Расчет сечения и подбор марки питающего провода: расчет и подбор сечения жилы провода

Содержание

расчет и подбор сечения жилы провода

При ремонте и проектировании электрооборудования появляется необходимость правильно выбирать провода. Можно воспользоваться специальным калькулятором или справочником. Но для этого необходимо знать параметры нагрузки и особенности прокладки кабеля.

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

  • безопасность;
  • надежность;
  • экономичность.

Если выбранная площадь поперечного сечения провода окажется маленькой, то токовые нагрузки на кабели и провода будут большими, что приведет к перегреву. В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая нанесет вред всему электрооборудованию и станет опасной для жизни и здоровья людей.

Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?

Если же монтировать провода с большой площадью поперечного сечения, то безопасное применение обеспечено. Но с финансовой точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода — это залог длительной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.

Правильному подбору проводника посвящёна отдельная глава в ПУЭ: «Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны».

Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( «Правила устройства электроустановок«). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:

  1. Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
  2. Материал проводника.
  3. Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность — в киловаттах (кВт).
  4. Месторасположение кабеля.

В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину — 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.

В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно «Правилам устройства электроустановок«, при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на порядок больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением.

Например, для алюминиевого провода и напряжения 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение — 10 мм²; для 380 В мощность составит 12 кВт, а сечение — 4 мм².

Выбираем по мощности

Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем потребуется сложить мощности всего оборудования и получится суммарная.

Если же выбирается кабель для подключения одного прибора, то достаточно информации только о его энергопотреблении. Можно подобрать сечения провода по мощности в таблицах ПУЭ.

Таблица 1. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами

Таблица 2. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами

Кроме того, надо знать напряжение сети: трехфазной соответствует 380 В, а однофазной — 220 В.

В ПУЭ дана информация и для алюминиевых, и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:

  • высокая прочность;
  • упругость;
  • стойкость к окислению;
  • электропроводность больше, чем у алюминия.

Недостаток медных проводников — высокая стоимость. В советских домах использовалась при постройке алюминиевая электропроводка. Поэтому если происходит частичная замена, то целесообразно поставить алюминиевые провода. Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до распределительного щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл применять медь. Недопустимо, чтобы медь с алюминием контактировали напрямую, т. к. это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используют третий металл.

Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?

Можно самостоятельно произвести расчет сечения провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого надо воспользоваться формулой: I=P/(U*1.73), где P — мощность, Вт; U — напряжение, В; I — ток, А. Затем из справочной таблицы выбирается сечение кабеля в зависимости от рассчитанного тока. Если же там не будет необходимого значение, тогда выбирается ближайшее, которое превышает расчетное.

Как рассчитать по току

Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. Справочная информация указывается для комнатной температуры (18°С). Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ (ПУЭ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ).

Таблица 3. Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.

Таблица 4. Электрический ток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией


Кроме электрического тока, понадобится выбрать материал проводника и напряжение.

Для примерного расчета сечения кабеля по току его надо разделить на 10. Если в таблице не будет полученного сечения, тогда необходимо взять ближайшую большую величину. Это правило подходит только для тех случаев, когда максимально допустимый ток для медных проводов не превышает 40 А. Для диапазона от 40 до 80 А ток надо делить на 8. Если устанавливают алюминиевые кабели, то надо делить на 6. Это объясняется тем, что для обеспечения одинаковых нагрузок толщина алюминиевого проводника больше, чем медного.

Расчет сечения кабеля по мощности и длине

Длина кабеля влияет на потерю напряжения. Таким образом, на конце проводника напряжение может уменьшиться и оказаться недостаточным для работы электроприбора. Для бытовых электросетей этими потерями можно пренебречь. Достаточно будет взять кабель на 10-15 см длиннее. Этот запас израсходуется на коммутацию и подключение. Если концы провода подсоединяются к щитку, то запасная длина должна быть еще больше, т. к. будут подключаться защитные автоматы.

При укладке кабеля на большие расстояния приходиться учитывать падение напряжения. Каждый проводник характеризуется электрическим сопротивлением. На данный параметр влияют:

  1. Длина провода, единица измерения — м. При её увеличении растут потери.
  2. Площадь поперечного сечения, измеряется в мм². При её увеличении падение напряжения уменьшается.
  3. Удельное сопротивление материала (справочное значение). Показывает сопротивление провода, размеры которого 1 квадратный миллиметр на 1 метр.

Падение напряжения численно равняется произведению сопротивления и тока. Допустимо, чтобы указанная величина не превышала 5%. В противном случае надо брать кабель большего сечения. Алгоритм расчета сечения провода по максимальной мощности и длине:

  1. В зависимости от мощности P, напряжения U и коэффициента cosф находим ток по формуле: I=P/(U*cosф). Для электросетей, которые используются в быту, cosф = 1. В промышленности cosф рассчитывают как отношение активной мощности к полной. Последняя состоит из активной и реактивной мощностей.
  2. С помощью таблиц ПУЭ определяют сечение провода по току.
  3. Рассчитываем сопротивление проводника по формуле: Rо=ρ*l/S, где ρ — удельное сопротивление материала, l — длина проводника, S — площадь поперечного сечения. Необходимо учесть ток факт, что ток идет по кабелю не только в одну сторону, но и обратно. Поэтому общее сопротивление: R = Rо*2.
  4. Находим падение напряжения из соотношения:
    ΔU=I*R
    .
  5. Определяем падение напряжения в процентах: ΔU/U. Если полученное значение превышает 5%, тогда выбираем из справочника ближайшее большее поперечное сечение проводника.

Открытая и закрытая прокладка проводов

В зависимости от размещения проводка делится на 2 вида:

  • закрытая;
  • открытая.

Сегодня в квартирах монтируют скрытую проводку. В стенах и потолках создаются специальные углубления, предназначенные для размещения кабеля. После установки проводников углубления штукатурят. В качестве проводов используют медные. Заранее всё планируется, т. к. со временем для наращивания электропроводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Для скрытой отделки чаще используют провода и кабели, у которых плоская форма.

При открытой прокладке провода устанавливают вдоль поверхности помещения. Преимущества отдают гибким проводникам, у которых круглая форма. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить сквозь гофру. Когда рассчитывают нагрузку на кабель, то учитывают способ укладки проводки.

Расчёт сечения кабеля по мощности и току: формулы и примеры

Вы планируете заняться или дополнительно протянуть силовую линию на кухню для подключения новой электроплиты? Здесь пригодятся минимальные знания о сечении проводника и влиянии этого параметра на мощность и силу тока.

Согласитесь, что неправильный расчёт сечения кабеля приводит к перегреву и короткому замыканию или к неоправданным расходам.

Очень важно провести вычисления на стадии проектирования, так как выход из строя скрытой проводки и последующая замена сопряжена со значительными издержками. Мы поможем вам разобраться с тонкостями проведения расчетов, чтобы избежать проблем при дальнейшей эксплуатации электросетей.

Чтобы не нагружать вас сложными расчетами, мы подобрали понятные формулы и варианты вычислений, привели информацию в доступном виде, снабдив формулы пояснениями. Также в статью добавили тематические фото и видеоматериалы, позволяющие наглядно понять суть рассматриваемого вопроса.

Содержание статьи:

Расчет сечения по мощности потребителей

Основное назначение проводников – доставка электрической энергии к потребителям в необходимом количестве. Поскольку в обычных условиях эксплуатации сверхпроводники не доступны, приходится принимать в расчет сопротивление материала проводника.

Расчет необходимого сечения в зависимости от общей мощности потребителей основан на продолжительном опыте эксплуатации.

Галерея изображений

Фото из

Различные виды кабеля для устройства проводки

Разная толщина у проводников для бытовой эксплуатации

Число жил в различных марках кабеля

Варианты многожильного кабеля

Общий ход вычислений начнем с того, что сначала проводим расчеты, используя формулу:

P = (P1+P2+..PN)*K*J,

Где:

  • P – мощность всех потребителей, подключенных к рассчитываемой ветке в Ваттах.
  • P1, P2, PN – мощность первого потребителя, второго, n-го соответственно, в Ваттах.

Получив результат по окончанию вычислений по вышеприведенной формуле, настал черед обратиться к табличным данным.

Теперь предстоит выбор необходимого сечения по таблице 1.

Таблица мощностиТаблица мощности

Таблица 1. Сечение жил проводов всегда необходимо выбирать в ближайшую большую сторону (+)

Этап #1 — расчет реактивной и активной мощности

Мощности потребителей указаны в документах на оборудование. Обычно в паспортах оборудования указана активная мощность вместе с  реактивной мощностью.

Устройства с активным видом нагрузки превращают всю полученную электрическую энергию, с учетом КПД,  в полезную работу: механическую, тепловую или в другой ее вид.

К устройствам с активной нагрузкой относятся лампы накаливания, обогреватели, электроплиты.

Для таких устройств расчет мощности по току и напряжению имеет вид:

P = U * I,

Где:

  • P – мощность в Вт;
  • U – напряжение в В;
  • I – сила тока в А.

Устройства с реактивным видом нагрузки способны накапливать энергию поступающую от источника, а затем возвращать. Происходит такой обмен за счет смещения синусоиды силы тока и синусоиды напряжения.

График нулевого смещения фазГрафик нулевого смещения фаз

При нулевом смещении фаз мощность P=U*I всегда имеет положительное значение. Такой график фаз силы тока и напряжения имеют устройства с активным видом нагрузки (I, i – сила тока, U, u – напряжение, π – число пи, равное 3,14)

К устройствам с реактивной мощностью относятся электродвигатели, электронные приборы всех масштабов и назначений, трансформаторы.

График смещения фаз тока и напряженияГрафик смещения фаз тока и напряжения

Когда есть смещение фаз между синусоидой силы тока и синусоидой напряжения, мощность P=U*I может быть отрицательной (I, i – сила тока, U, u – напряжение, π – число пи, равное 3,14). Устройство с реактивной мощностью возвращает накопленную энергию обратно источнику

Электрические сети построены таким образом, что могут производить передачу электрической энергии в одну сторону от источника к нагрузке.

Поэтому возвращенная энергия потребителя с реактивной нагрузкой является паразитной и тратится на нагрев проводников и других компонентов.

Реактивная мощность имеет зависимость от угла смещения фаз между синусоидами напряжения и тока. Угол смещения фаз выражают через cosφ.

Для нахождения полной мощности применяют формулу:

P = Q / cosφ,

Где Q – реактивная мощность в ВАрах.

Обычно в паспортных данных на устройство указана реактивная мощность и cosφ.

Пример: в паспорте на перфоратор указана реактивная мощность 1200 ВАр и cosφ = 0,7. Следовательно, общая потребляемая мощность будет равна:

P = 1200/0,7 = 1714 Вт

Если cosφ найти не удалось, для подавляющего большинства электроприборов бытового назначения cosφ можно принять равным 0,7.

Этап #2 — поиск коэффициентов одновременности и запаса

K – безразмерный коэффициент одновременности, показывает сколько потребителей одновременно может быть включено в сеть. Редко случается, чтобы все устройства одновременно потребляли электроэнергию.

Маловероятна одновременная работа телевизора и музыкального центра. Из устоявшейся практики K можно принять равным 0,8. Если Вы планируете использовать все потребители одновременно, K следует принять равным 1.

J – безразмерный коэффициент запаса. Характеризует создание запаса по мощности для будущих потребителей.

Прогресс не стоит на месте, с каждым годом изобретаются все новые удивительные и полезные электрические приборы. Ожидается, что к 2050 году рост потребления электроэнергии составит 84%. Обычно J принимается равным от 1,5 до 2,0.

Этап #3 — выполнение расчета геометрическим методом

Во всех электротехнических расчетах принимается площадь поперечного сечения проводника – сечение жилы. Измеряется в мм2.

Часто бывает необходимо узнать, как грамотно рассчитать проволоки проводника.

