องค์ประกอบของเครือข่ายไฟฟ้าภายในบ้าน ตัวนำ สายไฟ สายเคเบิล

การเปรียบเทียบวัสดุนำไฟฟ้า

อะลูมิเนียมเป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตสายไฟและสายเคเบิล ค่าการนำไฟฟ้ามีค่าประมาณ 62% ของทองแดง แต่เนื่องจากอะลูมิเนียมมีความหนาแน่นต่ำ ค่าการนำไฟฟ้าต่อหน่วยมวลจึงเป็นสองเท่าของทองแดง

อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับทองแดงแล้ว อะลูมิเนียมมีความแข็งแรงเชิงกลต่ำและคุณสมบัติการสัมผัสลดลง หนึ่งในคุณสมบัติเชิงลบของอลูมิเนียมคือการเกิดออกซิเดชันอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับอากาศและการก่อตัวของฟิล์มออกไซด์ที่ทนไฟ (มีจุดหลอมเหลวประมาณ 2,000 ° C) บนพื้นผิว ฟิล์มออกไซด์นำไฟฟ้าได้ไม่ดี ไฟฟ้า และป้องกันการสัมผัสที่ดี

นอกจากนี้ การสัมผัสระหว่างอะลูมิเนียมกับทองแดงยังก่อให้เกิด "คู่กัลวานิก" ซึ่งอะลูมิเนียมที่อยู่ภายใต้การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าจะถูกทำลาย ทำให้การเชื่อมต่อเสื่อมลง ใช้เป็นฉนวนไฟฟ้า ยางและพลาสติก... เพื่อประหยัดสายไฟที่หายากด้วยสายทองแดง สายไฟและสายเคเบิลที่มีสายอลูมิเนียมส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเดินสายไฟฟ้า

ความแตกต่างของผลิตภัณฑ์สายไฟ

สายไฟ สายเคเบิล และสายเคเบิลที่มีอยู่นั้นมีความหลากหลายอย่างมาก พวกเขาแตกต่างกัน:

• วัสดุของสายไฟ (ทองแดง, อลูมิเนียม, อลูมิเนียม - ทองแดง);

• ภาพตัดขวางของสายไฟ (ตั้งแต่ 0.75 ถึง 800 มม.)

• จำนวนคอร์ (ซิงเกิลคอร์และมัลติคอร์ ตั้งแต่ 1 ถึง 37 คอร์)

• ฉนวน (ยาง, กระดาษ, เส้นด้าย, พลาสติก);

• ปลอก (ยาง พลาสติก โลหะ)

• ครอบคลุม ฯลฯ

การทำงานและการทดสอบแรงดันไฟฟ้า

สายไฟ, สายเคเบิล, สายเคเบิลแต่ละเส้นมีแรงดันใช้งาน (เล็กน้อย) และแรงดันทดสอบ ค่าเหล่านี้สำหรับสายไฟและสายเคเบิลกำหนดลักษณะความเป็นฉนวนของฉนวน

แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน — นี่คือแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายสูงสุดที่สามารถใช้สายไฟ สายเคเบิล สายเคเบิลได้

ตัวอย่าง. ด้วยสายไฟแรงดันใช้งาน 380 V จึงเหมาะสำหรับเครือข่าย 380, 220, 127, 42, 12 V แต่สายไฟที่มีแรงดันใช้งาน 220 V ไม่สามารถใช้กับเครือข่าย 380 V ขึ้นไปได้ ในอาคารที่อยู่อาศัย สายไฟและสายเคเบิลใช้สำหรับแรงดันไฟฟ้า 660, 380 และ 220 V จารึก 660/660; 380/380 และ 220/220 หมายถึงสายตีเกลียว พวกเขาแสดงแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตระหว่างสายที่อยู่ติดกัน

แรงดันทดสอบ — กำหนดขีด จำกัด ของความเป็นฉนวนของฉนวนที่ใช้ เขาสูงกว่าคนงานมาก

ผลกระทบของโหลดที่เชื่อมต่อ

สายไฟสำหรับติดตั้งต้องเหมาะสมกับโหลดที่เชื่อมต่อ สำหรับยี่ห้อเดียวกันและหน้าตัดเดียวกันของเส้นลวด อนุญาตให้โหลดขนาดต่างกันได้ ซึ่งขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการวางและดังนั้น ความเป็นไปได้ของการระบายความร้อน

