Công thức tính tiết diện dây dẫn điện

Hiểu như thế nào về tiết diện dây dẫn

Trước khi tìm hiểu về công thức tính tiết diện dây dẫn, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về tiết diện dây dẫn là gì? Tiết diện dây dẫn điện chính là diện tích mặt cắt vuông góc của dây dẫn.

Việc tính toán, lựa chọn kích cỡ tiết diện dây dẫn từ lâu đã được các kỹ sư điện dành sự quan tâm khi thực hiện thiết kế, đưa ra cách đấu nối hệ thống điện cho các công trình điện từ công nghiệp đến những công trình nhà ở dân dụng, nhà hàng, bể bơi, quán café,… Việc tính toán này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí lắp đặt, sử dụng cho người dùng mà còn giúp giảm thiểu một lượng điện năng truyền dẫn.

Công thức tính tiết diện dây dẫn điện

Dưới đây là công thức tính tiết diện dây dẫn điện: S=I/J

• S: là tiết diện dây dẫn, tính bằng mm2  
• I: dòng điện chạy qua mặt cắt vuông, tính bằng Ampe (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

Để có thể tính được, bạn cần quy đổi các trị số công suất về cùng 1 đơn vị theo công thức dưới đây:

• 1kW = 1.000W
• 1HP = 750W. 

Các bạn có thể lựa chọn thiết kế, chất liệu dây dẫn theo từng hạng mục công trình cụ thể cho ngôi nhà của mình bằng cách căn cứ theo công suất chịu tải của từng nhánh điện trong sơ đồ điện.

Để có thể tính toán chính xác, tham khảo bảng tiết diện dây dẫn và dòng điện sau đây:

Tham khảo bảng tra tiết diện dây dẫn theo công suất

Để có thể lựa chọn tiết diện dây dẫn theo công suất, thường thì người ta sẽ căn cứ dựa trên mật độ dòng điện kinh tế và được thực hiện bằng công thức: S= I/JKT

Trong đó:

• S: Là tiết diện dây dẫn (đơn vị tính mm2)
• I: Dòng điện trung bình chạy qua phụ tải, hay còn được biết đến với tên gọi là dòng điện tính toán lớn nhất của đường dây trong điều kiện làm việc bình thường có tính đến sự tăng trưởng phụ tải theo quy hoạch. Đồng thời, không kể đến dòng điện tăng lên do sự cố hệ thống hoặc đôi khi phải cắt điện để sửa chữa các bộ phận trên lưới điện.
• Jkt: Là mật độ của dòng điện kinh tế

Các bạn có thể tham khảo bảng biểu thị của mật độ dòng điện dưới đây:

Dưới đây là một số trường hợp không lựa chọn tiết diện dây điện  tùy theo mật độ dòng điện kinh tế:

• Lưới điện của xí nghiệp hoặc công trình công nghiệp đến 1kV với thời lượng, số giờ phụ tải cực đại đạt mức 5000h.
• Mạng lưới phân phối điện áp lên đến 1kV và lưới chiếu sáng cũng sẽ được lựa chọn theo tổn thất điện áp mà dòng điện cho phép.
• Thanh cung cấp điện áp
• Dây dẫn đến biến trở đặc biệt là loại điện trở khởi động.
• Lưới điện tạm thời cùng lưới điện thường có hạn sử dụng<5 năm.
• Với điều kiện thời tiết khô ráo cùng nhiệt độ môi trường dao động khoảng 25 độ C, áp suất không khí đạt 750 – 760 MmHg, khi đó dây dẫn 3 pha sẽ được bố trí đạt đỉnh của 1 tam giác với giá trị là Uvq thì việc sử dụng công thức tính tiết diện dây dẫn điện 3 pha sẽ được áp dụng theo công thức:

Uvq = 84.m.r.lg a/ r (kV)

Trong đó:

• r là bán kính bên ngoài của dây dẫn.
• a chính là khoảng cách giữa các trục dây dẫn
• m là hệ số xét đến độ xù xì, thô ráp của dây dẫn.
• Đối với dây 1 sợi thì thanh dẫn để lâu ngày trong không khí sẽ được tính là m = 0,93 – 0,98.
• Đối với dây dẫn có nhiều sợi xoắn lấy nhau thì: m = 0,83 – 0,8.

Tham khảo bảng tra dòng điện cho phép của dây dẫn

Bảng tiết diện dây dẫn và dòng điện cho phép của dây dẫn được áp dụng đối với dây dân đang được chôn trực tiếp dưới đất với các thông số lắp đặt như sau:

• Nhiệt trở suất của đất là - 1,2 0Cm/ W
• Nhiệt độ đất khoảng - 150C
• Độ sâu chôn dây là - 0,5m        
• Nhiệt độ hoạt động tối đa của ruột dây dẫn là 700 độ C.

Hệ số hiệu chỉnh của dây dẫn gồm:

• Dòng điện định mức của cáp được chôn trực tiếp trong đất sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ của đất và nhiệt trở suất của đất, trong đó còn phải tính hệ số ghép nhóm cũng như hệ số điều chỉnh theo độ sâu đặt dây cáp,…
• Dòng điện định mức cũng như độ sụt áp của cáp CVV/DTA, CVV/WA của ruột đồng, phần cách điện PVC, phần vỏ PVC có giáp bảo vệ. 
• Đặc biệt, khi lựa chọn dây dẫn, bạn cần chú ý đến sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn để tính toán cho phù hợp.

 Kinh nghiệm lựa chọn tiết diện theo công suất bạn cần biết

Bên cạnh việc tính toán lựa chọn dây dẫn, cáp điện một cách chính xác, bạn cũng cần có kinh nghiệm để lựa chọn dây điện:

Xác định nguồn điện gia đình sử dụng

Yếu tố này sẽ giúp việc xác định dòng điện bạn sẽ là loại 1 pha hay 3 pha khi đưa vào hệ thống. Giống như việc xác định lõi dây điện, nguồn điện cung cấp của người bán là những nguồn điện như thế nào.

Tổng công suất thiết bị tiêu thụ

• Việc sử dụng điện cho các dòng thiết bị điện tử trong nhà, công ty, doanh nghiệp sẽ có sự khác nhau. Do đó, việc tính toán để có được một công suất tiêu thụ tổng thể và nhánh sẽ giúp gia chủ dễ dàng hơn trong việc quyết định đây diện.
• Bên cạnh đó, những thiết bị thường xuyên tiêu thụ lượng lớn điện như tủ lạnh, điều hòa nhiệt độ, máy giặt, lò vi sóng, đèn, quạt, nồi cơm điện, máy bơm nước…khiến bạn cũng cân nhắc khi lựa chọn dây dẫn sao cho phù hợp.

Như vậy, bài viết hôm nay đã chia sẻ đến các bạn công thức tính dây dẫn điện. Hy vọng với những thông tin trên sẽ giúp gia chủ trong việc lựa chọn, tính toán dây dẫn phù hợp với nhu cầu sử dụng của gia đình mình nhé