 1

उपकरण की शक्ति 4 kW है। केबल की लंबाई 20 मीटर है, प्रतिरोधकता=0.0175 ओह्म∙mm2।

वर्तमान संबंध से निर्धारित होता है: I=P/U_{nom=4∙1000/220=18.2 A.}

फिर, केबल अनुभाग गणना तालिका ली जाती है, और उपयुक्त आकार का चयन किया जाता है। तांबे के तार के लिए, यह S=1.5 मिमी2 होगा।

केबल अनुभाग गणना सूत्र: S=2ρl/R. इसके माध्यम से, आप केबल के विद्युत प्रतिरोध को निर्धारित कर सकते हैं: आर=2∙0.0175∙20/1, 5=0.46 ओम।

R के ज्ञात मान से, हम ∆U=IR/U∙100%=18.2100∙0.46/220∙100=3.8% निर्धारित कर सकते हैं।

गणना का परिणाम 5% से अधिक नहीं है, जिसका अर्थ है कि नुकसान स्वीकार्य होगा। बड़े नुकसान के मामले में, मानक सीमा से आसन्न, बड़े आकार को चुनकर केबल कोर के क्रॉस-सेक्शन को बढ़ाना आवश्यक होगा - 2.5 मिमी2।

उदाहरण 2

तीन प्रकाश सर्किट लोड-संतुलित तीन-चरण लाइन के एक चरण पर एक दूसरे के समानांतर जुड़े हुए हैं, जिसमें चार-तार केबल 70 मिमी2 50 मीटर है लंबी और 150 ए की धारा ले जाने के लिए। प्रत्येक के लिए20 मीटर लंबी प्रकाश लाइनों में 20 ए की धारा प्रवाहित होती है।

वास्तविक लोड के तहत चरण-दर-चरण नुकसान हैं: ∆U_phase=150∙0.05∙0.55=4.1 वी। अब आपको तटस्थ के बीच नुकसान का निर्धारण करने की आवश्यकता है और चरण, चूंकि प्रकाश 220 V के वोल्टेज से जुड़ा है: ∆U_{fn=4, 1/√3=2, 36 V.}

एक कनेक्टेड लाइटिंग सर्किट पर, वोल्टेज ड्रॉप होगा: ∆U=18∙20∙0, 02=7, 2 वी। कुल नुकसान यू के योग द्वारा निर्धारित किया जाता है_{कुल=(2, 4+7, 2)/230∙100=4.2%। परिकलित मूल्य स्वीकार्य हानि से कम है, जो कि 6% है।}

निष्कर्ष

एक लंबी अवधि के लोड के दौरान कंडक्टरों को ओवरहीटिंग से बचाने के लिए, टेबल का उपयोग करके, केबल क्रॉस-सेक्शन की गणना लंबी अवधि के अनुमेय वर्तमान के अनुसार की जाती है। इसके अलावा, तारों और केबलों की सही गणना करना आवश्यक है ताकि उनमें वोल्टेज का नुकसान सामान्य से अधिक न हो। साथ ही, पावर सर्किट में होने वाले नुकसान को उनके साथ जोड़ दिया जाता है।