подбираем сечение кабеля для проводки
Практический метод определения наименьшего допустимого сечения проводов в цепи
В качестве примера на рисунке даны значения пропускной способности по току для различных способов монтажа, для ПВХ-изоляции, для медных или алюминиевых проводов, проложенных по воздуху или в земле.
Значения пропускной способности по току в амперах для различных методов монтажа, ПВХ изоляции, для трех медных или алюминиевых проводов, при температуре проводов 70 °С, температуре окружающей среды – 30 °С (при прокладке по воздуху), 20 °С (при прокладке в земле) (таблица А.52.4 стандарта МЭК 60364 5 52)
Где:
A1-Изолированные провода или одножильные кабели в кабельном канале в стене с термоизоляцией
A2- Многожильные кабели в кабельном канале в стене с термоизоляцией
B1- Изолированные провода или одножильные кабели в трубе на деревянной стене,на каменной стене или проложенные на расстоянии от стены, меньшем 0,3 диаметра трубы
B2- Многожильный кабель в трубе на деревянной стене, на каменной стене или проложенный на расстоянии от стены, меньшем 0,3 диаметра кабельного канала
C- Одножильные или многожильные кабели: прикрепленные к стене или проложенные на расстоянии от деревянной стены, меньшем 0,3 диаметра кабеля
D- Многожильные кабели в кабельном канале или в трубах, уложенных в земле
Как видим из таблицы, для скрытой проводки в квартире (доме) подходит вариант A2.
Обычно для цепей освещения достаточно медного кабеля сечением 1.5 кв.мм, для бытовых розеток-2.5 кв.мм, для силовых цепей (бойлер, варочная панель и пр. подбираем кабель исходя из паспортной мощности соответствующего потребителя).
А так же, зная мощность, можно определить сечение, пользуясь следующей таблицей (имеется ввиду медный провод при однофазном подключении потребителя):И ещё приведу пару табличек для сравнения (добавлены данные для трехфазных потребителей):
Для примера :
Нужно рассчитать сечение кабеля для питания варочной поверхности мощностью 7.5 кВт.
На время забудем про существование таблички по подбору мощностей (Подстрахуемся так сказать.. и, заодно вспомним физику за 7 й класс. Выбор сечения кабеля (провода) производим исходя из расчёта номинальной токовой нагрузки. Расчёт проводим по известной формуле I=P/U, где P – мощность потребителя, U — напряжение, I – номинальный ток.
Мощность нашей варочной составляет 7.5 кВт, напряжение, при наличии 3х фаз будет 380В.
Номинальный ток будет равен I = 7500Вт/380В = 19.7 А, если напряжение будет 220 В, то ток составит 34 А. В жилых домах применяются провода и кабели с медными жилами, поэтому возьмём кабель марки ВВГ с однопроволочными медными жилами.
Итак для трехфазной сети подойдет Кабель ВВГ 4×2.5 (сечение 2.5 при токе до 21А для 380В- не противоречит данным из любой нашей таблички), а для однофазной Кабель ВВГ 3×6 (сечение 6 при токе до 34А — укладываемся!).
Важность выбора правильного размера
В настоящее время мы живем в окружении инструментов, гаджетов и машин, работающих от электричества. Мы приняли как должное сложности, стоящие за этим. Как нам нужен электрический провод, чтобы мы могли пользоваться им и чувствовать комфорт в течение дня, будь то на работе или дома.
В этой статье мы сосредоточимся на электрических проводах и важности выбора правильного размера при установке солнечного генератора в вашем доме.
Но сначала краткая история…
Согласно истории, первое упоминание о коммерческом использовании электрического кабеля было сделано Телеграфом в 1844 году. Линия шла из Вашингтона, округ Колумбия, в Балтимор, штат Мэриленд.
Первые электрические кабели были немного проблематичными, так как они не были изолированы. Конструкция ограничивала возможность использования более высокого тока и наличия нескольких проводов. Первым изолированным электрическим проводом был канатный шпагат. Но потребовалось много времени, чтобы сплести проволоку.
