עבור לתוכן
  • צור חשבון
  • מי אנחנו?

    שלום אורח/ת!

     
    שים לב - על מנת להשתתף בקהילה שלנו, להגיב ולפתוח דיונים חדשים, עליך להצטרף כחבר רשום.

    החברים שלנו נהנים מיתרונות רבים, כולל היכולת להשתתף בדיונים, להנות מהגרלות ומבצעים לחברי האתר, ולקבל מידי שבוע את התכנים הבולטים שלנו ישירות במייל.

    לא אוהבים שמציקים לכם במייל? ניתן להירשם לאתר אך לוותר על הרישום לעידכוני המייל השבועיים.

ארכיון

דיון זה הועבר לארכיון ולא ניתן להוסיף בו תגובות חדשות.

signed.incognito

שאלות על עובי כבלים והזרם שניתן להעביר דרכם באופן רציף.

Recommended Posts

שלום לכולם,

הרצתי לא מעט חיפושים בגוגל לפני שפתחתי את הנושא ובעיקר יצאתי מבולבל.

אני מבין שחוטי חשמל(ללא הבידוד) מגיעים בגדלים שונים.

לפני כמה ימים שאלו אותי בחנות אם אני רוצה כבל מעריך עם חוטים של 2.5 או 4, האם מדובר בקוטר, בשטח החתך או בתקינה?

מהחיפושים שהרצתי הבנתי שבארצות הברית יש תקינה, AWG שרצה מ-000(הכי גדול) וככל שהמספרים עולים ככה העובי יורד.

האם יש תקיהנ ארופאית(שהיא גם הישראלית?) שרצה במקביל?

מעבר לזה, ברגע שאבין איך "מסמנים:" כל חוט חשמלי, הייתי רוצה לדעת מה הזרם שניתן להעביר דרכו.

בתודה מראש לעונים.

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

יש תקן למוליכים

יש מוליכי נחושת שזורים

יש מוליכי נחושת יחידים

יש מוליכי אלומיניום

מוליך נחושת עם שטח חתך 4 מ"מ זרם מתמיד מקסימלי 28 אמפר

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

תודה על התשובה המפורטת!

עוד מספר שאלות

למה משמשים מוליכי נחושת שזורים בניגוד ליחידים.?

מה קןרה אם מנסים להעביר זרם גדול יותר מהזרם האפשרי, האם זה יביא להרס המוליך במידי או שההרס יקח זמן?

לגבי הטבלה שצירפת מתוך הספר

אני מבין עכשיו שמדובר בשטח חתך. אם אני מסתכל על הטבלה פה(למשל)

http://www.powerstream.com/Wire_Size.htm

האם יש תקינה עולמית אחידה? כי לי הטבלה האמריקאית אין באמת ירך AWG שמתאים ל-4mm שטח חתך.

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

כבל חשמל רגיל מהסוגים שנמצאים בחומרי בניין מיועד לטמפ' 70C ולא 90C

הטבלה הנכונה מהספר היא 70.1 במקרה שהכבל/חוטים נמצא בתעלה בקיר

cu70_1.jpg

או 70.3 במקרה של כבל שנמצא באוויר הפתוח (והכוונה היא לאוויר פתוח ממש, לא מתחת לשטיח / מאחורי מדפים / וכו)

cu70_3.jpg

כבלים שזורים מיועדים להיות גמישים יותר, לכבל של מכשיר חשמל שהמשתמש מזיז ממקום למקום

כבל שמותקן קבוע במקום כלשהוא יכול להיות אם מוליכים קשיחים או גמישים. "כבל ירוק" N2XY שמיועד להתקנות קבועות (והוא מוגן טוב יותר מכבל לבן כי יש לו בידוד חיצוני קשיח יותר) מגיע אם מוליכים קשיחים לכן במציאות התקנות קבועות שנעשו אם הכבל הנכון יהיו אם מוליכים קשיחים

