Công thức tính tiết diện dây dẫn 3 pha theo công suất phù hợp đầy đủ nhất

Trong hệ thống điện 3 pha, việc lựa chọn dây dẫn phù hợp đóng vai trò then chốt để đảm bảo truyền tải điện năng an toàn, hạn chế tổn thất và bảo vệ thiết bị. Đặc biệt, với các thiết bị công suất lớn như máy phát điện công nghiệp, nếu dây dẫn không được tính toán đúng tiết diện, hệ thống dễ gặp tình trạng quá tải, gây cháy nổ hoặc giảm hiệu quả vận hành.

Vậy công thức tính tiết diện dây dẫn 3 pha như thế nào? Cách lựa chọn dây dẫn theo công suất ra sao để tối ưu hiệu suất và tiết kiệm chi phí? Trong bài viết này, Dianyo PowerGen sẽ chia sẻ chi tiết cách tính toángiúp bạn chọn dây dẫn 3 pha đúng chuẩn cho từng nhu cầu sử dụng.

Công thức tính tiết diện dây dẫn 3 pha theo công suất

Để xác định chính xác tiết diện dây dẫn trong hệ thống điện 3 pha, bước đầu tiên và quan trọng nhất là tính toán công suất tải của hệ thống. Điều này giúp lựa chọn dây dẫn phù hợp, đảm bảo an toàn, tiết kiệm và tối ưu hiệu quả truyền tải điện năng.

Cách tính công suất tải của hệ thống điện 3 pha

Công suất tải trong hệ thống điện 3 pha được xác định theo công thức:

Công suất tải sẽ được tính theo công thức sau: P = I x (√3 x U x cosφ x η)

Trong đó:

- P là công suất tải của hệ thống điện (W)

- U là điện áp (V)

- I là cường độ dòng điện (A)

- cosφ là hệ số công suất, thường lấy trung bình 0.9. (Đây là tỷ lệ giữa công suất thực tế và công suất biểu kiến, phản ánh mức độ sử dụng hiệu quả điện năng.)

- η là hiệu suất của hệ thống điện.

Công thức tính tiết diện dây dẫn 3 pha theo công suất

Trong các hệ thống điện công nghiệp, đặc biệt là khi kết nối với máy phát điện 3 pha, việc lựa chọn tiết diện dây dẫn phù hợp là yếu tố vô cùng quan trọng. Tiết diện dây không chỉ ảnh hưởng đến khả năng truyền tải điện năng mà còn quyết định mức độ an toàn, tránh hiện tượng quá tải và giảm thiểu tổn thất điện năng.

Công thức tổng quát để tính tiết diện dây dẫn 3 pha dựa trên công suất tải như sau: I= S x J 

Trong đó:

- I là cường độ dòng điện (I=P/(√3 x U x cosφ x η))

- S: Tiết diện của dây dẫn (mm²).

- J: Mật độ dòng điện cho phép chạy qua dây (A/mm²).

• Với dây nhôm: J ≈ 4,5 A/mm².

• Với dây đồng: J ≈ 6 A/mm².

Ví dụ tính thực thế

Ví dụ: Tính tiết diện dây dẫn của một thiết bị điện 3 pha có lõi làm từ đồng với công suất 15.000W, điện áp U của thiết bị là 400 V và hệ số công suất cosφ = 0,92, hiệu suất η = 85%. Áp dụng công thức tính như trên:

I=S x J= P/(√3 x U x cosφ x η)

=> S x 6 = 15000/(√3 x 400 x 0,92 x 85%) ≈ 27,76A

Tiết diện của dây dẫn 3 pha sẽ là: S= 27,76 : 6 = 4,63 mm2

Như vậy, để đảm bảo an toàn và hiệu quả, ta chọn dây dẫn đồng 3 pha có tiết diện từ 4,6 mm² đến 6 mm², phù hợp với công suất tải 15.000W.

Các bước lựa chọn tiết diện dây dẫn 3 pha dựa theo công suất tải

Để áp dụng đúng công thức tính tiết diện dây dẫn 3 pha, ngoài việc nắm chắc các thông số kỹ thuật, bạn cần thực hiện theo một quy trình cụ thể. Điều này giúp đảm bảo hệ thống điện vận hành an toàn, ổn định và tiết kiệm chi phí. Các bước chi tiết như sau:

1. Xác định công suất tải

Trước tiên, cần xác định tổng công suất tải của hệ thống điện. Công suất này được tính dựa trên tổng các thiết bị điện hoặc máy móc sẽ sử dụng nguồn điện 3 pha. Lưu ý phân biệt rõ giữa thiết bị dùng điện 1 pha và 3 pha để tính toán chính xác.

2. Tính toán dòng điện cần thiết

Sử dụng công thức tính công suất tải điện 3 pha để tính cường độ dòng điện: I=P/(√3 x U x cosφ x η)

Trong đó:

• P: Công suất tải (W)

• U: Điện áp (V)

• cosφ: Hệ số công suất (thường ≈ 0,9)

• η: Hiệu suất hệ thống điện

3. Đối chiếu bảng dữ liệu kỹ thuật

Sau khi tính được dòng điện, bạn cần tham khảo bảng tra cứu dữ liệu kỹ thuật để biết dòng điện định mức và tiết diện dây dẫn 3 pha phù hợp.

4. Lựa chọn tiết diện dây phù hợp

Dựa trên dòng điện tính toán và bảng dữ liệu, lựa chọn tiết diện dây dẫn gần nhất. Nếu không có giá trị chính xác, hãy chọn dây dẫn có tiết diện lớn hơn để đảm bảo an toàn và độ bền khi vận hành.