Электрический провод 101: как он работает и его части
Мы все знаем, как работает шланг. Он несет воду из своего источника в наши кухонные раковины и ванные комнаты. Чем больше шланг, тем меньше сопротивление потоку воды. Так работает электрический провод. Он подводит ток от источника к местам, требующим питания. И, если сечение медного провода больше, чем необходимо, или у него более длинный кабель, это влияет на сопротивление.
Это может обеспечить более высокое сопротивление, что в конечном итоге приведет к получению меньшего количества ватт для вашего солнечного генератора.
Электрический провод состоит из трех основных частей:
- Изоляционные работы для сдерживания электрического потока внутри проводника.
- Проводник отвечает за направление электрического потока. Обычно он изготавливается из меди, что делает его более гибким. Механическая защита
- — это внешний слой кабеля. Это работает, чтобы избежать любого повреждения провода при установке и использовании.
Размер проволоки и калибр проволоки
Чтобы определить, какой размер подходит для вашей солнечной фотоэлектрической системы, обязательно проверьте сечение провода.
Калибр провода — это физический размер и допустимая сила тока электрического провода. Это также относится к количеству тока, которое провода могут безопасно нести, не вызывая каких-либо повреждений.
Он имеет фиксированное цифровое обозначение, пропорциональное диаметру и сопротивлению его проводника.
Совет: чем меньше номер калибра провода, тем больше его диаметр и меньше сопротивление. Это приводит к более высокому току.
Кроме того, каждый калибр провода имеет эквивалентную силу тока или показатель электрического тока.
Наиболее часто используемые сечения проводов
Чтобы помочь вам определить, какое сечение провода лучше всего выбрать для вашей фотоэлектрической системы, обязательно проверьте величину тока, которая вам нужна, и для какой цели она будет использоваться.
В таблице American Wire Gauge (AWG) указано не менее 30 размеров проводов, но ниже приведены наиболее часто используемые сечения в жилых помещениях:
|
Калибр проволоки |
АМП |
Бытовая техника |
|
14 Калибр |
15 А |
Осветительные цепи, светильники |
|
12 Калибр |
20 А |
Уличные розетки, кухня, ванная |
|
10 Калибр |
30 А |
Электрическая сушилка для белья, кондиционер |
|
8 Калибр |
40 А |
Проволока для фидера и крупных электроприборов |
|
6 Калибр |
55 А |
Война фидеров и крупной техники |
|
3 Калибр |
100 А |
Фидерная проволока и сервисный повторный ввод |
|
Калибр 1/20 |
150 А |
Питающая проволока и служебный вход |
|
Калибр 3/10 |
200 А |
Служебный вход |
AWG был представлен публике в 1857 году.
При выборе правильного размера и для AWG все зависит от безопасности и производительности. При использовании правильного размера все бытовые приборы, машины и гаджеты постоянно работают в оптимальном режиме. Это также обеспечивает безопасность всех в доме или здании.
Солнечные генераторы и провод подходящего сечения
Для коммерческих фотоэлектрических панелей необходимый электрический провод должен выдерживать мощность 50 Вт, что соответствует калибру 10. Это означает, что от одной солнечной панели может поступать до 30 ампер тока. Таким образом, для нескольких панелей требуется набор «объединителей» от трех до восьми датчиков, чтобы мощность безопасно проходила через контроллер заряда.
Помимо калибра, длина провода/проводов должна быть правильной длины, так как это может повлиять на срок службы батареи.
Слишком большая длина провода — пустая трата денег, а провод меньшего сечения может стать причиной короткого замыкания.
Выбор длины провода зависит от потребности в электричестве устройств на машине, также известной как общая нагрузка. Также падение напряжения учитывается при определении длины провода. Это означает, что в цепи произошла потеря напряжения из-за естественного сопротивления проводов.
Это нормальное явление, но на самом деле это не проблема для внутренней проводки, поскольку автоматический выключатель обычно находится рядом, в отличие от наружных цепей. Это важно учитывать при установке солнечных генераторов, поскольку панели размещаются на крышах, а контроллер заряда, скорее всего, будет находиться в помещении. В целом падение напряжения должно оставаться ниже 2%.
