초과 비용을 지불하지 않고 배선의 안전을 보장하면서 가전 제품을 직접 연결하기 위한 케이블을 선택하는 방법은 무엇입니까? 소비자 그룹의 케이블 단면적을 선택하고 계산할 때 무엇을 고려해야 합니까? 이 기사에서 이에 대해 배울 수 있습니다.

케이블 단면적은 전류가 흐르는 도체의 단면적입니다. 대부분의 경우 케이블 코어의 절단 부분은 둥글며 단면적은 원 면적 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. 그러나 케이블 모양이 다양하기 때문에 주요 물리적 특성을 설명하기 위해 사용되는 것은 선형 크기가 아니라 단면적입니다. 이 특성은 모든 국가에서 표준화되어 있습니다. 우리나라에서는 전기 설치 규칙에 의해 규제됩니다.

케이블 단면적을 선택해야 하는 이유는 무엇입니까?

케이블 단면적의 올바른 선택은 무엇보다도 안전입니다. 케이블이 전류 부하를 견딜 수 없으면 과열되어 절연체가 녹아 합선 및 화재가 발생할 수 있습니다.

여러 장치를 동시에 켰을 때 단열재 녹는 냄새가 나고 추가 비용을 초과하지 않고 마진이 큰 전선을 사용하는 경우를 피하면서 필요한 단면적의 케이블을 선택하는 방법은 무엇입니까?

주거용 건물에 전원을 공급하는 데 사용되는 케이블에는 구리와 알루미늄의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 구리는 알루미늄에 비해 더 비싼 재료입니다. 그러나 현대 배선에서는 선호됩니다. 알루미늄은 내부 저항이 더 높고 빠르게 산화되는 부서지기 쉬운 금속입니다. 구리는 산화되기 쉬운 유연한 재료입니다. 최근에는 소련 시대 건물의 배선 복원에만 알루미늄 케이블이 사용되었습니다.

구리 케이블의 필요한 단면적을 미리 선택하려면 단면적 1mm 2의 케이블이 최대 10A의 전류를 통과할 수 있다는 것이 일반적으로 허용됩니다. 그러나 더 자세히 보면 다음과 같습니다. 비율은 "눈으로" 단면을 선택하는 데에만 적합하며 6mm 2 이하의 단면에만 유효합니다(제안된 비율 사용, 전류 최대 60A). 이 단면의 전기 케이블은 표준 방 3개짜리 아파트에 위상을 도입하기에 충분합니다.

대부분의 전기 기술자는 다음 섹션의 케이블을 사용하여 국내 소비자에게 전기를 공급합니다.

• 0.5 mm 2 - 스포트라이트;
• 1.5 mm 2 - 주 조명;
• 2.5mm 2 - 소켓.

그러나 더블, 티 및 연장 코드를 사용하지 않고 각 전기 제품이 자체 콘센트에서 전원을 공급받는 경우 가정용 소비에는 허용됩니다.

케이블을 선택할 때 전기 제품의 알려진 전력(kW) 또는 현재 부하(A)를 기준으로 단면적을 선택할 수 있는 특수 표를 사용하는 것이 더 정확할 것입니다. 이 경우 전류 부하는 더 중요한 특성입니다. 왜냐하면 암페어 단위의 부하는 항상 한 위상에 대해 표시되는 반면, 단상 소비(220V)의 경우 킬로와트 단위의 부하는 한 위상에 대해 표시되고 3- 단계 소비 - 세 단계 모두에 대한 합계입니다.

케이블 단면적을 선택할 때 배선 유형(외부 또는 숨김)을 고려해야 합니다. 이는 숨겨진 배선을 사용하면 와이어의 열 전달이 감소하여 케이블이 더 강하게 가열되기 때문입니다. 따라서 은폐 배선에는 개방 배선보다 단면적이 약 30% 더 큰 케이블이 사용됩니다.

개방형 및 숨겨진 배선용 구리 케이블 코어의 단면적 선택 표:

개방형 및 숨겨진 배선용 알루미늄 케이블 코어의 단면적 선택 표:

에스- 케이블 단면적(mm 2), - 전기 장비의 총 전력(kW).

케이블 단면적을 선택할 때 길이를 고려하여 조정도 필요합니다. 이를 위해 현재 강도에 따라 표에서 케이블 단면적을 선택하고 다음 공식을 사용하여 길이를 고려하여 저항을 계산합니다.

R = p ⋅ L / S

• 아르 자형- 와이어 저항, 옴;
• 피- 재료의 저항률, Ohm⋅mm 2 /m(구리의 경우 - 0.0175, 알루미늄의 경우 - 0.0281)
• 엘- 케이블 길이, m
• 에스- 케이블의 단면적, mm 2.

이 공식을 사용하면 하나의 케이블 코어의 저항을 얻을 수 있습니다. 전류는 한 코어를 통해 들어오고 다른 코어를 통해 돌아오므로 케이블 저항 값을 얻으려면 코어 저항에 2를 곱해야 합니다.

dU = I ⋅ Rtot

• 듀- 전압 손실, W;
• 나- 현재 강도, A;
• 르토트— 계산된 케이블 저항, 옴.

장비의 총 전력을 기준으로 케이블 단면적을 선택하고 현재 강도를 알 수 없는 경우 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

나는 = P / U ⋅ cos ψ — 단상 220V 네트워크용

나는 = P / 1.732 ⋅ U ⋅ cos ψ— 3상 네트워크 380V용

• 아르 자형- 전기 장비의 총 사용 전력(W)
• 유- 전압(V)
• 왜냐하면 코사인 Φ = 1(국내 상황의 경우) 및 cos Φ = 1.3

얻은 값이 5%를 초과하지 않으면 길이를 고려하여 케이블 단면적이 올바르게 선택된 것입니다. 이를 초과하는 경우 표에 따라 더 큰 단면적(행의 다음)의 케이블을 선택하고 계산을 다시 수행해야 합니다.

이 표는 고무 및 플라스틱 절연체가 있는 케이블에 적용할 수 있으며, 이에 따라 선택된 케이블 단면은 GOST에 따라 제조된 경우 효과적으로 작동합니다.

