Как правильно рассчитать сечение кабеля для электропроводки. Какие факторы влияют на выбор сечения проводника. Какие методы используются для определения оптимального сечения кабеля.
Основные факторы, влияющие на выбор сечения кабеля
При проектировании электропроводки важно правильно подобрать сечение кабеля. От этого зависит безопасность и эффективность работы всей электрической системы. Основные факторы, которые необходимо учитывать при расчете сечения:
- Сила тока нагрузки
- Допустимое падение напряжения
- Длина кабельной линии
- Материал проводника (медь или алюминий)
- Тип изоляции кабеля
- Способ прокладки кабеля
- Температура окружающей среды
Рассмотрим подробнее, как эти факторы влияют на выбор сечения и какие методы расчета используются.
Расчет сечения кабеля по току нагрузки
Один из основных способов — подбор сечения по максимально допустимому току нагрузки. Для этого:
- Определяется расчетный ток нагрузки.
- По справочным таблицам выбирается минимальное сечение, способное длительно выдержать данный ток.
- Учитываются поправочные коэффициенты на условия прокладки.
Ток нагрузки для однофазной сети рассчитывается по формуле:
I = P / (U * cos φ)
где P — мощность нагрузки, U — напряжение, cos φ — коэффициент мощности.
Для трехфазной сети:
I = P / (√3 * U * cos φ)
Расчет сечения кабеля по допустимому падению напряжения
Другой важный критерий — ограничение падения напряжения на линии. Сечение кабеля должно быть таким, чтобы падение напряжения не превышало допустимых значений (обычно 2-5%).
Падение напряжения рассчитывается по формуле:
ΔU = (ρ * L * I) / S
где ρ — удельное сопротивление проводника, L — длина линии, I — ток, S — сечение.
Из этой формулы можно выразить требуемое сечение:
S = (ρ * L * I) / ΔU
Выбор сечения кабеля по экономической плотности тока
Этот метод позволяет определить оптимальное с экономической точки зрения сечение. Расчет производится по формуле:S = I / J
где J — нормированная экономическая плотность тока (обычно 1-3 А/мм²).
Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного значения.
Учет поправочных коэффициентов при выборе сечения
На допустимый длительный ток кабеля влияют условия прокладки. Поэтому применяются поправочные коэффициенты:
- На температуру окружающей среды
- На количество совместно проложенных кабелей
- На способ прокладки (в земле, в воздухе, в трубе и т.д.)
- На глубину прокладки в земле
Итоговая допустимая нагрузка определяется умножением табличного значения на все применимые коэффициенты.
Особенности выбора сечения для различных типов кабелей
При расчете сечения нужно учитывать особенности конкретного типа кабеля:
- Для медных проводников допустимый ток выше, чем для алюминиевых того же сечения.
- Кабели с ПВХ изоляцией имеют меньшую нагрузочную способность по сравнению с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена.
- Одножильные кабели могут нести большую токовую нагрузку, чем многожильные того же сечения.
Эти факторы учтены в справочных таблицах по выбору сечений.
Использование онлайн-калькуляторов для расчета сечения кабеля
Для упрощения расчетов можно использовать специальные онлайн-калькуляторы. Они позволяют быстро подобрать сечение с учетом всех необходимых параметров:
- Мощность и характер нагрузки
- Длина кабельной линии
- Способ прокладки
- Материал жил и тип изоляции
- Допустимое падение напряжения
Калькуляторы автоматически применяют все нужные коэффициенты и выдают рекомендуемое сечение кабеля.
Типичные ошибки при выборе сечения кабеля
При расчете сечения проводников нужно избегать следующих распространенных ошибок:
- Неучет коэффициента запаса по мощности (обычно 20-30%).
- Игнорирование поправочных коэффициентов на условия прокладки.
- Выбор сечения только по току без проверки падения напряжения.
- Использование устаревших нормативов вместо актуальных стандартов.
- Экономия на сечении в ущерб надежности и безопасности.
Правильный расчет с учетом всех факторов позволит создать эффективную и безопасную электропроводку.
Нормативные требования к выбору сечения кабелей
При проектировании электропроводки необходимо руководствоваться актуальными нормативными документами. Основные требования к выбору сечений кабелей содержатся в:
- ПУЭ (Правила устройства электроустановок)
- ГОСТ Р 50571 (комплекс стандартов на низковольтные электроустановки)
- СП 256.1325800 (Свод правил по проектированию и монтажу электроустановок жилых и общественных зданий)
Эти документы регламентируют минимально допустимые сечения проводников, методики расчета и выбора сечений, требования к защите от перегрузки и короткого замыкания.
Как рассчитать сечение силового кабеля по нагрузке, длине, мощности, току и типу жил
от 20 января 2020 г.
Подбор сечения кабеля – обязательный этап при проектировании электросети для бытовых или промышленных условий. От точности подбора зависит работоспособность электроприборов и частота технического обслуживания. Занижение этого параметра может вызвать перегрев жил, что грозит выходом оборудования из строя, риском перегрузок, задымления или даже пожара. Тогда как завышение не грозит аварийными ситуациями, обойдется в разы дороже.
Способы расчета
Чтобы рассчитать сечение, используют один из четырех параметров:
1. Мощность сети.
2. Токовую нагрузку.
3. Тип жил.
4. Способ прокладки ЛЭП, мощность и длину линии.
Мощность сети
Этот метод применяют при расчете бытовой электросети, а также при выборе дифференциальных автоматов и автоматических выключателей. Чтобы получить общую мощность нагрузки групповой линии, складывают сумму мощностей всех электропотребителей с учетом коэффициента одновременности.
Параметры электропотребителей представлены в технических паспортах.
Токовая нагрузка
Этот параметр позволит более точно рассчитать необходимое сечение. Для этого понадобится получить расчетный ток, который рассчитывается по формулам:
1. Для однофазных сетей – Iр=Pр/U cos φ.
2. Для трехфазных сетей – Iр=Pр/(U cos φ)*√3.
Ip – расчетная сила тока, Pp – расчетная мощность потребителя, U – напряжение сети (220 или 380 В), cos φ – коэффициент мощности.
По этим формулам можно рассчитать не только сечение кабеля, но и подобрать тип шнура для техники, требующей отдельной кабельной линии – бойлеров, электрических печей, котлов.
Тип прокладки
Когда ток проходит по линии, происходит выделение тепла. Поэтому при открытой прокладке, которой свойственно естественный отвод тепла, применяют кабели меньшего сечения. При закрытой прокладке применяют модели с большей площадью поперечного сечения, что позволит продлить срок службы изоляции.
Мощность и длина линии
При монтаже линий электропередач с большой длиной учитывают возможные потери в линии.
Для этого пользуются таблицей по выбору сечения проводника в зависимости от мощности и длины линий.
Расчет по длине
Получив сечение по мощности и току, полученный результат проверяют по длине:
1. Суммируют мощность всех электроприборов и силу тока.
2. Рассчитывают сопротивление электропроводки, умножая удельное сопротивление проводника на длину линии в метрах. Полученный результат делят на поперечное сечение кабеля.
3. Получают потери напряжения, умножая силу тока на сопротивление электропроводки.
4. Рассчитывают величину потерь, деля потери напряжения на напряжение в сети и умножая полученное число на 100%.
5. Анализируют величину потерь. Если она меньше 5%, то оставляют выбранное сечение жилы. Если выше, то сечение увеличивают.
Грамотный расчет сечения силового кабеля позволит минимизировать техническое обслуживание и риск аварийных ситуаций.
Силовой кабель по моделям
ВБбШв-ХЛ
ВБбШвнг(А)
ВБбШвнг(А)-FRLS
ВБбШвнг(А)-LS
ВВГнг(А)
ВВГнг(А)-LS
ВВГнг-FRLS
КВБбШв
КВБбШв-ХЛ
КВБбШвнг(А)
КВБбШвнг(А)-FRLS
КВБбШвнг(А)-LS
КВВГ-ХЛ
КВВГнг(А)
КВВГнг(А)-FRLS
КВВГнг(А)-LS
КВВГЭ-ХЛ
КВВГЭнг(А)
КВВГЭнг(А)-FRLS
КВВГЭнг(А)-LS
КПБбПнг-FRHF
КПБбПнг-HF
КППГнг-FRHF
КППГнг-HF
КППГЭнг-FRHF
КППГЭнг-HF
ПБбПГнг-FRHF
ПБПГнг-HF
ППГнг-FRHF
ППГнг-HF
ОСКСнабOnline Electric | Онлайн-расчет и выбор сечения кабелей 6-10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена
Доступ к сервисам «Онлайн Электрик» без регистрации ограничен.
Войдите в систему или зарегистрируйтесь.
Начинаете свою деятельность в сфере проектирования электроснабжения? Возникли сложности с расчетами по электроэнергетике и электротехнике? Свяжитесь с репетитором по электроэнергетике! Бот Яша подскажет как найти нужный онлайн расчет или базу данных на сайте «Онлайн Электрик».
Шаг 1 из 3. Исходные данные
Описание программы: Ключевые слова:
| |||||||||||||||||||||||||||||||
Для выполнения действия необходимо авторизоваться и пополнить баланс в личном кабинете.
Рассчитать сечение кабеля и падение напряжения
Рассчитать сечение кабеля и падение напряжения: Рассчитать падение напряжения и сечение электрического кабеля для следующих данных.- Электрические детали: Электрическая нагрузка 80 кВт, расстояние между источником и нагрузкой 200 метров, напряжение системы 415 В, три фазы, коэффициент мощности 0,8, допустимое падение напряжения 5%, коэффициент нагрузки 1,
- Деталь прокладки кабеля: Кабель прокладывается в земле в траншее на глубине 1 метра. Температура грунта составляет приблизительно 35 градусов. Количество кабелей на траншею — 1. Количество кабелей — 1 трасса.
- Сведения о грунте: Удельное тепловое сопротивление грунта неизвестно.
Природа почвы — влажная почва.
Природа почвы — влажная почва.- Потребляемая нагрузка = Общая нагрузка x Коэффициент нагрузки
- Потребляемая мощность в кВт = 80 x 1 = 80 кВт
- Потребляемая мощность в кВА= кВт/P.F
- Потребляемая мощность в кВА =80/0,8=100 кВА
- Ток полной нагрузки = (кВАx1000) / (1,732xНапряжение)
- Ток полной нагрузки = (100×1000) / (1,732×415) = 139Усилитель
- Расчет поправочного коэффициента кабеля на основе следующих данных:
- Поправочный коэффициент температуры (K1), когда кабель находится в воздухе
Поправочный коэффициент температуры воздуха: K1 | ||
Температура окружающей среды© | Изоляция | |
ПВХ | СПЭ/ЭПР | |
10 | 1,22 | 1,15 |
15 | 1,17 | 1,12 |
20 | 1,12 | 1,08 |
25 | 1,06 | 1,04 |
35 | 0,94 | 0,96 |
40 | 0,87 | 0,91 |
45 | 0,79 | 0,87 |
50 | 0,71 | 0,82 |
55 | 0,61 | 0,76 |
60 | 0,5 | 0,71 |
65 | 0 | 0,65 |
70 | 0 | 0,58 |
75 | 0 | 0,5 |
80 | 0 | 0,41 |
- Поправочный коэффициент температуры грунта (K2):
Поправочный коэффициент температуры грунта: K2 | ||
Температура грунта © | Изоляция | |
ПВХ | СПЭ/ЭПР | |
10 | 1,1 | 1,07 |
15 | 1,05 | 1,04 |
20 | 0,95 | 0,96 |
25 | 0,89 | 0,93 |
35 | 0,77 | 0,89 |
40 | 0,71 | 0,85 |
45 | 0,63 | 0,8 |
50 | 0,55 | 0,76 |
55 | 0,45 | 0,71 |
60 | 0 | 0,65 |
65 | 0 | 0,6 |
70 | 0 | 0,53 |
75 | 0 | 0,46 |
80 | 0 | 0,38 |
- Поправочный коэффициент теплового сопротивления (K4) для грунта (если известно тепловое сопротивление грунта):
Поправочный коэффициент Ther. | |
Удельное тепловое сопротивление почвы: 2,5 км/Вт | |
Удельное сопротивление | К3 |
1 | 1,18 |
1,5 | 1,1 |
2 | 1,05 |
2,5 | 1 |
3 | 0,96 |
Resi: K4 - Поправочный коэффициент грунта (K4) грунта (если тепловое сопротивление грунта неизвестно):
Поправочный коэффициент загрязнения: K4 | |
Природа почвы | К3 |
Очень влажная почва | 1,21 |
Влажная почва | 1,13 |
Влажная почва | 1,05 |
Сухая почва | 1 |
Очень сухая почва | 0,86 |
- Поправочный коэффициент на глубину кабеля (K5):
Коэффициент глубины кабеля (K5) | |
Глубина укладки (метр) | Коэффициент рейтинга |
0,5 | 1,1 |
0,7 | 1,05 |
0,9 | 1. |
1 | 1 |
1,2 | 0,98 |
1,5 | 0,96 |
01- Кабель Коэффициент коррекции расстояния (K6):
Поправочный коэффициент длины кабеля (K6) | |||||
№ цепи | нет | кабель Диаметр | 0,125 м | 0,25 м | 0,5 м |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
2 | 0,75 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | 0,9 |
