Расчет сечения провода от мощности: расчет сечения кабеля по мощности

Содержание

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 проводка


Количество 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 изоляции


Минимальное 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!

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.

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 сечения кабеля по мощности: диаметр и нагрузка

Особенности сечения электропроводки из разных материалов

Проводка из алюминия, использовавшаяся еще в советское время, сейчас запрещена для монтажа внутренней электропроводки, но все еще применяется как самый бюджетный вариант, несмотря на сравнительно низкий срок эксплуатации и общую надежность. При перегревах она начинает крошиться, быстрее окисляется на воздухе и имеет меньшую электропроводность – это значит, что при одинаковом сечении проводов, медный способен пропустить через себя большее количество тока, чем алюминиевый.

Медный кабель обладает значительной прочностью и стойкостью к коррозии, поэтому если приходится менять всю проводку, то настоятельно рекомендуется использовать медную, тем более, что это прямое требование ПУЭ. Так как медный провод дороже алюминиевого, то знать подходящие значения сечения провода по мощности при его использовании будет существенной экономией для сметы.

При прокладывании скрытой проводки в домашних условиях лучше выбрать однопроволочный кабель, так как он проще в монтаже и не требует дополнительных действий.

Изначально рассчитанный на множественные изгибы многопроволочный имеет больший срок эксплуатации, но при подключении к нему розеток концы жил нужно будет залудить, так как со временем проволочки в жиле «утрясутся» и контакт ухудшится.

Чаще всего такие провода применяют для подключения к сети нестационарных приборов: фен, утюг, бритва и прочие.

Для стандартной проводки квартир, домов, коттеджей существует общий расчет. Согласно ему при продолжительной нагрузке в 25А применяют сечения провода по току (медный) 4,0 мм² и диаметром – 2,26 мм. В соответствии с этими расчетами, на линию устанавливается автоматический выключатель (автомат) который обычно монтируется во вводном щитке в месте ввода проводов в квартиру или дом.

Нормативно-правовые ограничения

Коммунальные предприятия, обеспечивающие население электроэнергией, вправе вводить ограничения на максимальную суммарную мощность приборов в квартире. Достигаться это может установкой электросчетчиков с определенной пропускной способностью.

На прибор ставятся автоматические одноразовые или многоразовые предохранители, которые срабатывают при превышении порогового значения тока.

Электросчетчики советского типа массово заменяются на электронные. Они ещё более чувствительны к перегрузкам, из-за которых быстро выходят из строя

Если убрать со счетчика пробки и подключить его к квартирной проводке напрямую, то он гарантировано сгорит при длительном нарушении режима работы. Большинство советских счетчиков, установленных в квартирах, выдерживают пиковую нагрузку в 25 А до 1 минуты.

После этого они сгорают, что чревато оплатой установки нового прибора и штрафом за нарушение правил эксплуатации.

Не выдержать высоких нагрузок способна и проводка в подъезде, перегорание которой может обесточить сразу несколько квартир. Поэтому при подключении квартиры к внутридомовой сети кабелем 2,5 мм не стоит рассчитывать, что более толстый внутриквартирный провод будет способен выдержать высокие нагрузки.

Особенно важно учитывать фактор нормативных ограничений на этапе планирования монтажа электрического отопления, теплых полов, инфракрасных саун и прочего энергоемкого оборудования. Предварительно нужно проконсультировать о возможностях электрооборудования, установленного перед квартирой, в соответствующих коммунальных службах

Предварительно нужно проконсультировать о возможностях электрооборудования, установленного перед квартирой, в соответствующих коммунальных службах.

Если вы решили рассчитать параметры электропроводки самостоятельно, то вам будет полезно разобраться в таких понятиях как: сила тока, мощность и напряжение. Подробнее в статье – Как рассчитать мощность, силу тока и напряжение: принципы и примеры расчета для бытовых условий

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

Для определения токовых нагрузок в сетях с постоянным током берут во внимание одножильные провода. На какие нагрузки рассчитан провод, питающий лампочку 0,05 квт в фаре автомобиля? Питание бортовой сети осуществляет аккумуляторная батарея. Напряжение постоянного тока – 12 В

Ток, протекающий через провод от аккумулятора к фаре, будет равен:

Напряжение постоянного тока – 12 В. Ток, протекающий через провод от аккумулятора к фаре, будет равен:

I = P/U = 50/12 = 4,15 А.

Отсюда определяют сопротивление:

R = U/I = 12/4,15 = 2,9 Ом.

Зная удельное сопротивление меди и, приняв за максимальную длину провода L = 2 м, подставляют всё известное в формулу.

Это значит, что медный проводник должен иметь сечение:

S = (ρ*L)/R = (1,68*10-8*2)/2,9 = 1,9 мм2.

В ПУЭ есть множество таблиц, по которым можно определить токовую нагрузку однофазных и трёхфазных цепей переменного тока. Не обязательно производить математические вычисления. Достаточно оперировать известными параметрами и правильно определить сечение провода или кабеля.

Выбираем сечение кабеля по мощности

Подобрать сечение провода можно по потребляемой мощности подключаемых приборов, такие приборы называются нагрузкой.

Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Собираем данные

Для начала найдите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, запишите ее на листке бумаги. Если проще, можно посмотреть шильдики — металлические таблички или наклейки, прикрепленные к корпусу оборудования и оборудования. Есть основная информация и чаще всего, есть сила. Самый простой способ определить это по единицам измерения. Если продукт производится в России, Беларуси, Украине обычно есть обозначение Вт или кВт, на оборудовании из Европы, Азии или США стоит английское обозначение для ватт — W, а потребляемая мощность обозначается аббревиатурой «ТОТ» или «ТОТ МАКС».

Пример шильдика с основной технической информацией

Если и эта информация недоступна (информация затерлась, например или вы планируете приобрести технику), можно взять среднестатистические данные. Для удобства они сведены в таблицу.

Таблица потребляемой мощности различных электроприборов

Найдите оборудование, которое планируете установить, выпишите мощность. Иногда ее дают с большим разбросом, поэтому иногда бывает сложно понять, какую цифру взять. В этом случае лучше взять от него максимум. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и вам понадобится кабель большего сечения. Но для расчета сечения кабеля это хорошо, будет запас. Сгорают только кабели с меньшим поперечным сечением, чем необходимо. Трассы с большим сечением служат долго, так как меньше греются.

Суть метода

Чтобы подобрать сечение провода по нагрузке, добавьте мощность устройств, которые будут подключены к этому проводу

В то же время важно, чтобы вся мощность выражалась в одних и тех же единицах измерения — либо в ваттах (Вт), либо в киловаттах (кВт). Если есть разные значения, мы приводим их к одному результату

Чтобы перевести киловатты, умножьте их на 1000, и получите ватты. Например, преобразовать 1,5 кВт в ватты. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.

Если необходимо, можно провести обратное преобразование — ватты перевести в киловатты. Для это цифру в ваттах делим на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.

