Việc tính toán và lựa chọn tiết diện dây dẫn theo công suất là một bước quan trọng để vận hành hệ thống điện, đặc biệt là đối với các gia đình và doanh nghiệp đang sử dụng nhiều thiết bị điện. Nếu chọn dây dẫn không phù hợp, bạn có thể gặp phải các vấn đề như quá tải, chập cháy hoặc tổn hao năng lượng. Vậy làm thế nào để tính công suất dây điện một cách chính xác và chọn đúng tiết diện dây dẫn phù hợp? Ngay sau đây, 1FIX sẽ gửi đến bạn thông tin về cách tính công suất dây điện, khái niệm tiết diện dây dẫn cũng như cách lựa chọn dây dẫn phù hợp theo công suất.
Công suất tiêu thụ điện là gì?
Công suất tiêu thụ là là đại lượng vật lý biểu thị năng lượng điện của một thiết bị hoặc hệ thống sử dụng trong một đơn vị thời gian. Hiểu một cách đơn giản, công suất tiêu thụ là tốc độ sử dụng công của dòng điện để vận hành bộ máy, có giá trị bằng điện năng đoạn mạch tiêu thụ trên một đơn vị thời gian.
Ngoài ra, cách tính công suất dây điện còn được tính bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
Công suất được ký hiệu là P (viết tắt của Potestas) và có đơn vị đo là W. Ngoài đơn vị đo W, công suất điện còn được đo bằng đơn vị kW và kVA. Cả hai đều là đơn vị chỉ công suất, nhưng vẫn có trường hợp chúng sẽ không giống nhau.
- kW (ki lô oắt): Là đơn vị tính công suất tác dụng của máy, cho biết sự thay đổi của năng lượng trong thời gian nhất định, được xác định bằng công thức: P=U.I
- kVA (ki lô vôn ampe): Trong mạch điện một chiều hay mạch điện lý tưởng, kVA sẽ tương đồng với kW.
Công thức tính công suất tiêu thụ điện
Hầu hết các nhà sản xuất sản phẩm điện – điện tử đều ghi công suất hoạt động trên các thiết bị gia dụng. Điều này sẽ giúp bạn dễ dàng tính được lượng điện tiêu thụ trong 1 tháng, giúp bạn lên kế hoạch sử dụng điện sao cho phù hợp với ngân sách của gia đình. Bạn có thể tính công suất tiêu thụ dựa vào công thức sau:
A = P x t
Trong đó:
- A: Lượng điện tiêu thụ (KWh)
- P: Công suất tiêu thụ (KW)
- t: Thời gian sử dụng (h)
Ví dụ: Các thiết bị như Quạt 40-60W, Máy lạnh: 750W, Tivi: 40-100W… bạn hãy cộng tất cả lại thì sẽ ra công suất tổng.
Tầm quan trọng của việc lựa chọn tiết diện dây dẫn theo công suất
Việc lựa chọn tiết diện dây dẫn đúng không chỉ đảm bảo hệ thống điện hoạt động ổn định mà còn mang lại nhiều lợi ích. Nhưng nếu lựa chọn không đúng dây cáp điện có thể dẫn đến việc hao phí khi tiêu thụ điện năng, làm giảm công suất tiêu thụ, thậm chí là có thể bị hỏng hệ thống điện khi bị quá tải do tiết diện quá nhỏ so với công suất tiêu thụ.
Thợ có mặt trong 30 phút
Hơn 65 thợ sẵn sàng phục vụ
Báo giá minh bạch & trọn gói
Hóa đơn VAT điện tử
Tiết diện dây dẫn là gì?
Tiết diện dây dẫn có thể được định nghĩa một cách dễ hiểu đó là một hình phẳng sau khi cắt vuông góc với lõi dây dẫn điện như đồng, nhôm hay đồng pha nhôm mà không tính phần vỏ cách điện.
Tiết diện dây dẫn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, an toàn và độ bền của hệ thống điện. Dây dẫn có tiết diện càng lớn thì khả năng chịu tải dòng điện càng tốt. Điều này sẽ gây ra tổn thất điện năng trên đường dây thấp.
