Cách tính chọn dây cáp điện trong tủ điện điều khiển của Nhật
Bạn là người mới vào làm trong ngành tự động hóa và đang làm những việc liên quan đến thiết kế tủ điện ắt hẳn bạn sẽ có những thắc mắc về việc chọn dây cáp trong tủ điện như là chọn loại dây nào cho mạch động lực, mạch điều khiển; kích thước của dây bao nhiêu là phù hợp; các yếu tố ảnh hưởng tới việc chọn dây cáp điện là gì???
Trong một bài viết trước đây mình có chia sẽ về việc chọn loại dây nào để phù hợp với từng loại mạch khác nhau mình sẽ gắn link bài viết đó ở bên dưới. Bài viết này mình sẽ chia sẽ tới mọi người các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới việc chọn kích thước của dây cáp điện nha.
Hoàng Văn Tuấn
1. Hiểu bản chất – Tại sao cần tính chọn dây kỹ?
- Đảm bảo dây không bị quá nhiệt, không cháy nổ.
- Đảm bảo sụt áp nhỏ, đủ điện áp đến tải.
- Đảm bảo tiêu chuẩn an toàn điện (TCVN, IEC, JIS...).
- Giúp bảo vệ thiết bị, tránh hư hỏng relay, PLC, biến tần...
2. Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới việc chọn dây cáp điện.
- Độ dài của dây cáp điện.
Nếu khoảng cách từ tủ điện tới các thiết bị tiêu thụ điện càng lớn thì đồng nghĩa là điện trở của dây điện điện càng tăng và như vậy thì sẽ làm giảm điện áp ở đầu ra đi nên các thiết bị tiêu thụ điện kia có thể hoạt động không chính xác vì không cung cấp đủ điện áp cần thiết.
- Nhiệt độ môi trường xung quanh của dây cáp điện.
Nhiệt độ môi trường càng cao thì dòng điện chịu đựng được của dây cáp điện càng giảm đi. Nếu để ý các bạn sẽ thấy đa phần các loại dây cáp điện được sản xuất để hoạt động ở mức 30°C là mức nhiệt độ tiêu chuẩn trên mức này thì giá trị dòng điện cho phép đi qua dây cáp điện sẽ ngày càng giảm. Có nhiều loại dây cáp điện khác nhau và giá trị nhiệt độ chịu đựng được của dây cũng kháu nhau.
3. Phương án giải quyết của các vấn đề trên.
Giải quyết vấn đề sụt áp.
Thiết bị điện thường sẽ ghi mức điện áp cho phép trong một khoảng ví dụ như 24VDC ±5% ý nghĩa là mức sụt áp cho phép tối đa là 5% của điện áp định mức.
Công thức ước tính sụt áp (V):
ΔU = (2 × ρ × L × I) / S
Trong đó:
- ρ = điện trở suất dây đồng ≈ 0.0175 (Ω·mm²/m)
- L = chiều dài đi dây (m)
- I = dòng điện (A)
- S = tiết diện dây (mm²)
- Hệ số “2” do dòng đi và về (đi 2 chiều)
Vậy thì chúng ta cần nắm được chiều dài của dây cáp điện để điều chính kích thước dây cho phù hợp để nằm trong ngưỡng sụt áp cho phép.
Bên dưới là bảng tính ví dụ cụ thể.
