Опубликовано Расчет сечения кабеля | Таблицы, формулы и примеры
Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.
Для чего необходим расчет кабеля
В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:
где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.
R = ρ · L/S (2),
где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.
Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.
Что будет, если неправильно рассчитать сечение
Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:
- Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
- Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.
Что еще влияет на нагрев проводов
Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:
- Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
- Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.
Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3×1,5 и ABБбШв 4×16
Трехжильный кабель BBГнг 3×1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3×1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.
Кабель ABБбШв 4×16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.
Порядок расчета сечения по мощности
В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:
- Суммарная мощность всех приборов.
- Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
- ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
- Материал проводника: медь или алюминий.
- Тип проводки: открытая или закрытая.
Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:
ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Рₙ) · Кс · Кз,
где P1, P2 и т. д. – мощность подключаемых приборов, Кс – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, Кз – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. Кс определяется так:
- для двух одновременно включенных приборов – 1;
- для 3-4 – 0,8;
- для 5-6 – 0,75;
- для большего количества – 0,7.
Кз в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.
Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм
Правила расчета по длине
Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:
- L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
- ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм2·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
- I – номинальная сила тока, А.
Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,
где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, К с – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.
Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):
R = ρ · L/S.
Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:
dU = 0,05 · 220 В = 11 В.
Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:
S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм2.
В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм2. Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (√S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.
Как рассчитать сечение по току
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ).
Для трехфазной сети используется другая формула:
I=P/(U√3cos φ),
где U будет равно уже 380 В.
Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.
BBГнг 3×1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм 2. У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r2 = 3,14 · (1,5/2)2 = 1,8 мм2, что полностью соответствует указанному требованию.
Если рассматривать кабель ABБбШв 4×16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.
С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм2. У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:
S = π · r2
Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).
Как рассчитать сечение кабеля по мощности потребителя, длине и току
На сегодняшний день существует широкий ассортимент кабельной продукции, с поперечным сечением жил от 0,35 мм.кв. и выше.
Если неправильно выбрать сечение кабеля для бытовой проводки, то результат может иметь два итога:
- Чересчур толстая жила «ударит» по Вашему бюджету, т.к. ее погонный метр будет стоить дороже.
- При неподходящем диаметре проводника (меньшем, чем необходимо), жилы начнут нагреваться и плавить изоляцию, что вскоре приведет к самовозгоранию электропроводки и короткому замыканию.
Как Вы понимаете, и тот и другой итог неутешительный, поэтому перед монтажом электропроводки в доме и квартире необходимо правильно рассчитать сечение кабеля в зависимости от мощности потребителя, силы тока и длины линии. Сейчас мы подробно рассмотрим каждую из методик.
Расчет по мощности электроприборов
Для каждого кабеля есть определенная величина тока (мощности), которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если ток (мощность), потребляемый всеми приборами, будет превышать допустимую величину для токопроводящей жилы, то в скором времени аварии не избежать.
Чтобы самостоятельно рассчитать мощность электроприборов в доме, необходимо на лист бумаги выписать характеристики каждого прибора отдельно (плиты, телевизора, светильников, пылесоса и т.д.). После этого все значения суммируются, и готовое число используется для выбора кабеля с жилами с оптимальной площадью поперечного сечения.
Формула расчета имеет вид:
Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8,
Где: P1..Pn–мощность каждого прибора, кВт
Обращаем Ваше внимание на то, что получившееся число необходимо умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Этот коэффициент обозначает, что из всех электроприборов одновременно работать будет только 80%. Такой расчет более логичный, потому что, к примеру, пылесосом либо феном Вы точно не будете пользоваться в течение длительного времени без перерыва.
Таблицы выбора сечения кабеля по мощности потребителя:
Это приведенные и упрощенные таблицы, более точные значения вы можете найти в ПУЭ п.1.3.10-1.3.11.
Как вы видите, для каждого определенного вида кабеля табличные значения имеют свои данные. Все что Вам нужно, это найти ближайшее значение мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.
Чтобы Вы наглядно поняли, как правильно рассчитать кабель по мощности, приведем простой пример:
Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов в квартире составляет 13 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Нас устраивает цифра «10,1» при однофазной сети (напряжение 220В) и «10,5», если сеть трехфазная.
Это значит, что нужно выбрать такое сечение жил кабеля, который будет питать все расчётные приборы – в квартире, комнате или каком-либо другом помещении. То есть такой расчёт нужно проводить для каждой розеточной группы, запитанной от одного кабеля, или для каждого прибора, если он запитан напрямую от щитка. В примере выше, мы привели расчет площади поперечного сечения жил вводного кабеля на весь дом или квартиру.
Итого, выбор сечения останавливаем на 6-миллиметровом проводнике при однофазной сети либо 1,5-миллиметровом при трехфазной сети. Как вы видите, все довольно просто и даже электрик-новичок справится с таким заданием самостоятельно!
Расчет по токовой нагрузке
Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому лучше всего пользоваться им. Суть аналогична, но только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку. Для начала по формулам считаем силу тока по каждому из приборов.
Если в доме однофазная сеть, для расчета необходимо воспользоваться следующей формулой:Для трехфазной сети формула будет иметь вид:Где, P – мощность электроприбора, кВт
cos Фи- коэффициент мощности
Более подробно о формулах, связанных с вычислением мощности, можно прочитать в статье: https://samelectrik.ru/kak-najti-moshhnost-toka.html.
Далее все токи суммируются и по табличным значениям необходимо выбрать сечение кабеля по току.
Обращаем Ваше внимание на то, что от условий прокладки проводника будут зависеть значения табличных величин. При монтаже открытой электропроводки допустимые токовые нагрузки и мощность будут значительно большими, чем при прокладке проводки в трубе.
Повторимся, любой расчет сечения проводится для конкретного прибора или их группы.
Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности:
Расчет по длине
Ну и последний способ, позволяющий рассчитать сечение кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует потерям напряжения (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами покрупнее.
Для вычислений используется следующая методика:
- Нужно рассчитать суммарную мощность электроприборов и силу тока (выше мы предоставили соответствующие формулы).
- Выполняется расчет сопротивления электропроводки. Формула имеет следующий вид: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах). Получившееся значение необходимо разделить на выбранное поперечное сечение кабеля.
R=(p*L)/S, где p – табличная величина
Обращаем Ваше внимание на то, что длина прохождения тока должна умножаться в два раза, т.к. ток изначально идет по одной жиле, а потом возвращается назад по другой.
- Рассчитываются потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.
Uпотерь=Iнагрузки*Rпровода
ПОТЕРИ=(Uпотерь/Uном)*100%
- Определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
- Итоговое число анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранное сечение жилы. В противном случае подбираем более “толстый” проводник.
Допустим мы рассчитали, что сопротивление жил у нас 0,5 Ома, а ток 16 Ампер, тогда:
Uпотерь=16*0,5=8 Вольт
ПОТЕРИ=(8/220)*100%=0,03636*100%=3,6%
Что вполне допустимо для большинства случаев, согласно ГОСТ 29322-14 «Стандартные напряжения». Подробнее в статье: https://samelectrik.ru/kakoe-otklonenie-napryazheniya-v-seti-schitaetsya-predelnym.html.
Таблица удельных сопротивлений:
Если Вы протягиваете линию на довольно протяженное расстояние, обязательно производите расчет с учетом потерь по длине, иначе будет высокая вероятность неправильного выбора сечения кабеля.
Видео примеры расчетов
Наглядные видео примеры всегда позволяют лучше усвоить информацию, поэтому предоставляем их к Вашему вниманию:
Видео инструкция: как самому рассчитать сечение жил
Видео инструкция: как правильно выбрать диаметр кабеля?
Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелейЗначения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Зная суммарный ток всех потребителей и учитывая соотношения допустимой для провода токовой нагрузки ( открытой проводки) на сечение провода:
При выполнении скрытой силовой проводки (в трубке или же в стене) приведенные значения уменьшаются умножением на поправочный коэффициент 0,8. Следует отметить, что открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм из расчета достаточной механической прочности. Приведенные выше соотношения легко запоминаются и обеспечивают достаточную точность для использования проводов. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться нижеприведенными таблицами. В следующей таблице сведены данные мощности, тока и сечения кабельно-проводниковых материалов, для расчетов и выбора зашитных средств, кабельно-проводниковых материалов и электрооборудования. Медные жилы, проводов и кабелейАлюминиевые жилы, проводов и кабелейДопустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами.Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами.Допустимый длительный ток для проводов с медными жиламиДопустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных. * Токи относятся к проводам и кабелям с нулевой жилой и без нее. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жиламиДопустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных. Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по данной таблице как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92. Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки.В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту. Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях. Рекомендуемое сечение силового кабеля в зависимости от потребляемой мощности:
* величина сечения может корректироваться в зависимости от конкретных условий прокладки кабеля Мощность нагрузки в зависимости от номинального тока автоматического выключателя и сечения кабеля.
Наименьшие сечения токопроводящих жил проводов и кабелей в электропроводках.
| Продукция: Услуги: НОВИНКАECOLED-100-105W-13600-D120 CITY Светильник используют для освещения территорий предприятий, автостоянок, дворов, складских и производственных помещений. ПОДРОБНЕЕ | |||||||
Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине
Как рассчитать кабель по току, напряжению и длине. Кабели, как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме. Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.
Основные правила
При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.
После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.
Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.
За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.
Важность правильного выбора сечения
Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.
Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:
P=U*I* cos φ=I²*R
R – активное сопротивление.
Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.
Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.
R=ρ*l/Sρ – удельное сопротивление;
l – длина проводника;
S– площадь поперечного сечения.
Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.
Площадь рассчитывается по формуле:
S=π*d²/4d – диаметр.
Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.
Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет сечения кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.
Расчет сечения провода по мощности и токуРасчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.
Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.
Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:
I=(P*K)/(U*cos φ)P – мощность в ваттах
U=220 Вольт
K=0,75 – коэффициент одновременного включения;
cos φ=1 для бытовых электроприборов;
Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:
I=P/(U*√3*cos φ)U=380 Вольт
Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.
Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.
Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).
Влияние длины проводки на выбор кабеляЕсли кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм². это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.
Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.
Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.
Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.
Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:
∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ UнP — активная мощность, Вт.
Q — реактивная мощность, Вт.
r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.
x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.
Uн – номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).
L — длинна линии, м.
Ну а если попроще для бытовых условий:
ΔU=I*RR – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S;
I – сила тока, находят из закона Ома;
Допустим, у нас получилось, что I=4000 Вт/220 В=18,2 А.
Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R=0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.
Тогда ΔU=18,2*0,46=8,37 В
В процентном соотношении
8,37*100/220=3,8%
На длинных линиях от перегрузок и коротких замыканий устанавливают автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями.
Похожие темы:
Расчет сечения проводов и кабелей по потребляемой мощности, таблицы
В современном технологическом мире электричество практически стало на один уровень по значимости с водой и воздухом. Применяется оно в практически любой сфере человеческой деятельности. Появилось такое понятие, как электричество еще в далеком 1600 году, до этого мы знали об электричестве не больше древних греков. Но со временем оно начало более широко распространяться, и только в 1920 году оно начало вытеснять керосиновые лампы с освещения улиц. С тех пор электрический ток начал стремительно распространяться, и сейчас он есть даже в самой глухой деревушке как минимум освещая дом и для коммуникаций по телефону.
Само электричество представляет из себя поток направленных зарядов, движущихся по проводнику. Проводником является вещество способное пропускать через себя эти сами электрические заряды, но у каждого проводника есть сопротивление (кроме так называемых сверхпроводников, сопротивление у сверхпроводников равняется нулю, такое состояние достижимо за счет понижения температуры до -273,4 градуса по Цельсию).
Но в быту сверхпроводников, конечно же, еще нету, да и появиться в промышленных масштабах еще нескоро. В повседневности, как правило, ток пропускается через провода, а в качестве жилы используется в основном медные или алюминиевые провода. Медь и алюминий популярны прежде всего, за счет своих свойств проводимости, которая обратно электрическому сопротивлению, а также из-за дешевизны, по сравнению, например, с золотом или серебром.
Как разобраться в сечениях медных и алюминиевых кабелей, для прокладки проводки?
Данная статья предназначена научить вас как рассчитать сечение провода. Это как чем больше воды вы хотите подать, тем большего диаметра труба вам нужна. Так и здесь, чем больше потребление электрического тока, тем больше должно быть сечение кабелей и проводов. Вкратце опишу что это такое: если вы перекусите кабель или провод, и посмотреть на него с торца, то вы как раз и увидите его сечение, то есть толщину провода, которая определяет мощность которую данный провод способен пропустить, разогреваясь до допустимой температуры.
Для того чтобы правильно подобрать сечение силового провода нам нужно учитывать максимальную величину потребляемой нагрузки тока. Определить значения токов можно, зная паспортную мощность потребителя, определяется по такой формуле: I=P/220, где P — это мощность потребителя тока, а 220 — это количество вольт в вашей розетке. Соответственно если розетка на 110 или 380 вольт, то подставляем данное значение.
Важно знать, что расчет значения для однофазных, и трехфазных сетей различается. Для того чтобы узнать на сколько фаз сеть вам нужно, требуется подсчитать общую сумму потребления тока в вашем жилище. Приведем пример среднестатистического набора техники, которая может быть у вас дома.
Простой пример расчета сечения кабеля по потребляемому току, сейчас мы вычислим сумму мощностей подключаемых электроприборов. Основными потребителями в среднестатистической квартире являются такие приборы:
- Телевизор — 160 Вт
- Холодильник — 300 Вт
- Освещение — 500 Вт
- Персональный компьютер — 550 Вт
- Пылесос — 600 Вт
- СВЧ-печь — 700 Вт
- Электрочайник — 1150 Вт
- Утюг — 1750 Вт
- Бойлер (водонагреватель) — 1950 Вт
- Стиральная машина — 2650 Вт
- Всего 10310 Вт = 10,3 кВт.
Когда мы узнали общее потребление электричества, мы можем по формуле рассчитать сечение провода, для нормального функционирования проводки. Важно помнить что для однофазных и трехфазных сетей формулы будут разные.
Расчет сечения провода для сети с одной фазой (однофазной)
Расчет сечения провода осуществляется с помощью следующей формулы:
I = (P × K и ) / (U × cos(φ) )
где:
I — сила тока;
- P — мощность всех потребителей энергии в сумме
- K и — коэффициент одновременности, как правило, для расчетов принимается общепринятое значение 0,75
- U — фазное напряжение, которое составляет 220V но может колебаться в пределах от 210V до 240V.
- cos(φ) — для бытовых однофазных приборов эта величина сталая, и равняется 1.
Если есть необходимость рассчитать ток быстрее, то можно опустить значение cos(φ) и значение K и . Результат в таком случае отличается в меньшую сторону на 15%, если мы применим формулу:
I = P / U
Когда мы нашли мощность потребления тока по формуле, можно начать выбирать кабель, который подходит нам по мощности. Вернее, его площади сечения. Ниже приведена специальная таблица в которой предоставлены данные, где сопоставляется величина тока, сечение кабеля и потребляемая мощность.
Данные могут различаться для проводов изготовленных из разных металлов. Сегодня для применения в жилых помещениях, как правило, используется медный, жесткий кабель. Алюминиевый кабель практически не применяется. Но все же во многих старых домах, алюминиевый кабель все еще присутствует.
Таблица расчетной мощности кабеля по току. Выбор сечения медного кабеля, производится по следующим параметрам:
Также приведем таблицу для расчета потребляемого тока алюминиевого кабеля:
Если значение мощности получилось среднее между двумя показателями, то необходимо выбрать значение сечения провода в большую сторону. Так как запас мощности должен присутствовать.
Расчет сечения провода сети с тремя фазами (трехфазной)
А теперь разберем формулу подсчета сечения провода для трехфазных сетей.
Для рассчета сечения питающего кабеля воспользуемся следующей формулой:
I = P / (√3 × U × cos(φ))
Где:
- I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения кабеля
- U — фазовое напряжение, 220V
- Cos φ — угол сдвига фаз
- P — показывает общее потребление всех электроприборов
Cos φ — в приведенной формуле крайне важен, так как самолично влияет на силу тока. Он различается для разного оборудования, с этим параметром чаще всего можно ознакомиться в технической документации, или соответствующей маркировкой на корпусе.
Общая мощность находится очень просто, мы суммируем значение всех показателей мощности, и используем получившееся число в расчетах.
Отличительной особенностью в трехфазной сети, является то, что более тонкий провод способен выдержать большую нагрузку. Подбирается необходимое нам сечение провода, по нижеприведенной таблице.
Расчет сечения провода по потребляемому току применяемый в трехфазной сети, используется с применением такой величины как √3. Это значение нужно для упрощения внешнего вида самой формулы:
U линейное = √3 × U фазное
Данным образом при возникновении необходимости заменяется произведение корня и фазного напряжения на линейное напряжение. Эта величина равняется 380V (U линейное = 380V).
Понятие длительного тока
Также один не менее важный момент при выборе кабеля для трехфазной и однофазной сети состоит в том, что необходимо учитывать такое понятие, которое звучит как допустимый длительный ток. Этот параметр показывает нам силу тока в кабеле, которую может выдержать провод в течение неограниченного количества времени. Определить эго можно в специальной таблице. Также для алюминиевых и медных проводников они существенно различаются.
В случае когда данный параметр превышает допустимые значения, начинается перегрев проводника. Температура нагрева является обратно пропорциональной силе тока.
Температура на некоторых участках может увеличиваться не только из-за неверно подобранного сечения провода, а и при плохом контакте. К примеру, в месте скрутки проводов. Такое довольно часто происходит в месте контакта медных кабелей и алюминиевых. В связи с этим поверхность металлов подвергается окислению, покрываясь оксидной пленкой, что весьма сильно ухудшает контакт. В таком месте кабель будет нагреваться выше допустимой температуры.
Когда мы провели все расчеты, и сверились с данными из таблиц, можно смело идти в специализированный магазин и покупать необходимые Вам кабели для прокладки сети у себя дома или на даче. Главное ваше преимущество перед, например, вашим соседом будет в том что вы полностью разобрались в данном вопросе с помощью нашей статьи, и сэкономите кучу денег, не переплачивая за то, что вам хотел продать магазин. Да и знать о том, как рассчитать сечение тока для медных или алюминиевых проводов никогда не будет лишним, и мы уверены что знания полученные у нас, неоднократно пригодятся на вашем жизненном пути.
Главная Услуги Загрузить | В таблице сведены данные мощности, тока и сечения кабельно-проводниковых материалов, для расчетов и выбора защитных средств, кабельно-проводниковых материалов и электрооборудования. Медные жилы, проводов и кабелей
Алюминиевые жилы, проводов и кабелей
В расчете применялись: данные таблиц ПУЭ; формулы активной мощности для однофазной и трехфазной симметричной нагрузки расчет кабеля по мощности, сечение кабеля по току, сечение провода по току, сечение кабеля по мощности, выбор сечения кабеля по мощности, расчет сечения кабеля по мощности, сечение провода по мощности, сечение провода и мощность, таблица сечения проводов, расчет сечения кабеля, сечение кабеля от мощности, сечение кабеля и мощность, выбор сечения кабеля по току, выбор кабеля по мощности, сечение провода мощность, расчет сечения провода по мощности, расчет кабеля по мощности, таблица сечения кабеля, сечение провода таблица, расчёт сечения кабеля по мощности, выбор кабеля по току, таблица соотношения ампер киловатт сечение, медь сколько киловатт, допустимый ток проводов сечения | |||
Расчет сечения кабеля по мощности, материалу проводника и длине кабеля
Проектируя монтаж электропроводки часто и обоснованно возникает вопрос, какое сечение кабеля нужно использовать для подключения потребителя? Обычно для монтажа электропроводки используют кабель ВВГ либо провода ПВС или ШВВП. Но по сути тип кабеля не имеет принципиального значения, важнее всего определить какую максимальную мощность потребления будет поддерживать построенная сеть.
Правильно сделать расчет сечения кабеля очень важно по двум причинам. Первая – безопасность, при заниженном сечения кабель перегревается, что может привести даже к возгоранию, вторая – экономия, исключение лишних затрат при выборе слишком большого сечения без надобности.
Кажется, что подобный расчет, эта задача сложная и решение ее под силу только «профи», хотим Вас заверить нет! Все просто, если придерживаться методики расчета, которую ниже мы приведем.
В начале проводится расчет суммарного потребления в доме, квартире, помещении. Все электроприборы потребляют определенное количество электричества (эквивалент мощности), измеряемого в Ваттах.
Ниже в таблице доступно представлены основные бытовые приборы и их средняя потребляемая мощность.
Теперь дело за малым, просуммировать величину потребления всех приборов на объекте и получить общее потребление для сечения основного подающего кабеля:
Pобщ = (Р1 + Р2 + Р3+ Pn) * 0.8
Коэффициент 0.8 учитывает, что обычно не более 80% приборов одновременно будут включаться на длительное время. Но при расчете максимальных нагрузок конечно лучше брать все 100% мощности.
Далее следует понимать, что кабель определенного сечения может «прокачать» только ту мощность, на которую он рассчитан. В противном случае кабель будет греться и беда, как говорится, не заставит себя ждать. Чтобы такого не случилось, сечение кабеля выбирают из таблицы в соответствии с подключаемой мощностью потребителей.
Значения сечений кабеля приведены в таблице:
| Сечение жилы, кв.мм. | Медные провода | Алюминиевые провода | ||||||
| Напряжение, 220В | Напряжение, 380В | Напряжение, 220В | Напряжение, 380В | |||||
| ток, А | мощность, кВт | ток, А | мощность, кВт | ток, А | мощность, кВт | ток, А | мощность, кВт | |
| 1.5 | 19 | 4.1 | 16 | 10.5 | — | — | — | — |
| 2.5 | 27 | 5.9 | 25 | 16.5 | 20 | 4.4 | 19 | 12.5 |
| 4 | 38 | 8.3 | 30 | 19.8 | 28 | 6.1 | 23 | 15.1 |
| 6 | 46 | 10.1 | 40 | 26.4 | 36 | 7.9 | 30 | 19.8 |
| 10 | 70 | 15.4 | 50 | 33.0 | 50 | 11.0 | 39 | 25.7 |
| 16 | 85 | 18.7 | 75 | 49.5 | 60 | 13.2 | 55 | 36.3 |
| 25 | 115 | 25.3 | 90 | 59.4 | 85 | 18.7 | 70 | 46.2 |
| 35 | 135 | 29.7 | 115 | 75.9 | 100 | 22.0 | 85 | 56.1 |
| 50 | 175 | 38.5 | 145 | 95.7 | 135 | 29.7 | 110 | 72.6 |
| 70 | 215 | 47.3 | 180 | 118.8 | 165 | 36.3 | 140 | 92.4 |
| 95 | 260 | 57.2 | 220 | 145.2 | 200 | 44.0 | 170 | 112.2 |
| 120 | 300 | 66.0 | 260 | 171.6 | 230 | 50.6 | 200 | 132.0 |
Для простоты понимания вопроса приведем пример расчета сечения кабеля ввода в дачный домик.
Все электроприборы потянут на себя потребление порядка 11,6 кВт. Учитывая коэффициент 0,8 – получаем суммарную действительную нагрузку по дому — 9,28кВт. Ближайшее значение из таблицы — 10,1кВт, что соответствует сечению 6 мм2 медного кабеля и 10 мм2 алюминиевого.
Как видно, приближенное вычисление сечения основного кабеля нагрузки по общей мощности вычисляется довольно просто.
Аналогичным, но более точным и глубоким для понимания является метод вычисления расчетного сечения по токовой нагрузке. Определив общую мощность потребления переходим к вычислению силы тока потребителей по нижеприведенной формуле:
Для сети 220В: I = P / U * cosφ , для трехфазной сети 380В: I = P / U * cosφ * 1.73
где, Р – наша мощность потребления
cosφ – коэффициент мощности. Точное значение коэффициента, это предмет отдельного детального рассмотрения, но в современных реалиях, в подавляющем количестве случаев, за основу можно смело брать 0.95. Подставив все значения и рассчитав силу тока потребления, снова обращаемся к таблице, и определяем соответствующее сечение, заодно перепроверив предыдущие расчеты по мощности.
Этот алгоритм более точное и надежное решением при выборе сечения кабеля. Полученное значение нужно снова светить с данными из таблицы:
На внутренней разводке электропроводки после основного несущего кабеля конечно можно и нужно сэкономить. Расчет по отдельным потребительским (розеточным) группам не отличается от общего, с той лишь разницей, что потребительская мощность на отдельную группу скорее всего будет значительно ниже, а значит и необходимое сечение кабеля тоже будет меньше. Главное, чтоб сумма отдельных потребительских мощностей не превышала расчетную общую мощность для основного подающего кабеля.
В отдельных случаях надо рассчитать сечения кабеля по длине.
Важность этого вопроса объясняется тем, что с увеличением расстояния в кабеле будут нарастать неизбежные потери, связанные с сопротивлением материала токопроводящей жилы. И на больших расстояниях потери настолько значительные, что стандартный расчет соотношения сечения кабеля к токовым нагрузкам уже не подходит.
Правило выбора сечения в этом случае дополняется условием – если потери превышают 5%, то следует увеличить сечение кабеля.
Метод расчета частично использует формулы, приведенные выше.
Используем уже рассчитанные — суммарную мощность всех потребителей и токовую нагрузку в Амперах. После чего рассчитываем сопротивление электропроводки по формуле:
R = (p * L) / S
где, p – удельное сопротивление проводника, берется из соответствующей таблицы:
После чего рассчитываем потери напряжения:
Uпотерь = Iнагрузки * Rкабеля
Fпотерь = ( Uпотерь / Uном ) * 100%
Полученное значение анализируется, если оно меньше 5% — сечение выбрано правильно. Иначе берем кабель на размер больше.
Расчет сечения кабеля по длине в обязательном порядке проводится при подключении потребителей на большом расстоянии. Иначе можно подключить кабель, а на выходе из-за высоких потерь оборудование просто может не запуститься, по причине низкого уровня напряжения.
Пока мы описывали все нюансы расчетов определения сечения кабеля по мощности, токовой нагрузке, материалу проводника и длине, пришло осознание, что хоть расчет и не очень сложен, но в процессе нужно просмотреть и перепроверить много таблиц для получения правильного результата. И что было бы удобно иметь под рукой быстрый инструмент подобных расчетов. Поэтому мы решили разработать специальный калькулятор расчета сечения кабеля, который принимает и учитывает в расчетах все вышеперечисленные нюансы. Теперь есть выбор, просчитать с помощью калькулятора либо чуть медленнее самостоятельно. В любом случае вы точно знаете как это работает.
Площадь поперечного сечения к диаметру пересечение круга пересечения диаметр поперечного сечения электрического кабеля формула проводника диаметр провода и расчетное сечение провода AGW American Wire Gauge Толстая площадь сплошного провода формула удельное сопротивление многожильный провод литц длина ток
Площадь поперечного сечения к диаметру преобразование круг пересечение поперечное сечение диаметр электрического кабеля формула проводника диаметр провода и сечение проводки и расчетное сечение AGW American Wire Gauge толстая площадь сплошного провода формула удельное сопротивление многожильный провод длина литца ток — sengpielaudio Sengpiel BerlinПреобразование и расчет — поперечное сечение <> диаметр
● Диаметр кабеля по окружности площадь поперечного сечения и наоборот
электрический кабель , провод , провод , шнур , строка , проводка и веревка
| Поперечное сечение — это просто двухмерный вид среза через объект. Часто задаваемый вопрос: как преобразовать диаметр круглого провода d = 2 × r в площадь поперечного сечения круга или площадь поперечного сечения A (плоскость среза) в кабель диаметр d ? Почему значение диаметра больше, чем значение площади? Потому что это не то же самое. Сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения провода. Требуемое сечение электрической линии зависит от следующих факторов: 1) Номинальное напряжение.Чистая форма. (Трехфазный (DS) / AC (WS)) 2) Предохранитель — резервный восходящий поток = Максимально допустимый ток (А) 3) По графику передаваемая мощность (кВА) 4) Длина кабеля в метрах (м) 5) Допустимое падение напряжения (% от номинального напряжения) 6) Материал линии. Медь (Cu) или алюминий (Al) |
| Используемый браузер не поддерживает JavaScript. Вы увидите программу, но функция работать не будет. |
«Единицей» обычно являются миллиметры, но также могут быть дюймы, футы, ярды, метры (метры),
или сантиметры, если вы принимаете за площадь квадрат этой меры.
Литц-провод (многожильный провод), состоящий из множества тонких проводов, требует на 14% большего диаметра по сравнению со сплошным проводом.
| Площадь поперечного сечения не диаметр. |
| Поперечное сечение — это площадь. Диаметр — это линейная мера. Это не может быть то же самое. Диаметр кабеля в миллиметрах — это не поперечное сечение кабеля в квадратных миллиметрах. |
| Поперечное сечение или площадь поперечного сечения — это площадь такого разреза. Это не обязательно должен быть круг. Имеющийся в продаже размер провода (кабеля) как площадь поперечного сечения: 0,75 мм 2 , 1,5 мм 2 , 2,5 мм 2 , 4 мм 2 , 6 мм 2 , 10 мм 2 , 16 мм 2 . |
r = радиус провода или кабеля
d = 2 r = диаметр провод или кабель
Расчет диаметра d = 2 r , вход в сечение A :
Жила (электрокабель)
| Есть четыре фактора, которые влияют на сопротивление проводника: 1) площадь поперечного сечения проводника A , рассчитанная по диаметру d 2) длина проводника 3) температура в проводнике 4) материал, составляющий проводник |
| Нет точной формулы для минимального сечения провода из максимального тока . Это зависит от многих обстоятельств, таких как, например, если расчет выполняется для постоянного, переменного тока или даже для трехфазного тока, отпускается ли кабель свободно или проложен под землей . Кроме того, это зависит от температуры окружающей среды, допустимой плотности тока и допустимого падения напряжения , а также от наличия одножильного или гибкого провода. И всегда есть хороший, но неудовлетворительный совет использовать по соображениям безопасности более толстый и, следовательно, более дорогой кабель .Часто задаваемые вопросы касаются падения напряжения на проводах. |
Падение напряжения Δ В
Формула падения напряжения с удельным сопротивлением (удельным сопротивлением) ρ (rho):
I = Ток в амперах l = Длина провода (кабеля) в метрах (умноженная на 2, потому что всегда есть обратный провод) ρ = rho, удельное электрическое сопротивление (также известное как удельное электрическое сопротивление или объемное удельное сопротивление) меди = 0.01724 Ом × мм 2 / м (также Ом × м) (Ом для l = длина 1 м и A = 1 мм 2 площадь поперечного сечения провода) ρ = 1/ σ A = Площадь поперечного сечения в мм 2 σ = сигма, электрическая проводимость (электропроводность) меди = 58 S · м / мм 2 |
|
Производная единица удельного электрического сопротивления в системе СИ ρ — Ом × м, сокращенная от
прозрачный Ω × мм / м.