В этом случае есть простая геометрическая формула для монолитного провода круглого сечения:

S = π*R2 = π*D2/4, или наоборот

D = √(4*S / π)

Для проводников прямоугольного сечения:

S = h * m,

Где:

  • S – площадь жилы в мм2;
  • R – радиус жилы в мм;
  • D – диаметр жилы в мм;
  • h, m – ширина и высота соответственно в мм;
  • π – число пи, равное 3,14.

Если Вы приобретаете многожильный провод, у которого один проводник состоит из множества свитых проволочек круглого сечения, то расчет ведут по формуле:

S = N*D2/1,27,

Где N – число проволочек в жиле.

Провода, имеющие свитые из нескольких проволочек жилы , в общем случае имеют лучшую проводимость, чем монолитные. Это обусловлено особенностями протекания тока по проводнику круглого сечения.

Электрический ток представляет собой движение одноименных зарядов по проводнику. Одноименные заряды отталкиваются, поэтому плотность распределения зарядов смещена к поверхности проводника.

Другим достоинством многожильных проводов является их гибкость и механическая стойкость. Монолитные провода дешевле и применяют их в основном для стационарного монтажа.

Этап #4 —рассчитываем сечение по мощности на практике

Задача: общая мощность потребителей на кухне составляет 5000 Вт (имеется ввиду, что мощность всех реактивных потребителей пересчитана). Все потребители подключаются к однофазной сети 220 В и имеют запитку от одной ветки.

Таблица потребителейТаблица потребителей

Таблица 2. Если вы планируете в будущем подключение дополнительных потребителей, в таблице представлены необходимые мощности распространенных бытовых приборов (+)

Решение:

Коэффициент одновременности K примем равным 0,8. Кухня место постоянных инноваций, мало ли что, коэффициент запаса J=2,0. Общая расчетная мощность составит:

P = 5000*0,8*2 = 8000 Вт = 8 кВт

Используя значение расчетной мощности, ищем ближайшее значение в таблице 1.

Ближайшим подходящим значением сечения жилы для однофазной сети является медный проводник с сечением 4 мм2. Аналогичный размер провода с алюминиевой жилой 6 мм2.

Для одножильной проводки минимальный диаметр составит 2,3 мм и 2,8 мм соответственно. В случае применения многожильного варианта сечение отдельных жил суммируется.

Галерея изображений

Фото из

Помещение с максимальным числом бытовой техники

Техническое оснащение ванных комнат и совмещенных санузлов

Подключение мощных энергопотребителей

Блок-розетка для маломощного оборудования

Варочная поверхность требует правильного подключения

Силовая электролиния для стиральной машины

Отдельные силовые ветки для холодильников

Мощные потребители энергии в санузлах и ванных

Расчет сечения по току

Расчеты необходимого сечения по току и мощности кабелей и проводов представят более точные результаты. Такие вычисления позволяют оценить общее влияние различных факторов на проводники, в числе которых тепловая нагрузка, марка проводов, тип прокладки, условия эксплуатации т.д.

Весь расчет проводится в ходе следующих этапов:

  • выбор мощности всех потребителей;
  • расчет токов, проходящих по проводнику;
  • выбор подходящего поперечного сечения по таблицам.

Для этого варианта расчёта мощность потребителей по току с напряжением берется без учета поправочных коэффициентов. Они будут учтены при суммировании силы тока.

Этап #1 — расчет силы тока по формулам

Тем, кто подзабыл школьный курс физики, предлагаем основные формулы в форме графической схемы в качестве наглядной шпаргалки:

График связи характеристик электрического токаГрафик связи характеристик электрического тока

«Классическое колесо» наглядно демонстрирует взаимосвязь формул и взаимозависимость характеристик электрического тока (I — сила тока, P — мощность, U — напряжение, R — радиус жилы)

Выпишем зависимость силы тока I от мощности P и линейного напряжения U:

I = P/Uл,

Где:

  • I — cила тока, принимается в амперах;
  • P — мощность в ваттах;
  • Uл — линейное напряжение в вольтах.

Линейное напряжение в общем случае зависит от источника электроснабжения, бывает одно- и трехфазным.

Взаимосвязь линейного и фазного напряжения:

  1. Uл = U*cosφ в случае однофазного напряжения.
  2. Uл = U*√3*cosφ в случае трехфазного напряжения.

Для бытовых электрических потребителей принимают cosφ=1, поэтому линейное напряжение можно переписать:

  1. Uл = 220 В для однофазного напряжения.
  2. Uл = 380 В для трехфазного напряжения.

Далее суммируем все потребляемые токи по формуле:

I = (I1+I2+…IN)*K*J,

Где:

  • I – суммарная сила тока в амперах;
  • I1..IN – сила тока каждого потребителя в амперах;
  • K – коэффициент одновременности;
  • J – коэффициент запаса.

Коэффициенты K и J имеют те же значения, что были применены при расчете полной мощности.

Может быть случай, когда в трехфазной сети через разные фазные проводники течет ток неравнозначной силы.

Такое происходит, когда к трехфазному кабелю подключены одновременно однофазные потребители и трехфазные. Например, запитан трехфазный станок и однофазное освещение.

Возникает естественный вопрос: как в таких случаях рассчитывают сечение многожильного провода? Ответ прост — вычисления производят по наиболее нагруженной жиле.

Этап #2 — выбор подходящего сечения по таблицам

В правилах эксплуатации электроустановок (ПЭУ) приведен ряд таблиц для выбора требуемого сечения жилы кабеля.

Проводимость проводника зависит от температуры. Для металлических проводников с повышением температуры повышается сопротивление.

При превышении определенного порога процесс становится автоподдерживающимся: чем выше сопротивление, тем выше температура, тем выше сопротивление и т.д. пока проводник не перегорает или вызывает короткое замыкание.

Следующие две таблицы (3 и 4) показывают сечение проводников в зависимости от токов и способа укладки.

ТаблицаТаблица

Таблица 3. Первое, необходимо выбрать способ укладки проводов, от этого зависит, на сколько эффективно происходит охлаждение (+)

Кабель отличается от провода тем, что у кабеля все жилы, оснащенные собственной изоляцией, скручены в пучок и заключены в общую изоляционную оболочку. Более подробно о различиях и видах кабельных изделий написано в этой .

ТаблицаТаблица

Таблица 4. Открытый способ указан для всех значений сечения проводников, однако на практике сечения ниже 3 мм2 открыто не прокладывают по соображениям механической прочности (+)

При использовании таблиц к допустимому длительному току применяются коэффициенты:

  • 0,68 если 5-6 жил;
  • 0,63 если 7-9 жил;
  • 0,6 если 10-12 жил.

Понижающие коэффициенты применяются к значениям токов из столбца «открыто».

Нулевая и заземляющая жилы в количество жил не входят.

По нормативам ПЭУ выбор сечения нулевой жилы по допустимому длительному току, производится как не менее 50% от фазной жилы.

Следующие две таблицы (5 и 6) показывают зависимость допустимого длительного тока при прокладке его в земле.

Таблица подбора сечения проводов и кабелейТаблица подбора сечения проводов и кабелей

Таблица 5. Зависимости допустимого длительного тока для медных кабелей при прокладке в воздухе или земле

Токовая нагрузка при прокладке открыто и при углублении в землю различаются. Их принимают равными, если прокладка в земле проводится с применением лотков.

Таблица для алюминиевых проводовТаблица для алюминиевых проводов

Таблица 6. Зависимости допустимого длительного тока для алюминиевых кабелей при прокладке в воздухе или земле

Для устройства временных линий снабжения электроэнергией (переноски, если для частного пользования) применяется следующая таблица (7).

ТаблицаТаблица

Таблица 7. Допустимый длительный ток при использовании переносных шланговых шнуров, переносных шланговых и шахтных кабелей, прожекторных кабелей, гибких переносных проводов. Применяется только медных проводников

Когда прокладка кабелей производится в грунте помимо теплоотводных свойств необходимо учитывать удельное сопротивление, что отражено в следующей таблице (8):

ТаблицаТаблица

Таблица 8. Поправочный коэффициент в зависимости от типа и удельного сопротивления грунта на допустимый длительный ток, при расчете сечения кабелей (+)

Расчет и выбор медных жил до 6 мм2 или алюминиевых до 10 мм2 ведется как для длительного тока.

В случае больших сечений возможно применить понижающий коэффициент:

0,875 * √Тпв

где Tпв — отношение продолжительности включения к продолжительности цикла.

Продолжительность включения берется из расчета не более 4 минут. При этом цикл не должен превышать 10 минут.

При выборе кабеля для разводки электричества в особое внимание уделяют его огнестойкости.

Этап #3 — расчет сечения проводника по току на примере

Задача: медного кабеля для подключения:

  • трехфазного деревообрабатывающего станка мощностью 4000 Вт;
  • трехфазного сварочного аппарата мощностью 6000 Вт;
  • бытовой техники в доме общей мощностью 25000 Вт;

Подключение будет произведено пятижильным кабелем (три жилы фазные, одна нулевая и одна заземление), проложенным в земле.

Как правильно подобрать кабельКак правильно подобрать кабель

Изоляция кабельно-проводниковой продукции рассчитывается на конкретное значение рабочего напряжения. Следует учитывать, что указанное производителем рабочее напряжение его изделия должно быть выше напряжения в сети

Решение.

Шаг # 1. Рассчитываем линейное напряжение трехфазного подключения:

Uл = 220 * √3 = 380 В

Шаг # 2. Бытовая техника, станок и сварочный аппарат имеют реактивную мощность, поэтому мощность техники и оборудования составит:

Pтех = 25000 / 0,7 = 35700 Вт

Pобор = 10000 / 0,7 = 14300 Вт

Шаг # 3. Ток, необходимый для подключения бытовой техники:

Iтех = 35700 / 220 = 162 А

Шаг # 4. Ток, необходимый для подключения оборудования:

Iобор = 14300 / 380 = 38 А

Шаг # 5. Необходимый ток для подключения бытовой техники посчитан из расчета одной фазы. По условию задачи имеется три фазы. Следовательно, ток можно распределить по фазам. Для простоты предположим равномерное распределение:

Iтех = 162 / 3 = 54 А

Шаг # 6. Ток приходящийся на каждую фазу:

Iф = 38 + 54 = 92 А

Шаг # 7. Оборудование и бытовая техника работать одновременно не будут, кроме этого заложим запас равный 1,5. После применения поправочных коэффициентов:

Iф = 92 * 1,5 * 0,8 = 110 А

Шаг # 8. Хотя в составе кабеля имеется 5 жил, в расчет берется только три фазные жилы. По таблице 8 в столбце трехжильный кабель в земле находим, что току в 115 А соответствует сечение жилы 16 мм2.

Шаг # 9. По таблице 8 применяем поправочный коэффициент в зависимости от характеристики земли. Для нормального типа земли коэффициент равен 1.

Шаг # 10. Не обязательный, рассчитываем диаметр жилы:

D = √(4*16 / 3,14) = 4,5 мм

Если бы расчет производился только по мощности, без учета особенностей прокладки кабеля, то сечение жилы составит 25 мм2. Расчет по силе тока сложнее, но иногда позволяет экономить значительные денежные средства, особенно когда речь идет о многожильных силовых кабелях.

О взаимосвязях значений напряжения и силы тока подробнее можно прочесть .

Расчет падения напряжения

Любой проводник, кроме сверхпроводников, имеет сопротивление. Поэтому при достаточной длине кабеля или провода происходит падение напряжения.

Нормы ПЭУ требуют, чтобы сечение жилы кабеля было таким при котором падение напряжения составляло не более 5%.

Удельное сопротивлениеУдельное сопротивление

Таблица 9. Удельное сопротивление распространенных металлических проводников (+)

В первую очередь это касается низковольтных кабелей малого сечения.

