Điện là thông số quan trọng của mọi người trong đời sống hàng ngày. Do vậy, việc chọn lựa thiết bị dây dẫn, tìm kiến tiết diện dây dẫn sao cho phu hợp với hệ thống điện gia đình là vô cùng cần thiết. Tuy nhiên nhiều người vẫn chưa biết tiết diện dây dẫn là gì? Công thức tính tiết diện dây dẫn ra sao? Bảng tra tiết diện dây dẫn như thế nào? Không chỉ vậy các em học sinh lớp 10 còn quan tâm đến những bài tập về tiết diện dây dẫn. Tất cả sẽ được Góc Hạnh Phúc giới thiệu chi tiết qua bài viết dưới đây.
Xem thêm:
Trọng lực là gì? Công thức tính trọng lực và bài tập về trọng lực
Công thức tính điện trở song song, điện trở nối tiếp và bài tập có lời giải
2 cách tạo ra dòng điện xoay chiều đơn giản mà hiệu quả cao
Công thức tính chiều dài dây dẫn và bài tập có lời giải
Tiết diện dây dẫn là gì?
Tiết diện là một mặt phảng có được khi chúng ta cắt đi 1 phần hình khối bằng một mặt phẳng. Mặt cắt của hình khối đó chỉ tới độ lớn nào đó hoặc mặt có 1 hình.
Tiết diện dây dẫn là một hình phẳng sau khi cắt vuông góc với lõi dây dẫn điện.
Ví dụ: Nhôm, đồng, đồng pha nhôm… (không bao gồm lõi dây điện)
Bảng chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện
Bảng tra tiết diện dây dẫn theo công suất
Xem thêm: Tổng hợp các loại dây dẫn điện tốt nhất trên thị trường
Công thức tính tiết diện dây dẫn
Công thức tính tiết diện dây dẫn bằng dòng điện chạy qua mặt cắt vuông chia cho mật độ dòng điện cho phép
S = I/J
Trong đó: S là tiết diện dây dẫn được tính bằng mm2
I là dòng điện chạy qua mặt cắt vuông, được tính bằng ampere (A)
J là cường độ dòng điện cho phép (đơn vị A/mm2)
Bài tập tính tiết diện dây dẫn
Bài tập 1: Với dòng điện 1 pha ta có I = 6,7A, J = 5 với tải hoạt động liên tục thì tiết diện dây dẫn bằng bao nhiêu?
Lời giải
Tiết diện dây dẫn là S = I/J = 6,7 / 5 = 1,34 (mm2)
Tuy nhiên trên thị trường không có loại dây dẫn 1,34 mm2 nên ta sẽ chọn loại dây dẫn 2 x 1,5 mm2
Bài tập 2: Một thiết bị điện có công suất 10kW, sử dụng dòng điện 3 pha. Biết hiệu điện thế U = 360W. Hãy tính tiết diện dây dẫn?
Lời giải
Cường độ dòng điện là: I = P/U = 10000/360 = 27,7 (A)
Tiết diện dây dẫn là: S = I/J = 27,7 / 6 = 4,6 (mm2)
Đáp số: Tiết diện dây dẫn cần phải chọn là 5mm2
Bài tập 3: Tổng công suất của những thiết bị điện trong một hộ gia đình là 6kW (6kW = 6000W), sử dụng dòng điện 3 pha. Biết hiệu điện thế U = 240V. Tính tiết diện dây dẫn?
Lời giải
Cường độ dòng điện là: I = 6000/240 = 25 (A)
Tiết diện dây dẫn là: S = 25/6 = 4,1 (mm2)
Vậy tiết diện dây dẫn cần phải chọn là 5mm2
Hy vọng với những thông tin trên của chúng tôi sẽ giúp mọi người hiểu rõ về tiết diện dây dẫn. Và đặc biệt các em học sinh có thể nắm vững lý thuyết, công thức, vận dụng bài tập một cách chính xác nhất.
Công thức tính tiết diện dây dẫn là gì? Tại sao phải tính tiết điện dây dẫn? Kinh nghiệm chọn dây dẫn ra sao? Hãy cùng theo dõi bài tiết sau để giải đáp nhé.
