Bevezetés: miért fontos a megfelelő vezeték keresztmetszet kiválasztása?
A megfelelő keresztmetszetű vezeték kiválasztása kulcsfontosságú a villamos berendezések biztonságos és hatékony működtetéséhez. A nem megfelelő keresztmetszetű vezeték túlmelegedhet, ami tűzveszélyt okozhat, vagy jelentős feszültségesést eredményezhet, ami az eszközök helytelen működéséhez vezethet. Ebben a cikkben lépésről lépésre bemutatjuk, hogyan számoljuk ki a szükséges vezeték keresztmetszetet egy 6 kW-os főzőlaphoz, tisztán ohmos terhelés mellett.
Az alapprobléma: milyen adataink vannak?
Az adatok, amelyekkel dolgozunk:
- A főzőlap teljesítménye: 6 kW
- A hálózati feszültség: 230V RMS
- A vezeték hossza (egyik irányban): 10 m
- A réz fajlagos ellenállása: 0,0175 Ω mm2/m
- A megengedett feszültségesés: 3%
1. lépés: a megengedett feszültségesés kiszámítása
A feszültségesést a következőképpen számolhatjuk ki:
Megengedett feszültségesés = Hálózati feszültség × Megengedett százalék
Tehát:
Megengedett feszültségesés = 230V × 0,03 = 6,9V
2. lépés: a vezetékben folyó áram kiszámítása
A teljesítménytörvény alapján az áram erőssége:
I = P / U
Tehát:
I = 6000W / 230V ≈ 26,1 A
3. lépés: a keresztmetszet számításához szükséges ellenállás meghatározása
A feszültségesés és az áram ismeretében az ellenállás a következőképpen számítható ki:
R = ΔU / I
Tehát:
R = 6,9V / 26,1A ≈ 0,264 Ω
4. lépés: a keresztmetszet meghatározása a fajlagos ellenállás alapján
A vezeték ellenállása és a keresztmetszet közötti kapcsolat a következő képlet alapján határozható meg:
R = (ρ × 2 × L) / A
Átrendezve a képletet a keresztmetszetre:
A = (ρ × 2 × L) / R
Behelyettesítve:
A = (0,0175 Ω mm2/m × 2 × 10 m) / 0,264 Ω ≈ 1,33 mm2
5. lépés: a kerekítés és a biztonsági tartalék figyelembevétele
A számított keresztmetszet alapján a legközelebbi szabványos méretet kell választani. A biztonság érdekében a legközelebbi nagyobb szabványos értéket választjuk, ami ebben az esetben 1,5 mm2. Azonban nagyobb áramerősségek esetén célszerű lehet 2,5 mm2-es vezetéket választani a hosszabb élettartam érdekében.
Következtetés
A számításaink alapján a megfelelő keresztmetszet a 6 kW-os főzőlaphoz minimum 1,5 mm2 rézvezeték. Azonban a biztonság és a hosszabb távú megbízhatóság érdekében ajánlott lehet 2,5 mm2-es vezetéket használni. Mindig vegyük figyelembe a helyi villamos szabványokat és szakember véleményét a végleges döntés előtt.
