Как правильно рассчитать сечение кабеля по мощности нагрузки. Какие факторы нужно учитывать при выборе проводки. Почему важна длина кабеля. Онлайн калькулятор для точных расчетов.
Почему важен правильный расчет сечения кабеля
Выбор подходящего сечения кабеля крайне важен для безопасности и эффективности электропроводки. Недостаточное сечение может привести к следующим проблемам:
- Перегрев проводов и риск возникновения пожара
- Значительное падение напряжения, особенно на длинных участках
- Выход из строя подключенного оборудования
- Срабатывание автоматов защиты
При этом излишне большое сечение приводит к неоправданному удорожанию проводки. Поэтому так важно провести корректный расчет, учитывающий все факторы.
Основные параметры для расчета сечения кабеля
При выборе сечения кабеля необходимо учитывать следующие ключевые параметры:
- Суммарная мощность подключаемых потребителей
- Длина кабельной линии
- Материал жил (медь или алюминий)
- Тип тока (переменный или постоянный)
- Напряжение сети (220В или 380В)
Рассмотрим подробнее, как эти факторы влияют на выбор сечения.
Влияние мощности нагрузки на сечение кабеля
Чем выше суммарная мощность подключаемых потребителей, тем большее сечение требуется для кабеля. Это связано с тем, что по закону Джоуля-Ленца, мощность тепловых потерь в проводнике пропорциональна квадрату силы тока:
P = I² * R
Где:
- P — мощность тепловых потерь
- I — сила тока
- R — сопротивление проводника
При увеличении мощности нагрузки возрастает сила тока, а значит и тепловыделение. Чтобы не допустить перегрева, необходимо увеличивать сечение проводника, снижая его сопротивление.
Зависимость сечения от длины кабеля
Длина кабельной линии значительно влияет на выбор сечения, особенно при большой протяженности. Это связано с двумя факторами:
- Падение напряжения на длинных участках
- Увеличение сопротивления проводника с ростом длины
При большой длине кабеля даже небольшое удельное сопротивление приводит к заметному общему сопротивлению линии. Это вызывает падение напряжения и увеличение тепловых потерь. Чтобы компенсировать этот эффект, на длинных участках требуется использовать кабель с большим сечением.
Расчет сечения кабеля по мощности: основные формулы
Для расчета минимально допустимого сечения кабеля по мощности нагрузки используются следующие формулы:
Для однофазной сети 220В:
S = (P * L) / (γ * U² * ΔU)
Для трехфазной сети 380В:
S = (√3 * P * L) / (γ * U² * ΔU)
Где:
- S — сечение кабеля (мм²)
- P — мощность нагрузки (Вт)
- L — длина кабеля (м)
- γ — удельная проводимость (для меди 57, для алюминия 34)
- U — напряжение сети (В)
- ΔU — допустимое падение напряжения (обычно 2-5%)
Онлайн калькулятор для расчета сечения кабеля
Для удобства расчетов можно воспользоваться онлайн калькулятором. Он учитывает все необходимые параметры и позволяет быстро подобрать оптимальное сечение кабеля.
Пример использования калькулятора:
- Введите суммарную мощность нагрузки
- Укажите длину кабельной линии
- Выберите материал жил (медь/алюминий)
- Укажите тип сети (220В/380В)
- Выберите способ прокладки
- Нажмите кнопку «Рассчитать»
Калькулятор выдаст рекомендуемое минимальное сечение кабеля с учетом всех введенных параметров.
Таблицы для быстрого подбора сечения кабеля
Для приблизительной оценки можно воспользоваться готовыми таблицами. Они позволяют быстро подобрать сечение по мощности нагрузки.
Пример таблицы для медного кабеля при 220В:
| Мощность, кВт | Сечение, мм² |
|---|---|
| До 2,2 | 1,5 |
| 2,2 — 3,7 | 2,5 |
| 3,7 — 5,5 | 4 |
| 5,5 — 7,5 | 6 |
Однако такие таблицы дают лишь ориентировочные значения. Для точного расчета лучше использовать формулы или онлайн калькулятор.
Особенности выбора сечения для разных типов нагрузки
При расчете сечения кабеля важно учитывать тип подключаемой нагрузки:
- Для осветительных цепей обычно достаточно сечения 1,5 мм²
- Для розеточных групп рекомендуется использовать минимум 2,5 мм²
- Для мощных потребителей (электроплита, бойлер) может потребоваться 4-6 мм²
- Для трехфазных потребителей расчет ведется по каждой фазе отдельно
Также нужно учитывать возможные пусковые токи у электродвигателей, которые могут в несколько раз превышать номинальные значения.
Запас по сечению: плюсы и минусы
При выборе сечения кабеля часто рекомендуют делать запас в 20-30%. Это имеет свои плюсы и минусы:
Преимущества запаса по сечению:
- Повышенная надежность и безопасность
- Меньший нагрев кабеля
- Возможность увеличения нагрузки в будущем
Недостатки:
- Удорожание проводки
- Сложности при монтаже из-за большего диаметра
Оптимальным решением будет небольшой запас в 10-15% от расчетного значения.
Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и току
Онлайн калькулятор считает сечение провода по току и мощности, так же по длине. Считает как алюминиевую проводку, так и силовые медные проводники. Делает подбор сечения (диаметра жилы) в зависимости от нагрузки. Не считает для 12в. Чтобы рассчитать, заполните все поля и сделайте выбор нужных параметров во всех выпадающих списках. Важно! Обращаем ваше внимание — расчеты данной программы по подбору кабелей, не являются прямым руководством к применению электрических проводников, с рассчитанной тут величиной площади сечения. Они являются лишь предварительным ориентиром к выбору сечения. Окончательный точный расчет по подбору сечения должен делать квалифицированный специалист, который сделает правильный выбор в каждом конкретном случае. Помните, при правильных расчетах вы получите результат для минимального сечения силовых кабелей. Превышать этот результат для расчетной электрической проводки, допускается.
ПУЭ таблица расчета сечения кабеля по мощности и току
Позволяет выбрать сечение по максимальному току и максимальной нагрузке.
для медных проводов:
для алюминиевых проводов:
Формула расчета сечения кабеля по мощности
Позволяет подобрать сечение по потребляемой мощности и напряжению.
Для однофазных электрических сетей (220 В):
I = (P × K и ) / (U × cos(φ) )
где:
- cos(φ) — для бытовых приборов, равняется 1
- U — фазовое напряжение, может колебаться в пределах от 210 V до 240 V
- I — сила тока
- P — суммарная мощность всех электрических приборов
- K и — коэффициент одновременности, для расчетов принимается значение 0,75
Для 380 в трехфазных сетях:
I = P / (√3 × U × cos(φ))
Где:
- Cos φ — угол сдвига фаз
- P — сумма мощности всех электроприборов
- I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения провода
- U — фазное напряжение, 220V
Расчет автомата по мощности и току
В таблице ниже указаны токи автомата по способу подключения в зависимости от напряжения.
расчет сечения кабеля по мощности
Калькулятор позволяет рассчитать сечение токоведущих жил электрических проводов и кабелей по электрической мощности.
Вид электрического тока
Вид тока зависит от системы электроснабжения и подключаемого оборудования.
Выберите вид тока: ВыбратьПеременный токПостоянный ток
Материал проводников кабеля
Материал проводников определяет технико-экономические показатели кабельной линии.
Выберите материал проводников:
ВыбратьМедь (Cu)Алюминий (Al)Суммарная мощность подключаемой нагрузки
Мощность нагрузки для кабеля определяется как сумма потребляемых мощностей всех электроприборов, подключаемых к этому кабелю.
Введите мощность нагрузки: кВт
Номинальное напряжение
Введите напряжение: В
Только для переменного тока
Система электроснабжения: ВыбратьОднофазнаяТрехфазная
Коэффициент мощности cosφ определяет отношение активной энергии к полной. Для мощных потребителей значение указано в паспорте устройства. Для бытовых потребителей cosφ принимают равным 1.
Коэффициент мощности cosφ:
Способ прокладки кабеля
Способ прокладки определяет условия теплоотвода и влияет на максимальную допустимую нагрузку на кабель.
Выберите способ прокладки:
ВыбратьОткрытая проводкаСкрытая проводкаКоличество нагруженных проводов в пучке
Для постоянного тока нагруженными считаются все провода, для переменного однофазного — фазный и нулевой, для переменного трехфазного — только фазные.
Выберите количество проводов:
ВыбратьДва провода в раздельной изоляцииТри провода в раздельной изоляцииЧетыре провода в раздельной изоляцииДва провода в общей изоляцииТри провода в общей изоляцииМинимальное сечение кабеля: 0
Кабель с рассчитанным сечением не будет перегреваться при заданной нагрузке. Для окончательного выбора сечения кабеля необходимо проверить падение напряжения на токонесущих жилах кабельной линии.
Длина кабеля
Введите длину кабеля: м
Допустимое падение напряжения на нагрузке
Введите допустимое падение: %
Минимальное сечение кабеля с учетом длины: 0
Рассчитанное значение сечения кабеля является ориентировочным и не может использоваться в проектах систем электроснабжения без профессиональной оценки и обоснования в соответствии с нормативными документами!
Таблица сечения кабеля по мощности и току
|
Сечение |
Медные жилы проводов и кабелей | |||
|
Токопроводящие жилы |
Напряжение 220В | Напряжение 380В | ||
|
мм.кв. |
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 |
|
50 |
33,0 |
|
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 |
66,0 |
260 |
171,6 |
|
Сечение |
Алюминиевые жилы, проводов и кабелей | |||
|
токопроводящие жилы |
Напряжение, 220В | Напряжение, 380В | ||
|
мм.кв. |
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 |
11,0 |
39 |
25,7 |
|
16 |
60 |
13,2 |
55 |
36,3 |
|
25 |
85 |
18,7 |
70 |
46,2 |
|
35 |
100 |
22,0 |
85 |
56,1 |
|
50 |
135 |
29,7 |
110 |
72,6 |
|
70 |
165 |
36,3 |
140 |
92,4 |
|
95 |
200 |
44,0 |
170 |
112,2 |
|
120 |
230 |
50,6 |
200 |
132,0 |
Для чего нужен расчет сечения?
Электрические кабели и провода – основа энергетической системы, если они подобраны неправильно, это сулит множество неприятностей. Делая ремонт в доме или квартире, а особенно при возведении новой конструкции, уделите должное внимание схеме проводки и выбору корректного сечения кабеля для питания мощности, которая в процессе эксплуатации может возрастать.