במקרה של העמסת יתר, הפלסטיק - של הכבל עצמו, ושל חיבורים שונים וכו' שאליהם הוא מחובר מגיע לטמפ' גבוהה. ואז :

- הוא נמס והמוליכים שהוא מבודד צפים אחד לקראת השני עד שקורה קצר

- הוא מתחיל להתכווץ ולחשוף את המוליך, עד שקורה קצר או סיכון שמשהוא יגע בו ויגרום לקצר

- הוא משנה את ההרכב הכימי שלו ומשחרר חומרים שחלק מהם מוליכים חשמל כמו פחמן. השכבה של הפלסטיק שהיה מבודד להופך נגד שמוליך זרם קטן ומתחמם בעצמו (בלי קשר להתחממות של המוליכים אלא בנוסף אליהם), עד שהוא עולה באש

- הוא משנה את ההרכב הכימי שלו ומשחרר חומרים שמגיבים אם הנחושת של הכבל או ציפויים מתכתיים בחיבורים שאליהם הוא מתחבר, וגורמים לקורוזיה. החיבור שעכשו אכול מקורוזיה מתחיל להתלהט לטמפ' הרבה יותר גבוהות ומעלה באש את החומרים מהפירוק של הפלסטיק

בקיצור, כמה דרכים שונות שבהן זרם גבוה על כבל דק מידי יכול לשרוף לך את הבית. ככל שהזרם גבוה יותר והכבל נמצא בשימוש לאורך זמן ארוך יותר, התהליכים יקרו מהר יותר

נחושת, אלומיניום וחומרי בידוד הם אותם חומרים בכל כדור הארץ. כבלים מאותו סוג ובאותם תנאים אמורים להחזיק את אותו זרם. תקנים של מדינות שונות יכולים לפרט כבלים ביחידות מידה שונות או לקחת מקדמי ביטחון שונים אבל זה ההבדל המשמעותי היחיד

אם אתה רוצה להשוות לזרמים המותרים על פי התקן האמריקאי עליך להשוות לטבלאות בתקן האמריקאי (ספר ה NEC) ולא בעמוד שקישרת אליו

מהזרמים שיש בטבלה נראה שהעמוד שקישרת מדבר בעיקר על עובי מוליכי חשמל, שנמצאים על מבודדים קראמיים/זכוכית/composite על עמודי חשמל - שבהם בחלק מהמקרים יש שיקולים של נפילות מתח ולכן הזרם המותר המקס' דיי נמוך, ובמקרים אחרים אין בעיה של נפילת מתח ולכן הזרם המותר גבוה במיוחד (על המוליכים אין בידוד ולכן הם יכולים לעבוד בטמפ' גבוהות בהרבה מכבלים שיש להם בידוד)

טבלה שיש בה נתונים רלוונטיים יותר למוליכים בבית על פי התקן האמריקאי :

https://en.wikipedia.org/wiki/AWG#Tables_of_AWG_wire_sizes

וניתן לראות שהזרם המותר שם לכבלים בגדלים שונים דיי דומה לתקן הישראלי. שים לב שגם הטבלה שם מכסה את ערך הזרם המקס' המותר ולא את ערך המאמת שצריך כדיי להגן על הכבל

ערך המאמת חייב להיות לפי העמודה המתאימה (האחרונה) בטבלה בספר ולא לפי הזרם המקס' התיאורטי המחושב לכבל עצמו

המאמת מאפשר מעבר של זרם גבוה יותר ממה שכתוב עליו - למשל כבל של 1.5mm2 שיכול להחזיק 18A תיאורטיים, אמור להיות מוגן על ידיי מאמת של 10A ולא 16A (המאמת של 16A יכול לאפשר לזמן ארוך מידי זרם שעובר את ה 18A ולכן לא מגן אל הכבל)

גם בתקן האמריקאי, המאמתים המותרים לכבלים של 14 AWG ו 12 AWG (שהם 2 הגדלים הנפוצים בבתים) הם 15A ו 20A בהתאמה למרות שהזרם המקס' התאורטי לכבלים עצמם הוא 20A ו 25A בהתאמה

בבתים לפעמים חשמלאים עושים "הנחות" בהשוואה למה שכתוב בטבלאות. הכבל שמקבל את רוב ההתעללות הוא 2.5mm2, שלפעמים מחברים אותו על מפסקים של 25A ויותר

אלה לא דברים שמותר לעשות, מה שכתוב בטבלאות הוא מקס' מוחלט ואין הנחות "במערכת חשמל של בית". למרות שלכמה חשמלאים נדמה שיש

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

11010010110,

תודה רבה על הפירוט.