ตัวอย่าง. สายไฟหรือสายเคเบิลที่วางในที่โล่งจะเย็นกว่าที่วางในท่อหรือซ่อนใต้ปูนปลาสเตอร์

ภาพตัดขวางของสายไฟตัวนำถูกเลือกตามความร้อนสูงสุดที่อนุญาตของสายไฟ ซึ่งฉนวนของสายไฟไม่ได้รับความเสียหาย ค่าที่อนุญาตของกระแสโหลดต่อเนื่องสำหรับสายไฟ สายเคเบิล และสายเคเบิลคำนวณและระบุใน กฎการติดตั้ง (PUE).

โหลดที่อนุญาต (เงื่อนไขอื่น ๆ ทั้งหมดเท่ากัน) กับการเพิ่มในส่วนที่เพิ่มขึ้นไม่ได้สัดส่วนกับส่วน แต่ช้ากว่า

ตัวอย่าง. มีหน้าตัด 1 mm2 ปัจจุบัน 17 A. มีหน้าตัด 1.5 mm2 ไม่ใช่ 25.5 A แต่เพียง 23 A.

เมื่อคุณใส่สายไฟหลายเส้นในท่อทั่วไปในช่องเคเบิลที่ซ่อนอยู่คำพูดของการระบายความร้อนจะเสื่อมลงและยังร้อนขึ้นดังนั้นกระแสที่อนุญาตสำหรับพวกเขาจะต้องลดลง 10 ... 20%

อุณหภูมิในการทำงานของสายไฟและสายเคเบิลในฉนวนยางไม่ควรเกิน + 65 ° C ในพลาสติก — + 70 ° C ดังนั้นที่อุณหภูมิห้อง + 25 ° C ความร้อนสูงเกินไปที่อนุญาตไม่ควรเกินอุณหภูมิ +40 .. . 45 องศาเซลเซียส

ฉนวนของสายไฟและสายเคเบิล

สายไฟผลิตด้วยฉนวนสำหรับแรงดันไฟฟ้า 380, 660 และ 3000 V AC สายไฟสำหรับแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด สายฉนวนมีแกนนำไฟฟ้าอยู่ในปลอกฉนวนที่ทำจากยาง โพลีไวนิลคลอไรด์ หรือพลาสติกไวนิล

เพื่อป้องกันความเสียหายทางกลและผลกระทบจากสิ่งแวดล้อม ฉนวนของสายไฟบางยี่ห้อจะหุ้มด้านนอกด้วยผ้าฝ้ายถักชุบส่วนผสมป้องกันการเน่า ฉนวนของสายไฟที่มีไว้สำหรับวางในสถานที่ที่มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นต่อความเสียหายเนื่องจากความเค้นเชิงกลได้รับการปกป้องเพิ่มเติมด้วยลวดเหล็กชุบสังกะสี

การคำนวณส่วนตัดขวางของแกน

ส่วนตัดขวางของเส้นลวดถูกกำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางโดยประมาณ (S = 0.785d2) โดยที่ d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของแกน เส้นผ่านศูนย์กลางได้ วัดด้วยคาลิปเปอร์.

หากไม่มีคาลิเปอร์อยู่ในมือ สามารถหาเส้นผ่านศูนย์กลางได้ดังนี้ 10 ... ควรพันลวดที่ถอดฉนวนออก 20 รอบโดยใช้ตะปูหนา ไขควง หรือแท่งอื่น ๆ กดรอบลวดให้แน่นแล้ววัดความยาวของเกลียวด้วยไม้บรรทัดธรรมดา หารความยาวนี้ด้วยจำนวนรอบจะได้เส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่ต้องการ

ในวันที่กำหนดส่วนตัดขวางของสายไฟและสายเคเบิลแบบมัลติคอร์ ให้วัดเส้นผ่านศูนย์กลางของหลอดเลือดดำหนึ่งเส้น คำนวณส่วนตัดขวาง จากนั้นคูณส่วนตัดขวางด้วยจำนวนของหลอดเลือดดำในเส้นลวด

