Chọn kích thước dây cáp điện lắp hệ thống truyền tải như thế nào?

Từng bước sau đây sẽ chỉ cho bạn cách tìm đúng kích cỡ của cáp và dây điện hoặc bất kỳ dây dẫn nào khác để lắp đặt dây điện. Với các ví dụ đã được giải quyết (bằng cả tiếng Anh hoặc tiếng Anh và Hệ thống SI; tức là Hệ thống đo lường Anh và Hệ mét tương ứng).

Hãy nhớ rằng điều rất quan trọng là chọn kích thước dây phù hợp trong khi định cỡ dây để lắp đặt điện. Cỡ dây không phù hợp cho tải lớn hơn có dòng điện cao có thể tạo ra sự hỗn loạn. Có thể dẫn đến hỏng thiết bị điện, hỏa hoạn nguy hiểm và thương tích nghiêm trọng.

Điện áp rơi trong dây cáp dẫn

Chúng ta biết rằng tất cả các chất dẫn điện, dây điện và dây cáp điện (ngoại trừ chất siêu dẫn ) đều có điện trở nhất định.

Điện trở này tỉ lệ thuận với chiều dài và tỉ lệ nghịch với đường kính của dây dẫn tức là:

R ∝ L/a … [Định luật về điện trở R = ρ (L/a)]

Bất cứ khi nào dòng điện chạy qua một dây dẫn, điện áp rơi sẽ xảy ra trong dây dẫn đó. Nói chung, điện áp rơi có thể được bỏ qua đối với chiều dài dây dẫn nhỏ. Nhưng trong trường hợp dây dẫn có đường kính nhỏ hơn và chiều dài dài hơn, chúng ta phải tính đến điện áp rơi đáng kể để lắp đặt dây thích hợp và quản lý phụ tải trong tương lai.

Theo quy tắc IEEE B-23 , tại bất kỳ điểm nào giữa đầu cuối nguồn điện và lắp đặt. Điện áp rơi không được tăng quá 2,5% so với điện áp (cung cấp) được cung cấp.

Ví dụ:

Nếu điện áp cung cấp là 220V AC, thì giá trị sụt áp cho phép phải là:

Điện áp rơi cho phép = 220 x (2,5/100) = 5,5V

Tương tự, nếu điện áp nguồn là 120V AC, độ sụt áp cho phép không quá 3V ( 120V x 2,5%).

Trong các mạch đi dây điện, sụt áp cũng xảy ra từ bảng phân phối đến các mạch phụ khác nhau và các mạch phụ cuối cùng. Nhưng đối với các mạch phụ và mạch phụ cuối cùng, giá trị sụt áp phải bằng một nửa mức sụt áp cho phép (tức là 2,75V của 5,5V như đã tính ở trên).

Thông thường, điện áp rơi trong các bảng được mô tả bằng Ampe trên mét (A/m). Ví dụ: điện áp rơi trong cáp dài một mét mang dòng điện một Ampe là bao nhiêu?

Có hai phương pháp để xác định điện áp rơi trong cáp mà chúng ta sẽ thảo luận dưới đây.

Trong SI ( Hệ thống quốc tế và hệ mét ) điện áp rơi được mô tả bằng ampe trên mét (A/m).

Trong FPS (hệ thống foot pound), sự sụt giảm điện áp được mô tả theo chiều dài dựa trên 100 feet.

Cập nhật: Giờ đây, bạn cũng có thể sử dụng máy tính điện sau đây để tìm điện áp rơi & kích thước dây trong các hệ thống đo dây của Mỹ.

• Máy Tính Kích Thước Dây & Cáp Điện (Đồng & Nhôm)
• Máy tính kích thước dây & cáp trong AWG
• Máy Tính Sụt Điện Áp Trong Dây & Cáp

Bảng, biểu đồ cho kích thước cáp – dây thích hợp

Dưới đây là các bảng quan trọng mà bạn nên tuân theo để xác định kích thước cáp phù hợp cho lắp đặt dây điện.

Bảng 1

Xem chi tiết ở bài viết tiếp theo

Làm thế nào để tìm điện áp rơi trong cáp?