אם אני מבין נכון כבל קשיח וכבל שזור מספקים את אותו הזרם ההבדל הוא בגמישות ואני מתאר לעצמי שכבל שזור יהיה יקר יותר מכבל קשיח.

זרם מקסימלי הוא בעצם מקדם הבטיחות של הכבל, כלומר זרם שהכבל יכול לעמוד בו לפרק זמן קצר אבל לאורך זמן יהרוס את הכבל?

מה קורה עם זרם DC?

הידע שלי בחשמל רחוק מלהיות במקום שהיייתי רוצה שיהיה :) אבל אם אני מבין נכון בשקע יש לנו זרם חלפי של 220V-230V משמע בכל רגע נתון אפשר להעביר דרך כבל של 4 20A מה שמתורגם להספק של 4400W-4600W מה בעצם משתנה אם מעבירים זרם DC?\ף אפשר להעביר A גבוה יותר בלי לפגוע בכבלים?

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

לכבל יש קיבול תרמי ויש מעבר חום החוצה ממנו. 2 אלה קובעים כמה זמן יקח עד שהוא יגיע לטמפ' שבה קורה נזק. למשל, ניתן להעביר גם 50A בכבל 1.5mm^2 במשך כמה שניות, ולא יקרה כלום כי הוא לא מספיק להתחמם

העמודות האמצעיות בטבלה של התקן הישראלי אומרות מה הזרם הקבוע התיאורטי המקס' שהכבל יכול לעמוד בו, ועד כמה שאני הבנתי - כשהוא על הגבול בטמפ' שבה קורה נזק

למאמתים (מפסקי הגנה) לוקח זמן לקפוץ כשעוברים את הזרם המקס' שלהם

curves.png

למשל לפי הגרף, האם המאמת המתאים לכבל של 1.5mm^2 הוא 16A או 10A ?

הכבל יכול להחזיק 18A לכן המאמת המתאים הוא 16A נכון ?

16A : ב 20A הקווים הולכים לכיוון ה 300 דקות, שהם 5 שעות. גם אם לכבל יקח זמן ארוך להתחמם (בזרם שגבוה ב 2A מהמקס' - לא משמעותית), הכבל עדיין יעמוד שעות בטמפ' שבהן הבידוד שלו נהרס באיטיות והמאמת עדיין לא קופץ

10A : ב 20A הוא יקפוץ תוך פחות מדקה. גם ב 18A (שהוא כביכול יכול להחזיק ללא הגבלת זמן, אבל בצורה גבולית) המאמת יקפוץ תוך דקה ויגן על הכבל

(לפי הטבלאות המאמת המתאים הוא 13A, אבל אין מאמת כזה לכן יש לקחת את הנמוך יותר)

הזרם בטבלאות הוא RMS

גם המתח בשקע כפי שאנחנו מכירים אותו הוא RMS. מתח ה peak בין הפאזה והניוטראל בנקודת המקס' של הגל הוא 310/325/340V בהתאמה למתחי RMS של 220/230/240V

כך שכל מה שתחשב בשביל AC (אם נתוני ה RMS) נכון באותה מידה ל DC

מה שכן, ההתנהגות של מפסקים וכו' ב DC שונה מההתנהגות ב AC. מפסק (סתם מפסק הדלקה/כיבוי, לא מאמת) שבנוי ל 16A 250V ב AC, יכול למשל להחזיק רק כמה עשרות V וכמה A בודדים ב DC. במעגלים שעוברים בהם כמה A ויותר, יש לבחור מפסקים מתאימים, שמיועדים ספציפית ל DC, כשעובדים אם DC

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

אבל אם נסתכל מנקודת מבט של הספק.