Ниже представлена таблица, в которой рассчитана длина фотоэлектрической системы на 12 В, которую можно удвоить или учетверить для системы на 24 В и системы на 48 В.
|
Таблица падения напряжения 2 % |
||||||
|
АВГ |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
|
АМП |
70 |
55 |
40 |
30 |
20 |
15 |
|
Массивные усилители |
футов на пару проводов |
|||||
|
1 |
456 |
290 |
180 |
115 |
70 |
45 |
|
2 |
228 |
145 |
90 |
57,5 |
35 |
22,5 |
|
4 |
114 |
72,5 |
45 |
27,5 |
17,5 |
10 |
|
6 |
75 |
47,5 |
30 |
17,5 |
12 |
7,5 |
|
8 |
57 |
35,5 |
22,5 |
11,5 |
8,5 |
5,5 |
|
10 |
45,5 |
28,5 |
18 |
9,5 |
7 |
4,5 |
|
15 |
30 |
19 |
12 |
7 |
4,5 |
3 |
|
20 |
22,5 |
14,5 |
9 |
5,5 |
3,5 |
2 |
|
25 |
18 |
11,5 |
7 |
4,5 |
2,8 |
1,8 |
Для чтения этой таблицы предположим, что у вас есть 450-ваттная 12-вольтовая система с Vmp 18 В и максимальным током 450/18, что составляет около 25 ампер.
Согласно таблице, провод 10 AWG является проводом с наименьшим сечением, который можно безопасно использовать. Затем на усилителях Array посмотрите на ряд на 25, который, как вы видите, может поддерживать длину 4,5 фута.
Эта таблица показывает, что при проектировании системы панели солнечных генераторов требуется хорошее планирование. Таким образом, каждая часть и размер электрического провода используются на полную мощность. Таким образом, вы и ваша система солнечного генератора не тратите слишком много энергии и денег из-за длины и для компенсации ненужного падения напряжения.
Но если все эти разговоры о манометрах сбивают с толку, обязательно обратитесь к местному электрику или просто позвоните нам здесь, чтобы мы могли помочь вам в дальнейшем.
* Мы хотим отдать должное там, где это необходимо. Профессиональный писатель Крис Илао предоставил исследования и материалы для этого блога под названием: Электрический провод 101: важность выбора правильного размера
Выберите правильный размер провода
Реклама
Важно использовать электрические кабели правильного сечения для любого проекта на борту.
Использование неправильного может создать множество проблем. Фото: Марк Корк
Один из частых вопросов, которые задают любители лодок-любителей, — какой размер провода им нужен при установке электрических аксессуаров. Это хороший вопрос для безопасности, а также из соображений производительности. Электрическое оборудование просто не может обеспечить наилучшую производительность, если оно не получает достаточного количества энергии, а слишком малая проводка для этой задачи — это верный способ разрушить в остальном аккуратную и упорядоченную установку и ограничить возможности оборудования. С точки зрения безопасности, слишком тонкий провод для данной работы создает чрезмерное электрическое сопротивление. Основным побочным эффектом чрезмерного электрического сопротивления является тепло, а достаточное количество тепла может вызвать пожар.
Совет
Отключите все питание перед началом любых работ с электропроводкой лодки.
Помня об этих мыслях, давайте пройдемся по шагам, чтобы выбрать проводку правильного размера для этой новой электрической штуковины, которая вам абсолютно необходима.
Это переменный или постоянный ток?
Первое, что вам нужно определить, это то, работает ли рассматриваемая электрическая цепь от батареи постоянного тока, солнечной панели или ветряного генератора, или питается от береговой сети переменного тока, генератора или преобразователя постоянного тока в переменный. Критерии для определения размера провода полностью различаются в зависимости от этих источников питания.
В цепях постоянного тока (DC) одной из основных проблем является то, что мы называем «падением напряжения». Поскольку мы обычно имеем дело либо с 12, либо с 24 вольтами — сравнительно низкими значениями, — мы обеспокоены любой потерей напряжения из-за электрического сопротивления. С береговым питанием и т.п. мы обычно имеем дело либо со 120-, либо с 240-вольтовым переменным током — гораздо более высокими значениями — поэтому небольшая потеря оказывает менее сильное влияние на производительность оборудования. Тем не менее, поскольку мы имеем дело с более высокими напряжениями и часто более высокими требованиями к силе тока от рассматриваемого оборудования переменного тока, электрическое сопротивление, вызванное ослабленными, неисправными соединениями и проводкой, которая слишком мала для работы, может генерировать значительный опасный нагрев быстрее, чем аналогичный неисправность цепи постоянного тока.