ส่วนตัดขวางของสายไฟและสายเคเบิลที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 V จะพิจารณาจากสองเงื่อนไข

เงื่อนไขแรก ตามเงื่อนไขการให้ความร้อนด้วยกระแสไฟระยะยาว: Idop> Iр,

โดยที่ Iadop คือกระแสไฟฟ้าที่อนุญาตในระยะยาวสำหรับส่วนตัดขวางของสายไฟหรือสายเคเบิลที่คาดไว้และเงื่อนไขสำหรับการวาง ข้อมูลได้รับใน PUE หรือเอกสารอ้างอิง Ir — กระแสเล็กน้อย, A.

เงื่อนไขที่สอง ตามเงื่อนไขของการปฏิบัติตามส่วนตัดขวางของตัวนำที่มีระดับการป้องกัน: Idop> Kz x In.pl.,

โดยที่ Kz — ปัจจัยป้องกัน; In.pl — พิกัดกระแสฟิวส์ A.

Kz = 1.25 เมื่อป้องกันสายไฟด้วยฉนวนยางและพลาสติกในวัตถุระเบิดและอัคคีภัย เชิงพาณิชย์ ฯลฯ ห้องที่มีฟิวส์และเบรกเกอร์วงจร เมื่อป้องกันสายไฟเดียวกันในห้องที่ไม่ระเบิดและไม่ติดไฟ Kz = 1.0

มีการคำนวณแสงสว่างเพิ่มเติมสำหรับการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าโหลดสายไฟและสายเคเบิลที่มีกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องที่อนุญาต ตลอดจนการเลือกอุปกรณ์สตาร์ทและอุปกรณ์ป้องกัน สายไฟและสายเคเบิลสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าที่ติดตั้งแยกต่างหากมีอยู่ในหนังสืออ้างอิง

ช่วงของหน้าตัดลวดมาตรฐาน

ช่วงของหน้าตัดลวดมาตรฐานมีขนาดใหญ่: ตั้งแต่ 0.03 ถึง 1,000 มม. 2 เราจะสนใจหน้าตัดตั้งแต่ 0.35 (หน้าตัดขั้นต่ำสำหรับเชื่อมต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน) ถึง 16 มม. 2 ส่วนตัดขวางของสายไฟเปลี่ยนไปตามเส้นมาตรฐาน: 0.35; 0.5; 0.75; 1.0; 1.2 (ทองแดงเท่านั้น); 1.5; 2.0; 2.5; 3.0; 4.0; 5.0; 6.0; 8.0; 10.0; 16.0 mm2 — สายทองแดง อะลูมิเนียม และอะลูมิเนียม-ทองแดง

กฎสำหรับการติดตั้งไฟฟ้า (PUE) ติดตั้งส่วนตัดขวางขั้นต่ำของสายไฟอาคารที่ใช้แล้วในหน่วย mm2 พวกเขาทำขึ้น:

• 1 / 2.5 mm2 — สำหรับสายของกลุ่มและเครือข่ายการกระจาย

• 2.5 / 4.0 mm2 — สำหรับสายไปยังส่วนป้องกันที่อยู่อาศัยพร้อมอุปกรณ์วัด

• 4.0 / 6.0 mm2 — สำหรับกริดไฟฟ้าและตัวยก

ที่นี่ในตัวเศษส่วนตัดขวางของสายทองแดงจะแสดงเป็น mm2 ในตัวส่วน - อลูมิเนียมและทองแดง - อลูมิเนียม

ตามเงื่อนไขของความแข็งแรงทางกล มีการติดตั้งลวดส่วนที่เล็กที่สุด S (หรือเส้นผ่านศูนย์กลาง d) และ PUE สำหรับกิ่งก้านจากเส้นเหนือศีรษะไปจนถึงทางเข้าบ้าน มีค่าเท่ากัน: สำหรับสายทองแดงและสายไฟที่มีสายพาหะขนาด 4 มม. 2 ในช่วงสูงสุด 10 ม. หรือ 6 มม. 2 ในช่วงสูงสุด 25 ม. เส้นผ่านศูนย์กลางของสายเหล็กและสาย bimetallic ต้องเป็น 3 และ 4 มม. ตามลำดับ ส่วนตัดขวางของลวดอลูมิเนียมและโลหะผสมคือ 16 มม. 2