5. Xem xét các quy định kỹ thuật

Ngoài công suất tải, cần tính đến các tiêu chuẩn về khả năng chịu nhiệt, độ bền cơ học, chuẩn chống cháy, độ dẫn điện. Những yếu tố này giúp dây dẫn hoạt động ổn định lâu dài trong điều kiện môi trường khác nhau.

Việc tuân thủ đầy đủ các bước trên sẽ giúp bạn áp dụng hiệu quả công thức tính tiết diện dây dẫn 3 pha, đảm bảo hệ thống điện vận hành bền bỉ, tiết kiệm và an toàn.

Bảng tra tiết diện dây dẫn điện 3 pha chuẩn xác

Khi thiết kế và lắp đặt hệ thống điện, việc lựa chọn tiết diện dây dẫn 3 pha đúng theo công suất tải là yếu tố cực kỳ quan trọng. Không chỉ đảm bảo dòng điện truyền tải ổn định, mà còn hạn chế rủi ro quá tải, chập cháy gây nguy hiểm cho thiết bị cũng như con người.

Thay vì phải mất thời gian tính toán thủ công theo công thức tính tiết diện dây dẫn 3 pha, bạn có thể tham khảo bảng tra nhanh dưới đây. Các thông số được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn IEC 60439, giúp bạn dễ dàng lựa chọn dây dẫn phù hợp cho thiết bị điện hoặc động cơ 3 pha trong hệ thống.

Bảng tính tiết diện dây dẫn 3 pha dựa trên công suất định mức và mật độ dòng điện

(Giá trị chỉ mang tính chất tham khảo, việc lựa chọn thực tế cần tính đến điều kiện vận hành và môi trường lắp đặt)

Đối với động cơ 3 pha – 380V

Bảng chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện

Khi tính toán công thức tính tiết diện dây dẫn 3 pha, trước hết cần quy đổi toàn bộ trị số công suất về cùng một đơn vị để đảm bảo tính toán chính xác. Công thức quy đổi cơ bản như sau: 1 kW = 1.000 W, 1 HP = 750 W

Sau khi đã có công suất chuẩn, kỹ sư hoặc người thiết kế sẽ căn cứ vào công suất chịu tải của từng nhánh dây điện trong sơ đồ hệ thống điện để lựa chọn tiết diện dây dẫn cũng như chất liệu phù hợp (đồng hoặc nhôm).

Các loại dây cáp điện được sử dụng phổ biến

Để áp dụng công thức tính tiết diện dây dẫn 3 pha một cách hiệu quả, ngoài việc chọn tiết diện theo dòng điện, bạn cũng cần hiểu rõ các loại dây cáp điện thông dụng trên thị trường. Mỗi loại dây có đặc tính riêng, phù hợp với từng hạng mục công trình:

1. Dây đơn ruột cứng

Cấu tạo là một lõi duy nhất bằng đồng hoặc nhôm, bọc cách điện bằng nhựa PVC hoặc cao su lưu hóa có độ ổn định cao, thích hợp cho lắp đặt cố định. Ứng dụng nhiều trong hệ thống điện dân dụng, đi âm tường hoặc trong ống bảo vệ. Tiết diện thường không quá 10 mm².

2. Dây đơn mềm

Cấu tạo gồm nhiều sợi đồng nhỏ xoắn lại thành một lõi, bọc nhựa cách điện có đặc điểm mềm dẻo, linh hoạt, dễ uốn. Ứng dụng trong đấu nối thiết bị trong tủ điện, bảng phân phối, đầu ra máy móc, dây điện ô tô.

3. Dây đôi

Cấu tạo từ hai ruột dây dẫn mềm đặt song song, bọc chung lớp vỏ PVC, gọn gàng, tiện lợi khi cấp nguồn 2 dây dùng cho đèn di động, thiết bị điện cầm tay, các thiết bị dân dụng.

4. Dây xoắn mềm (Dây súp)

Cấu tạo từ 2 lõi mềm trở lên, mỗi lõi nhiều sợi đồng nhỏ, cách điện riêng, sau đó xoắn lại có độ mềm dẻo rất cao, chịu lực cơ học tốt được ứng dụng vào các thiết bị cần di chuyển nhiều, thiết bị điện công nghiệp, hệ thống chiếu sáng.

5. Dây cáp điện (Power Cable)

Gồm một hoặc nhiều lõi bằng đồng/nhôm, nhiều sợi xoắn lại, bọc cách điện nhiều lớp (PVC hoặc XLPE). Chịu tải dòng lớn, bền chắc, chống tác động môi trường.Truyền tải điện chính trong nhà máy, tòa nhà, xí nghiệp, nhà xưởng lớn.

Kết luận

Trên đây là bảng tra tiết diện dây dẫn điện 3 pha được tính toán theo công suất định mức và mật độ dòng điện tiêu chuẩn. Việc áp dụng đúng công thức tính tiết diện dây dẫn 3 pha hoặc tham khảo bảng tra sẽ giúp bạn chọn dây dẫn phù hợp, đảm bảo an toàn và nâng cao tuổi thọ cho hệ thống điện.

Nếu bạn đang tìm giải pháp tối ưu nguồn điện ổn định cho nhà máy, hãy tham khảo các dòng máy phát điện công nghiệp nhập khẩu chính hãng từ Dianyo PowerGen đơn vị chuyên cung cấp thiết bị chất lượng cao, đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế.