المقطع العرضي للأسلاك للأسلاك المنزلية: كيفية الحساب بشكل صحيح

يجب أن يتم تركيب الشبكة الكهربائية المنزلية بطريقة تمكن المستخدمين من تشغيل العديد من الأجهزة الكهربائية القوية في وقت واحد دون أي مشاكل.لذلك، من الضروري تحديد المقطع العرضي للأسلاك للأسلاك المنزلية بناءً على الحساب المختص لمعلمات الشبكات الكهربائية للشقة والمنزل.

هناك عدة طرق حسابية. نقترح عليك أن تتعرف على الأساليب المختلفة وتختار الخيار الأفضل. بالإضافة إلى تقنية حساب المقطع العرضي للسلك، توضح المقالة المعلمات الرئيسية لاختيار الأسلاك الكهربائية وتشير إلى القيود التنظيمية على الطاقة القصوى للأجهزة الكهربائية.

لماذا تعرف معلمات الأسلاك

تم تصميم المقابس الكهربائية القياسية لتيار مستمر يبلغ 16 أمبير، وهو ما يتوافق مع طاقة قصوى تبلغ 3.52 كيلووات عند تشغيل الجهاز. عادةً ما يتم توصيلها بكابل نحاسي بمقطع عرضي 2.5 مم²مما قد يكون مضللاً عند اختيار نوع السلك لبقية الأسلاك الكهربائية.

بالتوازي مع الزيادة في مساحة المقطع العرضي للكابل، يرتفع سعره أيضًا. ومع ذلك، لا يستحق التوفير في الأسلاك الكهربائية - فقد يؤدي ذلك إلى تكاليف مالية أكبر بكثير في المستقبل.

عندما تتحرك الإلكترونات عبر المعدن، يتبدد بعض الطاقة على شكل حرارة. مع وجود تيار كبير ومقطع عرضي صغير للكابل، يمكن أن يؤدي المكون الحراري إلى ارتفاع درجة حرارة المعدن وذوبان غمده.

في الظروف المنزلية، يمكن أن يؤدي ذلك إلى حدوث ماس كهربائي داخل الجدار ونشوب حريق في الأسلاك المكشوفة، خاصة في المناطق الملتوية.

ونتيجة لذلك، قد تنشأ الحالات التالية:

1. حريق واسع النطاقإذا كان هناك مادة قابلة للاشتعال بالقرب من الكابل.
2. التسرب الحالي في حالة الذوبان غير الكامل للقشرة الأساسية. وهذا يؤدي إلى إهدار استهلاك الطاقة وإمكانية حدوث صدمة كهربائية للسكان.
3. غير ملحوظ كسر الأسلاك في الجدار. ونتيجة لذلك، يتم إلغاء تنشيط جزء من الشقة أو الغرفة بأكملها. بعد ذلك، يلزم البحث عن نقطة الانقطاع واستبدال الأسلاك لاحقًا بإصلاحات الجدار المحلية.

اختيار سلك كهربائي سميك لشقة بهامش له أيضًا عيب واحد - الإفراط في إنفاق الأموال ، وهو أمر غير منطقي. لذلك، من الأفضل تحديد المقطع العرضي للأسلاك باستخدام طرق الحساب لتجنب جميع المشاكل المذكورة أعلاه.

عوامل اختيار المقطع العرضي للسلك

ليست قوة الجهاز فقط هي التي تحدد طبيعة الأسلاك الكهربائية المطلوبة. هناك عوامل أخرى يجب أن يؤخذ تأثيرها في الاعتبار عند حساب المقطع العرضي للكابل المطلوب. يمكن أن تؤثر على توليد الحرارة في الموصل وخطر الحريق وخصائص الأداء.