Công thức tính tiết diện dây dẫn
Tiết diện dây dẫn được tính trên công thức sau:
S=I/J
Trong đó:
- S: Tiết diện dây dẫn (mm2)
- I: Dòng điện chạy qua dây (A)
- J: Mật độ dòng điện cho phép (A/mm2)
Lưu ý:
- Mật độ dòng điện cho phép của dây đồng từ 4-6A/mm2
- Mật độ dòng điện cho phép của dây nhôm từ 2.5-4A/mm2
Cách chọn tiết diện dây dẫn
Lựa chọn tiết diện dây dẫn phù hợp là bước quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống điện.
Cách chọn tiết diện dây dẫn dựa theo công thức tính toán
Tính công suất tải điện cho một ngôi nhà: Một số thiết bị điện được dùng nhiều trong nhà, gây tiêu hao nhiều năng lượng như: Đèn, quat, nồi cơm điện, tủ lạnh, máy giặt, lò vi sóng, điều hòa… Tổng công suất tiêu thụ sẽ là tổng các trị số công suất của từng thiết bị được kết nối với dây dẫn. Đơn vị tính sẽ là W hoặc kW.
Ví dụ: Một hệ thống điện của một gia đình có:
- Đèn chiếu sáng: 5 bóng, mỗi bóng 40W –> 5×40=200W
- Tủ lạnh: 150W
- Máy giặt: 500W
Tổng công suất: 200+150+500=850W (0.85kW)
Tính dòng điện (I): Dòng điện cần thiết được tính dựa trên cách tính công suất tiêu thụ và điện áp sử dụng. Dưới đây là cách tính công suất dây điện.
- I= P/ (Ux cos(φ)) đối với điện 1 pha
- I = P / (√3 × U × cos(φ)) (đối với điện 3 pha).
Trong đó:
- I: Cường độ dòng điện (A)
- P: Công suất tiêu thụ (W)
- U: Hiệu điện thế (V)
- cos (φ): Hệ số công suất, thường là 0.85-1
Ví dụ: Một thiết bị 1 pha công suất 2000W, điện áp 220V, hệ số công suất là 0.9, khi áp dụng công thức sẽ là: I=2000/ (220X0.9) ≈ 10.1A.
Tham khảo bảng tra tiết diện dây dẫn cụ thể theo công thức:
Cách chọn tiết diện dây dẫn theo công suất
Cách chọn tiết diện dây dẫn 1
Đây là cách để dùng cho hệ thống điện sinh hoạt, nơi dòng điện thường không quá lớn, có thể làm theo các gợi ý sau:
Tính toán tổng công suất đã sử dụng để lựa chọn dây dẫn cấp điện cho nguồn tổng. Và chỉ nên dùng tối đa 70% công suất định mức cho phép. Ví dụ: 1mm2 chịu được cường độ dòng điện I=6A thì bạn nên sử dụng thiết bị có công suất nằm trong khoảng 4A.
Quy tắc lựa chọn tiết diện dây dẫn:
- 1kW công suất ≈ 1.5mm² tiết diện dây đồng.
- 1kW công suất ≈ 2.5mm² tiết diện dây nhôm.
Cách tính công suất dây điện:
Áp dụng công thức tính S = P/Jđ
- S: Tiết diện dây dẫn (mm2)
- J: Mật độ dòng điện cho phép (Amm2)
- P: Tổng công suất (KW)
Ví dụ điển hình: Một hệ thống điện gia đình có tổng công suất là 3kW:
- Dùng dây đồng: 3 × 1.5 = 4.5mm², chọn dây tiết diện 4mm² để đảm bảo an toàn.
- Dùng dây nhôm: 3 × 2.5 = 7.5mm², chọn dây tiết diện 6mm².
Cách chọn dây dẫn tiết diện 2
Áp dụng cho đường dây trung bình hoặc các tải lớn hơn trong công nghiệp nhỏ.
Quy tắc chọn:
- 2A dòng điện ≈ 1mm² tiết diện dây đồng.
- 2.5A dòng điện ≈ 1mm² tiết diện dây nhôm.
Ví dụ: Một thiết bị đang cần dòng điện 10A:
- Dùng dây đồng: 10/2=5mm2, chọn dây 6mm2 để đảm bảo dư tải.
- Dùng dây nhôm: 10/2.5 = 4mm2, chọn dây 4mm2.