Специалисты нашей компании при монтаже стабилизаторов напряжения и систем резервного электропитания сталкиваются с халатным отношением электриков и строителей к организации проводки в частных домах, в квартирах и на промышленных объектах. Плохая проводка может быть не только в тех помещениях, где длительное время не было капитального ремонта, а также когда дом проектировался одним владельцем под однофазную сеть, а новый владелец решил «завести» трехфазную сеть, но уже не имел возможности подключить нагрузку равномерно к каждой из фаз. Нередко провод сомнительного качества и недостаточного сечения встречается в тех случаях, когда строительный подрядчик решил сэкономить на стоимости провода, а также возможны любые другие ситуации, когда рекомендуется делать энергоаудит.
Современный набор бытовых приборов требует индивидуального подхода для расчета сечения кабеля, поэтому нашими инженерами был разработан этот онлайн калькулятор по расчету сечения кабеля по мощности и току. Проектируя свой дом или выбирая стабилизатор напряжения, вы всегда можете проверить, какое сечение кабеля требуется для этой задачи. Все что от вас требуется, это внести корректные значения соответствующие вашей ситуации.
Обращаем ваше внимание, что недостаточное сечение кабеля ведет к перегреванию провода, тем самым существенно повышая возможность возникновения короткого замыкания в электрической сети, выходу из строя подключенного оборудования и возникновению пожара. Качество силовых кабелей и корректность выбора их сечения гарантирует долгие годы службы и безопасность эксплуатации.
Расчет сечения кабеля для постоянного тока
Данный калькулятор хорош также тем, что позволяет корректно рассчитать сечение кабеля для сетей постоянного тока. Это особенно актуально для систем резервного питания на основе мощных инверторов, где применяются аккумуляторы большой емкости, а разрядный постоянный ток может достигать 150 Ампер и более. В таких ситуациях учитывать сечение провода для постоянного тока крайне важно, поскольку при заряде аккумуляторов важна высокая точность напряжения, а при недостаточном сечении кабеля могут возникать ощутимые потери и, соответственно, аккумулятор будет получать недостаточный уровень напряжения заряда постоянного тока. Подобная ситуация может послужить ощутимым фактором сокращения срока службы батареи.
Расчет кабеля по мощности: калькулятор онлайн
Неправильно выполненные электромонтажные работы при строительстве или ремонте дома часто сопровождаются авариями, пожаром или получением электрических травм. Поэтому сразу на стадии их планирования необходимо использовать проводку, отвечающую требованиям безопасности.
В статье показываю, как выполнить расчет сечения кабеля по мощности: калькулятор и таблицы прилагаются. Информацию для новичков дополняю картинками и схемами, поясняющими основные электрические процессы.
Опытный электрик может не читать пояснения, а сразу через раздел содержания открыть онлайн калькулятор и сделать в нем нужные вычисления.
Содержание статьи
Чем опасна неправильно смонтированная электропроводка: как проявляются скрытые риски
С начала дачного сезона привел ко мне новый сосед своего знакомого Андрея. У того просьба: помочь решить вопрос с пониженным напряжением на его участке. Особенно его беспокоит низкий уровень в гараже, где он разместил свою мастерскую с электрическими станками.
Поехали смотреть и проверять. Напряжение подается на вводной щит частного дома. Мой карманный мультиметр показал 203 вольта, что в принципе приемлемо для сельской местности.
А вот дальше начались чудеса. На его большой территории размещено несколько хозяйственных построек. Они подключены последовательной цепочкой: одно к другому. Гараж находится в самом конце.
Общая длина магистрали превышает сотню метров. Подключение выполнено тем, что было под рукой: медный провод 1,5 мм кв, а отдельные участки между строениями запитаны даже скрутками из алюминия 2,5 квадрата.
Этот участок обладает повышенным сопротивлением. Оно создает падение напряжения на входе в гараж до 185 вольт. А этого уже недостаточно для нормальной работы электродвигателей различных станков.
У Андрея на участке от дома до мастерской потери составили 18 вольт. Он собирался приобрести стабилизатор напряжения для гаража, а я ему объяснил, что так делать нельзя по следующим причинам:
- стабилизатор поднимет уровень напряжения на своем выходе и мощность потребления станками еще больше возрастет;
- от этого дополнительно увеличится нагрузка на проводку.
В этой ситуации возникнет дополнительная просадка напряжения на входе в стабилизатор, что повлечет:
- его отключение от защит;
- или возникновение аварийной ситуации в проводке из-за ее перегруза и перегрева.
Ненужные потери напряжения можно устранить только правильным подбором сечения кабеля питания с учетом транслируемой мощности и его надежным монтажом.
Принципы выбора кабеля по току: какие процессы учитываются
Провода и кабели для домашней проводки выпускаются большим ассортиментом с разным сечением жил из меди или алюминия. Их поперечное сечение вычисляется по формуле площади круга через диаметр, который легко определить измерительными инструментами, например, микрометром.
Поскольку они предназначены для работы в разных условиях эксплуатации, то обладают различной конструкцией, каждая из которых имеет свое название, например, NYM, ПУНП, ПУНГП, ВВГ, ВВГнг, ПВС и другие обозначения.
Внутренняя конструкция любого из них состоит из металлических жил и изоляции. В качестве примера показываю картинкой кабель ВВГнг.
Любая жила обладает электрическим сопротивлением. При прохождении тока по ней выделяется тепло, описываемое законом Джоуля-Ленца. Оно зависит от величины нагрузки, времени ее протекания и сопротивления проводника.
При этом происходит нагрев:
- металла жилы;
- слоя изоляции;
- окружающей кабель среды.
С третьим вопросом предлагаю разобраться поподробнее.
Как влияют условия эксплуатации на работу проводки: особенности открытой и закрытой прокладки
Обратите внимание на то, что окружающая кабель среда может отводить тепло, снижая нагрев, либо повышать его температуру за счет локализации места прокладки расположенными в непосредственной близости теплоизолирующими материалами.
Поэтому расположенная на открытом воздухе проводка, благодаря естественной вентиляции (перемещения тепла вверх, а охлажденных масс вниз), охлаждается лучше, чем спрятанная в трубах или внутри строительных конструкций.
Изоляционные материалы хорошо работают при нагреве до допустимой температуры, а после достижения ею критических значений усыхают, теряя свои диэлектрические свойства. Тогда через них создаются токи утечек, приводящие к авариям или пожарам.
Поэтому для каждого типа провода уже выбраны температуры допустимого нагрева с учетом прохождения по ним длительных нагрузок. Поскольку сопротивление по закону Ома уже влияет на величину тока, то по нему и проводится весь расчет.
При пользовании этой методикой необходимо суммировать все нагрузки, которые могут проходить по жиле. Например, розетки, подключенные шлейфом, могут питать одновременно несколько бытовых приборов. Этот момент следует учитывать при выборе сечения питающего их кабеля.
Чтобы не усложнять этот процесс формулами на практике используются уже готовые таблицы. Привожу выдержку из них, необходимую для домашнего мастера.
Способ выбора сечения кабеля по току является базовым. Он:- основан на многочисленных научных экспериментах;
- заложен в ПУЭ для обеспечения надежной и безопасной работы электрооборудования;
- позволяет оптимально выбрать сечение проводки по цене.
Для обеспечения повышенной безопасности при эксплуатации допустимо создавать запас по площади, используя кабель с более толстыми жилами. А монтировать его с уменьшенным сечением опасно.
Как рассчитать кабель по мощности нагрузки простыми словами
У большинства современных бытовых приборов в сопроводительной документации указывается информация не о токе нагрузки, а о величине мощности потребления. Эти параметры электрической сети взаимосвязаны.
Их легко пересчитать по известным формулам, содержащихся в шпаргалке электрика.
Однако есть более простой и доступный путь: уже готовая табличная форма. Она избавляет человека от математических вычислений.
Здесь действует то же правило сложения мощностей всех подключенных приборов, как и ранее для тока нагрузки.
Разберем пример. В розеточную группу из трех последовательно подключенных розеток может быть одновременно вставлено три потребителя с нагрузкой 2, 1,5 и 1,0 кВт. Складываем их и получаем 4,5 киловатта.
Смотрим таблицу. Для проводки 220 вольт, проложенной открытым способом, достаточно использовать медь сечением полтора квадрата или алюминий — 2,5. При выборе закрытого способа монтажа потребуется увеличить медный провод до 2,5 мм кв, а алюминиевый — до 4,0.
К слову: на любые розеточные группы общепринято выполнять монтаж проводов с сечением от 2,5 миллиметров квадратных. Здесь действуют дополнительные требования к их механической прочности, требующей запаса по толщине.
Особенно актуально это
требование к алюминиевой проводке, обладающей пониженной механической прочностью. В этом не раз убедились многочисленные владельцы квартир в старых многоэтажных зданиях.
Создание небольшого запаса сечения кабеля в будущем может избавить владельца от непредвиденных проблем при приобретении и подключении нового, более мощного электрооборудования.
Выбор сечения кабеля по мощности и току: таблица справочных данных
Этот способ вобрал в себя две вышеприведенные методики расчета. Они просто сведены в общую таблицу.
Ей удобно пользоваться, имея любую информацию: по току нагрузки или потребляемой мощности, что позволяет не заниматься переводом одной величины в другую.
Однако во всех этих таблицах скрыт один параметр, а именно: очень длинная электрическая цепь. Она косвенно влияет на результаты расчета. Но об этом читайте в следующем подразделе.
Почему необходимо учитывать длину протяженной электрической магистрали в частном доме
Во всех приведенных таблицах учитывается итоговое действие электрического тока на нагрев металлической жилы. Его величина практически не меняется внутри пределов квартиры, где от вводного щитка до конечного потребителя расстояние редко превышает 15 метров.
Однако мы знаем, что электрическое сопротивление провода влияет на ток, а оно с увеличением расстояния всегда возрастает прямо пропорционально отношению удельного сопротивления к площади поперечного сечения.
На длинных участках дополнительно возникают потери напряжения, а все это необходимо учитывать в точных расчетах, что и применяется на практике в онлайн калькуляторе, приведенном в следующем разделе.
В качестве пояснения приведу пример такого влияния, применённого при монтаже точных измерительных цепей напряжения ТН на своей подстанции 330 кВ, где потери должны быть минимальными. С ними борются всеми доступными способами.
Эти ТН расположены на ОРУ-330 кВ. Они удалены от релейных панелей на дистанцию порядка 300-400 метров.
Сборка вторичных цепей выполнена в шкафу. Они к нему подаются от выводной коробки, расположенной внизу основания фарфорового изолятора коротким контрольным кабелем с жилами 1,5 мм кв.
