Bestimmung des Laststroms des Kabels (Kernleistung)

1. Positive Beziehung zwischen Laststrom und Querschnittsfläche

• Strom erzeugt durch den Leiter Widerstandswärme ($Q=I^{2}Rt$Je größer die Querschnittsfläche, desto kleiner der Leiterwiderstand ($R=\rho L/S$，$\rho$für den Widerstand,$L$für die Länge,$S$für die Querschnittsfläche), je größer der durchlaufende Strom zulässig ist.

• Beispieldaten(Kupferkernkabel, Umgebungstemperatur 25 °C):

  Querschnittsfläche (mm²)	Einkernkabelleistung (A)	Entsprechende Leistung (220V, kW)
  1.5	12~15	2.6~3.3
  16	80~90	17.6~19.8
  95	260~280	57.2~61.6

2. Überlastschutz und Übereinstimmung der Querschnittsfläche

• Der Nennstrom des Schaltbrechers / Sicherungsgerätes muss mit dem Kabelquerschnitt übereinstimmen:

• Beispiel: Ein 2,5 mm²-Kabel (Laststrom 20A) muss mit einem 16A- oder 20A-Unterbrecher ausgestattet sein. Wenn ein 32A-Unterbrecher zwangsläufig angeschlossen wird, verbrennt das Kabel bei Überlastung zuerst, anstatt der Unterbrecher zu starten.

Spannungsabfall, der das Kabel beeinflusst (Stromversorgungsstabilität)

1. Beziehung der Formel zur Berechnung des Spannungsabfalls zur Querschnittsfläche

• Spannungsabfall ($\Delta U$Formeln:$\Delta U=I\times (2L\times \rho /S)$Unter ihnen$2L$für die Länge der Rückreise.

• Schlussfolgerungen: Querschnittsfläche$S$Je größer, desto kleiner der Spannungsabfall, geeignet für die Langstreckenversorgung.

• Fälle380V Dreiphasenmotor, 100 Meter vom Verteilerbox entfernt, Laststrom 50A:

• Optional für 10 mm² Kabel:$\Delta U\approx 5.2V$(Spannungsverlust 1,3%)

• Wahl eines 6 mm² Kabels:$\Delta U\approx 8.7V$(Spannungsverlust von 2,2%) kann zu Schwierigkeiten beim Motorstart führen.

Mechanische Festigkeit und Flexibilität des Verbindungskabels (physikalische Eigenschaften)

1. Mechanische Festigkeit: Je größer die Querschnittsfläche, desto stärker die Zug- / Druckbeständigkeit

• Kabel mit großen Schnittflächen (z. B. über 35 mm²) werden häufig in der Außenanbindung oder bei schweren Maschinen verwendet, da die Leiter „dicker“ sind und nicht leicht von außen gezogen werden.

• Beispielsweise: Baustelle Turm hängen Kabel muss 16 ~ 25 mm² Gummi Kabel wählen, um zu vermeiden, dass das Kabel aufgrund des Eigengewichts oder der Schwingung zu einem Leiterbruch führt.

2. Flexibilität: Je größer der Querschnitt, desto weniger Biegeflexibilität

• Siehe die Antwort im Vorfeld: Kleine Schnittflächen (z. B. 1,5 mm²) der Leiter sind meist fein gewinkt, ähnlich wie "weiches Seil"; Große Schnittflächen (z. B. 50 mm²), geringe Anzahl an Leitern, dicker Durchmesser und größerer Radius bei der Biegung (z. B. R≥10D).

4. Bestimmung der Kosten und des Platzes für das Kabel (Wirtschaftlichkeit und Installationsanpassung)

1. Nichtlineares Verhältnis zwischen Kosten und Querschnittsfläche

• Kupferpreise machen 70% ~ 80% der Kabelkosten aus, verdoppeln die Querschnittsfläche und verdoppeln die Menge an Kupfer, aber die Kosten für Isolierungs- / Schutzmaterialien erhöhen sich begrenzt.

• Kosten-Verhältnis-Empfehlungen：

• Kleine Leistung für kurze Entfernungen (z. B. Beleuchtung): 1,5 bis 2,5 mm²;

• Lange Entfernungen mit hoher Leistung (z. B. in der Werkstatt): Vorzugsweise verwenden Sie Kabel mit großem Schnittbereich, um den Spannungsabfall zu reduzieren, um Ausrüstungsfehler aufgrund von unzureichender Spannung zu vermeiden.

