Подбор сечения провода по току. Выбор сечения провода по току и мощности: полное руководство с таблицами — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как правильно рассчитать и выбрать сечение провода по току и мощности. Какие факторы влияют на выбор сечения кабеля. Таблицы сечений для медных и алюминиевых проводов. Формулы для самостоятельного расчета.

Содержание

Основные принципы выбора сечения провода

Правильный выбор сечения провода или кабеля критически важен для безопасной и эффективной работы электропроводки. Основные принципы, которыми следует руководствоваться:

Сечение должно соответствовать максимальному току нагрузки
Учитывается материал проводника (медь или алюминий)
Важен способ прокладки (открытый, в трубе, в земле и т.д.)
Необходимо учитывать длину линии и допустимые потери напряжения
Следует брать запас по сечению 20-30%

При недостаточном сечении провод будет перегреваться, что может привести к пожару. Избыточное сечение приводит к неоправданному удорожанию проводки.

Таблицы выбора сечения по току для медных и алюминиевых проводов

Для удобства выбора сечения разработаны специальные таблицы, учитывающие различные факторы. Рассмотрим основные таблицы для медных и алюминиевых проводов:

Таблица сечений медных проводов

Сечение, мм²	Ток, А	Мощность при 220В, кВт
1.5	19	4.2
2.5	27	5.9
4	38	8.4
6	46	10.1

Таблица сечений алюминиевых проводов

Сечение, мм²	Ток, А	Мощность при 220В, кВт
2.5	20	4.4
4	28	6.2
6	36	7.9
10	50	11.0

Как видно из таблиц, медные провода при том же сечении способны пропускать больший ток, чем алюминиевые. Это связано с лучшей проводимостью меди.

Формулы для самостоятельного расчета сечения кабеля

Для более точного расчета сечения провода можно воспользоваться специальными формулами. Основные из них:

Расчет по мощности нагрузки

S = P / (U * cosφ)

где: S — сечение провода, мм² P — мощность нагрузки, Вт U — напряжение сети, В cosφ — коэффициент мощности (обычно 0.8-0.95)

Расчет по току нагрузки

S = I / J

где: S — сечение провода, мм² I — ток нагрузки, А J — допустимая плотность тока (для меди 8-12 А/мм², для алюминия 6-9 А/мм²)

Используя эти формулы, можно более точно подобрать необходимое сечение провода с учетом конкретных условий.

Влияние способа прокладки на выбор сечения кабеля

Способ прокладки кабеля существенно влияет на его охлаждение и, соответственно, на допустимый ток нагрузки. Основные варианты:

Открытая прокладка — наилучшее охлаждение, допустимы максимальные токи

Прокладка в трубе — ухудшение теплоотвода, снижение допустимого тока на 10-30%
Прокладка в земле — сильное ограничение теплоотвода, снижение тока на 30-50%

Какой способ прокладки влияет на выбор сечения кабеля? При прокладке в трубах или земле необходимо увеличивать сечение на 1-2 ступени по сравнению с открытой проводкой.

Учет длины линии при расчете сечения провода

При большой протяженности линии электропередачи необходимо учитывать падение напряжения. Какое влияние оказывает длина кабеля на его сечение?

С увеличением длины растет сопротивление и падение напряжения
При длине более 50-100 м может потребоваться увеличение сечения
Допустимое падение напряжения для бытовых сетей — не более 5%

Для учета длины используется формула:

S = (ρ * L * I) / ΔU

где: S — сечение провода, мм² ρ — удельное сопротивление (для меди 0.0175, для алюминия 0.028) L — длина линии, м I — ток, А ΔU — допустимое падение напряжения, В

Особенности выбора сечения для различных типов проводки

В зависимости от назначения и места монтажа проводки есть свои нюансы при выборе сечения:

Внутренняя проводка в квартире или доме

Минимальное сечение для розеточных групп — 2.5 мм²
Для освещения допустимо сечение 1.5 мм²
Отдельные линии для мощных потребителей (плита, бойлер и т.п.)

Наружная проводка

Учет воздействия окружающей среды
Увеличение сечения из-за нагрева на солнце
Использование кабелей с усиленной изоляцией

Проводка в производственных помещениях

Учет специфики производства и возможных воздействий
Применение специальных марок кабелей
Увеличенный запас по нагрузке

Правильный учет особенностей объекта позволяет подобрать оптимальное сечение проводов.

Заключение

Правильный выбор сечения провода — важнейший фактор безопасности и надежности электропроводки. Основные моменты, которые нужно учитывать:

Соответствие току нагрузки
Материал проводника
Способ прокладки
Длина линии
Условия эксплуатации

При соблюдении всех рекомендаций и правил расчета вы сможете создать надежную и безопасную электропроводку, которая прослужит долгие годы. В сложных случаях рекомендуется обращаться к профессиональным электрикам для точного расчета и подбора кабельной продукции.

Выбор сечения кабеля | Полезные статьи

Электропроводка является одним из самых уязвимых мест в наших домах. Особенно остро эта тема прослеживается в старых помещениях, где при выборе сечения жилы кабеля не учитывалось такое большое количество электроприборов, которое появилось в современной жизни. Также нередки случаи, когда пытаются сэкономить на кабеле во время монтажа новой электропроводки, что может привести к негативным последствиям. Неправильный выбор сечения жилы приводит к нагреву кабеля, а это влечет за собой самовозгорание или короткое замыкание, либо экономическую нецелесообразность в случае чрезмерно большего сечения, чем нужно, поэтому важно уметь правильно рассчитывать сечение жилы кабеля перед его приобретением. Как выбрать сечение кабеля, рассмотрим в данной статье.

Для начала хотелось бы отметить, что выбирается сечение жилы кабеля, а не всего кабеля целиком.

Жила может быть однопроволочной (менее гибкая) и многопроволочной (более гибкая).

Кабель же может быть одножильным и многожильным.

Количество жил в кабеле зависит от особенностей сети и подключаемых электроприборов. Рассмотрим два способа выбора сечения кабеля: по мощности и по току. Различие этих способов заключается в поиске расчетного тока, но обоих из них используются те же таблицы ГОСТ Р 50571.5.52-2011 по поиску сечения.

Выбор сечения кабеля по мощности

Для правильного выбора сечения жилы кабеля по мощности нужно знать: напряжение сети (230В, 400В), суммарную потребляемую мощность всех электроприборов, подключенных к одной линии, материал проводника (медь, алюминий), а также способ прокладки электропроводки внутри помещений (открытый, скрытый).

Также необходимо учесть, что согласно СП 256.1325800.2016 в квартирах недопустимо применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами.
При расчете суммарной мощности нужно учесть: коэффициент запаса (Kз) на случай перегрева, и коэффициент спроса (Kс), который учитывает, что не все электроприборы одновременно включаются в сеть.

Например, коэффициент запаса, равный 1,15-1,2, дает 15-20% резерва. Чтобы определить коэффициент спроса, нужно обратиться к СП 256.1325800.2016, таблица 7.2 «Коэффициент спроса для квартир повышенной комфортности»
Таким образом, расчет суммарной мощности будет выглядеть следующим образом:

Где (P₁+P₂+⋯+P_n )- сумма значений потребляемой мощности первого, второго и последующих электроприёмников, подключенных к одной линии в одной единице измерения в Вт или в кВт, которые можно найти в техническом паспорте электроприёмника. Иногда данную информацию можно найти на шильдике электроприбора.

Найденную мощность делим на напряжение сети и получаем ток.
Полученный расчетный ток должен быть меньше длительно допустимого тока, который находим с помощью таблиц ГОСТ Р 50571.5.52-2011, описанных ниже. По таблице А.52.3, зная способ монтажа (столбец 2), находим рекомендуемый способ (столбец 4) для определения допустимой токовой нагрузки, на основании полученных данных по таблицам С. 52.1 и С.52.2 находим длительно допустимый ток и определяем сечение жилы кабеля. Таким образом, сечение выбирается в зависимости от напряжения сети, материала выбранного проводника и способа прокладки кабеля, по значению длительно допустимого тока больше расчетного.

Выбор сечения кабеля по току

Во втором методе расчетный ток складывается из токов, которые потребляют электроприборы, подключенные к одной линии.

Так ток одного электроприбора вычисляется по формулам:
I=(P×Kc)/(U×cos⁡φ) – для сети с напряжением в 230 В;
I=(P×Kc)/(√3×U×cos⁡φ) – для сети с напряжением в 400 В;

Для определения cos⁡φ обратимся к СП 256.1325800.2016 пункту 7.1.12.
В случае если в характеристиках электроприборов известен максимальный потребляемый ток, то нет необходимости использовать вышерассмотренные формулы.
По полученному значению тока, материалу проводника, с учетом способа прокладки проводки осуществляется выбор сечения жилы кабеля так же, как описано выше по таблицам ГОСТ Р 50571. 5.52-2011 А.52.3, С.52.1 и С.52.2.
Если нет полученного значения тока в таблице, то принимается ближайшее большее и уже по нему выбирается сечение.
Чтобы электропроводка служила долго и верно, важно отнестись ответственно к выбору сечения кабеля. Каким именно способом это сделать — каждый решает сам, а в случае возникновения сомнений рекомендуем обратиться к специалистам.

Таблица мощности проводов: рассмотрим подробно

Упрощенная таблица для выбора сечения проводника по номинальной мощности

Таблица зависимости мощности от сечения провода была разработана специально для новичков в вопросах электротехнике. Вообще выбор сечения провода зависит не только от мощности подключаемых нагрузок, но и от массы других параметров.

В одной из главных книг любого электрика – ПУЭ, правильному выбору сечения проводов посвящен целый пункт. И именно на основании него написана наша инструкция, которая должна помочь вам в нелегкой задаче выбора сечения проводов.

Как правильно выбирать сечение провода

Почему нельзя пользоваться таблицами мощности

Прежде всего вы должны знать, что любая таблица зависимости сечения провода от мощности не может противоречить ПУЭ. Ведь именно на основании этого документа осуществляют свой выбор не только профессионалы, но и конструкторские бюро.

Поэтому все те таблицы и видео, которые вы во множестве можете найти в сети интернет, предлагающие осуществлять выбор именно по мощности, являются своеобразным усредненным вариантом.

Итак:

Практически любая таблица сечений проводов по мощности предлагает вам выбрать провод, исходя из активной мощности прибора или приборов. Но, те кто хорошо учился в школе должны помнить, что активная мощность — это лишь составная часть полной мощности, которая кроме того содержит реактивную мощность.

Что такое cosα

Отличаются эти составные части на cosα. Для большинства электрических приборов этот показатель очень близок к единице, но для таких устройств как трансформаторы, стабилизаторы, разнообразная микропроцессорная техника и тому подобное он может доходить до 0,7 и меньше.
Но любая таблица сечения провода по мощности не точна не только из-за того, что не учитывает полную мощность. Есть и другие важные факторы. Так, согласно ПУЭ, выбор проводников напряжением до 1000В должен осуществляться только по нагреву. Согласно п.1.4.2 ПУЭ, выбор по токам короткого замыкания для таких проводов не является обязательным.
Для того, чтобы выбрать сечение провода по нагреву, следует учитывать следующие параметры: номинальный ток, протекающий через провод, вид провода – одно-, двух- или четырехжильный, способ прокладки провода, температура окружающей среды, количество прокладываемых проводов в пучке, материал изоляции провода и, конечно, материал провода. Не одна таблица нагрузочной способности проводов не способна совместить такое количество параметров.

Выбор сечения провода по номинальному току

Конечно, совместить все эти параметры в одной таблице сложно, а выбирать как-то надо. Поэтому, дабы вы могли произвести выбор своими руками и головой, мы предлагаем вам основные аспекты выбора в сокращенном варианте.

Мы отбросили все параметры выбора сечения для высоковольтных кабелей, малоиспользуемых проводов и оставили только самое важное.

Итак:

Так как в ПУЭ используется таблица выбора сечения провода по току, то нам необходимо узнать, какой ток будет протекать в проводе при определенных значениях мощности. Сделать это можно по формуле I=P /U× cosα, где I – наш номинальный ток, P – активная мощность, cosα – коэффициент полной мощности и U – номинальное напряжение нашей электросети (для однофазной сети оно равно 220В, для трехфазной сети оно равно 380В).

На фото представлена таблица выбора сечения провода из ПУЭ для алюминиевых проводников

Возникает закономерный вопрос, где взять показания cosα? Обычно он указан на всех электроприборах или его можно вывести, если указана полная и активная мощность. Если расчёт ведется для нескольких электроприборов, то обычно принимается средняя либо рассчитывается номинальный ток для каждого из них.

Обратите внимание! Если у вас не получается узнать cosα для каких-то приборов, то для них его можно принять равным единице. Это, конечно, повлияет на конечный результат, но дополнительный запас прочности для нашей проводки не повредит.

Зная нагрузки для каждой из планируемых групп нашей электросети, таблица зависимости сечения провода от тока, приведенная в ПУЭ, может быть использована нами. Только для правильного пользования следует остановиться еще на некоторых моментах.
Прежде всего следует определиться с проводом, который мы планируем использовать. Вернее, нам следует определиться с количеством жил. Кроме того, следует определиться со способом прокладки провода. Ведь при открытом способе прокладки провода интенсивность отвода тепла от него значительно выше, чем при прокладке в трубах или гофре. Это учитывается в таблицах ПУЭ.

Таблица выбора сечения провода для медных проводников

Обратите внимание! При выборе количества жил провода в расчет не принимаются нулевые и защитные жилы.

Кроме того, таблица сечения провода по току поможет вам определиться с выбором материала для проводки. Ведь, исходя из получающихся результатов, вы можете оценить какой материал вам лучше принять.

Обратите внимание! Производя выбор сечения провода, всегда выбирайте ближайшее большее значение сечения. Кроме того, если вы собираетесь монтировать новую проводку к старой, то учитывайте, что, согласно п.3.239 СНиП 3.05.06 – 85, старые клеммные колодки не позволят использовать провод сечением больше 4 мм².

Дополнительные аспекты выбора сечения провода

Но когда рассматривается таблица зависимости тока от сечения провода, нельзя забывать и об условиях, в которых проложен провод. Поэтому если у вас имеют место быть условия не благоприятные по условиям нагрева провода, то стоит обратить внимание на дополнительные аспекты.

Таблица поправочных температурных коэффициентов

Прежде всего, это температура окружающей среды. Если она будет отличаться от среднестатистических +15⁰С, исходя из которых выполнен расчет в таблицах ПУЭ, то вам следует внести поправочные коэффициенты. Сводную таблицу этих коэффициентов вы найдете ниже.
Также таблица нагрузки и сечения проводов по п.1.3.10 ПУЭ требует введение поправочных коэффициентов при совместной прокладке нагруженных проводов в трубах, лотках или просто пучками. Так, для 5-6 проводов, проложенных совместно, этот коэффициент составляет 0,68. Для 7-9 он будет 0,63, и для большего количества он равен 0,6.

Вывод

Надеемся, наша таблица нагрузки медных и алюминиевых проводов поможет вам определиться с выбором. А предложенная нами методика позволит даже не профессионалу сделать правильный выбор.

Ведь цена ошибки может быть очень велика. Чего стоит только статистика пожаров, случившихся из-за короткого замыкания. А причина в большинстве случаев — не отвечающая нормам по нагреву проводка.

Выбор сечения провода по току и по его диаметру

Правильный выбор сечения провода по току позволит защитит от перегрузки электрооборудование. Есть несколько способов расчета, важно учитывать дополнительные факторы.

Какой максимальный ток

Максимальная токопроводимость зависит от сечения провода. Показатель изменяется в квадратных миллиметрах. Второй фактор — это диаметр проводника, он измеряется в миллиметрах.

Сечение провода по току

Справочник по проводникам

Предельный ток, А	1	2	3	4	5	6	10	16
Сечение провода	0,35	0,35	0,5	0,75	1	1,2	2	2,5

Важно! Придерживаясь данных по максимальному току, можно гарантировать безопасную работу электропроводки.

Безопасная работа электропроводки

От чего зависит сечение провода

Сечение провода зависит от следующих факторов:

тип сети;
мощность;
электрооборудование;
напряжение сети.

Зачем нужен расчет сечения кабеля

Расчет сечения провода по току позволяет правильно рассчитать нагрузку. В противном случае электрооборудование выходит из строя. При подключении к сети надо правильно подбирать материал провода:

медь;
алюминий.

Важно! Медь считается отменным проводником, а алюминий демонстрирует гибкость.

Алюминиевая электропроводка

Как правильно подобрать

Подобрать сечение провода можно по нескольким показателям:

по току;
по диаметру.

При подсчете учитывается тип проводника, предельное напряжение.

По току

Чтобы рассчитать сечение по силе тока, необходимо отдельно рассмотреть медные и алюминиевые контакты. На примере медных проводников важно руководствоваться справочными данными.

Предельный ток, ампер	5	6	10	16	20	25	32	40
Сечение кабеля	1	1,2	2	2,5	3	4	5	6
Диаметр (площадь), мм	1,1	1,2	1,6	1,8	2	2,3	2,5	2,7

Отклонение по сечению допустимо лишь в большую сторону. Если максимальный ток не превышает нормы, можно гарантировать исправную работу оборудования, электропроводки. Специалисты должны обратить внимание на условия прокладки, эксплуатации сети. Вышеуказанные данные распространяются на цепь с разным типом тока:

переменный;
постоянный.

Постоянный и переменный ток

В случае с медными проводниками можно не обращать внимание на дополнительные факторы:

частота;
напряжение.

Используя справочную информацию о максимальном токе, стандартном сечении, диаметре, легко подобрать контакты для установки оборудования в автомобиль. Напряжение может составлять 12 или 24 вольт. Показатель частоты допустим от 10 до 400 Гц.

Медный проводник

Благодаря онлайн-калькулятору расчёт сечения провода по силе тока не отнимет много времени. Сервис доступен после ввода информации:

потребляемая мощность;
уровень напряжения.

При просчете в онлайн-калькуляторе имеет значение частота. Если параметр превышает 100 герц, допустима небольшая перезагрузка. В сети наблюдаются помехи. Скин-эффект встречается в высокочастотных цепях.

Важно! В жилых домах электропроводка изготавливается из алюминия.

Основные преимущества:

долговечность;
высокая проводимость;
доступность;
простота монтажа.

Алюминий не вступает в реакцию с химическими веществами, срок годности более 100 лет. Материал не окисляется, для него подходит обычная изоляция. Чаще всего применяется пластик, поэтому такой провод считается экономичным. Чтобы подвести проводку в жилом доме к электрооборудованию, необходимо учитывать данные справочника.

Размер, мм	1,6	1,8	2	2,3	2,5	2,7
Сечение	2мм	2,5мм	3мм	4мм	5мм	6мм
Предельный рабочий ток при длительной нагрузке, А	14	16	18	21	24	26
Максимальная мощность нагрузки	3 BA	3,5 BA	4 BA	4,6 BA	5,3 BA	5,7 BA

По толщине

Чтобы подобрать проводку по диаметру, необходимо ознакомиться с классификацией изделий. В магазине проводка продаётся с маркировкой и по названию можно узнать информацию о материале, проводимости, допустимой температуре. Как в случае с максимальным током, есть различия по материалу. Медь и алюминий обладают разными свойствами, у каждого есть достоинства.

Толщина кабеля

У кабелей ВВГ и ВВГнг минимальный диаметр составляет 1.5 мм. Выпускаются медные провода, по форме они плоские. Максимальный диаметр — 35 мм. Поскольку используется поливинилхлоридная изоляция, их можно применять при температуре −50 градусов. Предельная максимальная температура — + 50 градусов. Кабель серии ВВГ и ВВГнг подходит для прокладки проводки внутри жилых зданий.

Серия ВВГ и ВВГнг

Важно! Кабеля серии АВВГ делается из меди.

Минимальное сечение — 1.5 мм2.
Допустимая температура — + 50градусов.
Средний срок службы — 30 лет.

Товар изготавливается с поливинилхлоридной изоляцией. По форме выпускается несколько вариантов:

плоские;
овальные;
круглые.

Электрик может выбрать варианты с одной, двумя жилами.

Токовый кабель серии NYM сделан из меди, имеет негорючую изоляцию. Согласно стандарту VDE, минимальное сечение — 1.5 мм. Если выбирать провод NYM, предложено несколько вариантов:

2 жилы;
3 жилы;
4 жилы.

Кабель серии NYM

Максимальное сечение кабеля — 4 мм. Изделие подходит в качестве скрытой проводки рядом со зданием. За счет изоляции обеспечивается повышенная защита от влажности. Гибкость материала позволяет обеспечить надежное подключение к автоматическому выключателю, дифференциальному автомату, счётчику.

Таблица расчета сечения провода

Информация о расчёте сечение провода даёт общие данные. Справка представлена отдельно по сечению проводки. Показатель в воздухе и на земле отличается.

Таблица расчета кабеля

Теперь понятно, как сделать выбор сечения провода по току. Учитываются разные показатели, необходимо оценивать диаметр. В справочниках обозначена допустимая нагрузка, тип кабеля.

Таблица сечения кабеля по мощности и току и расчет значений

В процессе передачи, а также распределения электричества весомое значение имеют провода. Они подбираются в соответствии с нагрузкой, потреблением электроприборов. Чтобы разряд бесперебойно проходил, требуются точные расчеты по нагрузке и по электрической энергии.

Таблица подсчетов

Каждый шнур имеет свою номинальную силу, то есть показатель, который он сможет выдержать во время функциональной работы электроприборов. Если полученное число будет намного больше, чем у проводника, возможна авария.

Важно оценить основные значения, чтобы подобрать необходимый вам показатель.

мм2	Для шнура с медными жилами
	220 В		380 В
	А	кВт	А	кВт
1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66	260	171,6

Таблица мощности, тока и сечения алюминиевых проводов выглядит следующим образом:

мм2	Для шнура с алюминиевыми жилами
	220 В		380 В
	А	кВт	А	кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44	170	112,2
120	230	50,6	200	132

Оценивая сечение кабеля по мощности видно, что весомое значение имеет вид дрота. Важно найти ближайшее от полученного числа, сопоставить его с соответственными жилами.

Как сделать самостоятельно подсчет по длине

Провести расчет сечения кабеля по мощности можно самостоятельным путем. Процесс не займет много вашего времени, не потребует особых усилий. Для этого возьмите лист бумаги, выпишите поочередно характеристики каждого электроприбора, который у вас есть. Например, телевизор, электрическая плита, пылесос, утюг и другие приборы.

Следующий шаг заключается в подсчете суммы, полученное число используют для выбора диаметра.
Формула расчетов мощности по току и напряжению выглядит следующим образом:

Р – показатель силы каждого изделия, измеряется в кВт.

Поправочный коэффициент составляет 0,8. Он означает то, что не все приборы будут работать одновременно. Предполагается, что 80% будут рабочими. Ведь пользователь вряд ли будет использовать все изделия без перерыва на протяжении длительного промежутка времени.

Комментарий к записи

Чтобы лучше разобраться с сечением кабеля по мощности, важно ознакомиться с примером.

Суммарная сила электроизделий составляет 13 кВт. Нужно умножить на коэффициент 0,8. В результате пользователь получает 10,4 кВт действительной нагрузки. В таблице следует найти эту цифру и соответствующее ей число в колонке.

Цифра 10,1 подходит при однофазовой сети, напряжение 220 В, 10,5 – если у вас трехфазная сеть.

Выбор, как видно, останавливается на проводнике 6 мм (однофазная сеть), 1,5 мм (трехфазная сеть). Даже новичок сможет справиться с данной задачей.

Какие шнуры лучше

NUM – это достаточно известная марка немецкого производителя. Данный шнур отлично подойдет для жилых помещений, или же для офиса.

Отечественный производитель также изготовляет качественные изделия с похожими характеристиками.

Вычисления по длине

Проводник имеет сопротивление. Вместе с увеличением протяжности линии теряется ток. Соответственно, чем больше будет расстояние, тем большими будут потери.
В частности, если величина потери будет превышать отметку в 5%, стоит выбирать проводник с большими жилами.

Чтобы провести соответственные измерения, можно воспользоваться методикой.

1. Вычисление суммарной силы электрических приборов. Используйте для подсчетов соответствующие формулы.

2. Следующим шагом является определение сопротивления электропроводки. Для этого используйте формулу: удельное сопротивление умножают на показатель длины. Цифру, которую вы получите, необходимо разделить на поперечное сечение шнура:

где р – это табличная величина.

Показатель длины прохождения тока умножается на 2 раза — так как изначально ток проходит по одной жиле, затем возвращается по другой жиле.

Потери напряжения рассчитываются путем умножения силы тока на сопротивление. Чтобы определить величину потерь, потери напряжения надо разделить на напряжение в сети, затем умножить полученное значение на 100%.

Полученное число анализируется. Если показатель менее 5 %, тогда стоит оставить выбранный размер жилы. Если же полученная отметка больше 5%, тогда подбирают проводник большей длины.

Также специалисты обращают внимание на то, что при протяжении линии на большое расстояние также требуются вычисления, учитывающие потери по длине.

Вычисления по нагрузке

Сечение кабеля по току является более точным способом. Принцип вычислений аналогичен определению сечения кабеля по мощности. Необходимо определить нагрузку на электроприборы. Используйте формулу вычислений напряжения по каждому из приборов по отдельности.

Для расчета при однофазовой сети воспользуйтесь данной формулой:

I = P/U*cos φ

Для трехфазной сети подходит формула:

I = P/√3*U* cos φ

Р — сила электроприборов, измеряется в кВт.

cos φ — коэффициент мощности.

Данные числа суммируются, далее, исходя из табличных значений, подбирается соответственный показатель.

Специалисты акцентируют внимание на то, что табличная величина зависит также от условий прокладки проводника. Если проводился монтаж открытой электропроводки, тогда нагрузка и сила будут намного больше. Меньшие значения будут в том случае, если прокладка проводки проходила в трубе.

Оценивая данные характеристики и значения, можно решить поставленную задачу.
При получении суммарного числа, необходимо умножить в 1,5 раза (для запаса).

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.

% PDF-1.4 % 3085 0 объект > endobj xref 3085 107 0000000016 00000 н. 0000002515 00000 н. 0000002731 00000 н. 0000002885 00000 н. 0000014015 00000 п. 0000014194 00000 п. 0000014281 00000 п. 0000014369 00000 п. 0000014489 00000 п. 0000014551 00000 п. 0000014745 00000 п. 0000014852 00000 п. 0000014945 00000 п. 0000015155 00000 п. 0000015217 00000 п. 0000015319 00000 п. 0000015424 00000 п. 0000015608 00000 п. 0000015670 00000 п. 0000015766 00000 п. 0000015869 00000 п. 0000016047 00000 п. 0000016109 00000 п. 0000016220 00000 н. 0000016327 00000 п. 0000016506 00000 п. 0000016567 00000 п. 0000016687 00000 п. 0000016794 00000 п. 0000016961 00000 п. 0000017022 00000 п. 0000017121 00000 п. 0000017227 00000 п. 0000017334 00000 п. 0000017395 00000 п. 0000017508 00000 п. 0000017569 00000 п. 0000017676 00000 п. 0000017736 00000 п. 0000017796 00000 п. 0000017857 00000 п. 0000017982 00000 п. 0000018043 00000 п. 0000018177 00000 п. 0000018238 00000 п. 0000018364 00000 п. 0000018425 00000 п. 0000018553 00000 п. 0000018614 00000 п. 0000018675 00000 п. 0000018736 00000 п. 0000018858 00000 п. 0000018919 00000 п. 0000019069 00000 п. 0000019130 00000 п. 0000019191 00000 п. 0000019253 00000 п. 0000019393 00000 п. 0000019455 00000 п. 0000019581 00000 п. 0000019643 00000 п. 0000019704 00000 п. 0000019766 00000 п. 0000019878 00000 п. 0000019940 00000 п. 0000020053 00000 п. 0000020115 00000 п. 0000020177 00000 п. 0000020239 00000 п. 0000020301 00000 п. 0000020363 00000 п. 0000020478 00000 п. 0000020540 00000 п. 0000020602 00000 п. 0000020665 00000 п. 0000020918 00000 п. 0000021101 00000 п. 0000021313 00000 п. 0000021562 00000 п. 0000021870 00000 п. 0000022516 00000 п. 0000022915 00000 п. 0000023191 00000 п. 0000023374 00000 п. 0000023587 00000 п. 0000023770 00000 п. 0000024034 00000 п. 0000024246 00000 п. 0000024635 00000 п. 0000024847 00000 п. 0000025030 00000 п. 0000025213 00000 п. 0000025425 00000 п. 0000025663 00000 п. 0000026040 00000 п. 0000027031 00000 п. 0000027204 00000 п. 0000027269 00000 н. 0000028227 00000 п. 0000028400 00000 п. 0000028573 00000 п. 0000028746 00000 п. 0000031420 00000 н. 0000033453 00000 п. 0000033626 00000 п. 0000002951 00000 н. 0000013990 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 3086 0 объект > endobj 3087 0 объект `Dz — # _ m_} g) / U (, ꡥ! Ow4 \ nuH «‘

Свойства поперечного сечения | MechaniCalc

ПРИМЕЧАНИЕ. Эта страница использует JavaScript для форматирования уравнений для правильного отображения.Пожалуйста, включите JavaScript.

Поведение конструктивного элемента определяется его материалом и его геометрией. Поперечное сечение и длина элемента конструкции влияют на то, насколько этот элемент прогибается под нагрузкой, а поперечное сечение определяет напряжения, которые существуют в элементе при данной нагрузке.

Недвижимость участков

Центроид

Центроид формы представляет собой точку, вокруг которой равномерно распределена площадь сечения.Если область является дважды симметричной относительно двух ортогональных осей, центр тяжести лежит на пересечении этих осей. Если область симметрична только относительно одной оси, то центр тяжести находится где-то вдоль этой оси (необходимо будет вычислить другую координату). Если точное местоположение центроида не может быть определено путем осмотра, его можно рассчитать следующим образом:

где dA представляет собой площадь бесконечно малого элемента, A представляет собой общую площадь поперечного сечения, а x и y являются координатами элемента dA относительно интересующей оси.

Центроидные положения общих поперечных сечений хорошо задокументированы, поэтому обычно нет необходимости рассчитывать местоположение с помощью приведенных выше уравнений.

Если поперечное сечение состоит из набора основных форм, центроидальное положение которых известно относительно некоторой контрольной точки, то центральное положение составного поперечного сечения можно рассчитать как:

где х _{с, я} и у _{с, я} являются прямоугольные координаты центра тяжести расположения я ^-й сечения относительно опорной точки, и А _я является площадь я ^-й раздел.

Центроидное расстояние

Центроидное расстояние , c — это расстояние от центра тяжести поперечного сечения до крайнего волокна. Центроидное расстояние в направлении y для прямоугольного поперечного сечения показано на рисунке ниже:

Обычно центроидное расстояние используется:

Первый момент области

Первый момент области относительно интересующей оси рассчитывается как:

Q _x = ∫ y dA

Q _y = ∫ x dA

где Q _x — это первый момент вокруг оси x, а Q _y — это первый момент вокруг оси y. Если область состоит из набора основных форм, чьи центроидные положения известны по отношению к интересующей оси, то первый момент составной области можно рассчитать как:

Обратите внимание, что первый момент площади используется при вычислении центра тяжести поперечного сечения относительно некоторого начала координат (как обсуждалось ранее). Первый момент также используется при расчете значения напряжения сдвига в определенной точке поперечного сечения. В этом случае первый момент рассчитывается для области, которая составляет меньшую часть поперечного сечения, где область ограничена интересующей точкой и крайним волокном (верхним или нижним) поперечного сечения.Первый момент рассчитывается относительно оси, проходящей через центр тяжести поперечного сечения.

На рисунке выше заштрихованная синяя область представляет собой интересующую область в общем поперечном сечении. Первый момент этой области относительно оси x (которая проходит через центр тяжести поперечного сечения, точку O на рисунке выше) рассчитывается как:

Если центральное положение интересующей области известно, то первый момент области относительно оси можно рассчитать как (см. Рисунок выше):

Q _cx = y _c1 A ₁

Следует отметить, что первый момент области будет положительным или отрицательным в зависимости от положения положения области относительно оси интереса.Следовательно, первый момент всей площади поперечного сечения относительно его собственного центроида будет равен нулю.

Момент инерции площади

Второй момент площади, более известный как момент инерции , I, поперечного сечения является показателем способности конструктивного элемента противостоять изгибу. ^{(Примечание 1)} I _x и I _y представляют собой моменты инерции относительно осей x и y, соответственно, и рассчитываются по формуле:

I _x = ∫ y ² dA

I _y = ∫ x ² dA

где x и y — координаты элемента dA относительно интересующей оси.

Чаще всего моменты инерции рассчитываются относительно центра тяжести сечения. В этом случае они упоминаются как центроидных моментов инерции и обозначаются как I _cx для инерции относительно оси x и I _cy для инерции относительно оси y.

Моменты инерции обычных поперечных сечений хорошо задокументированы, поэтому обычно нет необходимости рассчитывать их с помощью приведенных выше уравнений. Свойства нескольких распространенных сечений приведены в конце этой страницы.

Если поперечное сечение состоит из набора основных форм, все центроиды которых совпадают, то момент инерции составного сечения является просто суммой отдельных моментов инерции. Примером этого является балка коробчатого сечения, состоящая из двух прямоугольных секций, как показано ниже. В этом случае внешняя часть имеет «положительную площадь», а внутренняя часть имеет «отрицательную площадь», поэтому составной момент инерции представляет собой вычитание момента инерции внутренней части из внешней части.

В случае более сложного составного поперечного сечения, в котором центральные положения не совпадают, момент инерции может быть вычислен с использованием теоремы о параллельных осях .

Важно не путать момент инерции площади с массой момента инерции твердого тела. Момент инерции площади указывает на сопротивление поперечного сечения изгибу, тогда как момент инерции массы указывает на сопротивление тела вращению.

Теорема о параллельной оси

Если известен момент инерции поперечного сечения относительно центральной оси, то для вычисления момента инерции относительно любой параллельной оси можно использовать теорему о параллельных осях :

I _{параллельная ось} = I _c & plus; А д ²

где I _c — момент инерции относительно центральной оси, d — расстояние между центральной осью и параллельной осью, а A — площадь поперечного сечения.

Если поперечное сечение состоит из набора базовых форм, чьих центр тяжести моменты инерции известны наряду с расстояниями центроидов в какую-то опорной точку, то параллельные оси теорема может быть использована для вычисления момента инерции составного сечения.

Например, двутавровая балка может быть аппроксимирована 3 прямоугольниками, как показано ниже. Поскольку это составное сечение симметрично относительно осей x и y, центр тяжести сечения можно определить путем осмотра на пересечении этих осей.Центроид расположен в начале координат O на рисунке.

Момент инерции составной секции можно рассчитать с помощью теоремы о параллельности осей. Центроидный момент инерции секции относительно оси x, I _cx, рассчитывается как:

I _cx.IBeam = I _cx.W & plus; (I _cx.F1 & plus; A _F1 d ₁ ²) & plus; (I _cx.F2 & plus; A _F2 d ₂ ²)

где члены I _cx представляют собой моменты инерции отдельных секций относительно их собственных центроидов в ориентации оси x, члены d представляют собой расстояния от центроидов отдельных секций до центроидов составной секции, а Термины — это площади отдельных разделов. Поскольку центроид сечения W и центр тяжести составного сечения совпадают, d для этого сечения равно нулю, поэтому член Ad ² отсутствует.