בזרם חלפין (אם אני מבין נגון)המתח קופץ בין +220V ל 220V- בתדירות של 50(או 60 אני כבר לא זוכר) בשניה. ניקח כבל ששטח החתך שלו הוא 4 שמסוגל לספק 4400W בכל רגע נתון בלי להגיע לטמפרטורה מסוכנת.

אם אקח את אותו הכבל ואחבר אותו למתח DC של 20V, האם עדיין אהיה מוגבל ל-20A או שאהיה מוגבל לזרם של 4400/20=220A

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

המתח לא קופץ בין +220 ו -220V, הוא קופץ בין +310 ו -310V. מכיוון שהוא לא נמצא כל הזמן בערך המוחלט המקס' אלא בין 0 והמקס', "בממוצע הוא חלש יותר מהמקס'", וזה המשמעות של RMS

בכמה חלש יותר ?

נניח שיש מנורת ליבון שאתה מחבר למתח הזה. היא דולקת בעוצמה בינונית כלשהיא, כמובן חלש יותר מאם היית נותן לה 310V קבוע (או גל ריבועי של 310V AC, כלומר, שנמצא תמיד בערך מוחלט של 310V ורק מחליף סימן 50 פעמים בשניה בקפיצה חדה)

אם תחבר את המנורה הזאת ל DC, תמצא שב 220V DC היא דולקת באותה עוצמה כמו בחיבור לשקע

לא תמיד מה שמשנה הוא מתח ה RMS. אם למשל במקום מנורת ליבון תיקח מנורת CFL ("מנורה חסכונית") שמיועדת לעבוד על 220V AC ותחבר לה 220V DC, היא יכולה לדלוק חלש או לא לעבוד בכלל. אם אתה רוצה להדליק אותה מ DC תצתרך לתת לה 310V DC

מבנה הכבל, איפה הוא נמצא, והשימוש בו משפיעים על המתח והזרם :

- שטח חתך וסוג המוליך (נחושת או אלומיניום) משפיע על הזרם המקס' שניתן להעביר בכבל

- עובי וסוג החומר החומר המבודד (סוגים שונים של פלסטיק, סיליקון, גומי+בד, ....) משפיע על המתח המקס' שניתן לחבר לכבל (והוא יכול להיות שונה ב AC וב DC בגלל תופעות שונות שקשורות לתגובות כימיות בפלסטיק)

- סוג החומר המבודד משפיע על הטמפ' המקס' שבה עדיין לא קורה לו כלום ומכאן על הזרם המקס' שניתן להעביר בכבל (לכן בספר יש טבלאות לכבלים של 70C ו 90C. קיימים גם כבלים שיכולים לעבוד בטמפ' הרבה יותר גבוהות)

- המקום שבו הכבל מותקן משפיע על כמה האוויר שמסביב לכבל יכול לקרר אותו, ולכם גם משפיע על הזרם המקס' שניתן להעביר בכבל (לכן למשל 2 הטבלאות השונות שאני הבאתי, בשביל אותו כבל אם הוא בתעלה בתוך קיר או באוויר הפתוח)

- בכבל תלת פאזי יש 3 או 4 מוליכים שמתחממים ונמצאים אחד לייד השני, ובכבל חד פאזי יש 2, מה שאומר שכבל תלת פאזי נמצא יותר בבעיה מבחינת התחממות בהשוואה לכבל חד פאזי. לכן גם יש לו עמודות שונות בטבלה

בכללי : נניח שיש לך כבל 12AWG, שעל פי ה NEC עליך להגן עליו אם מפסק אוטומטי של 20A, מה שאומר שלאורך זמן תרצה להעביר בו לכל היותר 20A (אחרת המפסק יקפוץ במוקדם או במאוחר)

ב 220V AC (בארץ) הכבל יוכל להעביר 20*220 = 4400W

ב 110V AC (באמריקה) אותו כבל יוכל להעביר 110*20 = 2200W

אותו כבל, אותו זרם, לא אותו מתח

ב 220V DC אותו דבר כמו ב 220V AC

ב 110C DC אותו דבר כמו ב 110V AC

אין הבדל בין AC RMS ו DC

ב 24V אותו כבל יוכל להעביר 24*20 = 480W

ב 12V אותו כבל יוכל להעביר 20*12 = 240W

קח למשל את הספק של המחשב שלך. לפישוט, נניח שהרכיב היחיד בתוך המחשב שצורך חשמל הוא המעבד, ההספק שלו הוא 90W, והיעילות של הלוח והספק הם 100%. אנרגיה לא נוצרת ולא נכעלמת לכן (תחת ההנחה שאין הפסדים) אותו הספק אמור להגיע כל הדרך מהשקע למעבד

ההספק, 90W, מגיע מהשקע במתח 240V, עובר דרך הספק ומגיע ללוח במתח 12V, עובר דרך ממיר המתח בלוח ומגיע לסוקט במתח 1.2V, ומשם מגיע למעבד

הזרם שמגיע מהשקע לספק : 90W / 240V = 0.375A

הזרם שמגיע מהספק ללוח : 90W / 12V = 7.5A

הזרם במוליכים של הסוקט בלוח : 90W / 1.2V = 75A

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

תודה על הפירוט,

אני אנצל את ההזדמנות ואסטה קצת מהנושא המקורי.

מאיפה הערך של +310 ו 310- אני קצת מתקשה להבין את החישוב שבו אנחנו מגיעים ל 220+

"בכבל תלת פאזי יש 3 או 4 מוליכים שמתחממים ונמצאים אחד לייד השני, ובכבל חד פאזי יש 2, מה שאומר שכבל תלת פאזי נמצא יותר בבעיה מבחינת התחממות בהשוואה לכבל חד פאזי. לכן גם יש לו עמודות שונות בטבלה"

החום נובע מכך שעוברת יותר אנרגיה בתלת פאזי מאשר בחד פאזי?

אם ניקח את הדוגמא שלך

ב 220V AC (בארץ) הכבל יוכל להעביר 20*220 = 4400W

ב 110V AC (באמריקה) אותו כבל יוכל להעביר 110*20 = 2200W

אז עולה השאלה, האם בארצות הברית איפה שיש מתח של 110V ומתקבל הספק של "רק" 2200, האם אנחנו יכולים להכפיל את המתח פי 2 לכיוון ה-40A להגיע להספק של 4400W בלי שזה יהרוס את המוליך?

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

הזרם הוא זה שמחמם את המוליך (ו"הורס" אותו בסופו של דבר), אז אם תכפיל את הזרם (רשמת מתח בטעות אני מניח) אז המוליך יתחמם פי 2 ויהרס מהר יותר.

ערך הRMS מגיע מההגדרה:

03818626990ed332916202cfaa40400c.png

אתה יכול לחשב את זה עבור גל סינוסואידלי ותקבל 678536c878deea7ce30ad951de4e31b1.png כאשר a הוא האמפליטודה.

לכן אם יש לך ערך של 220v RMS תכפיל אותו בשורש 2 ותקבל 311v.

עוד מידע על RMS:

http://en.wikipedia.org/wiki/Root_mean_square

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

אבל רגע, למתח אין שום השפעה על התחממות המוליך?

הרי אותו המוליך(4) מספק בארץ הספק כפול ביחס להספק בארצות הברית.

אני תמיד התיחסיתי לחשמל(בעקבות הלימודים בתיכון) כמו למיים. זרם חשמלי היה משול לזרם של נהר, מתח היה משול לגובה של מפל מים והתנגדות הייתה משולה לאבנים בתוי הנהר.