Электропроводность, обратная величине удельного электрического сопротивления.
Электропроводность и электрическое сопротивление ρ = 1/ κ = 1/ σ
Разница между удельным электрическим сопротивлением и электропроводностью
| Проводимость в сименсах обратно пропорциональна сопротивлению в омах. |
| Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ . |
| Значение электропроводности (проводимости) и удельного электрического сопротивления (удельное сопротивление) зависит от температуры материала постоянной. Чаще всего его дают при 20 или 25 ° C. |
Сопротивление = удельное сопротивление x длина / площадь
| Удельное сопротивление проводников изменяется с температурой. В ограниченном диапазоне температур это примерно линейно: , где α — температурный коэффициент, T — температура и T 0 — любая температура, , например T 0 = 293,15 K = 20C, при котором известно удельное электрическое сопротивление ρ ( T 0 ). |
Преобразование сопротивления в электрическую проводимость
Преобразование обратного сименса в ом
1 Ом [Ом] = 1 / сименс [1 / S]
1 сименс [S] = 1 / Ом [1 / Ом]
| Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ . |
1 миллисименс = 0,001 МО = 1000 Ом
| Математически проводимость обратно пропорциональна сопротивлению: Символом проводимости является заглавная буква «G», а единицей измерения является mho, что означает «ом», записанное в обратном порядке. Позже блок mho был заменен блоком на блок Siemens — сокращенно буквой «S». |
Калькулятор: закон Ома
Таблица типовых кабелей для громкоговорителей
| Диаметр кабеля d | 0.798 мм | 0,977 мм | 1,128 мм | 1,382 мм | 1.784 мм | 2.257 мм | 2.764 мм | 3.568 мм |
| Номинальное сечение кабеля A | 0,5 мм 2 | 0,75 мм 2 | 1,0 мм 2 | 1,5 мм 2 | 2,5 мм 2 | 4,0 мм 2 | 6,0 мм 2 | 10.0 мм 2 |
| Максимальный электрический ток | 3 А | 7,6 А | 10,4 А | 13,5 А | 18,3 А | 25 А | 32 А | – |
Всегда учитывайте, что поперечное сечение должно быть больше при большей мощности и большей длине
кабеля, но также и с меньшим импедансом. Вот таблица, в которой указаны возможные потери мощности.
| Длина кабеля в м | Сечение в мм 2 | Сопротивление Ом | Потеря мощности при | Коэффициент демпфирования при | ||
| Импеданс 8 Ом | Импеданс 4 Ом | Импеданс 8 Ом | Импеданс 4 Ом | |||
| 1 | 0.75 | 0,042 | 0,53% | 1,05% | 98 | 49 |
| 1,50 | 0,021 | 0,31% | 0,63% | 123 | 62 | |
| 2,50 | 0,013 | 0,16% | 0,33% | 151 | 75 | |
| 4,00 | 0,008 | 0,10% | 0,20% | 167 | 83 | |
| 2 | 0.75 | 0,084 | 1,06% | 2,10% | 65 | 33 |
| 1,50 | 0,042 | 0,62% | 1,26% | 85 | 43 | |
| 2,50 | 0,026 | 0,32% | 0,66% | 113 | 56 | |
| 4,00 | 0,016 | 0,20% | 0,40% | 133 | 66 | |
| 5 | 0.75 | 0,210 | 2,63% | 5,25% | 32 | 16 |
| 1,50 | 0,125 | 1,56% | 3,13% | 48 | 24 | |
| 2,50 | 0,065 | 0,81% | 1,63% | 76 | 38 | |
| 4,00 | 0,040 | 0,50% | 1,00% | 100 | 50 | |
| 10 | 0.75 | 0,420 | 5,25% | 10,50% | 17 | 9 |
| 1,50 | 0,250 | 3,13% | 6,25% | 28 | 14 | |
| 2,50 | 0,130 | 1,63% | 3,25% | 47 | 24 | |
| 4,00 | 0,080 | 1,00% | 2,00% | 67 | 33 | |
| 20 | 0.75 | 0,840 | 10,50% | 21,00% | 9 | 5 |
| 1,50 | 0,500 | 6,25% | 12,50% | 15 | 7 | |
| 2,50 | 0,260 | 3,25% | 6,50% | 27 | 13 | |
| 4,00 | 0,160 | 2,00% | 4,00% | 40 | 20 | |
Значения коэффициента демпфирования показывают, что осталось от принятого коэффициента демпфирования 200
в зависимости от длины кабеля, поперечного сечения и импеданса громкоговорителя.
Преобразование и расчет диаметра кабеля в AWG
и AWG в диаметр кабеля в мм — American Wire Gauge
| Чаще всего мы используем четные числа, например 18, 16, 14 и т. Д. Если вы получили нечетный ответ, например 17, 19 и т. Д., Используйте следующее меньшее четное число. AWG означает American Wire Gauge и относится к прочности проводов. Эти номера AWG обозначают диаметр и, соответственно, поперечное сечение в виде кода. Используются только в США. Иногда номера AWG также встречаются в каталогах и технических данных в Европе. |
Американский калибр проводов — диаграмма AWG
| AWG номер | 46 | 45 | 44 | 43 | 42 | 41 | 40 | 39 | 38 | 37 | 36 | 35 | 34 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр дюйм | 0.0016 | 0,0018 | 0,0020 | 0,0022 | 0,0024 | 0,0027 | 0,0031 | 0,0035 | 0,0040 | 0,0045 | 0,0050 | 0,0056 | 0,0063 |
| Диаметр (Ø) в мм | 0,04 | 0,05 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,10 | 0,11 | 0.13 | 0,14 | 0,16 |
| Поперечное сечение в мм 2 | 0,0013 | 0,0016 | 0,0020 | 0,0025 | 0,0029 | 0,0037 | 0,0049 | 0,0062 | 0,0081 | 0,010 | 0,013 | 0,016 | 0,020 |
| | |||||||||||||
| AWG номер | 33 | 32 | 31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 |
| Диаметр дюйм | 0.0071 | 0,0079 | 0,0089 | 0,0100 | 0,0113 | 0,0126 | 0,0142 | 0,0159 | 0,0179 | 0,0201 | 0,0226 | 0,0253 | 0,0285 |
| Диаметр (Ø) в мм | 0,18 | 0,20 | 0,23 | 0,25 | 0,29 | 0,32 | 0,36 | 0,40 | 0,45 | 0,51 | 0.57 | 0,64 | 0,72 |
| Поперечное сечение в мм 2 | 0,026 | 0,032 | 0,040 | 0,051 | 0,065 | 0,080 | 0,10 | 0,13 | 0,16 | 0,20 | 0,26 | 0,32 | 0,41 |
| | |||||||||||||
| AWG номер | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 |
| Диаметр дюйм | 0.0319 | 0,0359 | 0,0403 | 0,0453 | 0,0508 | 0,0571 | 0,0641 | 0,0719 | 0,0808 | 0,0907 | 0,1019 | 0,1144 | 0,1285 |
| Диаметр (Ø) в мм | 0,81 | 0,91 | 1.02 | 1,15 | 1,29 | 1,45 | 1,63 | 1,83 | 2,05 | 2.30 | 2.59 | 2,91 | 3,26 |
| Поперечное сечение в мм 2 | 0,52 | 0,65 | 0,82 | 1,0 | 1,3 | 1,7 | 2,1 | 2,6 | 3,3 | 4,2 | 5,3 | 6,6 | 8,4 |
| | |||||||||||||
| AWG номер | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 (1/0) (0) | 00 (2/0) (-1) | 000 (3/0) (-2) | 0000 (4/0) (-3) | 00000 (5/0) (-4) | 000000 (6/0) (-5) |
| Диаметр дюйм | 0.1443 | 0,1620 | 0,1819 | 0,2043 | 0,2294 | 0,2576 | 0,2893 | 0,3249 | 0,3648 | 0,4096 | 0,4600 | 0,5165 | 0,5800 |
| Диаметр (Ø) в мм | 3,67 | 4,11 | 4,62 | 5,19 | 5,83 | 6.54 | 7,35 | 8,25 | 9,27 | 10,40 | 11.68 | 13,13 | 14,73 |
| Поперечное сечение в мм 2 | 10,6 | 13,3 | 16,8 | 21,1 | 26,7 | 33,6 | 42,4 | 53,5 | 67,4 | 85,0 | 107,2 | 135,2 | 170,5 |
Как высокие частоты демпфируются длиной кабеля?
Таблица текущей пропускной способности| Расчет поперечного сечения кабеля
Допустимая нагрузка по току: таблицы
(Выдержка из таблиц VDE 0298-4 06/13: 11, 17, 18, 21, 26 и 27)
| Допустимая нагрузка по току, кабели с номинальным напряжением до 1000 В и термостойкими кабелями VDE 0298-4 06/13 таблица 11, столбец 2 и 5 | ||
|---|---|---|
| столбец 2 | столбец 5 | |
| способ прокладки | в воздухе | на поверхности или на поверхности |
| монопроводы — с резиновой изоляцией | Многожильные кабели (кроме домашних или портативных устройств) — с резиновой изоляцией — ПВХ изолированный — термостойкий | |
| Количество заряженных проводников | 1 | 2 или 3 |
| Номинальное сечение | Capa город (Ампер) | |
| 0,75 мм 2 | 15A | 12A |
| 1,00 мм 2 | 19A | 15A |
| 1,50 мм 2 | 24A | 18A |
| 2,50 мм 2 | 32A | 26A |
| 4,00 мм 2 | 42A | 34A |
| 6,00 мм 2 | 54A | 44A |
| 10,00 мм 2 | 73A | 61A |
| 16,00 мм 2 | 98A | 82A |
| 25,00 мм 2 | 129A | 108A |
| 35,00 мм 2 | 158A | 135A |
| 50,00 мм 2 | 198A | 168A |
| 70,00 мм 2 | 245A | 207A |
| 95,00 мм 2 | 292A | 250A |
| 120,00 мм 2 | 344A | 292A |
| 150,00 мм 2 | 391A | 335A |
| 185,00 мм 2 | 448A | 382A |
| 240,00 мм 2 | 528A | 453A |
| 453A | ||
| 2 | 608A | 523A |
| Допустимая нагрузка кабеля при изменении температуры окружающей среды VDE 0298-4 06/13, таблица 17, столбец 4 1 ) | |
|---|---|
| Температура окружающей среды | Коэффициент |
| 10 ° C | 1,22 |
| 15 ° C | 1,17 |
| 20 ° C | 1,12 90 081 |
| 25 ° C | 1,06 |
| 30 ° C | 1,00 |
| 35 ° C | 0,94 |
| 40 ° C | 0,87 |
| 45 ° C | 0,79 |
| 50 ° C | 0,71 |
| 55 ° C | 0,61 |
| 60 ° C | 0,50 |
| 65 ° C | 0,35 |
1) для кабелей с рабочей температурой макс.70 ° C на проводнике
| Допустимая нагрузка на многожильные кабели номинальным сечением до 10 мм 2 VDE 0298-4 06/13 таблица 26. При установке в на открытом воздухе. | |
|---|---|
| Число нагруженных сердечников | Коэффициент |
| 5 | 0,75 |
| 7 | 0,65 |
| 10 | 0,55 |
| 14 | 0,50 |
| 19 | 0,45 |
| 24 | 0,40 |
| 40 | 0,35 |
| 61 | 0,30 |
| Максимальный ток кабелей для разделения температуры окружающей среды для термостойких кабелей VDE 0298-4 06/13 таблица 18, столбец 3-6 | ||||
|---|---|---|---|---|
| столбец 3 | столбец 4 | столбец 5 | колонка 6 | |
| zulässige Betriebstemperatur | ||||
| 90 ° C | 110 ° C | 135 ° C | 180 ° C | |
| окр. t температура | коэффициенты преобразования, применяемые к емкости термостойких кабелей в таблице 11, столбец 2 и 5 | |||
| до 50 ° C | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 55 ° C | 0,94 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 60 ° C | 0,87 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 65 ° C | 0,79 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 70 ° C | 0,71 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 75 ° C | 0,61 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 80 ° C | 0 , 50 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 85 ° C | 0,35 | 0,91 | 1,00 | 1,00 | 90 ° C | —— | 0,82 | 1,00 | 1,00 |
| 95 ° C | —— | 0,71 | 1, 00 | 1,00 |
| 100 ° C | —— | 0,58 | 0,94 | 1,00 |
| 105 ° C | —— | 0,41 | 0,87 | 1,00 |
| 110 ° C | —— | —— | 0,79 | 1,00 |
| 115 ° C | —— | —— | 0,71 | 1,00 |
| 120 ° C | —— | —— | 0 , 61 | 1,00 |
| 125 ° C | —— | —— | 0,50 | 1,00 |
| 130 ° C | — — | —— | 0,35 | 1,00 |
| 135 ° C | — — | —— | —— | 1,00 |
| 140 ° C | —— | —— | —— | 1,00 |
| 145 ° C | —— | —— | —— | 1,00 |
| 150 ° C | — — | —— | —— | 1,00 |
| 155 ° C | —— | —— | —— | 0,91 |
| 160 ° C | —— | —— | —— | 0,82 |
| 165 ° C | —- — | —— | —— | 0,71 |
| 170 ° C | —— | —— | —— | 0,58 |
| 175 ° C | —— | —— | —— | 0,41 |
| Текущий Емкость накопления кабелей на стенах, в трубах и трубопроводах, на полу и на потолке VDE 0298-4 06/13 таблица 21 | |
|---|---|
No.многожильных кабелей | Коэффициент |
1 | 1,00 |
| 2 | 0,80 |
| 3 | 0,70 |
| 4 | 0,65 |
| 5 | 0,60 |
| 6 | 0,57 |
| 7 | 0,54 |
| 8 | 0,52 |
| 9 | 0,50 |
| 10 | 0,48 |
| 12 | 0,45 |
| 14 | 0,43 |
| 16 | 0,41 |
| 18 | 0,39 |
| 20 | 0,38 |
Максимально допустимая токовая нагрузка в соотв.согласно VDE 0891, часть 1, пункт 7 необходимо учитывать при применении изолированных кабелей в телекоммуникационных системах и устройствах обработки данных.
| Допустимая нагрузка по току для намотанных кабелей VDE 0298-4 06/13 таблица 27 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| нет. слоев на одном барабане | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| коэффициенты пересчета | 0,80 | 0,61 | 0,49 | 0,42 | 0, 38 |
Примечание : для спиральной намотки действителен коэффициент преобразования 0,80 | |||||
Онлайн-калькулятор для расчета необходимого сечения кабеля и учета потерь
Как правильно и точно сделать сечение кабеля расчета потери напряжения? Очень часто при проектировании сетей электроснабжения требуется грамотный расчет потерь в кабеле.Точный результат важен для выбора материала с необходимой площадью сечения проводника. Если кабель не подключен должным образом, это повлечет за собой многочисленные материальные затраты, поскольку система быстро выйдет из строя и перестанет функционировать. Благодаря сайтам-помощникам, где есть готовая программа для расчета сечения кабеля и проезд по нему, это можно сделать легко и быстро.
Как пользоваться калькулятором онлайн?
В готовую таблицу внесите информацию по выбранному материалу кабеля, нагрузке энергосистемы, напряжению сети, температуре кабеля и способу его прокладки.После того, как вы нажмете «рассчитать» и приготовьтесь к результату.
Такой расчет падения напряжения в линии можно смело использовать, если не учитывать сопротивление кабельной линии при определенных условиях:
- Коэффициент мощности наведения cos phi равен единице.
- Линия постоянного тока сети.
- Электропитание переменного тока частотой 50 Гц, жилы сечением 25,0-95,0.
Полученные результаты необходимо использовать в каждом отдельном случае, учитывая все погрешности кабелей и проводов.
Обязательно укажите все значения!
Расчет потерь мощности в кабеле по школьной формуле
Получить необходимые данные можно следующим образом:, используя индикаторы последовательности подсчета: ΔU = I · RL (потеря сетевого напряжения = ток * сопротивление кабельного ввода).
Зачем нужно делать расчет потерь напряжения в кабеле?
Излишнее рассеивание энергии в кабеле может привести к значительным потерям мощности, чрезмерному нагреву и повреждению изоляции кабеля.Это опасно для людей и животных. При большой длине линии это сказывается на стоимости света, что также отрицательно сказывается на материальном состоянии помещения собственника.
Кроме того, неконтролируемое пропадание напряжения в кабеле может стать причиной выхода из строя многих приборов, а также их полного разрушения. Очень часто жильцы используют кабель с сечением меньше необходимого (в целях экономии), что вскоре вызывает короткое замыкание. А будущие затраты на замену или ремонт проводки кошелькам не оплачивают «экономные» пользователи.Именно поэтому так важно правильно подобрать кабели сечения проложенных проводов. Любая разводка в жилых домах инициируется только после тщательного расчета потерь в кабеле. Важно помнить, что электричество — не дает второго шанса, а потому все, что нужно сделать изначально правильно и аккуратно.
Способы снижения потерь мощности в кабеле
Потери можно уменьшить несколькими способами:
- увеличить площадь поперечного сечения кабеля;
- уменьшение длины материала;
- падение нагрузки.
Часто с двумя последними пунктами бывает сложнее, и поэтому приходится делать это за счет увеличения площади поперечного сечения жилы электрического кабеля. Это поможет снизить сопротивление. У такого варианта есть несколько дорогостоящих моментов. Во-первых, стоимость использования такого материала для многокилометровых систем очень ощутима, а потому необходимо выбирать правильное сечение кабеля, чтобы снизить потери мощности в пороге кабеля.
Онлайн-расчет потерь напряжения позволяет сделать это за несколько секунд, со всеми дополнительными характеристиками.Для тех, кто желает перепроверить результаты вручную, существует физико-математическая формула для расчета потерь напряжения в кабеле. Безусловно, это идеальный компаньон для каждого проектировщика электросетей.
Таблица для расчета сечения силовых проводов
Сечение кабеля, мм 2 | открытая проводка | Прокладка в каналах | ||||||||||
медь | алюминий | медь | алюминий | |||||||||
текущий | Мощность, кВт | текущий | Мощность, кВт | текущий | Мощность, кВт | текущий | Мощность, кВт | |||||
НО | 220АТ | 380АТ | НО | 220АТ | 380АТ | НО | 220АТ | 380АТ | НО | 220АТ | 380АТ | |
0,5 | 11 | 2,4 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
0,75 | 15 | 3,3 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
1,0 | 17 | 3,7 | 6,4 | – | – | 14 | 3,0 | 5,3 | – | – | – | |
1,5 | 23 | 5,0 | 8,7 | – | – | 15 | 3,3 | 5,7 | – | – | – | |
2,0 | 26 | 5,7 | 9,8 | 21 | 4,6 | 7,9 | 19 | 4,1 | 7,2 | 14,0 | 3,0 | 5,3 |
2,5 | 30 | 6,6 | 11,0 | 24 | 5,2 | 9,1 | 21 | 4,6 | 7,9 | 16,0 | 3,5 | 6,0 |
4,0 | 41 | 9,0 | 15,0 | 32 | 7,0 | 12,0 | 27 | 5,9 | 10,0 | 21,0 | 4,6 | 7,9 |
6,0 | 50 | 11,0 | 19,0 | 39 | 8,5 | 14,0 | 34 | 7,4 | 12,0 | 26,0 | 5,7 | 9,8 |
10,0 | 80 | 17,0 | 30,0 | 60 | 13,0 | 22,0 | 50 | 11,0 | 19,0 | 38,0 | 8,3 | 14,0 |
16,0 | 100 | 22,0 | 38,0 | 75 | 16,0 | 28,0 | 80 | 17,0 | 30,0 | 55,0 | 12,0 | 20,0 |
25,0 | 140 | 30,0 | 53,0 | 105 | 23,0 | 39,0 | 100 | 22,0 | 38,0 | 65,0 | 14,0 | 24,0 |
35,0 | 170 | 37,0 | 64,0 | 130 | 28,0 | 49,0 | 135 | 29,0 | 51,0 | 75,0 | 16,0 | 28,0 |
Видео о правильном выборе калибра провода и типичных ошибках
Текущее сечение кабеля.Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки
Таблица мощности провода требуется правильно рассчитать сечение провода, если мощность оборудования большая, а сечение провода маленький, то он нагреется, что приведет к разрушению утеплителя и потере его свойств.
Для передачи и распределения электрического тока основным средством являются провода, они обеспечивают нормальную работу всего, что связано с электрическим током и насколько качественной будет эта работа, зависит от правильного выбора сечение провода по мощности .Удобная таблица поможет сделать необходимый выбор:
Текущий раздел | ||||
Напряжение 220В | Напряжение 380В | |||
Текущий. НО | Питание. кВт | Текущий.НО | Мощность, кВт | |
Раздел Токо- | Кабели и провода с алюминиевыми жилами | |||
Напряжение 220В | Напряжение 380В | |||
Текущий. НО | Питание. кВт | Текущий. НО | Мощность, кВт | |
Но для того, чтобы пользоваться таблицей, необходимо рассчитать общую потребляемую мощность устройств и оборудования, которые используются в доме, квартире или другом месте, куда будет протягиваться провод.
Пример расчета мощности.
Предположим, что в доме проложена замкнутая разводка взрывоопасных проводов. На бумажке нужно переписать список используемого оборудования.
А как теперь узнать мощность ? Его можно найти на самом оборудовании, где обычно есть бирка с записанными основными характеристиками.
Измеренная мощность в ваттах (Вт, Вт) или киловаттах (кВт, кВт). Теперь вам нужно записать данные, а затем добавить их.
В результате получится, например, 20 000 Вт, это будет 20 кВт. На этом рисунке показано, сколько электроэнергии потребляют вместе все потребители. Далее следует учесть, сколько устройств будет использоваться одновременно в течение длительного периода времени. Допустим, получилось 80%, в этом случае коэффициент одновременности будет равен 0,8. Рассчитываем сечение провода по мощности:
20 х 0,8 = 16 (кВт)
Для выбора сечения понадобится таблица силовых проводов:
Текущий раздел | Медные жилы кабелей и проводов | |||
Напряжение 220В | Напряжение 380В | |||
Текущий. НО | Питание. кВт | Текущий. НО | Мощность, кВт | |
10 | 15.4 | |||
Если в трехфазной цепи 380 вольт, то таблица будет иметь такой вид:
Текущий раздел | Медные жилы кабелей и проводов | |||
Напряжение 220В | Напряжение 380В | |||
Текущий. НО | Питание. кВт | Текущий. НО | Мощность, кВт | |
16.5 | ||||
10 | 15,4 | |||
Эти расчеты не представляют особой сложности, но рекомендуется выбирать провод или кабель с наибольшим сечением жил, так как может оказаться необходимым подключить какое-то другое устройство.
Дополнительный стол силовых проводов.
Правильный выбор кабеля для восстановления или разводки обеспечивает безупречную работу системы. Устройства получат питание в полном объеме. Не будет перегрева утеплителя с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит как от угрозы возгорания, так и от лишних затрат на покупку дорогостоящего провода. Посмотрим на алгоритм расчета.
Упрощенный кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его ядру движется поток, параметры которого ограничены размером этого токоведущего канала. Следствием неправильного выбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:
- Слишком узкий токопроводящий канал, из-за чего плотность тока значительно увеличивается. Увеличение плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, а затем ее плавление.В результате оплавления до минимума появятся «слабые» места для регулярных протечек, а до максимума — возгорание.
- Чрезмерно широкая вена, что, по сути, совсем неплохо. Кроме того, наличие места для транспортировки электрического тока очень положительно сказывается на функциональности и сроках эксплуатации проводки. Тем не менее, карман владельца будет облегчен примерно на вдвое больше, чем реальная требуемая сумма денег.
Первый из ошибочных вариантов — открытая опасность, в лучшем случае повлечет увеличение платы за электроэнергию.Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.
«Шагая по пути вычислений»
Все существующие методы расчета основываются на законе Ома, согласно которому сила тока, умноженная на напряжение, равна мощности. Бытовое напряжение — величина постоянная, равная в однофазной сети стандартному 220 В. Поэтому в легендарной формуле всего две переменные: это ток с мощностью. «Танцы» в расчетах можно и нужно от одного из них.Через рассчитанные значения тока и расчетную нагрузку в таблицах ПУЭ находим необходимый размер сечения.
Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитано для линий электропередач, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладываются кабелем с традиционным сечением 1,5 мм².
Если в оборудованном помещении нет мощного дископроектора или люстры, требующей мощности 3,3 кВт и более, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля нет смысла.Но вопрос о розетке — дело сугубо индивидуальное, ведь в одну линию можно подключать такие тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.
Тем, кто планирует загрузить в ЛЭП электрическую плиту, бойлер, стиральную машину и подобное «прожорливое» оборудование, желательно всю нагрузку распределить на несколько групп розеток.
Если нет технической возможности разбить нагрузку на группы, опытные электрики рекомендуют прокладывать кабель с сечением медной жилы 4-6 мм² без каких-либо затрат.Почему с медным токопроводящим сердечником? Потому что строгим ПУЭ запрещена прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилищах и в активно используемых бытовых помещениях. Сопротивление электротехнической меди намного меньше, она пропускает больше тока и не нагревается, как алюминий. Алюминиевые провода используются при прокладке наружных воздушных сетей, кое-где еще остались в старых домах.
Примечание! Площадь поперечного сечения и диаметр жилы кабеля — разные вещи.Первый указан в квадратных миллиметрах, второй — просто в миллиметрах. Главное не перепутать!
Оба индикатора можно использовать для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока. Если в таблице указан размер площади поперечного сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь должна быть найдена по следующей формуле:
Расчет размера сечения под нагрузку
Самый простой способ выбрать кабель нужного размера — это рассчитать поперечное сечение провода в соответствии с общей мощностью всех устройств, подключенных к линии.
Алгоритм расчета следующий:
- Для начала определим единицы, которые якобы мы можем использовать одновременно. Например, во время работы бойлера нам вдруг захотелось включить кофемолку, фен и стиральную машину;
- то в соответствии с таблицей данных или приблизительной информацией из приведенной ниже таблицы мы тривиально суммируем мощность бытовых единиц, работающих одновременно в соответствии с нашими планами;
- предположим, что всего мы получили 9.2 кВт, но конкретно этого значения нет в таблицах PUE. Таким образом, вам нужно округлить в большую сторону — т.е. взять ближайшее значение с некоторой избыточной мощностью. Это будет 10,1 кВт и соответствующее значение поперечного сечения 6 мм².
Все закругления «направлены» вверх. В принципе, сила тока, указанная в технических паспортах, также может быть суммирована. Расчет и округление тока выполняются аналогично.
Как рассчитать текущее сечение?
Таблица значений не может учитывать индивидуальные характеристики устройства и работу сети.Специфика таблиц средняя. Параметры максимально допустимых для конкретного кабеля токов в них не приводятся, но они различаются для изделий разных марок. Тип прокладки в таблицах очень поверхностно затронут. Для дотошных мастеров, отвергающих простой способ поиска по таблицам, лучше воспользоваться методом расчета размера текущего сечения провода. Точнее по плотности.
Допустимая и рабочая плотность тока
Начнем с освоения основ: на практике запоминаем выведенный интервал от 6 до 10.Это значения, полученные электриками за долгие годы «экспериментального пути». В указанных пределах сила тока, протекающего через 1 мм² медной жилы, варьируется. Те. кабель с медной жилой сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции позволяет току от 6 до 10 А спокойно доходить до ожидающего его потребителя. Разберемся, откуда он взялся и что означает обозначенная интервальная вилка.
Согласно ПУЭ по электротехнике 40% отводится кабелю на предмет перегрева, не опасного для его оболочки, что означает:
- 6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей жилы, являются нормальной рабочей плотностью тока.В этих условиях кондуктор может работать неограниченно долго без каких-либо ограничений по времени;
- 10 А, распределенный по медному сердечнику 1 мм², может протекать через проводник в течение короткого времени. Например, при включении устройства.
Поток энергии 12 А в медном миллиметровом канале изначально будет «забит». Из-за скопления и сжатия электронов плотность тока будет увеличиваться. Далее температура медной составляющей повысится, что неизменно скажется на состоянии изоляционной оболочки.
Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевым проводящим сердечником плотность тока отображается в интервале 4–6 ампер на 1 мм² проводника.
Мы выяснили, что предельное значение плотности тока для проводника из электротехнической меди составляет 10 А на площадь поперечного сечения 1 мм², а нормальное 6 А. Следовательно:
- кабель с поперечным сечением 2,5 мм² может передавать ток 25 А всего за несколько десятых секунды при включенном оборудовании;
- он сможет передавать ток 15А неограниченно долго.
Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки. Если кабель проложен в стене, в металлической гильзе или, указанное значение плотности тока необходимо умножить на поправочный коэффициент 0,8. Запомните еще одну тонкость при организации разводки открытого типа. Из соображений механической прочности кабель сечением менее 4 мм² не используется в открытых цепях.
Исследование расчетной схемы
Сверхсложных расчетов снова не будет, расчет провода на предстоящую нагрузку предельно прост.
- Сначала находим максимально допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощности устройств, которые мы намерены одновременно подключать к линии. Добавим, например, стиральную машину мощностью 2000 Вт, фен на 1000 Вт и любой обогреватель на 1500 Вт наугад. У нас получилось 4500 Вт или 4,5 кВт.
- Затем делим наш результат на стандартное значение напряжения бытовой сети 220 В. У нас получилось 20,45 … А, округляем до целого числа, как и положено, в большую сторону.
- Далее при необходимости вводим поправочный коэффициент. Значение с коэффициентом будет 16,8, округленное 17 А, без коэффициента 21 А.
- Напомним, что мы рассчитали рабочие параметры мощности, но нам еще нужно учитывать предельно допустимое значение. Для этого мы умножаем рассчитанную силу тока на 1,4, поскольку поправка на тепловой эффект составляет 40%. Получено: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
- Так, в нашем примере для безопасной эксплуатации открытой проводки потребуется кабель сечением более 3 мм², а для скрытого — 2.5 мм².
Не забывайте, что в силу различных обстоятельств мы иногда включаем больше устройств одновременно, чем мы ожидали. Что еще есть лампочки и другие устройства, потребляющие мало энергии. Запасаемся какой-то резервной секцией на случай увеличения парка бытовой техники и, просчитав, отправимся на важную покупку.
Видео-инструкция для точных расчетов
Какой кабель лучше купить?
Следуя строгим рекомендациям ПУЭ, мы будем покупать кабельную продукцию с маркировкой NYM и VVG в маркировке для обустройства личного имущества.Они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарных. Вариант NYM — аналог отечественной продукции ВВГ.
Лучше всего, если бытовой кабель будет сопровождаться индексом NG, это означает, что проводка будет пожаробезопасной. Если вы планируете прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над натяжным потолком, покупайте изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.
Вот простой способ рассчитать поперечное сечение токопроводящей жилы кабеля.Информация о принципах вычислений поможет рационально выбрать этот важный элемент электросети. Необходимый и достаточный размер токоведущей жилы обеспечит питание бытовой техники и не вызовет возгорания проводки.
Когда в доме или квартире планируется ремонт, замена проводки — одна из самых ответственных работ. Именно от правильного выбора сечения провода зависит не только долговечность проводки, но и ее функциональность.Правильный расчет сечения кабеля по мощности может провести квалифицированный электрик, который сможет не только правильно подобрать кабель, но и произвести монтаж. Если провода подобраны неправильно, они будут нагреваться, а при больших нагрузках могут привести к негативным последствиям.
Как известно, при перегреве провода уменьшается его проводимость, что в результате приводит к еще большему перегреву. При перегреве провода его изоляция может быть повреждена и стать причиной возгорания. Чтобы не переживать за свое жилье после установки новой электропроводки, следует изначально произвести правильный расчет мощности кабеля и уделить этому вопросу особое внимание, а также внимание.
Почему кабели рассчитывают ток нагрузки?
Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются неотъемлемой частью электропроводки. Затем необходимо произвести расчет сечения провода, чтобы убедиться, что выбранный провод соответствует всем требованиям по надежности и безопасной эксплуатации проводки.
Неправильно подобранное сечение кабеля приведет к перегреву провода и, как следствие, через короткое время придется вызывать мастера устранения неисправностей проводки.Вызов специалиста сегодня дорогого стоит, поэтому для экономии изначально нужно все сделать правильно, в этом случае удастся не только сэкономить, но и спасти свое жилище.
Важно помнить, что электрическая и пожарная безопасность помещения и проживающих в нем людей зависит от правильного выбора сечения кабеля.
Безопасная эксплуатация заключается в том, что выбор сечения, не соответствующего его токовым нагрузкам, приведет к чрезмерному перегреву провода, оплавлению изоляции, короткому замыканию и возгоранию.
Поэтому к вопросу выбора сечения провода нужно отнестись очень серьезно.
Что влияет на расчет сечения провода или кабеля
Существует множество влияющих факторов, которые полностью описаны в пункте 1.3 ПУОС. В этом пункте предусмотрен расчет сечения для всех типов проводников.
В этой статье, уважаемые читатели сайта «Электрик в доме», мы рассмотрим расчет сечения провода по потребляемой мощности для медных жил в ПВХ и резиновой изоляции.Сегодня в основном такие провода используются в домах и квартирах для электромонтажа.
Основным фактором для сечения кабеля учитывается нагрузка, используемая в сети, или ток. Зная мощность электрооборудования, номинальный ток получаем в результате несложного расчета, используя приведенные ниже формулы. Исходя из этого получается, что сечение проводов напрямую связано с расчетной мощностью электроустановки.
Важным при расчете сечения кабеля является выбор материала жилы.Пожалуй, каждый знает из школьных уроков физики, что медь имеет гораздо более высокую проводимость, чем такой же провод из алюминия. Если мы сравним медные и алюминиевые провода одинакового сечения, у первого будут более высокие показатели.
Также при расчете сечения кабеля важно количество жил в проводе. Большое количество жил нагревается намного выше, чем одножильный кабель.
Большое значение при выборе сечения имеет способ прокладки проводов.Как известно, земля в отличие от воздуха считается хорошим проводником тепла. Исходя из этого, кажется, что кабель, проложенный ниже поверхности земли, может выдерживать большую электрическую нагрузку, в отличие от тех, которые находятся в воздухе.
Не забывайте при расчете сечения еще и тот момент, когда провода находятся в жгуте и укладываются в специальные лотки, они могут нагреваться друг относительно друга. Поэтому важно учитывать этот момент при проведении расчетов и, при необходимости, вносить соответствующие корректировки.Если в коробке или лотке больше четырех кабелей, то при расчете сечения провода важно ввести поправочный коэффициент.
Как правило, на правильный выбор сечения провода влияет еще и температура, при которой он будет эксплуатироваться. В большинстве случаев расчет производится от средней температуры окружающей среды + 25 градусов Цельсия. Если температурный режим не соответствует вашим требованиям, то в таблице 1.3.3 ПУОС указаны поправочные коэффициенты, которые необходимо учитывать.
Падение напряжения также влияет на расчет поперечного сечения кабеля. Если в протяженной кабельной линии предполагается падение напряжения более 5%, то эти показатели необходимо учитывать при расчетах.
Расчет сечения провода по потребляемой мощности
Каждый кабель имеет свою номинальную мощность, которую он может выдержать при подключении прибора.
В случае, когда мощность бытовой техники в доме превышает нагрузочную способность провода, то в этом случае не избежать аварийной ситуации и рано или поздно проблема с электропроводкой даст о себе знать.
Для проведения самостоятельного расчета потребляемой мощности устройств необходимо записать на листе бумаги мощность всех имеющихся электроприборов, которые могут быть подключены одновременно (электрочайник, телевизор, пылесос, варочная панель, компьютер). , так далее.).
После того, как мощность каждого устройства известна, все значения необходимо суммировать, чтобы понять общее потребление.
Где К о — коэффициент одновременности.
Рассмотрим пример. Расчет сечения провода на обычную однокомнатную квартиру. Список необходимых устройств и их примерная мощность приведены в таблице.
На основании полученного значения можно продолжить расчеты с выбором сечения провода.
Если в доме есть мощные электроприборы, нагрузка которых составляет 1,5 кВт и более, для их подключения желательно использовать отдельную линию. Делая самостоятельный расчет, важно не забыть учесть мощность осветительного оборудования, подключенного к сети.
При правильном изготовлении на каждую комнату примерно уйдет примерно 3 кВт, но не стоит бояться этих цифр, так как все устройства не будут использоваться одновременно, а потому у этого значения есть определенный запас.
При подсчете общей потребляемой мощности в квартире получился результат 15,39 кВт, теперь этот показатель нужно умножить на 0,8, что в итоге даст фактическую нагрузку 12,31 кВт. На основании полученного показателя мощности можно рассчитать силу тока по простой формуле.
Расчет сечения кабеля на ток
Основным показателем, по которому рассчитывается провод, является его длительность. Проще говоря, это количество тока, которое он способен пропускать в течение длительного времени.
Зная текущую нагрузку, можно получить более точные расчеты сечения кабеля. Кроме того, все таблицы выбора разделов в ГОСТ и нормативных документах построены на текущих значениях.
Смысл расчета аналогичен силовому, но только в этом случае необходимо рассчитать токовую нагрузку.Чтобы рассчитать сечение кабеля по току, необходимо выполнить следующие шаги:
- — выбрать мощность всех устройств;
- — рассчитать ток, который проходит по проводнику;
- — выберите из таблицы наиболее подходящее сечение кабеля.
Чтобы узнать значение номинального тока, необходимо рассчитать мощность всех подключенных электроприборов в доме. То, что мы, друзья, уже делали в предыдущем разделе.
После того, как мощность станет известна, расчет поперечного сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основе этой мощности. Найдите силу тока по формуле:
1) Формула для расчета силы тока для однофазной сети 220 В:
- — П — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
- — U — напряжение сети, В;
- — для бытовых электроприборов cos (φ) = 1.
2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:
Зная величину тока, сечение провода находится в таблице. Если выясняется, что расчетные и табличные значения токов не совпадают, то в этом случае выбирайте ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока 23 А, по таблице выбираем ближайший больше 27 А — сечением 2.5 мм2 (для медного многожильного провода, проложенного по воздуху).
Представляю вам таблицы допустимых токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридной пластмассы.
Все данные взяты не из головки, а из нормативного документа ГОСТ 31996-2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТИКОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ».
Например, у вас трехфазная нагрузка мощностью P = 15 кВ. Необходимо выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как рассчитать сечение ? Сначала необходимо рассчитать токовую нагрузку исходя из этой мощности, для этого воспользуемся формулой для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22,8 ≈ 23 А.
По таблице токовых нагрузок выбираем сечение 2,5 мм2 (для него допустимый ток 27А). Но поскольку у вас четырехжильный кабель (или пятижильный, особой разницы уже нет) по инструкции ГОСТ 31996-2012, выбранное значение тока нужно умножить на коэффициент 0.93. I = 0,93 * 27 = 25 А. Что допустимо для нашей нагрузки (номинальный ток).
Хотя, ввиду того, что многие производители выпускают кабели с меньшим сечением, в данном случае я бы посоветовал брать кабель с запасом, сечением на порядок выше — 4 мм2.
Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?
Сегодня для прокладки как открытой проводки, так и скрытой, конечно же, очень популярны медные провода. Медь, по сравнению с алюминием, эффективнее:
1) он прочнее, мягче и не ломается в местах перегиба по сравнению с алюминием;
2) менее подвержены коррозии и окислению.При подключении алюминия в распределительной коробке места скручивания со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
3) проводимость меди выше, чем у алюминия, при том же сечении медный провод способен выдерживать большую токовую нагрузку, чем алюминий.
Что касается материала жилы, то в данной статье рассматривается только медный провод, так как в большинстве случаев он используется в качестве электропроводки в домах и квартирах. Среди преимуществ этого материала следует выделить долговечность, простоту монтажа и возможность использовать меньшее сечение, чем у алюминия, при том же токе.Если сечение провода достаточно велико, то его стоимость превосходит все преимущества и лучшим вариантом будет использование алюминиевого кабеля, а не медного.
Так например, если нагрузка больше 50 А, то в целях экономии желательно использовать кабели с алюминиевой жилой. Обычно это участки у входа электричества в дом, где расстояние превышает несколько десятков метров.
Пример расчета сечения кабеля для квартиры
После расчета нагрузки и определения материала (медь) рассмотрим пример расчета сечения провода для отдельных групп потребителей на примере двухкомнатной квартиры.
Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовая и осветительная.
В нашем случае основной силовой нагрузкой будет группа розеток, установленная на кухне, в жилых комнатах и в ванной. Так как там установлено самое мощное оборудование (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т. Д.).
1. Водяной кабель
Сечение кабеля ввода (участок от распределительного щита на участке до распределительного щита квартиры) выбирается исходя из суммарной мощности всей квартиры, которую мы получили в таблице.
Сначала находим номинальный ток в этом разделе относительно этой нагрузки:
Ток 56 ампер. По таблице находим сечение, соответствующее заданной токовой нагрузке. Выбираем ближайшее большее значение — 63 А, что соответствует сечению 10 мм2.
2. Номер комнаты 1
Здесь основной нагрузкой на розеточную группу будет такая техника как телевизор, компьютер, утюг, пылесос. Нагрузка на участок проводки от квартирного щита до распределительной коробки в этом помещении составляет 2990 Вт (округленно до 3000 Вт).Номинальный ток находим по формуле:
По таблице находим сечение, соответствующее 1,5 мм2 и допустимый ток 21 Ампер. Можно, конечно, взять этот кабель, но розеточную группу рекомендуется прокладывать кабелем сечением НЕ МЕНЕЕ 2,5 мм2. Это также связано с номиналом автоматического выключателя, который защищает этот кабель. Вряд ли вы запитаете эту зону от автомата на 10 А? И, скорее всего, выставил автомат на 16 А.Поэтому лучше брать с запасом.
Друзья, как я уже сказал, группа розеток запитывается кабелем сечением 2,5 мм2, поэтому для разводки напрямую от коробки к розеткам подбираем именно его.
3. Комната № 2
Здесь к розеткам будет подключено такое оборудование, как компьютер, пылесос, утюг и, возможно, фен.
Нагрузка 4050 Вт. По формуле находим ток:
Для данной токовой нагрузки провод сечением 1.Нам подходит 5 мм2, но здесь, как и в предыдущем случае, берем с запасом и принимаем 2,5 мм2. Подключаем к ним розетки.
4. Кухня
На кухне группа розеток питает электрочайник, холодильник, микроволновую печь, электрическую духовку, электроплиту и другое оборудование. Возможно, сюда будет подключен пылесос.
Суммарная мощность потребителей на кухне 6850 Вт, при этом ток:
Для такой нагрузки по таблице выберите ближайшее большее сечение кабеля — 4 мм2 с допустимым током 36 А.
Друзья говорили выше, что мощных потребителей желательно подключать отдельной независимой линией (своей). Электроплита именно такая, для нее расчет сечения кабеля производится отдельно. При установке электропроводки для таких потребителей от распределительного щита до точки подключения прокладывают независимую линию. Но наша статья о том, как правильно рассчитать сечение и на фото я специально этого не делал для лучшего усвоения материала.
5. Ванна
Основными потребителями электроэнергии в этом помещении являются ст. автомат, водонагреватель, фен, пылесос. Мощность этих устройств составляет 6350 Вт.
По формуле находим ток:
По таблице выбираем ближайшее большее значение тока — 36 А, что соответствует сечению кабеля 4 мм2. Вот опять друзья по-хорошему, желательно отдельной линией запитать мощных потребителей.
6. Прихожая
В этой комнате обычно используется переносное оборудование, такое как фен, пылесос и т. Д. Поэтому особо мощных потребителей здесь не предвидится, но в розеточную группу можно подавать и провод сечением 2,5 мм2.
7. Освещение
По расчетам в таблице мы знаем, что общая мощность освещения в квартире составляет 500 Вт. Номинальный ток для такой нагрузки — 2,3 А.
В этом случае питание всей осветительной нагрузки можно выполнить проводом сечением 1.5 мм2.
Надо понимать, что мощность на разных участках разводки будет разной, соответственно, и сечение питающих проводов тоже разное. Наибольшее его значение будет у проема квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение подводящего провода питания выбираем 6-10 мм2.
В настоящее время для устройства электропроводки предпочтительнее использовать кабели марок: ВВГНГ, ВВГ, NYM. Индикатор «нг» говорит о том, что утеплитель не подвержен горению — «негорючий».Такие марки проводов можно использовать как в помещении, так и на улице. Температурный диапазон этих проводов колеблется от «+/-» 50 градусов Цельсия. Гарантийный срок эксплуатации 30 лет, но срок использования может быть больше.
Если правильно рассчитать сечение токопровода, то без лишних проблем можно установить проводку в доме. При соблюдении всех требований гарантия безопасности вашего дома будет максимально высокой.Выбрав правильное сечение проводника, вы обезопасите свой дом от короткого замыкания и возгорания.
Типовая квартирная электропроводка рассчитана на максимальный ток потребления при длительной нагрузке 25 ампер (на эту силу тока подбирается и автоматический выключатель, который устанавливается на вводе проводов в квартиру) выполняется из меди 4,0 мм 2. проволока, что соответствует диаметру проволоки 2,26 мм и мощности нагрузки до 6 кВт.
Согласно требованиям п.7.1.35 ПУЭ сечение медной жилы для квартирной проводки должно быть не менее 2,5 мм 2, что соответствует диаметру жилы 1,8 мм и току нагрузки 16 А. Электроприборы суммарной мощностью до 3,5 кВт. можно подключать к такой проводке.
Какое сечение провода и как его определить
Чтобы увидеть сечение провода, достаточно разрезать его поперек и смотреть на разрез с конца. Площадь среза — это поперечное сечение провода.Чем он больше, тем большую силу тока может передавать провод.
Как видно из формулы, сечение провода легкое по диаметру. Достаточно диаметр жилы провода умножить на себя и на 0,785. Для сечения многожильного провода нужно вычислить сечение одной жилы и умножить на их количество.
Диаметр жилы можно определить штангенциркулем с точностью до 0,1 мм или микрометром с точностью до 0.01 мм. Если под рукой нет приспособлений, то в этом случае выручит обычная линейка.
Выбор секции
Ток медного провода
Величина электрического тока обозначается буквой « А » и измеряется в Амперах. При выборе применяется простое правило, чем больше сечение провода, тем лучше, это округляет результат в большую сторону.
| Таблица для выбора сечения и диаметра медного провода в зависимости от силы тока | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Максимальный ток, А | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 10,0 | 16,0 | 20,0 | 25,0 | 32,0 | 40,0 | 50,0 | 63,0 |
| Стандартное поперечное сечение, мм 2 | 0,35 | 0,35 | 0,50 | 0,75 | 1,0 | 1,2 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 |
| Диаметр мм | 0,67 | 0,67 | 0,80 | 0,98 | 1,1 | 1,2 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,3 | 2,5 | 2,7 | 3,2 | 3,6 |
Приведенные в таблице данные основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки в самых неблагоприятных условиях ее монтажа и эксплуатации.При выборе сечения провода по величине тока не имеет значения, будет ли он переменным или постоянным. Величина и частота напряжения в электропроводке тоже значения не имеет, это может быть бортовая сеть автомобиля постоянного тока на 12 В или 24 В, самолета на 115 В при частоте 400 Гц, электропроводка на 220 В или 380 В при частоте 50 Гц, высоковольтная линия электропередачи на 10 000 В.
Если ток, потребляемый прибором, неизвестен, но известны напряжение питания и мощность, то вы можете рассчитать ток с помощью онлайн-калькулятора, расположенного ниже.
Следует отметить, что на частотах более 100 Гц при протекании электрического тока в проводах начинает проявляться скин-эффект, а именно, с увеличением частоты ток начинает «давить» на внешнюю поверхность провода и фактическое сечение провода уменьшается. Поэтому выбор сечения провода для высокочастотных цепей осуществляется по другим законам.
Определение несущей способности электропроводки 220 В
из алюминиевой проволоки
В длинных домах электропроводка обычно выполняется из алюминиевых проводов.При правильном выполнении соединений в распределительных коробках срок службы алюминиевой проводки может достигать ста лет. Ведь алюминий практически не окисляется, а срок службы проводки будет определяться только сроком службы пластиковой изоляции и надежностью контактов в точках подключения.
В случае подключения дополнительных энергоемких электроприборов в квартире алюминиевой проводкой необходимо определять способность выдерживать дополнительную мощность по сечению или диаметру проводов.Приведенную ниже таблицу сделать несложно.
Если у вас в квартире разводка алюминиевых проводов и есть необходимость подключить только что установленную розетку в распределительной коробке медными проводами, то такое подключение производится в соответствии с рекомендациями статьи Подключение алюминиевых проводов.
Расчет сечения провода
по мощности подключенных электроприборов
Для выбора сечения жил кабельного провода при прокладке проводки в квартире или доме необходимо провести анализ парка существующей бытовой техники с точки зрения их одновременного использования.В таблице представлен список популярных бытовых электроприборов с указанием потребления тока в зависимости от мощности. Узнать энергопотребление ваших моделей можно самостоятельно по этикеткам на самих изделиях или паспортам, часто параметры указываются на упаковке.
Если сила тока, потребляемого электрическим устройством, неизвестна, ее можно измерить с помощью амперметра.
Таблица электропотребления и силы тока бытовой техники
на напряжение 220 В
Обычно потребляемая мощность электроприборов указывается на корпусе в ваттах (Вт или ВА) или киловаттах (кВт или кВА).1 кВт = 1000 Вт.
| Таблица энергопотребления и силы тока бытовой техники | |||
|---|---|---|---|
| Бытовая техника | Потребляемая мощность, кВт (кБа) | Потребляемая мощность, А | Режим потребления тока |
| Лампочка | 0,06 — 0,25 | 0,3 — 1,2 | Постоянно |
| Электрочайник | 1,0 — 2,0 | 5–9 | До 5 минут |
| Плита электрическая | 1,0 — 6,0 | 5–60 | Зависит от режима работы |
| Микроволновая печь | 1,5 — 2,2 | 7–10 | Периодически |
| Мясорубка | 1,5 — 2,2 | 7–10 | Зависит от режима работы |
| Тостер | 0,5 — 1,5 | 2–7 | Постоянно |
| Гриль | 1,2 — 2,0 | 7–9 | Постоянно |
| Кофемолка | 0,5 — 1,5 | 2–8 | Зависит от режима работы |
| Кофеварка | 0,5 — 1,5 | 2–8 | Постоянно |
| Электрический духовой шкаф | 1,0 — 2,0 | 5–9 | Зависит от режима работы |
| Посудомоечная машина | 1,0 — 2,0 | 5–9 | |
| Шайба | 1,2 — 2,0 | 6–9 | Максимум с момента включения на подогрев воды |
| Сушилка для белья | 2,0 — 3,0 | 9–13 | Постоянно |
| Утюг | 1,2 — 2,0 | 6–9 | Периодически |
| Пылесос | 0,8 — 2,0 | 4–9 | Зависит от режима работы |
| Нагреватель | 0,5 — 3,0 | 2–13 | Зависит от режима работы |
| Фен | 0,5 — 1,5 | 2–8 | Зависит от режима работы |
| Кондиционер | 1,0 — 3,0 | 5–13 | Зависит от режима работы |
| Настольный компьютер | 0,3 — 0,8 | 1–3 | Зависит от режима работы |
| Электроинструмент (дрель, лобзик и др.) | 0,5 — 2,5 | 2–13 | Зависит от режима работы |
Электричество потребляет холодильник, осветительные приборы, радиотелефон, зарядные устройства, телевизор в режиме ожидания. Но в сумме эта мощность составляет не более 100 Вт и ее можно не учитывать в расчетах.
Если вы включите все электроприборы в доме одновременно, вам нужно будет выбрать такое сечение провода, которое может пропускать ток 160 А. Для пальца потребуется провод! Но такой случай маловероятен.Трудно представить, что кто-то способен одновременно измельчать мясо, гладить, пылесосить и сушить волосы.
Пример расчета. Вы встали утром, включили электрический чайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку. Потребляемый ток соответственно составит 7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А. С учетом включенного освещения, холодильника и дополнительно, например, телевизора, потребляемый ток может достигать 25 А.
для сети 220 В
Подобрать сечение провода можно не только по силе тока, но и по величине потребляемой мощности.Для этого нужно составить список всех электроприборов, планируемых к подключению к этому участку проводки, определить, какую мощность потребляет каждый из них в отдельности. Затем сложите данные и используйте приведенную ниже таблицу.
| для сети 220 В | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мощность прибора, кВт (кБа) | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 6,0 |
| Стандартное поперечное сечение, мм 2 | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,5 | 0,75 | 0,75 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 4,0 | 5,0 |
| Диаметр мм | 0,67 | 0,67 | 0,67 | 0,5 | 0,98 | 0,98 | 1,13 | 1,24 | 1,38 | 1,38 | 1,6 | 1,78 | 1,78 | 1,95 | 2,26 | 2,26 | 2,52 |
Если имеется несколько электроприборов и для одних известен потребляемый ток, а для других мощность, то нужно определить сечение провода для каждого из них по таблицам, а затем сложить результаты.
Выбор сечения медного провода по мощности
для бортовой сети автомобиля 12В
Если при подключении дополнительного оборудования к бортовой сети автомобиля известна только его потребляемая мощность, то сечение дополнительной электропроводки можно определить по таблице ниже.
| Таблица для выбора сечения и диаметра медного провода по мощности для бортовой сети автомобиля 12В | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мощность прибора, Вт (ВА) | 10 | 30 | 50 | 80 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
| Стандартное поперечное сечение, мм 2 | 0,35 | 0,5 | 0,75 | 1,2 | 1,5 | 3,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 8,0 | 10 | 10 | 10 | 16 | 16 | 16 |
| Диаметр мм | 0,67 | 0,5 | 0,8 | 1,24 | 1,38 | 1,95 | 2,26 | 2,76 | 3,19 | 3,19 | 3,57 | 3,57 | 3,57 | 4,51 | 4,51 | 4,51 |
Выбор сечения провода для подключения электроприборов
к трехфазной сети 380 В
При работе электроприборов, например электродвигателя, подключенного к трехфазной сети, потребляемый ток протекает не по двум проводам, а по трем, и поэтому величина протекающего в каждом отдельном проводе тока незначительно меньше.Это позволяет использовать провод меньшего размера для подключения электроприборов к трехфазной сети.
Для подключения электроприборов к трехфазной сети напряжением 380 В, например электродвигателя, сечение провода для каждой фазы берется в 1,75 раза меньше, чем для подключения к однофазной сети 220 В.
Внимание , при выборе сечения провода для подключения электродвигателя по мощности следует учитывать, что максимальная механическая мощность, которую электродвигатель может создать на валу, а не потребляемая электрическая мощность, составляет указано на паспортной табличке электродвигателя.Электрическая мощность, потребляемая электродвигателем с учетом КПД и cos φ, примерно в два раза больше, чем создаваемая на валу, что необходимо учитывать при выборе сечения провода исходя из мощности двигателя, указанной на паспортную табличку.
Например, вам необходимо подключить электродвигатель потребляющей мощность от сети 2,0 кВт. Суммарный ток потребления электродвигателем такой мощности по трем фазам составляет 5,2 А. По таблице получается, что нужен провод сечением 1.0 мм 2 с учетом вышеуказанного 1,0 / 1,75 = 0,5 мм 2. Поэтому для подключения электродвигателя мощностью 2,0 кВт к трехфазной сети 380 В необходим трехжильный медный кабель с сечением каждой жилы. 0,5 мм 2.
Подобрать сечение провода для подключения трехфазного двигателя намного проще, исходя из величины его потребляемого тока, которая всегда указывается на шильдике. Например, на шильдике, показанном на фото, ток потребления двигателя мощностью 0.25 кВт на каждую фазу при напряжении питания 220 В (обмотки двигателя подключены по схеме «треугольник») составляет 1,2 А, а при напряжении 380 В (обмотки двигателя подключены по схеме звезды) всего 0,7 А. .По току, указанному на паспортной табличке, по таблице выбора сечения провода для квартирной проводки выбрать провод сечением 0,35 мм 2 при соединении обмоток двигателя по треугольнику или 0,15 мм контур 2 при подключении по «звездной» схеме.
О выборе марки кабеля для домашней электропроводки
Изготовление квартирной электропроводки из алюминиевых проводов на первый взгляд кажется дешевле, но эксплуатационные расходы из-за низкой надежности контактов со временем значительно превысят стоимость разводки из меди. Электропроводку рекомендую делать исключительно из медных проводов! Алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной проводки, так как они легкие, дешевые и при правильном подключении надежно служат долгое время.
А какой провод лучше использовать при прокладке электропроводки, одножильный или многожильный? По способности проводить ток на единицу секции и установки лучше одножильная.Так что для домашней разводки нужно использовать только одножильный провод. Многожильный допускает множественные изгибы, и чем тоньше в нем проводники, тем гибче и прочнее. Поэтому многожильный провод используется для подключения нестационарных электроприборов, таких как электрические фены, электробритвы, электрические утюги и все остальные.
После принятия решения о сечении провода возникает вопрос о марке кабеля для электропроводки. Здесь выбор невелик и представлен сразу несколькими марками кабелей: ПУНП, ВВГНГ и NYM.
КабельПУНП с 1990 г. в соответствии с постановлением Главгосэнергонадзора «О запрете использования проводов типа АПВН, ППБН, ПЭН, ПУНП и др., Изготовленных по ТУ 16-505. 610-74 взамен проводов АПВ, АППВ, ПВ и ППВ по ГОСТ 6323-79 * »использовать запрещено.
Кабель ВВГ и ВВГНГ — провода медные в двойной поливинилхлоридной изоляции, плоской формы. Предназначен для работы при температуре окружающей среды от −50 ° С до + 50 ° С, для прокладки проводов внутри зданий, на открытом воздухе, в земле при прокладке в трубках.Срок службы до 30 лет. Буквы «нг» в обозначении марки указывают на негорючесть изоляции провода. Выпускается в двух-, трех- и четырехжильном исполнении с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм2. Если буква А в обозначении кабеля стоит перед ВВГ (АВВГ), то провода в проводе алюминиевые.
КабельNYM (российский аналог — кабель ВВГ) с круглыми медными жилами, негорючая изоляция, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и объем практически идентичны кабелю ВВГ.Выпускается в двух-, трех- и четырехжильном исполнении с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм 2.
Как видите, выбор для разводки невелик и определяется в зависимости от того, какая форма кабеля больше подходит для прокладки, круглая или плоская. Круглый кабель удобнее прокладывать через стены, особенно если ввод с улицы в комнату. Вам потребуется просверлить отверстие чуть больше диаметра кабеля, а при большей толщине стенки это становится актуальным.Для внутренней разводки удобнее использовать плоский кабель ВВГ.
Параллельное соединение проводов
Бывают безвыходные ситуации, когда нужно срочно проложить проводку, но провода необходимого сечения отсутствуют. В этом случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно сделать проводку из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.
Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм 2, а для расчетов понадобится 10 мм 2. Соедините их все параллельно, и проводка выдержит ток до 50 ампер. Да, вы сами неоднократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А, а для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужна гибкая проволока. Он состоит из сотен параллельно соединенных тонких медных проводов.В автомобиле аккумулятор также подключается к бортовой сети с помощью того же гибкого многожильного провода, так как при запуске двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора — провода необходимо отвести в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.
Метод увеличения сечения электрического провода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра может применяться только в крайнем случае.При прокладке домашней электропроводки допустимо параллельно подключать только провода одинакового сечения, взятые из одной ячейки.
Онлайн калькуляторы для расчета сечения и диаметра провода
Воспользовавшись представленным ниже онлайн-калькулятором, вы можете решить обратную задачу — определить диаметр проводника по сечению.
Как рассчитать сечение многожильного провода
Многожильный провод, или, как его еще называют, многопроволочный или гибкий, представляет собой одножильный провод, скрученный вместе.Чтобы рассчитать сечение многожильного провода, необходимо сначала рассчитать сечение одного провода, а затем результат умножить на их количество.
Рассмотрим пример. Имеется многожильный гибкий провод, в котором 15 жил диаметром 0,5 мм. Сечение одной жилы 0,5 мм × 0,5 мм × 0,785 = 0,19625 мм 2, после округления получаем 0,2 мм 2. Так как у нас в проводе 15 проводов, нам нужно эти числа умножить, чтобы определить сечение кабеля. . 0,2 мм 2 × 15 = 3 мм 2.Осталось определить по таблице, что такой многожильный провод выдерживает ток 20 А.
Вы можете оценить нагрузочную способность многожильного провода, не измеряя диаметр отдельного проводника, путем измерения общего диаметра всех витых проводов. Но поскольку провода круглые, между ними есть воздушные зазоры. Чтобы исключить площадь зазора, нужно результат сечения провода умножить на коэффициент 0,91. При измерении диаметра убедитесь, что многожильный провод не сплющивается.
Рассмотрим пример. По результатам измерений диаметр многожильного провода 2,0 мм. Рассчитываем его сечение: 2,0 мм × 2,0 мм × 0,785 × 0,91 = 2,9 мм 2. По таблице (см. Ниже) определяем, что этот многожильный провод выдерживает токи до 20 А.
Правильный выбор электрического кабеля важен для обеспечения достаточного уровня безопасности, экономичного использования кабеля и полного использования всех его характеристик. Грамотно спроектированное сечение должно иметь возможность постоянно работать под полной нагрузкой, без повреждений, выдерживать короткие замыкания в сети, обеспечивать нагрузку соответствующим напряжением (без чрезмерного падения напряжения) и обеспечивать работоспособность защитных устройств при его отсутствии. заземления.Именно поэтому выполняется тщательный и точный расчет сечения кабеля по мощности, который сегодня можно сделать с помощью нашего онлайн-калькулятора достаточно быстро.
Расчеты производятся индивидуально по формуле расчета сечения кабеля отдельно для каждого силового кабеля, для которого необходимо выбрать определенное сечение, или для группы кабелей с аналогичными характеристиками. Все методы определения размеров кабеля в той или иной степени следуют основным 6 пунктам:
- Сбор данных о кабеле, условиях его прокладки, нагрузке, которую он будет нести и т. Д.
- Определение минимального сечения кабеля на основе текущего расчета
- Определение минимального сечения кабеля с учетом падения напряжения
- Определение минимального сечения кабеля в зависимости от повышения температуры короткого замыкания
- Определение минимального сечения кабеля на основе полного сопротивления контура при недостаточном заземлении
- Выбор самых больших размеров кабеля на основе расчетов точек 2, 3, 4 и 5
Онлайн-калькулятор сечения силового кабеля
Чтобы использовать онлайн-калькулятор сечения кабеля, необходимо собрать информацию, необходимую для расчета размера.Как правило, вам необходимо получить следующие данные:
- Подробные характеристики нагрузки, которую обеспечивает кабель
- Назначение кабеля: для трехфазного, однофазного или постоянного тока
- Напряжение системы и (или) источника
- Полный ток нагрузки в кВт
- Общий коэффициент мощности нагрузки
- Пусковой коэффициент мощности
- Длина кабеля от источника до нагрузки
- Конструкция кабеля
- Метод прокладки кабеля
Таблицы сечений медных и алюминиевых кабелей
Таблица сечений медного кабеля
Таблица сечений алюминиевого кабеля
При определении большинства параметров расчета пригодится таблица расчета сечения кабеля, представленная на нашем сайте.Поскольку основные параметры рассчитываются исходя из потребностей текущего потребителя, все начальные параметры можно легко рассчитать. Однако марка кабеля и провода, а также понимание конструкции кабеля также играют важную роль.
Основные характеристики конструкции кабеля:
- Материал проводника
- Форма проводника
- Тип проводника
- Покрытие поверхности проводника
- Тип изоляции
- Количество ядер
Ток, протекающий по кабелю, выделяет тепло из-за потерь в проводниках, потерь в диэлектрике из-за теплоизоляции и резистивных потерь тока.Именно поэтому самым основным является расчет нагрузки, который учитывает все особенности силового кабеля, в том числе тепловые. Детали, из которых состоит кабель (например, проводники, изоляция, оболочка, броня и т. Д.), Должны выдерживать повышение температуры и тепло, исходящее от кабеля.
Пропускная способность кабеля — это максимальный ток, который может непрерывно протекать по кабелю без повреждения изоляции кабеля и других компонентов. Именно этот параметр является результатом расчета нагрузки для определения общего сечения.
Кабели с большим поперечным сечением проводов имеют меньшие потери сопротивления и могут лучше рассеивать тепло, чем более тонкие кабели. Следовательно, кабель с поперечным сечением 16 мм2 будет иметь большую пропускную способность по току, чем кабель сечением 4 мм2.
Однако такая разница в сечении — это огромная разница в стоимости, особенно если речь идет о медной разводке. Именно поэтому необходимо произвести очень точный расчет сечения провода по мощности, чтобы его подача была экономически целесообразной.
Для систем переменного тока обычно используется метод расчета падений напряжения на основе коэффициента мощности нагрузки. Обычно используются токи полной нагрузки, но если нагрузка была высокой при запуске (например, двигатель), то падение напряжения на основе пускового тока (мощность и коэффициент мощности, если применимо) также следует рассчитать и принять во внимание. , т.к. низкое напряжение также является причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования, несмотря на существующие уровни защиты.
Видеообзоры по выбору сечения кабеля
Воспользуйтесь другими онлайн-калькуляторами.
Расчет диаметра провода и площади поперечного сечения
В этом блоге мы рассмотрим концепцию сопротивления, удельного сопротивления и шаги для расчета минимальной площади поперечного сечения и диаметра любого желаемого проводника.
Что такое сопротивление?
Свойство устройства или цепи, препятствующее прохождению через нее тока. Сопротивление измеряется в Ом (Ом).Прочность любого материала с равномерной площадью поперечного сечения определяется следующими четырьмя факторами:
- Вид материала
- Длина
- Площадь поперечного сечения
- Температура
Что такое удельное сопротивление?
Удельное сопротивление — это мера того, насколько данный размер конкретного материала сопротивляется току. Хотя материалы сопротивляются прохождению электрического тока, некоторые из них проводят его лучше, чем другие.Удельное сопротивление используется для сравнения характеристик внутреннего сопротивления различных материалов. Материалы, которые легко проводят ток, называются проводниками. Проводники обладают низким удельным сопротивлением. В то время как материалы, которые с трудом проводят ток, называются изоляторами. Изоляторы обладают высоким сопротивлением. Удельное сопротивление материала играет важную роль при выборе материалов, используемых для электрического провода.
Теперь, когда мы ясно понимаем концепции сопротивления и удельного сопротивления, давайте рассмотрим общую взаимосвязь между сопротивлением основного проводника, которая предполагает, что сопротивление данного проводника равно удельному сопротивлению материала, умноженному на отношение его длины к площади его поперечного сечения. .Это может помочь нам рассчитать минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.
Давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как вычислить минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.
Пример: Каковы минимальная площадь поперечного сечения и диаметр жилы для медного провода длиной 750 метров с максимальным сопротивлением 0,2 Ом?
Минимальная площадь поперечного сечения:
Чтобы решить эту проблему, мы будем использовать общее соотношение для расчета сопротивления проводника по следующей формуле:
Сопротивление = Удельное сопротивление * (Длина / Площадь)
R =
R = Сопротивление материала, Ом
Ρ = Удельное сопротивление материала, Ом на метр
L = Длина проводника, в метрах
A = Площадь поперечного сечения, в квадратных метрах
Чтобы использовать это общее соотношение для решения нашей примерной задачи, нам требуется удельное сопротивление или удельное сопротивление меди.Обратите внимание, что мы получаем удельное сопротивление материалов проводников из таблицы удельных сопротивлений проводников, и теперь мы знаем, что удельное сопротивление меди составляет 1,72 x 10e-8 Ом на метр.
При вычислении сопротивления проводника не забудьте выразить сопротивление в омах, удельное сопротивление материала в омах на метр, длину проводника в метрах и площадь поперечного сечения в квадратных метрах, чтобы это соотношение было действительным. Затем мы можем перейти к вычислению площади поперечного сечения провода, подставив известные величины в примере.
A = Ур. (1)
Диаметр жилы:
Площадь круга может быть представлена с помощью формулы ниже. Чтобы найти диаметр, нам придется изменить формулу.
А =
4 * А =
=
d =
Теперь мы можем заменить наше полученное значение площади поперечного сечения из уравнения. (1) в это соотношение и рассчитайте диаметр медной проволоки, чтобы получить диаметр 0.2 и диаметром не менее 9,062 мм.
Расчет сечения кабеля. Таблица расчета сечения кабеля
Для долгой и надежной работы кабеля необходимо правильно подобрать и рассчитать его. Электрики при монтаже электропроводки в большинстве своем выбирают сечение проводов, исходя в основном из опыта. Иногда это приводит к ошибкам. Расчет сечения кабеля необходим, прежде всего, с точки зрения электробезопасности.Будет неправильно, если диаметр жилы будет меньше или больше необходимого.
Заниженное сечение кабеля
Этот случай наиболее опасен, так как от высокой плотности тока происходит перегрев проводников, при этом плавится изоляция и происходит короткое замыкание. В этом случае также может выйти из строя электрооборудование, может возникнуть пожар, и рабочие могут подвергнуться стрессу. Если установить на кабель автоматический выключатель, он будет срабатывать слишком часто, что создаст определенный дискомфорт.
Сечение кабеля больше требуемого
Здесь главный фактор — экономия. Чем больше сечение провода, тем он дороже. Если сделать разводку всей квартиры с большим запасом, это обойдется в большую сумму. Иногда целесообразно сделать основной ввод большего участка, если ожидается дальнейшее увеличение нагрузки на домашнюю сеть.
Если для кабеля установлен соответствующий автоматический выключатель, следующие линии будут перегружены, если их автоматический выключатель не сработает ни на одной из них.
Как рассчитать сечение кабеля?
Перед установкой рекомендуется рассчитать сечение кабеля для нагрузки. Каждый проводник имеет определенную мощность, которая не должна быть меньше, чем у подключенных электроприборов.
Расчет мощности
Самый простой способ — рассчитать общую нагрузку на подводящий провод. Расчет сечения кабеля под нагрузку сводится к определению полной мощности потребителей. У каждого из них своя стоимость, указанная на футляре или в паспорте.Затем общая мощность умножается на коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все устройства нельзя включить одновременно. Для окончательного определения необходимого размера используется таблица расчета сечения кабеля.
Расчет сечения кабеля
Более точный метод — расчет для текущей нагрузки. Расчет сечения кабеля производится путем определения тока, проходящего по нему. Для однофазной сети применяется формула:
I Расчетная = P / (U nom ∙ cosφ),
где P — мощность нагрузки, U no. — напряжение сети (220 В).
Если суммарная мощность активных нагрузок в доме 10 кВт, то расчетный ток I Расчетный = 10000/220 ≈ 46 А. При расчете текущего сечения кабеля вносится поправка в условия на прокладку шнура (указан в некоторых специальных таблицах), а также на перегрузку при включении приборов примерно на 5 А. В итоге I Расчетное = 46 + 5 = 51 А.
Толщина жилы определяется по справочнику.Расчет сечения кабеля по таблицам позволяет легко найти нужный размер на длительно допустимый ток. Для трехжильного кабеля, проложенного в доме по воздуху, необходимо выбирать величину в сторону большего стандартного сечения. Это 10 мм 2 . Правильность самостоятельного расчета можно проверить, применив онлайн-калькулятор — расчет сечения кабеля, который можно найти на некоторых ресурсах.
Нагрев кабеля при прохождении тока
При работе нагрузки в кабеле выделяется тепло:
Q = I 2 Rn Вт / см,
где I — ток, R — электрическое сопротивление , n — количество проводов.
Из выражения следует, что количество выделяемой мощности пропорционально квадрату тока, проходящего через провод.
Расчет допустимой силы тока по температуре нагрева жилы
Кабель не может нагреваться бесконечно, так как тепло отводится в окружающую среду. В конце концов, наступает равновесие и устанавливается постоянная температура проводников.
Для установленного процесса справедливо следующее соотношение:
P = ∆t / ∑S = (t f — t Wed ) / (∑S),
где ∆t = t f -t ср. — разница между температурой среды и сердечника, ∑S — температурное сопротивление.
Длительно допустимый ток, проходящий через кабель, находится из выражения:
I дополнительный = √ ((t дополнительный — t Wed ) / (Rn∑S)),
где t дополнительный — допустимая температура нагрева жил (зависит от типа кабеля и способа прокладки). Обычно это 70 градусов в штатном режиме и 80 в аварийном режиме.
Условия отвода тепла при проложении кабеля
При прокладке кабеля в любых условиях теплоотвод определяется его составом и влажностью.Расчетное удельное сопротивление грунта обычно принимается равным 120 Ом ∙ ° С / Вт (глина с песком при влажности 12-14%). Для уточнения следует знать состав среды, после чего сопротивление материала можно будет найти по таблицам. Для увеличения теплопроводности траншею засыпают глиной. В него не допускаются строительный мусор и камни.
Теплоотдача от кабеля по воздуху очень низкая. Еще больше ухудшается при прокладке в кабельном канале, где появляются дополнительные воздушные зазоры.Здесь текущая нагрузка должна быть уменьшена по сравнению с расчетной. В технических характеристиках кабелей и проводов приведена допустимая температура короткого замыкания, составляющая 120 ° С для ПВХ-изоляции. Сопротивление грунта составляет 70% от общего и является основным в расчетах. Со временем проводимость утеплителя увеличивается из-за его высыхания. Это необходимо учитывать при расчетах.
Падение напряжения в кабеле
Из-за того, что жилы обладают электрическим сопротивлением, часть напряжения идет на их нагрев, а к потребителю приходит меньше, чем было в начале линии.В результате по длине провода теряется потенциал из-за тепловых потерь.
Кабель следует выбирать не только по сечению, чтобы обеспечить его эффективность, но и учитывать расстояние, на которое передается энергия. Увеличение нагрузки приводит к увеличению тока через проводник. Это увеличивает потери.
На точечные светильники подается малое напряжение. Если немного уменьшится, это сразу заметно. При неправильном выборе проводов дальше расположенные от источника питания лампочки выглядят тускло.Напряжение значительно снижается в каждой последующей зоне, что отражается на яркости освещения. Поэтому необходимо рассчитывать сечение кабеля по длине.
