Расчет сечения и подбор марки питающего провода: как правильно выбрать кабель для электропроводки

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

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

Таблица сечения алюминиевого кабеля

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 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.

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:

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.

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.

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.

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

Электроприбор	Потребляемая мощность, Вт	Сила тока, А
Стиральная машина	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Джакузи	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Электроподогрев пола	800 – 1400	3,6 – 6,4
Стационарная электрическая плита	4500 – 8500	20,5 – 38,6
СВЧ печь	900 – 1300	4,1 – 5,9
Посудомоечная машина	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Морозильники, холодильники	140 – 300	0,6 – 1,4
Мясорубка с электроприводом	1100 – 1200	5,0 – 5,5
Электрочайник	1850 – 2000	8,4 – 9,0
Электрическая кофеварка	630 – 1200	3,0 – 5,5
Соковыжималка	240 – 360	1,1 – 1,6
Тостер	640 – 1100	2,9 – 5,0
Миксер	250 – 400	1,1 – 1,8
Фен	400 – 1600	1,8 – 7,3
Утюг	900 –1700	4,1 – 7,7
Пылесос	680 – 1400	3,1 – 6,4
Вентилятор	250 – 400	1,0 – 1,8
Телевизор	125 – 180	0,6 – 0,8
Радиоаппаратура	70 – 100	0,3 – 0,5
Приборы освещения	20 – 100	0,1 – 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:

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:

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:

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.

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:

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

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

Наименование прибора	Примерная мощность, Вт
LCD-телевизор	140-300
Холодильник	300-800
Пылесос	800-2000
Компьютер	300-800
Электрочайник	1000-2000
Кондиционер	1000-3000
Освещение	300-1500
Микроволновая печь	1500-2200

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 220В		Напряжение 380В
	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	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66	260	171,6

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

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).

Автор:
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 .

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

Нажмите, чтобы увеличить

Нажмите, чтобы увеличить

Нажмите, чтобы увеличить

Нажмите, чтобы увеличить

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)

Рис. G47 — Защита автоматическим выключателем

Рис. G48 — Защита предохранителями типа М

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).

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

,