2. Platzbeschränkungen setzen

• Bei der Durchleitung darf die gesamte Schnittfläche des Kabels (einschließlich der Isolationsschicht) 40% des Innendurchmessers des Kabels nicht überschreiten:

• Beispiel: 20 mm PVC-Rohr tragen bis zu 3 4 mm² Kabel (einzelne Durchmesser von etwa 6 mm, Gesamtfläche ≈ 3,14 × 3² × 3 = 84,78 mm², Leitungsschnittsfläche ≈ 314 mm², 27%); Wenn Sie drei 16 mm² Kabel tragen (ein Durchmesser von etwa 10 mm), ist die Gesamtfläche ≈ 3,14 × 5 m² × 3 = 235,5 m², was 75% ausmacht, was zu einer schlechten Wärmeabkühlung führt, die den Standard übersteigt.

5. Auswirkungen auf die Wärme- und Temperaturklasse des Kabels (Sicherheit)

1. Gleichgewicht zwischen Querschnittsfläche und Abkühlungseffizienz

• Große Schnittfläche Kabel, obwohl der Widerstand klein ist, aber der Durchmesser ist groß, die Wärmeabkühlungsfläche ist relativ klein (Oberfläche / Volumenverhältnis sinkt), muss mit einer höheren Temperaturbeständigkeit Isolierungsmaterial ausgestattet werden:

• Kleine Schnittfläche (≤6 mm²): häufig verwendete PVC-Isolierung (Temperaturbeständigkeit 70 ℃);

• Große Schnittfläche (≥16 mm²): Vernetztes Polyethylen (XLPE, 90 °C) oder Silikonkautschuk (180 °C), um eine Alterung der Isolierung durch schlechte Wärmeabkühlung zu vermeiden.

2. Korrektur des Temperatur-Laststroms

• Wenn die Umgebungstemperatur über 25 ° C liegt, muss der Laststrom mit dem Korrekturkoeffizienten (K) multipliziert werden. Je größer die Querschnittsfläche ist, desto deutlicher ist der Rückgang des K-Wertes:

• Beispiel: Bei 40 °C sank der Laststrom von 90A auf 78,3A bei einem 16 mm ² Kabel K = 0,87, während der Laststrom von 20A auf 18,2A bei einem 2,5 mm ² Kabel K = 0,91 sank.

6. Auswahllogik für verschiedene Anwendungsszenarien (praktische Anwendung)

1. Typische Fälle, bei denen die Querschnittsfläche je Szene abgestimmt wird

• Zuhause Verkabelung：

• Beleuchtung: 1,5 mm² (Laststrom 15A, um die Anforderungen an LED-Leuchten zu erfüllen);

• Klimaanlage / Wasserheizung: 4 mm² (Laststrom 32A, geeignet für 2-3 PS Klimaanlage).

• Industrieszene：

• Kleinmotor (1,5 kW): 3 x 2,5 mm² Kabel;

• Große Wasserpumpe (75 kW): 3 x 50 mm² + 1 x 25 mm² Kabel (3-Phasen-Fünf-Leiter).

• Mobile Geräte：

• Handbohrer: 3 x 1,5 mm² Gummikabel (Typ YZ), das Flexibilität und Lastfluss in Einklang bringt;

• Hafenkran: 3 x 35 mm² + 1 x 16 mm² schweres Kabel (Typ YC), das eine gewisse Biegung erlaubt, aber eine feste Befestigung erfordert.

Zusammenfassung: "Vierdimensionales Entscheidungsmodell" der Leitercurzfläche

1. Elektrische NachfrageLaststrom, Spannungsabfall, ob die Geräteleistung und die Entfernung erfüllen;

2. Mechanische BedingungenAuflage (fest / beweglich), Biegefrequenz, Anforderungen an Flexibilität;

3. UmweltfaktorenTemperatur und Abkühlungsbedingungen bestimmen die Temperaturbeständigkeitsklasse der Isolation;

4. 成本限制Unter Sicherheitsbedingungen vermeiden Sie die Verschwendung von "Mala Wagen".