Tiết diện dây dẫn là gì? Tính tiết diện dây dẫn điện như thế nào là chuẩn xác nhất? Chắc hẳn đây là những câu hỏi được chủ đầu tư tìm kiếm nhiều khi chọn mua dây dẫn điện cho công trình của mình. AME Group sẽ giải đáp chi tiết mọi thắc mắc của bạn đọc trong bài viết sau đây.
Tiết diện dây dẫn là gì?
Tiết diện được hiểu là mặt cắt của một hình khối, dựa vào cách cắt thì chúng ta có thể thu được tiết diện khác nhau. Tiết diện dây dẫn điện là mặt cắt ngang, vuông góc với dây dẫn điện và được tính từ phần ruột dẫn bằng đồng, nhôm,… không tính phần vỏ, cách điện hay các lớp bảo vệ khác.
Diện tích mặt cắt của dây dẫn lớn hơn cho phép giảm thiểu điện trở và hạn chế tăng sinh nhiệt độ khi dòng điện chạy qua. Do đó, có thể thấy tiết diện có mối quan hệ chặt chẽ đến khả năng dẫn điện của dây dẫn.
Hướng dẫn cách tính tiết diện dây dẫn chuẩn xác
Việc lựa chọn tiết diện dây dẫn phù hợp là cực kỳ quan trọng trong để đảm bảo an toàn cho người dùng và hiệu suất của mạch điện. Nếu tiết diện dây quá nhỏ so với dòng điện định mức, dây sẽ bị chảy nhựa, dẫn đến chập điện, tăng nguy cơ hỏa hoạn. Ngược lại, nếu tiết diện quá lớn, chủ đầu tư sẽ cần chi trả mức đầu tư lớn hơn nhiều gây tốn kém. Vậy làm thế nào để tính toán tiết diện dây chuẩn xác?
Cách tính tiết diện dây dẫn theo dòng điện
Cách đầu tiên có thể sử dụng để tính toán tiết diện là dựa vào dòng điện sử dụng. Căn cứ vào thiết bị điện sử dụng dòng điện 1 pha hay 3 pha hoặc nguồn cấp điện cho công trình lắp đặt.
S = I / J
Trong đó:
- S là tiết diện dây dẫn (mm2).
- I là dòng điện chạy qua mặt cắt vuông (A).
- J là mật độ dòng điện cho phép (A/mm2).
*LƯU Ý:
- Mất độ cho phép của dây nhôm thường là 4.5 A/mm2, mật độ cho phép của dây đồng thường là 6 A/mm2.
- Cần đổi các giá trị công suất về đúng 1 đơn vị W, 1kW = 1.000W, 1 HP = 750W.
Dựa vào công thức trên, ta có bảng chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện để các chủ đầu tư tham khảo:
| Tiết diện ruột dẫn | 1 lõi | 2 lõi | 3 và 4 lõi | |||||
| 2 cáp điện đặt cách khoảng | 3 cáp điện tiếp xúc nhau theo hình 3 lá | |||||||
| Dòng điện định mức | Độ sụt áp | Dòng điện định mức | Độ sụt áp | Dòng điện định mức | Độ sụt áp | Dòng điện định mức | Độ sụt áp | |
| mm2 | A | mV | A | mV | A | mV | A | mV |
| 1,5 | 33 | 32 | 29 | 25 | 32 | 29 | 27 | 25 |
| 2,5 | 44 | 20 | 38 | 15 | 41 | 17 | 35 | 15 |
| 4 | 59 | 11 | 53 | 9,5 | 55 | 11 | 47 | 9,5 |