소비자 그룹을 위한 케이블 선택

소비자 그룹(예: 아파트의 입력 케이블)에 대한 케이블 단면적을 선택하려면 공식을 사용하여 허용 가능한 전류 부하를 결정할 수 있습니다. 가정용 전원 공급 장치에 자주 사용되는 220V 네트워크의 전류 부하를 계산해 보겠습니다.

나는 = P ⋅ K / U ⋅ cos ψ

• 아르 자형- 전기 장비의 총 사용 전력(W), 유- 전압(V), 에게- 장치의 동시 스위치 온을 고려하기 위한 계수(0.75로 가정)
• 왜냐하면 코사인 Φ = 1(국내 상황의 경우) 및 cos Φ = 1.3(강력한 전기 제품의 경우).

소비자 그룹의 허용 전류 부하를 계산한 후 위 표를 사용하여 필요한 단면적의 케이블을 선택할 수 있습니다. 가능한 모든 소비자의 장기간 동시 켜기가 예상되는 경우(예: 전기 난방) 계수 K를 고려하지 않고 허용 전류 부하를 계산해야 합니다.

가정용 보일러의 케이블 선택 예

위의 내용을 바탕으로 케이블이 상자에 배치되어 있는 경우 2.0kW 출력의 발열체를 갖춘 단상 전기 보일러에 필요한 단면적의 구리 케이블을 계산하고 선택하려고 합니다. . 케이블 길이는 10미터입니다.

표에서 볼 수 있듯이 전력에 가까운 값은 3.0kW이며 이는 케이블 단면적 1mm 2에 해당합니다. 케이블 길이를 고려하여 계산해 보겠습니다.

• 전류를 계산해 봅시다: I = 2000W / 220V ⋅ 1 = 9.09A.
• 케이블 코어의 저항을 계산해 보겠습니다. R = 0.0175Ω⋅mm 2 /m ⋅ 10m / 1mm 2 = 0.175Ω.
• 총 케이블 저항: R 총 = 2 ⋅ R = 0.35옴.
• 전압 손실을 계산합니다. dU = 9.09A ⋅ 0.35옴 = 3.18V.
• 손실을 백분율로 계산합니다. (3.18V / 220V) ⋅ 100% = 1.45%(5%를 초과하지 않음).

예에 표시된 전기 보일러를 연결하는 데는 단면적 1mm 2의 케이블이 적합합니다.

제조업체는 장비 지침에 해당 장비에 필요한 케이블 단면적을 표시하는 경우가 많습니다. 그런 지시가 있으면 따라야 합니다.

표준 아파트 배선은 25암페어의 연속 부하에서 최대 전류 소비량에 대해 계산되며(아파트 전선 입구에 설치된 회로 차단기도 이 전류 강도에 대해 선택됨) 십자가가 있는 구리선으로 수행됩니다. - 4.0 mm 2 단면. 이는 와이어 직경 2.26 mm 및 최대 부하 전력 6 kW에 해당합니다.

PUE 7.1.35항의 요구 사항에 따라 주거용 전기 배선용 구리 코어의 단면적은 2.5mm 2 이상이어야 합니다.이는 도체 직경 1.8mm 및 부하 전류 16A에 해당합니다. 총 전력이 최대 3.5kW인 전기 제품을 이러한 전기 배선에 연결할 수 있습니다.

와이어 단면적이란 무엇이며 결정하는 방법

와이어의 단면을 보려면 와이어를 자르고 끝 부분을 살펴보세요. 절단 영역은 와이어의 단면입니다. 크기가 클수록 와이어가 전송할 수 있는 전류가 더 많아집니다.

공식에서 알 수 있듯이 와이어의 단면은 직경에 따라 가볍습니다. 와이어 코어의 직경에 0.785를 곱하면 충분합니다. 연선 단면적의 경우 코어 하나의 단면적을 계산하고 그 수를 곱해야 합니다.

도체의 직경은 정확도 0.1mm의 캘리퍼 또는 정확도 0.01mm의 마이크로미터를 사용하여 결정할 수 있습니다. 손에 도구가 없으면 일반 통치자가 도움을 줄 것입니다.

섹션 선택
전류 강도에 따른 구리선 전기 배선

전류의 크기는 문자 "로 표시됩니다. ㅏ"이며 암페어 단위로 측정됩니다. 선택할 때 간단한 규칙이 적용됩니다. 와이어의 단면적이 클수록 더 좋으므로 결과는 반올림됩니다.

표에 제공한 데이터는 개인적인 경험을 바탕으로 하며 설치 및 작동 시 가장 불리한 조건에서도 전기 배선의 안정적인 작동을 보장합니다. 전류 값을 기준으로 전선 단면적을 선택할 때 교류인지 직류인지는 중요하지 않습니다. 전기 배선의 전압 크기와 주파수도 중요하지 않습니다. 12V 또는 24V의 DC 자동차, 400Hz 주파수의 115V 항공기, 전기 배선 220의 온보드 네트워크일 수 있습니다. 50Hz 주파수의 V 또는 380V, 10,000IN의 고전압 전력선.

전기 제품의 전류 소비량을 모르지만 공급 전압과 전력을 알고 있는 경우 아래 온라인 계산기를 사용하여 전류를 계산할 수 있습니다.

100Hz 이상의 주파수에서는 전류가 흐를 때 전선에 표피 효과가 나타나기 시작합니다. 즉, 주파수가 증가함에 따라 전류가 전선의 외부 표면과 실제 교차점을 "압박"하기 시작합니다. 와이어 단면이 감소합니다. 따라서 고주파 회로의 전선 단면적 선택은 다양한 법칙에 따라 수행됩니다.

220V 전기 배선의 부하 용량 결정
알루미늄 와이어로 만든

오래 전에 지어진 집에서는 일반적으로 전기 배선이 알루미늄 전선으로 만들어집니다. 배선함의 연결이 올바르게 이루어지면 알루미늄 배선의 사용 수명은 100년이 될 수 있습니다. 결국 알루미늄은 실제로 산화되지 않으며 전기 배선의 수명은 플라스틱 절연체의 수명과 연결 지점의 접점 신뢰성에 의해서만 결정됩니다.

알루미늄 배선을 사용하여 아파트에서 에너지 집약적 전기 제품을 추가로 연결하는 경우 와이어 코어의 단면적이나 직경에 따라 추가 전력을 견딜 수 있는 능력을 결정해야 합니다. 아래 표를 이용하면 쉽게 할 수 있습니다.