Để tìm điện áp rơi trong cáp, hãy làm theo các bước đơn giản dưới đây.

• Trước hết, tìm mức giảm điện áp tối đa cho phép.
• Tiếp đến tìm dòng tải.
• Bây giờ, theo dòng tải, hãy chọn một loại cáp thích hợp (xếp hạng hiện tại phải gần nhất với dòng tải được tính toán) từ bảng 1.
• Từ bảng 1, tìm điện áp rơi tính bằng mét hoặc 100 feet (bạn thích hệ thống nào hơn) theo dòng điện định mức của nó.

Giữ bình tĩnh: Chúng tôi sẽ làm theo cả hai phương pháp và hệ thống để tìm sụt áp (tính bằng mét và 100 feet) trong ví dụ đã giải của chúng tôi cho toàn bộ hệ thống dây lắp đặt điện).

Bây giờ, tính toán điện áp rơi cho chiều dài thực tế của mạch dây theo dòng định mức của nó với sự trợ giúp của các công thức sau.

(Chiều dài thực tế của mạch x mức giảm volt trong 1m) /100 ===> để tìm mức giảm Volt trên mỗi mét.

(Độ dài thực tế của mạch x mức giảm volt trong 100ft) /100 ===> để tìm mức giảm volt trong 100ft.

Bây giờ hãy nhân giá trị sụt áp tính toán này với hệ số tải ở đâu:

Hệ số tải = Dòng tải do cáp đảm nhận/ Dòng định mức của Cáp được cho trong bảng.

• Đây là giá trị của Volt giảm trong dây cáp khi dòng tải chạy qua nó.
• Nếu giá trị sụt áp tính toán nhỏ hơn giá trị tính toán ở bước (1) (Sụt áp tối đa cho phép); thì kích thước của cáp đã chọn là phù hợp.
• Nếu giá trị sụt áp tính toán lớn hơn giá trị tính toán ở bước (1) (Sụt áp tối đa cho phép); thì tính toán sụt áp cho cáp tiếp theo (có kích thước lớn hơn), v.v. Cho đến khi giá trị sụt áp tính toán trở nên nhỏ hơn hơn điện áp rơi tối đa cho phép được tính ở bước (1).

Kiến thức cho những ai đang dùng hệ solar: Sụt áp ở hệ thống điện mặt trời sẽ như thế nào?

Xác định kích thước dây và cáp thích hợp cho tải thế nào?

Dưới đây là các ví dụ đã được giải quyết cho thấy cách tìm Kích thước cáp phù hợp cho Tải trọng đã cho.

Đối với một tải nhất định, kích thước cáp có thể được tìm thấy với sự trợ giúp của các bảng khác nhau nhưng chúng ta nên ghi nhớ và tuân theo các quy tắc về sụt áp.

Xác định kích thước của cáp cho một tải nhất định, hãy tính đến các quy tắc sau.

Đối với một tải nhất định ngoại trừ giá trị dòng điện đã biết, sẽ có thêm 20% phạm vi dòng điện cho các nhu cầu bổ sung, trong tương lai hoặc khẩn cấp.

Từ đồng hồ năng lượng đến bảng phân phối, điện áp rơi phải là 1,25% và đối với mạch phụ cuối cùng, điện áp rơi không được vượt quá 2,5% điện áp nguồn.

Xem xét sự thay đổi của nhiệt độ, khi cần sử dụng hệ số nhiệt độ (bảng 3)

Ngoài ra, hãy xem xét hệ số tải khi tìm kích thước của cáp

Khi xác định kích thước cáp, hãy xem xét hệ thống dây dẫn , tức là trong hệ thống dây hở, nhiệt độ sẽ thấp nhưng trong dây dẫn, nhiệt độ tăng lên do không có không khí.

Lưu ý: Hãy ghi nhớ Yếu tố đa dạng khi lắp đặt dây điện trong khi chọn kích thước cáp phù hợp để lắp đặt dây điện.