لمثل عوامل اختيار الأسلاك يشمل:

1. المادة الأساسية: النحاس والألومنيوم.
2. نوع العزل: PTFE، PVC، PE والمواد البلاستيكية الأخرى.
3. طول السلك من المصدر الحالي إلى الجهاز.
4. طريقة الأسلاك: التثبيت المفتوحأو مخبأة في الحائط أو باستخدام قنوات الكابل.
5. ظروف درجة الحرارة في الغرفة.
6. عدد المراحل وجهد الشبكة.
7. الاسلاك الرسم البياني.

يتمتع النحاس بمقاومة أقل من الألومنيوم، لذلك يتم إجراء الحسابات الخاصة بهذه المواد بشكل منفصل. يمكن أن يكون المقطع العرضي للنواة النحاسية أصغر بمقدار 1.5 مرة تقريبًا من نواة الألومنيوم.

تؤثر المادة العازلة أيضًا على اختيار الأسلاك الكهربائية.هناك أغلفة خاصة يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية دون أن تذوب أو تتغير مقاومتها، لذلك يمكن أن تتعرض هذه الكابلات لأحمال متزايدة وتستخدم في درجات حرارة مرتفعة.

تعتمد درجة انخفاض الجهد على طول السلك ومقطعه العرضي، لذلك لتشغيل الإلكترونيات الحساسة، من الضروري مراعاة هذه المعلمات.

تفقد الأسلاك الكهربائية المغلقة في الصناديق أو الملصقة على الحائط الحرارة بدرجة أقل في ظل الأحمال الطويلة، لذا فهي تسخن بشكل أسرع وتتطلب مقطعًا عرضيًا أكبر للتصميم.

قد تواجه الأسلاك التي تمتد من العداد إلى صناديق التوزيع بشكل عام تحميلًا متزامنًا من عدة أجهزة موصولة بمقابس مختلفة. ولذلك، يجب حساب المقطع العرضي لمقاطع الكابل هذه بشكل منفصل.

كما يعتمد الحمل على الكابل الكهربائي على الجهد وعدد المراحل الموردة. ولكن نظرًا لأنه يتم استخدام الأسلاك أحادية الطور بجهد 220 فولت في الحياة اليومية، فلن يتم أخذ تأثير هذا العامل في الاعتبار.

طريقة تحديد المقطع العرضي للأسلاك المنزلية

عند حساب المقطع العرضي لقلب الكابل الكهربائي عند تركيب الأسلاك المنزلية يتم أخذ العديد من العوامل في الاعتبار. توجد برامج كمبيوتر خاصة تسمح لك بمراعاة جميع ميزات المنزل واحتياجات سكانه. ولكن يمكنك تحديد المقطع العرضي المطلوب لتوصيل الأسلاك بنفسك باستخدام الطريقة الموضحة.

من المهم أن نفهم أن قطر الأسلاك في الشقة قد يختلف من غرفة إلى أخرى. عند مدخل عداد الكهرباء، يوجد واحد فقط، في صندوق التوزيع، قد يكون المقطع العرضي للسلك أصغر بالفعل، عند المقابس والمصابيح - أصغر.

في كل قسم من الأسلاك الكهربائية، من المستحسن تحديد المعلمات اللازمة لذلك، حتى لا تبالغ في الأسلاك السميكة بشكل مفرط.

إذا كنت لا ترغب في حساب المقطع العرضي للأسلاك التي يتم وضعها، فيمكنك استخدام توصيات الكهربائيين ذوي الخبرة الذين يدعون:

حساب قوة الجهاز

إن أبسط طريقة لتحديد المقطع العرضي للسلك المطلوب هو حسابه مع الأخذ في الاعتبار قوة الأجهزة الكهربائية المستخدمة وعوامل التصحيح. تتضمن هذه التقنية عدة مراحل.

المرحلة رقم 1. جمع قوة الأجهزة الكهربائية. من الناحية المثالية، يجب أن تعرف معدل استهلاك الطاقة لكل جهاز، والموضح على الملصق الخاص به. إذا لم تكن مساحة المعيشة مجهزة بعد، فيمكن حساب الحاجة التقريبية للكهرباء باستخدام الجدول رقم 1 أدناه.