Расчет падения напряжения выглядит следующим образом:

R = 2*(ρ * L) / S,

Uпад = I * R,

U% = (Uпад / Uлин) * 100,

Где:

  • 2 – коэффициент, обусловленный тем, что ток течет обязательно по двум жилам;
  • R – сопротивление проводника, Ом;
  • ρ – удельное сопротивление проводника, Ом*мм2/м;
  • S – сечение проводника, мм2;
  • Uпад – напряжение падения, В;
  • U% – падение напряжения по отношению к Uлин,%.

Используя формулы, можно самостоятельно выполнить вне необходимые вычисления.

Пример расчета переноски

Задача: рассчитать падение напряжения для медного провода с поперечным сечением одной жилы 1,5 мм2. Провод необходим для подключения однофазного электросварочного аппарата полной мощностью 7 кВт. Длина провода 20 м.

Схема подключения сварочного аппаратаСхема подключения сварочного аппарата

Желающим подключить бытовой сварочный аппарат к ветке электросети следует учесть ситу тока, на которую рассчитан применяемый кабель. Вполне возможно, что общая мощность работающих приборов может быть выше. Оптимальный вариант — подключение потребителей к отдельным веткам

Решение:

Шаг # 1. Рассчитываем сопротивление медного провода, используя таблицу 9:

R = 2*(0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ом

Шаг # 2. Сила тока, протекающая по проводнику:

I = 7000 / 220 = 31.8 А

Шаг # 3. Падение напряжения на проводе:

Uпад = 31,8 * 0,47 = 14,95 В

Шаг # 4. Вычисляем процент падения напряжения:

U% = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%

Вывод: для подключения сварочного аппарата необходим проводник с большим сечением.

Выводы и полезное видео по теме

Расчет сечения проводника по формулам:

Рекомендации специалистов по подбору кабельно-проводниковой продукции:

Приведенные расчёты справедливы для медных и алюминиевых проводников промышленного назначения. Для других типов проводников предварительно рассчитывается полная теплоотдача.

На основе этих данных производится расчет максимального тока способного протекать по проводнику, не вызывая чрезмерного нагрева.

Если остались какие-либо вопросы по методике расчета сечения кабеля или есть желание поделиться личным опытом, пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье. Блок для отзывов расположен ниже.

Сечение кабеля по мощности, выбор по таблице. Расчет сечения кабеля по мощности.

  • Опубликовано: 2013-08-08 23:00:3908.08.2013
  • Сечение кабеля по мощности. Подбор сечения кабеля по мощности

    Привет. Тема сегодняшней статьи «Сечение кабеля по мощности«. Эта информация пригодиться как в быту, так и на производстве. Речь пойдет о том, как произвести расчет сечения кабеля по мощности и сделать выбор по удобной таблице.

    Для чего вообще нужно правильно подобрать сечение кабеля?

    Если говорить простым языком, это нужно для нормальной работы всего, что связано с электрическим током. Будь-то фен, стиральная машина, двигатель или трансформатор. Сегодня инновации не дошли еще до безпроводной передачи электроэнергии (думаю еще не скоро дойдут), соответственно основным средством для передачи и распределения электрического тока, являются кабели и провода.

    При маленьком сечении кабеля и большой мощности оборудования, кабель может нагреваться, что приводит к потере его свойств и разрушению изоляции. Это не есть хорошо, так что правильный расчет необходим.

    Итак, выбор сечения кабеля по мощности. Для подбора будем использовать удобную таблицу:

    Сечение кабеля по мощности, таблица подбора

    Таблица простая, описывать ее думаю не стоит.

    Теперь нам нужно рассчитать общую потребляемую мощность оборудования и приборов, используемых в квартире, доме, цехе или в любом другом месте куда мы ведем кабель. Произведем расчет мощности.

    Допустим у нас дом, выполняем монтаж закрытой электропроводки кабелем ВВГ. Берем лист бумаги и переписываем перечень используемого оборудования. Сделали? Хорошо.

    Как узнать мощность? Мощность вы сможете найти на самом оборудовании, обычно имеется бирка, где записаны основные характеристики:

    raschet-sechenieya-kabelya-po-moschnosti-tablitsa

    Мощность измеряется в Ваттах ( Вт, W ), или Киловаттах ( кВт, KW ). Нашли? Записываем данные, затем складываем.

    raschet-secheniya-kabelya-po-moschnosti

    Допустим, у вас получилось 20 000 Вт, это 20 кВт. Цифра говорит нам о том, сколько энергии потребляют все электроприемники вместе. Теперь нужно подумать сколько вы будете использовать приборов одновременно в течении длительного времени? Допустим 80 %. Коэффициент одновременности в таком случае равен 0,8 . Делаем расчет сечения кабеля по мощности:

    Считаем: 20 х 0,8 = 16 (кВт)

    Чтобы сделать выбор сечения кабеля по мощности, смотрим на наши таблицы:

    Как подобрать сечение кабеля по мощности 220 Вольт


    ="nofollow">

    Для трехфазной цепи 380 Вольт это будет выглядеть вот так:

    Сечение кабеля по мощности, расчет и подбор по таблице

    Как видите, не сложно. Хочу также добавить, советую выбирать кабель или провод наибольшего сечения жил, на случай если вы захотите подключить что-нибудь еще.

     

    Похожие записи:

     

    Полезный совет: если вы вдруг оказались в незнакомом районе в темное время суток. Не стоит подсвечивать себе дорогу сотовым телефоном =)

    На этом у меня все, теперь вы знаете как подобрать сечение кабеля по мощности. Смело делитесь с друзьями в социальных сетях.

    Как вам статья? Подписывайтесь на новости!

    Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине

    Как рассчитать кабель по току, напряжению и длине. Кабели, как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме. Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.

    Основные правила

    При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
    Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.

    После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.

    Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.

    За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.

    Важность правильного выбора сечения

    Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.

    Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:
    P=U*I* cos φ=I²*R

    R – активное сопротивление.

    Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.

    Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.

    R=ρ*l/S

    ρ – удельное сопротивление;

    l – длина проводника;

    S– площадь поперечного сечения.

    Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.

    Площадь рассчитывается по формуле:
    S=π*d²/4

    d – диаметр.

    Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.

    Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет сечения кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.

    Расчет сечения провода по мощности и току

    Расчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.

    Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.

    Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:
    I=(P*K)/(U*cos φ)

    P – мощность в ваттах

    U=220 Вольт

    K=0,75 – коэффициент одновременного включения;

    cos φ=1 для бытовых электроприборов;

    Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:
    I=P/(U*√3*cos φ)

    U=380 Вольт

    Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.

    Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.

    Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).

    Влияние длины проводки на выбор кабеля

    Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм². это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.

    Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.

    Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.

    Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.

    Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:
    ∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

    P — активная мощность, Вт.

    Q — реактивная мощность, Вт.

    r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

    x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

    – номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).

    L — длинна линии, м.

    Ну а если попроще для бытовых условий:
    ΔU=I*R

    R – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S;

    I – сила тока, находят из закона Ома;

    Допустим, у нас получилось, что I=4000 Вт/220 В=18,2 А.

    Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R=0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.

    Тогда ΔU=18,2*0,46=8,37 В

    В процентном соотношении

    8,37*100/220=3,8%

    На длинных линиях от перегрузок и коротких замыканий устанавливают автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями.

    Похожие темы:
    Сечение провода – как выбрать по току или мощности

    Стандартная квартирная электропроводка рассчитывается на максимальный ток потребления при длительной нагрузке 25 ампер (на такую силу тока выбирается и автоматический выключатель, который устанавливается на вводе проводов в квартиру) выполняется медным проводом сечением 4,0 мм2, что соответствует диаметру провода 2,26 мм и мощности нагрузки до 6 кВт.

    Фотография кабеля одножильного провода

    Согласно требований п 7.1.35 ПУЭ сечение медной жилы для квартирной электропроводки должно быть не менее 2,5 мм2, что соответствует диаметру проводника 1,8 мм и силе тока нагрузки 16 А. К такой электропроводке можно подключать электроприборы суммарной мощностью до 3,5 кВт.

    Что такое сечение провода и как его определить

    Чтобы увидеть сечение провода достаточно его перерезать поперек и посмотреть на срез с торца. Площадь среза и есть сечение провода. Чем оно больше, тем большую силу тока может передать провод.

    Формула площади круга

    Как видно из формулы, сечение провода легко вычислить по его диаметру. Достаточно величину диаметра жилы провода умножить саму на себя и на 0,785. Для вычисления сечения многожильного провода нужно вычислить сечение одной жилы и умножить на их количество.

    Диаметр проводника можно определить с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм или микрометра с точностью до 0,01 мм. Если нет под рукой приборов, то в таком случае выручит обыкновенная линейка.

    Выбор сечения
    медного провода электропроводки по силе тока

    Величина электрического тока обозначается буквой «А» и измеряется в Амперах. При выборе действует простое правило, чем сечение провода больше, тем лучше, по этому округляют результат в большую сторону.

    Приведенные мною данные в таблице основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки при самых неблагоприятных условиях ее прокладки и эксплуатации. При выборе сечения провода по величине тока не имеет значение, переменный это ток или постоянный. Не имеют значения также величина и частота напряжения в электропроводке, это может быть бортовая сеть автомобиля постоянного тока на 12 В или 24 В, летательного аппарата на 115 В частотой 400 Гц, электропроводка 220 В или 380 В частотой 50 Гц, высоковольтная линия электропередачи на 10000 В.

    Если неизвестен ток потребления электроприбором, но известны напряжение питания и мощность, то рассчитать ток можно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора.

    Следует отметить, что на частотах более 100 Гц в проводах при протекании электрического тока начинает проявляться скин-эффект, заключающийся в том, что с увеличением частоты ток начинает «прижиматься» к внешней поверхности провода и фактическое сечение провода уменьшается. Поэтому выбор сечения провода для высокочастотных цепей выполняется по другим законам.

    Определение нагрузочной способности электропроводки 220 В
    выполненной из алюминиевого провода

    В давно построенных домах электропроводка, как правило, выполнена из алюминиевых проводов. Если соединения в распределительных коробках выполнены правильно, срок службы алюминиевой проводки может составлять и сто лет. Ведь алюминий практически не окисляется, и срок службы электропроводки будет определяться только сроком службы пластмассовой изоляции и надежностью контактов в местах присоединения.

    В случае подключения дополнительных энергоемких электроприборов в квартире с алюминиевой электропроводкой необходимо определить по сечению или диаметру жил проводов способность ее выдержать дополнительную мощность. По приведенной ниже таблице это легко сделать.

    Если у Вас проводка в квартире выполнена из алюминиевых проводов и возникла необходимость подключить вновь установленную розетку в распределительной коробке медными проводами, то такое соединение выполняется в соответствии с рекомендациями статьи Соединение алюминиевых проводов.

    Расчет сечения провода электропроводки
    по мощности подключаемых электроприборов

    Для выбора сечения жил провода кабеля при прокладке электропроводки в квартире или доме нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования. В таблице представлен перечень популярных бытовых электроприборов с указанием потребляемого тока в зависимости от мощности. Вы можете узнать потребляемую мощность своих моделей самостоятельно из этикеток на самих изделиях или паспортам, часто параметры указывают на упаковке.

    В случае если сила потребляемого тока электроприбором неизвестна, то ее можно измерять с помощью амперметра.

    Таблица потребляемой мощности и силы тока бытовыми электроприборами
    при напряжении питания 220 В

    Обычно мощность потребления электроприборов указывается на корпусе в ваттах (Вт или VA) или киловаттах (кВт или кVA). 1 кВт=1000 Вт.

    Ток потребляют еще холодильник, осветительные приборы, радиотелефон, зарядные устройства, телевизор в дежурном состоянии. Но в сумме эта мощность составляет не более 100 Вт и при расчетах ее можно не учитывать.