Определение размеров для цепей переменного тока
Поскольку определение размеров проводов для цепей переменного тока немного проще, чем для цепей постоянного тока, мы начнем с этого. Опять же, с переменным током наша основная проблема заключается в накоплении тепла, когда кабели прокладываются через вашу лодку. Выбор размеров отдельных проводников основан на трех вещах: (1) какой силе тока цепь будет проходить через него, (2) проложен ли кабель через горячее помещение машинного отделения и (3) номинальная температура для кабельная изоляция. Дополнительная проблема возникает, когда несколько кабелей связаны вместе, что увеличивает потенциал еще большего нагрева.
Кабели оцениваются по их номинальной температуре изоляции — сколько тепла они могут выдержать. Этот рейтинг особенно важен для кабеля переменного тока, проложенного через помещения машинного отделения. (Диаграмма из учебного пособия по электрической сертификации ABYC)
Проводка переменного тока — это прежде всего то, что мы называем «триплексным», а иногда и «четырехжильным» кабелем.
Зеленый заземляющий проводник не учитывается при рассмотрении размера пучка. Вам нужно только посчитать нормальные токонесущие проводники. Таким образом, один кусок триплексного кабеля имеет два проводника с током: горячий провод и нейтральный, или черный и белый провода. В случае четырехжильного кабеля на 240 вольт в каждом кабеле будет три токонесущих провода: два горячих провода и нейтраль. Опять же, зеленый заземляющий провод не считается. (Примечание: если вы имеете дело с лодкой иностранного производства, цветовая маркировка и количество проводников могут немного отличаться от описанных здесь.)
Еще одна важная проблема связана с кабелями переменного тока, проложенными через помещения машинного отделения из-за потенциального перегрева. Этот нагрев может потребовать «снижения номинальных характеристик» до большего размера провода. Меня часто спрашивают таким образом: «Кабельная трасса имеет длину 14 футов, и все, кроме 8 дюймов, проложены за пределами машинного отделения. Нужно ли мне снижать номинальные характеристики, как если бы все они были проложены через машинное отделение?» Чтобы соответствовать стандартам, ответ здесь «да».
Вы всегда должны оценивать на основе самого слабого звена в цепи.
Кабели также оцениваются по их номинальной температуре изоляции или по тому, сколько тепла они могут выдержать. Большинство судовых кабелей сегодня рассчитаны на температуру не менее 105 °C, и этот температурный рейтинг должен быть указан на внешней изоляции оболочки кабеля.
Слишком малая проводка для данной работы может выделять значительное опасное тепло.
Есть два способа определить правильный размер провода переменного тока. Первый — обратиться к таблицам размеров провода переменного тока Американского совета по лодкам и яхтам (ABYC), которые содержатся в стандарте ABYC E-11. Моряки могут получить доступ к стандарту ABYC E-11, перейдя на веб-сайт ABYC. Перейдите в зону рекреационных лодочников и нажмите ссылку «Стать участником». Подпишитесь на бесплатное пробное членство и используйте это пятидневное окно, чтобы получить доступ к стандарту E-11. В E-11 вы найдете ряд таблиц, которые помогут вам правильно подобрать размер проводников переменного тока, используя изложенные здесь критерии.
Второй, гораздо более простой вариант — загрузить приложение ABYC Wire Sizer (4,99 долл. США) для смартфонов iOS или Android. Приложение прекрасно справляется со стандартным размером провода для установок переменного и постоянного тока и, в отличие от других доступных приложений, также конвертирует в метрический размер провода для тех из вас, у кого есть лодки европейского производства. Имейте в виду, что поиск не учитывает, что минимальный размер провода, допустимый Береговой охраной США, составляет 16 AWG (американский калибр провода), за некоторыми исключениями для использования 18 AWG при определенных обстоятельствах, определенных стандартами. Это относится как к цепям переменного, так и постоянного тока.
