Tiết diện là gì? Công thức tính tiết diện dây dẫn

Tiết diện là hình phẳng có được do cắt một hình khối bằng một mặt cắt

 

Tiết diện là một trong những chỉ số quan trọng trong ngành điện và ngành xây dựng. Tuy nhiên, nhiều người lại chưa hiểu rõ tiết diện là gì? Cách tính tiết diện dây dẫn như thế nào? Vậy nên bài viết này, chúng tôi sẽ chia sẻ cho các bạn những thông tin chi tiết để các bạn hiểu rõ hơn nhé.

Tiết diện là gì Vật lý 9?

Tiết diện là hình phẳng có được khi cắt một hình khối bằng một mặt phẳng và mặt cắt đó thường sẽ được dùng để mô tả về mặt có một hình hay độ lớn nào đó. Tiết diện của mặt cầu thì bao giờ cũng là một đường tròn.

tiết diện là gì

Tiết diện là hình phẳng có được do cắt một hình khối bằng một mặt cắt

Tùy theo hình dạng của mặt cắt mà người ta có thể thu được các dạng khác nhau của tiết diện. Chẳng hạn như:

  • Tiết diện ngang: Là hình phẳng thu được do mặt phẳng cắt ngang một hình khối và thường sẽ vuông góc với trục của nó.
  • Tiết diện thẳng góc: Là mặt cắt ngang thẳng góc với trục của thanh.
  • Tiết diện nghiêng: Là mặt cắt nghiêng so với trục của thanh.

Tiết diện dây dẫn là gì?

Tiết diện dây dẫn chính là hình phẳng có được sau khi cắt vuông góc với lõi của dây dẫn điện. Phần diện tích này sẽ chỉ được tính ở phần mặt cắt kim loại của dây chứ không được tính đến phần vỏ cách điện.

Nếu cắt trực tiếp và vuông góc với chiều ngang của dây dẫn thì điểm cuối của mặt cắt sẽ có hình giống như một vòng tròn. Khu vực điểm cuối của mặt cắt chính là phần diện tích của tiết diện cắt ngang. Một diện tích có mặt cắt lớn thì điện trở/mm² cũng sẽ thấp hơn khi dùng loại dây giống nhau. Điều này thường được áp dụng cho một lõi dây dẫn đơn.

đường kính tiết diện là gì

Tiết diện dây dẫn là hình phẳng được cắt vuông góc với lõi của dây dẫn

Trong trường hợp dây cáp có nhiều sợi (dây đa lõi) thì chúng ta cần phải tính tiết diện của một sợi rồi sau đó nhân với số lượng sợi thì sẽ thu được kết quả cần tính. Diện tích của bề mặt cắt càng lớn thì dây cáp càng có khả năng truyền tải dòng điện tốt, lõi dây càng dày thì truyền điện sẽ càng tốt.

Đường kính tiết diện là gì? Đường kính tiết diện của dây dẫn chính là đường kính của đường tròn mặt cắt thẳng góc.

Một cáp dây dẫn điện cơ bản sẽ có cấu tạo gồm 3 phần sau:

  • Phần dẫn điện(lõi cáp): Thường được làm bằng chất liệu đồng hoặc nhôm để đảm bảo được khả năng dẫn điện tốt nhất.
  • Phần cách điện: Thường sẽ được làm bằng các loại cao su tự nhiên hoặc nhựa tổng hợp PVC bao quanh lõi của dây dẫn..
  • Lớp bảo vệ cơ học: Tùy thuộc vào từng môi trường làm việc khác nhau, chẳng hạn như: Có chất kiềm, ngập trong nước hay chịu tác động từ ngoại lực lớn sẽ có các vật liệu phù hợp cho lớp bảo vệ cơ học này.

Trên thị trường có rất nhiều loại dây dẫn điện mà người dùng có thể lựa chọn như: dây dẫn đơn, dây dẫn đôi,… Tiết diện dây dẫn ngày nay cũng đã trở thành một phương pháp tiêu chuẩn để chúng ta có thể so sánh được khả năng dẫn điện của những loại cáp khác nhau.

Lý do cần phải tính tiết diện dây dẫn

Việc tính toán chính xác tiết diện dây dẫn là điều rất quan trọng và bắt buộc thợ điện hay cá nhân nào cũng cần phải thực hiện. Mục đích chính là để cho người dùng lựa chọn được loại dây dẫn điện phù hợp với khả năng truyền tải điện tốt nhất cho các ứng dụng, hệ thống điện công nghiệp hay dân dụng.

tiết diện là gì vật lý 9

Tính tiết diện dây dẫn để lựa chọn được loại dây phù hợp, truyền tải tốt nhất

Cách tính tiết diện dây dẫn chuẩn xác, đơn giản

Tính tiết diện theo công thức

Việc chọn tiết diện dây dẫn đúng với tiêu chuẩn đã được quy định và tính toán dựa theo kinh nghiệm thi công thực tế. Cách này cũng đã được áp dụng khá phổ biến bởi vừa nhanh mà lại vừa chính xác. Tuy nhiên, cách này lại đòi hỏi người thực hiện cần phải có sự am hiểu và kinh nghiệm nhiều trong việc lựa chọn dây dẫn thực tế.