| 6 | 75 | 9 | 66 | 6,4 | 69 | 7,4 | 59 | 6,4 |
| 10 | 101 | 4,8 | 86 | 3,8 | 92 | 4,4 | 78 | 3,8 |
| 16 | 128 | 3,2 | 110 | 2,4 | 119 | 2,8 | 101 | 2,4 |
| 25 | 168 | 1,9 | 142 | 1,5 | 158 | 1,7 | 132 | 1,5 |
| 35 | 201 | 1,4 | 170 | 1,1 | 190 | 1,3 | 159 | 1,1 |
| 50 | 238 | 0,97 | 203 | 0,82 | 225 | 0,94 | 188 | 0,82 |
| 70 | 292 | 0,67 | 248 | 0,58 | 277 | 0,66 | 233 | 0,57 |
| 95 | 349 | 0,50 | 297 | 0,44 | 332 | 0,49 | 279 | 0,42 |
| 120 | 396 | 0,42 | 337 | 0,36 | 377 | 0,40 | 317 | 0,35 |
| 150 | 443 | 0,36 | 376 | 0,31 | 422 | 0,34 | 355 | 0,29 |
| 185 | 497 | 0,31 | 423 | 0,27 | 478 | 0,29 | 401 | 0,25 |
| 240 | 571 | 0,26 | 485 | 0,23 | 561 | 0,24 | 462 | 0,21 |
| 300 | 640 | 0,23 | 542 | 0,20 | 616 | 0,21 | 517 | 0,18 |
| 400 | 708 | 0,22 | 600 | 0,19 | 693 | 0,19 | 580 | 0,17 |
| 500 | 780 | 0,20 | 660 | 0,18 | – | – | – | – |
| 630 | 856 | 0,19 | 721 | 0,16 | – | – | – | – |
| 800 | 895 | 0,18 | 756 | 0,16 | – | – | – | – |
| 1000 | 939 | 0,18 | 797 | 0,15 | – | – | – | – |
Tiết diện dây dẫn là gì? – Cách tính tiết diện dây dẫn theo công suất
Cách thứ 2 được sử dụng để tính toán tiết diện dây dẫn phù hợp là dựa vào công suất. Để áp dụng cách tính này, chúng ta cần dựa vào công thức:
S = I ⁄ Jkt
Trong đó:
- S là tiết diện của dây dẫn, tính bằng mm2.
- I là dòng điện trung bình qua phụ tải, có thể hiểu là dòng điện lớn nhất của đường dây khi làm việc bình thường. Không tính trường hợp dòng điện tăng do sự cố hệ thống hoặc cắt điện.
- Jkt là mật độ dòng điện kinh tế và được biểu thị ở bảng dưới đây:
| CÁCH ĐIỆN | VẬT LIỆU DẪN ĐIỆN | MẬT ĐỘ DÒNG ĐIỆN KINH TẾ (A/mm2) | ||
| SỐ GIỜ SỬ DỤNG PHỤ TẢI CỰC ĐẠI TRONG NĂM (h) | ||||
| TRÊN 1000-3000 | TRÊN 3000-5000 | TRÊN 5000 | ||
| Thanh và dây trần | Đồng | 2.5 | 2.1 | 1.8 |
| Nhôm | 1.3 | 1.1 | 1.1 | |
| Cáp cách điện giấy, dây bọc cao su hoặc PVC | Đồng | 3.0 | 2.5 | 2.0 |
| Nhôm | 1.6 | 1.4 | 1.2 | |
| Cáp cách điện cao su hoặc nhựa tổng hợp | Đồng | 3.5 | 3.1 | 2.7 |
| Nhôm | 1.9 | 1.7 | 1.6 | |
*LƯU Ý: Một số trường hợp sau không nên lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng điện kinh tế:
- Điện xí nghiệp hoặc các công trình công nghiệp đến 1kV, số giờ phụ tải cực đại lên đến 5000h.
- Phân phối điện áp đến 1kV, lưới điện chiếu sáng đã chọn theo tổn thất điện áp cho phép.
- Thanh cái mọi cấp điện áp.
- Dây dẫn đến các điện trở, biến trở.
- Lưới điện tạm thời, lưới điện có thời gian sử dụng dưới 5 năm.