Размеры для цепей постоянного тока
Как уже упоминалось, нас особенно беспокоит падение напряжения в цепях постоянного тока, поэтому одним из критериев проектирования схемы является определение ее длины. Под этим я подразумеваю расстояние от источника питания до нагрузки или устройства и обратно до источника питания.
Помните, что все провода имеют присущее электрическое сопротивление, и чем длиннее провод и чем меньше провод, тем больше будет сопротивление. Также помните, что собственное сопротивление меньше для более толстой проволоки по сравнению с тонкой.
Падение напряжения из-за электрического сопротивления в низковольтных системах может существенно повлиять на работу оборудования. (Схемы из учебного пособия по электрической сертификации ABYC)
Системное напряжение и сила тока также имеют значение. При более высоких напряжениях можно использовать провод меньшего сечения для передачи большей силы тока. Это создает вескую причину для использования более высоких напряжений, но это история для другого дня.
Другой вопрос, который необходимо учитывать при определении размеров проводников постоянного тока, — это допустимый уровень падения напряжения для рассматриваемой цепи. Это область, которую Береговая охрана рассматривает в своих правилах для прогулочных судов. ABYC отражает правила своего стандарта E-11.
Варианты здесь 3% и 10%. Учтите, что падение напряжения на 10% означает, что при полностью заряженном аккумуляторе вместо 12,6 вольта на устройстве будет присутствовать только 11,3 вольта. Будет ли он корректно работать при таком напряжении? Если нет, вам понадобится провод большего размера.
Максимальный уровень падения напряжения 3 % зарезервирован для цепей, которые, по мнению Береговой охраны и ABYC, являются «критически важными». Эти цепи идентифицируются как первичные проводники от батареи к распределительному щиту, навигационные огни, критическая электроника для связи и навигации, а также цепи трюмной воздуходувки.
Связывание кабелей вместе увеличивает возможность выделения тепла.
Многие люди спрашивают, почему контуры трюмных насосов не включены в этот 3-процентный список. Важно понимать, что Береговой Охране даже трюмные насосы не нужны, а в глазах ABYC трюмные насосы предназначены для удаления случайных скоплений воды в трюме от дождя, смыва и капающего сальника на гребном валу.
Трюмная помпа не спасет вас, если вы сделаете 6-дюймовую дыру в лодке ниже ватерлинии! Вся остальная проводка цепи может быть подключена с максимальным уровнем падения напряжения 10%.
Совет
Перейдите на веб-сайт BoatUS.com/Boat-Wiring, чтобы узнать больше о размерах проводов, концевой заделке и цепях постоянного тока.
Подводя итог, при расчете проводов постоянного тока необходимо знать:
- рабочее напряжение
- потребляемый ток в амперах
- допустимый уровень падения напряжения
- длина цепи
Когда вся эта информация собрана, она возвращается к одной из нескольких таблиц стандарта ABYC E-11 или приложения для измерения размеров проводов. Подставьте данные и получите размер провода. Несколько важных замечаний по этому поводу: (1) помните, что наименьший размер провода, разрешенный ABYC и береговой охраной, составляет 16 AWG с некоторыми исключениями для 18 AWG, и (2) использование приложения является более точным, чем использование таблиц ABYC.
С таблицами возникает математический эффект округления, и пользователь всегда должен округлять размер в большую сторону, а это означает, что вы часто будете использовать проволоку большего диаметра, чем вам действительно нужно для безопасного выполнения работы.
Реклама
Связанные статьи
Лампы подвесного праймера
Методы смягчения старых гильз праймера, которые являются частью топливопровода, идущего от внешнего топливного бака к подвесному двигателю.
Подробнее
Правила безопасности на верфи
Все мы знаем, как важно быть в безопасности на воде, но есть и несколько важных правил, которым необходимо следовать при работе на верфи.
Подробнее
Сын моряка
То, что началось как простая идея — установить на лодке воображаемое колесо, чтобы занять его маленького сына, — превратилось в классный проект (и подарок).