3 | 0,65 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,85 |
4 | 0,6 | 0,6 | 0,7 | 0,75 | 0,8 |
5 | 0,55 | 0,55 | 0,65 | 0,7 | 0,8 |
6 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,7 | 0,8 |
- Коэффициент группировки кабелей (коэффициент количества лотков) (K7):
№ кабеля/лотка | (Коэффициент группировки кабелей K7) == № лотка | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 8 | |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
2 | 0,84 | 0,8 | 0,78 | 0,77 | 0,76 | 0,75 |
3 | 0,8 | 0,76 | 0,74 | 0,73 | 0,72 | 0,71 |
4 | 0,78 | 0,74 | 0,72 | 0,71 | 0,7 | 0,69 |
5 | 0,77 | 0,73 | 0,7 | 0,69 | 0,68 | 0,67 |
6 | 0,75 | 0,71 | 0,7 | 0,68 | 0,68 | 0,66 |
7 | 0,74 | 0,69 | 0,675 | 0,66 | 0,66 | 0,64 |
8 | 0,73 | 0,69 | 0,68 | 0,67 | 0,66 | 0,64 |
- В соответствии с вышеприведенными коэффициентами корректировки деталей являются
- Поправочный коэффициент температуры грунта (K2) = 0,89
- Поправочный коэффициент для почвы (K4)=1,05
- Поправочный коэффициент на глубину кабеля (K5) = 1,0
- Коэффициент коррекции длины кабеля (K6)=1,0
- Общий коэффициент ухудшения характеристик = k1x k2 x k3 x K4 x K5 x K6 x K7
- Общий коэффициент снижения рейтинга = 0,93
- Для выбора подходящего кабеля должны быть соблюдены следующие условия
- ( 1) Номинальный ток кабеля Ампер должен быть выше, чем полный ток нагрузки.
- (2) Падение напряжения на кабеле должно быть меньше заданного падения напряжения.
- (3) Номер участка кабеля >= (полный ток нагрузки / номинальный ток кабеля).
- (4) Нагрузка на короткое замыкание кабеля должна быть выше, чем нагрузка системы S.C в этой точке.
- Выберем кабель 3,5 жилы 70 кв. мм для одиночной прокладки.
- Допустимая сила тока кабеля площадью 70 кв. мм составляет 170 ампер, сопротивление = 0,57 Ом/км и реактивное сопротивление = 0,077 мОм/км
- Суммарный номинальный ток кабеля площадью 70 кв.мм = 170×0,93 = 159 ампер.
- Падение напряжения в кабеле = (1,732x Ток x (RcosǾ+jsinǾ) x Длина кабеля x 100) / (Напряжение в линии x Количество линий x 1000)
- Падение напряжения кабеля = (1,732x139x(0,57×0,8+0,077×0,6)x200x100)/(415x1x1000)=5,8%
- Падение напряжения кабеля=5,8%
- Здесь падение напряжения для кабеля площадью 70 кв. мм (5,8%) выше, чем при определении падения напряжения (5%), поэтому либо выберите больший размер кабеля, либо увеличьте количество кабельных трасс.
- Если мы выберем 2 номера пробега, то падение напряжения составит 2,8%, что находится в пределах допустимого (5%), но использование 2 номеров пробега кабеля 70 кв. мм неэкономично, поэтому необходимо использовать следующий больший размер Кабель.
мм (5,8%) выше, чем при определении падения напряжения (5%), поэтому либо выберите больший размер кабеля, либо увеличьте количество кабельных трасс.- Выберем кабель с 3,5 жилами 95 кв. мм для одиночной прокладки, емкость S.C =8,2 кА.
- Допустимая сила тока кабеля площадью 95 кв. мм составляет 200 ампер, сопротивление = 0,41 Ом/км и реактивное сопротивление = 0,074 мОм/км
- Суммарный номинальный ток кабеля площадью 70 кв. мм = 200×0,93 = 187 ампер.
- Падение напряжения кабеля = (1,732x139x(0,41×0,8+0,074×0,6)x200x100)/(415x1x1000)=2,2%
- Падение напряжения кабеля=2,2%
- Решить 9Кабель 5 кв. мм. Необходимо проверить условия выбора кабеля.
