công thức tính tiết diện dây

Theo bảng tra tiết diện dây dẫn, dây đồng (Cu) và nhôm (Al) là loại dây có khả năng dẫn điện tốt nhất, giá thành lại phải chăng. Vậy lựa chọn dây điện như thế nào để có thể đảm bảo khả năng truyền tải tốt nhất cho các thiết bị điện và giữ an toàn cho người dùng?

1. Khái niệm tiết diện dây dẫn

– Trước khi đi vào tìm hiểu cụ thể bảng tra tiết diện dây dẫn, chúng ta hãy cùng tìm hiểu tiết diện dây dẫn là gì? Tiết diện dây dẫn điện chính là diện tích mặt cắt vuông góc của dây dẫn.

– Việc tính toán, lựa chọn kích cỡ tiết diện dây điện từ lâu đã được các kỹ sư điện quan tâm đến khi thiết kế, đưa ra cách đấu nối hệ thống điện cho các công trình điện từ công nghiệp cho tới các công trình dân dụng, nhà hàng, bể bơi, quán coffee,… Điều này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí lắp đặt, sử dụng cho người dùng mà còn giúp giảm thiểu được phần lớn điện năng truyền dẫn.

Tiết diện dây dẫn điện chính là diện tích mặt cắt vuông góc của dây dẫn

2. Bảng chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện

Cách tính tiết diện dây dẫn 3 pha được quy ước theo công thức sau: S = I/ J

Trong công thức trên, ta có:

– S là tiết diện dây dẫn (tính bằng mm2)

– I là cường độ dòng điện chạy qua phần mặt cắt vuông (đơn vị A)

– J là mật độ dòng điện cho phép (A/ mm2). Thông thường, mật độ cho phép (J) của dây đồng thường xấp xỉ bằng 6A/ mm2, còn dây nhôm thường xấp xỉ bằng 4,5A/ mm2.

Chúng ta cần quy đổi các trị số công suất về cùng 1 đơn vị theo công thức dưới đây: 1kW = 1.000W, 1HP = 750W. Có thể lựa chọn thiết kế, chất liệu dây dẫn theo từng hạng mục công trình cụ thể bằng cách căn cứ vào công suất chịu tải của từng nhánh dây điện trong sơ đồ điện.

Bảng tiết diện dây dẫn và dòng điện được cụ thể hóa ở bảng sau:

Bảng chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện chuẩn nhất hiện nay

3. Bảng tra tiết diện dây dẫn theo công suất

Để có bảng chọn tiết diện dây dẫn theo công suất, thường thì người ta sẽ căn cứ vào mật độ dòng điện kinh tế, được tính bằng công thức: S = I ⁄ jkt

Trong công thức trên, ta có:

– S: Là tiết diện dây dẫn (đơn vị tính mm2)

– I: Dòng điện trung bình chạy qua phụ tải, hay còn gọi là dòng điện tính toán lớn nhất của đường dây trong điều kiện làm việc bình thường có tính đến sự tăng trưởng phụ tải theo quy hoạch. Đồng thời, không kể đến dòng điện tăng lên do sự cố hệ thống hoặc đôi khi phải cắt điện để sửa chữa các bộ phận trên lưới điện.

– Jkt: Là mật độ của dòng điện kinh tế, các bạn có thể tham khảo bảng biểu thị của mật độ dòng điện dưới đây:

Bảng chọn tiết diện dây dẫn theo công suất

Các trường hợp dưới đây không lựa chọn tiết diện dây dẫn tùy theo mật độ dòng điện kinh tế:

– Lưới điện của xí nghiệp hoặc công trình công nghiệp đến 1kV có thời lượng, số giờ phụ tải cực đại lên đến 5000h.

– Lưới phân phối điện áp lên đến 1kV và lưới chiếu sáng cũng đã được chọn theo tổn thất điện áp của dòng điện cho phép.

– Thanh cung cấp điện áp.

– Dây dẫn đến biến trở, đặc biệt là điện trở khởi động.

– Lưới điện tạm thời và lưới điện thường có thời gian sử dụng khoảng dưới 5 năm.

– Trong điều kiện thời tiết trong sáng, khô ráo, nhiệt độ môi trường là 25 độ C, áp suất không khí đạt tầm khoảng 750 – 760 mmHg, khi đó dây dẫn 3 pha sẽ được bố trí trên đỉnh của 1 tam giác có giá trị là Uvq thì việc sử dụng công thức tính tiết diện dây dẫn điện 3 pha theo công suất sau: Uvq = mobitool.net a/ r (kV)

Trong đó: r là bán kính bên ngoài của dây dẫn, còn a chính là khoảng cách giữa các trục dây dẫn, m là hệ số xét đến độ xù xì, thô ráp của dây dẫn.