Đã giải quyết các ví dụ về kích thước dây và cáp phù hợp

Sau đây là các ví dụ về xác định Cỡ cáp phù hợp để lắp đặt hệ thống dây điện giúp bạn dễ dàng hiểu được phương pháp “cách xác định kích thước cáp phù hợp cho một tải trọng nhất định”.

Ví dụ 1 … (Hệ thống Anh, Anh hoặc Anh)

Đối với việc lắp đặt dây điện trong tòa nhà, Tổng tải là 4,5kW và tổng chiều dài cáp từ đồng hồ năng lượng đến bảng phân phối mạch phụ là 35 feet. Điện áp cung cấp là 220V và nhiệt độ là 40°C (104°F). Tìm kích thước cáp phù hợp nhất từ ​​đồng hồ năng lượng đến mạch phụ nếu hệ thống dây điện được lắp đặt trong ống dẫn.

Giải pháp:

• Tổng Tải = 4.5kW = 4.5 x1000W = 4500W
• 20% phụ tải = 4500 x (20/100) = 900W
• Tổng tải = 4500W + 900W = 5400W
• Tổng dòng điện = I = P/V = 5400W /220V = 24,5A

Bây giờ chọn cỡ cáp cho dòng tải 24,5A (từ Bảng 1) là 7/0,036 (28 Ampe). Điều đó có nghĩa là chúng ta có thể sử dụng cáp 7/0,036 theo bảng 1.

Bây giờ hãy kiểm tra cáp (7/0,036) đã chọn với hệ số nhiệt độ trong Bảng 3. Vì vậy hệ số nhiệt độ là 0,94 (trong bảng 3) ở 40°C (104°F) và khả năng mang dòng điện của (7/0,036) là 28A. Do đó, khả năng mang dòng điện của cáp này ở 40°C (104°F) sẽ là;

Định mức hiện tại cho 40°C (104°F) = 28 x 0,94 = 26,32 Ampe.

Do giá trị tính toán ( 26,32 Ampe ) ở 40°C ( 104°F ) nhỏ hơn khả năng mang dòng điện của cáp (7/0,036) là 28A nên kích thước cáp này ( 7/0,036 ) cũng phù hợp với đối với nhiệt độ.

Bây giờ hãy tìm mức điện áp rơi trong 100 feet đối với cáp (7/0,036) này từ Bảng 4 là 7V , nhưng trong trường hợp của chúng tôi, chiều dài của cáp là 35 feet. Do đó, điện áp rơi cho cáp 35 feet sẽ là;

Điện áp thực tế giảm trong 35 feet = (7 x 35/100) x (24,5/28) = 2,1V

Và điện áp rơi cho phép = (2.5 x 220)/100 = 5.5V

Ở đây Điện áp rơi thực tế (2.1V) nhỏ hơn điện áp giảm tối đa cho phép là 5,5V. Do đó, kích thước cáp thích hợp và phù hợp nhất là (7/0,036) cho tải đã cho đối với Lắp đặt dây điện.

Tin liên quan: Điều gì xảy ra khi biến tần hoạt động quá tải?

Ví dụ 2 … (SI / Hệ mét / Hệ thập phân)

Loại và kích thước của cáp phù hợp với tình huống nhất định

• Tải = 5,8kW
• Vôn = 230V
• Chiều dài mạch = 35 mét
• Nhiệt độ = 35°C (95°F)

Giải pháp:

Tải = 5.8kW = 5800W

Điện áp = 230V

Tính dòng điện tải

Dòng điện = I = P/V = 5800/230 = 25,2A

Dòng tải bổ sung 20% ​​= (20/100) x 5.2A = 5A

Tổng dòng tải = 25,2A + 5A = 30,2A

Bây giờ chọn cỡ cáp cho dòng tải 30,2A (từ Bảng 1) là 7/1,04 (31 Ampe). Điều đó có nghĩa là chúng ta có thể sử dụng cáp 7/0,036 theo bảng 1.