    Если Вы включите все имеющиеся в доме электроприборы одновременно, то необходимо будет выбрать сечение провода, способное пропустить ток 160 А. Провод понадобится толщиной в палец! Но такой случай маловероятен. Трудно представить, что кто-то способен одновременно молоть мясо, гладить утюгом, пылесосить и сушить волосы.

    Пример расчета. Вы встали утром, включили электрочайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку. Потребляемый ток соответственно составит 7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А. С учетом включенного освещения, холодильника и в дополнение, например, телевизора, потребляемый ток может достигнуть 25 А.

    формулы, таблицы, примеры расчетов, правила выбора сечения проводов

    Умение правильно выбрать сечение кабеля со временем может пригодиться каждому, и для этого необязательно быть квалифицированным электриком. Неверно рассчитав кабель, можно подвергнуть себя и своё имущество серьёзному риску — чересчур тонкие провода будут сильно греться, что может привести к появлению возгорания.

    Для чего нужен расчёт сечения кабеля

    В главную очередь, проведение этой несильно сложной процедуры необходимо для обеспечения безопасности как самого помещения, так и находящихся в нём людей. На сегодня человечеством не изобретено более удобного метода распределения и доставки электрической энергии до потребителя, как по проводам. Людям практически ежедневно необходимы услуги электрика — кто-то нуждается в подключении розетки, кому-то необходимо установить светильник и т. д. Из этого выходит, что с операцией подбора требуемого сечения связана даже такая, казалось бы, незначительная процедура, как установка нового светильника. Что же тогда говорить о подключении электрической плиты или водонагревателя?

    Несоблюдение норм может привести к нарушению целостности проводки, что нередко становится причиной короткого замыкания или даже поражения электрическим током.

    Если при выборе сечения кабеля допустить ошибку, и приобрести кабель с меньшей площадью проводника, то это приведёт к постоянному нагреву кабеля, что станет причиной разрушения его изоляции. Естественно, все это негативно влияет на продолжительность эксплуатации проводки — нередки случаи, когда через месяц после успешного монтажа электропроводка переставала работать, и требовалось вмешательство специалиста.

    Следует помнить, что от правильно подобранного значения сечения кабеля напрямую зависит электро и пожаробезопасность в здании, а значит, и жизнь самих жильцов.

    Конечно, каждый собственник желает как можно больше сэкономить, но не стоит делать это ценой своей жизни, ставя её под угрозу — ведь в результате короткого замыкания может случиться пожар, который вполне может уничтожить все имущество.

    Во избежание этого, перед началом электромонтажных работ следует подобрать кабель оптимального сечения. Для подбора необходимо учитывать несколько факторов:

    • общее количество электротехнических устройств, находящихся в помещении;
    • совокупную мощность всех приборов и потребляемую ими нагрузку. К полученному значению следует добавить «про запас» 20–30%;
    • затем, путём нехитрых математических расчётов, перевести полученное значение в сечение провода, учитывая при этом материал проводника.

    Внимание! Ввиду более низкой электропроводимости, провода с алюминиевыми жилами должны приобретаться с большим сечением, нежели медные.

    Что влияет на нагрев проводов

    Если во время эксплуатации бытовых приборов нагревается проводка, то следует незамедлительно принять все необходимые меры для устранения этой проблемы. Факторов, влияющих на нагрев проводов, существует немало, но к основным можно отнести следующие:

    1. Недостаточная площадь сечения кабеля. Выражаясь доступным языком, можно сказать так — чем толще будут у кабеля жилы, тем больший ток он может передавать, не греясь при этом. Величина этого значения указывается в маркировке кабельной продукции. Также можно измерить сечение самостоятельно при помощи штангенциркуля (следует убедиться, что провод не находится под напряжением) или по марке провода.
    2. Материал, из которого изготовлен провод. Медные жилы лучше передают напряжение до потребителя, и обладают меньшим сопротивлением, по сравнению с алюминиевыми. Естественно, они меньше греются.
    3. Тип жил. Кабель может быть одножильным (жила состоит из одного толстого стержня) или многожильным (жила состоит из большого числа маленьких проводков). Многожильный кабель более гибкий, но существенно уступает одножильному по допустимой силе передаваемого тока.
    4. Способ укладки кабеля. Плотно уложенные провода, находящиеся при этом в трубе, греются ощутимо сильнее, нежели открытая проводка.
    5. Материал и качество изоляции. Недорогие провода, как правило, имеют изоляцию низкого качества, что отрицательно сказывается на их устойчивости к воздействию высоких температур.

    Как делается расчёт потребляемой мощности

    Рассчитать приблизительное сечение кабеля можно и самостоятельно — необязательно прибегать к помощи квалифицированного специалиста. Полученные в результате расчётов данные можно использовать для покупки провода, однако, сами электромонтажные работы следует доверять только опытному человеку.

    Последовательность действий при расчёте сечения такова:

    1. Составляется подробный список всех находящихся в помещении электрических приборов.
    2. Устанавливаются паспортные данные потребляемой мощности всех найденных устройств, после чего определяется непрерывность работы того или иного оборудования.
    3. Выявив значение потребляемой мощности от устройств, работающих постоянно, следует суммировать это значение, добавив к нему коэффициент, равный значению периодически включающийся электроприборов (то есть, если прибор будет работать всего 30% времени, то следует прибавить треть от его мощности).
    4. Далее ищем полученные значения в специальной таблице расчёта сечения провода. Для большей гарантии рекомендуется к полученному значению потребляемой мощности добавить 10-15%.

    Для определения необходимых вычислений по подбору сечения кабелей электропроводки согласно их мощности внутри сети важно использовать данные о количестве электрической энергии, потребляемой устройствами и приборами тока.

    На этом этапе необходимо учесть очень важный момент – данные электропотребляемых приборов дают не точное, а приближенное, усредненное значение. Поэтому к такой отметке необходимо добавлять около 5% от параметров, указанных компанией-производителем оборудования.

    Большинство далеко не самых компетентных и квалифицированных электриков уверены в одной простой истине – для того, чтобы правильно провести электрические провода для источников освещения (к примеру, для светильников), необходимо брать провода с сечением, равным 0,5 мм², для люстр – 1,5 мм², а для розеток – 2,5 мм².

    Об этом думают и так считают только некомпетентные электрики. Но что, если, например, в одном помещении одновременно работают микроволновка, чайник, холодильник и освещение, для которых нужны провода с разным сечением? Это может привести, к самым разным ситуациям: короткому замыканию, быстрой порче проводки и изоляционного слоя, а также к возгоранию (это редкий случай, но все же возможный).

    Точно такая же не самая приятная ситуация может произойти, если человек будет подключать к одной и той же розетке мультиварку, кофеварку и, допустим, стиральную машину.

    Особенности расчёта мощности скрытой проводки

    Если проектной документацией подразумевается использование скрытой проводки, то необходимо приобретать кабельную продукцию «с запасом» — к полученному значению сечения кабеля следует прибавить порядка 20–30%. Это делается во избежание нагрева кабеля в процессе эксплуатации. Дело в том, что в условиях стеснённого пространства и отсутствия доступа воздуха нагрев кабеля происходит значительно интенсивнее, чем при монтаже открытой проводки. Если же в закрытых каналах предусматривается укладка не одного кабеля, а сразу нескольких, то следует увеличить сечение каждого провода не менее чем на 40%. Также не рекомендуется плотно укладывать различные провода — в идеале каждый кабель должен находиться гофротрубе, обеспечивающей его дополнительную защиту.

    Важно! Именно по значению потребляемой мощности профессиональные электрики ориентируются при выборе сечения кабеля, и только такой способ является корректным.

    Как рассчитать сечения кабеля по мощности

    При достаточном значении сечения кабеля электрический ток будет проходить до потребителя, не вызывая нагрева. Почему происходит нагрев? Постараемся объяснить максимально доступно. К примеру, в розетку включён чайник потребляемой мощностью 2 киловатта, но идущий к розетке провод может передать для него ток мощностью только 1 киловатт. Пропускная способность кабеля связана с сопротивлением проводника — чем оно больше, тем меньший ток может передаваться по проводу. В результате высокого сопротивления в проводке и происходит нагрев кабеля, постепенно разрушающий изоляцию.

    При соответствующем сечении электрический ток доходит до потребителя в полном объёме, и нагревание провода не происходит. Поэтому, проектируя электропроводку, следует учитывать потребляемую мощность каждого электрического прибора. Это значение можно узнать из технического паспорта на электроприбор или из наклеенной на нём этикетки. Суммируя максимальные значения и используя нехитрую формулу:

    I=(P1+P2+...+Pn)/220

    и получаем значение общей силы тока.

    Pn обозначает указанную в паспорте мощность электроприбора, 220 - номинальный вольтаж.

    Для трехфазной системы (380 В) формула выглядит так:

    I=(P1+P2+....+Pn)/√3/380.

    Полученное значение I измеряется в Амперах, и на основании него и подбирается соответствующее сечение кабеля.

    Известно, что пропускная способность медного кабеля составляет 10 А/мм, для алюминиевого кабеля значение пропускной способности составляет 8 А/мм.

    Для того чтоб рассчитать сечение кабеля нужно величину тока разделить на 8 или 10, в зависимости от вида кабеля. Полученный результат и будет размером сечения кабеля.

    Например рассчитаем величину сечения кабеля для подключения стиральной машины, потребляемая мощность которой составляет 2400 Вт.

    I=2400 Вт/220 В=10,91 А, округлив получаем 11 А.

    Дальше, чтоб увеличить запас прочности, согласно правилу "пяти ампер" к полученному значению силы тока нужно прибавить еще 5 А:

    11 А+5 А=16 А.

    Если учитывать, что в квартирах используют трехжильные кабеля и посмотреть по таблице, то к 16 А близкое значение 19 А, поэтому для установки стиральной машины потребуется провод, сечение которого не меньше 2 мм².

    Таблица сечения кабеля относительно величины силы тока

    Сечение токо-
    прово-
    дящей жилы(мм2)
      Ток(А), для проводов, проложенных
      Откры-
    то
      в одной трубе
      двух одно-
    жильных
    трех одно-
    жильных
    четырех одно-
    жильных
    одного двух-
    жильного
    одного трех-
    жильного
    0,5 11 - - - - -
    0,75 15 - - - - -
    1 17 16 15 14 15 14
    1,2 20 18 16 15 16 14,5
    1,5 23 19 17 16 18 15
    2 26 24 22 20 23 19
    2,5 30 27 25 25 25 21
    3 34 32 28 26 28 24
    4 41 38 35 30 32 27
    5 46 42 39 34 37 31
    6 50 46 42 40 40 34
    8 62 54 51 46 48 43
    10 80 70 60 50 55 50
    16 100 85 80 75 80 70
    25 140 115 100 90 100 85
    35 170 135 125 115 125 100
    50 215 185 170 150 160 135
    70 270 225 210 185 195 175
    95 330 275 255 225 245 215
    120 385 315 290 260 295 250
    150 440 360 330 - - -
    185 510 - - - - -
    240 605 - - - - -
    300 695 - - - - -
    400 830 - - - - -

    Как выбрать сечения проводника

    Существует ещё несколько критериев, которым должно соответствовать сечение используемых проводов:

    1. Длина кабеля. Чем больше провод по длине, тем большие в нём наблюдаются потери тока. Это происходит опять-таки в результате увеличения сопротивления, нарастающего по мере увеличения длины проводника. Особенно это ощущается при использовании алюминиевой проводки. При применении медных проводов для организации электропроводки в квартире, длина, как правило, не учитывается — стандартного запаса в 20–30% (при скрытой проводке) с лихвой достаточно, чтобы компенсировать возможные увеличения сопротивления, связанные с длиной провода.
    2. Тип используемых проводов. В бытовом электроснабжении используются 2 типа проводников — на основе меди или алюминия. Медные провода качественнее и обладают меньшим сопротивлением, но зато алюминиевые дешевле. При полном соответствии нормам, алюминиевая проводка справляется со своими задачами не хуже медной, так что необходимо тщательно взвесить свой выбор перед покупкой провода.
    3. Конфигурация электрощита. Если все провода, питающие потребителей, подключены к одному автомату, то именно он и будет являться слабым местом в системе. Сильная нагрузка приведёт к нагреву клеммных колодок, а несоблюдение номинала к его постоянному срабатыванию. Рекомендуется разделять электропроводку на несколько «лучей» с установкой отдельного автомата.