Tiết diện được định nghĩa là hình phẳng có được do cắt một hình khối bằng một mặt và mặt cắt đó thường được mô tả về mặt có một hình hay một độ lớn nào đó.
Từ đinh nghĩa về tiết diện, ta có thể định nghĩa về tiết diện dây dẫn chính là hình phẳng có được sau khi cắt vuông góc với lõi dây dẫn điện như đồng, nhôm hoặc đồng pha nhôm.
Khi cắt trực tiếp và vuông góc với chiều rộng của dây thì điểm cuối mặt cắt sẽ có hình giống như vòng tròn, khu vực điểm cuối của mặt cắt chính là diện tích tiết diện cắt ngang. Dựa trên dòng điện tải sử dụng với mật động dòng điện cho phép của từng loại. Để có thể chọn lựa và đảm bảo được từng loại dây dẫn điện phù hợp.
Việc tính toán tiết diện dây dẫn là một việc quen thuộc, bắt buộc mà một thợ điện hay một cá nhân phải thực hiện khi lắp đặt. Mục đích của việc này chính là lựa chọn được một loại dây dẫn điện phù hợp có khả năng truyền tải điện tốt cho ứng dụng, hệ thống điện công nghiệp hay dân dụng.
Có 3 phương pháp tính tiết diện dây dẫn phổ biến
- Tính diết diện dây dẫn theo công thức
- Chọn tiết diện dây dẫn theo tiêu chuẩn đã được quy định.
- Tính toán dựa theo kinh nghiệm thi công thực tế. Tuy nhiên cách này chỉ thực sự dành cho người am hiểu và có kinh nghiệm thực tế.
S: I/J
Trong đó
S: là tiết diện dây dẫn, đơn vị mm2
I: là dòng điện đi qua mặt cắt vuông, đơn vị A
J: là mật độ dòng điện cho phép, đơn vị A/mm2.
- Mật độ cho phép (J) của dây dẫn lõi đồng ~ 6A/mm2.
- Mật độ cho phép (J) của dây dẫn lõi nhôm ~ 4,5A/mm2.
Ví dụ: một dây dẫn lõi đồng cho một bếp từ có công suất là 6 kw dùng bằng điện 1 pha. Dựa theo công thức tính tiết diện của dây dẫn.
Giải:
Trước tiên chúng ta tính được I= 6000/(220.0,8) = 34,2 A
Khi thu được I, ta sẽ tính được tiết diện dây dẫn S = I/J = 34,2 / 6 = 5,7mm2.
Công thức tính điện trở
Từ công thức tính điện trở, ta có công thức tính tiết diện dây dẫn như sau:
Trong đó
S: Tiết diện của dây (m2)
ρ: Điện trở suất của dây (Ωm)
l: Chiều dài dây (m)
R: Điện trở (Ω)
I: Cường độ dòng điện (A)
U: Hiệu điện thế (V)
Ví dụ: Tìm bán kính một đoạn dây dẫn có điện trở 0,5Ω, chiều dài 10cm. Biết điện trở suất của chất làm dây là 5.10-6Ωm.
Tiết diện dây dẫn:
Từ đó ta có:
Việc chọn tiết diện dây dẫn cần phải dựa vào kiến thức và kinh nghiệm để có thể chọn được dây dẫn, cáp chính xác về đường kính dây điện cũng như công suất hoạt động của dự án, công trình.
- Xác định nguồn điện sử dụng: việc này giúp bạn xác định được dòng điện 1 pha hay 3 pha khi vào hệ thống, giúp xác định lõi dây điện, nguồn điện cung cấp của người bán là những loại nguồn nào.
- Tổng công suất thiết bị tiêu thụ: việc tính toán được công suất tiêu thụ tổng và nhánh trong một hệ thống điện, giúp quyết định được các loại dây điện tốt hơn.
- Lựa chọn các loại dây dẫn phù hợp cho từng phần của ngôi nhà như dây ngoài trời, dây trong nhà,…
Lưu ý: Các trường hợp không nên lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện:
- Mạng lưới điện xí nghiệp hoặc các công trình công nghiệp lên đến 1000V và có số giờ phụ tải cực đại đạt 5000h.
- Lưới phân phối điện áp 1000V và lưới chiếu sáng đã được chọn theo tổn thất điện áp cho phép.