|
Tải (A) |
Chiều dài (m) |
Điện áp định mức (V) |
Tiết diện dây (mm²) |
Sụt áp (V) |
% Sụt áp |
Đánh giá |
|
5 |
10 |
24 |
1.5 |
1.2 |
4.9 |
✅ An toàn |
|
5 |
10 |
24 |
2.5 |
0.7 |
2.9 |
✅ An toàn |
|
5 |
10 |
24 |
4 |
0.4 |
1.8 |
✅ An toàn |
|
5 |
15 |
24 |
1.5 |
1.8 |
7.3 |
🚫 Quá giới hạn |
|
5 |
15 |
24 |
2.5 |
1.1 |
4.4 |
✅ An toàn |
|
5 |
15 |
24 |
4 |
0.7 |
2.7 |
✅ An toàn |
|
5 |
20 |
24 |
1.5 |
2.3 |
9.7 |
🚫 Quá giới hạn |
|
5 |
20 |
24 |
2.5 |
1.4 |
5.8 |
⚠️ Cận giới hạn |
|
5 |
20 |
24 |
4 |
0.9 |
3.6 |
✅ An toàn |
|
8 |
10 |
24 |
1.5 |
1.9 |
7.8 |
🚫 Quá giới hạn |
|
8 |
10 |
24 |
2.5 |
1.1 |
4.7 |
✅ An toàn |
|
8 |
10 |
24 |
4 |
0.7 |
2.9 |
✅ An toàn |
|
8 |
15 |
24 |
1.5 |
2.8 |
11.7 |
🚫 Quá giới hạn |
|
8 |
15 |
24 |
2.5 |
1.7 |
7.0 |
🚫 Quá giới hạn |
|
8 |
15 |
24 |
4 |
1.1 |
4.4 |
✅ An toàn |
|
10 |
10 |
24 |
1.5 |
2.3 |
9.7 |
🚫 Quá giới hạn |
|
10 |
10 |
24 |
2.5 |
1.4 |
5.8 |
⚠️ Cận giới hạn |
|
10 |
10 |
24 |
4 |
0.9 |
3.6 |
✅ An toàn |
|
10 |
15 |
24 |
1.5 |
3.5 |
14.6 |
🚫 Quá giới hạn |
|
10 |
15 |
24 |
2.5 |
2.1 |
8.8 |
🚫 Quá giới hạn |
|
10 |
15 |
24 |
4 |
1.3 |
5.5 |
⚠️ Cận giới hạn |
Trường hợp đối với các thiết bị dùng điện áp cao hơn các bạn cũng làm tương tự để có thể đưa ra đánh giá chính xác và chọn kích thước dây cáp điện phù hợp.
Giải quyết vấn đề nhiệt độ môi trường làm việc của dây cáp điện ở mức cao.
Trước hết bạn cần nắm được tên một vài loại dây cáp cơ bản mà công ty của bạn hay dùng để thiết kế như IV, KIV, H-KIV, MLFC, WL1,MTW+H07-K,.... với mỗi loại dây khác nhau thì ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường cũng sẽ khác nhau mình sẽ đi vào ví dụ cụ thể sau.
Bạn đang thiết kế tủ điện mà nhiệt độ bên trong tủ lên tới tối đa là 50°C và dòng điện định mức của aptomat tổng là 40A
Nếu ở nhiệt độ bình thường khoảng 20-40°C thì đơn giản việc bạn cần làm là nhìn vào bảng và chọn kích thước dây cáp điện có dòng định mức lớn hơn hoặc bằng dòng định mức của aptomat là xong (chọn dây KIV 5.5sq) nhưng câu chuyện thay đổi hoàn toàn nếu tính ở nhiệt độ môi trường là 50°C khi đó nhìn vào bảng dưới 補正係数表 - bảng hiệu số điều chỉnh ta sẽ thấy dòng điện định mức của dây giảm đi gần một nửa. Dây 5.5sq bây giờ chỉ chịu được dòng điện tối đa là 45 x 0.577 = 25.9A như vậy sẽ không còn thích hợp nữa.
Việc cần làm bây giờ là chúng ta cần nâng kích thức dây lên và tính toán lại ví dụ mình thấy dây 8sq vẫn không thỏa mãn nên mình nâng lên dây 14sq giá trị dòng điện tối đa mà dây cáp chịu được là 83 x 0.577 = 47.9A hoàn toàn thỏa mãn.
Các bạn hoàn toàn có thể tự tạo Excel để tính chọn dây cho nhanh chóng hoặc liên hệ VJAU để được hỗ trợ nha.
Mong rằng những chia sẽ vừa rồi giúp ích cho các bạn trong công việc thiết kế.
Nếu có thắc mắc hay góp ý gì xin liên hệ với chúng mình qua fanpage https://www.facebook.com/VIJAAU
hoặc https://www.facebook.com/vjauhoidap/ để được hỗ trợ. Xin cảm ơn!
Tg – G Hoàng Tuấn.
Comments ()