Его длину можете оценить визуально по фотографии. Она не превышает несколько метров. Выходные кабели цепей напряжения, проложенные к панелям релейного зала, имеют повышенное сечение жил и превышают 16 мм квадратных.
Это хорошо видно на обратной стороне ввода релейной панели.
Сделано это для того, чтобы минимизировать потери напряжения на такой большой дистанции. Они не должны вносить погрешность большую 0,5%.
По самим же панелям разводка опять выполняется жилами 1,5 квадрата. Короткие расстояния от ТН к его шкафу и в релейном зале не оказывают существенного влияния на потери.
Приведенным примером я постарался показать, как длина протяженной магистрали может повлиять на выбор и расчет кабеля. Все это учтено в онлайн калькуляторе.
Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности с учетом условий эксплуатации
Онлайн методика позволяет оптимально вычислить сечение, которое будет:
- надежно работать при длительной полной нагрузке без каких-либо повреждений;
- полностью выдержит возникающие в цепи короткие замыкания;
- исключит потери напряжения в магистрали ниже допустимого уровня;
- обеспечит работу защитных устройств при недостаточном качестве заземления.
Вычисления необходимо делать индивидуально для каждого кабельного участка. Они позволяют:
- определиться с условиями монтажа и видами нагрузок, которые будут протекать по его жилам;
- учесть минимальные размеры способом расчета по току;
- обеспечить надежную работу при возникновении температурных перегрузок от коротких замыканий;
- выявить допустимые габариты для снижения потерь напряжения;
- выбрать сечение, основываясь на импендансе петли из-за недостаточного заземления.
Для проведения расчета потребуется подготовить:
- информацию о характере нагрузки;
- условия работы в однофазной или трехфазной схеме питания;
- тип тока: постоянный или переменный;
- величину нагрузки в киловаттах;
- полный и пусковой коэффициенты мощности;
- протяженность рабочей магистрали;
- способ прокладки и конструкцию кабеля, учитывающую температурные нагрузки.
А дальше вводим эти исходные данные в таблицу и жмем кнопку «Расчет». Для перехода к следующим вычислениям надо просто нажать кнопку «Сброс» и повторить выше перечисленные операции.
Еще раз обращаю внимание на то, что за основу любого расчета пропускной способности кабеля взят наибольший ток, который способен выдерживать кабель длительно с сохранением диэлектрических свойств изоляции без ее повреждений. По его величине определяется поперечное сечение.
Рекомендую по вопросу выбора проводки дополнительно посмотреть видеоролик владельца «Электроснабжение в Москве»
Видеоматериал автора «Elektrik-sam.info» объясняет подробные алгоритмы вычисления сечения кабеля (провода).
Много полезной информации можно увидеть в комментариях под этими роликами.
Вот в принципе и все, что я хотел объяснить про расчет сечения кабеля по мощности, калькулятор к которому значительно облегчает математические действия. Если вы желаете обсудить это материал, то воспользуйтесь разделом комментариев.
формулы и таблицы ⋆ Прорабофф.рф
Выбор сечения кабеля мощности необходим при проведении проводки в помещение. Начинать этот процесс лучше с детального плана и полных расчетов до покупки нужных материалов.
Их в магазинах огромное разнообразие. Сначала требуется провести расчет сечения кабеля по нагрузке. Даже при самых тщательных измерениях, он все равно будет приблизительным.
При том, что заранее продуманы все осветительные приборы и их мощность, учтена вся бытовая техника, общее значение их мощности будет усредненным. К полученной цифре лучше прибавить еще процентов 5 на всякий случай.
Поэтому большинство людей считают, что этих показателей хватит для выбора стандартного медного кабеля:
- 0,5мм2 для кабелей для точечных светильников, установленных в доме.
- 1,5мм2 станет достойным выбором для проводов у люстр.
- 2,5мм2 подходит для проводов розеток.
С точки зрения бытового потребления энергии с учетом всех электроприборов, эти размеры выглядят приемлемо. Так считается, пока, например, на кухне не включатся в одно время холодильник, микроволновка, электрочайник и тостер. Результат может стать плачевным. Сечение кабеля и мощность нагрузки тесно взаимосвязаны.
При проведении проводки требуется учитывать расчет сечения кабеля по диаметру жилы провода. Не всегда указания на маркировке покупаемого провода бывают правдивой. Для избегания домашних «аварий» в дальнейшем, лучше самим произвести расчет. Существует несколько достаточно простых способов.
- Воспользоваться специальными измерительными инструментами – электронным микрометром или штангенциркулем. Этот способ быстрый, но требует затрат на эти приборы.
- «Дедовский» метод при наличии карандаша, провода и линейки. Кабель зачищается и плотными витками наматывается на карандаш. Затем измеряется длина намотки и делится на количество жил. Витков обязано быть минимум 15 для лучшей точности.
- Применение готовых расчетов сечения кабеля по диаметру жил в таблицах.
Важно помнить: расчет ведется только по диаметру открытой жилы. Провод вполне может выглядеть должного размера за счет изоляции.
При выборе кабеля для применения в бытовых целях стоит учитывать расчет сечения кабеля по длине. Для этого заранее ставятся отметины на поверхности во всех точках, где будут розетки, включатели, светильники и остальное. Делаются обмеры расстояния, и кабель режется исходя из них, но с хорошим запасом.
Формула расчета сечения кабеля состоит из внесения данных длины, площади его сечения и удельного сопротивления проводника. Затем следует рассчитать данные токов, поделив суммарную мощность нагрузки на размер напряжения в сети. Далее рассчитывается вероятная величина понижения напряжения. После этого оценивается размер уменьшения напряжения к номинальному напряжению в сети в процентном соотношении, и выбирается сечение провода, не превышающий 5 процентный рубеж.
Формула по силе тока – I= P/U x cosф. В этой формуле I – сила тока (Ампер) P – суммарное показание мощности (Ватт) U – сила напряжения (В) cosф – показатель, равный единице.
При показателе общей суммарной мощности потребителей в 3,8кВт, их надо разделить на 220Вольт. Получится 17,3 Ампера. Определяясь по данным таблицы ПУЭ, выбор сечения кабеля из меди или алюминия найти легко. С показателем силы тока в 17,3 (А) сечение медного кабеля составляет 1,5мм2.
Сечение кабеля и мощность – таблица представлена в статье. Это общедоступная таблица расчета сечения кабеля по мощности.
Сечение кабеля для ввода в дом или квартиру
Как уже говорилось выше, после подсчетов всей нагрузки и выбора провода по его составу, можно проводить последние вычисления: сечение вводного кабеля в квартиру. Возьмем за пример квартиру из двух комнат, в которой вся нагрузка распределяется на силовую и осветительную. Главная силовая нагрузка – это, обычно, розетки в ванной и на кухне. Именно здесь расположено большинство бытовых приборов – бойлер, стиральная машинка, микроволновки, холодильник и множество мелких помощников по хозяйству.
Для этой группы розеток выберем провод с сечением 2,5мм2. Это допустимое сечение кабеля при условии, что нагрузка распределяется на несколько розеток. В случае использования всех приборов в одной розетке, такое сечение категорически не подходит. В такой ситуации требуется максимальное сечение кабеля до 6мм2.
Окончательный вывод о размере сечения кабеля можно делать только после всех расчетов. Например, в комнатах на все розетки идет малое распределение нагрузки и там сечение провода допускает 1,5мм2.
Следует помнить, раз нагрузка в помещениях квартиры разная, значит покупать провод необходимо с разным сечением.
Самая большая нагрузка в квартире идет на вводном участке, поэтому там сечение так же должно быто максимальным – 4-6мм2. При расчетах желательно опираться на данные в ПУЭ, но там они часто завышены. Рассмотрим на примере, какое сечение кабеля для электроплиты требуется, а какое рекомендуется.
Электроплита относится к категории силовой нагрузки и по стандарту ей вполне подойдет кабель с сечением 2,5мм2. Но в ПУЭ эти показатели завышены, с целью обезопасить жилое помещение от электрических аварий.
Что учитывается при подключении электроплиты:
- Во-первых, показатели инструкции к прибору и рекомендации ПУЭ. Владельца чудо техники ожидают повышенные денежные затраты, если к электроприбору, имеющему силовые показатели сечения 2,5мм2 поставить провода с увеличенным сечением 6мм2, рекомендуемые ПУЭ. При этом переплата составит 50-70% от цены кабеля с сечением 2,5мм2.
- Во-вторых, требуется проверить электросчетчик. Нужно, чтобы вводный в квартиру кабель был обязательно трехжильным. Он в обязательном порядке обязан быть 6мм2 по меди.
- В-третьих, проверяется автоматический вводный выключатель. Номинальный ток в нем должен быть 45-50 Ампер.
- В-четвертых, нужно позаботиться об устройстве защитного отключения.
- В-пятых, правильно выбрать силовую розетку. При однофазовом подключении электроплиты, она должна быть на 25-32 Ампера и с тремя контактами.
И только после всех перечисленных действий стоит приступать к выбору кабеля. Его сечение по меди не должно быть ниже 4мм2.
Установление проводки в квартире или доме требует высокого профессионализма. Вопрос о том, чтобы сделать все своими руками не должен даже подниматься, если владелец помещения не имеет нужного образования и годы практики.
Мало построить дом или сделать капитальный ремонт в квартире. Электропроводка – это важнейшая часть при проектировании здания. Именно она делает помещение пригодным для жилья, давая ему освещение, тепло и необходимые для жизни коммуникации. Установленная проводка может стать помощником для владельца помещения, а может быть его серьезной проблемой. Следует тщательно изучить, как правильно рассчитать сечение кабеля, сколько его нужно, а еще лучше, доверить это специалистам. Слишком тонкая и опасная для жизни наука – электропроводка.
Как рассчитать сечение кабеля по мощности, длине, току
На сегодняшний день существует широкий ассортимент кабельной продукции, с поперечным сечением жил от 0,35 мм.кв. и выше.
Если неправильно выбрать сечение кабеля для бытовой проводки, то результат может иметь два итога:
- Чересчур толстая жила «ударит» по Вашему бюджету, т.к. ее погонный метр будет стоить дороже.
- При неподходящем диаметре проводника (меньшем, чем необходимо), жилы начнут нагреваться и плавить изоляцию, что вскоре приведет к самовозгоранию электропроводки и короткому замыканию.
Как Вы понимаете, и тот и другой итог неутешительный, поэтому перед монтажом электропроводки в доме и квартире необходимо правильно рассчитать сечение кабеля в зависимости от мощности, силы тока и длины линии. Сейчас мы подробно рассмотрим каждую из методик.
Расчет по мощности электроприборов
Для каждого кабеля есть определенная величина тока (мощности), которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если ток (мощность), потребляемый всеми приборами, будет превышать допустимую величину для токопроводящей жилы, то в скором времени аварии не избежать.
Чтобы самостоятельно рассчитать мощность электроприборов в доме, необходимо на лист бумаги выписать характеристики каждого прибора отдельно (плиты, телевизора, светильников, пылесоса и т.д.). После этого все значения суммируются, и готовое число используется для выбора кабеля с жилами с оптимальной площадью поперечного сечения.
Формула расчета имеет вид:
Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8,
Где: P1..Pn–мощность каждого прибора, кВт
Обращаем Ваше внимание на то, что получившееся число необходимо умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Этот коэффициент обозначает, что из всех электроприборов одновременно работать будет только 80%. Такой расчет более логичный, потому что, к примеру, пылесосом либо феном Вы точно не будете пользоваться в течение длительного времени без перерыва.
Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:
Это приведенные и упрощенные таблицы, более точные значения вы можете найти в ПУЭ п.1.3.10-1.3.11.
Как вы видите, для каждого определенного вида кабеля табличные значения имеют свои данные. Все что Вам нужно, это найти ближайшее значение мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.
Чтобы Вы наглядно поняли, как правильно рассчитать кабель по мощности, приведем простой пример:
Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов в квартире составляет 13 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Нас устраивает цифра «10,1» при однофазной сети (напряжение 220В) и «10,5», если сеть трехфазная.
Это значит, что нужно выбрать такое сечение жил кабеля, который будет питать все расчётные приборы – в квартире, комнате или каком-либо другом помещении. То есть такой расчёт нужно проводить для каждой розеточной группы, запитанной от одного кабеля, или для каждого прибора, если он запитан напрямую от щитка. В примере выше, мы привели расчет площади поперечного сечения жил вводного кабеля на весь дом или квартиру.
Итого, выбор сечения останавливаем на 6-миллиметровом проводнике при однофазной сети либо 1,5-миллиметровом при трехфазной сети. Как вы видите, все довольно просто и даже электрик-новичок справится с таким заданием самостоятельно!
Расчет по токовой нагрузке
Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому лучше всего пользоваться им. Суть аналогична, но только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку. Для начала по формулам считаем силу тока по каждому из приборов.
Если в доме однофазная сеть, для расчета необходимо воспользоваться следующей формулой:
Для трехфазной сети формула будет иметь вид:
Где, P – мощность электроприбора, кВт
cos Фи- коэффициент мощности
Более подробно о формулах, связанных с вычислением мощности, можно прочитать в статье: https://samelectrik.ru/kak-najti-moshhnost-toka.html.
Далее все токи суммируются и по табличным значениям необходимо выбрать сечение кабеля по току.
Обращаем Ваше внимание на то, что от условий прокладки проводника будут зависеть значения табличных величин. При монтаже открытой электропроводки допустимые токовые нагрузки и мощность будут значительно большими, чем при прокладке проводки в трубе.
Повторимся, любой расчет сечения проводится для конкретного прибора или их группы.
Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности:
Расчет по длине
Ну и последний способ, позволяющий рассчитать сечение кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует потерям напряжения (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами покрупнее.
Для вычислений используется следующая методика:
- Нужно рассчитать суммарную мощность электроприборов и силу тока (выше мы предоставили соответствующие формулы).
- Выполняется расчет сопротивления электропроводки. Формула имеет следующий вид: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах). Получившееся значение необходимо разделить на выбранное поперечное сечение кабеля.
R=(p*L)/S, где p — табличная величина
Обращаем Ваше внимание на то, что длина прохождения тока должна умножаться в два раза, т.к. ток изначально идет по одной жиле, а потом возвращается назад по другой.
- Рассчитываются потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.
Uпотерь=Iнагрузки*Rпровода
ПОТЕРИ=(Uпотерь/Uном)*100%
- Определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
- Итоговое число анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранное сечение жилы. В противном случае подбираем более «толстый» проводник.
Допустим мы рассчитали, что сопротивление жил у нас 0,5 Ома, а ток 16 Ампер, тогда:
Uпотерь=16*0,5=8 Вольт
ПОТЕРИ=(8/220)*100%=0,03636*100%=3,6%
Что вполне допустимо для большинства случаев, согласно ГОСТ 29322-14 «Стандартные напряжения». Подробнее в статье: https://samelectrik.ru/kakoe-otklonenie-napryazheniya-v-seti-schitaetsya-predelnym.html.
Таблица удельных сопротивлений:
Если Вы протягиваете линию на довольно протяженное расстояние, обязательно производите расчет с учетом потерь по длине, иначе будет высокая вероятность неправильного выбора сечения кабеля.
Видео примеры расчетов
Наглядные видео примеры всегда позволяют лучше усвоить информацию, поэтому предоставляем их к Вашему вниманию:
Видео инструкция: как самому рассчитать сечение жил
Видео инструкция: как правильно выбрать диаметр кабеля?
Похожие материалы:
Расчет сечения кабеля по мощности: таблицы и формулы
Автор Петр Андреевич На чтение 5 мин. Просмотров 978
Электросети являются потенциальным источником пожарной опасности. Чтобы свести к минимуму возможность аварии, монтаж внутридомовой проводки осуществляется в строгом соответствии с установленными техническими нормативами. Рассмотрим правила правильного выбора необходимого материала, таблицу сечения кабелей по мощности, нюансы расчета нагрузки на электросети.
Для чего нужен расчёт сечения кабеля
Основное требование, предъявляемое к линиям электропередач – безопасность их эксплуатации. Поэтому, с особой внимательностью следует подходить к выбору сечения кабеля по току. Если оно окажется чересчур маленьким, проводка будет греться из-за большой нагрузки. Это, в свою очередь, способно привести к расплавлению изоляционной оплётки, короткому замыканию с последующим пожаром.
Использование проводов слишком большого сечения обезопасит дом от возгорания, но приведёт к неоправданному перерасходу денежных средств. Самый рациональный вариант при прокладке проводки – подобрать кабеля с оптимальным сечением жилы. Точные рекомендации по правильному подбору проводки даны в гл. №1.3 «Правил установки электрооборудования».
Выбор площади поперечного сечения проводника производится в соответствии со следующими параметрами:- Сила тока (А).
- Мощность тока (кВт).
- Материал изготовления проводки (медь или алюминий).
- Количество фаз (1 или 3).
Выбираем сечение по мощности
Выбор сечения провода в зависимости от мощности тока начинается с проведения небольших расчётов. Для этого следует сложить общую мощность электрических устройств, которые будут одновременно включаться в квартире. На каждом приборе обычно указывается его мощность в ваттах или киловаттах. В будущем возможно приобретение новых бытовых электроприборов, поэтому к полученной суммарной мощности нужно прибавить ещё 1-2 киловатта.
Для устройства внутридомовой электропроводки рекомендуется использовать медные кабели. Они, хотя и стоят дороже алюминиевых, но обладают большей гибкостью, долговечностью и лучшей электропроводностью. Ниже представлены таблицы выбора сечения кабеля по мощности и силе тока для медной проводки.
Таблица 1. Вычисление мощности медной однофазной проводки напряжением в 220 вольт:
| Мощность тока (кВт) | Сила тока (амперы) | Сечение провода (кв. мм) |
| 4,1 | 19 | 1,5 |
| 5,9 | 27 | 2,5 |
| 8,3 | 38 | 4 |
| 10,1 | 46 | 6 |
| 15,4 | 70 | 10 |
| 18,7 | 85 | 16 |
| 25,3 | 115 | 25 |
| 29,7 | 135 | 35 |
| 38,5 | 175 | 50 |
| 47,3 | 215 | 70 |
| 57,2 | 260 | 95 |
| 66 | 300 | 120 |
Таблица 2. Подбор сечения кабеля для медной трёхфазной проводки напряжением в 380 вольт.
| Мощность тока (кВт) | Сила тока (амперы) | Сечение провода (кв. мм) |
| 10,5 | 16 | 1,5 |
| 16,5 | 25 | 2,5 |
| 19,8 | 30 | 4 |
| 26,4 | 40 | 6 |
| 33 | 50 | 10 |
| 49,5 | 75 | 16 |
| 59,4 | 90 | 25 |
| 75,9 | 115 | 35 |
| 95,7 | 145 | 50 |
| 118,8 | 180 | 70 |
| 145,2 | 220 | 95 |
| 171,6 | 260 | 120 |
Таблица сечения проводки в зависимости от силы и мощности тока для алюминиевых проводов выглядит иначе. В представленных выше таблицах приведены показатели соотношения сечение – ток, в зависимости от его мощности и силы. Сила тока, проходящего по проводнику, не является постоянной величиной, и может изменяться в зависимости от следующих показателей:
- Длина провода.
- Размера сечения.
- Показатель удельного сопротивления материала, из которого он сделан.
- Температура проводника. С нагревом проводки сила тока падает.
Ниже показаны соотношения «сила тока – сечение провода» для различных вариантов прокладки. Основные цифры отдельно указаны для медных и алюминиевых проводов.
Таблица 3. Подбор сечения кабеля по мощности для алюминиевой однофазной проводки напряжением в 220 вольт.
| Мощность тока (кВт) | Сила тока (амперы) | Сечение провода (кв. мм) |
| 4,4 | 20 | 2,5 |
| 6,1 | 28 | 4 |
| 7,9 | 36 | 6 |
| 11 | 50 | 10 |
| 13,2 | 60 | 16 |
| 18,7 | 85 | 25 |
| 22 | 100 | 35 |
| 29,7 | 135 | 50 |
| 36,3 | 165 | 70 |
| 44 | 200 | 95 |
| 50,6 | 230 | 120 |
Таблица 4. Подбор сечения кабеля для алюминиевой трёхфазной проводки напряжением 380 вольт.
| Мощность тока (кВт) | Сила тока (амперы) | Сечение провода (кв. мм) |
| 12,5 | 19 | 2,5 |
| 15,1 | 23 | 4 |
| 19,8 | 30 | 6 |
| 25,7 | 39 | 10 |
| 36,3 | 55 | 16 |
| 46,2 | 70 | 25 |
| 56,1 | 85 | 35 |
| 72,6 | 110 | 50 |
| 92,4 | 140 | 70 |
| 112,2 | 170 | 95 |
| 132,2 | 200 | 120 |
Как рассчитать по току
В представленных выше таблицах приведены показатели соотношения сечение – ток, в зависимости от его мощности и силы. Сила тока, проходящего по проводнику, не является постоянной величиной, и может изменяться в зависимости от следующих показателей:
- Длина провода.