- Thanh cái mọi cấp điện cho áp
- Dây dẫn đến biến trở và điện trở khởi động
- Lưới điện tạm thời và lưới điện có thời hạn sử dụng là dưới 5 năm.
>>> Tham khảo: Dây curoa là gì? các loại dây curoa
Việc lựa chọn dây dẫn điện với công suất phù hợp cho ngôi nhà không chỉ đảm bảo truyền tải tốt nhất điện năng mà còn giúp tiết kiệm chi phí đầu tư cho công trình. Bài viết này sẽ giúp bạn đọc hiểu được một số thông tin cần thiết để lựa chọn được dây dẫn điện đúng với mật độ dòng diện cho phép từng lọai dây dẫn.
Có nhiều cách chọn khác nhau nhưng thường thì sẽ có 3 phương pháp chính:
– Chọn tiết diện dây dẫn điện theo tính toán (theo công thức tính toán)
– Chọn tiết diện dây dẫn điện theo tiêu chuẩn quy định
– Chọn tiết diện dây dẫn điện theo kinh nghiệm sử dụng
Dây và cáp điện Trần Phú
1. Tiết diện của dây dẫn là gì, công thức tính tiết diện và cách chọn dây dẫn điện
Khái niệm tiết diện dây dẫn
- Tiết diện dây dẫn là diện tích mặt cắt vuông góc với dây dẫn.
- Để chọn được dây dẫn điện bạn cần phải biết dòng điện tải sử dụng, cùng với mật độ dòng diện cho phép từng lọai dây dẫn điện.
Công thức tính tiết diện dây dẫn
- Có thể áp dụng công thức tính tiết diện dây dẫn sau để tính toán một cách gần đúng: S=I/J
Trong đó:
S: là tiết diện dây dẫn, tính bằng mm2
I: dòng điện chạy qua mặt cắt vuông, tính bằng Ampere (A)
J: mật độ dòng điện cho phép (A/mm2)
- Mật độ dòng điện cho phép của dây đồng J~ 6A/mm2
- Mật độ dòng điện cho phép của dây nhôm J~ 4,5 A/mm2
Ví dụ: Một thiết bị điện 3 pha có công suất là là 10 kW ta có:
- Cường độ dòng điện tổng là: I = P / U = 10000 / 380 = 26,3 A.
- Tiết diện dây dẫn là S = 26,3 / 6 = 4,4 mm2.
Vậy ta cần chọn dây dẫn điện có tiết diện là 5mm2.
Giá trị cường độ dòng điện được tính theo công thức bảng dưới đây:
Công thức tính giá trị cường độ dòng điện
2. Chọn dây dẫn điện, cáp điện, theo kinh nghiệm
Để lựa chọn dây, cáp điện sao cho chính xác và phù hợp nhất với ngôi nhà của mình, bạn phải có những kiến thức và kinh nghiệm nhất định về những bước sau đây:
– Xác định nguồn điện sẽ dùng: Để biết được nguồn điện mình nên dùng trong tương lai sắp tới, người dùng buộc phải dựa trên thiết bị điện trong nhà mà họ sẽ dùng là thiết bị 1 pha hay 3 pha, đồng thời cũng phải dựa vào nguồn cung cấp của điện lực tại nơi mình ở có những loại nguồn điện nào. Hiện nay, phần lớn nguồn điện dùng cho hộ gia đình ở Việt Nam là nguồn 1 pha 2 dây.
– Tính tổng công suất thiết bị tiêu thụ điện: Các thiết bị tiêu thụ điện trong nhà ở là những thiết bị tiêu tốn năng lượng điện như: đèn, quạt, nồi cơm điện, tủ lạnh, máy giặt, lò vi sóng, điều hòa nhiệt độ, máy bơm nước…
Tính công suất tiêu thụ điện của thiết bị
Trên các thiết bị tiêu thụ điện, đều có ghi trị số công suất, có đơn vị là W (Woat) hoặc kW (Kilô-Woat) hoặc HP (Horse Power- Mã Lực). Một cách gần đúng, có thể xem tất cả các trị số công suất ghi trên các thiết bị là công suất tiêu thụ điện. Vì vậy, tổng công suất thiết bị tiêu thụ điện là tổng của tất cả trị số công suất của các thiết bị tiêu thụ điện trong nhà.