아파트 배선이 알루미늄 와이어로 만들어졌고 정션 박스에 새로 설치된 소켓을 구리 와이어로 연결해야 하는 경우 이러한 연결은 알루미늄 와이어 연결 기사의 권장 사항에 따라 이루어집니다.

전선 단면적 계산
연결된 전기제품의 전력에 따라

아파트나 주택에 전기 배선을 배치할 때 케이블 와이어 코어의 단면을 선택하려면 동시 사용 관점에서 기존 전기 가전 제품을 분석해야 합니다. 이 표는 전력에 따른 전류 소비를 나타내는 인기 있는 가전제품 목록을 제공합니다. 제품 자체의 라벨이나 데이터 시트에서 모델의 전력 소비량을 직접 확인할 수 있습니다. 매개변수는 종종 포장에 표시되어 있습니다.

전기제품이 소비하는 전류를 알 수 없는 경우에는 전류계를 사용하여 측정할 수 있습니다.

가전제품의 소비전력 및 전류표
공급 전압 220V에서

일반적으로 전기 제품의 전력 소비량은 하우징에 와트(W 또는 VA) 또는 킬로와트(kW 또는 kVA)로 표시됩니다. 1kW=1000W.

대기 모드에서는 냉장고, 조명기구, 무선전화, 충전기, TV에서도 전류가 소모됩니다. 그러나 전체적으로 이 전력은 100W를 넘지 않으며 계산에서 무시할 수 있습니다.

집안의 모든 전기 제품을 동시에 켜려면 160A의 전류를 흘릴 수 있는 전선 단면적을 선택해야 합니다. 손가락 두께의 전선이 필요합니다! 그러나 그러한 경우는 거의 없습니다. 고기 갈기, 다림질, 진공청소기 청소, 머리 말리기를 동시에 할 수 있는 사람이 있다는 것은 상상하기 어렵습니다.

계산 예. 아침에 일어나 전기 주전자, 전자레인지, 토스터, 커피 메이커를 켰습니다. 따라서 전류 소비량은 7A + 8A + 3A + 4A = 22A입니다. 켜져 있는 조명, 냉장고 및 TV 등을 고려하면 전류 소비량은 25A에 도달할 수 있습니다.

220V 네트워크용

현재 강도뿐만 아니라 소비되는 전력량에 따라 전선 단면적을 선택할 수 있습니다. 이렇게하려면 특정 전기 배선 섹션에 연결될 모든 전기 제품 목록을 작성하고 각 제품이 별도로 소비하는 전력량을 결정해야합니다. 다음으로, 얻은 데이터를 합산하고 아래 표를 사용하십시오.

여러 개의 전기 제품이 있고 일부는 전류 소비량을 알고 다른 일부는 전력을 알고 있는 경우 표에서 각 제품의 전선 단면적을 결정한 다음 결과를 합산해야 합니다.

전력에 따른 동선 단면적 선택
자동차 온보드 네트워크용 12V

추가 장비를 차량의 온보드 네트워크에 연결할 때 전력 소비만 알 수 있는 경우 아래 표를 사용하여 추가 전기 배선의 단면적을 확인할 수 있습니다.

전기 제품을 연결하기 위한 전선 단면적 선택
3상 네트워크에 380V

예를 들어 3상 네트워크에 연결된 전기 모터와 같은 전기 제품을 작동할 때 소비되는 전류는 더 이상 두 개의 와이어를 통해 흐르지 않고 세 개의 와이어를 통해 흐르므로 각 개별 와이어에 흐르는 전류의 양은 다소 적습니다. 이를 통해 더 작은 단면적의 와이어를 사용하여 전기 제품을 3상 네트워크에 연결할 수 있습니다.

예를 들어 전기 모터와 같이 380V 전압의 3상 네트워크에 전기 제품을 연결하려면 각 위상의 와이어 단면적이 단상 220V 네트워크에 연결할 때보다 1.75배 더 작습니다.

주목, 전력을 기준으로 전기 모터를 연결하기 위한 와이어 단면적을 선택할 때 전기 모터의 명판은 소비되는 전력이 아니라 모터가 샤프트에서 생성할 수 있는 최대 기계 동력을 나타냄을 고려해야 합니다. . 효율성과 cos Φ를 고려하여 전기 모터가 소비하는 전력은 샤프트에서 생성되는 것보다 약 2배 더 크며, 이는 모터 전력에 표시된 모터 전력을 기준으로 와이어 단면적을 선택할 때 고려해야 합니다. 그릇.

예를 들어, 2.0kW 네트워크에서 전력을 소비하는 전기 모터를 연결해야 합니다. 3상 전력의 전기 모터의 총 전류 소비량은 5.2A입니다. 표에 따르면 위의 1.0 / 1.75 =를 고려하여 단면적이 1.0mm 2인 와이어가 필요한 것으로 나타났습니다. 0.5mm 2. 따라서 2.0kW 전기 모터를 3상 380V 네트워크에 연결하려면 각 코어 단면적이 0.5mm 2인 3코어 구리 케이블이 필요합니다.

항상 명판에 표시되어 있는 전류 소비를 기준으로 3상 모터를 연결하기 위한 전선 단면적을 선택하는 것이 훨씬 쉽습니다. 예를 들어, 사진에 표시된 명판에서 공급 전압 220V (모터 권선이 델타 패턴으로 연결됨)에서 각 상당 0.25kW 전력의 모터 소비 전류는 1.2A이고 380V의 전압(모터 권선은 델타 패턴으로 연결됨) "스타" 회로)은 0.7A에 불과합니다. 아파트 배선용 전선 단면 선택 표를 사용하여 명판에 표시된 전류를 사용하여 "삼각형"에 따라 전기 모터 권선을 연결할 때 단면적이 0.35mm 2이고 별 모양으로 연결될 때 0.15mm 패턴 2의 와이어입니다.

가정용 배선용 케이블 브랜드 선택 정보

언뜻 보면 알루미늄 전선으로 아파트 전기 배선을 만드는 것이 더 저렴해 보이지만 시간이 지남에 따라 접점 신뢰성이 낮아 운영 비용이 구리로 만든 전기 배선 비용보다 몇 배 더 높을 것입니다. 배선은 구리선으로만 만드는 것이 좋습니다! 알루미늄 와이어는 가볍고 저렴하며 올바르게 연결하면 오랫동안 안정적으로 작동하기 때문에 머리 위 전기 배선을 설치할 때 없어서는 안될 요소입니다.

