Cách tính tiết diện dây dẫn điện được tính toán theo công thức sau:
S = I / J
Trong công thức trên:
- S: tiết diện dây dẫn (mm2)
- I: dòng điện chạy qua mặt cắt vuông (A)
- J: mật độ dòng điện cho phép (A/mm2)
Mật độ cho phép (J) của dây đồng thường xấp xỉ 6A/mm2
Mật độ cho phép (J) của dây nhôm thường xấp xỉ 4,5A/mm2
Kinh nghiệm chọn tiết diện dây dẫn
- Căn cứ vào việc xác định thiết bị sử dụng dùng điện 1 pha hay 3 pha và nguồn cấp điện cho công trình. Tại nước ta, nguồn điện dùng cho hộ gia đình thường là nguồn điện 1 pha 2 dây.
- Xác định tổng công suất thiết bị tiêu thụ điện bằng cách tính nôm na tổng của tất cả trị số công suất của các thiết bị tiêu thụ điện trong gia đình. Giá trị này được biểu thị trên các thiết bị tiêu thụ điện (W hoặc kW) như đèn, quạt, tủ lạnh, máy bơm nước,...
Cần quy đổi về cùng 1 đơn vị các trị số công suất theo công thức:
1kW = 1.000W
1HP = 750W
Có thể lựa chọn dây dẫn theo từng hạng mục công trình bằng cách căn cứ vào công suất chịu tải của từng nhánh trong sơ đồ điện.
Dưới đây là bảng tra tiết diện dây dẫn theo dòng điện:
Giá trị cường độ dòng điện được xác định bởi các công thức sau:
Để có bảng tra tiết diện dây dẫn theo công suất, người ta sẽ căn cứ vào mật độ dòng điện kinh tế bằng công thức:
S = I ⁄ jkt
Trong công thức trên:
- S: Là tiết diện dây dẫn (đơn vị tính mm2)
- I: Dòng điện trung bình qua phụ tải. Hay dòng điện tính toán lớn nhất của đường dây trong chế độ làm việc bình thường có tính đến tăng trưởng phụ tải theo quy hoạch, không kể đến dòng điện tăng do sự cố hệ thống hoặc phải cắt điện để sửa chữa bất kỳ phần tử nào trên lưới.
- Jkt: Là mật độ dòng điện kinh tế.
Mật độ dòng điện kinh tế được biểu thị ở bảng sau:
Các trường hợp không lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện kinh tế:
- Lưới điện xí nghiệp hoặc công trình công nghiệp đến 1kV có số giờ phụ tải cực đại đến 5000h.
- Lưới phân phối điện áp đến 1kV và lưới chiếu sáng đã chọn theo tổn thất điện áp cho phép.
- Thanh cái mọi cấp điện áp
- Dây dẫn đến biến trở, điện trở khởi động
- Lưới điện tạm thời và lưới điện có thời gian sử dụng dưới 5 năm.
Một số điều kiện khác quyết định đến việc chọn tiết diện dây dẫn
Điều kiện phát nóng lâu dài
Icpbt ≥ Icb = Ilvmax
Theo đó:
Icpbt: Là dòng điện cho phép bình thường. Giá trị Icpbt được hiệu chỉnh theo nhiệt độ
Icb: Dòng điện cưỡng bức
Ilvmax: Dòng điện làm việc cực đại
Điều kiện vầng quang
Uvq ≥ Udmht
Trong đó:
Uvq: Điện áp tới hạn có thể phát sinh vầng quang
Udmht: Điện áp định mức của hệ thống
Trong điều kiện thời tiết sáng, khô ráo, nhiệt độ xung quanh là 25 độ C, áp suất không khí đạt trong khoảng 750 - 760 mmHg, khi đó dây dẫn ba pha được bố trí trên đỉnh của một tam giác (có giá trị Uvq) thì sử dụng công thức sau:
Uvq = 84.m.r.lg a/r (kV)
Trong đó:
r: bán kính ngoài của dây dẫn
a: khoảng cách giữa các trục dây dẫn
m: hệ số xét đến độ xù xì của dây dẫn
Đối với dây một sợi: thanh dẫn để lâu ngày trong không khí m = 0,93 – 0,98
Đối vối dây nhiều sợi xoắn lấy nhau: m = 0,83 – 0,8
Một số yếu tố khác ảnh hưởng tới việc lựa chọn dây dẫn đó là:
Dòng điện định mức ở một thiết bị điện, điện tử là giới hạn cho phép của dòng điện trong thiết bị đó.
Ở dây dẫn, khi có dòng điện chạy qua dây dẫn, do dòng điện sinh nhiệt nên dây dẫn sẽ nóng lên. Trường hợp nhiệt độ của dây vượt quá mức chịu đựng cho phép thì sẽ dẫn đến hiện tượng cháy, hỏng dây dẫn.
Để tránh hiện tượng trên xảy ra cần lựa chọn dây dẫn điện có tiết diện ruột dẫn lớn hơn.
Sụt áp là hiện tượng đo điện áp đầu nguồn cao hơn điện áp cuối nguồn do điện áp bị mất do điện trở của dây tải. Độ sụt áo phụ thuộc vào các yếu tố:
- Dòng điện tải
- Hệ số công suất
- Chiều dài cáp
- Điện trở cáp
- Điện kháng cáp.
- Dòng điện ngắn mạch;
- Cách lắp đặt;
- Nhiệt độ môi trường hoặc nhiệt độ đất.
Bảng tra dòng điện cho phép của dây dẫn đối với dây điện chôn trực tiếp trong đất
Thông số lắp đặt :
- Nhiệt trở suất của đất - 1,2 0Cm/W
- Nhiệt độ đất - 150C
- Độ sâu chôn dây - 0,5m
- Nhiệt độ làm việc tối đa của ruột dẫn là 700C
Hệ số hiệu chỉnh:
- Dòng điện định mức của cáp chôn trực tiếp trong đất phụ thuộc vào nhiệt độ đất và nhiệt trở suất của đất, hệ số ghép nhóm, hệ số điều chỉnh theo độ sâu đặt cáp…
- Dòng điện định mức và độ sụt áp của cáp CVV/DTA , CVV/WA ruột đồng , cách điện PVC, vỏ PVC có giáp bảo vệ.
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 đối với đi trong ống đơn tuyến chôn trong đất
Thông số lắp đặt:
- Nhiệt trở suất của đất - 1,20Cm/W
- Nhiệt độ đất - 150C
- Độ sâu chôn cáp - 0,5m .
- Nhiệt độ làm việc tối đa của ruột dẫn là 700C
Dòng điện định mức và độ sụt áp của cáp CVV/DTA, CVV/WA ruột đồng, cách điện PVC, vỏ PVC, có giáp bảo vệ, đi trong ống đơn tuyến chôn trong đất.
2 cáp : ống tiếp xúc nhau |
3 cáp: ống xếp theo hình ba lá tiếp xúc nhau |
|||||||
Dòng điện định mức |
Độ sụt áp |
Dòng điện định mức |
Tiết diện ruột dẫn |
1 lõi |
2 lõi |
3 và 4 lõi |
Độ sụt áp |
|
mm2 |
A |
mV |
A |
mV |
A |
mV |
A |
mV |
1,5 |
30 |
34 |
28 |
27 |
26 |
29 |
22 |
25 |
2,5 |
41 |
22 |
35 |
16 |
34 |
17 |
29 |
15 |
4 |
59 |
12 |
48 |
10.5 |
45 |
11 |
38 |
9,5 |
6 |
69 |
10 |
60 |
7.0 |
57 |
7,4 |
48 |
6,4 |
10 |
90 |
5.0 |
84 |
4.0 |
76 |
4,4 |
64 |
3,8 |
16 |
114 |
3.4 |
107 |
2.6 |
98 |
2,8 |
83 |
2,4 |
25 |
150 |
2.0 |
139 |
1.6 |
129 |
1,7 |
107 |
1,5 |
35 |
175 |
1.4 |
168 |
1.2 |
154 |
1,3 |
129 |
1,1 |
50 |
216 |
1,0 |
199 |
0,88 |
183 |
0,94 |
153 |
0,82 |
70 |
262 |
0,76 |
241 |
0,66 |
225 |
0,66 |
190 |
0,57 |
95 |
308 |
0,61 |
282 |
0,53 |
271 |
0,49 |
228 |
0,42 |
120 |
341 |
0,54 |
311 |
0,47 |
309 |
0,40 |
260 |
0,35 |
150 |
375 |
0,48 |
342 |
0,42 |
346 |
0,34 |
292 |
0,29 |
185 |
414 |
0,44 |
375 |
0,38 |
393 |
0,29 |
331 |
0,25 |
240 |
463 |
0,40 |
419 |
0,34 |
455 |
0,24 |
382 |
0,21 |
300 |
509 |
0,37 |
459 |
0,32 |
510 |
0,21 |
428 |
0,18 |
400 |
545 |
0,34 |
489 |
0,30 |
574 |
0,19 |
490 |
0,17 |
500 |
585 |
0,32 |
523 |
0,28 |
- |
- |
- |
- |
630 |
632 |
0,30 |
563 |
0,26 |
- |
- |
- |
- |
800 |
662 |
0,28 |
587 |
0,25 |
- |
- |
- |
- |
1000 |
703 |
0,27 |
621 |
0,23 |
- |
- |
- |
- |