Таблица сечения кабеля

Чтобы найти нужное сечение кабеля в соответствующем столбике — 220 В или 380 В — находим цифру, которая равна или чуть больше посчитанной нами ранее мощности. Столбик выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазная — 220 В, трехфазная 380 В.

В найденной строчке смотрим значение в первом столбце. Это и будет требуемое сечение кабеля для данной нагрузки (потребляемой мощности приборов). Кабель с жилами такого сечения и надо будет искать.

Немного о том, медный провод использовать или алюминиевый. В большинстве случаев, при прокладке проводки в доме или квартире, используют кабели с медными жилами. Такие кабели дороже алюминиевых, но они более гибкие, имеют меньшее сечение, работать с ними проще. Но, медные кабели с большого сечения, ничуть не более гибкие чем алюминиевые. И при больших нагрузках — на вводе в дом, в квартиру при большой планируемой мощности (от 10 кВт и больше) целесообразнее использовать кабель с алюминиевыми проводниками — можно немного сэкономить.

Расчет падения напряжения

В любых проводниках при значительной длительности кабельной линии падает напряжение, поскольку им свойственно сопротивление.

По нормам Правил эксплуатации электроустановок (таблица 7), площадь сечения проdjдников должна допускать потерю напряжения до 5%. Особенно это касается линий, имеющих малое сечение.

Таблица 7.

Формулы, используемые для определения потери напряжения:

R=2*(p*L)/S,

Uпад=I*R,

U%=(Uпад/Uлин)*100,

где:

2 — коэффициент двухжильности электрической проводки, так как ток протекает по 2 жилам одновременно;

R — сопротивление в Омах;

p — удельное сопротивление проводника, Ом*мм2/м;

S — площадь сечения, мм2;

Uпад — падение напряжения, В;

U% — падение напряжения относительно к линейному напряжению в %.

Пример. Однофазный медный провод длиной 20м с сечением 1,5 мм2. Подключаем аппарат, он потребляет 7 кВт электроэнергии.

Если сила тока недостаточна, рекомендуется подключать разные приборы к разным веткам электропроводки.

Расчитывать падение напряжения будем в такой последовательности.

  1. Определим сопротивление кабеля из меди по таблице 9.

R=2×(0,0175×20м)/1,5=47 Ом.

  1. Найдем силу тока, которая будет проходить по проводнику.

I=7000/220=31,8 А.

  1. Определим падение напряжения.

Uпад=31,8×0,47=14,95 В.

  1. Ищем процент падения напряжения.

U%=(14,95/220)×100=6,8%.

По результатам расчетов напрашивается вывод, что данный кабель будет недостаточным для сварочного аппарата. Чтобы не происходили сбои в электросети, необходимо использовать проводку с большей площадью сечения.

Для чего учиться делать расчеты?

Прежде всего, осуществление таких математических действий требуется для обеспечения безопасности помещения. Любой кабель или провод являются основными средствами для передачи и распределения тока, подводящего к электрическим приборам.

Практически каждый день, электрику необходимо подключить где-то электрическую кухонную плиту, починить розетку, установить новый светильник. Одним словом, необходимость произвести расчет сечения провода обусловлено обеспечением постоянного притока электроэнергии и избежание различных неприятных ситуаций, которые включают в себя некоторые повреждения в самой электрической проводке.

Если осуществить подключение прибора по кабелю и сечение выбранных проводов будет небольшим, неспособным в нужных объемах обеспечивать нормальное функционирование прибора, в таком случае сам кабель будет перегреваться, что, в свою очередь, приводит к медленному разрушению изоляции. Как следствие возможного возникновения короткого замыкания. В результате снижения надежности и срока службы эксплуатации электропроводки в помещении резко упадет или, более того, исчезнет, то есть сгорит.

Наиболее распространенной бытовой ситуацией, на сегодняшний день, является попытка сэкономить на стоимости провода, что неизбежно приводит к возникновению коротких замыканий или пожаров.

Именно по этой причине, перед тем как осуществлять электрическую проводку кабеля, выбрать сечение используемых проводов по всей квартире необходимо определить:

  • количество бытовых приборов, которые будут находиться в квартире;
  • суммарную мощность и потребляемую нагрузку приборов с учетом небольшого запаса;
  • осуществить математические расчеты;
  • определить тип и сечение необходимых проводов.

Факторы, влияющие на выбор сечения провода

Факторов для выбора сечения проводника достаточно много. Влияние каждого из них сведено в п.1.3 ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Но в данном пункте приведены принципы расчета для всех возможных проводников и электроустановок.

Наша же инструкция для расчета рассматривает только медные провода и кабели в поливинилхлоридной, пластмассовой и резиновой оболочке. Так как именно эти проводники наиболее часто применяются для монтажа электрической сети в квартире или собственном доме.

Итак:

  • Самой главной составляющей любого расчета сечения провода является его нагрузка или ток. Номинальный ток мы получаем путем пересчета номинальной мощности электроустановок, подключенных к данному проводнику. Поэтому сечение провода и расчетная мощность неразрывно связаны.
  • Также во многом наш выбор зависит от материала провода. Ведь не для кого не секрет, что разные материалы обладают разной проводимостью. Поэтому пропускная способность провода в 1 мм2 из меди значительно выше, чем у такого же проводника из алюминия.

Зависимость проводимости от материала

Следующим важным параметром является количество токопроводящих жил кабеля или провода. Ведь чем больше жил в одном проводе, тем сильнее он греется.

Еще одним важным критерием является способ прокладки провода. Ведь земля является лучшим теплопроводником в отличие от воздуха. Поэтому для проводов, проложенных непосредственно в земле, допускаются более высокие номинальные токи. Также при расчетах следует учитывать способ прокладки проводов. Ведь если они уложены пучками в коробах или лотках, то они будут греться друг от друга

Поэтому при монтаже проводов пучками более четырех следует вводить поправочные коэффициенты

Ну и, конечно, стоит обратить внимание на температуру окружающей среды в местах монтажа проводников. Практически любая таблица расчета сечения провода по мощности приведена к температуре окружающего воздуха +15⁰С

Если температура в вашем помещении будет отличаться, то следует ввести поправочный коэффициент из табл. 1.3.3 ПУЭ.

Поправочные коэффициенты в зависимости от температурных условий

Для протяженных кабельных линий, если падение напряжения на них превышает 5%, это необходимо учитывать при расчетах. Но, если вы не прокладываете кабель на расстояние в пол километра и более, этот параметр можно не учитывать.

Выбор кабеля для электропроводки

Ток движется по проводам подобно тому, как вода течёт по трубе. Как в водопроводную трубу нельзя поместить жидкость большего объёма, так и по кабелю невозможно пропустить больше определённого количества тока. Кроме того, стоимость кабеля напрямую зависит от его сечения. Чем больше сечение, тем цена кабеля будет выше.

Водопроводная труба по сечению большая, чем нужно, стоит дороже, а слишком узкая не пропустит нужного количества воды. То же самое происходит и с током с той лишь разницей, что выбор кабеля, по сечению меньше заданного значения, намного опаснее. Такой провод все время перегревается, мощность тока в нем повышается. Из-за этого свет в помещении будет произвольно вырубаться, а в худшем случае произойдёт короткое замыкание, начнётся пожар.