단일 코어 또는 연선 전기 배선을 설치할 때 어떤 와이어를 사용하는 것이 더 좋습니까? 단면적 및 설치 단위당 전류를 전도하는 능력의 관점에서 볼 때 단일 코어가 더 좋습니다. 따라서 가정용 배선에는 단선만 사용해야 합니다. 연선은 여러 번 구부릴 수 있으며 도체가 얇을수록 유연성과 내구성이 더 좋습니다. 따라서 연선은 전기 헤어드라이어, 전기 면도기, 전기 다리미 및 기타 모든 제품과 같은 고정되지 않은 전기 제품을 전기 네트워크에 연결하는 데 사용됩니다.

전선의 단면적을 결정한 후 전기 배선용 케이블 브랜드에 대한 의문이 생깁니다. 여기서 선택은 좋지 않으며 PUNP, VVGng 및 NYM과 같은 몇 가지 케이블 브랜드로만 표시됩니다.

Glavgosenergonadzor의 결정에 따라 1990년부터 PUNP 케이블 "TU 16-505에 따라 생산된 APVN, PPBN, PEN, PUNP 등과 같은 전선 사용 금지. GOST 6323-79*"에 따라 APV, APPV, PV 및 PPV 전선 대신 610-74 사용이 금지됩니다.

케이블 VVG 및 VVGng - 이중 폴리염화비닐 절연체로 된 구리선, 평평한 모양. −50°С ~ +50°С의 주변 온도에서 작동하도록 설계되었으며, 건물 내부, 실외, 튜브에 배치된 지상 배선용입니다. 서비스 수명은 최대 30년입니다. 브랜드 명칭의 문자 "ng"는 전선 절연체의 불연성을 나타냅니다. 2심, 3심, 4심 와이어는 1.5~35.0mm 2 의 코어 단면적을 제공합니다. 케이블 지정에서 VVG 앞에 문자 A(AVVG)가 있으면 와이어의 도체가 알루미늄입니다.

구리 코어, 둥근 모양, 불연성 절연체를 갖춘 NYM 케이블(러시아 유사품은 VVG 케이블)은 독일 표준 VDE 0250을 준수합니다. 기술적 특성 및 적용 범위는 VVG 케이블과 거의 동일합니다. 2심, 3심, 4심 와이어는 1.5~4.0mm 2 의 코어 단면적을 제공합니다.

보시다시피 전기 배선 배치에 대한 선택은 크지 않으며 원형 또는 평면형 설치에 더 적합한 케이블 모양에 따라 결정됩니다. 둥근 모양의 케이블은 특히 거리에서 실내로 연결되는 경우 벽을 통과하여 배치하는 것이 더 편리합니다. 케이블 직경보다 약간 더 큰 구멍을 뚫어야 하며 벽 두께가 더 클수록 관련이 있습니다. 내부 배선에는 VVG 플랫 케이블을 사용하는 것이 더 편리합니다.

전기배선의 병렬접속

급하게 배선을 해야 하는데 필요한 단면적의 배선이 없는 절망적인 상황이 있습니다. 이 경우 필요한 것보다 단면적이 작은 전선이 있으면 두 개 이상의 전선으로 배선을 만들어 병렬로 연결할 수 있습니다. 가장 중요한 것은 각 섹션의 합이 계산된 것보다 작지 않다는 것입니다.

예를 들어 단면적이 2, 3, 5 mm 2 인 와이어 3개가 있지만 계산에 따르면 10 mm 2가 필요합니다. 모두 병렬로 연결하면 배선이 최대 50A의 전류를 처리합니다. 예, 여러분은 큰 전류를 전송하기 위해 다수의 얇은 도체를 병렬로 연결하는 것을 반복적으로 보았습니다. 예를 들어 용접은 최대 150A의 전류를 사용하며 용접공이 전극을 제어하려면 유연한 와이어가 필요합니다. 수백 개의 얇은 구리선을 병렬로 연결하여 만들어집니다. 자동차에서는 엔진을 시동할 때 스타터가 배터리에서 최대 100A의 전류를 소비하기 때문에 동일한 유연한 연선을 사용하여 배터리가 온보드 네트워크에 연결됩니다. 그리고 배터리를 설치 및 제거할 때 전선 즉, 와이어는 충분히 유연해야 합니다.

직경이 다른 여러 개의 전선을 병렬로 연결하여 전선의 단면적을 늘리는 방법은 최후의 수단으로만 사용할 수 있습니다. 집에 전기 배선을 할 때 동일한 릴에서 가져온 동일한 단면의 와이어만 병렬로 연결할 수 있습니다.

와이어의 단면적과 직경을 계산하는 온라인 계산기

아래 제시된 온라인 계산기를 사용하면 역 문제를 해결할 수 있습니다. 단면적으로 도체의 직경을 결정합니다.

연선의 단면적을 계산하는 방법

연선 또는 연선 또는 유연성이라고도 불리는 연선은 함께 꼬인 단일 코어 와이어입니다. 연선의 단면적을 계산하려면 먼저 한 와이어의 단면적을 계산한 다음 결과 결과에 해당 숫자를 곱해야 합니다.

예를 살펴보겠습니다. 직경 0.5mm의 코어가 15개 있는 다중 코어 유연한 와이어가 있습니다. 하나의 코어 단면적은 0.5mm × 0.5mm × 0.785 = 0.19625mm 2이며 반올림 후 0.2mm 2를 얻습니다. 와이어에는 15개의 와이어가 있으므로 케이블 단면적을 결정하려면 이 숫자를 곱해야 합니다. 0.2mm 2 ×15=3mm 2. 이러한 연선이 20A의 전류를 견딜 수 있는지 표에서 결정해야 합니다.

모든 꼬인 전선의 전체 직경을 측정하면 개별 도체의 직경을 측정하지 않고도 연선의 부하 용량을 예측할 수 있습니다. 그러나 전선이 둥글기 때문에 전선 사이에 공극이 있습니다. 간격 영역을 제거하려면 공식에서 얻은 와이어 단면적 결과에 0.91을 곱해야 합니다. 직경을 측정할 때 연선이 납작해지지 않는지 확인해야 합니다.

