การเลือกขนาดสายไฟที่ถูกต้องถือเป็นการตัดสินใจที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในการออกแบบระบบไฟฟ้า สายไฟที่มีขนาดเล็กเกินไปทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกมากเกินไป เกิดความร้อนสูงเกินไป และอาจทำให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ได้ สายไฟขนาดใหญ่ทำให้สิ้นเปลืองงบประมาณและการติดตั้งยุ่งยาก คู่มือนี้ครอบคลุมถึงสูตรที่จำเป็น อนุสัญญาทางอุตสาหกรรม และเคล็ดลับเชิงปฏิบัติที่ผู้เชี่ยวชาญด้านไฟฟ้าทุกคนควรรู้
1. สูตรคำนวณหน้าตัดลวด
เมื่อออกแบบวงจรที่ต้องควบคุมแรงดันตกคร่อมภายในขีดจำกัดที่ยอมรับได้ ให้ใช้สูตรเชิงประจักษ์ต่อไปนี้เพื่อกำหนดพื้นที่หน้าตัดของตัวนำขั้นต่ำ:
สำหรับตัวนำทองแดง
สำหรับตัวนำอะลูมิเนียม
|
ตัวแปร |
หน่วย |
คำอธิบาย |
|---|---|---|
|
ส |
มม.² |
พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ |
|
ฉัน |
ก |
กระแสสูงสุดที่ไหลผ่านเส้นลวด |
|
ล |
ม |
ความยาวสายไฟทางเดียว (ระยะห่างจากแหล่งกำเนิดถึงโหลด) |
|
คุณ |
วี |
แรงดันไฟฟ้าตกที่อนุญาต |
ตัวอย่างการปฏิบัติ: เครื่องป้อนทองแดงบรรทุกกระแสไฟ 20 A ในระยะ 30 ม. โดยปล่อยกระแสสูงสุดที่อนุญาตที่ 5 V
เลือกขนาดมาตรฐานถัดไปขึ้นไป →2.5 มม.².
บันทึก: ค่าคงที่ 54.4 (ทองแดง) และ 34 (อะลูมิเนียม) มีความต้านทานและค่าเผื่อด้านความปลอดภัยอยู่แล้ว สำหรับวิศวกรรมที่แม่นยำ โปรดปรึกษามาตรฐานแห่งชาติหรือตาราง IEC ที่เกี่ยวข้องด้วย
2. ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับสายไฟและสายเคเบิล
2.1 ความยาวมาตรฐานต่อม้วน (ม้วน)
|
รายการ |
ข้อมูลจำเพาะ |
|---|---|
|
ความยาวม้วนมาตรฐาน |
100 เมตร |
|
ความอดทน |
± 0.5 เมตร |
เคล็ดลับ: วัดความยาวของตัวอย่างจากม้วนใหม่ในสถานที่ปฏิบัติงานเสมอเพื่อตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงการขนาดใหญ่ที่การส่งมอบที่สั้นอาจทำให้เกิดการขาดแคลนวัสดุอย่างมาก
2.2 รุ่นลวดทั่วไป
|
แบบอย่าง |
คำอธิบาย |
|---|---|
|
บีวี |
ลวดทองแดงแข็งแกนเดี่ยว (เส้นเดียว) |
|
บีวีอาร์ |
ลวดทองแดงอ่อนตัวหลายเส้น (ตีเกลียว) |
|
บีวีวี |
ลวดทองแดงแข็งแกนเดี่ยวหุ้มฉนวนสองชั้น (หุ้มฉนวน) |
|
บีวีวีอาร์ |
ลวดทองแดงยืดหยุ่นหลายเส้นหุ้มฉนวนสองชั้น (หุ้ม) |
2.3 ขนาดตัวนำมาตรฐาน
ขนาดที่มีจำหน่ายมากที่สุดในตลาด:
1 มม.² / 1.5 มม.² / 2.5 มม.² / 4 มม.² / 6 มม.² / 10 มม.²
ขนาดที่ใหญ่กว่า (16, 25, 35, 50, 70, 95, 120 มม.² ฯลฯ) ก็มีให้ใช้งานสำหรับการจ่ายไฟด้วยเช่นกัน