ที่ค่ากระแสที่ค่อนข้างต่ำ ส่วนตัดขวางของตัวนำจะถูกกำหนดโดยความแข็งแรงทางกลของตัวนำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขั้วต่อสกรูด้วยเหตุนี้ส่วนตัดขวางของลวดทองแดงไม่ควรน้อยกว่า 1 มม. 2, อลูมิเนียม - 2 มม. 2

คำแนะนำ เป็นประโยชน์ในการตรวจสอบภาคตัดขวางของสายไฟเพื่อดูว่าสอดคล้องกับโหลดและกระแสไฟฟ้าสูงสุดของฟิวส์หรือเบรกเกอร์วงจรหรือไม่ ในกรณีนี้ คุณควรทราบว่าโหลดไม่ควรเกิน 1 kW ต่อ 1.57 mm2 ของหน้าตัดลวด

สายแพทช์

สายไฟ - ตัวนำที่มีความยืดหยุ่นหรือยืดหยุ่นสูงที่หุ้มฉนวนสองตัวขึ้นไปที่มีหน้าตัดสูงถึง 1.5 มม. 2 บิดหรือวางขนานกันซึ่งสามารถวางปลอกที่ไม่ใช่โลหะและสารเคลือบป้องกันได้ขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งาน

สายเคเบิลได้รับการออกแบบเพื่อเชื่อมต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนเข้ากับแหล่งจ่ายไฟหลัก (เช่น โคมไฟตั้งโต๊ะ เครื่องดูดฝุ่น เครื่องโกนหนวดไฟฟ้า) ต้องใช้สายไฟหลายเส้น นอกจากนี้แกนของสายเคเบิลยังเชื่อมต่อกันด้วยการบิดหรือถักเปียทั่วไป

สายเชื่อมต่อสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนและโคมไฟมีความหลากหลายมาก พวกเขาสามารถมีสายทองแดงสอง สามหรือสี่เส้นที่มีหน้าตัด 0.35 ถึง 4.0 mm2 ปกติหรือมีความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น

ใช้สายเคเบิลสองเส้นหากตัวเรือนของอุปกรณ์ (ตัวไฟ) ไม่ต้องการสายดินป้องกัน (สายดิน) หากจำเป็นต้องต่อสายดิน ให้ใช้สายเคเบิลสามเส้น ภาพตัดขวางขึ้นอยู่กับกำลังไฟของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ (ไฟส่องสว่าง)

ตัวอย่าง. ภาพตัดขวางของสายเคเบิลที่ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้ากลุ่มต่างๆ:

• 0.35 mm2 — ใช้สำหรับสายเคเบิลสำหรับเครื่องโกนหนวดไฟฟ้า

• 0.5 mm2 — สำหรับโคมไฟตั้งโต๊ะ พัดลม โทรทัศน์

• 0.75 ตร.มม.2 — สำหรับเตารีดสูงถึง 500 วัตต์ ตู้เย็น เครื่องดูดฝุ่น

สายเคเบิลที่พบมากที่สุดคือ:

• ทนความร้อนสำหรับเตารีดและเตาไฟฟ้า

• ในฝาครอบกันน้ำ

• ในกล่องสีทองและสีเงินสำหรับโคมไฟประดับคริสตัล

สายอาจเป็นสีขาว เทา น้ำตาล แดง น้ำเงิน ฟ้าอ่อน ดำ เหลือง งาช้าง ความยาวของสายเคเบิลเป็นมาตรฐาน:

• 2m — สำหรับตู้เย็น เตารีด และเครื่องโกนหนวด

• 3.5 ม. — สำหรับเครื่องซักผ้า

• 6 ม. — สำหรับเครื่องขัดและเครื่องดูดฝุ่น

สามารถตัดสายไฟที่ปลายด้านหนึ่งหรือทั้งสองและเสริมด้วยปลั๊กและเต้ารับที่ไม่สามารถถอดออกได้สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้า