Khi sử dụng dây dẫn trong hệ thống công nghiệp, bạn cần chọn dây có tiết diện phù hợp với công suất tiêu thụ và dòng điện. Đây đồng được ưu tiên vì khả năng dẫn điện tốt, trong khi nhôm sẽ có giá rẻ nhưng ít hiệu quả hơn. Các hệ thống công nghiệp sử dụng điện 3 pha với điện áp 380V, yêu cầu dây dẫn phải có khả năng chịu tải cao để giảm thiểu tổn thất năng lượng và rủi ro quá tải
Cách tính công suất dây điện 3 pha
Điện 3 pha là gì?
Điện 3 pha là dòng điện có công suất và lượng điện tiêu thụ lớn. Số vôn (V) mỗi nơi trên thế giới là khác nhau. Riêng tại Việt Nam, dòng điện 3 pha sẽ có mức điện áp chuẩn là 360V.
Điện 3 pha cho phép truyền tải công suất lớn hơn điện 1 pha mà không cần dây dẫn có tiết diện quá lớn. Dòng điện này cũng có giá thành cao hơn so với điện 1 pha, nên thường được dùng nhiều cho các công trình máy móc như máy rửa xe, máy may, máy giặt công nghiệp.
Công thức tính công suất tiệu thụ điện 3 pha
Mỗi loại máy công nghiệp đều có tem dán kiểm định và có thông số tiêu thụ ở thân máy. Dưới đây là cách tính công suất điện 3 pha, bạn có thể dựa vào công thức này:
P=3×U×I×cos(ϕ)
Trong đó:
- P: Công suất tiêu thụ (W)
- U: Điện áp (V)
- I: Cường độ dòng điện (A)
- cos(φ): Hệ số công suất (thường từ 0.8 đến 0.9).
Lưu ý: Công thức này áp dụng cho hệ thống 3 pha với tải cân bằng
Công thức tính cho từng pha của hệ thống điện 3 pha:
P = (U1xI1 + U2xI2 + U3xI3)/H
Trong đó:
- U: Điện áp (V). U1, U2, U3 chính là điện áp của các dòng điện 1 pha, 2 pha và 3 pha.
- I: Cường độ dòng điện (A)
- H: Thời gian (h)
Lưu ý: Đây là công thức tính khi các pha không đồng đều (hệ thống không cân bằng), giúp xác định công suất tiêu thụ
Các loại dây dây điện được sử dụng nhiều nhất hiện nay
Trên thị trường hiện nay xuất hiện rất nhiều loại dây điện dân dụng khác nhau để bạn có thể dễ dàng lựa chọn cho từng loại thiết bị. Như bạn đã biết thì Đồng (CU) và Nhôm (AL) có khả năng dẫn điện tốt và giá thành lại phải chăng. Các loại dây điện dân dụng phổ biến có thể kể đến như:
Dây đơn
Đây là loại dây chỉ có 1 sợi cứng được làm bằng đồng hoặc nhôm, có lớp cách nhiệt PVC hoặc XLPE. Ngoài ra, dây đơn còn có loại bọc thê tới 2 lớp vải có tẩm nhựa đường. Dây đơn rất dễ thi công và có giá thành thấp, sử dụng phổ biến trong hệ thống điện gia đình. Dây có tiết diện không quá 10mm2 ( cỡ ø 30/10).
Dây điện mềm (Dây đơn mềm và dây xoắn mềm)
Dây đơn mềm được cấu tạo từ nhiều sợi đồng nhỏ, bện lại thành lõi để tăng độ mềm dẻo. Bên ngoài bọc lớp cách nhiệt PVC hoặc cao su chịu nhiệt. Với tính năng là mềm, dễ uống cong, ứng dụng nhiều trong báng phân phối điện, các đầu dây của các mảy điện, dây dẫn điện trên ô tô…
Dây điện đôi
Dây điện đôi được cấu tạo từ hai dây dẫn đơn bọc cách điện riêng, được ghép chung trong một lớp vỏ ngoài hoặc xoắn lại. Bọc cách điện nhựa PCV hoặc cao su lưu hoá.
Công dụng: Sử dụng cho các thiết bị cần di động không cố định, đồ dùng điện trong sinh hoạt như quạt để bàn, tủ lạnh, máy thu thanh hoặc máy thu hình…
Dây cáp
Là loại dây dẫn tải có dòng điện lớn, bọc cách nhiệt bằng cao su lưu hóa hoặc nhựa PVC. Cáp điện lực còn có thêm lớp chống thấm nước để tăng độ bền. Dây cáp được ứng dụng làm đường dây tải chính trong khu tập thể, xí nghiệp, tòa nhà, nhà máy…
