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

Tiết diện là gì? Là một trong những thuật ngữ được sử dụng nhiều trong lĩnh vực kỹ thuật điện và vật lý. Không chỉ giữ vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho việc truyền dẫn mà còn cung cấp năng lượng cho các thiết bị sử dụng điện. Để hiểu rõ về khái niệm, công thức tính,…quý bạn đọc hãy theo dõi nội dung thông tin có trong bài viết dưới đây.

Tiết diện là gì cho ví dụ

Tiết diện là gì? Là hình phẳng có được do cắt một hình khối bằng một mặt phẳng. Mặt cắt của hình khối thường sẽ nói về một độ lớn nào đó hoặc mặt có một hình. Tùy theo mặt phẳng cắt sẽ có những dạng tiết diện khác nhau. Có các dạng tiết diện phổ biến đó là:

• Tiết diện ngang: Hình phẳng thu được là do mặt cắt ngang của hình khối, thường vuông góc với trục của nó.
• Tiết 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 mắt cắt nghiêng so với trục thanh của góc.

Tiết diện hình tròn là gì? Là mặt phẳng của hình khối sau khi được cắt bằng mặt phẳng có hình tròn. Ví dụ: Khi cắt hình cầu bằng một mặt phẳng, ta thu được tiết diện của hình cầu là hình tròn.

Dòng điện là gì? Nguồn điện là gì? Điều kiện để có dòng điện

Tiết diện dây dẫn là gì?

Tiết diện của dây dẫn điện là một hình phẳng có được sau khi cắt vuông góc với lõi. Nếu như cắt trực tiếp và vuông góc với dây dẫn bạn sẽ thấy điểm cuối cùng của dây (phần bị cắt) sẽ có dạng hình tròn. Hình tròn chính là tiết diện của dây. Diện tích có mắt cắt lớn sẽ có điện trở trên mm2 thấp hơn dù sử dụng cùng một loại dây. Điều này chỉ đúng với dây dẫn có lõi. Trường hợp phần nhân là cáp sợi, thì bạn hãy tính tiết diện của 1 sợi sau đó nhân với số lượng các sợi. Diện tích bề mặt hoặc độ dày càng lớn thì cáp càng có khả năng dẫn điện tốt.

Tiết diện càng lớn thì khả năng dẫn điện càng tốt, chính vì thế, tiết diện của dây dẫn cũng được phân chia theo công suất điện.

Dây dẫn điện gồm có 3 phần, đó là:

• Phần cách điện: Được làm từ các loại cao su đặc tự nhiên hoặc nhựa PVC nằm ở giữa bao quanh lõi.
• Phần dẫn điện (lõi cáp): Được làm từ đồng hoặc nhôm vì 2 loại này dẫn điện rất tốt.
• Lớp bảo vệ cơ học: Là lớp ngoài cùng của dây dẫn dùng để bảo vệ dây dẫn trước các tác động của môi trường bên ngoài. Lớp bảo vệ cơ học được làm từ nhiều vật liệu khác nhau để phù hợp với môi trường như kiềm, axit,…

Cường độ dòng điện là gì? – Ký hiệu, công thức tính

Công thức tính tiết diện dây dẫn

Công thức tính tiết diện dây dẫn như sau: S = I/J

Trong đó:

• S: Tiết diện dây dẫn (mm2)
• I: Dòng điện khi đi qua mặt cắt vuông (A)
• J: Mật độ dòng điện cho phép (A/mm2)

Ví dụ: Tính tiết diện của dây dẫn khi biết công suất 6KW dùng điện 1 pha

I = 6000/ (220 x 0.8) = 34.2A => Nên chọn dây dẫn có tiết diện S = 34.2/6 = 5.7 mm2.

=> Trong trường hợp này, khi chọn dây dẫn bạn phải chọn loại có tiết diện khoảng 5.7mm2 trở lên.

Một số lưu ý khi áp dụng công thức tính tiết diện:

• Mật độ dòng điện cho phép thay đổi của mỗi loại dây dẫn khác nhau. Nếu dây lõi đồng thì sẽ từ 4 – 6A/mm2 tùy theo thời gian hoạt động. Loại dây hoạt động liên tục thì hãy chọn J = 4.
• Các dây dẫn lõi nhôm thì mật độ dòng điện tối ưu nhất sẽ là 4,5A/mm2
• Trong mỗi trường hợp, giá trị J thay đổi theo từng quy định, có thể là tiêu chuẩn ISO hay TCVN. Bởi vậy, bất kỳ giá trị nào cũng không tuyệt đối hoàn toàn.
• Những thiết bị sử dụng điện có công suất dưới 1KW thì các dây dẫn từ công tắc hoặc ổ cắm điện đến thiết bị luôn sử dụng 1 loại dây, tiết diện của dây khoảng 2×1,5 mm2.
• Trường hợp công suất điện lớn hơn thì khi tính tiết diện dây dẫn sẽ dựa trên điện áp 220V.

Dòng điện xoay chiều là gì? – Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Vì sao phải tính tiết diện dây dẫn?

