เครื่องมือวิศวกรรมฟรี
เครื่องคำนวณพื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิล
กำหนดขนาดสายไฟที่ถูกต้อง (mm²) โดยพิจารณาจากกระแสไฟฟ้า ความยาวสายเคเบิล แรงดันไฟฟ้า และแรงดันตกคร่อมที่ยอมรับได้ ระบบจะปัดขึ้นเป็นขนาดมาตรฐาน IEC ที่ใกล้ที่สุดโดยอัตโนมัติ.
ผลลัพธ์
สูตรคำนวณพื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิล
พื้นที่หน้าตัดตัวนำขั้นต่ำที่ต้องการเพื่อให้แรงดันตกคร่อมอยู่ภายในค่าที่ยอมรับได้คือ:
- k — ตัวประกอบของระบบ: 2 สำหรับ AC เฟสเดียวและ DC, √3 สำหรับ AC สามเฟส
- ρ — ค่าความต้านทานจำเพาะของตัวนำ (Ω·mm²/m): Cu = 0.0175, Al = 0.0283
- I — กระแสไฟฟ้า (A)
- L — ความยาวสายเคเบิลแบบทางเดียว (เมตร)
- Vdrop — แรงดันตกคร่อมที่ยอมรับได้ (V)
แรงดันตกที่ยอมรับได้
แรงดันตกจริง
เมื่อขนาดสายเคเบิลมาตรฐาน Aมาตรฐาน ได้รับเลือก:
ขนาดสายเคเบิลมาตรฐาน (IEC 60228)
| มม.² | AWG (โดยประมาณ) | มม.² | AWG (โดยประมาณ) |
|---|---|---|---|
| 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 |
ตัวอย่างการปฏิบัติ
ที่ให้ไว้: I = 10 A, L = 30 m, V = 230 V, แรงดันตกสูงสุด = 3%, ทองแดง
Vdrop(allowed) = 230 × 3/100 = 6.9 โวลต์
A = 2 × 0.0175 × 10 × 30 / 6.9 = 1.52 มม.²
ขนาดมาตรฐาน: 2.5 มม.² (ปัดเศษขึ้น)
V ที่เกิดขึ้นจริงdrop = 2 × 0.0175 × 10 × 30 / 2.5 = 4.2 V = 1.83%
⚠️ หมายเหตุ: เครื่องคำนวณนี้จะเลือกขนาดสายเคเบิลโดยพิจารณาจากแรงดันตกคร่อมเท่านั้น โปรดตรวจสอบเสมอว่าขนาดสายเคเบิลที่เลือกนั้นตรงตามข้อกำหนดด้านความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้า (แอมแปร์) ตามมาตรฐานรหัสไฟฟ้าท้องถิ่น (เช่น IEC 60364, NEC) ด้วย.
พื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิลคำนวณได้ด้วยสูตร: A = (k × ρ × I × L) / Vdrop, โดย k คือตัวประกอบของระบบ (2 สำหรับระบบเฟสเดียว/DC, √3 สำหรับระบบสามเฟส), ρ คือสภาพต้านทานไฟฟ้าของตัวนำ, I คือกระแสไฟฟ้า, และ L คือความยาวสายเคเบิลเฉพาะขาไป.
ควรปัดค่าที่คำนวณได้ขึ้นเป็นขนาดมาตรฐาน IEC 60228 ถัดไป เพื่อให้แรงดันตกจริงอยู่ภายในขีดจำกัด.
แรงดันตกที่มากเกินไปทำให้อุปกรณ์ได้รับแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าค่าพิกัด ซึ่งทำให้เกิด:
- มอเตอร์ร้อนเกินไปและแรงบิดลดลง
- แสงไฟหรี่ลงหรือกะพริบ
- อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความไวสูงทำงานผิดปกติ
- การสูญเสียพลังงานในสายเคเบิลเพิ่มขึ้น
ข้อกำหนดทางไฟฟ้าส่วนใหญ่ (IEC 60364, NEC) แนะนำให้รักษาแรงดันตกจากจุดจ่ายไฟถึงโหลดให้ต่ำกว่า 3–5%.
ทองแดง (ρ = 0.0175 Ω·mm²/m) มีสภาพต้านทานไฟฟ้าต่ำกว่าอะลูมิเนียม (ρ = 0.0283 Ω·mm²/m) จึงทำให้สายทองแดงใช้พื้นที่หน้าตัดเล็กกว่าสำหรับกระแสไฟฟ้าเท่ากัน อย่างไรก็ตาม:
- ทองแดง: นำไฟฟ้าได้ดีกว่า ขนาดเล็กกว่า เข้าหัวสายได้ง่ายกว่า อายุการใช้งานยาวนานกว่า
- อะลูมิเนียม: น้ำหนักเบากว่า (~30% ของน้ำหนักทองแดง) ราคาถูกกว่าอย่างมาก เป็นที่นิยมสำหรับการจ่ายกำลังไฟฟ้าขนาดใหญ่
สำหรับความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าเท่ากัน อะลูมิเนียมต้องมี พื้นที่หน้าตัด 1.6× ของทองแดงโดยประมาณ.
ขนาดพื้นที่หน้าตัดมาตรฐานของสายเคเบิลตาม IEC 60228 ได้แก่:
- เล็ก: 0.75, 1.0, 1.5, 2.5, 4, 6 mm²
- กลาง: 10, 16, 25, 35, 50 mm²
- ใหญ่: 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300 mm²
ปัดพื้นที่หน้าตัดที่คำนวณได้ขึ้นเป็นขนาดมาตรฐานถัดไปเสมอ — ห้ามปัดลง.
ค่าการแปลง AWG เป็น mm² ที่ใช้กันทั่วไป:
- 14 AWG ≈ 2.08 mm² (ขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด: 2.5 mm²)
- 12 AWG ≈ 3.31 mm² (ขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด: 4 mm²)
- 10 AWG ≈ 5.26 mm² (ขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด: 6 mm²)
- 8 AWG ≈ 8.37 mm² (ขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด: 10 mm²)
- 6 AWG ≈ 13.3 mm² (ขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด: 16 mm²)
- 4 AWG ≈ 21.2 mm² (ขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด: 25 mm²)
- 2 AWG ≈ 33.6 mm² (ขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด: 35 mm²)
- 1/0 AWG ≈ 53.5 mm² (ขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด: 50 mm²)
- 4/0 AWG ≈ 107 mm² (ขนาดมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด: 120 mm²)
สูตรคือ: mm² = 0.012668 × 92((36−AWG)/19.5)
ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในหน้านี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบภาคสนามโดยทีมงาน Vibromera โดยใช้ Balanset-1A ซึ่งเป็นเครื่องบาลานซ์และเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบสองช่องสัญญาณชนิดพกพา สำหรับการบาลานซ์โรเตอร์หน้างาน
เครื่องมือและซอฟต์แวร์การถ่วงสมดุลหน้างานระดับมืออาชีพ ใช้งานในกว่า 50 ประเทศสำหรับงานบำรุงรักษาอุตสาหกรรม.