להבנתי ככל שהמתח גבוה יותר ככה הזרם של הנהר "מהיר יותר". בחיים אדם יכול להיכנס לתוך נהר שלא רואים את הגדה השניה שלו אבל עם זרימה מאוד איטית ולעמוד במקום ולחלופין מיים שמגיעים מתוך צינור צר בלחץ גבוה יכולים להעיף אותו מהרגליים.

להבנתי בחיים האמיתיים אין באמת "מהירות זרימה" אלא יש מטען אנרגטי, וככל שאנחנו מספקים יותר V לזרם ככה מתקבלת יותר אנרגיה לכל חלקיק שזורם במוליך.

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

מתח מוגדר בין 2 מוליכים. למוליך יחיד אין שמץ מה המתח שלו, בדיוק כמו שלציפור שיושבת על חוט חשמל במתח 24KV אין שמץ

ההשוואה למים לא בדיוק מכסה את כל הסיפור, ובכל זאת ננסה לתת לך דוגמה :

בלונה גל יש מגלשת מים שמתחילה בגובה 30 מטר, אם מקור מים שמזרים זרם מים קבוע בהתחלת המגלשה. היא יורדת בשיפוע קבוע עד למטה

המגלשה בנויה מיחידות GRP זהות באורך 3 מטר, שאם הזמן נשחקות מהמים שעוברים שם - המים מורידים את הצבע, משאירים אבנית וכדומה. אין הבדל בין השחיקה של היחידה העליונה ביותר, יחידה כלשהיא באמצע וכדומה. הגובה של היחידה מעל פני המים בבריכה לא משפיע על השחיקה של אותה יחידה

הזרם לכל אורך המגלשה קבוע - לא מופיעים או נעלמים מים לאורך המגלשה. ננסה לחשב אותו : אורך יחידה של המגלשה 3 מטר, רוחב האזור שמכוסה במים 0.4 מטר, ועומק המים הממוצע 0.05 מטר. מהירות זרימת המים 3 מטר בשניה. כלומר, נפח של 3*0.4*0.05 = 0.06 מ.ק. זורם במגלשה בשניה

אם נפרק חלק מהמגלשה ונשים טורבינה (שעליה יפלו המים ויסובבו אותה) מתחת למים שנופלים, בגובה פני המים בבריכה, ההספק (אנרגיה ביחידת זמן) יהיה תלוי בצורה משמעותית בגובה ממנו המים נופלים

מסת המים שנופלים מקצה המגלשה הם 0.06 מ.ק. בשניה = 60 קג בשניה. תאוצת הנפילה החופשית 9.8 מ/שניה^2. האנרגיה הקינטית של המים הזורמים במגלשה נמוכה בהשוואה לאנרגיית גובה לכן לפישוט נחשב רק את אנרגיית הגובה

במקרה הראשון פירקנו את כל המגלשה, המים נופלים על הטורבינה מגובה 30 מטר, וההספק שמועבר לטורבינה 60*9.8*30 = 17640W

במקרה השני פירקנו 1/2 מהמגלשה, המים נופלים על הטורבינה מגובה 15 מטר, וההספק שמועבר לטורבינה 60*9.8*15 = 8820W

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

אני מבין את הדוגמא, אני בעצמי המשלתי מתח חשמלי לגובה של מפל מיים. ברור שאנרגיית גובה תעבור לאנרגיה קינטית לפי mgh=0.5mv^2

בהנחה שהזרם נשאר קבוע, מספיק שנעלה את גובה ממנו "נופלים המים" ונקבל הספק הולך וגדל.

השאלה אם במוליך חשמלי בדיוק כמו במפל, כל עוד הזרם נשאר קבוע אפשר לעלות את המתח עוד ועוד בלי שיגרם נזק למוליך.

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

המתח מוגבל על ידיי עובי חומרי הבידוד. מה שיש על רוב חוטי החשמל הסטנדרטיים יכול להחזיק מתחים של מאות V

שתף דיון


קישור ישיר להודעה
שתף באתרים אחרים

×
  • צור חדש...
Back to top button
Close
Close