Кабель в разрезе

В том, что выбранное сечение кабеля будет больше необходимого, ничего страшного нет. Наоборот, проводка, где мощность и сечение превышают нужное значение, прослужит намного дольше, но стоимость всех электромонтажных работ сразу вырастет как минимум в 2-3 раза, ведь основные затраты на электроснабжение заключаются именно в стоимости проводов.Правильно выбранное сечение позволит:

  • избежать перегрева проводов;
  • не допустить короткого замыкания;
  • сэкономить на стоимости ремонта.

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

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

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

U = ((p l) / S) I

где:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Для однофазной сети напряжением 220 В:

Где:

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

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

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

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

Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А.

Сечение токо-
проводящих
жил, мм
Медные жилы проводов и кабелей
Напряжение 220ВНапряжение 380В
Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
1,5194,11610,5
2,5275,92516,5
4388,33019,8
64610,14026,4
107015,45033
168518,77549,5
2511525,39059,4
3513529,711575,9
5017538,514595,7
7021547,3180118,8
9526057,2220145,2
12030066260171,6

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

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

Как рассчитать сечение провода по нагрузке

Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке. Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей. Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

Что необходимо для расчёта сечения кабеля по нагрузке

Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго. Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть. Рассмотрим пример: вот перечень некоторых, наиболее часто встречающихся бытовых приборов, который представлен в таблице ниже.

таблице ниже.

Электроприбор

Мощность, Вт

LCD телевизор

140-300

Холодильник

300-800

Бойлер

1500-2500

Пылесос

500-2000

Утюг

1000-2000

Электрочайник

1000-2500

Микроволновая печь

700-1500

Стиральная машина

2500

Компьютер

300-600

Освещение

300-1500

Фен

1000-2500

Всего (примерно)

10000-20000

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

1. Для однофазной сети напряжением 220 В:

,где:

— Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;

— U — напряжение сети, В;

— КИ = 0.75 — коэффициент одновременности;

Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля. Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А. Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

Сечение токо- 
проводящих 
жил.

мм

Медные жилы проводов и кабелей

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Ток. А

Мощность. кВТ

Ток. А

Мощность кВТ

1.5

19

4.1

16

10.5

2.5

27

5.9

25

16.5

4

38

8. 3

30

19.8

6

46

10.1

40

26.4

10

70

15.4

50

33

16

80

18.7

75

49.5

25

115

25.3

90

59. 4

35

135

29.7

115

75.9

50

175

38.5

145

95.7

70

215

47.3

180

118.8

95

265

57.2

220

145. 2

120

300

66

260

171.6

Сечение

Tоко- 
проводящих 
жил. мм

Алюминиевых жилы проводов и кабелей

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Ток. А

Мощность. кВТ

Ток. А

Мощность кВТ

2. 5

22

4.4

19

12.5

4

28

6.1

23

15.1

6

36

7.9

30

19.8

10

50

11

39

25.7

16

60

13. 2

55

36.3

25

85

18.7

70

46.2

35

100

22

85

56.1

50

135

29.7

110

72.6

70

165

36.3

140

92. 4

95

200

44

170

112.2

120

230

50.6

200

132

Расчёт сечения кабеля по нагрузке для помещений

Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться. Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто. Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток. Если такой возможности нет, то питающий помещение и подводной кабель к розеткам должен быть сечением, 4 мм кв. и выше. При монтаже электропроводки чаще всего применяют провода и кабели ВВГ-ВВГнг, ПУНП, ПУГНП или ПВС.

Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора! Здесь не место для экспериментов, это – жизнь и здоровье родных, близких, и Ваши собственные!

по мощности, току, длине и нагрузке, напряжению

Выбираем сечение кабеля по мощности

Подобрать сечение провода можно по мощности приборов, которые будут подключаться. Эти приборы называются нагрузкой и метод может еще называться «по нагрузке». Суть его от этого не меняется.

Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Собираем данные

Для начала находите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, выписываете ее на листочек. Если так проще, можно посмотреть на шильдиках — металлических пластинах или стикерах, закрепленных на корпусе техники и аппаратуры. Там есть основная информация и, чаще всего, присутствует мощность. Опознать ее проще всего по единицам измерения. Если изделие произведено в России, Белоруссии, Украине обычно стоит обозначение Вт или кВт, на оборудовании из Европы, Азии или Америки стоит обычно английское обозначение ваттов — W, а потребляемая мощность (нужна именно она) обозначается сокращением «TOT» или TOT MAX.

Пример шильдика с основной технической информацией. Нечто подобное есть на любой технике

Если и этот источник недоступен (информация затерлась, например, или вы только планируете приобрести технику, но еще не определились с моделью), можно взять среднестатистические данные. Для удобства они сведены в таблицу.

Таблица потребляемой мощности различных электроприборов

Находите ту технику, которую планируете ставить, выписываете мощность. Дана она порой с большим разбросом, так что иногда трудно понять, какую цифру брать. В данном случае, лучше брать по-максимуму. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и потребуется кабель большего сечения. Но для вычисления сечения кабеля это хорошо. Горят только кабели с меньшим сечением, чем это необходимо. Трассы с большим сечением работают долго, так как греются меньше.

Суть метода

Чтобы подобрать сечение провода по нагрузке, складываете мощности приборов, которые будут подключаться к данному проводнику

При этом важно, чтобы все мощности были выражены в одинаковых единицах измерения — или в ваттах (Вт), или в киловаттах (кВт). Если есть разные значения, приводим их к единому результату. Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты

Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт

Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты. Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.

Если необходимо, можно провести обратное преобразование — ватты перевести в киловатты. Для это цифру в ваттах делим на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.

Далее, собственно, начинается выбор сечения кабеля. Все очень просто — пользуемся таблицей.

Сечение кабеля, мм2Диаметр проводника, ммМедный проводАлюминиевый провод
Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
220 В380 В220 В380 В
0,5 мм20,80 мм6 А1,3 кВт2,3 кВт
0,75 мм20,98 мм10 А2,2 кВт3,8 кВт
1,0 мм21,13 мм14 А3,1 кВт5,3 кВт
1,5 мм21,38 мм15 А3,3 кВт5,7 кВт10 А2,2 кВт3,8 кВт
2,0 мм21,60 мм19 А4,2 кВт7,2 кВт14 А3,1 кВт5,3 кВт
2,5 мм21,78 мм21 А4,6 кВт8,0 кВт16 А3,5 кВт6,1 кВт
4,0 мм22,26 мм27 А5,9 кВт10,3 кВт21 А4,6 кВт8,0 кВт
6,0 мм22,76 мм34 А7,5 кВт12,9 кВт26 А5,7 кВт9,9 кВт
10,0 мм23,57 мм50 А11,0 кВт19,0 кВт38 А8,4 кВт14,4 кВт
16,0 мм24,51 мм80 А17,6 кВт30,4 кВт55 А12,1 кВт20,9 кВт
25,0 мм25,64 мм100 А22,0 кВт38,0 кВт65 А14,3 кВт24,7 кВт

Чтобы найти нужное сечение кабеля в соответствующем столбике — 220 В или 380 В — находим цифру, которая равна или чуть больше посчитанной нами ранее мощности. Столбик выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазная — 220 В, трехфазная 380 В.

