Формула расчета сечения провода: как правильно определить размер кабеля

Как рассчитать сечение провода по мощности и длине. Какие формулы использовать для определения диаметра кабеля. Как правильно измерить сечение проводника. Какие факторы влияют на выбор сечения электрического кабеля.

Что такое сечение провода и почему оно важно

Сечение провода — это площадь поперечного среза токопроводящей жилы без учета изоляции. Этот параметр напрямую влияет на способность кабеля пропускать электрический ток определенной силы. Чем больше сечение, тем большую нагрузку может выдержать провод.

Правильный выбор сечения кабеля критически важен по нескольким причинам:

• Безопасность — слишком тонкий провод может перегреваться и плавиться, что может привести к короткому замыканию и пожару.
• Эффективность — при недостаточном сечении возникают большие потери электроэнергии.
• Срок службы — перегрузка кабеля ускоряет старение изоляции.
• Соответствие нормам — существуют стандарты по минимально допустимым сечениям для разных типов проводки.

Таким образом, расчет и правильный подбор сечения проводов — важнейший этап проектирования электропроводки.

Формулы для расчета сечения провода

Существует несколько формул, позволяющих рассчитать необходимое сечение кабеля:

1. Расчет по мощности нагрузки:

S = P / (U * cos φ)

Где:

• S — сечение провода в мм²
• P — мощность нагрузки в Вт
• U — напряжение в сети (220В)
• cos φ — коэффициент мощности (обычно 0,8-0,95)

2. Расчет по току нагрузки:

S = I / J

Где:

• I — ток нагрузки в А
• J — допустимая плотность тока (зависит от материала провода)

3. Расчет с учетом длины кабеля:

S = (ρ * L * I) / ΔU

Где:

• ρ — удельное сопротивление материала провода
• L — длина кабеля в метрах
• I — ток нагрузки в А
• ΔU — допустимое падение напряжения (обычно 2-5%)

Как измерить сечение провода на практике

Существует несколько способов измерить сечение уже имеющегося провода:

1. С помощью штангенциркуля или микрометра измерить диаметр жилы без изоляции. Затем рассчитать площадь по формуле круга: S = π * D² / 4
2. Намотать очищенный от изоляции провод на карандаш плотными витками. Измерить длину намотки и разделить на число витков — получится диаметр.
3. Для многожильных кабелей — вытащить одну жилу, измерить ее диаметр и умножить площадь на число жил.
4. Сравнить с таблицей стандартных сечений — часто сечение указано на самом проводе.

Важно помнить, что любые измерения нужно проводить только на обесточенном кабеле!

Факторы, влияющие на выбор сечения кабеля

При расчете необходимого сечения провода нужно учитывать следующие факторы:

• Мощность и ток подключаемой нагрузки
• Длина кабельной линии
• Материал проводника (медь или алюминий)
• Тип изоляции и способ прокладки
• Температура окружающей среды
• Допустимое падение напряжения
• Перспективы увеличения нагрузки

Рассмотрим влияние некоторых факторов подробнее.

Влияние длины кабеля

С увеличением длины провода растет его сопротивление, а значит и потери напряжения. Чтобы компенсировать это, для длинных линий требуется большее сечение. Как правило, при длине более 50-100 метров сечение увеличивают на ступень.

Материал проводника

Медные провода имеют меньшее сопротивление, чем алюминиевые. Поэтому при одинаковой нагрузке для алюминиевого кабеля потребуется большее сечение. Обычно сечение алюминиевого провода берут в 1,5-2 раза больше медного.

Типичные ошибки при расчете сечения проводов

При определении необходимого сечения кабеля нередко допускаются следующие ошибки:

• Игнорирование коэффициента запаса мощности (обычно 20-30%)
• Неучет возможного увеличения нагрузки в будущем
• Выбор сечения «на глаз» без расчетов
• Использование устаревших данных по допустимым токовым нагрузкам
• Пренебрежение падением напряжения на длинных линиях

Все эти ошибки могут привести к выбору заниженного сечения и проблемам при эксплуатации проводки.

Рекомендации по выбору сечения для бытовой проводки

Для типовых бытовых электроцепей можно руководствоваться следующими общими рекомендациями по минимальному сечению медных проводов:

• Освещение — 1-1,5 мм²
• Розеточные группы — 2,5 мм²
• Электроплита — 4-6 мм²
• Кондиционер — 2,5-4 мм²
• Ввод в квартиру — 4-10 мм² (зависит от выделенной мощности)

Однако эти значения ориентировочные. В каждом конкретном случае нужно проводить расчет с учетом всех факторов.

Заключение

Правильный расчет и выбор сечения электрических проводов — важнейшее условие безопасной и эффективной работы электропроводки. Хотя существуют общие рекомендации, в каждом случае нужно проводить индивидуальный расчет с учетом всех влияющих факторов. При возникновении сомнений лучше проконсультироваться со специалистом-электриком.

таблица и формула, фото и видео урок как рассчитать сечение кабеля по мощности и длине

Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 3.2k. Опубликовано 09.10.2015

Содержание

Электрическая проводка – это важнейшая часть большой коммуникационной системы, которая снабжает дом электроэнергией. От ее качественной и долгой эксплуатации зависит качество работы освещения и бытовых электрических приборов, которых в последнее время становится в каждом доме все больше и больше. Поэтому все чаще встречаются на строительных порталах вопросы, которые касаются именно электропроводки. И один из таких вопросов, как правильно провести расчет сечения кабеля по мощности, а точнее сказать, по нагрузке.

Опытные электрики на глаз определяют приблизительно данный показатель. Инженеры пользуются специальными таблицами, которых в Интернете в свободном доступе большое количество. Но давайте рассуждать здраво. В каждом доме есть определенное количество бытовых приборов, у которых разная мощность. Это первое. Второе – количество комнат и служебных помещений может быть сильно отличаться в каждом доме. А это влияет на потребляемую мощность по освещению. К тому же у кого-то в доме висят многорожковые люстры, а кто-то обходится и точечными светильниками. Плюс разнообразие всевозможных ламп.

Таблица расчета сечения кабеля

Третье – это опять-таки мощность бытовых приборов, которую подсчитывают по фактическим показателям. То есть, практически пересчитывают по пальцам, какими приборами и с какой мощностью владельцы домов пользуются. И самое важное, что при подсчете общей мощности нет необходимости учитывать фактор, который влияет на то, как работают приборы и освещение: постоянно или периодически. Важно знать общую нагрузку на кабель.

Формула расчета

Итак, существует формула расчета сечения электрического кабеля или провода по мощности. Вот она:

I=P*K/U*cos φ – эта формула применяется для однофазных сетей с напряжением в 220 В.

В ней

• «Р» — это суммарная мощность всех бытовых приборов и освещения.
• «К» – это тот самый коэффициент одновременности, то есть, он выравнивает показатель мощности по временному показателю. Ведь не все время же мы пользуемся освещением или приборами. Это величина постоянная и равна 0,75.
• «U» — напряжение 220 В.
• cos φ – это также постоянная величина, равная единице.

Практически в этой формуле все величины, кроме общей мощности, постоянные. Поэтому в основе расчета лежат именно нагрузки, которые создают бытовые приборы и светильники. То есть, величина тока зависит от потребляемой мощности. Эти показатели обычно указываются в технической документации, которая поступает в комплекте с электрическим прибором. Нередко производители указывают ее на бирках. Вот только некоторые показатели мощности основных бытовых приборов, используемых чаще других.

• Освещение от 300 Вт до 1500 Вт. Как было сказано выше, все зависит от количества и вида ламп.
• Телевизор от 140 до 300 Вт. Это мощность современных моделей.
• Холодильник от 300 до 800.
• Утюг от 1000 до 200. Это один из самых энергопотребляемых агрегатов.
• К этой же категории относится электрочайник: 1000-2500 Вт.
• Добавим сюда же стиральную и посудомоечную машину – 2500 Вт.
• Микроволновая печь в среднем в пределах 1000 Вт.
• Компьютер от 300 до 600 Вт.

Можно было бы сюда добавить и другие приборы, к примеру, фен, музыкальный центр, пылесос, бойлер и так далее. То есть, для подсчета сечения электрического кабеля по мощности необходимо сначала определить, сколько приборов есть в доме. Складывая их мощность, устанавливается суммарная общая потребляемая мощность, которая и будет действовать на электрическую проводку.

Итак, все величины вставляются в формулу, по которой определяется сила тока. Давайте подсчитаем мощность всех вышеперечисленных приборов по минимальной ставке. И определим, какой кабель будет необходим. Общая мощность составляет – 6540 Вт или 6,54 кВт. Вставляем ее в формулу:

I=6540*0,75/220=22,3 А

Теперь для определения сечения кабеля потребуется таблица, в которой установлено соотношение двух величин.

Внимание! Величина электрического тока в таблицах обычно показана целыми цифрами. Поэтому стоит округлить наш полученный результат до большей величины. Это создаст определенный запас прочности. В нашем случае это будет 27 А по медным проводам, и 28 А по алюминиевым. Соответственно сечение кабеля будет 2,5 мм² по меди и 4 мм² по алюминию.

Теперь вы знаете, как рассчитать сечение кабеля.

Расчет сечения кабеля по помещениям

Вышеописанный расчет с формулой предназначается для вводного кабеля в дом. Но давайте рассмотрим внутреннюю разводку по комнатам и помещениям. Все дело в том, что с освещением все более или менее понятно. Бросаете под него во все комнаты кабель сечением 1,5 мм², и будьте уверены, что все вы сделали правильно. Ни перегрева, ни замыкания у вас не будет.

С розетками все не так просто. Есть в доме комнаты, где наличие бытовых приборов зашкаливает. Это кухня и ванная. В последней обычно часто работает стиральная машина и фен. Кстати, у него немаленькая мощность от 1000 до 2500 Вт. Так что нагрузку этот небольшой прибор создает приличную.

Так вот необходимо решить одну очень важную задачу – правильно распределить нагрузку по розеточным группам. К примеру, на кухне. Сначала рассчитывается сила тока по вышеописанной формуле, где в качестве потребляемой мощности складываются мощности всех присутствующих на кухне бытовых электрических приборов, плюс освещение. Производится выбор сечение кабеля, который будет заходить в эту комнату. А вот по розеткам растащить проводку под каждый бытовой прибор с меньшим сечением. Для холодильника отдельно, для кофеварки и чайника отдельно, для посудомоечной машины отдельно. И так по всем точкам.

Таблица расчета сечения кабеля по длине

Многие могут сказать, не много ли розеток для одного небольшого помещения? Есть альтернатива, запитать на блок розеток (двойную или тройную) кабель большего сечения. Придется провести еще один расчет. То есть, вариаций на схему разводки электрических контуров может быть много. Но во всех случаях придется использовать формулу и таблицы определения кабельного сечения. Хотя специалисты уверяют, что оптимальный вариант – это под каждый прибор свою розетку.

И еще один момент, касающийся длины кабеля и его потери напряжения. По законам физики, чем длиннее провод, тем больше у него потери напряжения. Поэтому электрики проводят расчет сечения провода по его длине. Правда, внутреннюю разводку такому расчету не подвергают. Слишком мизерны потери.

Какой кабель лучше: медный или алюминиевый

Не будем глубоко вникать в этот вопрос. Просто сделаем небольшой сравнительный анализ.

• Медный кабель более прочный и гибкий. При многократном изгибе он не ломается.
• Медь хоть и окисляется, но не так интенсивно, как алюминий. Поэтому контакты эксплуатируются дольше.
• Показатель проводимости медных жил почти в два раза больше, чем у медных. Отсюда и более высокая нагрузка, которую медный кабель выдерживает.
• Алюминиевый провод почти в четыре раза дешевле медного.

Для внутренней разводки электропроводки рекомендуется применять медный кабель

Существуют современные правила проведения электрической разводки. Так вот в них рекомендуется внутреннюю разводку проводить медными проводами, а внешнюю алюминиевыми.

Заключение по теме

Итак, подводя итог всему вышесказанному, необходимо сделать заключение, что расчет мощности приборов и сечения кабеля по нагрузке – ответственный процесс. Допущенная в расчетах ошибка может обойтись очень дорого. Так что внимательность и только внимательность.

Сечение провода (кабеля) по диаметру: формула, таблица

Содержание:

Общая информация о кабеле и проводе

При работе с проводниками необходимо понимать их обозначение. Существуют провода и кабеля, которые отличаются друг от друга внутренним устройством и техническими характеристиками. Однако многие люди часто путают эти понятия.

Проводом является проводник, имеющий в своей конструкции одну проволоку или группу проволок, сплетенных между собой, и тонкий общий изоляционный слой.

Кабелем же называется жила или группа жил, имеющих как собственную изоляцию, так и общий изоляционный слой (оболочку).

Каждому из типов проводников будут соответствовать свои методы определения сечений, которые почти схожи.

Материалы проводников

Количество энергии, какую передает проводник, зависит от ряда факторов, главный из которых – это материал токопроводящих жил.

Материалом жилок проводов и кабелей могут выступать следующие цветные металлы:
1. Алюминий. Дешевые и легкие проводники, что является их преимуществом. Им присуще такие отрицательные качества, как низкая электропроводность, склонность к механическим повреждением, высокое переходное электросопротивление окисленных поверхностей;
2. Медь. Наиболее популярные проводники, имеющие, по сравнению с другими вариантами, высокую стоимость. Однако им присуще малое электрическое и переходное на контактах сопротивление, достаточно высокая эластичность и прочность, легкость в спайке и сварке;
3. Алюмомедь. Кабельные изделия с жилами из алюминия, которые покрыты медью. Им свойственна чуть меньшая электропроводность, чем у медных аналогов. Также им присуще легкость, среднее сопротивление при относительной дешевизне.

Как и чем измерить диаметр провода (проволоки)

Для измерения диаметра провода подойдет штангенциркуль или микрометр любого типа (механический или электронный). С электронными работать проще, но они есть не у всех. Измерять надо саму жилу без изоляции, потому предварительно ее отодвиньте или снимите небольшой кусок. Это можно делать, если продавец разрешит. Если нет — купите небольшой кусок для тестирования и проводите измерения на нем. На очищенном от изоляции проводнике замеряете диаметр, после чего можно определить реальное сечение провода по найденным размерам.

Измерения диаметра провода микрометром более точные, чем механическим штангенциркулем

Какой измерительный прибор в данном случае лучше? Если говорить о механических моделях, то микрометр. У него точность измерений выше. Если говорить об электронных вариантов, то для наших целей они оба дают вполне достоверные результаты.

Если нет ни штангенциркуля, ни микрометра, захватите с собой отвертку и линейку. Придется зачищать довольно приличный кусок проводника, так что без покупки тестового образца на этот раз вряд ли обойдетесь. Итак, снимаете изоляцию с куска провода 5-10 см. Наматываете проволоку на цилиндрическую часть отвертки. Витки укладываете вплотную один к другому, без зазора. Все витки должны быть полными, то есть «хвосты» провода должны торчать в одном направлении — вверх или вниз, например.

Определение диаметра провода при помощи линейки

Количество витков не важно — около 10. Можно больше или меньше, просто на 10 делить проще. Витки считаете,  затем прикладываете полученную намотку к линейке, совместив начало первого витка с нулевой отметкой (как на фото). Измеряете длину участка, занятого проводом, потом его делите на количество витков. Получаете диаметр провода. Вот так все просто.

Например, посчитаем каков размер проволоки, изображенной на фото выше. Количество витков в данном случае — 11, занимают они 7,5 мм. Делим 7,5 на 11, получаем 0,68 мм. Это и будет диаметр данного провода. Далее можно искать сечение этого проводника.

Что такое сечение кабеля

Сечение кабеля — это площадь среза проводниковой жилы кабеля без учета обмотки и изоляционного слоя. Обычно все кабеля и провода имеют круглый срез и одну жилу. В этом случае площадь сечения можно узнать по формуле площади круга. Если же токоведущих жил несколько, то сечением будет сумма сечений всех проволок и жил.

Ровный разрез провода, который представляет собой сечение

К сведению! Величина площади сечения во всех странах подлежит стандартизации. Государства бывшего СССР и Европы обладают одними и теми же стандартами. В России в качестве регламентационного документа выступает ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Площадь круга — это и есть сечение

Сечение кабеля выбирают исходя из предполагаемой нагрузки сети. Делается это с помощью специальных таблиц — «Допустимые токовые нагрузки на кабель». Если нет ни малейшего желания разбираться с этими цифрами, то просто стоит уяснить, что для обычных домашних розеток подходят кабеля из меди с сечением 1,5-2,5 мм², а для осветительных приборов — 1,0-1,5 мм².

Таблица соотношения диаметра и сечения

Ввод однофазной сети для обычной квартиры на две или три комнаты осуществляется магистральным кабелем с сечением 6 мм².

Ищем сечение провода по диаметру: формула

Провода в кабеле имеют в поперечном сечении форму круга. Потому при расчетах пользуемся формулой площади круга. Ее можно найти используя радиус (половину измеренного диаметра) или диаметр (смотрите формулу).

Определяем сечение провода по диаметру: формула

Например, посчитаем площадь поперечного сечения проводника (проволоки) по размеру, рассчитанному ранее: 0,68 мм. Давайте сначала используем формулу с радиусом. Сначала находим радиус: делим диаметр на два. 0,68 мм / 2 = 0,34 мм. Далее эту цифру подставляем в формулу

S = π * R2 = 3,14 * 0,342 = 0,36 мм2

Считать надо так: сначала возводим в квадрат 0,34, потом умножаем полученное значение на 3,14. Получили сечение данного провода 0,36 квадратных миллиметров. Это очень тонкий провод, который в силовых сетях не используется.

Давайте посчитаем сечение кабеля по диаметру, используя вторую часть формулы. Должно получиться точно такое же значение. Разница может быть в тысячные доли из-за разного округления.

S = π/4 * D2 = 3.14/4 * 0,682 = 0,785 * 0,4624 = 0,36 мм2

В данном случае делим число 3,14 на четыре, потом возводим диаметр в квадрат,  две полученные цифры перемножаем. Получаем аналогичное значение, как и должно быть. Теперь вы знаете, как узнать сечение кабеля по диаметру. Какая из этих формул вам удобнее, ту и используйте. Разницы нет.

Необходимость и порядок проведения расчета

Электрическим током питается самое разное оборудование, обладающее различной мощностью. И диапазон мощностей весьма обширный.

Каждый отдельно взятый электрический аппарат представляет собой нагрузку, в зависимости от величины которой требуется подвод тока определенной силы.

По «умолчанию» или банальному незнанию основ электрики проводники несложно подключить, игнорируя все существующие требования к диаметрам и сечениям. Другой вопрос – что может получиться из такой практики в процессе эксплуатации

Необходимое количество тока под требуемую нагрузку можно пропустить через провода разного диаметра (сечения).

Но в условиях недостаточного сечения проводника для прохождения заданного объёма тока возникает эффект увеличенного сопротивления. Как следствие – отмечается нагрев провода (кабеля).

Если игнорировать подобное явление и продолжать пропускать ток, создаётся реальная опасность нагрева вплоть до момента возгорания. Такая ситуация грозит серьёзной аварийной ситуацией. Вот почему расчетам и подбору цепей передачи тока к нагрузке требуется уделять повышенное внимание.

Последствия неточных расчетов электрических проводников по сечению (диаметру) могут сопровождаться явлениями от незначительной деформации изолирующего материала до реального возгорания и крупного пожара

Правильный расчёт, грамотный подбор кабелей и проводов положительно сказывается и на работе оборудования, выступающего в качестве нагрузки.

Так что, помимо фактора безопасности, расчёт сечений электрического кабеля по диаметру или наоборот, является обязательным действием с точки зрения обеспечения эффективной эксплуатации электрических машин.

Определение диаметра жилы проводника

Собственно, выполнить эту операцию можно простым линейным замером. Для точного замера рекомендуется использовать точечный инструмент, например, штангенциркуль, а ещё лучше — микрометр.

Относительно низкий по точности результат, но вполне приемлемый для многих вариантов применения проводов даёт замер диаметра обычной линейкой.

Замер и определение диаметра жилы точечным инструментом, в качестве которого выступает штангенциркуль. Этот способ линейного измерения даёт результат, достаточно точный для последующего расчета сечения проводника

Конечно же, измерение следует проводить в состоянии оголенного проводника, то есть предварительно снимается изоляционное покрытие.

Кстати, изоляционным покрытием, к примеру, медного провода, считается также тонкий слой напыления лака, которое также необходимо снимать, когда требуется очень точный расчет.

Существует «бытовой» способ измерения диаметра, пригодный в тех случаях, когда под руками отсутствуют точечные измерительные инструменты. Для применения способа потребуется отвертка электрика и школьная линейка.

Проводник под измерение предварительно зачищается от изоляции, после чего наматывается плотно виток к витку на штанге отвертки. Обычно мотают десяток витков – удобное число для математических расчетов.

Линейное измерение диаметра – ещё один широко распространенный способ определения параметра проводника для расчета мощности (пропускной способности). Применяется с использованием обычной линейки и любого основания, куда допустимо намотать проводник (+)

Далее намотанную на штанге отвертки катушку измеряют линейкой от первого до последнего витка. Полученное значение на линейке необходимо разделить на число витков (в данном случае на 6). Результатом такого нехитрого расчета будет диаметр жилы провода.

Вычисление сечения электрического провода

Для определения значения сечения жилы проводника придется уже пользоваться математической формулировкой.

По сути, сечением жилы проводника является площадь поперечного среза – то есть, площадь круга. Диаметр которого определяется методикой, описанной выше.

Сечение жилы – фактически площадь круга. Соответственно вычисление этого сегмента геометрической математики допустимо выполнить посредством традиционной формулы при условии известного значения диаметра или радиуса

Опираясь на значение диаметра, несложно получить значение радиуса, разделив диаметр пополам.

Собственно, потребуется к полученным данным добавить константу «π» (3,14), после чего можно вычислить значение сечения по одной из формул:

S = π*R2 или S = π/4*D2,

где:

• D — диаметр;
• R — радиус;
• S — поперечное сечение;
• π — константа, соответствующая 3,14.

Указанные классические формулы используются и для определения сечения многожильных проводников. Стратегия расчёта остается практически неизменной, за исключением некоторых деталей.

В частности, изначально вычисляется сечение одной жилы из пучка, после чего полученный результат умножается на общее количество жил.

Рассчитать сечение многожильного проводника допустимо при помощи того же математического способа, что применяется к одинарному проводу, но дополнительно учитывается число существующих жил в качестве множителя

Почему следует считать важным фактором определение сечения? Очевидный момент, связанный напрямую законом Джоуля-Ленца, – потому что параметром сечения проводника определяется граница допустимого тока, текущего через этот проводник.

Определение диаметра по сечению

Математическим расчетом допустимо определить диаметр жилы проводника, когда известен параметр сечения.

Это, конечно, не самый практичный вариант, учитывая наличие более простых способов определения диаметра, но использование такого варианта не исключается.

Измерение диаметра с высокой точностью при помощи слесарного инструмента – микрометра, даёт практически аналогичный результат, когда расчеты проводят с помощью формулы

Для выполнения расчета потребуются фактически те же самые числовые сведения, что использовались при расчетах сечения с помощью математической формулы.

То есть, константа «π» и значение площади круга (сечения).

Применяя эти значения формулы ниже, получают значение диаметра:

D = √4S/π,

где:

• D — диаметр;
• S — поперечное сечение;
• π — константа, соответствующая 3,14.

Применение этой формулы может быть актуальным, когда известен параметр сечения и под руками нет никаких подходящих инструментов для измерения диаметра.

Параметр сечения допустимо получить, к примеру, из документации на проводник или из таблицы для расчетов, где представлены наиболее часто используемые классические варианты.

Способы определения сечения провода пошагово

Существует несколько способов для измерения сечения по диаметру жилы. Если провод одножильный, то замеры будут производиться сразу на нем, а вот из бухты кабеля необходимо выпутать один проводник. После этого его очищают от изоляции, чтобы остался только металл.

Рис. 1. Удаление изоляции с провода

Чтобы вычислить площадь круга через величину радиуса, применяется расчет по формуле: S = π × R2­, где:

• π – константа равная 3,14;
• R – радиус окружности.

Но, в связи с тем, что с практической точки зрения гораздо проще вычислить диаметр, равный двум радиусам,  формула расчета примет такой вид: S = π × (D/2)2.

Рис. 2. Диаметр провода

В зависимости от способов замеров диаметра выделяют несколько методов вычисления сечения провода и жил кабеля. Рассмотрим их.

По диаметру с помощью штангенциркуля или микрометра

Наиболее актуальным вариантом, чтобы измерить диаметр являются такие приборы, как штангенциркуль и микрометр. Данные устройства позволяют измерить диаметр максимально точно. Для этого вам понадобится провод и микрометр

Рис. 3: Провод и микрометр

Рассмотрите пример определения сечения для одножильного провода (рисунок 4).

Рис. 4. Измерение микрометром

Для этого фиксатор Б переводится в открытое положение. Ручка микрометра откручивается на такое расстояние, чтобы провод легко поместился в пространстве между щупами А. Затем при помощи ручки Г прибор закручивается до срабатывания трещотки. После этого фиксируются показания по всем трем шкалам в точке В.

В данном примере диаметр составляет 1,4 мм, следовательно, чтобы вычислить сечение, необходимо S =  3,14 × 1,4 × 1,4 / 4 = 1,53 мм2.  Такую же процедуру определения сечения можно произвести, используя штангенциркуль.

Преимуществом такого метода является возможность измерить любой проводник круглого сечения, даже если он уже установлен и эксплуатируется для питания какого-либо электрического прибора. Основной недостаток метода – это высокая стоимость приспособлений, естественно, что приобретать их для пары замеров совершенно нецелесообразно.

По диаметру с помощью карандаша или ручки

Данный способ определения сечения основан на том факте, что по всей длине у провода одинаковый диаметр. Возьмите обычный карандаш, ручку или фломастер, на который намотайте провод по спирали.  Чтобы исключить толщину изоляции, ее необходимо срезать по всей длине. Кольца должны располагаться максимально плотно, чем больше пространство между кольцами, тем ниже точность.

Рис. 5: Определение сечения карандашом

Так как все провода имеют одинаковую толщину, то для определения диаметра медных проводов, измерьте длину всей намотки и разделите на количество витков. В данном примере D = 15 мм / 15 витков = 1 мм, соответственно, используя ту же формулу расчета, получим сечение S =  3,14 × 1 × 1 / 4 = 0,78 мм2. Заметьте, чем больше витков вы сделаете, тем более точно определите сечение.

Стоит отметить, что преимущество такого метода в том, что для определения сечения можно использовать только подручные средства. Недостаток – низкая точность и возможность намотки только тонких проводников. В примере использовался относительно тонкий провод, но расстояние между витками уже просматривается. Из-за чего точность оставляет желать лучшего, разумеется, что алюминиевую проволоку таким способом согнуть не удастся.

По диаметру с помощью линейки

Сразу оговоримся, что для измерения линейкой можно брать только относительно толстый провод, чем меньше толщина, тем ниже точность. Диаметр жилки при этом может определяться ниткой или бумагой, второй вариант является наиболее предпочтительным, так как дает большую точность.

Рис. 6: Подготовка бумаги для замера

Оторвите небольшую полоску и загните ее с одной стороны. Предпочтительнее более тонкая бумага, поэтому не нужно складывать листок в несколько раз.

Рисунок 7: Обматывание бумагой провода

Затем бумагу прикладывают к проводу и заворачивают по окружности до соприкосновения полоски. В месте соприкосновения ее загибают второй раз и прикладывают к линейке для измерения.

Рисунок 8: измерение при помощи линейки

Через полученную длину окружности L находят диаметр жилки D = L / 2 π, а расчет сечения выполняется как показывалось ранее.  Данный метод определения сечения хорошо подходит для крупных алюминиевых жил. Но точность в этом методе наиболее низкая.

По диаметру с помощью готовых таблиц

Этот метод подходит для проводов стандартного сечения. К примеру, вы уже определили диаметр по одному из вышеприведенных методов. После чего вы используете таблицу для определения сечения.

Таблица 1: определение сечения через диаметр провода

Диаметр проводника Сечение проводника 0,8 мм 0,5 мм2 0,98 мм 0,75 мм2 1,13 мм 1 мм2 1,38 мм 1,5 мм2 1,6 мм 2,0 мм2 1,78 мм 2,5 мм2 2,26 мм 4,0 мм2 2,76 мм 6,0 мм2 3,57 мм 10,0 мм2 4,51 мм 16,0 мм2 5,64 мм 25,0 мм2

К примеру, если у вас диаметр получился 1,8 мм, то это значит, что сечение по таблице будет равно 2,5 мм2.

По мощности или току

Если известна проводящая способность жилы, то с ее помощью можно определить сечение. Для этого понадобится один из параметров токопроводящей жилы – ток или мощность. Тоже можно сделать, если вы сможете рассчитать нагрузку. После чего из нижеприведенных таблиц необходимо выбрать соответствующий вариант. Но при этом необходимо учитывать алюминиевыми или медными жилами выполнен провод.

Таблица 2: для выбора сечения медного провода, в зависимости от силы потребляемого тока

Максимальный расчетный 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 сечение медного провода, мм2	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 провода, 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

Таблица 3: для выбора сечения медного провода, в зависимости от потребляемой мощности

Мощность электроприбора, ватт (Вт)	100	300	500	700	900	1000	1200	1500	1800	2000	2500	3000	3500	4000
Стандартное сечение жилы медного провода, мм2	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

Таблица 4: для определения сечения жил из алюминиевого провода

Диаметр провода, мм	1,6	1,8	2,0	2,3	2,5	2,7	3,2	3,6	4,5	5,6	6,2
Сечение провода, мм2	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0	10,0	16,0	25,0	35,0
Максимальный ток при длительной нагрузке, А	14	16	18	21	24	26	32	38	55	65	75
Максимальная мощность нагрузки, киловатт (кВт)	3,0	3,5	4,0	4,6	5,3	5,7	6,8	8,4	12,1	14,3	16,5

К примеру, если  при монтаже электропроводки из алюминия вам известно, что максимальный ток, который провод может пропускать при длительной нагрузке, составляет 21 А, то чтобы выбрать сечение необходимо посмотреть строку выше —  4 мм2.

Расчет сечения многожильного провода

Если используется многожильный провод, в котором все проводники одинаковые, общее сечение определяется путем  сложения площади всех. К примеру, измеряют размер для одной жилы любым из вышеприведенных методов. После чего фактическое сечение определяется по формуле So = n ×  Si, где

• So – это общее сечение всего проводника;
• n – число проводников одинакового диаметра;
• Si – сечение одного провода.

Расчет сечения кабеля с помощью онлайн калькуляторов

Длина линии (м) / Материал кабеля:		МедьАлюминий
Мощность нагрузки (Вт) или ток (А):
Напряжение сети (В):		Мощность	1 фаза
Коэффициент мощности (cosφ):		Ток	3 фазы
Допустимые потери напряжения (%):
Температура кабеля (°C):
Способ прокладки кабеля:	Открытая проводкаДва одножильных в трубеТри одножильных в трубеЧетыре одножильных в трубеОдин двухжильный в трубеОдин трёхжильный в трубеГр. прокладка в коробах, 1-4 кабеляГр. прокладка в коробах, 5-6 кабелейГр. прокладка в коробах, 7-9 кабелейГр. прокладка в коробах, 10-11 кабелейГр. прокладка в коробах, 12-14 кабелейГр. прокладка в коробах, 15-18 кабелей
Сечение кабеля не менее (мм²)
Плотность тока (А/мм²)
Сопротивление провода (ом)
Напряжение на нагрузке (В)
Потери напряжения (В / %)

 

Заниженное сечение провода – в чем опасность

Итак, рассмотрим опасности, которые поджидают нас при использовании в быту проводов низкого качества. Понятно, что токовые характеристики токоведущих жил снижаются прямо пропорционально уменьшению их сечения. Нагрузочная способность провода из-за заниженного сечения падает. Согласно стандартам рассчитан ток, который может пропустить через себя провод. Он не разрушится, если по нему пройдет меньший ток.

Сопротивление между жилами уменьшается, если слой изоляции более тонкий, чем требуется. Тогда в аварийной ситуации при повышении питающего напряжения в изоляции может возникнуть пробой. Если наряду с этим сама жила имеет заниженное сечение, то есть не может пропустить тот ток, который по стандартам она должна пропускать, тонкая изоляция начинает постепенно расплавляться.

Все эти факторы неизбежно приведут к короткому замыканию, а потом и к пожару. Пожар возникает от искр, появляющихся в момент короткого замыкания. Приведу пример: трехжильный медный провод (например, сечением 2,5 2) согласно нормативной документации может длительно пропускать через себя 27 А, обычно, считают 25 А.

Но попадающиеся мне в руки провода, выпущенные согласно ТУ, на самом деле имеют сечение от 1,8 мм2 до 2 мм2 (это при заявленных 2,5 мм2). Исходя из нормативной документации провод сечением 2 мм2 может длительно пропускать ток 19 А.

Поэтому случись ситуация, когда по выбранному вами проводу, который якобы имеет сечение 2,5 мм2, потечет рассчитанный на такое сечение ток, провод перегреется. А при длительном воздействии произойдет оплавление изоляции, затем и короткое замыкание.

Контактные соединения (например, в розетке) очень быстро разрушаться, если такие перегрузки будут происходить регулярно. Поэтому сама розетка, а также вилки бытовых приборов также могут подвергнуться оплавлению.

А теперь представьте последствия всего этого! Особенно обидно, когда сделан красивый ремонт, установлена новая техника, например, кондиционер, электрический духовой шкаф, варочная панель, стиральная машинка, электрический чайник, микроволновка. И вот вы поставили печься булочки в духовку, запустили стиральную машину, включили чайник, да еще и кондиционер, так как стало жарко.

Этих включенных приборов достаточно, чтобы пошел дым из распределительных коробок и розеток. Потом вы услышите хлопок, который сопровождается вспышкой. А после этого пропадет электричество. Все еще хорошо закончится, если у вас имеются защитные автоматы.

А если они низкого качества? Тогда хлопком и вспышкой вы не отделаетесь. Начнется пожар, который сопровождается искрами от проводки, горящей в стене. Проводка будет гореть в любом случае, даже если она замурована наглухо под плиткой.

Описанная мной картина дает ясно понять, насколько ответственно нужно выбирать провода. Ведь вы будете использовать их в своем жилище. Вот что значит, следовать не ГОСТам, а ТУ.

Советы от электрика

Если вы подбираете провод или кабель ВВГНГ для того, чтобы запитать электрическую сеть, обратите внимание на следующие моменты:

• Посмотрите на цвет медного и алюминиевого провода, так как изготовитель мог сэкономить и использовать сплав, что значительно увеличивает электрическое сопротивление и не позволяет использовать допустимые нагрузки по сечению.
• Насколько бы тонкой изоляцией не обладал гибкий кабель, для расчета сечения вам все равно необходимо измерять только жилу. Так как лишние миллиметры позволят использовать провод меньшим сечением для запитки чрезмерной нагрузки, а это чревато повреждениями.
• Если на каком-то этапе вы засомневались в достаточности сечения или поняли, что применять приборы меньшей мощности не получится, лучше смонтировать проводку более толстым проводом.

Предыдущая

РазноеЭлектротехника для чайников. Как научиться разбираться в электрике: уроки для начинающих

Следующая

РазноеАвтоматический выключатель — от чего защищает и как он устроен

Формула расчета допустимого тока | Junkosha

Максимальный непрерывный ток, протекающий по изолированному проводу, называется допустимым током. Это значение рассчитывается исходя из допустимого повышения температуры при непрерывном использовании, температуры окружающей среды и условий подключения следующим образом:

a) Допустимый ток во фторполимерных проводах Junkosha определяется по формуле:

б) Как рассчитать допустимый ток проводов и кабелей

Сначала на основе предыдущего расчета оцените температуру Τ[℃], соответствующую Ρ _a = Ρb, а затем рассчитайте допустимый ток I, используя P при этой предполагаемой температуре. На графиках (1-2-1~1-2-8) в следующем разделе показаны значения I, рассчитанные для типичных проводов и кабелей. Обозначение «при атмосферном давлении» означает, что температура повышается при горизонтальной прокладке провода на воздухе при температуре 20℃ без воздушного потока (без ветра).

1. Определите «повышение температуры проводника» (ΔT) на основе температуры окружающей среды, превышения верхнего предела температуры из-за других соседних компонентов или максимальной продолжительной рабочей температуры изоляции или проводника. Обычно номинальная температура проволоки принимается за верхний предел температуры.

   Таблица 1-2-1 Максимальная непрерывная рабочая температура для материала проволоки
2. Считайте ток [А] непосредственно с графика, установив перпендикуляр к оси x в заданной точке ΔT (повышение температуры проводника, указанное в ①), пока он не коснется линии внешнего диаметра проводника или линии типа провода.
3. Допустимый ток в вакууме составляет от 1/2 до 1/3 тока при атмосферном давлении. На рис. 1-2-2 показаны примеры расчета. Для использования с газом под высоким давлением и при низком давлении на больших высотах умножьте поправочные коэффициенты, показанные на рисунках 1-2-9.и 1-2-10 соответственно по величине атмосферного давления.
4. Для использования в виде пучка из множества проводов или кабелей или в параллельной конфигурации умножьте поправочный коэффициент для пучка.
5. Для использования на высокой частоте (400 Гц или выше) умножьте поправочный коэффициент для сопротивления переменному току √(1/Ks) на текущее значение, указанное на рисунке.
6. Для таких проводников, как провода из медного сплава, для которых константы проводимости не равны 100% IACS, умножьте поправочный коэффициент для проводимости (% IACS) √(Электропроводность/100) на значение тока, указанное на рисунке.

Допустимый ток

1. Увеличивается по мере увеличения площади поперечного сечения проводника;
2. Увеличивается при повышении давления и уменьшается при его падении; в вакууме оно составляет от 1/2 до 1/3 значения при нормальном атмосферном давлении;
3. Увеличение фторполимерной проволоки Junkosha с большим ΔТ; Другими словами, можно сделать их площадь поперечного сечения меньше, когда желателен такой же допустимый ток; и
4. Мало что зависит от типа или толщины изоляции при одинаковом ΔТ; ток, считанный по внешнему диаметру или площади поперечного сечения проводника, можно использовать как есть, даже если толщина изоляции несколько отличается.

c) Расчет допустимого тока

Рисунок 1-2-1 Допустимый ток соединительных проводов для электропроводки прибора при нормальном атмосферном давлении

Рисунок 1-2-2 Допустимый ток соединительных проводов для электропроводки прибора в вакууме

Рисунок 1-2-3 Допустимый ток соединительных проводов (многожильный провод) для электропроводки прибора
при нормальном атмосферном давлении

Рисунок 1-2-4 Допустимый ток сверхтонких проводов

Рисунок 1-2-5 Допустимый ток провода MIL-DTL-16878 (одножильный)
при нормальном атмосферном давлении

Рисунок 1-2-6 Допустимый ток провода MIL-DTL-16878 (многожильный провод)
при нормальном атмосферном давлении

Рисунок 1-2-7 Допустимый ток кабеля робота (тип A) при нормальном атмосферном давлении

Рисунок 1-2-8 Допустимый ток кабеля робота (тип C) при нормальном атмосферном давлении

Рисунок 1-2-9 Коэффициент увеличения допустимого тока в газе высокого давления
(измерен Junkosha)

Рисунок 1-2-10 Допустимый коэффициент коррекции тока на больших высотах в воздухе
[на основе SAE — AS50881 (ранее MIL-W-5088L)]

Вернуться на главную страницу технических данных

В начало страницы

Мы используем файлы cookie, чтобы предоставить вам наилучшие возможности на нашем сайте. Вы также можете внести изменения в функцию файлов cookie в настройках вашего браузера. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашей Политикой использования файлов cookie и конфиденциальности. Вы должны согласиться с использованием файлов cookie при просмотре этого сайта.

Интерактивный калькулятор размера провода

Помните, что мы ищем размеры проводов по двум причинам:
    (1) Чтобы убедиться, что потери напряжения находятся в допустимых пределах, и
    (2) Чтобы убедиться, что провод не нагревается настолько, что расплавляет изоляцию (максимальная мощность).

Вычислитель для развязанного провода на открытом воздухе, вне машинных отделений.
Для других сред см. ниже. Таблица основана на стандартах USCG, ABYC и UL для морского провода (105°C в сухом состоянии / 75°C во влажном состоянии).

Ограничения по току

Пределы по току по размеру провода AWG.  Однако, если ваши провода пропускают только прерывистый ток или пропускают ток значительно ниже возможностей проводника, их не нужно учитывать в жгуте.

Площадь см	АВГ	Наружные отсеки двигателя					Внутреннее пространство двигателя
Количество проводников →		1	2-3 ​​	4-6	7-24	25+	1	2-3 ​​	4-6	7-24	25+
1 600	18	20	14	12	10	8	17	11,9	10,2	8,5	6,8
2 600	16	25	17,5	15	12,5	10	21	14,7	12,6	10,5	8,4
4 100	14	35	24,5	21	17,5	14	30	21	18	15	12
6 500	12	45	31,5	27	22,5	18	38	26,6	22,8	19	15,2
10 500	10	60	42	36	30	24	51	35,7	30,6	25,5	20,4
16 800	8	80	56	48	40	32	68	47,6	40,8	34	27,2
26 600	6	120	84	72	60	48	102	71,4	61,2	51	40,8
42 000	4	160	112	96	80	64	130	91	78	65	52
66 500	2	210	147	126	105	84	178	124,6	106,8	89	71,2
83 690	1	245	171,5	147	122,5	98	208	145,6	124,8	104	83,2
105 600	1/0	285	199,5	171	142,5	114	242	169,4	145,2	121	96,8
133 100	2/0	330	231	198	165	132	280	196	168	140	112
167 800	3/0	385	269,5	231	192,5	154	327	228,9	196,2	163,5	130,8
211 600	4/0	445	311,5	267	222,5	178	378	264,6	226,8	189	151,2

Таблица основана на множителе силы тока:
    . 70 для 2–3 проводников
    .60 для 4–6 проводников
    .50 для 7–24 проводников
    .40 для 25+ проводников проводники
Плюс множитель 0,85 для обогрева машинного отделения.

Таблица для печати — падение напряжения при 12 В (Удвойте расстояние для 24 В)

12 В 3% Падение напряжения									Футов
	10	15	20	25	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150	160	170
5 А	18	16	14	12	12	10	10	10	8	8	8	6	6	6	6	6	6	6	6
10 А	14	12	10	10	10	8	6	6	6	6	4	4	4	4	2	2	2	2	2
15 А	12	10	10	8	8	6	6	6	4	4	2	2	2	2	2	1	1	1	1
20 А	10	10	8	6	6	6	4	4	2	2	2	2	1	1	1	0	0	0	2/0
25 А	10	8	6	6	6	4	4	2	2	2	1	1	0	0	0	2/0	2/0	2/0	3/0
30 А	10	8	6	6	4	4	2	2	1	1	0	0	0	2/0	2/0	3/0	3/0	3/0	3/0
40 А	8	6	6	4	4	2	2	1	0	0	2/0	2/0	3/0	3/0	3/0	4/0	4/0	4/0	4/0
50 А	6	6	4	4	2	2	1	0	2/0	2/0	3/0	3/0	4/0	4/0	4/0
60 А	6	4	4	2	2	1	0	2/0	3/0	3/0	4/0	4/0	4/0
70 А	6	4	2	2	1	0	2/0	3/0	3/0	4/0	4/0
80 А	6	4	2	2	1	0	3/0	3/0	4/0	4/0
90 А	4	2	2	1	0	2/0	3/0	4/0	4/0
100 А	4	2	2	1	0	2/0	3/0	4/0
120 А	2	2	1	0	2/0	3/0	4/0	4/0
150 А	1	1	0	2/0	3/0	4/0	4/0
200 А	2/0	2/0	2/0	3/0	4/0	4/0
12 Вольт 10% Падение напряжения									Футов
	10	15	20	25	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150	160	170
5 А	18	18	18	18	18	16	16	14	14	14	12	12	12	12	12	10	10	10	10
10 А	18	18	16	16	14	14	12	12	10	10	10	10	8	8	8	8	8	8	6
15 А	18	16	14	14	12	12	10	10	8	8	8	8	8	6	6	6	6	6	6
20 А	16	14	14	12	12	10	10	8	8	8	6	6	6	6	6	6	4	4	4
25 А	16	14	12	12	10	10	8	8	6	6	6	6	6	4	4	4	4	4	2
30 А	14	12	12	10	10	8	8	6	6	6	6	4	4	4	4	2	2	2	2
40 А	12	12	10	10	8	8	6	6	6	4	4	4	2	2	2	2	2	2	2
50 А	10	10	10	8	8	6	6	4	4	4	2	2	2	2	2	1	1	1	1
60 А	10	10	8	8	6	6	4	4	2	2	2	2	2	1	1	1	0	0	0
70 А	8	8	8	6	6	6	4	2	2	2	2	1	1	1	0	0	0	2/0	2/0
80 А	8	8	8	6	6	4	4	2	2	2	1	1	0	0	0	2/0	2/0	2/0	2/0
90 А	6	6	6	6	6	4	2	2	2	1	1	0	0	0	2/0	2/0	2/0	3/0	3/0
100 А	6	6	6	6	4	4	2	2	1	1	0	0	0	2/0	2/0	2/0	3/0	3/0	3/0
120 А	6	6	6	4	4	4	2	2	1	1	0	2/0	2/0	2/0	2/0	3/0	3/0	4/0	4/0
150 А	4	4	4	4	4	2	1	1	1	2/0	2/0	3/0	3/0	3/0	4/0	4/0	4/0
200 А	2	2	2	2	2	1	0	2/0	2/0	3/0	3/0	4/0	4/0	4/0

Все провода должны иметь размеры AWG (не SAE, которые меньше), с изоляцией, рассчитанной на 105°C в сухом состоянии и 75°C во влажном состоянии.