- (1) Номинальный ток кабеля (187 А) выше тока нагрузки при полной нагрузке (139 А) = OK
- (2) Падение напряжения в кабеле (2,2%) меньше заданного падения напряжения (5%) = OK
- (3)Количество участков кабеля (1) >= (139A / 187A =0,78) = OK
- (4) Емкость кабеля S.C (8,2 кА) выше, чем емкость системы S.C в этой точке (6,0 кА) = OK
- Кабель площадью 95 кв. мм удовлетворяет всем трем условиям, поэтому рекомендуется использовать кабель с сечением 3,5 жилы площадью 95 кв. мм
Оценить:
Нравится:
Нравится Загрузка…
Рубрика: Без рубрики
О Jignesh.Parmar (BE, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Jignesh Parmar закончил M.Tech (управление энергосистемой), BE (электрика). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Членский номер: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в области передачи-распределения-обнаружения хищения электроэнергии-электротехнического обслуживания-электропроектов (планирование-проектирование-технический анализ-координация-исполнение).
В настоящее время он работает в одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмедабаде, Индия. Он опубликовал ряд технических статей в журналах «Electrical Mirror», «Electrical India», «Lighting India», «Smart Energy», «Industrial Electrix» (Australian Power Publications). Он является внештатным программистом Advance Excel и разрабатывает полезные электрические программы на основе Excel в соответствии с кодами IS, NEC, IEC, IEEE. Он технический блоггер и знаком с английским, хинди, гуджарати и французским языками. Он хочет поделиться своим опытом и знаниями и помочь техническим энтузиастам найти подходящие решения и обновить себя по различным инженерным темам.
Калькулятор размера кабеля AS3008 | Рассчитать текущую грузоподъемность
Австралийский доллар (AUD)Фунт стерлингов (GBP)Евро (EUR)Доллар Новой Зеландии (NZD)Доллар США (USD)
Этот калькулятор определяет минимальное сечение кабеля с помощью метода, описанного в австралийском стандарте AS/NZS 3008.
1.1, и использует метод точного падения напряжения.
Обратите внимание, что рабочая температура кабеля не учитывается, а характеристики кабеля при коротком замыкании также игнорируются, поэтому для максимальной точности следует использовать наше программное обеспечение Cable Pro Web.
Пожалуйста, введите параметры ниже и нажмите «Рассчитать».
Объяснение входных параметров
- Напряжение (В) – это напряжение питания, которое по умолчанию составляет 230 В для однофазного и 400 В для трехфазного питания.
- Фаза – Выберите схему расположения фаз: однофазную, трехфазную, двухфазную или постоянного тока.
- Нагрузка — укажите значение нагрузки в амперах, киловаттах, кВА или лошадиных силах. Обратите внимание, что для трехфазной нагрузки это должен быть ток самой нагруженной фазы.
- Максимальное падение напряжения (%) — размер кабеля будет автоматически рассчитан в соответствии с требованием максимального падения напряжения. См. нашу статью Пределы падения напряжения для низковольтных установок.
- Коэффициент мощности – введите коэффициент мощности нагрузки (предполагаемое отставание). При расчете падения напряжения в этом калькуляторе более точно учитывается коэффициент мощности.
- Длина кабеля (м) – это длина кабеля от точки подачи до нагрузки.
- Жилы — укажите тип кабеля: одножильный или многожильный (2-жильный или 3/4-жильный в зависимости от выбора фазы).
- Проводник – выберите материал проводника, который влияет на пропускную способность по току и падение напряжения из-за различных значений сопротивления.
- Изоляция – тип изоляции, влияющий на максимально допустимую рабочую температуру и, следовательно, на номинальный ток. Кабели с более высокой допустимой температурой (которая зависит от типа изоляции) будут иметь более высокий номинальный ток.
- Установка – выберите метод установки кабельной цепи, соответствующий вашей установке. Обратите внимание, что если способ установки меняется по пути следования, выберите наихудший вариант (что приводит к наименьшему возможному номинальному току) по всей длине.
См. нашу статью Пределы падения напряжения для низковольтных установок.
Обратите внимание, что если способ установки меняется по пути следования, выберите наихудший вариант (что приводит к наименьшему возможному номинальному току) по всей длине.Объяснение результатов
Указан минимальный размер активного кабеля, который соответствует требованиям по допустимой нагрузке по току и максимальному падению напряжения. Обратите внимание, что размер кабеля, превышающий этот минимум, также является приемлемым и может быть более экономичным с точки зрения электрических потерь в течение всего срока службы.
Номер таблицы, используемый в стандарте AS/NZS 3008.1.1:2017, предоставляется вместе с результатом для справки и проверки результатов вами.
Связанные ресурсы:
Калькулятор размера кабеля заземления
Сечение кабеля заземления можно определить с помощью таблицы 5.1 в AS/NZS 3000 или расчетным путем.
Калькулятор полного сопротивления контура повреждения
Этот калькулятор полного сопротивления контура повреждения основан на Стандартах.