В найденной строчке смотрим значение в первом столбце. Это и будет требуемое сечение кабеля для данной нагрузки (потребляемой мощности приборов). Кабель с жилами такого сечения и надо будет искать.

Немного о том, медный провод использовать или алюминиевый. В большинстве случаев, при прокладке проводки в доме или  квартире, используют кабели с медными жилами. Такие кабели дороже алюминиевых, но они более гибкие, имеют меньшее сечение, работать с ними проще. Но, медные кабели с большого сечения, ничуть не более гибкие чем алюминиевые. И при больших нагрузках — на вводе в дом, в квартиру при большой планируемой мощности (от 10 кВт и больше) целесообразнее использовать кабель с алюминиевыми проводниками — можно немного сэкономить.

Расчет сечения медных проводов и кабелей

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

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

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

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

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

Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.

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

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

Выбор сечения кабеля по мощности

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Определение сечения кабеля по диаметру

Если у Вас есть возможность замерить диаметр жилы кабеля, естественно голой, без изоляции, значит можно определить сечение этой жилы. Опять у нас два пути: формула или таблица. Каждый пусть выбирает, что ему удобнее.

Формула: пидэквадратначетыре. Это все знают. Измеряем диаметр провода (линейка, штангенциркуль, микрометр), повторюсь очищенного. Значение возводим в квадрат, умножаем на число пи (равно 3,14) и делим на 4. Получаем значение сечения. Примерное, ведь погрешности тут и в числе пи и в самом измерении.
Хотите, вот таблица элементарная – измеряем диаметр, смотрим соответствует ли заявленному на бирке сечению.

Если провод многожильный, то либо каждую жилу измеряем, а потом считаем их число. Ну и умножаем число на диаметр одной и далее по схеме, приведенной выше. Либо, если они хорошо скручены в форме круга на конце, производим замер как на одножильном.

Самое популярное

Онлайн калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и току

Таким образом, ошибки в расчетах при проектировании электросетей приводят к плачевным последствиям. Электросеть может не выдержать нагрузки и дать сбои. В процессе вынужденного ремонта требуются значительные вложения средств. Чтобы такого случая не произошло, электросеть следует проектировать исходя из предварительных расчетов площади сечения кабеля в зависимости от требуемых киловаттов потребления электричества всеми имеющимися приборами и силы тока в электропроводке. На практических примерах в статье был показан ход вычислений двумя способами. В расчетах учтены различия в мощности приборов активного и реактивного типа, коэффициенты единовременности и запаса, а также падения напряжения и сопротивления проводки. Изложена теоретическая база расчетов, приведены таблицы с экспертными данными.

Влияние длины и сечения кабеля на потери по напряжению

Потери электроэнергии – неизбежная плата за ее транспортировку по проводам, вне зависимости от длины передающей линии. Существуют они и на воздушных линиях электропередач длиною в сотни километров и на отрезках электропроводки в несколько десятков метров домашней электрической сети. Происходят они, прежде всего потому, что любые провода имеют конечное сопротивление электрическому току. Закон Ома, с которым каждый из нас имел возможность познакомиться на школьных уроках физики, гласит, что напряжение (U) связано с током (I) и сопротивлением (R) следующим выражением:

из него следует что чем выше сопротивление проводника, тем больше на нем падение (потери) напряжения при постоянных значениях тока. Это напряжение приводит к нагреву проводников, который может грозить плавлением изоляции, коротким замыканием и возгоранием электропроводки.

При передаче электроэнергии на большие расстояния потерь удается избегать за счет снижения силы передаваемого тока, достигается это многократным повышением напряжения до сотен киловольт. В случае низковольтных сетей, напряжением 220 (380) В, потери можно минимизировать только выбором правильного сечения кабеля.

Почему падает напряжение и как это зависит от длины и сечения проводников

Для начала остановимся на простом житейском примере частного сектора в черте города или большого поселка, в центре которого находится трансформаторная подстанция. Жильцы домов, расположенных в непосредственной близости к ней жалуются на постоянную замену быстро перегорающих лампочек, что вполне закономерно, ведь напряжение в их сети достигает 250 В и выше. В то время как на окраине села при максимальных нагрузках на сеть оно может опускаться до 150 вольт. Вывод в таком случае напрашивается один, падение напряжение зависит от длины проводников, представленных линейными проводами.

Конкретизируем, от чего зависит величина сопротивления проводника на примере медных проводов, которым сегодня отдается предпочтение. Для этого опять вернемся к школьному курсу физики, из которого известно, что сопротивление проводника зависит от трех величин:

  • удельного сопротивления материала – ρ;
  • длины отрезка проводника – l;
  • площади поперечного сечения (при условии, что по всей длине оно одинаковое) – S.

Все четыре параметра связывает следующее соотношение:

очевидно, что сопротивление растет по мере увеличения длины проводника и падает по мере увеличения сечения жилы.

Для медных проводников удельное сопротивление составляет 0.0175 Ом·мм²/м, это значит, что километр медного провода сечением 1 мм² будет иметь сопротивление 17.5 Ом, в реальной ситуации оно может отличаться, например, из-за чистоты металла (наличия в сплаве примесей).

Для алюминиевых проводников величина сопротивления еще выше, поскольку удельное сопротивление алюминиевых проводов составляет 0.028 Ом·мм²/м.

Теперь вернемся к нашему примеру. Пусть от подстанции до самого крайнего дома расстояние составляет 1 км и электропитание напряжения 220 вольт до него проложено алюминиевым проводом марки А, с минимальным сечением 10 мм². Расстояние, которое необходимо пройти электрическому току складывается из длины нулевых и фазных проводов, то есть в нашем примере необходимо применить коэффициент 2, таким образом максимальная длина составит 2000 м. Подставляя наши значения в последнюю формулу, получим величину сопротивления равную 5.6 Ом.

Много это или мало, понятно из упомянутого выше закона Ома, так для потребителя с номинальным током всего 10 ампер, в приведенном примере падение напряжения составит 56 В, которые уйдут на обогрев улицы.

Конечно же, если нельзя уменьшить расстояние, следует выбрать сечение проводов большей площади, это касается и внутренних проводок, однако это ведет к увеличению затрат на кабельно-проводниковую продукцию. Оптимальным решением будет правильно рассчитать сечения проводов, учитывая максимальную допустимую нагрузку.

К помещениям первой категории относятся сухие помещения с нормальными климатическими условиями, в которых отсутствуют любые из приведенных выше факторов. Такая характеристика может соответствовать, например складскому помещению.

На практике синусоидальные напряжения электрических сетей подвержены искажениям и вместо идеальной синусоиды на экране осциллографа мы видим искаженный, испещренный провалами, зазубринами и всплесками сигнал. Эти искажения следствие влияния гармоник – паразитных колебаний кратных основной частоте сигнала, вызванных включением в сеть нелинейных нагрузок.

Для чего нужен расчет сечения кабеля

При покупке кабеля вы можете увидеть различные обозначения. К примеру, провод 3×5 содержит три токоведущие жилы, каждая из которых имеет сечение по 5 кв. мм. Зная это, достаточно заглянуть в таблицу напряжения и мощности.

Только правильно рассчитанное сечение гарантирует отсутствие участков с перегревами кабеля. При этом провод должен выдерживать временные нагрузки, когда величина тока в 2-3 раза больше номинального значения

Вы получите запас по току, что важно, поскольку в любой момент нагрузка на сеть может возрасти из-за новых бытовых приборов. Отсутствие нагрева исключит самовозгорание и пожары на объектах

Этот момент нужно продумать заранее, поскольку в большинстве случаев используется скрытый метод монтажа электропроводки, и малейшее повреждение может привести к необходимости замены целой линии.

Электрическая мощность бытовых приборов

Как правильно произвести расчет по другим показателям

При прокладке электрокоммуникаций стоит понимать зависимость сечения от силы тока, длины материала, напряжению и нагрузке. На этих критериях необходимо основывать выбор.

По току

Величина тока при прохождении через проводник в условиях комнатной температуры зависит от ширины, длины, удельного сопротивления и температурного режима. В квартирах и домах чаще всего используют медный провод, поэтому при подборе сечения ориентируются на данные ПУЭ.

Сечение, мм2Ток, А по типу прокладки
ОткрытыйОдна труба
2 одножильных3 одножильных4 одножильных1 двухжильный1 трехжильный
0,511
0,7515
1171615141514
1,2201816151614,5
1,5231917161815
2262422202321
2,5302725252524
3343228262824
4413835302227

По длине

В случае высокого токопотребления стоит выбирать короткий материал. Излишняя длина приведет к потере качества электропередачи – напряжение на отдельных участках будет «прыгать». Зависимость сечения от расстояния до точки запитки прописана в нормативной таблице.

Мощность, ВтТок, А1,5 мм22,5 мм24 мм26 мм2
5002,5100 м165 м265 м395 м
10004,6 м30 м84 м135 м200 м
15006,8 м33 м57 м90 м130 м
20009 м25 с43 м68 м100 м
250011,5 м20 м34 м54 м80 м
300013,5 м17 м29 м45 м66 м
350016 м14 м24 м39 м56 м
400018 м21 м34 м49 м
450020 м19 м30 м44 м

По нагрузке

Для трехфазной сети свойственно тройное увеличение момента нагрузки. Двойной скачок нагрузки в режиме симметричного напряжения происходит, поскольку ток нулевого проводника равняется нулю. Точные данные можно узнать из таблицы.

Разность напряжения, %Момент нагрузки по сечению провода
1,52,546
1108180288432
2216360576864
33245408641296
443272011521728
554090014402160

Трёхфазная электрическая сеть

Расчет сечения провода по нагрузке предусматривает коэффициент одновременности 0,75 и может осуществляться математически:

  1. Составляется список домашних электроприборов.
  2. На основании документации или таблицы указывается номинальная мощность.
  3. Устанавливается возможность эксплуатации техники при единовременной нагрузке.
  4. Рассчитывается поправочный коэффициент по времени использования за сутки в процентном отношении к 24 ч для каждого из приборов.
  5. Номинальная мощность оборудования умножается на поправочный коэффициент.
  6. Все данные суммируются.
  7. Находится значение в таблице и к нему прибавляется еще 15 %.

По напряжению

Программа для расчета падения напряжения на кабеле

Если планируется укладка кабеля на большое расстояние, принимаются во внимание риски падения напряжения. Показатель находится под влиянием:

  • длины провода – при увеличении напряжение падает;
  • площадь поперечного сечения – при увеличении снижается падение напряжения;
  • удельное сопротивление проводника – стандартный размер 1 мм2/1 м.

Падение напряжения равно ток, умноженный на сопротивление. Показатель рассчитывается следующим образом:

  1. Вычисляется ток по формуле I=P/(U*cosф). Величина cosф для бытовой электросети – 1.
  2. На основании таблиц ПУЭ устанавливается сечение провода по току.
  3. Рассчитывается общее сопротивление проводника. Используется формула Rо=ρ*l/S, где ρ – удельное сопротивление материала, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения. Общее значение сопротивления при прохождении тока к потребителю и обратно увеличивается на 2.
  4. Находится падение напряжения по формуле ΔU=I*R.
  5. Вычисляется процент падения напряжения ΔU/U.

Если результат больше 5 %, подбирается кабель с большим сечением.

По плотности тока

Медные материалы с жилой сечением 1 мм2 имеют среднюю плотность тока 6-10 А. Токи данной величины протекают без перегрева или обгорания изоляции. Согласно ПУЭ, дополнительно на защиту оболочек нужно прибавить 40 %.

Предел в 6 А обеспечивает эксплуатацию проводки без привязки к времени. Верхний предел в 10 А указывает допустимую кратковременную нагрузку. При увеличении силы тока до 12 А повышается и его плотность, что приводит к обгоранию изоляции.

По маркировке проводов

Кабель ВВГ-нг

Квартирная проводка монтируется при помощи кабелей ВВГ-нг и ВВГ. Первый не подвергается возгораниям, предназначен для внутренних, земельных и наружных работ. Материал выпускается с 2-4 жилами, с сечением каждой от 1,5 до 35 мм2.

Специалисты считают, что для точечного освещения хватит кабеля с сечением 0, 5 мм², для люстры – 1,5 мм², розеточных устройств – 2,5 мм².

Что влияет на нагрев проводов

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

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

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:

I=(PK)/(Ucos φ)

P – мощность в ваттах

U=220 Вольт

K=0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:

I=P/(U√3cos φ)

U=380 Вольт

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

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

Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии

Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе)

Влияние длины проводки на выбор кабеля

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

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

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

Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое

Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам

Как рассчитать сечения кабеля по мощности

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

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

и получаем значение общей силы тока.

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

Для трехфазной системы (380 В) формула выглядит так:

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

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

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

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

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

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

11 А+5 А=16 А.

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

Таблица сечения кабеля относительно величины силы тока

Сечение токо-прово-дящей жилы(мм2) Ток(А), для проводов, проложенных

Откры- тов одной трубе
двух одно- жильныхтрех одно- жильныхчетырех одно- жильныходного двух- жильногоодного трех- жильного
0,511
0,7515
1171615141514
1,2201816151614,5
1,5231917161815
2262422202319
2,5302725252521
3343228262824
4413835303227
5464239343731
6504642404034
8625451464843
10807060505550
161008580758070
251401151009010085
35170135125115125100
50215185170150160135
70270225210185195175
95330275255225245215
120385315290260295250
150440360330
185510
240605
300695
400830


Что такое УЗО в электрике: разновидности, принцип работы
Подключение двухклавишного выключателя: схемы, советы, инструкция

Как выбрать сечения проводника

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

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

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

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

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

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

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

Сечение жил, проводящих ток (мм)Медные жилы проводов и кабелей
Напряжение 220 ВНапряжение 380 В
Ток (А)Мощность (кВТ)Ток (А)Мощность (кВТ)
1,5194,11610,5
2,5275,92516,5
4388,33019,8
64610,14026,4
107015,45033
168018,77549,5
2511525,39059,4
3513529,711575,9
5017538,514595,7
7021547,3180118,8
9526557,2220145,2
12030066260171,6

Таблица сечения алюминиевого кабеля

Сечение жил, проводящих ток (мм)Алюминиевые жилы проводов и кабелей
Напряжение 220 ВНапряжение 380 В
Ток (А)Мощность (кВТ)Ток (А)Мощность (кВТ)
2,5224,41912,5
4286,12315,1
6367,93019,8
1050113925,7
166013,25536,3
258518,77046,2
35100228556,1
5013529,711072,6
7016536,314092,4
9520044170112,2
12023050,6200132

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

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

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

Таблица расчета мощности кабеля — Полезная информация

Выбор сечения кабеля

Медные жилы

Сечение токопроводящей жилы, кв. мм

Медные жилы, проводов и кабелей

Напряжение, 220 В

Напряжение, 380 В

ток, А

мощность, кВт

ток, А

мощность, кВт

1,5

19

4,1

16

10,5

2,5

27

5,9

25

16,5

4

38

8,3

30

19,8

6

46

10,1

40

26,4

10

70

15,4

50

33

16

85

18,7

75

49,5

25

115

25,3

90

59,4

35

135

29,7

115

75,9

50

175

38,5

145

95,7

70

215

47,3

180

118,8

95

260

57,2

220

145,2

120

300

66

260

171,6

Алюминивые жилы

Сечение токопро водящей жилы, кв. мм

Алюминивые жилы, проводов и кабелей

Напряжение, 220 В

Напряжение, 380 В

ток, А

мощность, кВт

ток, А

мощность, кВт

2,5

20

4,4

19

12,5

4

28

6,1

23

15,1

6

36

7,9

30

19,8

10

50

11

39

25,7

16

60

13,2

55

36,3

25

85

18,7

70

46,2

35

100

22

85

56,1

50

135

29,7

110

72,6

70

165

36,3

140

92,4

95

200

44

170

112,2

120

230

50,6

200

132

В расчете применялись: данные таблиц ПУЭ; формулы активной мощности для однофазной и трехфазной симметричной нагрузки

 Наружный диаметр кабеля

Число жил, сечение кабеля

Наружный диаметр кабеля мм.

ВВГ

ВВГнг

КВВГ

КВВГЭ

NYM

ПВ1

ПВ3

1

1х0,75

 

 

 

 

 

 

2,7

2

1х1

 

 

 

 

 

 

2,8

3

1х1,5

5,4

5,4

 

 

 

3

3,2

4

1х2,5

5,4

5,7

 

 

 

3,5

3,6

5

1х4

6

6

 

 

 

4

4

6

1х6

6,5

6,5

 

 

 

5

5,5

7

1х10

7,8

7,8

 

 

 

5,5

6,2

8

1х16

9,9

9,9

 

 

 

7

8,2

9

1х25

11,5

11,5

 

 

 

9

10,5

10

1х35

12,6

12,6

 

 

 

10

11

11

1х50

14,4

14,4

 

 

 

12,5

13,2

12

1х70

16,4

16,4

 

 

 

14

14,8

13

1х95

18,8

18,7

 

 

 

16

17

14

1х120

20,4

20,4

 

 

 

 

 

15

1х150

21,1

21,1

 

 

 

 

 

16

1х185

24,7

24,7

 

 

 

 

 

17

1х240

27,4

27,4

 

 

 

 

 

18

3х1,5

9,6

9,2

 

 

9

 

 

19

3х2,5

10,5

10,2

 

 

10,2

 

 

20

3х4

11,2

11,2

 

 

11,9

 

 

21

3х6

11,8

11,8

 

 

13

 

 

22

3х10

14,6

14,6

 

 

 

 

 

23

3х16

16,5

16,5

 

 

 

 

 

24

3х25

20,5

20,5

 

 

 

 

 

25

3х35

22,4

22,4

 

 

 

 

 

26

4х1

 

 

8

9,5

 

 

 

27

4х1,5

9,8

9,8

9,2

10,1

 

 

 

28

4х2,5

11,5

11,5

11,1

11,1

 

 

 

29

4х50

30

31,3

 

 

 

 

 

30

4х70

31,6

36,4

 

 

 

 

 

31

4х95

35,2

41,5

 

 

 

 

 

32

4х120

38,8

45,6

 

 

 

 

 

33

4х150

42,2

51,1

 

 

 

 

 

34

4х185

46,4

54,7

 

 

 

 

 

35

5х1

 

 

9,5

10,3

 

 

 

36

5х1,5

10

10

10

10,9

10,3

 

 

37

5х2,5

11

11

11,1

11,5

12

 

 

38

5х4

12,8

12,8

 

 

14,9

 

 

39

5х6

14,2

14,2

 

 

16,3

 

 

40

5х10

17,5

17,5

 

 

19,6

 

 

41

5х16

22

22

 

 

24,4

 

 

42

5х25

26,8

26,8

 

 

29,4

 

 

43

5х35

28,5

29,8

 

 

 

 

 

44

5х50

32,6

35

 

 

 

 

 

45

5х95

42,8

 

 

 

 

 

 

46

5х120

47,7

 

 

 

 

 

 

47

5х150

55,8

 

 

 

 

 

 

48

5х185

61,9

 

 

 

 

 

 

49

7х1

 

 

10

11

 

 

 

50

7х1,5

 

 

11,3

11,8

 

 

 

51

7х2,5

 

 

11,9

12,4

 

 

 

52

10х1

 

 

12,9

13,6

 

 

 

53

10х1,5

 

 

14,1

14,5

 

 

 

54

10х2,5

 

 

15,6

17,1

 

 

 

55

14х1

 

 

14,1

14,6

 

 

 

56

14х1,5

 

 

15,2

15,7

 

 

 

57

14х2,5

 

 

16,9

18,7

 

 

 

58

19х1

 

 

15,2

16,9

 

 

 

59

19х1,5

 

 

16,9

18,5

 

 

 

60

19х2,5

 

 

19,2

20,5

 

 

 

61

27х1

 

 

18

19,9

 

 

 

62

27х1,5

 

 

19,3

21,5

 

 

 

63

27х2,5

 

 

21,7

24,3

 

 

 

64

37х1

 

 

19,7

21,9

 

 

 

65

37х1,5

 

 

21,5

24,1

 

 

 

66

37х2,5

 

 

24,7

28,5

 

 

 

Выбор ПВХ ПНД Мет.

рукава для кабеля
Число жил, сечение кабеля Диаметр трубы мм. Допустимый длительный ток (А) для проводов и кабелей при прокладке:
ПВХ (ПНД) Мет.тр. Ду в воздухе в земле

1

1х0,75

16

20

15

15

2

1х1

16

20

17

17

3

1х1,5

16

20

23

33

4

1х2,5

16

20

30

44

5

1х4

16

20

41

55

6

1х6

16

20

50

70

7

1х10

20

20

80

105

8

1х16

20

20

100

135

9

1х25

32

32

140

175

10

1х35

32

32

170

210

11

1х50

32

32

215

265

12

1х70

40

40

270

320

13

1х95

40

40

325

385

14

1х120

50

50

385

445

15

1х150

50

50

440

505

16

1х185

50

50

510

570

17

1х240

63

65

605

 

18

3х1,5

20

20

19

27

19

3х2,5

20

20

25

38

20

3х4

25

25

35

49

21

3х6

25

25

42

60

22

3х10

25

25

55

90

23

3х16

32

32

75

115

24

3х25

32

32

95

150

25

3х35

40

40

120

180

26

4х1

16

20

14

14

27

4х1,5

20

20

19

27

28

4х2,5

20

20

25

38

29

4х50

63

65

145

225

30

4х70

80

80

180

275

31

4х95

80

80

220

330

32

4х120

100

100

260

385

33

4х150

100

100

305

435

34

4х185

100

100

350

500

35

5х1

16

20

14

14

36

5х1,5

20

20

19

27

37

5х2,5

20

20

25

38

38

5х4

25

25

35

49

39

5х6

32

32

42

60

40

5х10

40

40

55

90

41

5х16

50

50

75

115

42

5х25

63

65

95

150

43

5х35

63

65

120

180

44

5х50

80

80

145

225

45

5х95

100

100

220

330

46

5х120

100

100

260

385

47

5х150

100

100

305

435

48

5х185

100

100

350

500

49

7х1

16

20

14

14

50

7х1,5

20

20

19

27

51

7х2,5

20

20

25

38

52

10х1

25

25

14

14

53

10х1,5

32

32

19

27

54

10х2,5

32

32

25

38

55

14х1

32

32

14

14

56

14х1,5

32

32

19

27

57

14х2,5

40

40

25

38

58

19х1

40

40

14

14

59

19х1,5

40

40

19

27

60

19х2,5

50

50

25

38

61

27х1

50

50

14

14

62

27х1,5

50

50

19

27

63

27х2,5

50

50

25

38

64

37х1

50

50

14

14

65

37х1,5

50

50

19

27

66

37х2,5

63

65

25

38

Техническая информация

Допустимый длительный ток для медных шин прямоугольного сечения (А) ПУЭ

Сечение, шины мм

Кол-во шин на фазу

1

2

3

15х3

210

 

 

20х3

275

 

 

25х3

340

 

 

30х4

475

 

 

40х4

625

 

 

40х5

700

 

 

50х5

860

 

 

50х6

955

 

 

60х6

1125

1740

2240

80х6

1480

2110

2720

100х6

1810

2470

3170

60х8

1320

2160

2790

80х8

1690

2620

3370

100х8

2080

3060

3930

120х8

2400

3400

4340

60х10

1475

2560

3300

80х10

1900

3100

3990

100х10

2310

3610

4650

120х10

2650

4100

5200

Допустимый длительный ток для медных шин прямоугольного сечения (А) Schneider Electric IP30

Сечение, шины мм

Кол-во шин на фазу

1

2

3

50х5

650

1150

 

63х5

750

1350

1750

80х5

1000

1650

2150

100х5

1200

1900

2550

125х5

1350

2150

3200

Допустимый длительный ток для медных шин прямоугольного сечения (А) Schneider Electric IP31

Сечение, шины мм

Кол-во шин на фазу

1

2

3

50х5

600

1000

 

63х5

700

1150

1600

80х5

900

1450

1900

100х5

1050

1600

2200

125х5

1200

1950

2800

Расчет сечения провода по току: важность и особенности

Расчет сечения провода по току является важным условием для качественного монтажа электропроводки в помещении любого типа. Это связано с угрозой перегрева при недостаточной площади сечения, что в свою очередь приводит к плавлению его изоляции, короткому замыканию и даже пожару.
В связи с тем, что, в большинстве случаев, провода электрического обеспечения сооружений являются скрытыми внутри кладки или отделочного слоя стены, позаботиться о соответствующем сечении, значит обеспечить себе уверенность в сохранности и жильцов, и имущества. Именно в данном случае и проводится расчет сечения по мощности проходящего тока.

Содержание

  • 1 Критерии выбора необходимого сечения провода
  • 2 Процесс определения необходимого сечения провода
    • 2.1 Расчет мощности потребителей
    • 2.2 Расчет сечения провода
  • 3 Медь или алюминий?
    • 3.1 Сравнительный анализ медного и алюминиевого типов проводов

Критерии выбора необходимого сечения провода

Существует три основных принципа, согласно которым проводится выбор площади сечения кабеля для сети электрического обеспечения помещения. К ним относятся:

  • Достаточная площадь сечения для обеспечения прохождения тока без возникновения перегрева.
  • Падение напряжения в кабеле выбранного сечения не должно превышать норму.
  • Площадь сечения провода и качество его изоляционного покрытия должны максимально обеспечивать соблюдение механической прочности, а, следовательно, общей надежности проводки.

Что касается состояния перегрева, то нормальным считается достижение температуры, не превышающей 60°С. В целом, двумя основными критериями, которым должно соответствовать выбранное сечение провода, являются поддержание мощности и обеспечение безопасности.

Процесс определения необходимого сечения провода

В процессе проведения электропроводки в помещении используется простой и быстрый способ того, как определить сечение провода по току. Так как основным показателем функциональности является величина тока, которую он способен пропускать в течение продолжительного периода, прежде всего, необходимо определить уровень предельной нагрузки, который будет ложиться на данный элемент проводки.

Расчет мощности потребителей

Чтобы высчитать величину тока, которая ляжет на искомый кабель, нужно суммировать мощность всех приборов, которые будут получать питание через него. Стоит отметить, что чаще всего, при устройстве электропроводки, освещение и питание электроприборов разделяются на отдельные линии. Поэтому, перед тем, как пытаться определить сечение провода по току для помещения, важно уточнить включение в общий перечень приборов освещения.
Для примера используется вариант расчета только силового обеспечения электричеством. В случае участия в общей нагрузке освещения, мощность ламп также суммируется с мощностями приборов. Допустим, что в помещении (кухня квартиры) планируется использование холодильника мощностью 200 Вт, микроволновой печи с показателем в 1100 Вт, электрического чайника с мощностью 2200 Вт и электроплиты в 500 Вт показателя мощности. Тогда общая нагрузка, которая ляжет на кабель, обеспечивающий силовое питание, составит P=200+1100+2200+500=4000 Вт.