الأجهزة المنزلية التي لها نفس الوظيفة والحجم يمكن أن يختلف استهلاكها للطاقة بمقدار 2-3 مرات، لذلك يجب النظر إلى قيمتها على كل جهاز (+)

عند الحساب، يمكنك أيضا استخدام معلمات الأجهزة الموجودة في شقق مماثلة للأقارب أو الأصدقاء. هناك خيار آخر - اذهب إلى متجر الأجهزة المنزلية، وانظر إلى خصائصه، وفي الوقت نفسه ابحث عن طراز مناسب من المعدات لمنزلك.

المرحلة رقم 2. تحديد عامل التزامن. ويمكن التعبير عنها كنسبة مئوية أو كقيمة عددية من 0 إلى 1. ويوضح المعامل نسبة استهلاك الكهرباء من قبل الأجهزة المتصلة بالشبكة في وقت واحد إلى إجمالي الطاقة لجميع الأجهزة المنزلية، محسوبة في المرحلة الأولى.

عادة ما يكون المعامل 0.8، ولكن يمكنك حسابه بنفسك بناءً على عادات سكان المنزل.

لا تفرط في استخدام المقابس المحمولة والمحملات وأسلاك التمديد. يُنصح باستخدام المعدات التي تحتوي على آلية أمان مدمجة فقط تعمل على إيقاف تشغيل الطاقة عندما يكون التيار مرتفعًا.

المرحلة رقم 3. تحديد عامل الأمان. ويأخذ هذا المؤشر في الاعتبار الزيادة المحتملة في استهلاك الكهرباء في غضون سنوات قليلة. عادة ما يتم أخذها تساوي 1.5-2، ولكن إذا كان المنزل يحتوي بالفعل على مجموعة كاملة من الأجهزة الكهربائية، فيمكن أخذ قيمة المعامل 1.2-1.3. الشيء الرئيسي هو عدم الندم على المقطع العرضي الصغير للأسلاك في المستقبل.

المرحلة رقم 4. حساب الحد الأقصى للحمل المسموح به.

يتم إنتاجه وفقًا للصيغة:

ف = (ف(1)+ف(2)+..ف(ن))*ي*ك,

أين:

• ص - الحد الأقصى للحمل المسموح به بالواط؛
• ف(1)+ف(2)+..ف(ن) - مجموع القوى المقدرة لجميع الأجهزة الكهربائية؛
• ك - معامل التزامن؛
• ج - عامل الأمان.

على سبيل المثال، إذا كانت الطاقة الإجمالية للأجهزة 7500 واط، وعامل التزامن 0.8، وعامل الأمان 1.5، فإن الحد الأقصى للحمل المسموح به سيكون:

P=7500*0.8*1.5=9000 واط.

سيتم استخدام هذا المؤشر في الحسابات اللاحقة.

المرحلة رقم 5. تحديد الحد الأقصى المسموح به للتيار.

يتم تحديد المؤشر بصيغة بسيطة:

أنا = ف / يو,

أين:

• أنا - القوة الحالية المسموح بها؛
• ص - الحد الأقصى للحمل المسموح به بالواط؛
• ش – جهد التيار الكهربائي – 220 فولت.

باستخدام بيانات المرحلة الرابعة، يمكنك تحديد الحد الأقصى للتيار المسموح به:

أنا = 9000 واط / 220 فولت  41 أمبير.

تم وصف طريقة حساب المقطع العرضي للكابل للطاقة والتيار بالتفصيل في هذا المقال.

المرحلة رقم 6. حساب المقطع العرضي للكابل وفقا للجدول. نظرًا لأن الاختيار الأمثل لسلك الأسلاك المنزلية لا يتأثر بمعلمات الأجهزة فحسب، بل أيضًا بالعوامل الخارجية (المادة الأساسية، وغمدها، ومخطط التثبيت، وما إلى ذلك)، فإن كل حالة لها جداولها الخاصة، والتي سيتم مناقشتها أدناه .

