Hogyan kell kiszámítani a kábel keresztmetszetét?

A kábel keresztmetszetét az A = (k × ρ × I × L) / V_drop képlettel számítjuk ki, ahol k a rendszertényező (2 egyfázisú/DC esetén, √3 háromfázisú esetén), ρ a vezető ellenállása, I az áramerősség amperben, L az egyirányú kábelhossz méterben, V_drop pedig a megengedett feszültségesés voltban.

Miért fontos a feszültségesés a kábel méretezésekor?

A túlzott feszültségesés miatt a berendezések a névlegesnél kisebb feszültséget kapnak, ami gyenge teljesítményhez, a motorok túlmelegedéséhez, a lámpák elhalványulásához és a berendezések károsodásához vezethet. A legtöbb szabvány azt javasolja, hogy a feszültségesést a tápfeszültség 3-5%-jára korlátozzák.

Mi a különbség a réz és az alumínium kábelek között?

A réz ellenállása alacsonyabb (0,0175 Ω·mm²/m), mint az alumíniumé (0,0283 Ω·mm²/m), ami azt jelenti, hogy a rézkábelek ugyanazt az áramot kisebb keresztmetszettel is képesek szállítani. Az alumínium azonban könnyebb és olcsóbb. Ugyanazon áramkapacitás eléréséhez az alumíniumnak körülbelül 1,6-szoros keresztmetszete van a rézéhez képest.

Mik a szabványos kábelméretek?

Az IEC 60228 szabvány szerinti szabványos kábelkeresztmetszetek: 0,75, 1,0, 1,5, 2,5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 és 300 mm². A kiszámított keresztmetszetet mindig a következő szabványos méretre kell kerekíteni.

Hogyan lehet AWG-t mm²-re átváltani?

Gyakori átváltások: 14 AWG ≈ 2,08 mm², 12 AWG ≈ 3,31 mm², 10 AWG ≈ 5,26 mm², 8 AWG ≈ 8,37 mm², 6 AWG ≈ 13,3 mm², 4 AWG ≈ 21,2 mm², 2 AWG ≈ 33,6 mm², 1/0 AWG ≈ 53,5 mm², 4/0 AWG ≈ 107 mm².

Ingyenes mérnöki eszköz

Kábelkeresztmetszet-kalkulátor

Határozza meg a megfelelő vezetékkeresztmetszetet (mm²) az áramerősség, a kábelhossz, a feszültség és a megengedett feszültségesés alapján. Automatikusan kerekítse felfelé a legközelebbi szabványos IEC méretre.

IEC 60228 Cu & Al mm² & AWG

Áramerősség (A)

Kábelhossz (m, egyirányú)

Feszültség (V)

Rendszertípus

Max. feszültségesés (%)

Vezető anyaga

Gyors előbeállítások

Eredmények

Szükséges szabványos kábelméret

—

Számított keresztmetszet (pontos)

—

Tényleges feszültségesés (standard méret)

—

Feszültségesés százaléka

—

AWG-egyenérték

—

Kábel keresztmetszeti képlet

A megengedett feszültségesés határértékeinek betartásához szükséges minimális vezetőkeresztmetszet:

k — rendszertényező: 2 egyfázisú váltakozó áram és egyenáram esetén, √3 háromfázisú váltakozó áram esetén
ρ — a vezető fajlagos ellenállása (Ω·mm²/m): Cu = 0,0175, Al = 0,0283
I — áramerősség (A)
L — egyirányú kábelhossz (m)
V_esés — megengedett feszültségesés (V)

Megengedett feszültségesés

Tényleges feszültségesés

Miután egy szabványos A méretű kábel_szabvány ki van választva:

Szabványos kábelméretek (IEC 60228)

mm²	AWG (kb.)	mm²	AWG (kb.)
0.75	18 AWG	25	4 AWG
1.0	17 AWG	35	2 AWG
1.5	15 AWG	50	1/0 AWG
2.5	13 AWG	70	2/0 AWG
4	11 AWG	95	3/0 AWG
6	9 AWG	120	4/0 AWG
10	7 AWG	150	300 MCM
16	5 AWG	185	350 MCM