예를 살펴보겠습니다. 측정 결과, 연선의 직경은 2.0mm이다. 단면적을 계산해 보겠습니다. 2.0mm × 2.0mm × 0.785 × 0.91 = 2.9mm 2. 표(아래 참조)를 사용하여 이 연선이 최대 20A의 전류를 견딜 수 있는지 확인합니다.

아파트에 전기가 들어오는 케이블은 전기 배선에서 매우 중요한 부분입니다. 실내에서 작동하는 모든 전기 제품의 부하를 견디는 것이 바로 이 케이블입니다. 입력 케이블의 매개변수에 따라 실내 배선이 제공할 수 있는 장치 수와 전력이 결정됩니다. 케이블 단면적과 선택 방법이라는 주요 매개 변수를 고려해 보겠습니다.

단면 직경은 케이블 전력의 지표입니다

물리적 법칙에 따르면 이 도체가 가열 없이 자체적으로 전도할 수 있는 최대 전류량은 도체의 단면 직경에 따라 달라집니다. 한계 수치보다 더 많은 전류를 전도하려고 하면 도체가 가열되고 전류가 클수록 "세션" 기간이 길어질수록 온도가 높아집니다.

주거용 가입자의 경우 위의 내용은 다음과 같이 해석됩니다.

케이블 단면적의 직경은 아파트에서 소비할 수 있는 최대 허용 킬로와트(kW) 수를 의미합니다. 즉, 동시에 작동할 수 있는 전기 제품과 개수입니다. 직경이 클수록 생명과 건강에 대한 두려움 없이 더 많은 장치를 동시에 사용할 수 있습니다. 이론적으로 케이블 직경이 허용하는 것보다 더 많은 전력을 케이블에 "걸" 수 있습니다. 그러나 이 경우 전류가 흐르는 도체의 가열, 절연체 손상, 이어서 연소, 연소... 발화의 영향이 불가피합니다.

따라서 입력 케이블의 단면적 선택은 진지하게 접근해야합니다. 결국 가전 제품의 안전성과 작동 용이성은 이에 달려 있습니다.

단면 계산 알고리즘

설계에 사용되는 입력 케이블의 단면적을 계산하는 입증된 다이어그램이 있습니다. 입력 케이블의 단면 직경은 아파트에서 작동하는 모든 장치의 예상 전력에 따라 선택된다는 가정에 기초합니다.

1단계: 재고

첫 번째 단계에서는 아파트에 있는 전기 제품 목록이 작성됩니다. 앞으로 어떤 장비를 구입할 것인지를 가정해 그 목록을 확대한다. 물론 가정은 장기적인 미래에 대해 합리적인 여유를 두고 하는 것이 가장 좋습니다. 각 장치에는 대략적인 전력 소비량이 지정되어 있습니다.

일반적인 가전 제품 목록과 대략적인 전력 소비량을 대략적으로 보여주는 표를 사용할 수 있습니다.

2단계: 단순 산술

다음으로 목록의 전체 카디널리티가 계산됩니다. 조명에 필요한 대략적인 전력은 아파트 크기, 예상 조명 강도 및 예상 조명기구 유형에 따라 추가됩니다.

결과 수치는 모든 장치가 동시에 켜진 경우 아파트의 예상 전력 소비량입니다. 그러나 그러한 상황은 거의 발생하지 않으므로 전기 공학에서는 사용 가능한 장비의 최대 75%가 동시에 켜지는 것이 일반적으로 허용됩니다. 결과적인 총 전력에 0.75를 곱하고 결과 수치를 입력 케이블 단면적 계산의 기초로 사용합니다.

3단계: 논리와 물리학

현재 전기 케이블 코어는 구리와 알루미늄으로 만들어집니다. 구리 케이블의 최대 허용 전류(및 그에 따른 전력)를 단면 직경과 연결하는 공식 관계가 있습니다. 표준 구리 케이블 크기의 경우 220V 및 380V AC에 대해 계산된 전류 및 최대 전력 등급이 있습니다. 다음 표는 이러한 수치를 "사용 가능한" 형식으로 제공합니다.

모든 장치의 계산된 전력이 12kW이고 계수가 0.75 - 9kW라고 가정해 보겠습니다. 최대 허용 전력이 9kW 이상인 케이블을 선택해야 하는 것으로 나타났습니다. 220V 전압의 경우 직경 6mm의 단면이 필요하며 46A의 전류와 10.1kW의 전력을 전달할 수 있습니다. 테이블의 더 작은 단면적(4mm)의 경우 최대 허용 전류는 38A이고 전력은 8.3kW입니다. 이는 필요한 것보다 적으므로 이 단면의 케이블은 작동하지 않으며 6mm 단면에서 멈춰야 합니다.

필요한 것보다 더 큰 단면적을 가진 케이블을 선택하면 미래에 대한 좋은 예비력(예: 새로운 강력한 가전 제품의 출현)과 마모에 대한 예비력이 제공됩니다. 그러나 정격 전력을 너무 많이 초과하면 안 됩니다. 이는 입력 케이블 비용에 영향을 미치고 입력 케이블이 내부 전기 배선보다 더 강력한 것으로 판명될 수 있으며 이는 합리적이고 안전하지 않습니다.

그 밖에 필요한 것

전류가 최대 허용 수준에 도달하면 전원 공급 장치를 끄는 작업을 수행하는 입력 케이블에 기계를 설치해야합니다. 기계의 정격은 입력 케이블을 통한 최대 허용 전류보다 약간 낮게 선택됩니다. 이러한 방식으로 추가 보호 수준이 제공됩니다. 이 예에서는 40A 시스템을 설치해야 합니다.

따라서 입력 케이블의 매개변수는 신중한 선택이 필요합니다. 예를 들어 오류는 "병목 현상" 상황을 위협합니다. 즉, 모든 가정의 전기 배선은 충분히 강력하지만 입력 케이블이 필요한 전력을 제공할 수 없는 경우입니다. 입력 케이블의 단면 직경은 실내에서 사용할 전기 제품의 총 전력을 고려하여 선택됩니다. 모든 뉘앙스를 고려하고 입력 케이블을 긴급 상황 없이 수년 동안 사용하려면 전기 배선 재구성을 전문 전기 기술자에게 맡기는 것이 좋습니다.