تحديد المقطع العرضي للكابلات الكهربائية باستخدام الجداول

توجد جداول خاصة لتحديد المقطع العرضي الأمثل للأسلاك المنزلية. وتركز جميعها على مقدار التيار المسموح به، والذي يتم حسابه بشكل منفصل وفقًا للطريقة المذكورة أعلاه. بعد ذلك سننظر في الخيارات الجدولية تحديد المقطع العرضي للأسلاك.

يتم عرض حساب المقطع العرضي للأسلاك المنزلية العادية في الجداول:

بسبب هشاشة الألومنيوم، يتم تصنيع الأسلاك من هذه المواد فقط بمقطع عرضي يبلغ 2 مم. كما لا توجد أسلاك ألمنيوم مجدولة مصنوعة من أسلاك رفيعة (+)

يوجد أدناه حساب للمقطع العرضي للأسلاك للناقلات وأسلاك التمديد.

نادراً ما تتوفر أسلاك التمديد في المتاجر ذات مقطع سلكي يتجاوز 1.5 مم 2، لذا لا يجب تحميلها بأجهزة كهربائية قوية (+)

يختلف الحمل الحالي على الكابل الكهربائي عند التثبيت المفتوح والمغلق. لكنها تعتبر نفسها إذا تم وضع السلك في الأرض في صينية واسعة. يسمح ذلك للكابل بنقل الحرارة إلى الهواء المحيط وتسخينه بشكل أقل.

ويرد في الجدول حساب المقطع العرضي لموصلات النحاس والألمنيوم، اعتمادًا على طريقة وضع الكابل.

ويعتمد الحد الأقصى للتيار أيضًا على عدد النوى الموجودة في الكابل، لأن كل واحدة منها تولد حرارة مجمعة تحت غلاف واحد (+)

يتم استخدام جداول مماثلة عند حساب الأسلاك الكهربائية وفي الصناعة. عادة ما تكون الكابلات المنزلية أبسط بكثير، وبالتالي فإن عدد مواد التصميم الخاصة بها محدود للغاية. المعلمات الموضحة في الجداول لم يتم اختراعها، ولكنها مذكورة في معايير الصناعة، على سبيل المثال في GOST 31996-2012.

حساب انخفاض الجهد

ليس فقط درجة تسخين القلب، ولكن أيضًا الجهد الكهربائي في الطرف البعيد من السلك يعتمد على المقطع العرضي للكابل الكهربائي. تم تصميم الأجهزة المنزلية لمعلمات معينة من الشبكة الكهربائية، ويمكن أن يؤدي التناقض المستمر بينها إلى انخفاض في عمر الخدمة للمعدات.

إذا انخفض الجهد على المرجل، فمن المستحسن تركيب مثبت بحيث لا يتعرض الجهاز لأحمال إضافية بسبب عدم الاتساق في الخصائص التشغيلية للشبكة الكهربائية

ومع استطالة الكابل، يحدث انخفاض في الجهد. يمكن تقليل هذا التأثير عن طريق زيادة المقطع العرضي للسلك. يعتبر تخفيض الجهد في نهاية السلك بنسبة 5% مقارنة بقيمته عند المصدر الحالي أمرًا بالغ الأهمية.

يمكن حساب هذا المؤشر باستخدام الصيغة المعروفة:

أوباد = أنا*2*(ρ*L)/S,

أين:

• ρ - المقاومة المعدنية، أوم * مم 2 / م؛
• ل - طول الكابل، م؛
• س - المقطع العرضي للموصل بالملم2؛
• صعود - انخفاض الجهد، فولت؛
• أنا – التيار المتدفق عبر الموصل .

إذا كان انخفاض الجهد المحسوب أكثر من 5٪ من الجهد المقنن، فمن الضروري استخدام كابل ذو مقطع عرضي أكبر. وهذا سيضمن التشغيل المستقر للمعدات.

