Trong xây dựng, ngành điện thì tiết diện là một trong những thông số mà những người xây dựng cần phải quan tâm. Tuy nhiên, nhiều người chưa biết tiết diện dây dẫn là gì? Để hiểu rõ hơn, chúng ta cùng tìm hiểu tiết diện là gì nhé!

Khái niệm tiết diện là gì? Tiết diện dây dẫn là gì?

• Tiết diện chính là hình phẳng có được khi ta cắt một hình khối bằng một mặt phẳng.

• Còn tiết diện ngang: đó là hình phẳng thu được do mặt cắt ngang của một hình khối; và thường là vuông góc với trục của nó.
• Vềtiết diện thẳng góc: là hình phẳng thu được do mặt cắt ngang thẳng góc với trục thanh.
• Tiết diện nghiêng: là hình phẳng thu được do mặt cắt nghiêng so với trục thanh của góc.

• Tiết diện dây dẫn là diện tích mặt cắt vuông góc với dây dẫn ;mà không tính lõi dây điện.

Một cáp điện cơ bản gồm 3 phần sau:

• Phần dẫn điện: Được làm bằng nhôm hoặc đồng; vì hai loại này dẫn điện tốt nhất. 
• Phần cách điện: Phần này nằm ở giữa; thường được làm từ các loại cao su tự nhiên hoặc nhựa tổng hợp PVC. 
• Lớp bảo vệ cơ học: Còn với phần này; tùy vào từng môi trường làm việc đặc biệt như ngập nước; chất kiềm hoặc phải chịu tác động lực lớn mà có các vật liệu tương ứng cho lớp bảo vệ cơ học này.

Công thức tính tiết diện dây dẫn 

 

• Công thức tính tiết diện dây dẫn theo dòng điện.

 

 

S=I/J

 

Trong đó:

 

S: là tiết diện dây dẫn, tính bằng mm2

 

 I: dòng điện chạy qua mặt cắt vuông, tính bằng Ampere (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

 

Ví dụ: Một thiết bị điện 3 pha có công suất là là 10 kW ta có:

 

– Cường độ dòng điện tổng là:  I = P / U = 10000 / 380 = 26,3 A.

 

– Tiết diện dây dẫn là S = 26,3 / 6 = 4,4 mm2.

 

Vậy ta cần chọn dây dẫn điện có tiết diện là 5mm2.

Bảng giá trị cường độ dòng điện chuẩn:

 

• Bảng chọn tiết diện dây dẫn theo công suất

Công thức tính tiết diện dây dẫn theo công suất

S = I ⁄ jkt

 

Trong đó: 

S: Tiết diện của dây dẫn (mm2)

I: Dòng điện trung bình khi đi qua phụ tải. 

Jkt: Mật độ dòng điện kinh tế.

Bảng tra tiết diện dây dẫn theo công suất:

 

Công thức tính tiết diện dây dẫn 3 pha

Dây dẫn 3 pha sẽ bao gồm; một dây lạnh và ba dây nóng với hiệu điện thế tiêu chuẩn là U= 380 V. Và người ta thường sử dụng hình nối tam giác và nối hình sao lại để nối dây 3 pha. Dây dẫn này; thường được dùng để sử dụng trong những ngành sản xuất sử dụng nhiều thiết bị phụ tải có công suất lớn. Công thức áp dụng để tính tiết diện dây dẫn ba pha đó là:

 

I = S.J

Kinh nghiệm lựa chọn tiết diện dây dẫn chính xác nhất.

Để có thể lựa chọn được tiết dây dẫn chính xác; và phù hợp với mục đích và nhu cầu sử dụng mà không phải tính toán quá nhiều; thì người thực hiện cần phải xác định các vấn đề như sau:

 

• Xác định rõ nguồn điện mà mình đang sử dụng là 1 pha; hay 3 pha hay là nguồn điện cấp cho công trình. Tại nước ta nguồn điện sử dụng trong các hộ gia đình; thường là nguồn điện 1 pha 2 dây.
• Cần phải tính toán tổng công suất mà các thiết bị điện tiêu thụ; bằng cách tính chừng tổng công suất của các thiết bị điện tiêu thụ điện trong gia đình bạn. Giá trị này thường được ghi cụ thể trên nhãn của từng thiết bị với đơn vị W hoặc kW.
• Lựa chọn các loại dây dẫn phù hợp với từng phần của ngôi nhà. Cụ thể là dây dẫn trong nhà hay ngoài trời.