- Размера сечения.
- Показатель удельного сопротивления материала, из которого он сделан.
- Температура проводника. С нагревом проводки сила тока падает.
В таблицах ниже приведены соотношения «сила тока – сечение провода» для различных вариантов прокладки. Основные цифры отдельно указаны для медных и алюминиевых проводов.
Таблица 5. Соотношение силы тока и сечение алюминиевой проводки.
| Сечение провода (кв. мм) | Показатель силы тока для алюминиевых проводов | ||||
| Открыто проложенных | Проложенных в защитной трубе | ||||
| Два одножильных | Три одножильных | Четыре одножильных | Один двухжильный | ||
| 2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 |
| 2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 16 |
| 3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 |
| 4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 |
| 5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 |
| 6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 |
| 8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 |
| 10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 |
| 16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 |
| 25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 |
| 35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 |
| 50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 |
| 70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 |
| 95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 |
| 120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 |
| 150 | 340 | 275 | 255 | – | – |
| 185 | 390 | – | – | – | – |
| 240 | 465 | – | – | – | – |
| 300 | 535 | – | – | – | – |
| 400 | 645 | – | – | – | – |
Таблица 6. Соотношение силы тока и сечение медной проводки.
| Сечение провода (кв. мм) | Показатель силы тока для медных проводов | ||||
| Открыто проложенных | Проложенных в защитной трубе | ||||
| Два одножильных | Три одножильных | Четыре одножильных | Один двухжильный | ||
| 0,5 | 21 | – | – | – | – |
| 0,75 | 24 | 20 | 19 | 19 | 16 |
| 3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 |
| 4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 |
| 5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 |
| 6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 |
| 8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 |
| 10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 |
| 16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 |
| 25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 |
| 35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 |
| 50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 |
| 70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 |
| 95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 |
| 120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 |
| 150 | 340 | 275 | 255 | – | – |
| 185 | 390 | – | – | – | – |
| 240 | 465 | – | – | – | – |
| 300 | 535 | – | – | – | – |
| 400 | 645 | – | – | – | – |
Расчёт сечения кабеля по мощности и длине
Из-за сопротивления материала происходит некоторая потеря напряжения при прохождении тока сквозь проводник. Чем длиннее проводка, тем большая величина этих потерь. Однако, ощутимые потери могут возникнуть на линиях электропередач протяжённостью, измеряемой километрами. Для бытовой проводки они столь несущественны, что ими можно вполне пренебречь.
Рассчитываются основные показатели электротока по следующим формулам:- Сила тока: I = Р / (U cos ф), где:
I – искомая сила тока.
Р – мощность.
U – напряжение.
cos ф – коэффициент, применяемый для бытовой проводки. Обычно принимается за единицу. - Сопротивление провода: Rо=р L / S, где:
Rо – удельное сопротивление проводника.
р – удельное сопротивление материала, из которого он изготовлен (медь или алюминий).
L – длина проводки.
S – площадь сечения провода.
Открытая и закрытая прокладка проводов
При расчёте нагрузки на кабель принимается во внимание и особенности прокладки электрической линии. Существует два способа её размещения – закрытый и открытый. В стенах, изготовленных из негорючих стройматериалов – бетона, кирпича, – применяют закрытую прокладку, в специально проделанных канавках-штробах.
В деревянных зданиях проводка прокладывается открытым способом, в защитных кабель-каналах или в гофрированных трубах. Для закрытого способа монтажа используют плоские провода, а для открытой-округлые.
ПолезноБесполезноКак рассчитать нагрузку на кабель?
Для чего необходимо проводить расчет нагрузки на кабель?
Один из основных параметров, определяющих стоимость кабеля – его сечение. Чем оно больше, тем выше его цена. Но если купить недорогой провод, сечение которого не соответствует нагрузкам в контуре, повышается плотность тока. Из-за этого увеличивается сопротивление и выделение тепловой энергии при прохождении электричества. Потери же электроэнергии возрастают, а эффективность системы снижается. На протяжении всего срока эксплуатации потребитель оплачивает значительные потери электроэнергии.
Но это не единственный минус установки кабеля с неправильно выбранным сечением. Из-за повышенного выделения тепла чрезмерно нагревается изоляция проводов – это сокращает срок использования проводов и нередко становится причиной короткого замыкания.
Расчет нагрузки на кабель позволяет:
- Уменьшить счета за электроэнергию;
- Увеличить срок службы проводки;
- Снизить риск возникновения короткого замыкания.
Какие потери возникают при прохождении электрического тока?
При выполнении расчета нагрузки на кабель нужно учитывать:
1. Потери электрического тока при прохождении по проводамПеремещение электричества от генератора тока к приемникам (бытовой технике, электрооборудованию, осветительным приборам) сопровождается высвобождением тепловой энергии. Этот физический процесс не приносит пользы. Выделяющееся тепло нагревает изоляционные оболочки, что приводит к сокращению срока их службы. Они становятся более хрупкими и быстро разрушаются. Нарушение целостности изоляции может стать причиной короткого замыкания при соприкосновении проводов друг с другом, а при контакте с человеком – опасной травмы.
Превращение электрической энергии в тепловую происходит из-за сопротивления, которое увеличивается по мере роста плотности проходящего тока. Эта величина рассчитывается по формуле:
Ј = I/S а/мм2
где
- I – сила тока;
- S – поперечное сечение провода.
При монтаже внутренней электропроводки плотность тока должна быть не выше 6 А/мм2. Для других работ расчет сечения кабеля по току производится на основании таблиц, содержащихся в Правилах устройства и технической эксплуатации электроустановок (ПУЭ и ПТЭЭП).
Если рассчитанное значение плотности больше рекомендованного необходимо купить кабель с большим сечением провода. Несмотря на увеличение стоимости проводки, такое решение оправдано с экономической точки зрения. Выбор кабеля для проводки с оптимальным размером сечения в несколько раз увеличит ее срок безопасной эксплуатации и сократит потери электричества при прохождении по проводам.
2. Потери, возникающие из-за электрического сопротивления материаловСопротивление материалов, возникающее в процессе передачи электрического тока, приводит не только к выделению тепловой энергии и нагреву проводов. Также происходят потеря напряжения, что негативно сказывается на работе электрооборудования, бытовой техники и осветительных приборов.
При монтаже электропроводки необходимо рассчитать и величину сопротивления линии (Rл). Она рассчитывается по формуле:
Rл = ρ(l/S)
где
- ρ – удельное сопротивление материала, из которого изготовлен провод;
- l – длина линии;
- S – поперечное сечение провода.
Падение напряжения определяется как ΔUл = IRл, и его величина должна составлять не более 5% от исходного, а для осветительных нагрузок – не более 3%. Если же она больше, необходимо выбрать кабель с большим сечением или изготовленный из другого материала, с меньшим удельным сопротивлением. В большинстве случаев и с технической, и с экономической точки зрения целесообразно увеличить площадь сечения кабеля.
Выбор материала кабеля
Наш каталог кабельной продукции в Бресте включает большой выбор кабелей, изготовленных из различных материалов:
Медь имеет очень низкое удельное сопротивление (ниже только у золота), поэтому проводимость медных проводов значительно выше, чем у алюминиевых. Она не окисляется, что существенно увеличивает срок эффективной эксплуатации. Металл очень гибкий, кабель можно многократно складывать и сворачивать. Благодаря высокой пластичности возможно изготовление более тонких жил (изготавливаются медные жилы й от 0,3 мм2, минимальный размер алюминиевой жилы – 2,5 мм2).
Более низкое удельное сопротивление позволяет уменьшить выделение тепловой энергии при прохождении тока, поэтому при прокладке внутренней проводки в жилых помещениях разрешается использовать только медные провода.
Удельное сопротивление алюминия выше, чем у золота, меди и серебра, но ниже, чем у других металлов и сплавов.
Главное преимущество алюминиевого кабеля перед медным – его цена в несколько раз ниже. Также он значительно легче, что облегчает монтаж электросетей. При монтаже электросетей большой протяженностью эти характеристики имеют решающее значение.
Алюминий не подвержен коррозии, но при контакте с воздухом на его поверхности образовывается пленка. Она защищает металл от воздействия атмосферной влаги, но практически не проводит ток. Эта особенность осложняет соединение кабелей.
Основные виды расчета сечения
Расчет нагрузок на провод должен быть выполнен по всем значимым характеристикам:
По мощности
Определяется суммарная мощность всех приборов, потребляющих электроэнергию в доме, квартире, в производственном цеху. Потребляемая мощность бытовой техники и электрооборудования указывается производителем.
Также необходимо учесть электроэнергию, потребляемую осветительными приборами. Все электроприборы в домашних условиях редко работают одновременно, но расчет сечения кабеля по мощности выполняется с запасом, что позволяет сделать электропроводку более надежной и безопасной. Для промышленных объектов выполняется более сложный расчет с использованием коэффициентов спроса и одновременности.
По напряжению
Расчет сечения кабеля по напряжению производится исходя из вида электрической сети. Она может быть однофазной (в квартирах многоэтажных домов и большинстве индивидуальных коттеджей) и трехфазной (на предприятиях). Напряжение в однофазной сети составляет 220 В, в трехфазной – 380 В.
Если суммарная мощность электроприборов в квартире равна 15 кВт, то для однофазной проводки этот показатель и будет равен 15кВт, а для трехфазной он будет в 3 раза меньше – 5 кВт. Но при монтаже трехфазной проводки используется кабель с меньшим сечением, но содержащий не 3, а 5 жил.
По нагрузке
Расчет сечения кабеля по нагрузке также требует подсчета суммарной мощности электрооборудования. Желательно увеличить эту величину на 20-30%. Проводка выполняется на длительный срок, а количество бытовой техники в квартире или оборудования в цеху может увеличиться.
Затем следует определить, какое оборудование может быть включено одновременно. Этот показатель может существенно отличаться в разных домах. У одних большое количество бытовой техники или электрооборудования, которым пользуются несколько раз в месяц или в год. У других в доме – только необходимые, но часто используемые электроприборы.
В зависимости от величины коэффициента одновременности мощность может как незначительно, так и в несколько раз отличаться от нагрузки.
| Сечение жил, мм2 | Кабели с медными жилами | Кабели с алюминиевыми жилами | ||
|---|---|---|---|---|
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |
| 0,5 | 2,4 | — | — | — |
| 0,75 | 3,3 | — | — | — |
| 1 | 3,7 | 6,4 | — | — |
| 1,5 | 5 | 8,7 | — | — |
| 2 | 5,7 | 9,8 | 4,6 | 7,9 |
| 2,5 | 6,6 | 11 | 5,2 | 9,1 |
| 4 | 9 | 15 | 7 | 12 |
| 5 | 11 | 19 | 8,5 | 14 |
| 10 | 17 | 30 | 13 | 22 |
| 16 | 22 | 38 | 16 | 28 |
| 25 | 30 | 53 | 23 | 39 |
| 35 | 37 | 64 | 28 | 49 |
| Сечение жил, мм2 | Кабели с медными жилами | Кабели с алюминиевыми жилами | ||
|---|---|---|---|---|
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |
| 1 | 3 | 5,3 | — | — |
| 1,5 | 3,3 | 5,7 | — | — |
| 2 | 4,1 | 7,2 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 4,6 | 7,9 | 3,5 | 6 |
| 4 | 5,9 | 10 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 7,4 | 12 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 11 | 19 | 8,3 | 14 |
| 16 | 17 | 30 | 12 | 20 |
| 25 | 22 | 38 | 14 | 24 |
| 35 | 29 | 51 | 16 | — |
По току
Для расчета номинального тока используется величина суммарной мощности нагрузки. Зная ее, максимально разрешенную нагрузку по току рассчитывают по формуле:
I = P/U*cosφ
где
- I – номинальн. ток;
- P – суммарн. мощность;
- U – напряжение;
- cosφ – коэфф-т мощности.
На основании полученной величины находим оптимальный размер сечение кабеля в таблицах.
| Сечение жил, мм | Медные жилы, провода и кабели | |
|---|---|---|
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |
| 1,5 | 19 | 16 |
| 2,5 | 27 | 25 |
| 4 | 38 | 30 |
| 6 | 46 | 40 |
| 10 | 70 | 50 |
| 16 | 85 | 75 |
| 25 | 115 | 90 |
| 35 | 135 | 115 |
| 50 | 175 | 145 |
| 70 | 215 | 180 |
| 95 | 260 | 220 |
| 120 | 300 | 260 |
Важные нюансы для правильного расчета нагрузки на кабель
При работе с таблицей, следует обращать внимание, для какого вида электропроводки она составлена (однофазной или трехфазной), для открытой или скрытой проводки, для медного или алюминиевого кабеля.
При выборе и заказе провода важно различать такие характеристики как сечение и диаметр. Если диаметр провода 8 мм2, его сечение равно S = (π/4) х D² = 50 мм2.
Для расчета сечения многожильного провода, применяется формула:
S = N *(D²/1.27)
где
- N – количество жил.
Чтобы заказать кабельную продукцию или задать вопросы относительно ее характеристик и особенностей выбора, звоните по телефонам: +375 (162) 44-66-60.
Площадь поперечного сечения к диаметру пересечение круга пересечения поперечного сечения диаметр электрического кабеля формула проводника диаметр провода и сечение проводки и расчетное сечение AGW American Wire Gauge Толстая площадь сплошного провода формула удельное сопротивление многожильный провод литц длина ток
Площадь поперечного сечения к диаметру пересечение круга пересечения поперечного сечения диаметр электрического кабеля формула проводника диаметр провода и проводка и расчетное сечение AGW American Wire Gauge толстая площадь сплошного провода формула удельное сопротивление многожильный провод длина литца ток — sengpielaudio Sengpiel BerlinПреобразование и расчет — поперечное сечение <> диаметр
● Диаметр кабеля до окружности площадь поперечного сечения и наоборот ●
Круглый электрический кабель , провод , провод , шнур , строка , проводка и трос
| Поперечное сечение — это просто двухмерный вид среза объекта. Часто задаваемый вопрос: как преобразовать диаметр круглого провода d = 2 × r в площадь поперечного сечения круга или площадь поперечного сечения A (плоскость среза) в кабель диаметр d ? Почему значение диаметра больше, чем значение площади? Потому что это не то же самое. Сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения провода. Требуемое поперечное сечение электрической линии зависит от следующих факторов: 1) Номинальное напряжение.Чистая форма. (Трехфазный (DS) / AC (WS)) 2) Предохранитель — резервный восходящий поток = Максимально допустимый ток (А) 3) По графику передаваемая мощность (кВА) 4) Длина кабеля в метрах (м) 5) Допустимое падение напряжения (% от номинального напряжения) 6) Материал линии. Медь (Cu) или алюминий (Al) |
| Используемый браузер не поддерживает JavaScript. Вы увидите программу, но функция работать не будет. |
«Единицей» обычно являются миллиметры, но также могут быть дюймы, футы, ярды, метры (метры),
или сантиметры, если за площадь принять квадрат этой меры.
Литц-провод (многожильный провод), состоящий из множества тонких проводов, требует на 14% большего диаметра по сравнению со сплошным проводом.
| Площадь поперечного сечения — это не диаметр. |
| Поперечное сечение — это площадь. Диаметр — это линейная мера. Это не может быть то же самое. Диаметр кабеля в миллиметрах — это не поперечное сечение кабеля в квадратных миллиметрах. |
| Поперечное сечение или площадь поперечного сечения — это площадь такого разреза. Это не обязательно должен быть круг. Размер имеющегося в продаже провода (кабеля) как площадь поперечного сечения: 0,75 мм 2 , 1,5 мм 2 , 2,5 мм 2 , 4 мм 2 , 6 мм 2 , 10 мм 2 , 16 мм 2 . |
r = радиус провода или кабеля
d = 2 r = диаметр провод или кабель
Расчет диаметра d = 2 r , вход в сечение A :
Жила (электрокабель)
| На сопротивление проводника влияют четыре фактора: 1) площадь поперечного сечения проводника A , рассчитанная по диаметру d 2) длина проводника 3) температура в проводнике 4) материал проводника |
| Нет точной формулы для минимального сечения провода из максимальной силы тока . Это зависит от многих обстоятельств, таких как, например, если расчет выполняется для постоянного, переменного тока или даже для трехфазного тока, свободно ли отпускается кабель или проложен под землей . Кроме того, это зависит от температуры окружающей среды, допустимой плотности тока и допустимого падения напряжения , а также от наличия одножильного или гибкого провода. И всегда есть хороший, но неудовлетворительный совет использовать по соображениям безопасности более толстый и, следовательно, более дорогой кабель .Часто задаваемые вопросы касаются падения напряжения на проводах. |
Падение напряжения Δ В
Формула падения напряжения с удельным сопротивлением (удельным сопротивлением) ρ (rho):
I = ток в амперах l = длина провода (кабеля) в метрах (умноженная на 2, потому что всегда есть обратный провод) ρ = rho, удельное электрическое сопротивление (также известное как удельное электрическое сопротивление или объем удельное сопротивление) меди = 0.01724 Ом × мм 2 / м (также Ом × м) (Ом для l = длина 1 м и A = 1 мм 2 площадь поперечного сечения провода) ρ = 1/ σ A = Площадь поперечного сечения в мм 2 σ = сигма, электрическая проводимость (электропроводность) меди = 58 S · м / мм 2 |
|
Производная единица удельного электрического сопротивления в системе СИ ρ — Ω × м, сокращенная от
прозрачный Ω × мм / м.
Электропроводность, обратная величине удельного электрического сопротивления.
Электропроводность и электрическое сопротивление ρ = 1/ κ = 1/ σ
Разница между удельным электрическим сопротивлением и электропроводностью
| Проводимость в сименсах обратно пропорциональна сопротивлению в омах. |
| Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ . |
| Значение электропроводности (проводимости) и удельного электрического сопротивления (удельное сопротивление) зависит от температуры материала постоянной. Чаще всего его дают при 20 или 25 ° C. |
Сопротивление = удельное сопротивление x длина / площадь
| Удельное сопротивление проводников изменяется в зависимости от температуры. В ограниченном диапазоне температур это примерно линейно: , где α — температурный коэффициент, T — температура и T 0 — любая температура, , например T 0 = 293,15 K = 20 ° C, при котором известно удельное электрическое сопротивление ρ ( T 0 ). |
Преобразование сопротивления в электрическую проводимость
Преобразование обратных сименов в омы
1 Ом [Ом] = 1 / сименс [1 / S]
1 сименс [S] = 1 / Ом [1 / Ω]
| Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ . |
1 миллисименс = 0,001 МОм = 1000 Ом
| Математически проводимость обратно пропорциональна сопротивлению: Символом проводимости является заглавная буква «G», а единицей измерения является мхо, что означает «ом», записанное наоборот. Позже блок mho был заменен блоком на блок Siemens — сокращенно буквой «S». |
Калькулятор: закон Ома
Таблица типовых кабелей для громкоговорителей
| Диаметр кабеля d | 0.798 мм | 0,977 мм | 1,128 мм | 1,382 мм | 1.784 мм | 2,257 мм | 2.764 мм | 3.568 мм |
| Номинальное сечение кабеля A | 0,5 мм 2 | 0,75 мм 2 | 1,0 мм 2 | 1,5 мм 2 | 2,5 мм 2 | 4,0 мм 2 | 6,0 мм 2 | 10.0 мм 2 |
| Максимальный электрический ток | 3 А | 7,6 А | 10,4 А | 13,5 А | 18,3 А | 25 А | 32 А | – |
Всегда учитывайте, что поперечное сечение должно быть больше при большей мощности и большей длине кабеля
, но также и с меньшим импедансом. Вот таблица, в которой указаны возможные потери мощности.
| Длина кабеля в м | Сечение в мм 2 | Сопротивление Ом | Потеря мощности при | Коэффициент демпфирования при | ||
| Импеданс 8 Ом | Импеданс 4 Ом | Импеданс 8 Ом | Импеданс 4 Ом | |||
| 1 | 0.75 | 0,042 | 0,53% | 1,05% | 98 | 49 |
| 1,50 | 0,021 | 0,31% | 0,63% | 123 | 62 | |
| 2,50 | 0,013 | 0,16% | 0,33% | 151 | 75 | |
| 4,00 | 0,008 | 0,10% | 0,20% | 167 | 83 | |
| 2 | 0.75 | 0,084 | 1,06% | 2,10% | 65 | 33 |
| 1,50 | 0,042 | 0,62% | 1,26% | 85 | 43 | |
| 2,50 | 0,026 | 0,32% | 0,66% | 113 | 56 | |
| 4,00 | 0,016 | 0,20% | 0,40% | 133 | 66 | |
| 5 | 0.75 | 0,210 | 2,63% | 5,25% | 32 | 16 |
| 1,50 | 0,125 | 1,56% | 3,13% | 48 | 24 | |
| 2,50 | 0,065 | 0,81% | 1,63% | 76 | 38 | |
| 4,00 | 0,040 | 0,50% | 1,00% | 100 | 50 | |
| 10 | 0.75 | 0,420 | 5,25% | 10,50% | 17 | 9 |
| 1,50 | 0,250 | 3,13% | 6,25% | 28 | 14 | |
| 2,50 | 0,130 | 1,63% | 3,25% | 47 | 24 | |
| 4,00 | 0,080 | 1,00% | 2,00% | 67 | 33 | |
| 20 | 0.75 | 0,840 | 10,50% | 21,00% | 9 | 5 |
| 1,50 | 0,500 | 6,25% | 12,50% | 15 | 7 | |
| 2,50 | 0,260 | 3,25% | 6,50% | 27 | 13 | |
| 4,00 | 0,160 | 2,00% | 4,00% | 40 | 20 | |
Значения коэффициента затухания показывают, что осталось от принятого коэффициента затухания 200
в зависимости от длины кабеля, поперечного сечения и импеданса громкоговорителя.
Преобразование и расчет диаметра кабеля в AWG
и AWG в диаметр кабеля в мм — American Wire Gauge
| Чаще всего мы используем четные числа, например 18, 16, 14 и т. Д. Если вы получили нечетный ответ, например 17, 19 и т. Д., Используйте следующее меньшее четное число. AWG означает American Wire Gauge и указывает на прочность проводов. Эти номера AWG обозначают диаметр и, соответственно, поперечное сечение в виде кода. Они используются только в США. Иногда номера AWG можно найти также в каталогах и технических данных в Европе. |
Американский калибр проводов — Таблица AWG
| AWG номер | 46 | 45 | 44 | 43 | 42 | 41 | 40 | 39 | 38 | 37 | 36 | 35 | 34 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр дюйм | 0.0016 | 0,0018 | 0,0020 | 0,0022 | 0,0024 | 0,0027 | 0,0031 | 0,0035 | 0,0040 | 0,0045 | 0,0050 | 0,0056 | 0,0063 |
| Диаметр (Ø) в мм | 0,04 | 0,05 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,10 | 0,11 | 0.13 | 0,14 | 0,16 |
| Поперечное сечение в мм 2 | 0,0013 | 0,0016 | 0,0020 | 0,0025 | 0,0029 | 0,0037 | 0,0049 | 0,0062 | 0,0081 | 0,010 | 0,013 | 0,016 | 0,020 |
| | |||||||||||||
| AWG номер | 33 | 32 | 31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 |
| Диаметр дюйм | 0.0071 | 0,0079 | 0,0089 | 0,0100 | 0,0113 | 0,0126 | 0,0142 | 0,0159 | 0,0179 | 0,0201 | 0,0226 | 0,0253 | 0,0285 |
| Диаметр (Ø) в мм | 0,18 | 0,20 | 0,23 | 0,25 | 0,29 | 0,32 | 0,36 | 0,40 | 0,45 | 0,51 | 0.57 | 0,64 | 0,72 |
| Поперечное сечение в мм 2 | 0,026 | 0,032 | 0,040 | 0,051 | 0,065 | 0,080 | 0,10 | 0,13 | 0,16 | 0,20 | 0,26 | 0,32 | 0,41 |
| | |||||||||||||
| AWG номер | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 |
| Диаметр дюйм | 0.0319 | 0,0359 | 0,0403 | 0,0453 | 0,0508 | 0,0571 | 0,0641 | 0,0719 | 0,0808 | 0,0907 | 0,1019 | 0,1144 | 0,1285 |
| Диаметр (Ø) в мм | 0,81 | 0,91 | 1.02 | 1,15 | 1,29 | 1,45 | 1,63 | 1,83 | 2,05 | 2.30 | 2.59 | 2,91 | 3,26 |
| Поперечное сечение в мм 2 | 0,52 | 0,65 | 0,82 | 1,0 | 1,3 | 1,7 | 2,1 | 2,6 | 3,3 | 4,2 | 5,3 | 6,6 | 8,4 |
| | |||||||||||||
| AWG номер | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 (1/0) (0) | 00 (2/0) (-1) | 000 (3/0) (-2) | 0000 (4/0) (-3) | 00000 (5/0) (-4) | 000000 (6/0) (-5) |
| Диаметр дюйм | 0.1443 | 0,1620 | 0,1819 | 0,2043 | 0,2294 | 0,2576 | 0,2893 | 0,3249 | 0,3648 | 0,4096 | 0,4600 | 0,5165 | 0,5800 |
| Диаметр (Ø) в мм | 3,67 | 4,11 | 4,62 | 5,19 | 5,83 | 6.54 | 7,35 | 8,25 | 9,27 | 10,40 | 11.68 | 13,13 | 14,73 |
| Поперечное сечение в мм 2 | 10,6 | 13,3 | 16,8 | 21,1 | 26,7 | 33,6 | 42,4 | 53,5 | 67,4 | 85,0 | 107,2 | 135,2 | 170,5 |
Как высокие частоты демпфируются длиной кабеля?
,Таблица пропускной способности по току — Расчет поперечного сечения кабеля
Допустимая нагрузка по току: таблицы
(Выдержка из таблиц VDE 0298 T4 06/13: 11, 17, 18, 21, 26 и 27)
| Ток -пропускная способность, кабели с номинальным напряжением до 1000 В и термостойкие кабели VDE 0298 T4 08/03 таблица 11, столбец 2 и 5 | ||
|---|---|---|
| столбец 2 | столбец 5 | |
| способ прокладки | в воздухе | на поверхности или на поверхности |
| монопроводники — с резиновой изоляцией | Многожильные кабели (кроме домашних или портативных устройств) — с резиновой изоляцией — С ПВХ изоляцией — термостойкость | |
| Количество заряженных проводников | 1 | 2 или 3 |
| Номинальное сечение n | Емкость (Ампер) | |
| 0,75 мм 2 | 15A | 12A |
| 1,00 мм 2 | 19A | 15A |
| 1,50 мм 2 | 24A | 18A |
| 2,50 мм 2 | 32A | 26A |
| 4,00 мм 2 | 42A | 34A |
| 6,00 мм 2 | 54A | 44A |
| 10,00 мм 2 | 73A | 61A |
| 16,00 мм 2 | 98A | 82A |
| 25,00 мм 2 | 129A | 108A |
| 35,00 мм 2 | 158A | 135A |
| 50,00 мм 2 | 198A | 168A |
| 70, 00 мм 2 | 245A | 207A |
| 95,00 мм 2 | 292A | 250A |
| 120,00 мм 2 | 344A | 292A |
| 150, 00 мм 2 | 391A | 335A |
| 185,00 мм 2 | 448A | 382A |
| 240,00 мм 2 | 528A | 453A | 608A | 523A |
| Максимальный ток кабелей для изменения температуры окружающей среды VDE 0298 T4 06/13, таблица 17, столбец 4 1 ) | |
|---|---|
| Температура окружающей среды | Коэффициент |
| 10 ° C | 1,22 |
| 15 ° C | 1,17 |
| 20 ° C | 1,12 |
| 25 ° C | 1,06 |
| 30 ° C | 1,00 |
| 35 ° C | 0,94 |
| 40 ° C | 0,87 |
| 45 ° C | 0,79 |
| 50 ° C | 0,71 |
| 55 ° C | 0,61 |
| 60 ° C | 0, 50 |
| 65 ° C | 0,35 |
1) для кабелей с рабочей температурой макс.70 ° C на токопроводе
| Допустимая нагрузка многожильных кабелей номинальным сечением до 10 мм2 VDE 0298 T4 06/13 таблица 26. При прокладке на открытом воздухе. | |
|---|---|
| Кол-во нагруженных сердечников | Коэффициент |
| 5 | 0,75 |
| 7 | 0,65 |
| 10 | 0,55 |
| 14 | 0,50 |
| 19 | 0,45 |
| 24 | 0,40 |
| 40 | 0,35 |
| 61 | 0,30 |
| Максимальный ток кабелей для разделения температуры окружающей среды для термостойких кабелей VDE 0298 T4 06/13 таблица 18, столбец 3-6 | ||||
|---|---|---|---|---|
| столбец 3 | столбец 4 | столбец 5 | колонка 6 | |
| zulässige Betriebstemperatur | ||||
| 90 ° C | 110 ° C | 135 ° C | 180 ° C | |
| ambi температура | коэффициенты преобразования, применяемые к емкости термостойких кабелей в таблице 11, столбец 2 и 5 | |||
| до 50 ° C | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 55 ° C | 0,94 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 60 ° C | 0,87 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 65 ° C | 0,79 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 70 ° C | 0,71 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 75 ° C | 0,61 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 80 ° C | 0 , 50 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 85 ° C | 0,35 | 0,91 | 1,00 | 1,00 |
| 90 ° C | —— | 0,82 | 1,00 | 1,00 |
| 95 ° C | —— | 0,71 | 1, 00 | 1,00 |
| 100 ° C | —— | 0,58 | 0,94 | 1,00 |
| 105 ° C | —— | 0,41 | 0,87 | 1,00 |
| 110 ° C | —— | —— | 0,79 | 1,00 |
| 115 ° C | —— | —— | 0,71 | 1,00 |
| 120 ° C | —— | —— | 0 , 61 | 1,00 |
| 125 ° C | —— | —— | 0,50 | 1,00 |
| 130 ° C | — — | —— | 0,35 | 1,00 |
| 135 ° C | —— | —— | —— | 1,00 |
| 140 ° C | —— | —— | — — | 1,00 |
| 145 ° C | —— | —— | —— | 1,00 |
| 150 ° C | — —- | —— | —— | 1,00 |
| 155 ° C | —— | —— | —- — | 0,91 |
| 160 ° C | —— | —— | —— | 0,82 |
| 165 ° C | — — | —— | —— | 0,71 |
| 170 ° C | —— | —— | —— | 0,58 |
| 175 ° C | —— | —— | —— | 0,41 |
No.многожильных кабелей (2 или 3 токоведущих жилы) | Фактор |
1 | 1,00 |
| 2 | 0,80 |
| 3 | 0,70 |
| 4 | 0,65 |
| 5 | 0,60 |
| 6 | 0,57 |
| 7 | 0,54 |
| 8 | 0,52 |
| 9 | 0,50 |
| 10 | 0,48 |
| 12 | 0,45 |
| 14 | 0,43 |
| 16 | 0,41 |
| 18 | 0,39 |
| 20 | 0,38 |
Максимально допустимая токовая нагрузка в соотв.согласно DIN VDE 0891, часть 1, пункт 7 необходимо учитывать при применении изолированных кабелей в телекоммуникационных системах и устройствах обработки данных.
| Допустимая нагрузка на кабели для намотанных кабелей VDE 0298 T4 06/13 таблица 27 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| нет. слоев на одном барабане | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| коэффициенты пересчета | 0,80 | 0,61 | 0,49 | 0,42 | 0, 38 |
Примечание : для спиральной намотки коэффициент преобразования 0,80 действителен | |||||
Упрощенный метод расчета регулировки длины базовой жилы для основного кабеля с малым провисанием
Для преодоления сложного итеративного процесса регулировки длины кабеля на основе теории цепной связи и большой ошибки регулировки длины для кабеля с небольшим провисанием на основе В рамках теории параболы в данной статье сначала разрабатывается прямой и простой метод расчета, основанный на теории парабол, с учетом влияния упругого удлинения на длину ненапряженного кабеля, который может применяться к исходной пряди основного кабеля и канату, несущему мостик с небольшим прогибом. для повышения точности строительства нулевых точек цепи подвесных мостов.Затем анализируется применимость предложенной формулы регулировки длины кабеля при различных условиях соотношения прогиб-пролет и сравнивается с другими методами расчета, основанными на теории цепной связи или параболы. Наконец, численные примеры представлены и обсуждаются, чтобы проиллюстрировать точность и эффективность предлагаемого аналитического метода.
1. Введение
Конструкции с опорой на кабели, такие как подвесные мосты, были признаны наиболее привлекательными конструкциями из-за их эстетического внешнего вида, а также конструктивных преимуществ кабелей [1–6].Хорошо известно, что кабели не могут вести себя как конструктивные элементы до тех пор, пока не будут созданы большие силы натяжения. Следовательно, чтобы спроектировать конструкцию с опорой на кабели экономично и эффективно, чрезвычайно важно определить оптимизированное начальное натяжение кабеля или длину без натяжения.
Как правило, проектировщики не могут произвольно определять начальную форму, когда рассматриваются кабельные конструкции. Исходная форма определяется так, чтобы удовлетворять условию равновесия между статическими нагрузками и внутренними силами стержня, включая натяжения кабеля, на этапе предварительного проектирования, поскольку кабельные элементы демонстрируют строго геометрическое нелинейное поведение, а конфигурация кабельной системы не может быть определена в состоянии без напряжений. ,Процесс определения начального состояния кабельных конструкций называется «поиском формы», «поиском формы» или «исходной формой или начальной конфигурацией» [7–13].
Кабели в кабельных конструкциях демонстрируют сильно нелинейное поведение, поэтому были проведены различные исследования кабелей. Кабельный анализ можно разделить на две категории: параболический подход и цепной подход.
Цепной подход направлен на получение точных решений поведения кабеля. Этот подход был первоначально представлен О’Брайеном и Фрэнсисом [14].Irvine et al. впоследствии была получена матрица гибкости двумерного наклонного кабеля [15, 16]. Для анализа подвесных мостов несколько исследователей позднее разработали трехмерные элементы цепного троса [11, 17]. В частности, доступны два аналитических элемента цепного типа, которые можно использовать для моделирования кабелей с большим прогибом в подвесных мостах: (1) нерастяжимые элементы цепной передачи : используемые элементы кабеля бесконечно жесткие в осевом направлении и не могут испытать любое увеличение длины; (2) упругие элементы цепной передачи : упругая цепная кривая определяется как кривая, образованная совершенно эластичным тросом, который подчиняется закону Гука и имеет незначительное сопротивление изгибу, когда он подвешен за его концы и подвергается действию силы тяжести.
Напротив, параболический подход обеспечивает приближенное решение. Чтобы учесть эффект провисания кабеля, Эрнст предложил эквивалентный модуль упругости для параболического кабеля [18]. Простота формулы Эрнста сделала ее широко используемой не только в области исследований, но и для практического проектирования конструкций с тросом, таких как подвесные мосты. Позже Ren et al. [19] предложил двухмерный горизонтальный параболический элемент кабеля, который включает в себя вертикальную жесткость, а также горизонтальную жесткость, определяемую по формуле Эрнста.
Как правило, главный трос должен быть проложен перед установкой главной балки для заземленных подвесных мостов; Конфигурация магистрального кабеля на стадии строительства очень важна. Чтобы получить исходную конфигурацию основного кабеля, необходимо точно контролировать конфигурацию базовой жилы. Ключом к точному контролю является расчет регулировки длины кабеля и соотношение между регулировкой длины кабеля Δ S и регулировкой провисания Δ f [20].
На основе вышеупомянутых подходов к анализу кабеля, регулировка длины кабеля может быть рассчитана с использованием параболического или контактного подхода. Расчет регулировки длины кабеля на основе теории цепной связи может дать точные результаты, но необходимо использовать сложный итерационный метод [20]. Расчетная формула регулировки длины кабеля на основе квазикатенарной теории (использование нерастяжимых цепных элементов) может быть явно представлена отношением ( c ) приложенной распределительной нагрузки к горизонтальной составляющей силы кабеля, но решение c также необходимо использовать сложный итерационный метод.Регулировка длины кабеля, основанная на теории параболы, является прямым методом, но ошибка величины регулировки велика, когда прогиб невелик (как правило, отношение прогиба к длине меньше 1/30), поскольку влияние упругого удлинения на ненапряженная длина жилы кабеля не учитывается.
Чтобы преодолеть сложный итерационный процесс регулировки длины кабеля на основе теории цепной связи и большую ошибку регулировки длины для кабеля с небольшим прогибом на основе теории параболы, мы стремимся найти простой и прямой метод расчета, имеющий как высокий поиск оперативность и точность.Эта статья начинается с основного принципа параболической теории, учитывающего влияние упругого удлинения на длину ненапряженного кабеля, и устанавливает упрощенный и прямой метод расчета, который может применяться для исходной пряди основного кабеля и несущего каната мостового перехода с небольшим прогибом. Затем применимость формулы регулировки длины кабеля, основанной на параболической теории, анализируется при различных условиях соотношения прогиба и пролета. Наконец, численные примеры представлены и обсуждаются, чтобы проиллюстрировать точность и эффективность предлагаемого аналитического метода.
2. Полное решение длины ненапряженного кабеля на основе параболической теории
2.1. Основные уравнения
Следуя теории Ирвина [15] и исходя из предположения о параболическом канате, собственный вес распределяется равномерно по горизонтальному направлению, а отношение провисания в средней точке к горизонтальной длине составляет сохраняются относительно небольшими, то есть 1/8 или меньше. Кроме того, поперечное сечение, модуль упругости и плотность кабеля считаются постоянными по всей длине, а кабель испытывает небольшую деформацию.Геометрия наклонного параболического кабеля, рассматриваемого в данном исследовании, показана на рисунке 1; равномерный трос подвешен между двумя жесткими опорами с горизонтальным расстоянием х , перепадом высоты по вертикали х , провисанием х в середине пролета и подвергается равномерно распределенной нагрузке х по горизонтальной длине кабеля; значение q можно рассчитать следующим образом: где — модуль упругости подвесного троса; и — площадь поперечного сечения и плотность подвесного троса соответственно; и — горизонтальный угол соединительной линии между двумя концами подвесного троса.
На основе параболической конфигурации ордината кабеля относительно оси x , показанная на рисунке 1, выражается следующим образом:
.Расчет длины кабеля, емкости кабеля C и частоты среза затухание в кабеле демпфирование высоких частот микрофон емкость кабеля микрофона провода емкость XLR
Расчет длины кабеля, емкости кабеля C и частоты среза затухание в кабеле демпфирование высоких частот микрофон емкость кабеля микрофона провода емкость XLR — sengpielaudio Sengpiel Berlin| Речь идет не о коаксиальных кабелях, антеннах и спутниковых частотах. Здесь мы рассмотрим обычный аудиокабель, микрофонный или микрофонный кабель. |
| Часто задаваемый вопрос: на какой частоте среза f c микрофонный кабель
имеет (-) 3 дБ потери высоких частот? Какие высокие частоты ослабляются? Который
длина d может у кабеля должно быть такое затухание? Как высокие частоты
ослабляется длиной кабеля? Кабели характеризуются емкостью кабеля между жилами, сопротивление, индуктивность кабеля вдоль жилы и сила тока, которые повышают сопротивление на высоких частотах.Кабель микрофона обычно имеет емкость от провода к проводу около C spec = 100 пФ на метр. На практике сопротивление линии и индуктивность обычно незначительны. Каждый провод имеет неизбежную емкость кабеля, что приводит к затуханию высоких частоты, называемые потерями в кабеле. Поскольку входное сопротивление (нагрузка) велико относительно малым выходным сопротивлением (источник), входным сопротивлением (нагрузкой) можно пренебречь. |
Расчет частоты среза высоких частот f c кабеля
| f c = частота среза при (-) 3 дБ потери высоких частот в Гц |
| Z out = Выходное сопротивление микрофона, полное сопротивление источника |
| C spec = Удельная емкость кабеля в пФ на м длины кабеля |
| d = длина кабеля в м C = C spec × d |
| 1 пФ (пикофарад) = 10 −12 F (Фарад) |
| Формула для частоты среза f c (-) 3 дБ затухания высоких частот: |
Другой часто задаваемый вопрос — какой длины может быть микрофонный кабель,
. без потери высоких частот?
Длина кабеля или длина линии
Расчет длины кабеля при ослаблении высоких частот 3 дБ
| d = Длина кабеля в м |
| f c = частота среза при (-) 3 дБ потери высоких частот в Гц |
| Z out = Выходное сопротивление микрофона, полное сопротивление источника |
| C spec = емкость в пФ на м длины кабеля C = C spec × d |
| 1 пФ (пикофарад) = 10 −12 F (Фарад) |
| Формула для длины кабеля d и заданной частоты среза f c : |
| Если вы хотите знать, какой длины может быть кабель и допускать затухание уровня всего 1 дБ, вам нужно ввести двойное значение частоты среза. |
| Характеристическое сопротивление кабеля — это характеристика кабеля, которая составляет всего . действительно для радиочастотных сигналов. Мультиметры используют постоянный ток для сопротивления измерений, поэтому вы не можете измерить сопротивление кабеля с помощью мультиметр или другое простое измерительное оборудование. |
Емкость C, частота f и емкостное сопротивление XC
Преобразование футов в метры и наоборот
для U.Только S.A. Лучше метрику — как и весь мир.
| Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ . |
Кабель, провод и проводка — преобразование диаметра в площадь поперечного сечения
,