– Đối với dây 1 sợi thì thanh dẫn để lâu ngày trong không khí sẽ được tính là m = 0,93 – 0,98

– Đối với dây dẫn có nhiều sợi xoắn lấy nhau thì: m = 0,83 – 0,8

Điện tạm thời và lưới điện thường có thời gian sử dụng khoảng dưới 5 năm

4. Bảng tra dòng điện cho phép của dây dẫn

Bảng tiết diện dây dẫn và dòng điện cho phép của dây dẫn được áp dụng đối với dây điện đang chôn trực tiếp trong đất. Thông số lắp đặt như sau:

– Nhiệt trở suất của đất là – 1,2 0Cm/ W

– Nhiệt độ đất khoảng – 150C

– Độ sâu chôn dây là – 0,5m

– Nhiệt độ hoạt động tối đa của ruột dây dẫn là 700 độ C.

Hệ số hiệu chỉnh của dây dẫn:

– Dòng điện định mức của cáp được chôn trực tiếp trong đất còn phụ thuộc vào nhiệt độ đất và nhiệt trở suất của đất, trong đó còn phải tính đến hệ số ghép nhóm cũng như hệ số điều chỉnh theo độ sâu đặt dây cáp,…

– Dòng điện định mức cũng như độ sụt áp của cáp CVV/DTA, CVV/WA của ruột đồng, phần cách điện PVC, phần vỏ PVC có giáp bảo vệ.

Khi chọn dây dẫn, các bạn cần lưu ý đến cả sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn để tính toán cho phù hợp.

Tiết diện ruột dẫn

1 lõi

2 lõi

3 và 4 lõi

2 cáp đặt cách khoảng

3 cáp tiếp xúc nhau theo hình 3 lá

Dòng điện định mức

Độ sụt áp

Dòng điện định mức

Độ sụt áp

Dòng điện định mức

Độ sụt áp

Dòng điện định mức

Độ sụt áp

mm2

A

mV

A

mV

A

mV

A

mV

1,5

33

32

29

25

32

29

27

25

2,5

44

20

38

15

41

17

35

15

4

59

11

53

9,5

55

11

47

9,5

6

75

9

66

6,4

69

7,4

59

6,4

10

101

4,8

86

3,8

92

4,4

78

3,8

16

128

3,2

110

2,4

119

2,8

101

2,4

25

168

1,9

142

1,5

158

1,7

132

1,5

35

201

1,4

170

1,1

190

1,3

159

1,1

50

238

0,97

203

0,82

225

0,94

188

0,82

70

292

0,67

248

0,58

277

0,66

233

0,57

95

349

0,50

297

0,44

332

0,49

279

0,42

120

396

0,42

337

0,36

377

0,40

317

0,35

150

443

0,36

376

0,31

422

0,34

355

0,29

185

497

0,31

423

0,27

478

0,29

401

0,25

240

571

0,26

485

0,23

561

0,24

462

0,21

300

640

0,23

542

0,20

616

0,21

517

0,18

400

708

0,22

600

0,19

693

0,19

580

0,17

500

780

0,20

660

0,18

–

–

–

–

630

856

0,19

721

0,16

–

–

–

–

800

895

0,18

756

0,16

–

–

–

–

1000

939

0,18

797

0,15

–

–

–

Bảng tra dòng điện cho phép của dây dẫn đơn tuyến được chôn trong đất

5. Chọn tiết diện dây dẫn 3 pha theo công suất

Dây dẫn điện 3 pha được ứng dụng trong việc sản xuất, truyền tải ngành công nghiệp. Những thiết bị có công suất lớn sẽ sử dụng dây dẫn 3 pha để giải quyết những vấn đề về hao tổn điện năng.

Hệ thống dẫn điện 3 pha bao gồm: 1 dây lạnh, 3 dây nóng với hiệu điện thế chuẩn là 380V. Người ta có thể sử dụng 2 cách để nối điện 3 pha đó là nối hình ngôi sao.

Sau đây là cách tính tiết diện dây dẫn 3 pha theo công suất:

I= S x J

Trong đó:

I là cường độ dòng điện. Đơn vị tính bằng A

S là tiết diện dây dẫn. Đơn vị tính mm2

J là mật độ dòng điện cho phép chạy qua

Ví dụ: 1 thiết bị điện có công suất là 10kW thì cường độ dòng điện tổng sẽ là I= P/U = 10000/380 = 26.3A. Tiết diện dây dẫn S = 26.3 / 6 = 4.4 mm2. Vì thế, ta cần chọn dây dẫn có tiết diện là 5.5mm2.