가정용 전기 네트워크 설치는 사용자가 문제없이 여러 개의 강력한 전기 제품을 동시에 켤 수 있는 방식으로 수행되어야 합니다. 따라서 아파트 및 주택 전기 네트워크의 매개변수에 대한 유능한 계산을 기반으로 주택 배선용 전선 단면적을 선택해야 합니다.

여러 가지 계산 방법이 있습니다. 다양한 접근 방식을 숙지하고 최상의 옵션을 선택하는 것이 좋습니다. 이 기사에서는 전선 단면적을 계산하는 기술 외에도 전기 배선 선택을 위한 주요 매개 변수를 설명하고 전기 제품의 최대 전력에 대한 규제 제한을 나타냅니다.

표준 전기 소켓은 16A의 연속 전류를 위해 설계되었으며 이는 장치가 켜졌을 때 최대 3.52kW의 전력에 해당합니다. 일반적으로 단면적이 2.5mm 2인 구리 케이블에 연결되어 나머지 전기 배선에 대한 와이어 유형을 선택할 때 오해의 소지가 있을 수 있습니다.

케이블 단면적이 증가함에 따라 가격도 상승합니다. 그러나 전기 배선을 절약해서는 안됩니다. 이로 인해 향후 훨씬 더 많은 재정적 비용이 발생할 수 있습니다.

전자가 금속을 통해 이동할 때 에너지의 일부는 열로 소산됩니다. 전류가 크고 케이블 단면적이 작으면 열 구성 요소로 인해 금속이 과열되고 피복이 녹을 수 있습니다.

국내 상황에서는 이로 인해 벽 내부 단락이 발생하고 특히 꼬인 부분에서 노출된 전선에 화재가 발생할 수 있습니다.

결과적으로 다음과 같은 상황이 발생할 수 있습니다.

1. 대규모 화재케이블 근처에 가연성 물질이 있는 경우.
2. 누설전류코어 쉘이 불완전하게 녹는 경우. 이로 인해 에너지 낭비가 발생하고 주민들에게 감전의 위험이 있습니다.
3. 눈에 띄지 않음. 결과적으로 아파트의 일부 또는 방 전체의 전원이 차단됩니다. 그 후에는 중단점을 검색하고 배선을 지역 벽 수리로 교체해야 합니다.

마진을 가지고 아파트에 두꺼운 전선을 선택하는 것에도 한 가지 단점이 있습니다. 자금을 과도하게 지출하는 것은 말이되지 않습니다. 따라서 위의 모든 문제를 피하려면 계산 방법을 사용하여 배선 단면을 선택하는 것이 좋습니다.

와이어 단면적 선택 요소

필요한 전기 배선의 특성을 결정하는 것은 장치의 전원 뿐만이 아닙니다. 필요한 케이블 단면적을 계산할 때 그 영향을 고려해야 하는 다른 요소도 있습니다. 이는 도체의 열 발생, 화재 위험 및 성능 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.

6단계. 표에 따른 케이블 단면적 계산. 가정용 배선을 위한 최적의 전선 선택은 장치의 매개변수뿐만 아니라 외부 요인(핵심 재료, 외장, 설치 다이어그램 등)의 영향을 받기 때문에 각 사례에는 아래에 설명된 자체 표가 있습니다. .

테이블을 사용하여 전기 케이블 단면적 결정

일반 가정용 전선의 단면적 계산은 표에 나와 있습니다.

전기 배선을 계산할 때나 산업계에서 유사한 표가 사용됩니다. 가정용 케이블은 일반적으로 훨씬 간단하므로 이를 위한 디자인 재료의 수가 상당히 제한되어 있습니다. 표에 표시된 매개변수는 고안된 것이 아니지만 산업 표준(예: GOST 31996-2012)에 표시되어 있습니다.

전압 강하 계산

코어의 가열 정도뿐만 아니라 전선 끝의 전압도 전기 케이블의 단면적에 따라 달라집니다. 가전 ​​제품은 전기 네트워크의 특정 매개 변수에 맞게 설계되었으며 지속적인 불일치로 인해 장비의 서비스 수명이 단축될 수 있습니다.

보일러의 전압이 떨어지면 전기 네트워크의 작동 특성 불일치로 인해 장비에 추가 부하가 발생하지 않도록 안정기를 설치하는 것이 좋습니다.

케이블이 길어지면 전압 강하가 발생합니다. 와이어 단면적을 늘리면 이 효과를 줄일 수 있습니다. 전선 끝의 전압을 전류 소스의 값과 비교하여 5%만큼 줄이는 것이 중요하다고 간주됩니다.

Upad = I*2*(ρ*L)/S,

• ρ – 금속 저항률, Ohm*mm2/m;
• 엘– 케이블 길이, m;
• 에스- 도체 단면적(mm2)
• 상승- 강하 전압, 볼트;
• 나– 도체를 통해 흐르는 전류.

계산된 전압 강하가 정격 전압의 5%를 초과하는 경우 단면적이 더 큰 케이블을 사용해야 합니다. 이를 통해 장비의 안정적인 작동이 보장됩니다.

난방 보일러, 세탁기 및 릴레이와 센서가 많은 기타 장치는 특히 전압 값에 민감합니다. 통신사를 이용할 때 이 기능을 고려해야 합니다.

규제 제한

인구에게 전기를 공급하는 유틸리티 회사는 아파트에 있는 가전제품의 최대 총 전력에 제한을 가할 권리가 있습니다. 이는 특정 용량의 전기 계량기를 설치하여 달성할 수 있습니다.

장치에는 임계 전류 값을 초과할 때 작동하는 자동 일회용 또는 재사용 가능 퓨즈가 장착되어 있습니다.

소련식 전기 계량기가 전자식 계량기로 대대적으로 교체되고 있습니다. 과부하에 더욱 민감하여 빠르게 실패합니다.

미터에서 플러그를 제거하고 아파트 배선에 직접 연결하면 오랫동안 작동 모드가 중단되면 소진될 수 있습니다. 아파트에 설치된 대부분의 소련 계량기는 최대 1분 동안 25A의 최대 부하를 견딜 수 있습니다.