วิธีเลือกสายไฟหรือสายเคเบิลที่เหมาะสม

ส่วนตัดขวางของสายไฟขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุกและวัสดุ (ทองแดง อะลูมิเนียม) ถูกเลือกตาม «กฎสำหรับการติดตั้งไฟฟ้า»

พิจารณาปัญหาของการเปลี่ยนสายไฟ หากไม่มีสายไฟ สายเคเบิล สายเคเบิลตรงรุ่นที่ต้องการ

การอ่านค่าแรงดันไฟฟ้า

จำเป็นต้องให้ความสนใจกับแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยของสายไฟที่เสนอเพื่อเปลี่ยน: ต้องไม่น้อยกว่าแรงดันไฟหลัก

ตัวอย่าง.

• หากสายไฟไม่ออกไปนอกอพาร์ตเมนต์ แรงดันไฟฟ้าของสายไฟจะต้องมีอย่างน้อย 220 V

• หากสายไฟออกไปนอกอพาร์ตเมนต์ แรงดันไฟฟ้าของสายไฟจะต้องมีอย่างน้อย 380 V

การบัญชีวัสดุ

จำเป็นต้องใส่ใจกับวัสดุของแกนโดยพิจารณาว่าสายอลูมิเนียมและทองแดงอลูมิเนียมสามารถเปลี่ยนเป็นทองแดงได้เสมอ ไม่สามารถเปลี่ยนสายทองแดงเป็นอะลูมิเนียมและทองแดง-อะลูมิเนียมได้ในกรณีต่อไปนี้:

• หากต้องการความยืดหยุ่น (สายอ่อนต้องเป็นทองแดง)

• หากต่อสายไฟด้วยการบัดกรีแทนการใช้ขั้วต่อสกรู

การวัดส่วนตัดขวางของหลอดเลือดดำ

คุณควรใส่ใจกับส่วนตัดขวางของเส้นเลือด ควรสอดคล้องกับโหลดเป็นแอมแปร์เช่น ไม่น้อย ค่าที่ระบุใน PUE… ในทางกลับกัน หน้าตัดไม่ควรใหญ่เกินไป มิฉะนั้น ลวดจะไม่สามารถเชื่อมต่อกับสวิตช์และหน้าสัมผัสได้อย่างน่าเชื่อถือ

แต่ส่วนตัดขวางไม่ควรเล็กเกินไปเพราะลวดเส้นเล็กบีบยาก: มันจะห้อย ดังนั้นส่วนตัดขวางที่เล็กที่สุดของเส้นลวดจึงถูกตั้งค่าสำหรับเชื่อมต่อกับขั้วต่อสกรู: 1 มม. 2 สำหรับทองแดงและ 2 มม. 2 สำหรับ สายอลูมิเนียม ควรติดตั้งแหวนที่มีหน้าตัด 0.75 มม.2 หน้าตัดของสายไฟสำหรับป้อนอากาศเข้าสู่อาคารตามเงื่อนไขของความแข็งแรงทางกลไม่ควรน้อยกว่าข้างต้น

ดูข้อกำหนดเพิ่มเติม

สายแข็งสามารถเปลี่ยนเป็นสายควั่น (ยืดหยุ่น) ได้เสมอ นอกจากนี้ควรให้ความสนใจกับความสอดคล้องของประเภทของฉนวนกับเงื่อนไขการติดตั้ง ดังนั้นสายไฟสำหรับวางในห้องเปียกสามารถวางในห้องแห้งได้ แต่ไม่ควรวางสายไฟสำหรับห้องแห้งในห้องเปียก

ตัวอย่างเช่นสายไฟทนความร้อนของแบรนด์ PRKA ที่มีไว้สำหรับติดตั้งภายในเตาไฟฟ้าไม่สามารถแทนที่ด้วยสายไฟ «ธรรมดา»: ฉนวนในเตาจะไหม้ได้ง่าย

บทความนี้ใช้วัสดุจากหนังสือ Koryakin-Chernyak S.L. คู่มือช่างไฟฟ้าประจำบ้าน.