    Для того, чтобы определить точные данные для выбора сечения кабелей электрической проводки, необходимо учитывать любые, даже самые незначительные параметры, такие как:

    1. Вид и тип изоляции электрической проводки;
    2. Длина участков;
    3. Способы и варианты прокладки;
    4. Особенности температурного режима;
    5. Уровень и процент влажности;
    6. Максимально возможная величина перегрева;
    7. Разница в мощностях всех приемников тока, относящихся к одной и той же группе. Все эти и многие другие показатели позволяют значительно увеличить эффективность и пользу от использования энергии в любых масштабах. Кроме того, правильные расчеты помогут избежать случаев перегревания или быстрого истирания изоляционного слоя.

    Для того, чтобы правильно определить оптимальное кабельное сечение для любых человеческих бытовых нужд, необходимо во всех общих случаях использовать стандартизированные следующие правила:

    • для всех розеток, которые будут монтироваться в квартире, необходимо использовать провода с соответствующим сечением в 3,5 мм²;
    • для всех элементов точечного освещения необходимо использовать кабеля электрической проводки с сечением в 1,5 мм²;
    • что же касается приборов повышенной мощности, то для них следует использовать кабеля с сечением в 4-6 мм².

    Если в процессе монтажа или расчетов возникают некоторые сомнения, лучше не действовать вслепую. Идеальным вариантом будет обратиться к соответствующей таблице расчетов и стандартов.

    Таблица сечения медного кабеля

    Сечение жил, проводящих ток (мм) Медные жилы проводов и кабелей
    Напряжение 220 В Напряжение 380 В
    Ток (А) Мощность (кВТ) Ток (А) Мощность (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 80 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
    95 265 57,2 220 145,2
    120 300 66 260 171,6

    Таблица сечения алюминиевого кабеля

    Сечение жил, проводящих ток (мм) Алюминиевые жилы проводов и кабелей
    Напряжение 220 В Напряжение 380 В
    Ток (А) Мощность (кВТ) Ток (А) Мощность (кВТ)
    2,5 22 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

    От верно подобранного сечения кабеля напрямую зависит безопасность объекта — поэтому необходимо подойти к процедуре выбора со всей ответственностью. Рекомендуется также проконсультироваться со специалистами перед приобретением проводов — опытный электрик подскажет наиболее оптимальный вариант.

    Экономия при покупке часто выходит боком — нередко владельцы квартир или домов приобретают алюминиевый кабель взамен медного, не учитывая тот факт, что его сечение должно быть больше. В итоге смонтированная электропроводка сильно греется, и в течение достаточно малого времени требуется полная замена проводов, что не слабо ударит по кошельку собственника жилья. К тому же, это ещё и чрезвычайно опасно - многие любители сэкономить остались в итоге без крыши над головой.

    Если возникли сомнения в собственных силах, рекомендуется обратиться к специалисту — только в этом случае можно гарантировать безопасность для жильцов и продолжительность работы новой электропроводки.

    Сечение провода и нагрузка (мощность) таблица

    При монтаже электропроводки в квартире или в частном доме очень важно правильно подобрать сечение провода. Если взять слишком толстый кабель, то это «влетит вам в копеечку», так как его цена напрямую зависит от диаметра (сечения) токопроводящих жил. Применение же тонкого кабеля приводит к его перегреву и при несрабатывании защиты возможно оплавление изоляции, короткое замыкание и как следствие — пожар. Наиболее правильным будет выбор сечения провода в зависимости от нагрузки, что отражено в приведенных ниже таблицах.

    Сечение провода и нагрузка таблица

    Сечение кабеля

    Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

    Сечение кабеля

    Величины сечения во всех странах стандартизированы, причем стандарты бывшего СНГ и Европы в этой части полностью совпадают. В нашей стране документом, которым регулируется этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или кратко — ПУЭ.

    Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм², а на освещение — 1,0-1,5мм².

    Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0мм². Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.

    Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0мм².

    Ниже дана сокращенная таблица выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовых нагрузок. Там же для Вашего удобства приведена суммарная мощность электрооборудования при 1-фазном (220В) и 3-фазном (380В) потреблении.

    При прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

    Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на одну жилу (или фазу).

    Таблица нагрузок по сечению кабеля:

    Сечение кабеля, мм²Проложенные открытоПроложенные в трубе
    медьалюминиймедьалюминий
    ток, Амощность, кВтток, Амощность, кВтток, Амощность, кВтток, Амощность, кВт
    220В380В220В380В220В380В220В380В
    0.5112.4
    0.75153.3
    1173.76.41435.3
    1.52358.7153.35.7
    2.5306.611245.29.1214.67.9163.56
    44191532712275.910214.67.9
    6501119398.514347.412265.79.8
    10801730601322501119388.314
    161002238751628801730551220
    25140305310523391002238651424
    35170376413028491352951751628

    Для самостоятельного расчета необходимого сечение кабеля, например, для ввода в дом, можно воспользоваться кабельным калькулятором или выбрать необходимое сечение по таблице.

    Настоящая таблица касается кабелей и проводов в резиновой и пластмассовой изоляции. Это такие широко распространенные марки как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. На кабели в бумажной изоляции есть своя таблица, на не изолированные провода и шины — своя.

    При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т.п.

      Кроме того, величины из таблиц о допустимых токовых нагрузках должны быть откорректированы следующими снижающими коэффициентами:
    • поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;
    • поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
    • поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;
    • поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.

    Расчет сечения провода

    Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть, каждый человек, не имея под рукой интернет, где в свободном доступе ПУЭ с таблицами имеется, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

    Если рассмотреть сечение кабеля, то это круг с определенным диаметром.
    Существует формула площади круга: S= 3,14*D²/4, где 3,14 – это Архимедово число, «D» — диаметр измеренной жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

    Если провод состоит из нескольких жил, то замеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как вычислить сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тоненьких проводков?

    Процесс немного усложняется, но не сильно. Для этого придется подсчитать количество проводков в одной жиле, измерить диаметр одного проводка, вычислить его площадь по описанной формуле и умножить данный показатель на количество проводков. Это и будет сечение одной жилы. Теперь необходимо это значение умножить на количество жил.

    Если нет желания считать проводки и измерять их размеры, надо просто замерить диаметр одной жилы, состоящий из нескольких проводов. Снимать размеры надо аккуратно, чтобы не смять жилу. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, потому что между проводками остается пространство.

    Соотношение тока и сечения

    Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу. Чем больше ее диаметр, тем больше воды через нее будет проходить. То же самое и с проводами.

    Чем больше их площадь, тем большей силы ток, через них пройдет, тем большую нагрузку такой провод выдерживает. При этом кабель не будет перегреваться, что является самым важным требованием правил пожарной безопасности.

    Поэтому связка сечение – ток является основным критерием, который используется в подборе электрических проводов в разводке. Поэтому вам необходимо сначала разобраться, сколько бытовых приборов и какой общей мощности будет подключены к каждому шлейфу.

    Сечение жилы провода, мм2Медные жилыАлюминиевые жилы
    Ток, АМощность, ВтТок, АМощность, Вт
    0.561300
    0.75102200
    1143100
    1.5153300102200
    2194200143100
    2.5214600163500
    4275900214600
    6347500265700
    105011000388400
    1680176005512100
    25100220006514300

    К примеру, на кухне обязательно устанавливается холодильник, микроволновка, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть, все эти прибору могут в один момент быть включены одновременно. Поэтому в расчетах и используется суммарная мощность помещения.

    Узнать потребляемую мощность каждого прибора можно из паспорта изделия или на бирке.

      Для примера обозначим некоторые из них:
    1. Чайник – 1-2 кВт.
    2. Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
    3. Кофемолка и кофеварка – 0,5-1,5 кВт.
    4. Холодильник 0,8 кВт.

    Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, можно подобрать ее сечение из таблицы. Не будем рассматривать все показатели данной таблицы, покажем те, которые преобладают в быту.

    Чем отличается кабель от провода

    Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Несмотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.

    Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

    Чем отличается кабель от провода

    Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию.

    Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

    Выбор кабеля

    Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые им не уступят. Но тут есть один нюанс, который связан с правильно проведенном соединении участков в распределительной коробке. Как показывает практика, места соединений часто выходят из строя из-за окисления алюминиевого провода.

    Еще один вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость тока, поэтому именно его рекомендуют к применению в бытовой электрической разводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его сгибать в одном месте по несколько раз без ущерба качеству.

    Одножильный или многожильный

    При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой.

    Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба, которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу.

    Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди.

    В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше.

    Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

    Какой провод, кабель выбрать для прокладки проводки (моножилу или многожильный)

    Медь или алюминий

    В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот.

    Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться.

    Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…».

    Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал.

    Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5 мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.

    Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

    Зачем производится расчет

    Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.

    Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

    Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение, не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

    Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.

    Что нужно знать

    Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.

    Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.

    Таблица потребляемой мощности/силы тока бытовыми электроприборами


    ЭлектроприборПотребляемая мощность, ВтСила тока, А
    Стиральная машина2000 – 25009,0 – 11,4
    Джакузи2000 – 25009,0 – 11,4
    Электроподогрев пола800 – 14003,6 – 6,4
    Стационарная электрическая плита4500 – 850020,5 – 38,6
    СВЧ печь900 – 13004,1 – 5,9
    Посудомоечная машина2000 – 25009,0 – 11,4
    Морозильники, холодильники140 – 3000,6 – 1,4
    Мясорубка с электроприводом1100 – 12005,0 – 5,5
    Электрочайник1850 – 20008,4 – 9,0
    Электрическая кофеварка630 – 12003,0 – 5,5
    Соковыжималка240 – 3601,1 – 1,6
    Тостер640 – 11002,9 – 5,0
    Миксер250 – 4001,1 – 1,8
    Фен400 – 16001,8 – 7,3
    Утюг900 –17004,1 – 7,7
    Пылесос680 – 14003,1 – 6,4
    Вентилятор250 – 4001,0 – 1,8
    Телевизор125 – 1800,6 – 0,8
    Радиоаппаратура70 – 1000,3 – 0,5
    Приборы освещения20 – 1000,1 – 0,4

    После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:

    1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

    Что нужно знать для правильного выбора провода?

    расчет силы тока для однофазной сети

    где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
    U — напряжение сети, В;
    КИ= 0.75 — коэффициент одновременности;
    cos для бытовых электроприборов- для бытовых электроприборов.
    2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

    Что нужно знать для правильного выбора провода?

    расчет силы тока для трехфазной сети

    Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2.

    Какой провод лучше использовать

    На сегодняшний день для монтажа, как открытой электропроводки, так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода.

      Медь, по сравнению с алюминием, более эффективна:
    • она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;
    • меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
    • проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

    Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Стоимость их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода по стоимости дороже все же они являются более распространенными и популярными в использовании чем алюминиевые.

    Расчет сечения медных проводов и кабелей

    Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.

    Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.

    В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

    Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.

    Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.

    Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.

    Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.

    При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

    Выбор сечения кабеля по мощности

    Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.

    Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.

    Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.

    Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.

    Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.

    Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.

    Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.

    Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

    Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:

    Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке

    С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

    Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных.

    Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.

    А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

    Общепринятые сечения для проводки в квартире

    Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства.

    Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.

    Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

    Выбор сечения провода исходя из количества потребителей

    О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, проброшенный во все комнаты, от которого идут отводы.

    Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

    Выбор сечения провода исходя из количества коммуникаций в доме (квартире) (типовые схемы проводки)

    Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

    Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

    В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по-другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).

    Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую сторону допустимы).

    Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:

    U = ((p l) / S) I

      где:
    • U — напряжение постоянного тока, В
    • p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
    • l — длина провода, м
    • S — площадь поперечного сечения, мм2
    • I — сила тока, А

    Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подстановки, или с помощью простейших арифметических действий над данным уравнением.

    Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице.

    Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

    Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке.

    Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей.

    Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

    Что необходимо для расчёта по нагрузке

    Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго.

    Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть.

    Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:

    Для однофазной сети напряжением 220 В:

    Сила тока для однофазной сети напряжением 220 В

      Где:
    • Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
    • U — напряжение сети, В;
    • COSφ — коэффициент мощности.

    Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

    Сила тока для трехфазной сети напряжением 380 В

    Наименование прибораПримерная мощность, Вт
    LCD-телевизор140-300
    Холодильник300-800
    Пылесос800-2000
    Компьютер300-800
    Электрочайник1000-2000
    Кондиционер1000-3000
    Освещение300-1500
    Микроволновая печь1500-2200

    Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля.

    Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А.
    Сечение токо-
    проводящих
    жил, мм
    Медные жилы проводов и кабелей
    Напряжение 220ВНапряжение 380В
    Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
    1,5194,11610,5
    2,5275,92516,5
    4388,33019,8
    64610,14026,4
    107015,45033
    168518,77549,5
    2511525,39059,4
    3513529,711575,9
    5017538,514595,7
    7021547,3180118,8
    9526057,2220145,2
    12030066260171,6

    Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

    Сечение токо-
    проводящих
    жил, мм
    Алюминиевые жилы проводов и кабелей
    Напряжение 220ВНапряжение 380В
    Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
    2,5204,41912,5
    4286,12315,1
    6367,93019,8
    1050113925,7
    166013,25536,3
    258518,77046,2
    35100228556,1
    5013529,711072,6
    7016536,314092,4
    9520044170112,2
    12023050,6200132

    Расчёт для помещений

    Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться.

    Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

    Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто.

    Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток.

    Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора!

      Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:
    1. ППВ — медный плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
    2. АППВ — алюминиевый плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
    3. ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой проводки;
    4. ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, гибкий, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
    5. ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
    6. ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлорид) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы расположены в одной плоскости).
    AuthorsАвтор:
    Сергей Владимирович, инженер-электрик.
    Подробнее об авторе.

    Как найти подходящий размер кабеля и провода?

    Как определить правильный размер провода и кабеля для монтажа электропроводки?

    Падение напряжения в кабелях

    Мы знаем, что все проводники и кабели (кроме сверхпроводника) имеют некоторое сопротивление.

    Это сопротивление прямо пропорционально длине и обратно пропорционально диаметру проводника, т. Е.

    R ∝ L / a … [Законы сопротивления R = ρ (L / a)]

    Всякий раз, когда ток проходит через проводник в этом проводнике происходит падение напряжения.Как правило, падение напряжения может пренебречь для проводников небольшой длины, но в случае проводников меньшего диаметра и проводников большой длины мы должны учитывать значительные падения напряжения для правильной установки электропроводки и будущего управления нагрузкой.

    Согласно правилу IEEE B-23 , в любой точке между клеммой источника питания и установкой, падение напряжения не должно превышать 2,5% от предоставленного (питающего) напряжения .

    How to Find The Suitable Size of Cable & Wire for Electrical Wiring Installation (Solved Examples in British and SI System) How to Find The Suitable Size of Cable & Wire for Electrical Wiring Installation (Solved Examples in British and SI System)

    Пример:

    , если напряжение питания составляет 220 В переменного тока, то значение допустимого падения напряжения должно быть;

    • Допустимое падение напряжения = 220 x (2.5/100) = 5,5 В

    В цепях электропроводки также могут возникать падения напряжения от распределительной платы к разным подсистемам и конечным подсетям, но для подсхем и конечных подсхем значение падения напряжения должно быть половиной этого допустимого падения напряжения (т.е. 2,75 В при 5,5 В, как рассчитано выше)

    Обычно падение напряжения в таблицах описывается в Ампер на метр (А / м) , например Каково будет падение напряжения в однометровом кабеле, по которому проходит один ток Ампера?

    Существует два метода определения падения напряжения в кабеле , которые мы обсудим ниже.

    В SI ( Международная система и метрическая система ) падение напряжения описывается ампер на метр (А / м) .

    В FPS (система фунт-фут) падение напряжения описывается на основе длины, которая составляет 100 футов.

    • Обновление : теперь вы также можете использовать следующие электрические калькуляторы, чтобы найти падение напряжения и размер провода в американской системе измерения проволоки .
    1. Калькулятор размеров электрических проводов и кабелей (медь и алюминий)
    2. Калькулятор размеров проводов и кабелей в AWG
    3. Калькулятор падения напряжения в проводе и кабеле

    Таблицы и диаграммы для правильного кабеля и провода Размеры

    Ниже приведены важные таблицы, которые вы должны соблюдать для определения правильного размера кабеля для монтажа электропроводки.

    Нажмите, чтобы увеличить
    Table-1-current-rating-of-Copper-cables-at-86F-or-30C Table-1-current-rating-of-Copper-cables-at-86F-or-30C

    Нажмите, чтобы увеличить

    Table-Chart-current-rating-of-flexible-cords-Copper-cables-at-86F-30C Table-Chart-current-rating-of-flexible-cords-Copper-cables-at-86F-30C Нажмите, чтобы увеличить

    How to Find The Suitable Size of Cable & Wire for Electrical Wiring Installation (Solved Examples in British and SI System) How to Find The Suitable Size of Cable & Wire for Electrical Wiring Installation (Solved Examples in British and SI System)

    Нажмите, чтобы увеличить

    How to Find The Suitable Size of Cable & Wire How to Find The Suitable Size of Cable & Wire Нажмите, чтобы увеличить

    Table-Cable-Size-Current-Rating-with-voltage-drop-Metric-Decimal-SI-System Table-Cable-Size-Current-Rating-with-voltage-drop-Metric-Decimal-SI-System

    Как найти падение напряжения в кабеле?

    Чтобы найти падение напряжения в кабеле, выполните простые шаги, приведенные ниже.

    • Прежде всего, найдите максимально допустимое падение напряжения
    • Теперь, найдите ток нагрузки
    • Теперь, в соответствии с током нагрузки, выберите подходящий кабель (какой ток должен быть ближайшим к расчетному току нагрузки) из таблицы 1.
    • Из таблицы 1 найдите падение напряжения в метрах или 100 футах (какую систему вы предпочитаете) в соответствии с ее номинальным током

    (будьте спокойны :), мы будем использовать как методы, так и систему для обнаружения падений напряжения (в метрах и 100 футах). ) в нашем решенном примере на всю электромонтажную проводку).

    • Теперь вычислите падение напряжения для фактической длины проводной цепи в соответствии с ее номинальным током с помощью , следуя формулам .

    (Фактическая длина цепи x падение напряжения на 1 м) / 100 ->, чтобы найти падение напряжения на метр.
    (фактическая длина цепи x падение напряжения на 100 футов) / 100—> чтобы найти падение напряжения на 100 футов.

    • Теперь умножьте это расчетное значение падения напряжения на коэффициент нагрузки где;

    Коэффициент нагрузки = ток нагрузки, принимаемый кабелем / номинальный ток кабеля, указанный в таблице.

    • Это значение падения напряжения в кабелях при прохождении через него тока нагрузки.
    • Если рассчитанное значение падения напряжения меньше, чем значение, рассчитанное на этапе (1) (Максимально допустимое падение напряжения), то размер выбранного кабеля является правильным
    • Если рассчитанное значение падения напряжения больше, чем рассчитанное значение на этапе (1) (Максимально допустимое падение напряжения), затем рассчитайте падение напряжения для следующего (большего по размеру) кабеля и т. д. до тех пор, пока расчетное значение падения напряжения не станет меньше максимально допустимого падения напряжения, рассчитанного на этапе (1).

    Похожие сообщения:

    Как определить правильный размер кабеля и провода для данной нагрузки?

    Ниже приведены примеры, показывающие, как найти правильный размер кабеля для данной нагрузки.

    Для данной нагрузки, размер кабеля может быть найден с помощью разных таблиц, но мы должны помнить и следовать правилам падения напряжения.

    Определяя размер кабеля для данной нагрузки, примите во внимание следующие правила.

    Для данной нагрузки, кроме известного значения тока, должен быть дополнительный объем тока на 20% для дополнительных, будущих или аварийных нужд.

    От счетчика электроэнергии до распределительной платы падение напряжения должно составлять , 1,25%, , а для конечной подсхемы падение напряжения не должно превышать , 2,5%, от напряжения питания.

    Учитывайте изменение температуры, при необходимости используйте температурный коэффициент (Таблица 3)

    Также учитывайте коэффициент нагрузки при определении размера кабеля

    При определении размера кабеля учитывайте систему электропроводки, т.е. в открытой системе электропроводки, температура будет низкой, но в кабелепроводе температура повышается из-за отсутствия воздуха.

    Похожие сообщения:

    Решенные примеры правильного размера провода и кабеля

    Ниже приведены примеры определения правильного размера кабелей для монтажа электропроводки, которые помогут легко понять метод «как определить правильный размер кабеля для данной нагрузки ».

    Пример 1 ……. (британская / английская система)

    Для монтажа электропроводки в здании общая нагрузка составляет 4.5 кВт и общая длина кабеля от счетчика электроэнергии до распределительной платы подсхемы составляет 35 футов. Напряжение питания составляет 220 В, а температура составляет 40 ° C (104 ° F). Найдите наиболее подходящий размер кабеля от счетчика электроэнергии до подсхемы, если проводка установлена ​​в кабелепроводах.

    Решение: -

    • Общая нагрузка = 4,5 кВт = 4,5 х 1000 Вт = 4500 Вт
    • Дополнительная нагрузка 20% = 4500 х (20/100) = 900 Вт
    • Общая нагрузка = 4500 Вт + 900 Вт = 5400 Вт
    • Общий ток = I = P / V = ​​5400 Вт / 220 В = 24.5A

    Теперь выберите размер кабеля для тока нагрузки 24,5A (из таблицы 1), который равен 7 / 0,036 (28 ампер), это означает, что мы можем использовать кабель 7 / 0,036 в соответствии с таблицей 1.

    Теперь проверьте выбранный (7 / 0,036) кабель с температурным коэффициентом в таблице 3, поэтому температурный коэффициент составляет 0,94 (в таблице 3) при 40 ° C (104 ° F), а токоподъемность (7 / 0,036) составляет 28А, поэтому пропускная способность этого кабеля при 40 ° C (104 ° F) будет равна;

    Номинальный ток при 40 ° C (104 ° F) = 28 x 0.94 = 26,32 амп.

    Так как расчетное значение ( 26,32 Ампер ) при 40 ° C ( 104 ° F ) меньше, чем токоподъемность кабеля (7 / 0,036), которая составляет 28A , поэтому этот размер кабеля ( 7 / 0,036 ) также подходит по температуре.

    Теперь найдите падение напряжения на 100 футов для этого (7 / 0,036) кабеля из Таблица 4 , что составляет 7 В , но в нашем случае длина кабеля составляет 35 футов.Следовательно, падение напряжения на 35-футовом кабеле будет;

    Фактическое падение напряжения на 35 футов = (7 x 35/100) x (24,5 / 28) = 2,1 В

    А Допустимое падение напряжения = (2,5 х 220) / 100 = 5,5 В

    Здесь Фактическое падение напряжения (2,1 В) меньше, чем максимально допустимое падение напряжения 5,5 В. Следовательно, подходящий и наиболее подходящий размер кабеля (7 / 0,036) для данной заданной нагрузки для монтажа электропроводки.

    Пример 2 ……. (СИ / Метрическая / Десятичная система)

    Какой тип и размер кабеля подходит для данной ситуации

    Нагрузка = 5.8 кВт

    В = 230 В AV

    Длина цепи = 35 метров

    Температура = 35 ° C (95 ° F)

    Решение: -

    Нагрузка = 5,8 кВт = 5800 Вт

    Напряжение = 230 В

    Ток = I = P / V = ​​5800/230 = 25.2A

    20% дополнительный ток нагрузки = (20/100) x 5.2A = 5A

    Общий ток нагрузки = 25.2A + 5A = 30.2A

    Теперь выберите размер кабеля для тока нагрузки 30.2A (из Таблицы 1), который равен 7 / 1,04 (31 Ампер), это означает, что мы можем использовать кабель 7 / 0,036 в соответствии с таблицей , таблица 1 .

    Теперь проверьте выбранный (7 / 1,04) кабель с температурным коэффициентом в Таблице 3, поэтому температурный коэффициент составляет 0,97 (в таблице 3) при 35 ° C (95 ° F), а допустимая нагрузка по току (7 / 1,04) составляет 31A, следовательно, токонесущая способность этого кабеля при 40 ° C (104 ° F) будет;

    Номинальный ток при 35 ° C (95 ° F) = 31 х 0,97 = 30 ампер.

    Так как расчетное значение (30 А) при 35 ° C (95 ° F) меньше значения допустимой нагрузки по току (7/1).04) кабель, который является 31A, поэтому этот размер кабеля (7 / 1,04) также подходит по температуре.

    Теперь найдите падение напряжения на амперметр для этого (7 / 1,04) кабеля из (Таблица 5), которое составляет 7 мВ, но в нашем случае длина кабеля составляет 35 метров. Следовательно, падение напряжения для 35-метрового кабеля будет:

    Фактическое падение напряжения для 35-метрового =

    = мВ x I x L

    (7/1000) x 30 × 35 = 7,6 В

    А Допустимое падение напряжения = (2.5 x 230) / 100 = 5,75 В

    Здесь фактическое падение напряжения (7,35 В) больше, чем максимально допустимое падение напряжения 5,75 В. Следовательно, этот размер кабеля не подходит для данной нагрузки. Поэтому мы выберем следующий размер выбранного кабеля (7 / 1,04), который равен 7 / 1,35, и снова найдем падение напряжения. Согласно таблице (5) номинальный ток 7 / 1,35 составляет 40 ампер, а падение напряжения на амперметр составляет 4,1 мВ (см. Таблицу (5)). Таким образом, фактическое падение напряжения для 35-метрового кабеля будет;

    Фактическое падение напряжения на 35 м =

    = мВ x I x L

    (4.1/1000) x 40 × 35 = 7,35 В = 5,74 В

    Это падение меньше, чем максимально допустимое падение напряжения. Так что это наиболее подходящий и подходящий кабель или провод размером .

    Пример 3

    В здании подключены следующие нагрузки: -

    Подсистема 1

    • 2 лампы каждая на 1000 Вт и
    • 4 вентилятора каждая 80 Вт
    • 2 ТВ каждая мощностью 120 Вт

    Подсистема 2

    • 6 Лампы каждая по 80 Вт и
    • 5 розеток каждая по 100 Вт
    • 4 лампы каждая по 800 Вт

    Если напряжение питания 230 В переменного тока, то рассчитывают ток цепи и Размер кабеля для каждой подсхемы ?

    Решение: -

    Общая нагрузка подсхемы 1

    = (2 x 1000) + (4 x 80) + (2 × 120)

    = 2000 Вт + 320 Вт + 240 Вт = 2560 Вт

    Ток для подсхемы 1 = I = P / V = ​​2560/230 = 11.1A

    Общая нагрузка подсхемы 2

    = (6 x 80) + (5 x 100) + (4 x 800)

    = 480 Вт + 500 Вт + 3200 Вт = 4180 Вт

    Ток для подчиненного блока -Схема 2 = I = P / V = ​​4180/230 = 18.1A

    Следовательно, Рекомендуется кабель для подсхемы 1 = 3 / .029 ”( 13 Amp ) или 1 / 1,38 мм ( 13 Amp )

    Рекомендуемый кабель для подсхемы 2 = 7 /.029 ”( 21 Ампер ) или 7 / 0,85 мм (24 Ампер)

    Общий ток, потребляемый обеими подсхемами = 11,1A + 18,1A = 29,27 A

    Так что кабель рекомендуется для основного -Circuit = 7 / .044 ”(34 Amp) или 7 / 1.04 мм (31 Amp )

    Пример 4

    A 10H.P (7,46 кВт) трехфазный короткозамкнутый асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором Непрерывная номинальная мощность при пуске Star-Delta подключается через источник питания 400 В тремя одножильными ПВХ-кабелями, проложенными в кабеле от 250 футов (76.2м) от платы предохранителей многоходового распределения. Его ток полной нагрузки составляет 19А. Средняя летняя температура в электропроводке составляет 35 ° C (95 ° F). Рассчитать размер кабеля для двигателя?

    Решение: -

    • Нагрузка двигателя = 10H.P = 10 x 746 = 7460W * (1H.P = 746W)
    • Напряжение питания = 400 В (3-фазный)
    • Длина кабеля = 250 футов (76,2 м)
    • Ток полной нагрузки двигателя = 19A
    • Температурный коэффициент для 35 ° C (95 ° F) = 0.97 (из таблицы 3)

    Теперь выберите размер кабеля для тока двигателя при полной нагрузке 19 А (из таблицы 4), который составляет 7 / 0,36 ”(23 Ампер) * (помните, что это трехфазная система, т.е. 3 кабель) и падение напряжения составляет 5,3 В на 100 футов. Это означает, что мы можем использовать кабель 7 / 0.036 в соответствии с таблицей (4).

    Теперь проверьте выбранный (7 / 0,036) кабель с температурным коэффициентом в таблице (3), поэтому температурный коэффициент составляет 0,97 (в таблице 3) при 35 ° C (95 ° F) и допустимая нагрузка по току (7 / 0,036). ”) Составляет 23 А, следовательно, токоподъемность этого кабеля при 40 ° C (104 ° F) будет:

    Номинальный ток при 40 ° C (104 ° F) = 23 x 0.97 = 22,31 Амп.

    Так как расчетное значение (22,31 А) при 35 ° C (95 ° F) меньше значения пропускной способности по току (7 / 0,036) кабеля, который составляет 23 А, следовательно, этот размер кабеля (7 / 0,036) также подходит в отношении температуры.

    Коэффициент нагрузки = 19/23 = 0,826

    Теперь найдите падение напряжения на 100 футов для этого (7 / 0,036) кабеля из таблицы (4), которое составляет 5,3 В, но в нашем случае длина кабеля составляет 250 ноги. Таким образом, падение напряжения на 250 футов кабеля будет;

    Фактическое падение напряжения для 250 футов = (5.3 x 250/100) x 0,826 = 10,94 В

    А максимально Допустимое падение напряжения = (2,5 / 100) x 400 В = 10 В

    Здесь фактическое падение напряжения (10,94 В) больше, чем у максимально допустимое падение напряжения 10В. Следовательно, этот размер кабеля не подходит для данной нагрузки. Поэтому мы выберем следующий размер выбранного кабеля (7 / 0,036), который равен 7 / 0,044, и снова найдем падение напряжения. В соответствии с таблицей (4) текущий рейтинг 7 / 0,044 составляет 28 ампер, а падение напряжения на 100 футов составляет 4.1 В (см. Таблицу 4). Следовательно, фактическое падение напряжения на 250-футовом кабеле будет;

    Фактическое падение напряжения на 250 футов =

    = Вольт на 100 футов x длина кабеля x коэффициент нагрузки

    (4.1 / 100) x 250 x 0,826 = 8,46 В

    А Максимально допустимое падение напряжения = (2,5 / 100) x 400 В = 10 В

    Фактическое падение напряжения меньше, чем максимально допустимое падение напряжения. Так что это наиболее подходящий и подходящий размер кабеля для монтажа электропроводки в данной ситуации.

    Похожие сообщения:

    .2 несет ток 10 А. Сколько электронов проходит через данное сечение провода за одну секунду?
    физика
    Наука
    • Анатомия и физиология
    • астрономия
    • астрофизика
    • Биология
    • Химия
    • наука о планете Земля
    • Наука об окружающей среде
    .
    Расчет минимальных уровней тока короткого замыкания

    Если защитное устройство в цепи предназначено только для защиты от коротких замыканий, важно, чтобы оно работало с уверенностью при минимально возможном уровне тока короткого замыкания, который может возникнуть в цепи

    Как правило, в цепях низкого напряжения одно защитное устройство защищает от всех уровней тока, от порога перегрузки до максимальной номинальной отключающей способности тока короткого замыкания устройства.Защитное устройство должно работать в течение максимального времени, чтобы обеспечить безопасность людей и цепей, на весь ток короткого замыкания или ток повреждения, которые могут возникнуть. Чтобы проверить это поведение, расчет минимального тока короткого замыкания или тока повреждения является обязательным.

    Кроме того, в некоторых случаях используются защитные устройства от перегрузки и отдельные защитные устройства от короткого замыкания.

    Примеры таких договоренностей

    Рисунок G43 - Рисунок G45 показывает некоторые общие схемы, в которых защита от перегрузки и короткого замыкания достигается отдельными устройствами.

    Рис. G43 - Цепь, защищенная предохранителями aM

    Рис. G44 - Цепь, защищенная автоматическим выключателем без теплового реле перегрузки

    Рис. G45 - Автоматический выключатель D обеспечивает защиту от коротких замыканий вплоть до нагрузки

    Как показано в Рисунок G43 и Рисунок G44, наиболее распространенные схемы с использованием отдельных устройств управления и защиты двигателей.

    Рисунок G45 представляет собой отступление от основных правил защиты и обычно используется в цепях шинопроводов (шинопроводных системах), световых шинах и т. Д.

    Переменная скорость привода

    На рисунке G46 показаны функции, предоставляемые приводом с регулируемой скоростью, и при необходимости некоторые дополнительные функции, предоставляемые такими устройствами, как автоматический выключатель, тепловое реле, УЗО.

    Рис. G46 - Обеспечение защиты для применений с изменяемой скоростью

    Предусмотренная защита Защита обычно обеспечивается приводом с регулируемой скоростью Дополнительная защита, если не обеспечивается приводом с регулируемой скоростью
    Кабельная перегрузка Да CB / Тепловое реле
    Перегрузка двигателя Да CB / Тепловое реле
    Короткое замыкание вниз по течению Да
    Перегрузка привода с переменной скоростью Да
    перенапряжения Да
    Пониженное напряжение Да
    Потеря фазы Да
    Восходящее короткое замыкание выключатель

    (отключение при коротком замыкании)

    Внутренняя ошибка выключатель

    (отключение при коротком замыкании и перегрузке)

    замыкание на землю в нисходящем направлении (косвенный контакт) (самозащита) УЗО ≥ 300 мА или CB в системе заземления TN
    Ошибка прямого контакта УЗО ≤ 30 мА

    Условия, которые должны быть выполнены

    Защитное устройство должно выполнять:

    • Установка мгновенного отключения Im мин. для выключателя
    • Ток плавления Ia мин. для плавкого предохранителя

    Защитное устройство должно поэтому удовлетворять двум следующим условиям:

    • Его отключающая способность должна быть больше, чем Isc, 3-фазный ток короткого замыкания в точке установки
    • Устранение минимального тока короткого замыкания, возможного в цепи, за время tc, совместимое с тепловыми ограничениями проводников цепи:
    T с ≤ К 2 S 2 я s с м я N 2 {\ displaystyle tc \ leq {\ frac {k ^ {2} S ^ {2}} {Isc_ {min} \, ^ {2}}}} (действует в течение tc <5 секунд)

    , где S - площадь поперечного сечения кабеля, k - коэффициент, зависящий от материала проводника кабеля, изоляционного материала и начальной температуры.