Важно отметить, что из теоремы о параллельных осях следует, что по мере того, как отдельная секция перемещается дальше от центра тяжести составной секции, вклад этой секции в момент инерции составной секции увеличивается в d ² раз. Следовательно, если целью является увеличение момента инерции секции относительно определенной оси, наиболее эффективно расположить область как можно дальше от этой оси.Это объясняет форму двутавровой балки. Фланцы вносят основной вклад в момент инерции, а перегородка служит для отделения фланцев от оси изгиба. Однако полотно должно сохранять некоторую толщину, чтобы избежать коробления и потому, что полотно принимает на себя значительную часть напряжения сдвига в сечении.

Полярный момент инерции

Полярный момент инерции , I, поперечного сечения является показателем способности конструктивного элемента противостоять скручиванию вокруг оси, перпендикулярной сечению.Полярный момент инерции для сечения относительно оси можно рассчитать следующим образом:

J = ∫ r ² dA = ∫ (x ² & plus; y ²) dA

где x и y — координаты элемента dA относительно интересующей оси, а r — расстояние между элементом dA и интересующей осью.

Хотя полярный момент инерции может быть вычислен с использованием приведенного выше уравнения, обычно удобнее рассчитывать его, используя теорему о перпендикулярной оси , которая утверждает, что полярный момент инерции области является суммой моментов инерции относительно любые две ортогональные оси, проходящие через интересующую ось:

J = I _x и плюс; Я _y

Чаще всего интересующая ось проходит через центр тяжести поперечного сечения.

Модуль упругости сечения

Максимальное изгибающее напряжение в балке рассчитывается как σ _b = Mc / I _c, где c — расстояние от нейтральной оси до крайнего волокна, I _c — центроидный момент инерции, а M — изгибающий момент. Модуль сечения объединяет члены c и I _c в уравнении напряжения изгиба:

S = I _c / c

Используя модуль упругости сечения, напряжение изгиба рассчитывается как σ _b = M / S.Полезность модуля сечения заключается в том, что он характеризует сопротивление сечения изгибу одним членом. Это позволяет оптимизировать поперечное сечение балки, чтобы противостоять изгибу, за счет максимального увеличения одного параметра.

Радиус вращения

Радиус вращения представляет собой расстояние от центроида секции, на котором вся площадь может быть сосредоточена без какого-либо влияния на момент инерции. Радиус вращения формы относительно каждой оси определяется как:

Полярный радиус вращения можно также вычислить для задач, связанных с кручением вокруг центральной оси:

Прямоугольные радиусы вращения также можно использовать для вычисления полярного радиуса вращения:

r _p ² = r _x ² & plus; г _г ²

Свойства общих сечений

В таблице ниже приведены свойства общих сечений.Более подробные таблицы можно найти в перечисленных ссылках.

Свойства, вычисленные в таблице, включают площадь, центроидный момент инерции, модуль упругости сечения и радиус вращения.

Форма	Представительство	Недвижимость
Прямоугольник
Круг

Диаметр поперечного сечения длинного соленоида 3.2 см, как показано на рис. 9.1.

Вопрос 1

(а) Укажите закон электромагнитной индукции Фарадея. [2]

(б) Диаметр поперечного сечения длинного соленоида 3,2 см, т.к. показано на рис. 9.1.

Рис.9.1

Катушка C, с 85 витков провода, плотно намотан на центральную часть соленоида.

Магнитный поток плотность B , в тесла, при центр соленоида определяется выражением

B = π × 10 ^-3 × I

где I — ток в соленоиде в амперах.

Покажи это для ток I 2,8 А в соленоид, магнитопровод катушки С

составляет 6.0 × 10 ^-4 Вб. [1]

(в) Ток I в соленоиде (б) переворачивается за 0,30 с.

Рассчитать среднее э.м.ф. индуцируется в катушке C. [2]

(г) Ток I в соленоиде (б) теперь изменяется со временем t , как показано на рис.9.2.

Рис.9.2

Ответьте на вопрос (c) , чтобы показать на рис. 9.3 изменение во времени t э.д.с. E индуцируется в катушке C.

Фиг.9.3

[4]

[Всего: 9]

Ссылка: Отчет о прошедших экзаменах — Документы 41 и 43 Q9 за ноябрь 2016 г.

Решение:

(а)

Фарадея Закон электромагнитной индукции гласит, что (индуцированная) e.м.ф. является пропорциональна скорости изменения (магнитного) потока (связи).

(б)

{Площадь A = π × r ²}

потокосцепление = BAN

потокосцепление = π × 10 ^-3 × 2,8 × π × (1,6 × 10 ^-2) ² × 85 = 6,0 × 10 ^-4 Вт

(в)

э.м.ф. = Δ N Φ / Δ т

э.м.ф. = (6,0 × 10 ^-4 × 2) / 0.30

э.м.ф. = 4,0 мВ

(г)

эскиз:

{Э.д.с. индуцированный пропорционален скорости изменения потока. Если ток постоянный (не меняется), нет изменение потока. Итак, нет ЭДС. индуцировано (ноль).}

E = 0 для t = 0 → 0,3 с, 0,6 с → 1,0 с, 1,6 с → 2,0 с

{В виде вычисленное из части (c), когда ток меняется на противоположное, ЭДС. индуцированный = 4 мВ}

E = 4 мВ для t = 0.3 с → 0,6 с (либо полярность)

{Из t = 1,0 с → 1,6, Э.д.с. индуцированный составляет 2 мВ (половина предыдущего значения), поскольку время 2 раза дольше.