Самая важная часть кабеля — это потребитель, расположенный дальше остальных. Потери учитываются преимущественно для этой нагрузки.
На участке L проводника падение напряжения составит:
∆U = (Pr + Qx) L / U Mr. ,
где P и Q — активная и реактивная мощность, r и x — активная и реактивное сопротивление участка L, и U г. — номинальное напряжение, при котором нагрузка работает нормально.
Допустимые значения ∆U от источников питания до главных входов не превышают ± 5% для освещения жилых домов и силовых цепей. От ввода до потери нагрузки не должно быть более 4%. Для линий большой протяженности необходимо учитывать индуктивное сопротивление кабеля, которое зависит от расстояния между соседними проводниками.
Способы подключения потребителей
Нагрузки могут подключаться разными способами. Наиболее распространены следующие методы:
- на конце сети;
- потребителя равномерно распределены по линии;
- К удлиненному участку подключается линия с равномерно распределенными нагрузками.
Пример 1
Мощность прибора 4 кВт. Длина кабеля 20 м, удельное сопротивление ρ = 0,0175 Ом мм 2 .
Ток определяется из соотношения: I = P / U nom = 4 ∙ 1000/220 = 18,2 A.
Затем возьмите таблицу расчета сечения кабеля и выберите подходящий размер. Для медной проволоки это будет S = 1,5 мм 2 .
Формула для расчета сечения кабеля: S = 2ρl / R. По ней можно определить электрическое сопротивление кабеля: R = 2 ∙ 0,0175 ∙ 20/1.5 = 0,46 Ом.
Из известного значения R можно определить ∆U = IR / U ∙ 100% = 18,2 * 100 0,46 / 220 100 = 3,8%.
Результат расчета не превышает 5%, а значит, потери будут допустимыми. В случае больших потерь потребуется увеличить сечение жил кабеля, выбрав из стандартного ряда следующее, большее значение — 2,5 мм 2 .
Пример 2
Три цепи освещения подключены параллельно друг другу к одной фазе трехфазной линии, сбалансированной для нагрузок, состоящей из четырехжильного кабеля на 70 мм 2 длиной 50 м и токопроводящим током 150 А Текущий.20 А ток проходит через каждую линию длиной 20 м
Межфазные потери при токовой нагрузке составляют: ∆U фаз = 150 ∙ 0, 05 0,55 = 4,1 В. Теперь необходимо определить потери между нейтралью и фазы, поскольку освещение подключено к напряжению 220 В: ∆U fn = 4,1 / √3 = 2,36 В.
На одной подключенной цепи освещения падение напряжения составит: ∆U = 18 ∙ 20 ∙ 0,02 = 7,2 В. Общие потери определяются суммой U итого = (2.4 + 7,2) / 230 ∙ 100 = 4,2%. Расчетное значение ниже допустимого убытка, который составляет 6%.
Вывод
Для защиты жил от перегрева при непрерывно действующей нагрузке с помощью таблиц производится расчет сечения кабеля по длительно допустимому току. Кроме того, необходимо правильно рассчитать провода и кабели, чтобы потери напряжения в них были не больше нормы. В этом случае суммируются потери в пищевой цепочке.
Размер проводника| Физика проводников и изоляторов
Здравый смысл должен знать, что жидкость течет по трубам большого диаметра легче, чем по трубам малого диаметра (если вам нужна практическая иллюстрация, попробуйте пить жидкость через соломинку разного диаметра). Тот же общий принцип действует для потока электронов через проводники: чем шире площадь поперечного сечения (толщина) проводника, тем больше места для протекания электронов и, следовательно, тем легче возникает поток (меньшее сопротивление). .
Два основных вида электрического провода: одножильный и многожильный
Электрический провод обычно имеет круглое поперечное сечение (хотя есть некоторые уникальные исключения из этого правила) и бывает двух основных разновидностей: , , одножильный, и многожильный, , . Сплошной медный провод звучит так, как звучит: одна сплошная медная жила по всей длине провода. Многожильный провод состоит из более мелких жил сплошного медного провода, скрученных вместе в один провод большего размера.Самым большим преимуществом многожильного провода является его механическая гибкость, способность выдерживать многократные изгибы и скручивания намного лучше, чем сплошная медь (которая со временем склонна к усталости и ломается).
Размер провода можно измерить несколькими способами. Мы могли бы говорить о диаметре проволоки, но поскольку на самом деле площадь поперечного сечения имеет наибольшее значение для потока электронов, нам лучше определять размер проволоки в терминах площади.
Изображение поперечного сечения провода, показанное выше, конечно, не в масштабе.Диаметр показан как 0,1019 дюйма. Вычисляя площадь поперечного сечения по формуле Area = πr 2 , получаем площадь 0,008155 квадратных дюймов:
Это довольно маленькие числа для работы, поэтому размеры проводов часто выражаются в тысячных долях дюйма, или мил . Для проиллюстрированного примера мы бы сказали, что диаметр проволоки составляет 101,9 мил (0,1019 дюйма на 1000). Мы также могли бы, если бы захотели, выразить площадь провода в квадратных милях, вычислив это значение с помощью той же формулы площади круга: Площадь = πr 2 :
Расчет круговой миловой площади провода
Однако электрики и другие лица, часто озабоченные размером провода, используют другую единицу измерения площади, специально разработанную для круглого сечения провода.Это специальное устройство называется круговых мил (иногда сокращенно см ). Единственная цель наличия этой специальной единицы измерения состоит в том, чтобы исключить необходимость использования коэффициента π (3,1415927 …) в формуле для вычисления площади, а также необходимости вычислить радиус провода , когда вам дан диаметр . . Формула для расчета площади в миле круглого провода очень проста:
Поскольку это единица измерения площади , математическая степень 2 по-прежнему действует (удвоение ширины круга всегда увеличивает его площадь в четыре раза, независимо от того, какие единицы используются, или если ширина этого круга выражается в единицах радиуса или диаметра).Чтобы проиллюстрировать разницу между измерениями в квадратных милях и измерениями в круглых милах, я сравню круг с квадратом, показывая площадь каждой формы в обеих единицах измерения:
А для провода другого размера:
Очевидно, круг заданного диаметра имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем квадрат ширины и высоты, равный диаметру круга: это отражают обе единицы измерения площади. Однако должно быть ясно, что единица «квадратный мил» действительно предназначена для удобного определения площади квадрата, в то время как «круговой мил» адаптирован для удобного определения площади круга: соответствующую формулу для каждого проще работать с.Следует понимать, что обе единицы действительны для измерения площади формы, независимо от того, какой формы она может быть. Преобразование между круговыми милами и квадратными милами представляет собой простое соотношение: на каждые 4 круговых мила приходится π (3,1415927 …) квадратных милов.
Измерение площади поперечного сечения провода с помощью калибра
Еще одним средством измерения площади поперечного сечения провода является калибр калибра . Шкала датчика основана на целых числах, а не на дробных или десятичных дюймах. Чем больше номер калибра, тем тоньше провод; чем меньше номер калибра, тем толще проволока.Для тех, кто знаком с ружьями, эта обратно пропорциональная шкала измерения должна показаться знакомой.
Таблица в конце этого раздела приравнивает калибр к диаметру в дюймах, круглые милы и квадратные дюймы для сплошной проволоки. Провода большего диаметра достигают конца общей шкалы калибра (которая, естественно, достигает максимума, равного 1), и представлены серией нулей. «3/0» — это еще один способ обозначения «000», который произносится как «тройной дол». Опять же, тем, кто знаком с ружьями, следует признать терминологию, как бы странно это ни звучало.Что еще больше усложняет ситуацию, в мире существует более одного «стандарта» калибра. Для определения размеров электрических проводов предпочтительной системой измерения является калибр American Wire Gauge (AWG), также известный как калибр Brown и Sharpe (B&S). В Канаде и Великобритании Британский стандартный калибр проводов (SWG) является официальной системой измерения электрических проводов. В мире существуют и другие системы калибровки проволоки для классификации диаметра проволоки, такие как Stubs калибра для стальной проволоки и Steel Music Wire Gauge (MWG), но эти системы измерения применимы к неэлектрическим проводам.
Система измерения American Wire Gauge (AWG), несмотря на ее странности, была разработана с целью: на каждые три шага на шкале калибра площадь провода (и вес на единицу длины) примерно удваивается. Это удобное правило, которое следует помнить при приблизительной оценке диаметра проволоки!
Для очень проводов большого диаметра (толще 4/0) от системы калибров обычно отказываются для измерения площади поперечного сечения в тысячах круглых мил (MCM), заимствуя старую римскую цифру «M» для обозначения кратного от «тысячи» перед «CM» для «круговых мил.В следующей таблице размеров проводов не указаны размеры, превышающие калибр 4/0, потому что сплошной медный провод становится непрактичным для работы с такими размерами. Вместо этого отдается предпочтение многопроволочной конструкции.
Таблица проводов для сплошных круглых медных проводников
| Размер | Диаметр | Площадь поперечного сечения | Вес | |
|---|---|---|---|---|
| AWG | дюймов | cir. мил | кв. Дюймов | фунта / 1000 футов |
| 4/0 | 0.4600 | 211 600 | 0,1662 | 640,5 |
| 3/0 | 0,4096 | 167 800 | 0,1318 | 507,9 |
| 2/0 | 0,3648 | 133,100 | 0,1045 | 402,8 |
| 1/0 | 0,3249 | 105 500 | 0,08289 | 319,5 |
| 1 | 0,2893 | 83 690 | 0.06573 | 253,5 |
| 2 | 0,2576 | 66 370 | 0,05213 | 200,9 |
| 3 | 0,2294 | 52 630 | 0,04134 | 159,3 |
| 4 | 0,2043 | 41740 | 0,03278 | 126,4 |
| 5 | 0,1819 | 33 100 | 0,02600 | 100,2 |
| 6 | 0.1620 | 26 250 | 0,02062 | 79,46 |
| 7 | 0,1443 | 20 820 | 0,01635 | 63,02 |
| 8 | 0,1285 | 16 510 | 0,01297 | 49,97 |
| 9 | 0,1144 | 13 090 | 0,01028 | 39,63 |
| 10 | 0,1019 | 10,380 | 0,008155 | 31.43 |
| 11 | 0,09074 | 8 234 | 0,006467 | 24,92 |
| 12 | 0,08081 | 6 530 | 0,005129 | 19,77 |
| 13 | 0,07196 | 5 178 | 0,004067 | 15,68 |
| 14 | 0,06408 | 4,107 | 0,003225 | 12,43 |
| 15 | 0.05707 | 3 257 | 0,002558 | 9,858 |
| 16 | 0,05082 | 2,583 | 0,002028 | 7,818 |
| 17 | 0,04526 | 2 048 | 0,001609 | 6.200 |
| 18 | 0,04030 | 1,624 | 0,001276 | 4,917 |
| 19 | 0,03589 | 1,288 | 0.001012 | 3,899 |
| 20 | 0,03196 | 1 022 | 0,0008023 | 3,092 |
| 21 | 0,02846 | 810,1 | 0,0006363 | 2.452 |
| 22 | 0,02535 | 642,5 | 0,0005046 | 1,945 |
| 23 | 0,02257 | 509,5 | 0,0004001 | 1,542 |
| 24 | 0.02010 | 404,0 | 0,0003173 | 1,233 |
| 25 | 0,01790 | 320,4 | 0,0002517 | 0,9699 |
| 26 | 0,01594 | 254,1 | 0,0001996 | 0,7692 |
| 27 | 0,01420 | 201,5 | 0,0001583 | 0,6100 |
| 28 | 0,01264 | 159,8 | 0.0001255 | 0,4837 |
| 29 | 0,01126 | 126,7 | 0,00009954 | 0,3836 |
| 30 | 0,01003 | 100,5 | 0,00007894 | 0,3042 |
| 31 | 0,008928 | 79,70 | 0,00006260 | 0,2413 |
| 32 | 0,007950 | 63,21 | 0,00004964 | 0.1913 |
| 33 | 0,007080 | 50,13 | 0,00003937 | 0,1517 |
| 34 | 0,006305 | 39,75 | 0,00003122 | 0,1203 |
| 35 | 0,005615 | 31,52 | 0,00002476 | 0,09542 |
| 36 | 0,005000 | 25,00 | 0,00001963 | 0,07567 |
| 37 | 0.004453 | 19,83 | 0,00001557 | 0,06001 |
| 38 | 0,003965 | 15,72 | 0,00001235 | 0,04759 |
| 39 | 0,003531 | 12,47 | 0,000009793 | 0,03774 |
| 40 | 0,003145 | 9,888 | 0,000007766 | 0,02993 |
| 41 | 0,002800 | 7.842 | 0,000006159 | 0,02374 |
| 42 | 0,002494 | 6,219 | 0,000004884 | 0,01882 |
| 43 | 0,002221 | 4,932 | 0,000003873 | 0,01493 |
Для некоторых приложений с сильным током требуются проводники с размерами, превышающими практический предел размера круглого провода. В этих случаях в качестве проводников используются толстые шины из цельного металла, называемые сборными шинами , .Шины обычно изготавливаются из меди или алюминия и чаще всего неизолированы. Они физически поддерживаются вдали от каркаса или конструкции, удерживающей их, с помощью опорных изоляторов. Хотя квадратное или прямоугольное поперечное сечение очень распространено для формы шин, используются также и другие формы. Площадь поперечного сечения сборных шин обычно измеряется в круглых милах (даже для квадратных и прямоугольных шин!), Скорее всего, для удобства возможности напрямую приравнять размер шины к круглому проводу.
ОБЗОР:
- Ток течет по проводам большого диаметра легче, чем по проводам малого диаметра, из-за большей площади поперечного сечения, по которой они могут двигаться.
- Вместо того, чтобы измерять небольшие размеры проволоки в дюймах, часто используется единица измерения «мил» (1/1000 дюйма).
- Площадь поперечного сечения провода может быть выражена в квадратных единицах (квадратных дюймах или квадратных миллиметрах), круговых милах или «калибровочной» шкале.
- При вычислении площади квадратной единицы для круглого провода используется формула площади круга:
- A = πr 2 (квадратные единицы)
- Расчет площади круглой проволоки в миле для круглой проволоки намного проще из-за того, что единица измерения «круговой мил» была выбрана именно для этой цели: чтобы исключить факторы «пи» и d / 2 (радиус) в формула.
- A = d 2 (круглые единицы)
- На каждые 4 круговых мил приходится π (3,1416) квадратных милов.
- Система калибровки проводов калибра основана на целых числах, большие числа представляют провода меньшей площади и наоборот. Провода толще 1 калибра обозначаются нулями: 0, 00, 000 и 0000 (произносятся «одинарная», «двойная», «тройная» и «четверная».
- Очень большие сечения проводов измеряются в тысячах круглых милов (MCM), что типично для шин и проводов сечением выше 4/0.
- Шины — это сплошные шины из меди или алюминия, используемые в конструкции сильноточных цепей. Соединения, выполняемые с шинами, обычно являются сварными или болтовыми, а шины часто голые (неизолированные) и поддерживаются вдали от металлических каркасов за счет использования изолирующих стоек.
СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ :
.