6. Các loại dây cáp điện được sử dụng phổ biến

– Dây cáp đơn: Đây là loại dây dẫn điện chỉ có 1 sợi cứng được làm bằng chất liệu đồng hoặc nhôm. Hiện nay, các loại dây đơn đã được bọc cách điện bằng PVC hoặc cao su lưu hóa. Cá biệt còn có loại được bọc thêm tới 2 lớp vải cách điện có tẩm nhựa đường. Dây đơn thường được sử dụng phổ biến nhất là trong hệ thống điện tại gia đình. Dây có tiết diện nhỏ, không quá 10mm2 (cỡ ø 30/10).

– Dây đơn mềm: Đây là loại dây dẫn điện được bọc cách điện bằng chất liệu nhựa PVC hoặc cao su lưu hóa. Ruột dây được làm bằng đồng, bao gồm nhiều sợi nhỏ được xoắn lại với nhau nên rất mềm dẻo. Dây còn được ứng dụng trong bảng chọn tiết diện dây dẫn và phân phối điện, tại các đầu dây của các máy điện, dây dẫn điện ở trên ô tô,…

Dây đơn mềm là loại dây dẫn điện được bọc cách điện bằng cao su lưu hóa

– Dây đôi: Là loại dây dẫn có ruột bằng đồng, tương đối mềm, được bọc cách điện và nối song song với nhau, sử dụng nhựa PVC hoặc cao su lưu hóa để làm lớp cách điện. Do dây được cấu tạo bởi nhiều sợi dây nhỏ có đường kính chỉ bằng 0.2mm nên rất mềm dẻo và dễ dàng di động.

– Dây xoắn mềm: Loại dây này thường có 2 hoặc nhiều sợi dây dẫn được cách điện với nhau. Mỗi ruột dây dẫn được cấu tạo bao gồm nhiều sợi dây dẫn có tiết diện nhỏ hơn được xoắn chặt lại với nhau. Vì thế, dây dẫn xoắn này có tính mềm dẻo nhưng cực kỳ vững chắc.

Dây dẫn xoắn này có tính mềm dẻo nhưng cực kỳ vững chắc

– Dây cáp: Là loại dây dẫn có khả năng tải được dòng điện lớn, có bọc một lớp cách điện bằng cao su lưu hóa hoặc chất liệu nhựa PVC. Ruột dây làm bằng đồng, được cấu tạo bởi nhiều dây đơn bện lại với nhau nên có thể mềm hơn, để lắp đặt trong đường dây điện. Nó thường được dùng để lắp đặt đường dây tải chính trong lưới điện của khu tập thể, xí nghiệp, nhà xưởng lớn, có thể đặt kết hợp với đèn puli hoặc chạy dây trong ống.

Kết luận

Trên thị trường hiện nay có nhiều loại dây điện dân dụng khác nhau để bạn có thể lựa chọn sử dụng cho các thiết bị điện nhà mình. Tùy theo môi trường dẫn điện là ở trong nhà hay ngoài trời và bảng tra tiết diện dây dẫn, các bạn có thể lựa chọn dây dẫn điện cho phù hợp với từng loại thiết bị, đồng thời cần chú ý đến độ an toàn của dây khi sử dụng.

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

• Công Thức Tính Hiệu Suất Động Cơ, Cách Tiết Kiệm Điện Hiệu Quả Không Ngờ
• Momen Xoắn Là Gì? Công Thức Tính Momen Xoắn Trên Trục Motor, Ý Nghĩa Momen Xoắn
• Động Cơ Điện: Những Loại Mô Tơ Quan Trọng Nhất Trong Đời Sống, Tính Năng Và Ý Nghĩa Kỹ Thuật.
• Động Cơ Điện 3 Pha: Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Ứng Dụng
• Động Cơ Điện 1 Pha: Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Ứng Dụng
• Giá Động Cơ Điện 3 Pha Đức Nhật Đài Loan, Các Hãng, Các Công Suất
• Thông Số Kỹ Thuật Motor Điện, Cách Đọc Tem, Kiểm Tra Hiệu Suất Motor, Tiêu Chuẩn Tiết Kiệm Điện
• Khái Niệm Motor Điện. Các Phương Pháp Đấu Điện Khởi Động Motor 3 Pha