تعتبر غلايات التدفئة والغسالات والأجهزة الأخرى التي تحتوي على العديد من المرحلات وأجهزة الاستشعار حساسة بشكل خاص لقيم الجهد. يجب أيضًا أن تؤخذ هذه الميزة في الاعتبار عند استخدام شركات النقل.

القيود التنظيمية

يحق لشركات المرافق التي توفر الكهرباء للسكان فرض قيود على الحد الأقصى للطاقة الإجمالية للأجهزة في الشقة. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق تركيب عدادات كهرباء بسعة معينة.

الجهاز مزود بصمامات أوتوماتيكية يمكن التخلص منها أو قابلة لإعادة الاستخدام، والتي تعمل عند تجاوز قيمة العتبة الحالية.

يتم استبدال عدادات الكهرباء ذات الطراز السوفييتي بأخرى إلكترونية على نطاق واسع. بل إنهم أكثر حساسية للأحمال الزائدة، مما يؤدي إلى فشلهم بسرعة

إذا قمت بإزالة المقابس من العداد وتوصيلها مباشرة بأسلاك الشقة، فمن المضمون أن تحترق إذا تم انتهاك وضع التشغيل لفترة طويلة. يمكن لمعظم العدادات السوفيتية المثبتة في الشقق أن تتحمل حمولة قصوى تبلغ 25 أمبير لمدة تصل إلى دقيقة واحدة.

بعد ذلك، يتم حرقها، مما قد يؤدي إلى دفع ثمن تركيب جهاز جديد وغرامة لانتهاك قواعد التشغيل.

كما أن الأسلاك الموجودة في المدخل غير قادرة على تحمل الأحمال العالية، وإذا احترقت، فيمكنها قطع الطاقة عن عدة شقق في وقت واحد.لذلك، عند توصيل شقة بالشبكة الداخلية بكابل 2.5 ملم، لا ينبغي أن تتوقع أن يكون السلك السميك داخل الشقة قادرًا على تحمل الأحمال العالية.

من المهم بشكل خاص مراعاة عامل القيود التنظيمية في مرحلة التخطيط لتركيب التدفئة الكهربائية والأرضيات الساخنة والساونا بالأشعة تحت الحمراء وغيرها من المعدات كثيفة الاستهلاك للطاقة.

يجب عليك أولاً استشارة خدمات المرافق ذات الصلة حول إمكانيات المعدات الكهربائية المثبتة أمام الشقة.

إذا قررت حساب معلمات الأسلاك الكهربائية بنفسك، فسيكون من المفيد لك فهم مفاهيم مثل: التيار والطاقة والجهد. مزيد من التفاصيل في المقال - كيفية حساب الطاقة والتيار والجهد: مبادئ وأمثلة لحسابات الظروف المحلية

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

تحتوي مقاطع الفيديو على نصائح عملية من كهربائيين حول اختيار وشراء الأسلاك المنزلية. سوف يساعدونك في شراء المعدات التي تتوافق مع الكابل، والتي ستحمي بالتأكيد منزلك من المشاكل المحتملة مع التحميل الزائد على الشبكة.

اختيار المقطع العرضي للكابل في المتجر:

المراسلات بين المقطع العرضي للكابل ومعلمات صندوق المصهر:

اختيار قسم الكابل والجهاز:

أخطاء عند اختيار الكابل الكهربائي:

العوامل الرئيسية عند اختيار كابل الأسلاك المنزلية هي قوة الأجهزة المنزلية وقيود الشبكات الكهربائية التي تزود الشقة بالطاقة الكهربائية.

من خلال اختيار المقطع العرضي الصحيح للسلك، يمكنك توصيل جميع الأجهزة الكهربائية اللازمة بالشبكة. وهذا يزيل الإزعاج عند تشغيل المعدات ويساعد على منع الحرائق في الأسلاك.

هل لديك أي شيء تضيفه أو لديك أسئلة حول حساب المقطع العرضي للأسلاك؟ يرجى ترك تعليقات على المنشور والمشاركة في مناقشات المادة.يقع نموذج الاتصال في الكتلة السفلية.