그 후에는 소각되어 새 장치 설치 비용을 지불하고 운영 규칙을 위반하면 벌금이 부과될 수 있습니다.

입구의 배선도 높은 부하를 견딜 수 없으며, 소손되면 한 번에 여러 아파트의 전원이 차단될 수 있습니다. 따라서 2.5mm 케이블을 사용하여 아파트를 내부 네트워크에 연결할 때 더 두꺼운 아파트 내부 와이어가 높은 부하를 견딜 수 있다고 기 대해서는 안됩니다.

전기 난방, 바닥 난방, 적외선 사우나 및 기타 에너지 집약적 장비의 설치를 계획하는 단계에서 규제 제한 요소를 고려하는 것이 특히 중요합니다.

아파트 앞에 설치된 전기 장비의 가능성에 대해 먼저 관련 유틸리티 서비스에 문의해야 합니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

비디오에는 가정용 배선 선택 및 구매에 대한 전기 기술자의 실용적인 조언이 포함되어 있습니다. 그들은 케이블과 일치하는 장비를 구입하는 데 도움을 줄 것이며 이는 네트워크 과부하로 인해 발생할 수 있는 문제로부터 집을 확실히 보호할 것입니다.

가정용 배선용 케이블을 선택할 때 주요 요인은 가전 제품의 전력과 아파트에 전기 에너지를 공급하는 전기 네트워크의 한계입니다.

올바른 전선 단면적을 선택하면 필요한 모든 전기 제품을 네트워크에 연결할 수 있습니다. 이는 장비 작동 시 불편함을 없애고 배선 화재를 예방하는 데 도움이 됩니다.

추가할 내용이 있거나 배선 단면적 계산에 대해 궁금한 점이 있습니까? 출판물에 대한 의견을 남기고 자료에 대한 토론에 참여하십시오. 문의 양식은 하단 블록에 있습니다.

이 기사에서는 케이블 단면적 선택의 주요 기준을 설명하고 계산 예를 제공합니다.

시장에서는 예상 부하 전류에 따라 구매자가 구매해야 하는 제품을 나타내는 손으로 쓴 표시를 자주 볼 수 있습니다. 이러한 표시는 오해의 소지가 있으므로 믿지 마십시오. 케이블 단면적은 작동 전류뿐만 아니라 다른 여러 매개변수에 의해서도 선택됩니다.

우선, 케이블의 성능이 한계에 달할 때 케이블 코어가 수십도까지 가열된다는 점을 고려해야합니다. 그림 1에 표시된 전류 값은 주변 온도 25도에서 케이블 코어가 65도까지 가열된다고 가정합니다. 여러 케이블을 하나의 파이프나 트레이에 배치하면 상호 가열(각 케이블이 다른 모든 케이블을 가열함)로 인해 최대 허용 전류가 10~30% 감소합니다.

또한 주변 온도가 상승하면 가능한 최대 전류가 감소합니다. 따라서 그룹 네트워크(패널에서 램프, 플러그 소켓 및 기타 전기 수신기까지의 네트워크)에서는 일반적으로 케이블이 그림 1에 표시된 값의 0.6 - 0.7을 초과하지 않는 전류로 사용됩니다.

쌀. 1. 구리 도체가 있는 케이블의 허용되는 장기 전류

이를 바탕으로, 단면적 2.5mm2의 구리 도체가 포함된 케이블로 배치된 소켓 네트워크를 보호하기 위해 정격 전류 25A의 회로 차단기를 널리 사용하는 것은 위험합니다. 온도 및 한 트레이의 케이블 수에 따른 감소 계수 표는 전기 설치 규칙(PUE)에서 확인할 수 있습니다.

케이블이 길면 추가 제한이 발생합니다. 이 경우 케이블의 전압 손실이 허용할 수 없는 값에 도달할 수 있습니다. 일반적으로 케이블을 계산할 때 라인의 최대 손실은 5%를 넘지 않습니다. 케이블 코어의 저항값과 계산된 부하 전류를 알면 손실을 계산하는 것은 어렵지 않습니다. 그러나 일반적으로 손실을 계산하기 위해 부하 순간에 대한 손실 의존성 표를 사용합니다. 부하 모멘트는 미터 단위의 케이블 길이와 킬로와트 단위의 전력을 곱하여 계산됩니다.

단상 전압 220V에서의 손실 계산 데이터는 표 1에 나와 있습니다. 예를 들어 단면적이 2.5mm2이고 케이블 길이가 30m이고 부하 전력이 3kW인 구리 도체가 있는 케이블의 경우 부하 모멘트는 30x3 = 90이고 손실은 3%입니다. 계산된 손실 값이 5%를 초과하는 경우 단면적이 더 큰 케이블을 선택해야 합니다.

표 1. 주어진 도체 단면적에서 220V 전압에 대한 2선 라인의 구리 도체에 대한 부하 모멘트(kW x m)

표 2를 사용하면 3상 라인의 손실을 확인할 수 있습니다. 표 1과 2를 비교하면 단면적이 2.5mm2인 구리 도체가 있는 3상 라인에서 3% 손실은 부하 토크의 6배에 해당한다는 것을 알 수 있습니다.

3상에 걸친 부하 전력의 분포로 인해 부하 토크가 3배 증가하고 대칭 부하(위상 도체의 동일한 전류)가 있는 3상 네트워크에서 전류가 2배로 증가합니다. 중성선은 0입니다. 비대칭 부하의 경우 케이블 손실이 증가하므로 케이블 단면적을 선택할 때 이를 고려해야 합니다.

표 2. 주어진 도체 단면적에서 380/220V의 전압에 대해 0이 있는 3상 4선 라인의 구리 도체에 대한 부하 모멘트(kW x m)(표를 확대하려면 그림을 클릭하십시오)

할로겐 램프와 같은 저전압 램프를 사용할 때 케이블 손실은 상당한 영향을 미칩니다. 이것은 이해할 수 있습니다. 위상 및 중성 도체에서 3V가 떨어지면 220V의 전압에서는 이것을 눈치 채지 못할 가능성이 높으며 12V의 전압에서는 램프의 전압이 절반으로 6V로 떨어집니다. 이것이 바로 할로겐 램프에 전원을 공급하는 변압기를 램프에 최대한 가깝게 배치해야 하는 이유입니다. 예를 들어 케이블 길이 4.5m, 단면적 2.5mm2, 부하 0.1kW(50W 램프 2개)의 경우 부하 토크는 0.45이며 이는 5% 손실에 해당합니다(표 3).