Để tính được tiết diện dây dẫn, người ta sẽ áp dụng theo công thức sau:

S = I/J

Trong đó:

  • S: Là tiết diện của dây dẫn có đơn vị mm2.
  • I: Là cường độ dòng điện đi qua phần mặt cắt vuông có đơn vị A.
  • J: Là mật độ dòng điện cho phép có đơn vị A/mm2.
  • Mật độ dòng điện cho phép (J) của dây dẫn lõi đồng thường sẽ xấp xỉ bằng 6A/mm2.
  • Mật độ dòng điện cho phép (J) của dây dẫn được làm bằng lõi nhôm thường sẽ xấp xỉ bằng 4,5A/mm2.

Ví dụ: Áp dụng theo công thức tính tiết diện của dây dẫn cho một bếp từ có công suất 6KW đang sử dụng điện 1 pha.

Giải

Ta có: I = 6000/(220 x 0,8) = 34,2 A

Với I thu được là 34,2A, chúng ta nên lựa chọn loại dây dẫn có tiết diện là:

S = 34.2/6 = 5.7 mm²

Tính tiết diện của dây dẫn bằng cách tra bảng

Bên cạnh việc lựa chọn dây dẫn điện thông qua công thức tính tiết diện, các bạn còn có thể lựa chọn dựa vào các thông số tiết diện phù hợp trong bảng tra tiết diện dây dẫn của dòng điện như sau:

Bảng tra tiết diện dây dẫn của dòng điện

Để có được bảng tra tiết diện dây dẫn, người ta sẽ căn cứ vào mật độ của dòng điện kinh tế qua công thức sau:

S = I/jkt

Trong đó:

  • S: Là tiết diện của dây dẫn (có đơn vị tính là mm2).
  • I: Là cường độ dòng điện trung bình đi qua phụ tải, tức là dòng điện tính toán lớn nhất của dây dẫn trong điều kiện làm việc bình thường (có tính đến khả năng tăng trưởng phụ tải theo đúng với quy hoạch mà không kể đến trường hợp dòng điện tăng lên do sự cố hệ thống hay phải cắt điện để sửa chữa bất kỳ một phần tử nào trong lưới điện).
  • Jkt: Là mật độ của dòng điện kinh tế, được biểu thị chi tiết trong bảng sau đây:

Bảng mật độ của dòng điện kinh tế

Các yếu tố gây ảnh hưởng đến việc lựa chọn tiết diện dây dẫn

Ngoài việc áp dụng công thức tính, tra bảng tiêu chuẩn hay dựa theo kinh nghiệm tính toán của người thi công thì trên thực tế vẫn còn có nhiều yếu tố gây ảnh hưởng đến quá trình tính toán và lựa chọn dây dẫn điện. Chẳng hạn như:

  • Việc gia tăng thêm các thiết bị phụ tải cũng là một yếu tố đột biến trong thời gian dài sử dụng gây ảnh hưởng đến dây dẫn. Khi đó dòng điện định mức sẽ lớn hơn dòng điện chịu tải của dây dẫn khiến cho dây phát nhiệt nhanh và bị quá nhiệt trong một thời gian dài. Điều này có thể làm hỏng lớp vỏ ngoài của dây dẫn và thậm chí là làm đứt dây.
  • Độ sụt áp
  • Nhiệt độ của môi trường
  • Vị trí đi dây
  • Cách thi công
  • Do sự cố từ nguồn

Kinh nghiệm để lựa chọn tiết diện dây dẫn chuẩn xác

Để có thể lựa chọn được tiết diện dây dẫn phù hợp với hệ thống điện mà không cần phải tính toán quá phức tạp, người thực hiện cần phải xác định rõ các thông tin sau:

  • Xem nguồn điện đang sử dụng là 1 pha, 3 pha hay nguồn điện cấp cho công trình. Thông thường nguồn điện mà các hộ gia đình ở nước ta đang sử dụng thường là nguồn điện 1 pha 2 dây.
  • Tính tổng công suất điện mà các thiết bị điện trong gia đình tiêu thụ bằng cách tính ước chừng theo tổng số công suất. Giá trị này sẽ được biểu thị cụ thể ngay trên nhãn của từng thiết bị (có đơn vị là W hoặc kW).
  • Lựa chọn các loại dây dẫn sao cho phù hợp với từng phần của ngôi nhà. Ví dụ như dây dẫn lắp đặt ở trong nhà hoặc ngoài trời,…

tiết diện kí hiệu là gì

Lựa chọn dây dẫn phù hợp với từng phần của ngôi nhà

Có thể bạn quan tâm:

Lưu ý: Các trường hợp mà các bạn không nên lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ của dòng điện là:

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

Hy vọng bài viết giúp các bạn hiểu được tiết diện dây dẫn là gì? Cách tính tiết diện dây dẫn chính xác như nào? để từ đó tính toán và lựa chọn được loại dây dẫn phù hợp với mạng lưới điện trong gia đình. Nếu có gì thắc mắc về nội dung trong bài viết, các bạn hãy comment bên dưới để chúng tôi giải đáp.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *