Как правильно рассчитать сечение кабеля по мощности и току. Какие формулы использовать для однофазной и трехфазной сети. Как учесть коэффициенты запаса и одновременности. Пошаговый алгоритм расчета с примерами.
Основные принципы расчета сечения кабеля по мощности
Правильный расчет сечения кабеля по мощности — важнейший этап проектирования электропроводки. От этого зависит безопасность и надежность всей электросети. Рассмотрим основные принципы такого расчета:
- Учитывается суммарная мощность всех подключаемых электроприборов
- Применяются коэффициенты одновременности и запаса
- Расчет ведется отдельно для каждой группы потребителей
- Обязательно учитывается тип сети — однофазная или трехфазная
- Результат округляется в большую сторону до ближайшего стандартного сечения
Рассмотрим пошаговый алгоритм расчета на конкретных примерах.
Формулы для расчета сечения кабеля по мощности
Основная формула для расчета сечения кабеля по мощности выглядит следующим образом:
S = P / (U * cos φ)
Где:
- S — сечение кабеля, мм2
- P — мощность нагрузки, Вт
- U — напряжение сети, В
- cos φ — коэффициент мощности (для бытовых потребителей принимается 0,8-0,95)
Для однофазной сети 220В формула принимает вид:
S = P / (220 * 0,9)
Для трехфазной сети 380В:
S = P / (380 * √3 * 0,9)
Учет коэффициентов запаса и одновременности
При расчете сечения кабеля важно учитывать коэффициенты запаса и одновременности:
- Коэффициент запаса (Kз) — учитывает возможное увеличение нагрузки в будущем. Обычно принимается 1,2-1,3.
- Коэффициент одновременности (Kо) — учитывает, что не все приборы работают одновременно. Для квартир принимается 0,7-0,8.
С учетом этих коэффициентов формула принимает вид:
S = P * Kз * Kо / (U * cos φ)
Пример расчета сечения кабеля для однофазной сети
Рассчитаем сечение кабеля для квартиры со следующими потребителями:
- Освещение — 500 Вт
- Холодильник — 150 Вт
- Стиральная машина — 2000 Вт
- Электрочайник — 2000 Вт
- Телевизор — 100 Вт
Суммарная мощность: 500 + 150 + 2000 + 2000 + 100 = 4750 Вт
Принимаем Kз = 1,2, Kо = 0,8
Расчетная мощность: 4750 * 1,2 * 0,8 = 4560 Вт
Сечение кабеля: S = 4560 / (220 * 0,9) = 23 мм2
Округляем до ближайшего стандартного — 25 мм2.
Пример расчета для трехфазной сети
Рассчитаем сечение кабеля для цеха с трехфазными потребителями общей мощностью 50 кВт.
Принимаем Kз = 1,3, Kо = 0,9
Расчетная мощность: 50000 * 1,3 * 0,9 = 58500 Вт
Сечение кабеля: S = 58500 / (380 * √3 * 0,9) = 98 мм2
Округляем до ближайшего стандартного — 120 мм2.
Выбор сечения кабеля по таблицам
Основные правила выбора по таблицам:
- Выбирается ближайшее большее табличное значение
- Учитывается материал жил (медь или алюминий)
- Проверяется соответствие условиям прокладки
- Для кабелей в земле и трубах берется запас 20-30%
Особенности расчета для отдельных групп потребителей
При расчете сечения кабеля важно учитывать специфику отдельных групп потребителей:
Освещение
Для осветительных цепей обычно достаточно сечения 1,5 мм2 для медных и 2,5 мм2 для алюминиевых проводов. Но нужно учитывать общую мощность и протяженность линии.
Розеточные группы
Для розеток рекомендуется использовать провода сечением не менее 2,5 мм2 для меди и 4 мм2 для алюминия. При большой протяженности линии сечение увеличивают.
Мощные потребители
Для электроплит, бойлеров, кондиционеров и других мощных приборов расчет ведется индивидуально по их паспортной мощности с запасом 20-30%.
Типичные ошибки при расчете сечения кабеля
При самостоятельном расчете сечения кабеля по мощности часто допускаются следующие ошибки:
- Не учитываются коэффициенты запаса и одновременности
- Неправильно суммируется мощность потребителей разных фаз
- Не учитывается падение напряжения на длинных линиях
- Выбирается заниженное сечение «для экономии»
- Не проверяется соответствие расчета табличным значениям
Чтобы избежать этих ошибок, рекомендуется придерживаться описанного выше алгоритма и перепроверять результаты.
Заключение
Правильный расчет сечения кабеля по мощности — важнейший этап проектирования электропроводки. Он позволяет обеспечить безопасность и надежность электросети, избежать перегрева проводов и падения напряжения. При самостоятельном расчете важно учитывать все факторы и перепроверять результаты. В сложных случаях рекомендуется обращаться к профессиональным электрикам.
по мощности, 220в, 380в, формула, таблица, калькулятор
Выбор сечения кабеля, учитывая показатель мощности, может пригодиться не только профессиональным электрикам, но и в бытовой сфере. При неверно сделанных подсчетах, человек подвергает собственное имущество опасности и риску возникновения возгорания в результате сильного нагревания. Расчет сечения кабеля по мощности необходимо уметь проводить лицам, которые так или иначе связаны с электричеством. Будь то профессионал или просто мужчина, который затеял ремонт у себя дома.
Содержание материала
- 1 Для чего требуется сделать расчет
- 2 Какие факторы оказывают влияние на кабеля и вызывают чрезмерный нагрев
- 3 Как сделать расчеты
- 3.1 Отличительные особенности расчетов
Для чего требуется сделать расчет
Проведение расчетов сечения кабеля по мощности – обязательная процедура, помогающая обеспечить безопасность проживания людей в помещении. Несоблюдение установленных норм, как правило, приводит к нарушению целостности проводов, из-за чего может возникнуть аварийная ситуация.
Если допустить ошибки при самостоятельных расчетах и купить проводник с недостаточной площадью, подобное действие станет деструктивной причиной разрушения изоляционного слоя. Как результат, длительность эксплуатации проводки резко сокращается.
Нередко встречаются ситуации, когда ровно через месяц приборы и проводка выходят из строя. Поэтому приходится обращаться за помощью к профессиональным электрикам, потратив большое количество денег на устранение своих же ошибок.
Таблица подбора сечения кабеля (провода) для открытой и скрытой проводки
Какие факторы оказывают влияние на кабеля и вызывают чрезмерный нагрев
Если в процессе использования бытового оборудования наблюдается перегрев проводки, то важно как можно скорее приложить максимум усилий, что исправить сложившуюся ситуацию. Аспектов, которые влияют на нагрев кабелей, много, поэтому целесообразно сконцентрировать внимание на основополагающих:
- Малая площадь сечения. Чем больше толщина жилы провода, тем меньше он будет перегреваться.
Как правило, подобную информацию можно узнать из маркировки, которую указывает производитель. Самостоятельно определить данный показатель возможно с использованием штангенциркуля. - Материал изготовления. Так, например, медь в сравнении с алюминием имеет меньшее сопротивление, поэтому предполагают меньший нагрев.
- Вид жил. В продаже встречаются одножильные и многожильные кабели. Второй вариант обладает большей гибкостью, но имеет меньший показатель допустимой силы тока.
- Тип укладки. При плотной укомплектованности кабелей в одной трубе нагревание происходит быстрее.
- Материал и уровень изоляции. Дешевые кабеля чаще всего обладают изоляцией низкого качества, что в результате негативно сказывается на устойчивости по отношению к высоким температурам.
Как правило, подобную информацию можно узнать из маркировки, которую указывает производитель. Самостоятельно определить данный показатель возможно с использованием штангенциркуля.Выбрать правильное сечение кабеля поможет тематическое видео:
Как сделать расчеты
Когда сечения достаточно, то ток поступает без проблем до потребителя.
Шанс перегрева при этом минимальный. Поэтому важно при составлении проекта будущей электропроводки учитывать мощность используемого прибора. Чтобы ознакомиться с этим значением, достаточно заглянуть в технический паспорт.
Для расчета рекомендуется использовать простую формулу:
I=(P1+P2+…+Pn)/220
С ее помощью возможно получить показатель общей силы тока, где 220 принимают за номинальный показатель вольтажа, а Pn – мощность электроприбора, указанная производителем в техпаспорте или на этикетке.
Если присутствует система из трех фаз в 380 В, то формула для подсчета будет выглядеть следующим образом:
I=(P1+P2+…+Pn)/√3/380
Показатель I рассчитывается в амперах и в его соответствии необходимо подбирать нужное сечение.
Так, например, уже было установлено, что сечение кабеля, изготовленного из меди, составляет 10 А/мм, а для алюминия 8 А/мм. Для расчета потребуется 8/10, в зависимости от того, какой вид провода был использован.
Существует и второй, упрощенный способ подсчетов – это использование онлайн калькулятора. Автоматическая программа в течение нескольких секунд помогает определить нужные показатели, при указании следующих данных:
Отличительные особенности расчетов
Иногда в документации к определенному проекту указывается использование скрытой проводки. В таком случае к полученному результату сечения необходимо прибавлять порядком 20-30%. Подобное решение позволяет избежать перегрева кабеля в процессе активной эксплуатации. Важно понимать, что использование приборов в тесном помещении (например, подвале или кладовой), предполагает отсутствие доступа к воздуху, из-за чего нагрев более интенсивный, чем при монтаже открытой проводки.
Если планируется укладка нескольких проводов в одном закрытом канале, то дополнительно к получившемуся показателю прибавляется 40%. Кроме того, не рекомендуется совмещать несколько кабелей с различным сечением в одно полотно. Лучше всего в качестве дополнительной защиты использовать гофротрубу.
Специалисты с профессиональным образованием принимают во внимание именно показатель мощности. Подобный метод считается правильным и корректным.
При возникновении сложностей в самостоятельных расчетах, рекомендуется пользоваться дополнительными программами онлайн. Это позволит избежать критических ошибок, которые могут привести к возгоранию.
Видео по теме: Как правильно провести расчет сечения кабеля
Об обозначениях цвета проводов в электрике можно почитать по ссылке.
формулы и таблицы • Мир электрики
Содержание
- Формула расчета мощности кабеля по сечению
- Список мощности электроприборов и пример расчета кабеля
- Расчет сечения проводов по комнатам
- Какой кабель выбрать: алюминиевый или медный?
- Видео: Рассчитать сечение кабеля
Электрическая проводка – это одна из самых главных частей большой системы коммуникации, снабжающей дом электроэнергией.
От долгой и качественной эксплуатации электропроводки зависит качество работы светильников и электрических бытовых приборов, которых на сегодняшний день становится все больше и больше в каждом жилище. Потому все чаще можно встретить на строительных форумах вопросы, касающихся именно проблемы электропроводки. И один из этих частых вопросов, как правильно сделать расчет сечения кабеля по длине и мощности, то есть, по его нагрузке.
Профессиональные электрики «на глаз» определяют примерно этот показатель. Инженеры используют специальные таблицы или онлайн калькулятор. Но мы будем рассуждать здраво. В любом доме установлено определенное количество электрической бытовой техники, и у этих приборов которых разная мощность. Это, во-первых. Во-вторых – количество служебных помещений или комнат в доме может значительно отличаться в любом здании. А это повлияет на мощность потребления по освещению. При этом у некоторых в доме установлены многорожковые люстры, а некоторые обходятся и точечным освещением.
Плюс многообразие различных ламп.
В-третьих – это опять же мощность бытовых электроприборов, которую рассчитывают по фактическим данным. Так сказать, практически считают по пальцам, какими электроприборами и с какой мощностью хозяева домов используют. И самое главное, что во время подсчета общей мощности нет надобности, учитывать фактор, влияющий на то, как работает освещение или электроприборы: периодически или постоянно. Необходимо определить общую мощность на кабель.
Формула расчета мощности кабеля по сечению
Итак, есть формула расчета по мощности сечения электрического провода или кабеля. Вот она:
I=PхK/Uхcos φ – данная формула используется для однофазных электросетей с переменным током в 220 Вольт. Где:
- К – это коэффициент одновременности, именно он уравнивает показатель мощности по временному значению. Так как не все время мы используем электроприборы или освещение. Это постоянная величина и она равняется 0.75.
- Р — это общая мощность всего освещения и бытовых электроприборов.
- U — переменный ток 220 Вольт.
- cos φ – это тоже постоянный показатель, который равен единице.
В данной формуле почти все величины, помимо суммарной мощности, постоянные. Потому в основе расчета находятся именно те нагрузки, которые имеют светильники и бытовые электроприборы. То есть, величина тока будет зависеть от используемой мощности. Данные показатели, как правило, указаны в техническом паспорте, который находится в комплекте с электроприбором. Также часто изготовители указывают ее на этикетках. Но вот только определенные показатели мощности основных электроприборов, используются чаще остальных.
Список мощности электроприборов и пример расчета кабеля
Мощность некоторых электрических бытовых приборов:
- Холодильник 350-850 Ватт.
- Телевизор 150-310 Ватт. Это мощность современных телевизоров.
- Освещение 320-1600 Ватт. Как было указано выше, это зависит от типа и количества ламп.
- Утюг 1200-2200 Ватт.
- К данной категории относится электрический чайник: 1200-2600 Ватт.
- Добавим в эту же категорию посудомоечную и стиральную машину – 2600 Ватт.
- Компьютер 320-650 Ватт.
- Микроволновая печь приблизительно 1500 Ватт.
В этот список можно было добавить и другие электроприборы, например, музыкальный центр, фен, водонагреватель, пылесос и т. д. То есть, для расчета сечения кабеля по мощности нужно вначале определить, какое количество электроприборов находится в доме. Суммируя их мощность, определяется общая мощность потребления, которая и воздействует на электропроводку.
Итак, все данные подставляются в формулу, для определения сила тока. Давайте рассчитаем мощность всех вышеописанных электроприборов по минимальному показателю. И выясним, какой кабель нам потребуется. Суммарная мощность составляет – 6550 Ватт или 6,55 кВт. Подставляем ее в формулу:
I=6550х0.75/220=22,4 Ампер.
Затем, чтобы определить сечения кабеля, нам будет необходима таблица, где задано соотношение двух величин.
Важно! Величина электротока в таблицах, как правило, указана целыми цифрами. Потому нужно округлить наш результат до наибольшей величины. Это даст некоторый запас надежности. В нашем примере это будет 27 Ампер по медным кабелям, и 28 Ампер по алюминиевым. Таким образом, сечение провода будет 2,6 мм. кв. по меди и 4.1 мм. кв. для алюминия.
Так, вы узнали, как рассчитать сечение провода.
Расчет сечения проводов по комнатам
Описанный выше расчет с формулой используется для входного провода в дом. Но нужно рассматривать и внутреннюю разводку по помещениям и комнатам. Просто с освещением все более или менее ясно. Кидаете под него во все помещения провод сечением 1,6 мм. кв., и будьте не переживайте, что все вы выполнили верно. Ни замыкания, ни перегрева, у вас не случится.
С розетками все гораздо сложней. В доме существуют комнаты, в которых наличие бытовых электроприборов зашкаливает.
Это ванная и кухня. В первой, как правило, обычно работает стиралка и фен. Между прочим, у него довольно большая мощность 1200-2600 Ватт. Поэтому нагрузку такое маленькое устройство создает довольно высокую.
Поэтому нужно необходимо решить одну довольно важную задачу – грамотно распределить по длине мощность розеточных групп. Например, на кухне. Вначале рассчитывается сила тока по описанной выше формуле, где в роли мощности потребления складывают мощности всех находящихся на кухне бытовых электрических устройств, не забывая про освещение. Делается выбор сечения провода, который будет подходить в это помещение. А вот по розеткам растянуть проводку под все бытовые электроприборы с меньшим сечением. Для чайника и кофеварки отдельно, для холодильника отдельно, для посудомоечной машины отдельно. И к каждой точке.
Некоторые могут сказать, не многовато ли розеток для одной маленькой комнаты? Существует альтернатива, подключить на блок розеток (тройную либо двойную) провод большего сечения.
Нужно будет сделать еще один расчет. Таким образом, способов на схему разводки электроконтуров может быть огромное множество. Но в любом случае нужно будет использовать таблицы, калькулятор и формулу определения сечения кабеля по мощности, и по длине. Хоть специалисты утверждают, что наилучший вариант – это под каждый электроприбор отдельную розетку.
И еще важный момент, который касается длины провода и его потери тока. По физическим законам, чем длинней кабель, тем больше появляются потери напряжения. Потому электрики делают расчет сечения кабеля по его длине. Однако внутреннюю разводку этому расчету не подвергают. Очень, минимальны потери.
Какой кабель выбрать: алюминиевый или медный?
Не станем сильно вникать в данный вопрос. Просто проведем краткий сравнительный анализ.
- Медь хотя и подвержена окислению, но не настолько активно, как алюминий. Потому контакты дольше эксплуатируются.
- Медный провод более гибкий и прочный.
- Алюминиевый кабель практически в пять раза дешевле медного.
- Степень проводимости медных проводов практически в два раза выше, чем у алюминиевых. То есть, и более высокая мощность, которую медный провод может выдержать.
Есть современные правила выполнения электроразводки. И в них рекомендуется внутреннюю разводку делать медным кабелем, а наружную алюминиевым.
Таким образом, подводя итог всему сказанному выше, можно сделать вывод, что расчет мощности электроприборов и сечения провода по нагрузке – это ответственный и очень важный процесс. Допущенная ошибка в расчетах может стоить очень дорого. Поэтому здесь нужна внимательность и точность.
Видео: Рассчитать сечение кабеля
Расчет сечения кабеля по мощности и току: формулы и примеры
Планируете делать или дополнительно протянуть ЛЭП на кухню для подключения новой электроплиты? Здесь пригодятся минимальные знания о сечении проводника и влиянии этого параметра на мощность и силу тока.
Согласитесь, неправильный расчет сечения кабеля приводит к перегреву и короткому замыканию или к неоправданным затратам.
Очень важно провести расчеты еще на этапе проектирования, так как выход из строя скрытой проводки и последующая замена сопряжены со значительными затратами. Мы поможем вам разобраться с тонкостями расчетов, чтобы избежать проблем при дальнейшей эксплуатации электросети.
Чтобы не обременять Вас сложными расчетами, мы подобрали понятные формулы и варианты расчетов, предоставили информацию в доступной форме, снабдив формулы пояснениями. Также в статью добавлены тематические фото и видео материалы, позволяющие наглядно понять суть рассматриваемого вопроса.
Содержание статьи:
- Расчет сечения по мощности потребителей
- Этап №1 — расчет реактивной и активной мощности
- Этап №2 — поиск коэффициентов одновременности и запаса
- Этап №3 — выполнение геометрического расчета
- Этап №4 — расчет силовой части на практике
- Расчет сечения тока
- Этап №1 — расчет силы тока по формулам
- Этап №2 — выбор подходящего сечения по таблицам
- Этап №3 — расчет сечения токопровода на примере
- Расчет падения напряжения
- Нести пример расчета
- Выводы и полезное видео по теме
Расчет сечения по мощности потребителей
Основное назначение проводников — доставка электрической энергии потребителям в необходимом количестве.
Поскольку сверхпроводники недоступны при нормальных условиях эксплуатации, необходимо учитывать сопротивление материала проводника.
Расчет потребного сечения в зависимости от суммарной мощности потребителей на основании многолетнего опыта эксплуатации.
Галерея изображений
Фото
Различные типы кабеля для электромонтажных устройств
Различная толщина проводников для бытового использования
Количество жил в кабелях различных марок выполнение расчетов по формуле:
P = (P1 + P2 +..PN) * K * J ,
Где:
- P — мощность всех подключенных к расчетной ветке потребителей в Ваттах.
- P1, P2, PN — мощность первого потребителя, второго, n-го соответственно, в Ваттах.
Получив в конце расчетов результат по вышеприведенной формуле, пора было обратиться к табличным данным.
Теперь необходимо выбрать нужный раздел по таблице 1.
Таблица 1.
Сечение проводов всегда необходимо выбирать в ближайшую большую сторону (+)
Этап №1 — расчет реактивной и активной мощности
Мощности потребителей указаны в документах на оборудование. Как правило, номиналы оборудования указывают активную мощность наряду с реактивной мощностью.
Устройства с активным видом нагрузки всю полученную электрическую энергию с учетом КПД превращают в полезную работу: механическую, тепловую или другую ее форму.
Устройства с активной нагрузкой включают лампы накаливания, обогреватели и электрические плиты.
Для таких устройств расчет мощности по току и напряжению имеет вид:
P = U * I ,
Где:
- P — мощность в ваттах;
- U — напряжение в В;
- I — сила тока в А.
Устройства с реактивным типом нагрузки могут накапливать энергию от источника, а затем возвращать ее. Такой обмен происходит за счет смещения синусоидального тока и синусоидального напряжения.
При нулевом смещении фаз мощность P = U * I всегда имеет положительное значение. Такой график фаз тока и напряжения имеют устройства с активным видом нагрузки (I, i — ток, U, u — напряжение, π — число пи, равное 3,14)
К устройствам реактивной мощности относятся электродвигатели, электронные устройства всех размеров и назначений, а также трансформаторы.
При сдвиге фаз между синусоидальным током и синусоидальным напряжением мощность P = U * I может быть отрицательной (I, i — ток, U, u — напряжение, π — число пи, равное 3,14 ). Устройство реактивной мощности возвращает накопленную энергию обратно в источник
Электрические сети строятся таким образом, чтобы по ним можно было передавать электрическую энергию в одном направлении от источника к потребителю.
Следовательно, возвращаемая энергия потребителя с реактивной нагрузкой является паразитной и расходуется на нагревание проводников и других компонентов.
Реактивная мощность зависит от фазового угла между синусоидами напряжения и тока.
Фазовый угол выражается через cosφ.
Чтобы найти полную мощность, используйте формулу:
P = Q/cosφ ,
Где Q — реактивная мощность в ВА.
Обычно в паспортных данных на прибор указывают реактивную мощность и cosφ.
Пример : в паспорте на перфоратор указана реактивная мощность 1200 ВАР и cosφ = 0,7. Следовательно, общая потребляемая мощность будет равна:
P = 1200/0,7 = 1714 Вт
Если cosφ найти не удалось, то для подавляющего большинства бытовых электроприборов cosφ можно принять равным 0,7.
Этап №2 — поиск коэффициентов одновременности и наценки
K — безразмерный коэффициент одновременности, показывает, сколько потребителей одновременно может быть включено в сеть. Редко бывает так, что все устройства одновременно потребляют электроэнергию.
Одновременная работа телевизора и музыкального центра маловероятна. Из установившейся практики К можно принять равным 0,8.
Если вы планируете использовать все потребители одновременно, K следует принять равным 1.
J — безразмерный запас прочности. Он характеризует создание запаса мощности для будущих потребителей.
Прогресс не стоит на месте, каждый год изобретаются новые и удивительные новые и полезные электроприборы. Ожидается, что к 2050 году потребление электроэнергии достигнет 84%. Обычно предполагается, что J составляет от 1,5 до 2,0.
Этап №3 — выполнение геометрического расчета
Во всех электрических расчетах принимается площадь поперечного сечения проводника — сечение жилы. Измеряется в мм 2 .
Часто необходимо научиться правильно рассчитывать жилу провода.
В этом случае существует простая геометрическая формула для монолитного круглого провода:
S = π * R 2 = π * D 2 /4 , или наоборот
D = √ 4*S/π)
Для проводников прямоугольного сечения:
S = h*m ,
Где:
- — S площадь жилы 900 мм0165 2 ;
- R — радиус сердцевины в мм;
- D — диаметр жилы в мм;
- h, м — ширина и высота соответственно в мм;
- π Является ли число пи равным 3,14.
Если вы приобретаете многожильный провод, у которого одна жила состоит из множества скрученных жил круглого сечения, то расчет ведется по формуле:
S = N * D 2 /1,27 ,
Где N — количество проводов в жиле.
Провода со скрученными жилами из нескольких проволок, как правило, имеют лучшую проводимость, чем монолитные провода. Это связано с особенностями протекания тока по круглому проводнику.
Электрический ток – это движение одноименных зарядов по проводнику. Одноименные заряды отталкиваются, поэтому плотность распределения заряда смещается к поверхности проводника.
Еще одним преимуществом многожильных проводов является их гибкость и механическая стойкость. Монолитные провода дешевле и используются в основном для стационарной прокладки.
Этап №4 — расчет силовой части на практике
Задача : Суммарная мощность потребителей на кухне 5000 Вт (имеется в виду пересчет мощности всех реактивных потребителей).
Все потребители подключены к однофазной сети 220 В и питаются от одной ветки.
Таблица 2. Если в дальнейшем планируется подключение дополнительных потребителей, в таблице указаны требуемые мощности обычных бытовых приборов (+)
Решение :
Коэффициент одновременности K принимается равным 0,8. Кухня — это место постоянных инноваций, неважно, коэффициент безопасности J = 2,0. Общая расчетная мощность составит:
P = 5000 * 0,8 * 2 = 8000 Вт = 8 кВт
Используя значение расчетной мощности, ищем ближайшее значение в таблице 1.
Ближайшее подходящее сечение проводника для однофазная сеть — медная жила сечением 4 мм 2 . Аналогичное сечение провода с алюминиевым сердечником 6 мм 2 .
Для одножильного провода минимальный диаметр будет 2,3 мм и 2,8 мм соответственно. В случае многожильного варианта сечение отдельных жил суммируется.
Фотогалерея
Фото
На кухнях обычно сосредоточено наибольшее количество мощных потребителей электроэнергии и менее «прожорливых» бытовых приборов.
В санузлах и совмещенных санузлах тоже может быть внушительное количество электрооборудования.
В зависимости от мощности технического узла его питание осуществляется от общей или отдельной линии электропередачи. Расчеты производятся для группы розеток, для потребителей отдельных линий выбираются по мощности
К розеточному блоку, питаемому от одной ЛЭП, можно подключать только маломощные устройства: смесители, фены, кофемолки и т.п.
Микроволновые печи, варочные панели и электрические духовки требуют подключения к отдельной линии электропитания
Нормальная работа стандартной стиральной машины должна обеспечиваться отдельной линией электропитания
Обязательная прокладка отдельной ветки электроснабжения требует холодильников и электроплит
В гигиенических помещениях прокладываются отдельные линии для джакузи, электронных крышек для биде, душевых кабин
Помещение с максимальным количеством бытовой техники
Техническое оснащение санузлов и санузлы совмещенные
Подключить мощные электропотребители
Блок розеток для маломощной техники
Варочная панель требует правильного подключения
Электропроводка для стиральной машины
Раздельные силовые ветки для холодильников
Мощные энергопотребители в санузлах и санузлах
Расчет сечения по току
Расчет необходимого сечения по току и мощности кабелей и проводов даст более точные результаты.
Такие расчеты позволяют оценить общее влияние различных факторов на проводники, в том числе термическую нагрузку, марку проволоки, тип прокладки, условия эксплуатации и т. д.
Весь расчет проводится в ходе следующих этапов:
- выбор мощности всех потребителей;
- расчет токов, проходящих через проводник;
- подбор подходящего сечения по таблицам.
Для данного варианта расчета действующая мощность потребителей с напряжением принимается без учета поправочных коэффициентов. Они будут учтены при суммировании силы тока.
Этап №1 — расчет силы тока по формулам
Для тех, кто забыл школьный курс физики, предлагаем основные формулы в виде графической схемы в качестве наглядной шпаргалки:
«Классическое колесо» демонстрирует взаимосвязь формул и взаимозависимость характеристик электрического тока (I — сила тока, P — мощность, U — напряжение, R — радиус жилы)
Запишем зависимость силы тока I от мощности P и линейного напряжения U:
I = P/U л ,
Где:
- I — сила тока, взятая в амперах;
- P — мощность в ваттах;
- U l — напряжение сети в вольтах.
Линейное напряжение в общем случае зависит от источника питания, бывает одно- и трехфазным.
Соотношение линейного и фазного напряжения:
- U l = U * cosφ в случае однофазного напряжения.
- U l = U * √3 * cosφ в случае трехфазного напряжения.
Для бытовых электропотребителей принять cosφ = 1, поэтому линейное напряжение можно переписать:
- U l = 220 В для однофазного напряжения.
- U l = 380 В для трехфазного напряжения.
Далее суммируем все потребляемые токи по формуле:
I=(I1+I2+…IN)*K*J ,
Где:
- I — общий ток в амперах;
- И1..В — сила тока каждого потребителя в амперах;
- К — коэффициент одновременности;
- J — запас прочности.
Коэффициенты K и J имеют те же значения, которые использовались при расчете общей мощности.
Возможен случай, когда в трехфазной сети по разным фазным проводникам протекает ток неодинаковой силы.
Это происходит, когда однофазные потребители и трехфазные потребители подключены к трехфазному кабелю одновременно. Например, запитан трехфазный автомат и однофазное освещение.
Возникает естественный вопрос: как в таких случаях рассчитывается сечение многожильного провода? Ответ прост – расчеты производятся для наиболее нагруженного проводника.
Этап №2 — выбор подходящего сечения по таблицам
В правилах эксплуатации электроустановок (ПЭС) приведен ряд таблиц для выбора необходимого сечения жилы кабеля.
Электропроводность проводника зависит от температуры. Для металлических проводников сопротивление увеличивается с повышением температуры.
При превышении определенного порога процесс становится самоподдерживающимся: чем выше сопротивление, тем выше температура, выше сопротивление и т.
д., пока проводник не перегорит или не вызовет короткое замыкание.
В следующих двух таблицах (3 и 4) показано поперечное сечение проводников в зависимости от тока и способа монтажа.
Таблица 3. Сначала необходимо выбрать способ прокладки проводов, от этого зависит насколько эффективно происходит охлаждение (+)
Кабель отличается от провода тем, что все провода с собственной изоляцией на кабеле скручены в пучок и заключены в общую изоляционную оболочку. Более подробно о различиях и видах кабельной продукции написано в этой .
Таблица 4. Открытый способ указан для всех значений сечения жил, однако на практике сечения менее 3 мм2 открыто не прокладывают из соображений механической прочности (+)
При использовании таблиц к допустимому длительному току применяются следующие коэффициенты:
- 0,68, если 5-6 жил;
- 0,63 если выжило 7-9;
- 0,6 если жило 10-12.
К текущим значениям из столбца «открыто» применяются понижающие коэффициенты.
Нулевая и заземляющая жилы в число жил не входят.
По нормам ПЭС выбор сечения нулевой жилы по допустимому длительному току производится не менее 50% фазной жилы.
Следующие две таблицы (5 и 6) показывают зависимость допустимого продолжительного тока при прокладке в земле.
Таблица 5. Допустимые длительные зависимости тока для медных кабелей при прокладке в воздухе или в земле
Токовые нагрузки при открытой прокладке и при заглублении в землю различны. Их принимают равными, если укладка в грунт осуществляется с помощью лотков.
Таблица 6. Допустимые продолжительные зависимости тока для алюминиевых кабелей при прокладке в воздухе или в земле
Следующая таблица (7) касается размещения временных линий электроснабжения (переносить, если для частного использования).
Таблица 7. Допустимый длительный ток при использовании переносных шланговых шнуров, переносных шланговых и шахтных тросов, прожекторов, гибких переносных проводов.
Используются только медные жилы
При прокладке кабелей в земле помимо теплоотводящих свойств необходимо учитывать удельное сопротивление, что отражено в следующей таблице (8):
Таблица 8. Поправочный коэффициент в зависимости от вида и удельного сопротивления грунта на допустимый длительный ток, при расчете сечения кабеля (+)
Расчет и выбор медных жил до 6 мм 2 или алюминиевых до 10 мм 2 проводимость как для постоянного тока.
В случае больших сечений можно применить понижающий коэффициент:
0,875 * √T pv
Где T pv — отношение продолжительности включения к длительности цикла.
Продолжительность включения берется из расчета не более 4 минут. При этом цикл не должен превышать 10 минут.
При выборе кабеля для электропроводки особое внимание уделяется его огнестойкости.
Этап №3 — расчет сечения токопровода на примере
Задача : медный кабель для подключения:
- Трехфазный деревообрабатывающий станок мощностью 4000 Вт;
- Трехфазный сварочный аппарат мощностью 6000 Вт;
- бытовые приборы в доме общей мощностью 25 000 Вт;
Подключение осуществляется пятижильным кабелем (три фазных провода, один нейтральный и один заземляющий), проложенным в земле.
Изоляция кабельной продукции рассчитывается на определенное значение рабочего напряжения. Следует отметить, что указанное изготовителем рабочее напряжение его изделия должно быть выше напряжения в сети
Решение.
Шаг 1. Рассчитываем линейное напряжение трехфазного подключения:
U л = 220 * √3 = 380 В
Шаг № 2. Бытовые приборы, станки и сварочные аппараты имеют реактивную мощность, поэтому мощность машин и оборудования будет:
P те = 25000/0,7 = 35700 Вт
P об. Сила тока, необходимая для подключения бытовой техники:
I те = 35700/220 = 162 А
Шаг № 4 . Ток, необходимый для подключения оборудования:
I rev = 14300/380 = 38 А
Шаг № 5 . Необходимый ток для подключения бытовых приборов рассчитывается исходя из расчета одной фазы. По условию задачи выделяют три фазы.
Следовательно, ток можно распределить по фазам. Для простоты примем равномерное распределение:
I те = 162/3 = 54 А
Шаг № 6. Ток на фазу:
I f = 38 + 54 = 92 А
Шаг № 7 Не будет работать техника и бытовая техника при этом, кроме этого заложим запас равный 1,5. После применения поправочных коэффициентов:
I f = 92 * 1,5 * 0,8 = 110 А
Шаг № 8. Хотя кабель содержит 5 жил, учитываются только трехфазные жилы. По таблице 8 в столбе трехжильного кабеля в земле находим, что току 115 А соответствует сечение жилы 16 мм 2 .
Шаг № 9 . По таблице 8 применяем поправочный коэффициент в зависимости от характеристик земли. Для нормального типа земли коэффициент равен 1.
Шаг №10 . Необязательно рассчитайте диаметр жилы:
D = √(4*16/3,14) = 4,5 мм
Если расчет производился только по мощности, без учета особенностей кабеля, сечение жилы будет 25 мм 2 .
Расчет силы тока более сложен, но иногда позволяет сэкономить значительные средства, особенно если речь идет о многожильных силовых кабелях.
Подробнее о взаимосвязи между напряжением и током можно прочитать .
Расчет падения напряжения
Любой проводник, кроме сверхпроводников, имеет сопротивление. Поэтому при достаточной длине кабеля или провода происходит падение напряжения. Стандарты
PES требуют, чтобы поперечное сечение жилы кабеля было таким, чтобы падение напряжения составляло не более 5%.
Таблица 9. Удельное сопротивление обычных металлических жил (+)
В первую очередь это относится к низковольтным кабелям малого сечения.
Расчет падения напряжения следующий:
R = 2 * (ρ * L) / S ,
U pad = I * R ,
6 % U 9032 У колодка / У лин ) * 100 ,
Где:
- 2 — коэффициент, обусловленный тем, что ток протекает обязательно в двух жилах;
- R — сопротивление проводника, Ом;
- ρ — удельное сопротивление жилы, Ом*мм 2 /м;
- S — сечение жилы, мм 2 ;
- У колодка — падение напряжения, В;
- U % — падение напряжения относительно U lin , %.
С помощью формул можно самостоятельно произвести необходимые расчеты.
Нести пример расчета
Задача : рассчитать падение напряжения для медного провода с сечением одной жилы 1,5 мм 2 . Провод необходим для подключения однофазного электросварочного аппарата общей мощностью 7 кВт. Длина провода 20 м.
Если вы хотите подключить к ветке электросети бытовой сварочный аппарат, то следует учитывать ситуацию, для которой предназначен кабель. Не исключено, что суммарная мощность работающих устройств может быть выше. Оптимальный вариант — подключение потребителей к отдельным веткам
Решение:
Шаг 1. Рассчитываем сопротивление медного провода по таблице 9:
R = 2 * (0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ом
Шаг № 2. Ток, протекающий по проводнику:
I = 7000/220 = 31,8 А
Шаг № 3,4 90 Падение напряжения на проводе:U колодка = 31,8 * 0,47 = 14,95 В
Шаг №4.
Вычисляем процент падения напряжения: 100 = 6,8%
Вывод: для подключения сварочного аппарата необходим проводник большого сечения.
Выводы и полезное видео по теме
Расчет сечения жилы по формулам:
Рекомендации специалистов по выбору кабельно-проводниковой продукции:
Приведенные расчеты являются действительны для медных и алюминиевых жил промышленного назначения. Для других типов проводников суммарная теплоотдача рассчитывается заранее.
На основании этих данных рассчитывается максимальный ток, который может протекать по проводнику без перегрева.
Если у вас есть вопросы по методике расчета сечения кабеля или вы хотите поделиться личным опытом, оставляйте комментарии к этой статье. Поле обратной связи расположено ниже.
Калькулятор размера проволоки
Калькулятор размера проволоки Ветряная/солнечная энергия
Основы знакомства и не только.
Калькулятор размера проволоки для солнечных панелей, ветряных турбин, инверторов, аккумуляторов и многого другого.
Страница 5
Размер провода. Какой размер провода мне нужен от сюда туда?
Очень важно, чтобы выбранный вами провод был достаточно большим, чтобы нести
количество тока от ваших источников заряда, аккумуляторов и нагрузок, или вы БУДЕТЕ
испытывают значительную потерю энергии. Слишком маленький провод может привести к высокому
нагревание провода, что может привести к выходу из строя провода и окружающего
устройства, а также возможность возгорания и/или травм. Стоимость проволоки
могут быть значительными инвестициями и могут диктовать, где размещать предметы (как
далеко друг от друга.) Чем ближе вы можете расположить источники заряда к
батареи, тем лучше с точки зрения передачи энергии. инверторы
должны быть очень близко к батареям.
Распространенной ошибкой при определении размеров проводов является обращение к таблицам размеров проводов NEC для определения
какую силу тока может безопасно выдержать провод.
Этот метод калибровки проволоки
привести к очень неэффективной системе, поскольку эти таблицы обычно основаны на
более высокое напряжение (110/220 вольт переменного тока), и главная проблема заключается в безопасной передаче
мощность без накопления тепла. В системе низкого напряжения нас, конечно, беспокоит
с безопасностью, но что еще больше диктует размер провода, так это потеря мощности. 10%
потеря мощности в линии 12 вольт, составляет 1,2 вольта! Это может полностью предотвратить некоторые
устройства от эксплуатации.
Очень важно, чтобы определенные цепи, такие как цепи освещения с люминесцентными лампами
лампы имеют низкие потери. 12-вольтовые люминесцентные лампы плохо работают даже при
потеря 10%. Это связано с тем, что для внутренней работы лампы требуется почти
100% расчетного напряжения, иначе лампочка не сможет полностью возбудить
газы, испуская гораздо меньше света и гораздо больше тепла. Схемы, имеющие большую
двигатели просто не должны быть меньше, иначе вы можете обнаружить, что двигатель не запускается
правильно.
Всегда следите за тем, чтобы провод вашего инвертора не выходил за эти 2%. Для
межсоединений батареи, падение на 1% или 1/2% еще лучше. 5% (а может и 10%)
падение может быть приемлемым в солнечных панелях, так как стоимость провода может превышать
стоимость солнечных панелей, когда речь идет о большом расстоянии. Я толстый
все возможное, старайтесь, чтобы потери мощности не превышали 5% в каждой области вашего
система. Исключением из этого правила будет провод, используемый для отвода или фиктивной нагрузки.
В этом случае потеря 10%, вероятно, приемлема.
Вот отличный маленький инструмент, который у нас есть вместе для вас, чтобы рассчитать размер провода. Просто заполните поля и нажмите кнопку рассчитать.
| Автоматический калькулятор размера проволоки | ||
Введите количество ампер или ватт, которое будет передаваться по этому проводу. | АмперВатт Вы можете выбрать Ампер или Ватт. | |
| Введите расстояние (в одну сторону) в футах. | Учитывать все углы и подступенки. | |
| Напряжение системы (номинальное напряжение батареи) | 12 Вольт24 Вольт48 Вольт120 Вольт | Этот калькулятор работает с системами на 12, 24, 48 или 120 вольт. |
| Введите максимально допустимый процент потери мощности. | 1/2 Процент1 Процент2 Процент3 Процент4 Процент5 Процент10 Процент | Информацию о питании см. в приведенных выше рекомендациях. потеря. |
| Нажмите кнопку расчета, чтобы получить ответ. | Пожалуйста, нажмите кнопку расчета
чтобы получить результат. | |
Если вы предпочитаете, вот таблица 12 вольт вам могу распечатать.
В этой таблице указано максимальное расстояние (в футах, в одну сторону), что может быть достигнуто при заданном размере провода и силе тока для поддержания потеря мощности менее 2%.
