Grondbeginselen van veilige stroom- en belastingberekening voor gemeenschappelijke draden

In elektriciteitsnetwerken en distributiesystemen fungeren lijnen als de ingewikkelde draden die het elektriciteitsnet met elkaar verweven. Draden vergemakkelijken circuitverbindingen en stroomvoorziening. Om het vanuit een basisconcept uit te leggen: "draden" verwijzen naar geleiders die elektrische energie overbrengen. De draden die we gewoonlijk gebruiken zijn geïsoleerde geleiders; Buitenkabels op grote hoogte en hoogspanningskabels zijn echter over het algemeen blanke geleiders, waarbij speciale typen zoals elektromagnetische draden in specifieke scenario's worden gebruikt.

Draadspecificaties voor verschillende scenario's

Op basis van de weerstandsprestaties en het materiaal worden draadgeleiders onderverdeeld in aluminium, legering, koper, enz., waarbij koper de meest voorkomende is. Tegelijkertijd worden ze, op basis van vorm en toepassing, geclassificeerd in massieve geleiders, gestrande draden, getwiste paren, gevlochten kabels, stroomrails en andere vormen.

Dit artikel biedt een gedetailleerde analyse die drie aspecten omvat: gangbare draadtypen, veilige stroomberekeningen en belastingscapaciteit, met als doel referenties en hulp te bieden bij de dagelijkse draadselectie.

I. Lijntypen en gangbare draadvariëteiten

Afhankelijk van de werkomgeving en belasting kunnen lijnen in drie categorieën worden verdeeld:

• Categorie 1: Servicelijnen.Deze hebben betrekking op residentiële of algemene commerciële/industriële elektriciteit. Het dwarsdoorsnedeoppervlak van de geleider (CSA) is doorgaans:onder 16 mm².

• Categorie 2: Distributielijnen.Deze lijnen verlagen de spanning van 10 kV op onderstations naar 380 V en leiden naar het hoofdverdeelpaneel van laagspanningsgebruikers. De dirigent CSA voor deze sectie varieert meestal van16 mm² tot 240 mm².

• Categorie 3: Transmissielijnen.Deze lijnen transporteren stroom van elektriciteitscentrales (na een spanningsboost) naar hoogspanningsschakelstations voor de toewijzing van netbronnen. In stedelijke gebieden wordt de voorkeur gegeven aan ondergrondse kabelgoten, terwijl in dorpen en steden gebruik wordt gemaakt van bovengrondse lijnen. De dirigent CSA varieert van120 mm² tot 300 mm².

Veelgebruikte draadspecificaties zijn:1 mm², 2,5 mm², 4 mm², 6 mm², 10 mm² en 16 mm². Verborgen bedrading maakt doorgaans gebruik van massieve, met PVC omhulde koperdraad, terwijl buiteninstallaties vaak gebruik maken van geïsoleerde omhulde kabel om aan de veiligheidseisen te voldoen.

(Afbeeldingsbijschrift: vijf specificaties van omhulde kabel)

II. Veilige stroom- en belastingberekening voor gemeenschappelijke draden

(A) Regels voor veilige stroomberekening

Het veilige stroomvoerende vermogen (ampacity) verwijst naar de maximale belastingsstroom die een lijn onder normale omstandigheden kan weerstaan. Leerboeken voor elektrotechniek leren traditioneel het volgende geheugensteuntje voor het schatten van veilige stroom:

1. "Onder de 10, vermenigvuldig met 5"​ (Voor maten kleiner dan 10 mm², vermenigvuldigen met 5).

2. "Meer dan 100, vermenigvuldig met 2"​ (Voor maten groter dan 100 mm², vermenigvuldigen met 2).

3. "25 en 35, de grens is 4 en 3"​ (Vermenigvuldig 25 mm² met 4 en 35 mm² met 3).

4. "70 en 95, twee en een half keer"​ (Voor 70 mm² en 95 mm², vermenigvuldigen met 2,5).

5. "Leiding en temperatuur, 80% of 90%"​ (Rekening houden met de impact op het milieu: pas een korting van 80% toe voor de installatie van leidingen; pas een korting van 90% toe als de omgevingstemperatuur de standaard 20°C overschrijdt).

6. "Upgradeberekening voor Koper"​ (Dit geheugensteuntje is voor aluminiumdraad. Bij het berekenen voor koper moet u één niveau opwaarderen op basis van de equivalente aluminiumgrootte. Behandel dit bijvoorbeeld voor koper van 2,5 mm² als aluminium van 4 mm²).

7. "Bloot draad, voeg de helft toe"​ (Voeg 50% toe aan de berekende veilige stroomwaarde voor blanke geleiders).

(Bijschrift afbeelding: vijf strengen massieve geleider)

(B) Berekening van veilige stroom en belasting per draadgrootte

Uit het bovenstaande geheugensteuntje zien we dat de berekende waarden veranderen op basis van het dwarsdoorsnedeoppervlak, de omgeving en de temperatuur. Gebruikmakend van de standaard vermogen-stroomverhoudingen – ongeveer4,5A per kW bij 220V, En2,5A per kW bij 380V—we analyseren de veilige stroom en het laadvermogen bij 220V voor verschillende draaddiktes.