표 3. 주어진 도체 단면적에서 12V 전압에 대한 2선 라인의 구리 도체에 대한 부하 모멘트(kW x m)

위의 표에서는 도체를 통해 흐르는 전류로 인한 가열로 인한 도체의 저항 증가를 고려하지 않았습니다. 따라서 케이블이 특정 단면적의 케이블 최대 허용 전류의 0.5 이상의 전류에서 사용되는 경우 수정이 도입되어야 합니다. 가장 간단한 경우, 손실이 5% 이하로 예상된다면 손실 4%를 기준으로 단면을 계산하십시오. 또한 케이블 코어 연결 수가 많으면 손실이 증가할 수 있습니다.

알루미늄 도체를 사용한 케이블은 구리 도체를 사용한 케이블보다 저항이 1.7배 더 크므로 손실도 1.7배 더 큽니다.

긴 케이블 길이에 대한 두 번째 제한 요소는 위상 0 회로의 허용 저항 값을 초과하는 것입니다. 과부하 및 단락으로부터 케이블을 보호하기 위해 일반적으로 릴리스가 결합된 회로 차단기가 사용됩니다. 이러한 스위치에는 열 및 전자기 방출이 있습니다.

전자기 방출은 단락 발생 시 네트워크의 비상 섹션을 즉시(10분의 1초, 심지어 100분의 1초) 차단합니다. 예를 들어, C25로 지정된 회로 차단기에는 25A 열 방출과 250A 전자기 방출이 있습니다. 그룹 "C"의 자동 회로 차단기는 열 방출에 대한 전자기 방출의 차단 전류가 5에서 10까지 다양합니다. 그러나 최대 값이 사용됩니다.

위상 0 회로의 전체 저항에는 변전소의 강압 변압기 저항, 변전소에서 건물의 입력 개폐기(SDU)까지의 케이블 저항, 다음이 포함됩니다. 스위치기어(RU)에 대한 ASU 및 단면적을 정의해야 하는 그룹 라인 자체의 케이블 저항.

라인에 다수의 케이블 코어 연결이 있는 경우(예: 케이블로 연결된 다수의 램프 그룹 라인) 접점 연결의 저항도 고려해야 합니다. 매우 정확한 계산에서는 오류 지점의 아크 저항을 고려합니다.

4코어 케이블에 대한 위상 0 회로의 총 저항은 표 4에 나와 있습니다. 이 표는 위상 및 중성 도체의 저항을 모두 고려합니다. 저항 값은 케이블 코어 온도 65도에서 제공됩니다. 이 표는 2선 라인에도 유효합니다.

표 4. 회로 임피던스 위상 - 4코어 케이블의 경우 0, 코어 온도 65oC에서 Ohm/km

도시 변전소에는 일반적으로 630kV 이상의 변압기가 설치됩니다. A 이상, 출력 저항 Rtp가 0.1Ω 미만입니다. 농촌 지역에서는 160~250kV의 변압기를 사용할 수 있습니다. 출력 저항은 약 0.15Ω이고 심지어 40~100kV용 변압기도 있습니다. A, 출력 임피던스는 0.65 - 0.25 Ohm입니다.

도시 변전소에서 주택 ASU까지의 공급 네트워크 케이블은 일반적으로 위상 도체 단면적이 70 - 120 mm2 이상인 알루미늄 도체와 함께 사용됩니다. 이 라인의 길이가 200m 미만인 경우 공급 케이블(Rpc)의 위상 중성 회로의 저항은 0.3Ω과 동일할 수 있습니다. 보다 정확한 계산을 위해서는 케이블의 길이와 단면적을 알거나 이 저항을 측정해야 합니다. 이러한 측정을 위한 장치 중 하나(벡터 장치)가 그림 1에 나와 있습니다. 2.

쌀. 2. 위상 영점 회로 "벡터"의 저항을 측정하는 장치

라인 저항은 단락이 발생한 경우 회로의 전류가 전자기 릴리스의 작동 전류를 초과하도록 보장되어야 합니다. 따라서 C25 회로 차단기의 경우 라인의 단락 전류는 1.15x10x25=287A 값을 초과해야 하며 여기서 1.15가 안전 계수입니다. 따라서 C25 회로 차단기의 위상 0 회로 저항은 220V/287A=0.76Ω 이하여야 합니다. 따라서 C16 회로 차단기의 경우 회로 저항은 220V/1.15x160A=1.19Ω을 초과해서는 안 되며 C10 회로 차단기의 경우 220V/1.15x100=1.91Ω을 초과하면 안 됩니다.

따라서 도시 아파트 건물의 경우 Rtp = 0.1Ω을 취합니다. Rpk=0.3Ω 소켓 네트워크에서 C16 회로 차단기로 보호되는 단면적 2.5mm2의 구리 도체가 있는 케이블을 사용할 때 케이블 저항 Rgr(위상 및 중성 도체)은 Rgr=1.19Ω - Rtp를 초과해서는 안 됩니다. - Rpk = 1.19 - 0.1 - 0.3 = 0.79옴. 표 4에서 길이는 0.79/17.46 = 0.045km, 즉 45m입니다. 대부분의 아파트에서는 ​​이 길이이면 충분합니다.

C25 회로 차단기를 사용하여 단면적이 2.5mm2인 케이블을 보호하는 경우 회로 저항은 0.76 - 0.4 = 0.36Ω 미만이어야 하며 이는 최대 케이블 길이 0.36/17.46 = 0.02km 또는 20Ω에 해당합니다. 미터.

C10 회로 차단기를 사용하여 단면적 1.5mm2의 구리 도체가 있는 케이블로 만든 그룹 조명 라인을 보호하는 경우 최대 케이블 길이에 해당하는 1.91 - 0.4 = 1.51Ω의 최대 허용 케이블 저항을 얻습니다. 1.51/29, 1 = 0.052km, 즉 52미터입니다. 이러한 회선이 C16 회로 차단기로 보호되는 경우 최대 회선 길이는 0.79/29.1 = 0.027km, 즉 27미터가 됩니다.