2.4 BV กับ BVR — ความแตกต่างที่สำคัญ
|
ด้าน |
BV (ของแข็ง) |
BVR (ควั่น) |
|---|---|---|
|
โครงสร้าง |
แกนทองแดงแข็งเดี่ยว |
ทองแดงเนื้อดีหลายเส้น |
|
ความยืดหยุ่น |
แข็งกร้าวยากที่จะโค้งงอ |
มีความยืดหยุ่นสูง |
|
ราคา |
พื้นฐาน |
ประมาณสูงขึ้น 10% กว่าบีวี |
|
ข้อดีของ BVR |
— |
1 ง่ายต่อการดึงผ่านท่อระหว่างการติดตั้ง 2) มีแนวโน้มที่จะแตกหักน้อยลงเมื่อโค้งงอรอบมุมแผ่นพื้นหรือผ่านพื้นที่แคบ |
|
ดีที่สุดสำหรับ |
แก้ไขทางตรง ท่อร้อยสายแข็ง |
การกำหนดเส้นทางที่ซับซ้อน อุปกรณ์เคลื่อนย้ายได้ อาคารสำเร็จรูป |
2.5 โหลดพิกัดกระแส (GB 4706.1-1992/1998, บางส่วน)
ตารางต่อไปนี้อ้างอิงถึงมาตรฐานแห่งชาติสำหรับขนาดทั่วไป ตรวจสอบกับมาตรฐานล่าสุดที่ใช้บังคับสำหรับโครงการของคุณเสมอ
|
ภาพตัดขวาง |
กระแสไฟสูงสุดที่แนะนำ (ประมาณ) |
|---|---|
|
1.0 มม.² |
~10 ก |
|
1.5 มม.² |
~16 ก |
|
2.5 มม.² |
~25 ก |
|
4 มม.² |
~32 ก |
|
6 มม.² |
~40 ก |
|
10 มม.² |
~63 อ |
คำเตือน: กระแสไฟฟ้าที่อนุญาตได้จริงขึ้นอยู่กับวิธีการติดตั้ง (ท่อร้อยสายเทียบกับอากาศเปิด) อุณหภูมิแวดล้อม การจัดกลุ่มกับสายเคเบิลอื่นๆ และประเภทฉนวน ลดหย่อนตามนั้น.
2.6 วิวัฒนาการการออกแบบวงจรที่อยู่อาศัย
ก่อนปี 2000 (ยุคโหลดไฟฟ้าต่ำ)
|
เซอร์กิต |
ขนาดสายไฟ |
|---|---|
|
ทางเข้าบริการ (ขาเข้า) |
4 – 6 มม.² |
|
แสงสว่าง |
1.5 มม.² |
|
ปลั๊กไฟทั่วไป |
2.5 มม.² |
|
เครื่องปรับอากาศ (เฉพาะ) |
4 มม.² |
หลังปี 2000 (บ้านทรงสูงสมัยใหม่)
|
เซอร์กิต |
ขนาดสายไฟ |
|---|---|
|
ทางเข้าบริการ (ขาเข้า) |
6 – 10 มม.² |
|
แสงสว่าง |
2.5 มม.² |
|
ปลั๊กไฟทั่วไป |
4 มม.² |
|
เครื่องปรับอากาศ (เฉพาะ) |
6 มม.² |
เหตุใดจึงมีการเปลี่ยนแปลง? บ้านสมัยใหม่มีเครื่องใช้ไฟฟ้ามากกว่าอย่างเห็นได้ชัด ไม่ว่าจะเป็นหน่วย HVAC ที่ใหญ่ขึ้น เครื่องทำน้ำอุ่น เตาแม่เหล็กไฟฟ้า และอุปกรณ์ที่มีกระแสสูงหลายเครื่องที่ทำงานพร้อมกัน การอัพเกรดขนาดสายไฟช่วยป้องกันการโอเวอร์โหลดเรื้อรังและการสะดุดของเบรกเกอร์ที่น่ารำคาญ
2.7 น้ำหนักโดยประมาณต่อม้วน 100 ม
|
ขนาด |
ประมาณ น้ำหนัก (ต่อ 100 ม.) |
|---|---|
|
1.5 มม.² |
~2.2กก |
|
2.5 มม.² |
~3.2กก |
|
4 มม.² |
~4.8กก |
|
6 มม.² |
~6.5กก |
ตัวเลขเหล่านี้ช่วยประมาณต้นทุนการขนส่งและข้อกำหนดในการจัดการด้วยตนเอง ณ สถานที่ปฏิบัติงาน
2.8 หมายเหตุการติดฉลากสำหรับสายไฟอ่อนขนาดเล็ก