Lưu ý: Để tránh các sự cố không mong muốn trong quá trình truyền tải điện; thì mọi người lưu ý không nên lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện.

 

Cách chọn dây dẫn theo dòng điện trong nhà

– Dây ngoài trời:

Đây là phần dây được nối từ trụ điện bên ngoài đến đầu nhà của bạn. Đoạn dây này được dùng để dẫn nguồn điện địa phương đến người tiêu dùng trong khu vực; chúng thường sẽ là những đoạn dây ngoài trời. Chúng ta không cần thiết phải để tâm đến loại dây dẫn điện này; vì đây là những đoạn dây được điện lực địa phương cung cấp.

 

– Đoạn cáp điện kế:

Đây là đoạn ngắn hơn nối từ điểm cuối của dây ngoài trời đến điện kế trong nhà người dân. Đoạn dây này thường được thấy một nửa chạy theo tường và một nửa trong nhà. Như trên, chúng ta thường không quyết định được đoạn dây này.

 

– Dây dẫn chính:

Đây sẽ là đoạn dây dẫn điện; tiếp tục dẫn từ đồng hồ điện đến những tủ điện trong các khu vực chính trong nhà (tầng 1, tầng 2, tầng 3,…). Ta có các bước sau để tính công suất:

 

B1: Tổng công suất các thiết bị điện dùng đồng thời trong gia đình ví dụ P = 5 kW.

 

B2: Áp dụng công thức tính dòng điện: I=P/U -> I= 5*1000/220 = 22.72 A.

 

B3: Áp dụng công thức tính tiết diện: S=I/J -> S=22.72/6 = 3.78 mm².

 

B4: Trên thị trường có các loại dây cỡ 4mm² và 6mm². Ta chọn lớn hơn 1 cấp là 6 mm².

Lựa chọn dây cho từng nhánh và dây đến từng thiết bị tiêu thụ điện.

Dây nhánh là phần dây dẫn đến các ổ điện; vá các thiết bị tiêu thụ điện như đèn, tủ lạnh, tivi,….

 

– Công tắc điện, ổ cắm hay những thiết bị công suất yếu dưới 1kW; chúng ta nên dùng đồng loại dây súp mềm, tiết diện 2 x 1,5 mm².

 

– Các thiết bị công suất lớn hơn 1 chút, khoảng từ 1kW đến 2kW; chúng ta nên dùng loại cáp PVC 2 lớp cách điện; tiết diện 2 x 2,5 mm² để đảm bảo an toàn.

 

– Còn lại, những thiết bị công suất lớn hơn 2kW; thì phải tùy theo công suất mà tính tiết diện như các công thức trên.

Các trường hợp không nên lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện:

• Lưới điện xí nghiệp hoặc các công trình công nghiệp lên đến 1000V và có số giờ phụ tải cực đại đến 5000h.
• Lưới phân phối điện áp 1000V và lưới chiếu sáng đã chọn theo tổn thất điện áp cho phép.
• Thanh cái mọi cấp điện cho áp
• Dây dẫn đến biến trở và điện trở khởi động
• Lưới điện tạm thời và lưới điện có thời gian sử dụng là dưới 5 năm.

Ngoài ra còn có một số điều kiện khác quyết định đến việc lựa chọn tiết diện của dây dẫn.

Một số yếu tố khác ảnh hưởng tới việc lựa chọn tiết diện dây dẫn đó là:

• Dòng điện định mức

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.

• Độ sụt áp

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.

• Một số yếu tố ảnh hưởng khác

– Dòng điện ngắn mạch;

– Cách lắp đặt;

– Nhiệt độ môi trường hoặc nhiệt độ đất.

Tóm lượt

Trong xây dựng các công trình hay nhà cửa thì tiết diện dây dẫn luôn là một thông số quan trọng mà người xây dựng cần phải quan tâm. Bởi việc chọn lựa các thông số phù hợp cho công trình; sẽ giúp quá trình tải điện năng được tốt hơn. Hy vọng bài viết trên đây có thể giúp bạn biết tiết diện dây dẫn là gì và cách tính tiết diện dây dẫn nhé!

Bài viết liên quan:

Điện năng tiêu thụ là gì?

Công tơ điện là gì?