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Come calcolare il cavo per la prolunga
In ogni casa moderna - appartamento, ovviamente, c'è una vasta rete elettrica. Ogni camera ha uno o due punti vendita. Ma, come di proposito, di solito si trovano nel posto sbagliato. Oppure il numero di apparecchi elettrici che devono essere accesi supera il numero di prese. In alternativa, è necessario accendere un dispositivo portatile, ad esempio una stufa elettrica.
Questi apparecchi elettrici a volte consumano energia elettrica significativa. Quindi le prese di prolunga portatili vengono in nostro aiuto. cavo per tale presa portatile, è necessariamente selezionato in doppio isolamento di gomma (i fili stessi sono isolati e inoltre collocati in una guaina isolante esterna).
Ideale quando i fili del cavo sono flessibili, flessibili. Il diametro o la sezione trasversale dei fili deve corrispondere al carico elettrico consentito.
Cosa dovrebbe essere sezione del filo cavo? Sappiamo dalla fisica della scuola Legge di Ohm. Dice che ogni conduttore ha una certa resistenza elettrica alla corrente elettrica che lo attraversa.
L'entità della resistenza elettrica dipende dal materiale del conduttore (qui i fili), dalla sua lunghezza e sezione trasversale. Più spesso è il filo, minore è la sua resistenza elettrica, minore è la caduta di tensione su di esso e minore è la perdita di potenza nel suo riscaldamento.
I cavi più adatti per la fabbricazione di una presa di prolunga portatile hanno una sezione: 0,75; 1.5; 2,5 mm2
Analizzeremo diverse opzioni di produzione per il trasporto di cavi:
- diverse sezioni trasversali: 0,75; 1.5; 2,5 mm2 ;
- le vene sono realizzate con materiali diversi (rame e alluminio);
- diverse lunghezze della prolunga 5 e 10 metri.
Come carico, utilizziamo una stufa elettrica con una potenza di P = 2,2 kilowatt o 2200 watt. Il suo consumo attuale sarà: I = P / U = 2200 watt / 220 volt = 10 ampere.
Nel libro di consultazione sull'ingegneria elettrica, prendiamo i valori delle resistenze elettriche di 1 metro di fili di rame e alluminio per diverse sezioni trasversali e li portiamo a un tavolo.
Calcoleremo la perdita di potenza nel cavo che va a riscaldare il filo, cioè irrimediabilmente persa.
Eseguiamo il calcolo per un cavo con conduttori in rame con una lunghezza di L = 5 metri e una sezione trasversale di 0,75 mm.kv. Dalla tabella vediamo che 1 metro di filo di rame con una sezione trasversale di 0,75 mm.kv. ha una resistenza di R1 = 0,023 ohm.
La lunghezza del filo nel cavo (avanti e indietro): L = 2 x 5 m = 10 metri. La resistenza dei due fili è: R = 2 x L x R1 = 2 x 5 x 0,023 = 0,23 Ohm.
Con una corrente di I = 10 ampere, la caduta di tensione nel cavo con una sezione trasversale di 0,75 mm.sq. sarà: U = I x R = 10 x 0,23 = 2,3 volt.
La potenza assegnata per il riscaldamento del cavo sarà P = U x I = 2,3 x 10 = 23 watt.
In un cavo lungo 10 metri della stessa sezione, la perdita di potenza sarà il doppio - 46 watt.
La perdita di energia elettrica in uscita dal filo di riscaldamento sarà circa il 2% della potenza consumata dalla rete. Il riscaldamento del filo sarà trascurabile, ma è meglio che non ci sia alcun riscaldamento.
Perdita di energia elettrica per un cavo con conduttori in alluminio della stessa sezione 0,75 mm.kv. sarà:
- per un cavo lungo 5 metri - 69 watt;
- per un cavo lungo 10 metri - 138 watt.
Queste sono già perdite di potenza abbastanza significative. Il cavo diventerà molto caldo e potrebbe verificarsi un incendio nell'isolamento.
I dati di calcolo per cavi in rame e alluminio per sezioni e lunghezze diverse sono raccolti in una tabella.
qui:
- Sezione filo S in mm.kv .;
- R1 - resistenza di 1 metro di filo in Ohm;
- R - resistenza del cavo in ohm;
- U - caduta di tensione nel cavo in Volt;
- P - perdita di potenza nel cavo in watt e in percentuale.
L'analisi dei calcoli mostra che è necessario prendere sul serio la scelta della sezione del cavo e il materiale di cui sono fatti i fili.
conclusioni:
- Un cavo con conduttori in rame, rispetto a un cavo con conduttori in alluminio, della stessa lunghezza e sezione, presenta un maggiore margine di affidabilità e minori perdite di potenza per il riscaldamento.
- È preferibile utilizzare un cavo con conduttori in rame.
- Più lungo è il cavo, maggiore è la perdita di potenza R. Per compensare la perdita di potenza, è possibile aumentare la sezione del filo nel cavo.
- Il cavo deve essere flessibile, avere un buon isolamento esterno, preferibilmente in gomma.
- Il filo del cavo deve essere incagliato.
Il rispetto dei parametri elettrici necessari del cavo e della sua resistenza meccanica è la chiave per il funzionamento affidabile della prolunga.
Il mio calcolo: l'analisi è solo di natura consultiva. Qualcuno dirà: qui ho una realizzazione di un filo di alluminio, ha funzionato a lungo, fa un po 'caldo e non è successo niente. Fino a quando non è successo niente !!
Spetta a tutti decidere quale è meglio: affidabilità e sicurezza o ... ..
E altro! Il punto più vulnerabile del circuito elettrico è la giunzione dei fili, resistenza di transizione tra loro.
Ora la transizione delle reti elettriche domestiche all'utilizzo di spine e prese Euro sta gradualmente avvenendo. Una semplice presa elettrica ha un diametro del perno di 4 mm. La spina Euro ha un diametro del perno di 5 mm. Ed è progettato per più corrente di una semplice spina.
Maggiore è il diametro dei perni della spina - maggiore è l'area di contatto alla giunzione della spina e della presa - minore è la resistenza di transizione tra di loro - minore è il riscaldamento della giunzione. Usa spine Euro e prese Euro! Ecco una pubblicità del genere.
E non è tutto! Se hai un cavo progettato per collegare un carico trifase, sei fortunato. Tale cavo ha 4 fili: 3 per il collegamento delle fasi e 1 per il collegamento del filo neutro.
È possibile, e persino necessario, formare due fili da essi, torcendo a coppie. Ottieni un paio di fili a doppia sezione. Fai solo attenzione che non accada che a un'estremità del cavo alcuni fili siano attorcigliati e all'altra estremità. Potrebbe verificarsi un corto circuito. Ora sembra tutto.
Victor Egel
Si consiglia di leggere: Come scegliere la giusta sezione del cavo per il cablaggio
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