Gyakorlati példa

Példa – Egyfázisú 230 V-os áramkör

Adott: I = 10 A, L = 30 m, V = 230 V, max. esés = 3%, réz

V_{esés (megengedett)} = 230 × 3/100 = 6,9 V

A = 2 × 0,0175 × 10 × 30 / 6,9 = 1,52 mm²

Standard méret: 2,5 mm² (felfelé kerekítve)

Tényleges V_esés = 2 × 0,0175 × 10 × 30 / 2,5 = 4,2 V = 1.83%

⚠️ Megjegyzés: Ez a számológép kizárólag a feszültségesés alapján méretezi a kábelt. Mindig ellenőrizze, hogy a kiválasztott kábelméret megfelel-e a helyi elektromos előírások (pl. IEC 60364, NEC) áramterhelhetőségi (áramerősségi) követelményeinek.

A kábel keresztmetszetét a következő képlettel számítjuk ki: A = (k × ρ × I × L) / V_drop, ahol k a rendszertényező (2 egyfázisú/DC rendszer esetén, √3 háromfázisú rendszer esetén), ρ a vezető fajlagos ellenállása, I az áramerősség, L pedig a kábel egyirányú hossza.

A kiszámított értéket felfelé kell kerekíteni az IEC 60228 szerinti következő szabványos méretre, hogy a tényleges feszültségesés a határértékeken belül maradjon.

A túlzott feszültségesés miatt a berendezés a névlegesnél kisebb feszültséget kap, ami a következőkhöz vezet:

A motor túlmelegedése és a nyomaték csökkenése
A világítás elhalványulása vagy villogása
Az érzékeny elektronikus berendezések hibás működése
Nagyobb energiaveszteség a kábelben

A legtöbb villamos előírás (IEC 60364, NEC) azt ajánlja, hogy a tápponttól a fogyasztóig a feszültségesés maradjon 3–5% alatt.

A réz (ρ = 0.0175 Ω·mm²/m) fajlagos ellenállása kisebb, mint az alumíniumé (ρ = 0.0283 Ω·mm²/m), ezért azonos áramerősséghez kisebb keresztmetszetű rézkábelek szükségesek. Ugyanakkor:

Réz: Jobb vezetőképesség, kisebb méret, egyszerűbb végcsatlakoztatás, hosszabb élettartam
Alumínium: Kisebb tömeg (a réz tömegének ~30%-a), lényegesen olcsóbb, nagy teljesítményű villamosenergia-elosztáshoz előnyben részesítik

Azonos áramterhelhetőséghez az alumíniumnak megközelítőleg 1.6× akkora keresztmetszetre van szüksége, mint a réznek.

Az IEC 60228 szerinti szabványos kábelkeresztmetszetek:

Kis: 0.75, 1.0, 1.5, 2.5, 4, 6 mm²
Közepes: 10, 16, 25, 35, 50 mm²
Nagy: 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300 mm²

Mindig felfelé kerekítse a kiszámított keresztmetszetet a következő szabványos méretre — soha ne kerekítsen lefelé.

Gyakori átváltások AWG-ről mm²-re:

14 AWG ≈ 2.08 mm² (legközelebbi szabványos méret: 2.5 mm²)
12 AWG ≈ 3.31 mm² (legközelebbi szabványos méret: 4 mm²)
10 AWG ≈ 5.26 mm² (legközelebbi szabványos méret: 6 mm²)
8 AWG ≈ 8.37 mm² (legközelebbi szabványos méret: 10 mm²)
6 AWG ≈ 13.3 mm² (legközelebbi szabványos méret: 16 mm²)
4 AWG ≈ 21.2 mm² (legközelebbi szabványos méret: 25 mm²)
2 AWG ≈ 33.6 mm² (legközelebbi szabványos méret: 35 mm²)
1/0 AWG ≈ 53.5 mm² (legközelebbi szabványos méret: 50 mm²)
4/0 AWG ≈ 107 mm² (legközelebbi szabványos méret: 120 mm²)

A képlet: mm² = 0.012668 × 92^{((36−AWG)/19.5)}

Az ezen az oldalon ismertetett eljárásokat a Vibromera csapata dolgozta ki, és a helyszínen tesztelte a Balanset-1A segítségével, amely egy hordozható, kétcsatornás kiegyensúlyozó és rezgésanalizátor a helyszíni kiegyensúlyozáshoz.