    Пример: для медного сшитого полиэтилена, начальная температура 90 ° C, k = 143 (см. IEC60364-4-43 § 434.3.2 в таблице 43A и Рисунок G52).

    Сравнение кривой характеристик срабатывания или плавления защитных устройств с предельными кривыми теплового ограничения для проводника показывает, что это условие выполняется, если:

    • Isc (мин)> Im (уровень тока уставки срабатывания выключателя с мгновенной или кратковременной задержкой), (см. Рис. G47)
    • Isc (мин)> Ia для защиты плавкими предохранителями.Значение тока Ia соответствует точке пересечения кривой плавкого предохранителя и кривой термического сопротивления кабеля (см. Рис. G48 и Рис. G49)
    {\displaystyle tc\leq {\frac {k^{2}S^{2}}{Isc_{min}\,^{2}}}}

    Рис. G47 - Защита автоматическим выключателем

    {\displaystyle tc\leq {\frac {k^{2}S^{2}}{Isc_{min}\,^{2}}}}

    Рис. G48 - Защита предохранителями типа М

    {\displaystyle tc\leq {\frac {k^{2}S^{2}}{Isc_{min}\,^{2}}}}

    Рис. G49 - Защита плавкими предохранителями типа gG

    Практический метод расчета Lmax

    На практике это означает, что длина цепи ниже по потоку от защитного устройства не должна превышать расчетную максимальную длину: L м Икс знак равно 0.8 U S п час 2 ρ я м {\ displaystyle L_ {max} = {\ frac {0.8 \ U \ S_ {ph}} {2 \ rho I_ {m}}}}

    Необходимо проверить ограничивающее влияние полного сопротивления проводников с длинной цепью на величину токов короткого замыкания и соответственно ограничить длину цепи.

    Для защиты людей (защита от неисправностей или косвенные контакты) методы расчета максимальной длины цепи представлены в главе F для систем TN и IT (вторая неисправность).

    Два других случая рассматриваются ниже для межфазных и межфазных коротких замыканий.

    1 - Расчет L max для 3-фазной 3-проводной цепи

    Минимальный ток короткого замыкания будет происходить, когда двухфазные провода замкнуты на удаленном конце цепи (см. Рис. G50).

    {\displaystyle L_{max}={\frac {0.8\ U\ S_{ph}}{2\rho I_{m}}}}

    Рис. G50 - Определение L для 3-фазной 3-проводной цепи

    Используя «традиционный метод», напряжение в точке защиты P принимается равным 80% от номинального напряжения во время короткого замыкания, так что 0,8 U = Isc Zd, где:

    Zd = сопротивление контура замыкания
    Isc = ток короткого замыкания (ph / ph)
    U = номинальное напряжение между фазами

    Для кабелей ≤ 120 мм 2 реактивным сопротивлением можно пренебречь, так что Z d знак равно ρ 2 L S п час {\ displaystyle Zd = \ rho {\ frac {2L} {Sph}}} [1]

    где:

    ρ = удельное сопротивление материала проводника при средней температуре во время короткого замыкания,
    Sph = c.Южная Австралия фазового проводника в мм 2
    L = длина в метрах

    Условием защиты кабеля является Im ≤ Isc с Im = ток отключения, который гарантирует мгновенную работу выключателя.

    Это приводит к я м ≤ 0.8 U Z d {\ displaystyle Im \ leq {\ frac {0.8U} {Zd}}} который дает L ≤ 0.8 U S п час 2 ρ я м {\ displaystyle L \ leq {\ frac {0.8 \ U \ S_ {ph}} {2 \ rho I_ {m}}}}

    Для проводников аналогичной природы U и ρ являются постоянными (U = 400 В для межфазного замыкания, ρ = 0,023 Ом · мм² / м [2] для медных проводников), поэтому можно написать верхнюю формулу так как:

    L м Икс знак равно К S п час я м {\ displaystyle L_ {max} = {\ frac {k \ S_ {ph}} {I_ {m}}}}

    с Lmax = максимальная длина цепи в метрах

    Для промышленных автоматических выключателей (IEC 60947-2) значение Im дано с допуском ± 20%, поэтому Lmax следует рассчитать для Im + 20% (наихудший случай).

    Значения коэффициента

    k приведены в следующей таблице для медных кабелей с учетом этих 20% и как функция поперечного сечения для Sph> 120 мм² [1]

    Сечение (мм 2 ) ≤ 120 150 185 240 300
    к (для 400 В) 5800 5040 4830 4640 4460

    2 - Расчет L max для 3-фазной 4-проводной цепи 230/400 В

    Минимальное значение Isc возникает, когда короткое замыкание происходит между фазным проводником и нейтралью в конце цепи.

    Требуется расчет, аналогичный приведенному выше в примере 1, но для однофазного повреждения (230 В).

    • If Sn (нейтральное сечение) = Sph

    Lmax = k Sph / Im с k, рассчитанным для 230 В, как показано в таблице ниже

    Сечение (мм 2 ) ≤ 120 150 185 240 300
    к (для 230 В) 3333 2898 2777 2668 2565
    • Если Sn (нейтральное сечение) 2 )

    L м Икс знак равно 6666 S п час я м 1 1 + м {\ displaystyle L_ {max} = 6666 {\ frac {Sph} {Im}} {\ frac {1} {1 + m}}}

    м знак равно S п час S N {\ displaystyle m = {\ frac {Sph} {Sn}}}

    Табличные значения для Lmax

    На основе практического метода расчета, подробно описанного в предыдущем абзаце, можно подготовить предварительно рассчитанные таблицы.

    На практике таблицы Рис. F25 - Рис. F28, уже использованные в главе Защита от поражения электрическим током и поражения электрическим током для расчета замыкания на землю, также могут использоваться здесь, но с применением поправочных коэффициентов в Рис. G51 ниже, чтобы получить значение Lmax, относящееся к межфазным или межфазным коротким замыканиям.

    Примечание : для алюминиевых проводников полученные длины необходимо снова умножить на 0,62.

    Рис.G51 - поправочный коэффициент, применяемый к длинам, полученным из Рис. F25 - Рис. F28, для получения Lmax с учетом межфазных или межфазных коротких замыканий

    Деталь схемы
    3-фазная 3-проводная цепь 400 В или 1-фазная 2-проводная цепь 400 В (без нейтрали) 1,73
    1-фазная 2-проводная (фаза и нейтраль) цепь 230 В 1
    3-фазная 4-проводная цепь 230/400 В или 2-фазная 3-проводная цепь 230/400 В (i.е с нейтральным) Sph / S нейтральный = 1 1
    Sph / S нейтральный = 2 0,67

    Примеры

    Пример 1

    В 3-фазной 3-проводной установке 400 В защита от короткого замыкания двигателя 22 кВт (50 А) обеспечивается магнитным выключателем типа GV4L, мгновенное отключение по току короткого замыкания установлено на 700 А (точность ± 20%), т. е. в худшем случае для отключения потребуется 700 x 1,2 = 840 А.

    Кабель с.с.а. = 10 мм², а материал проводника - медь.

    В Рис. F25 столбец Im = 700 A пересекает строку c.s.a. = 10 мм² при значении для Lmax 48 м. Рис. G51 дает коэффициент 1,73 для применения к этому значению для 3-фазной 3-проводной цепи (без нейтрали). Таким образом, автоматический выключатель защищает кабель от коротких замыканий при условии, что его длина не превышает 48 x 1,73 = 83 метра.

    Пример 2

    В цепи 3L + N 400 В защита обеспечивается автоматическим выключателем 220 A типа NSX250N с микрологическим 2-х расцепителем с мгновенной защитой от короткого замыкания, установленной на 3000 А (± 20%), т.е.е. наихудший случай 3600 А, чтобы быть уверенным в отключении.

    Кабель с.с.а. = 120 мм², а материал проводника - алюминий.

    В Рис. F25 столбец Im = 3200 A (первое значение> 3000 A, так как в таблице уже учитывается + 20% для Im при расчете) пересекает строку c.s.a. = 120 мм² при значении Lmax 125 м Будучи 3-фазным 4-проводным контуром 400 В (с нейтралью), поправочный коэффициент из Рис. G51, который следует применить, равен 1. В дополнение, поскольку проводник выполнен из алюминия, коэффициент 0 1 2 Для к.с.а. > 120 мм 2 , сопротивление, рассчитанное для проводников, должно быть увеличено, чтобы учесть неоднородную плотность тока в проводнике (из-за эффектов "скина" и "близости"). Подходящие значения следующие:

    • 150 мм 2 : R + 15%
    • 185 мм 2 : R + 20%
    • 240 мм 2 : R + 25%
    • 300 мм 2 : R + 30%
  • ^ Удельное сопротивление для медных кабелей EPR / XLPE при пропускании тока короткого замыкания, например, для максимальной температуры, которую они могут выдержать = 90 ° C (см. Рисунок G37).
  • ,

    Крестовый продукт

    Вектор имеет величину , величину (как долго) и направление :

    Два вектора можно умножить на , используя « Cross Product » (также см. Dot Product)

    Скрещенное произведение a × b двух векторов - это другой вектор , который находится под прямым углом к ​​обоим:

    И все это происходит в трех измерениях!

    Величина (длина) перекрестного произведения равна площади параллелограмма с векторами a и b для сторон:

    Посмотрите, как это меняется под разными углами:

    Крест продукт ( синий ):

    • нулевой длины, когда векторы a и b указывают в одном или противоположном направлении
    • достигает максимальной длины, когда векторы a и b находятся под прямым углом

    И это может указывать так или иначе!

    Итак, как мы можем рассчитать это?

    Расчет

    Мы можем рассчитать Крестовый продукт следующим образом:

    a × b = | a | | б | грех (θ) n

    • | a | это величина (длина) вектора
    • | б | это величина (длина) вектора b
    • θ - угол между a и b
    • n - единичный вектор под прямым углом к ​​ a и b

    Таким образом, длина составляет : длина a в раз больше длины b раз больше синуса угла между a и b ,

    Затем мы умножаем на вектор n , чтобы он направлялся в правильном направлении (под прямым углом к ​​ a и b ).

    ИЛИ мы можем рассчитать так:

    Когда a и b начнутся в исходной точке (0,0,0), перекрестный продукт закончится в:

    • c x = a y b z - a z b y
    • c y = a z b x - a x b z
    • c z = a x b y - a y b x

    Пример: перекрестное произведение a = (2,3,4) и b = (5,6,7)

    • c x = a y b z - a z b y = 3 × 7 - 4 × 6 = −3
    • c y = a z b x - a x b z = 4 × 5 - 2 × 7 = 6
    • c z = a x b y - a y b x = 2 × 6 - 3 × 5 = −3

    Ответ: a × b = (−3,6, −3)

    В каком направлении?

    Перекрестное произведение может указывать в совершенно противоположном направлении и при этом находиться под прямым углом к ​​двум другим векторам, поэтому мы имеем:

    "Правило правой руки"

    Правой рукой наведите указательный палец вдоль вектора a , а средний палец - на вектор b : перекрестное произведение идет в направлении большого пальца.

    Dot Product

    Перекрестное произведение дает векторное ответ, и иногда его называют векторным продуктом .

    Но есть также Dot Product, который дает скаляр (обычное число) и иногда называется скалярным продуктом .

    Вопрос: Что вы получаете, когда скрещиваете банана со слоном?

    Ответ: | слон | | банан | грех (θ) n

    ,

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о