Bây giờ hãy kiểm tra cáp (7/1.04) đã chọn với hệ số nhiệt độ trong Bảng 3. Vì vậy hệ số nhiệt độ là 0,97 (trong bảng 3) ở 35°C (95°F) và khả năng mang dòng của (7/1.04) là 31A. Do đó, khả năng mang dòng điện của cáp này ở 40°C (104°F) sẽ là;

Định mức hiện tại cho 35°C (95°F) = 31 x 0,97 = 30 Ampe.

Vì giá trị tính toán (30 Ampe) ở 35°C (95°F) nhỏ hơn khả năng mang dòng của cáp (7/1.04) là 31A, nên kích thước cáp (7/1.04) này cũng phù hợp với đối với nhiệt độ.

Tính điện áp rơi ở mỗi mét

Bây giờ hãy tìm điện áp rơi trên mỗi mét ampe cho cáp (7/1.04) này từ (Bảng 5) là 7mV. Nhưng trong trường hợp của chúng tôi, chiều dài của cáp là 35 mét. Do đó, điện áp rơi cho cáp 35 mét sẽ là:

Giảm điện áp thực tế cho 35 mét = mV x I x L = (7/1000) x 30×35 = 7,6V

Và Điện áp rơi cho phép = (2.5 x 230)/100 = 5.75V

Ở đây, điện áp rơi thực tế (7,35V) lớn hơn điện áp rơi tối đa cho phép là 5,75V. Do đó, đây không phải là kích thước cáp phù hợp cho tải đã cho. Vì vậy, chúng tôi sẽ chọn kích thước tiếp theo của cáp đã chọn (7/1.04) là 7/1.35 và tìm lại điện áp rơi.

Theo Bảng (5), định mức hiện tại của 7/1,35 là 40 Ampe và điện áp rơi trên mỗi mét Ampe là 4,1 mV (Xem bảng (5)). Do đó, điện áp rơi thực tế cho cáp dài 35 mét sẽ là;

Giảm điện áp thực tế cho 35 mét = mV x I x L

Mức giảm này nhỏ hơn mức giảm điện áp tối đa cho phép. Vì vậy, đây là kích thước cáp hoặc dây thích hợp và phù hợp nhất.

Ví dụ 3

Các tải sau được kết nối trong một tòa nhà:

Mạch phụ 1

• 2 đèn mỗi o 1000W
• 4 quạt mỗi quạt 80W
• 2 tivi mỗi cái 120W

Mạch phụ 2

• 6 bóng đèn mỗi bóng 80W
• 5 ổ cắm mỗi ổ 100W
• 4 đèn mỗi bóng 800W

Nếu điện áp cung cấp là 230 V AC, sau đó tính toán dòng điện mạch và kích thước cáp cho từng mạch phụ?

Giải pháp:

Tổng phụ tải của Mạch con 1

= (2 x 1000) + (4 x 80) + (2×120) = 2000W + 320W + 240W = 2560W

Dòng điện cho Mạch phụ 1 = I = P/V = 2560/230 = 11,1A

Tổng tải Tiểu mạch 2

= (6 x 80) + (5 x 100) + (4 x 800) = 480W + 500W + 3200W= 4180W

Dòng điện cho Mạch phụ 2 = I = P/V = 4180/230 = 18,1A

Do đó, cáp được đề xuất cho mạch phụ 1 = 3/.029 ” ( 13 Ampe ) hoặc 1/1.38 mm ( 13 Ampe )

Cáp được đề xuất cho mạch phụ 2 = 7/.029 ” ( 21 Ampe ) hoặc 7/0,85 mm (24 Ampe)

Tổng dòng điện do cả hai mạch phụ tạo ra = 11,1A + 18,1A = 29,27 A

Vì vậy, cáp được đề xuất cho Main-Circuit = 7/.044″ (34 Amp) hoặc 7/1.04 mm (31 Amp )

Điện áp rơi thực tế nhỏ hơn điện áp rơi tối đa cho phép. Vì vậy đây là kích thước cáp hợp lý và phù hợp nhất cho việc lắp đặt dây dẫn điện trong một tình huống nhất định. Liên hệ để được tư vấn các hệ thống điện hiện nây https://phukiendienmattroi.net/lap-dien-mat-troi-tra-gop/