Dựa vào công thức trên, ta có bảng chọn tiết diện dây dẫn theo công suất để các chủ đầu tư tham khảo:
| TIẾT DIỆN (mm2) | CÔNG SUẤT (kW) | DÒNG ĐIỆN (A) | |
| Tại 220V | Tại 380V | 220V | |
| 0.75 | 0.35 | 1.05 | 1.875 |
| 1 | 0.47 | 1.40 | 2.5 |
| 1.25 | 0.58 | 1.75 | 3.125 |
| 1.5 | 0.70 | 2.10 | 3.75 |
| 2 | 0.94 | 2.81 | 5 |
| 2.5 | 1.17 | 3.51 | 6.25 |
| 3.5 | 1.64 | 4.91 | 8.75 |
| 4 | 1.87 | 5.61 | 10 |
| 5.5 | 2.57 | 7.71 | 13.75 |
| 6 | 2.81 | 8.42 | 15 |
| 8 | 3.74 | 11.22 | 20 |
| 10 | 4.68 | 14.03 | 25 |
| 11 | 5.14 | 15.43 | 27.5 |
| 14 | 6.55 | 19.64 | 35 |
| 16 | 7.48 | 22.44 | 40 |
| 22 | 10.29 | 30.86 | 55 |
| 25 | 11.69 | 35.06 | 62.5 |
| 30 | 14.03 | 42.08 | 75 |
| 35 | 16.36 | 49.09 | 87.5 |
| 38 | 17.77 | 53.30 | 95 |
| 50 | 23.38 | 70.13 | 125 |
| 60 | 28.05 | 84.15 | 150 |
| 70 | 32.73 | 98.18 | 175 |
| 80 | 37.40 | 112.20 | 200 |
| 95 | 44.41 | 133.24 | 237.5 |
| 100 | 46.75 | 140.25 | 250 |
| 120 | 56.10 | 168.30 | 300 |
| 125 | 58.44 | 175.31 | 312.5 |
| 150 | 70.13 | 210.38 | 375 |
| 150 | 70.13 | 210.38 | 375 |
| 185 | 86.49 | 259.46 | 462.5 |
| 200 | 93.50 | 280.50 | 500 |
| 240 | 112.20 | 336.60 | 600 |
| 250 | 116.88 | 350.63 | 625 |
| 300 | 140.25 | 420.75 | 750 |
| 400 | 187.00 | 561.00 | 1000 |
Những yếu tố ảnh hưởng đến việc chọn dây dẫn
Ngoài thắc mắc tiết diện dây dẫn là gì? cũng như lựa chọn dây dẫn có tiết diện phù hợp với nhu cầu sử dụng, bạn cũng cần quan tâm đến một số yếu tố khác có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất tải điện của dây dẫn như: Dòng điện định mức, độ sụt áp. Cụ thể như sau:
Dòng điện định mức
Dòng điện định mức được hiểu là giới hạn dòng điện cho phép hoạt động của thiết bị đó. Khi dòng điện đi qua dây dẫn, sẽ sinh ra nhiệt và khiến dây dẫn nóng lên. Trong trường hợp nhiệt độ của dây dẫn vượt quá mức chịu đựng cho phép sẽ dẫn đến tình trạng chảy nhựa, hư hỏng hoặc cháy nổ.
Để tránh xảy ra tình trạng này, chúng ta cần lựa chọn dây dẫn điện có tiết diện lớn hơn một cấp so với tiết diện tính toán ra. Tuy nhiên, cũng không nên mua tiết diện dây lớn hơn nhiều so với nhu cầu sử dụng gây tốn kém chi phí không cần thiết.
Độ sụt áp
Độ sụt áp có ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu suất và an toàn của hệ thống điện nên cần quan tâm khi lựa chọn dây dẫn điện. Độ sụt áp được hiểu là điện áp cuối nguồn thấp hơn điện áp đầu nguồn. Dòng điện mất đi do ảnh hưởng của điện trở, dây có tiết diện nhỏ vốn có điện trở cao dẫn đến tăng độ sụt áp.
Tình trạng sụt áp khiến cho thiết bị cuối nguồn không nhận đủ điện năng đầu nguồn cung cấp gây hao phí điện năng, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động. Nếu độ sụt áp quá lớn, dây dẫn có thể quá nóng, gây nguy cơ chập điện hoặc cháy nổ.
AME Group vừa giải đáp thắc mắc tiết diện dây dẫn là gì? cũng như chia sẻ về công thức tính tiết diện dây dẫn theo dòng điện và công suất. Hy vọng những chia sẻ của chúng tôi đã giúp bạn có thêm thông tin hữu ích.