Việc lựa chọn tiết diện dây đúng trong việc đầu tư, nâng cấp cơ sở hạ tầng sẽ giúp nâng cao chất lượng của hệ thống điện. Đặc biệt tại các tòa nhà lớn thì việc tính toán tiết diện dây dẫn giữ vai trò vô cùng quan trọng, đáp ứng được nhu cầu sử dụng. Không những thế còn giúp người dùng lựa chọn được dây dẫn phù hợp, tránh tình trạng lãng phí hay sự cố chấp cháy, không tải được điện khi sử dụng.

Để tính được tiết diện dây dẫn và lựa chọn được loại dây dẫn phù hợp ngoài việc cần phải nắm chắc được công thức tính tiết diện thì trước đó bạn cần phải thực hiện các bước sau:

• Tính tổng công suất các thiết bị sử dụng điện, dự trù các thông số đó. Với dòng điện 1 pha thì I sẽ là 6P còn đối với dùng điện 3 pha thì I = 2P.
• Tính dòng điện bằng công thức I = P/U. Trong đó, I là cường độ dòng điện ( đơn vị A); P là tổng công suất đơn vị KW, U là hiệu điện thế của V. Dựa vào tổng công suất, hiệu điện thế thì ta sẽ có cường độ I dựa vào công thức tính tiết diện dây dẫn.

Hiệu điện thế là gì? Công thức tính, đơn vị đo

Kinh nghiệm chọn lựa tiết diện dây dẫn phù hợp

Xác định nguồn điện đang dùng: Bạn cần phải xác định dòng điện của bạn đang sử dụng là loại 3 pha hay 1 pha. Đồng thời, xác định lõi dây điện của cửa hàng đang bán sử dụng cho nguồn điện nào.

Tổng công suất thiết bị tiêu thụ: Mỗi công ty, nhà xưởng,…sẽ có nhu cầu sử dụng điện cho các thiết bị khác nhau. Vậy nên, các kỹ sư cần tính công suất điện tiêu thụ tổng và điện nhánh để lựa chọn dây điện tốt nhất. Các thiết bị làm tiêu tốn điện năng điện như máy giặt, điều hòa nhiệt độ, tủ lạnh, đèn, máy bơm nước,…thì bạn cần phải chú ý thêm.

Lựa chọn dây dẫn cho từng phần: Đây là lưu ý quan trọng nhưng lại ít được mọi người chú ý tới. Tùy theo công suất chịu tải của từng nhánh trong sơ đồ dòng điện, người dùng lựa chọn dây dẫn, kích thước dây phù hợp.

Đối với các thiết bị như ổ cắm điện, công tắc điện, đèn, quạt,…và các thiết bị có công suất dưới 1kW thì bạn hãy sử dụng loại dây súp mềm, có tiết diện 2×1,5mm2. Còn với thiết bị như bếp điện, lò sưởi,…có công suất từ 1kW- 2kW thì bạn nên lựa chọn loại cáp PVC 2 lớp, tiết diện 2×2,5mm2 để đảm bảo sự an toàn về cơ và điện. Còn với thiết bị có công suất lớn hơn 2kW thì bạn phải dựa theo công suất đã được tính toán trước đó để lựa chọn dây dẫn phù hợp.

Sơ đồ mạch điện là gì? Hướng dẫn cách đọc, vẽ sơ đồ mạch điện

Các trường hợp không chọn tiết diện dây dẫn dựa theo mật độ dòng điện

• Lưới điện tại các nhà máy, xí nghiệp, công ty 1000V, số giờ phụ tải max là 5000h.
• Dây dẫn đến biến trở và điện trở không khởi động
• Thanh cái mọi cấp điện sử dụng cho áp
• Lưới điện tạm thời, lưới điện mà thời gian sử dụng dưới 5 năm.
• Các lưới phân phối điện áp 1000V hoặc các lưới chiếu sáng được chọn dựa theo tổn thất điện áp cho phép.
• …

Yếu tố nào ảnh hưởng tới việc lựa chọn tiết diện dây dẫn

Dòng điện định mức: Là giới hạn cho phép của dòng điện trong thiết bị. Dây dẫn khi có dòng điện chạy qua sẽ nóng lên do điện sinh nhiệt. Khi nhiệt độ tăng quá mức sẽ gây chập cháy, hỏng hóc.

Độ sụt áp: Khi điện ban đầu nguồn cao hơn điện áp ở cuối thì điện áp bị mất do điện trở dây tải tăng lên được gọi là sụt áp. Sụt áp nhiều hay ít, dòng điện tải; điện kháng cáp, hệ số công suất, chiều dài cáp, điện trở cáp.

Các yếu tố khác: Dòng điện ngắn mạch, cách lắp đặt, nhiệt độ môi trường,…

Hy vọng rằng các thông tin có trong bài viết trên đây sẽ giúp bạn hiểu được tiết diện là gì, công thức tính như thế nào. Cập nhật thêm nhiều thông tin hữu ích khác bằng cách truy cập website ruaxetudong.org, chắc chắn sẽ giúp ích bạn rất nhiều đó!