Khi gặp các đơn vị công suất khác nhau thì quy đổi sang cùng một đơn vị như sau:
1kW = 1.000W
1HP = 750W
– Lựa chọn dây dẫn điện cho từng phần của nhà ở: Tùy theo công suất chịu tải của từng nhánh trong sơ đồ điện, người dùng có thể chọn nhiều loại dây, cỡ dây khác nhau cho từng phần nhà ở của mình.
Lựa chọn dây dẫn điện cho từng phần của nhà ở
Bao gồm bốn bước nhỏ:
Dây ngoài trời:
Đây là phần dây được nối từ trụ điện bên ngoài đến đầu nhà của bạn. Đoạn dây này được dùng để dẫn nguồn điện địa phương đến người tiêu dùng trong khu vực, chúng thường sẽ là những đoạn dây ngoài trời. Chúng ta không cần thiết phải để tâm đền loại dây dẫn điện này, vì đây là những đoạn dây được điện lực địa phương cung cấp.
Đoạn cáp điện kế:
Đây là đoạn ngắn hơn nối từ điểm cuối của dây ngoài trời đến điện kế trong nhà người dân. Đoạn dây này thường được thấy một nửa chạy theo tường và một nửa trong nhà. Như trên, chúng ta thường không quyết định được đoạn dây này.
Dây dẫn chính:
Đây sẽ là đoạn dây dẫn điện tiếp tục dẫn từ đồng hồ điện đến những tủ điện trong các khu vực chính trong nhà (tầng 1, tầng 2, tầng 3,...). Ta có các bước sau để tính công suất:
B1: Tổng công suất các thiết bị điện dùng đồng thời trong gia đình ví dụ P = 5 kW.
B2: Áp dụng công thức tính dòng điện: I=P/U -> I= 5*1000/220 = 22.72 A.
B3: Áp dụng công thức tính tiết diện: S=I/J -> S=22.72/6 = 3.78 mm².
B4: Trên thị trường có các loại dây cỡ 4mm² và 6mm². Ta chọn lớn hơn 1 cấp là 6 mm².
Lựa chọn dây cho từng nhánh và dây đến từng thiết bị tiêu thụ điện:
Dây nhánh là phần dây dẫn đến các ổ điện vá các thiết bị tiêu thụ điện như đèn, tủ lạnh, tivi,....
- Công tắc điện, ổ cắm hay những thiết bị công suất yếu dưới 1kW chúng ta nên dùng đồng loại dây súp mềm, tiết diện 2 x 1,5 mm².
- Các thiết bị công suất lớn hơn 1 chút, khoảng từ 1kW đến 2kW, chúng ta nên dùng loại cáp PVC 2 lớp cách điện, tiết diện 2 x 2,5 mm² để đảm bảo an toàn.
- Còn lại, những thiết bị công suất lớn hơn 2kW thì phải tùy theo công suất mà tính tiết diện như các công thức trên.
3. Chọn dây, cáp điện theo các tiêu chuẩn
Chọn tiết diện dây dẫn điện theo các tiêu chuẩn được dùng phổ biến nhất hiện nay. Việc chọn theo bảng chọn tiết diện dây dẫn điện theo dòng điện sẽ giúp cho việc thiết kế, thi công công trình dễ dàng hơn rất nhiều cũng như phù hợp các tiêu chuẩn đã có sẵn - Tiêu chuẩn IEC 60439.
Theo tiêu chuẩn IEC 60439. Dòng điện và tiết diện dây dẫn đến 400A được chọn trong các bảng 8 IEC60439-1:
Dòng điện và tiết diện dây dẫn, thanh cái từ 400A đến 3150A được chọn trong bảng 9 IEC 60439-1:
Để biết thêm các thông tin chi tiết và được tư vấn lựa chọn dây dẫn điện và cáp điện tốt nhất, phù hợp với nhu cầu sử dụng xin vui lòng liên hệ:
Công ty Cổ phần Cơ điện Trần Phú
Địa chỉ: 41 Phương Liệt, P.Phương Liệt, Q.Thanh Xuân, TP.Hà Nội
Hotline: 0898 41 41 41
Email:
Website: www.tranphucable.com.vn