สำหรับสายไฟต่ำกว่า 2.5 มม.² (เช่น 1 มม.² และ 1.5 มม.²):
-
หลายเส้น เวอร์ชันที่ยืดหยุ่นจะมีป้ายกำกับว่าบีวี(บี) บนบรรจุภัณฑ์
-
สายเดี่ยวเวอร์ชันที่เป็นของแข็งจะมีป้ายกำกับง่ายๆ ว่าบีวี
แบบแผนนี้อาจทำให้เกิดความสับสนได้ โปรดตรวจสอบโครงสร้างตัวนำจริงเสมอ ไม่ใช่แค่ฉลากที่พิมพ์ออกมา
2.9 การเขียนโค้ดสีลวด (แนวปฏิบัติมาตรฐาน)
|
สี |
การทำงาน |
|---|---|
|
สีแดง |
ตัวนำเฟส (ไลน์ / ไลฟ์) |
|
สีเหลือง |
ตัวนำเฟส (ไลน์ / ไลฟ์) |
|
สีฟ้า |
เป็นกลาง |
|
สีเขียว |
อาจใช้เป็นเฟสในการติดตั้งแบบเก่าได้ |
|
สีดำ |
เฟสหรือสายสวิทซ์ |
|
เขียว-เหลือง (ลายทาง) |
สายดินป้องกัน (กราวด์) —มาตรฐานสากล |
⚠️วิกฤต: ในการติดตั้งสมัยใหม่ ลวดลายสีเขียวเหลืองต้องไม่เคย ใช้สำหรับสิ่งอื่นใดนอกเหนือจากสายดินป้องกัน ความสม่ำเสมอของสีของเฟสทั่วทั้งโปรเจ็กต์ช่วยเพิ่มความปลอดภัยในระหว่างการบำรุงรักษาและการแก้ไขปัญหา
3. รวบรวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน — กระบวนการทำงานที่ใช้งานได้จริง
เมื่อระบุสายไฟสำหรับการติดตั้งใหม่ ให้ทำตามลำดับนี้:
-
กำหนดกระแสโหลด (I) จากพิกัดอุปกรณ์เชื่อมต่อ
-
วัดความยาวของวงจร (L) จากแหล่งกำเนิดไปยังจุดที่ไกลที่สุด
-
ตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าตกที่อนุญาต (U) — โดยทั่วไป ≤ 3–5% ของแรงดันไฟจ่าย
-
คำนวณส่วนตัดขวางขั้นต่ำโดยใช้สูตรข้างบนนี้
-
ตรวจสอบกับขนาดมาตรฐาน และเลือกขนาดถัดไปขึ้นไป
-
ตรวจสอบกับกำลังการผลิตปัจจุบัน จากตารางโหลดปัจจุบัน — ตารางที่ใหญ่กว่าของทั้งสองจะเป็นตัวกำหนดขนาดสุดท้าย
-
เลือกรุ่น (BV กับ BVR) ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนในการติดตั้ง
-
ยืนยันรหัสสี ฟังก์ชันต่อวงจร
ประเด็นสำคัญ
|
หัวข้อ |
บรรทัดล่าง |
|---|---|
|
สูตรขนาด |
ใช้สำหรับทองแดง ปรับค่าคงที่สำหรับอลูมิเนียม |
|
BV กับ BVR |
BVR มีราคาเพิ่มขึ้นประมาณ 10% แต่ช่วยประหยัดแรงงานและทนทานต่อการแตกหัก |
|
บ้านสมัยใหม่ |
เพิ่มขนาด: บริการ 6–10 มม.², ปลั๊กไฟ 4 มม.², กระแสไฟ AC 6 มม.² |
|
สี |
เขียว-เหลือง คือ.เสมอ โลก - ไม่เคยทดแทน |
|
มาตรฐาน |
ตรวจสอบกับตาราง GB/IEC ล่าสุดเสมอก่อนที่จะสรุปผล |
เคล็ดลับสำหรับมือโปร: เก็บบัตรอ้างอิงพกพาที่มีสูตร ขนาดมาตรฐาน และพิกัดปัจจุบันไว้ที่ไซต์งาน ข้อผิดพลาดในการกำหนดขนาดส่วนใหญ่เกิดขึ้นภายใต้แรงกดดันด้านเวลาระหว่างการติดตั้ง การมีข้อมูลในมือจะช่วยป้องกันการทำงานซ้ำที่มีค่าใช้จ่ายสูง