Расчет сечения провода

Дальнейшее изыскание того, какое сечение провода необходимо, подразумевает определение предельной величины тока. Здесь расчет пойдет в двух направлениях: для однофазной и трехфазной сети. Формула расчета для сети в 220В (однофазная) будет иметь вид I=(P*Kи)/U*cos φ. При этом:

  • Р – вычисленная выше мощность всех приборов.
  • U – показатель напряжения сети (220В).
  • Ки – величина коэффициента одновременности, составляющая для бытовых приборов 0,75.
  • Сos φ – для бытовых приборов равен единице.

Если же речь идет о трехфазной сети, формула, вычисляющая величину максимального проведения тока, несколько изменится: I=P/√3*U*cos φ.
Исходя из данных рассматриваемого примера и применив формулу для однофазной сети, получим следующий расчет: I=(4000*0,75)/220*1=13,6 А. Получив показания по величине длительно предельной нагрузки, сечение провода определяется по таблице данных, согласно ГОСТ 31996—2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ». Сама сводная таблица допустимой токовой мощности на провода медных или алюминиевых жил, согласно которой определяется площадь сечения кабеля, приведена ниже.

Медный тип проводов Алюминиевый тип проводов
Сечение, мм2 Одножильный Многожильный Сечение, мм2 Одножильный Многожильный
на воздухе в земле на воздухе в земле на воздухе в земле на воздухе в земле
1,5 22 30 21 27  —  —  —  —  —
2,5 30 39 27 36 2,5 22 30 21 28
4 39 50 36 47 4 30 39 29 37
6 50 62 46 59 6 37 48 37 44
10 68 83 63 79 10 50 63 50 59
16 89 107 84 102 16 68 82 67 77
25 121 137 112 133 25 92 106 87 102
35 147 163 137 158 35 113 127 106 123
50 179 194 167 187 50 139 150 126 143
70 226 237 211 231 70 176 184 161 178
95 280 285 261 279 95 217 221 197 214
120 326 324 302 317 120 253 252 229 244
150 373 364 346 358 150 290 283 261 274
185 431 412 397 405 185 336 321 302 312

Если данные, выведенные в результате расчетов, не совпадают с показателями таблицы, берется ближайшее большее значение. Так, в случае рассматриваемого примера, сечение медного одножильного или многожильного провода составит 1,5 мм2, а при использовании алюминиевого, площадь будет равна 2,5 мм2.

Медь или алюминий?

Как видно на основе примера, расчет и определение того, какую площадь должен иметь провод в зависимости от мощности нагрузки, достаточно прост. Дополнительные вопросы могут также возникнуть касательно материала изготовления. В чем состоят различия медных и алюминиевых кабелей для электрической проводки, и какой из них лучше выбрать?

Сравнительный анализ медного и алюминиевого типов проводов

Для человека, хоть раз сталкивавшегося с вопросами проведения линий электрической сети в помещении или на улице, не секрет, что провода и кабели, изготовленные из меди, пользуются большим уровнем спроса, чем алюминиевые. Это связано с несколькими основными критериями функциональности, в которых данные материалы расходятся.
К таким показателям относятся:

  • Уровень прочности.
  • Степень гибкости.
  • Способность противостояния процессам коррозии.
  • Уровень проводимости тока.

В том, что касается показателей прочности и гибкости, медь значительно опережает алюминий. Она является более гибкой, не переламывается в местах сгибов, что делает ее незаменимой при необходимости проведения сложных систем электропроводки. При этом, медные провода значительно меньше подвержены окислению, которое поражает алюминий достаточно быстро. Кроме того медные провода хорошо соединяются методом пайки.
Разница в уровнях проводимости тока видна даже в данных сводной таблицы по мощности для каждого типа проводов. Медный провод при значительно меньшем сечении способен обеспечить проведение большей силы тока, чем алюминиевый.
Единственным ощутимым недостатком материала является его высокая стоимость. По этой причине алюминий до сих пор удерживается на рынке – дешевизна и доступность данного сырья, в некоторых случаях, играет решающую роль. Однако, по соотношению показателей цена-качество, медь занимает лидирующее положение в качестве материала для проводов и кабелей линий электрических сетей.

Как рассчитать сечение провода по потребляемой мощности

При замене или прокладке электропроводки необходимо точно рассчитать параметры кабеля, который будет использоваться. Одним из ключевых параметров является сечение провода, от которого зависит, какую силовую нагрузку можно подключить к проводу. Слишком слабый провод может не выдержать нагрузки, а при чрезмерно большом сечении будет стоить в несколько раз дороже. Также следует учитывать, что чем меньше сечение проводников, тем больше их электрическое сопротивление, поэтому также необходимо учитывать длину провода и способ его укладки.

Содержание

  • Что нужно знать
  • Основы сортировки
  • Как рассчитать
  • Особенности сечения электропроводки из разных материалов
  • Сечение кабелей с открытой или закрытой проводкой
  • Как рассчитать параметры необходимого кабеля
  • Перевод ватт в киловатты
  • Полезные видео

Что нужно знать

Если разрезать любой кабель, то под слоями изоляционного материала станет видна жила провода, являющегося проводником электрического тока. Когда провод разрезается (разрезается), то в месте разреза жила видна в виде окружности, площадь которой называется поперечным сечением жилы провода и измеряется в мм² (квадратных миллиметрах). Поэтому, выбирая оптимальное сечение провода, фактически подбирается диаметр его токоведущих жил.

Поскольку токопроводящая часть кабеля металлическая, а изоляция выполнена из ПВХ, резины или подобных материалов, провода можно условно разделить на три уровня по уровню устойчивости к нештатным ситуациям:

  1. Проводник и изоляция не повреждены. Те. перегрев провода произошел в допустимых пределах и ничего не произошло.
  2. Изоляция плавится, но металл ядра остается неизменным. После устранения поломки дальнейшая эксплуатация такого провода невозможна – он требует обязательной замены.
  3. Горение изоляции и расплавление металлического основания. Обычно это следствие короткого замыкания.

Знать, как рассчитать сечение, как раз и нужно, чтобы исключить второй и третий варианты, ведь помимо самого кабеля для проводки подбираются защитные устройства, отключающие линию при увеличении тока.

Совет! При покупке недорогого провода лучше проверить соответствие фактического и заявленного сечений токоведущих жил. Это можно сделать штангенциркулем или микрометром. Дело в том, что некоторые технические характеристики допускают погрешность не менее 20-30% от номинала — если сечение провода по мощности рассчитано «намертво», это грозит пожаром.

Основы сортировки

Единственный способ подобрать качественный провод в квартиру или дом по сечению токонесущей жилы – это знать, какой мощности будут подключаться приборы. Этот способ еще называют «по нагрузке», так как в электрических цепях все подключенные устройства рассматриваются как нагрузка или сопротивление.

Сначала нужно определить мощность устройств. Это можно сделать несколькими способами:

  1. найти информацию об этом в техническом паспорте устройства;
  2. мощность указана на самих устройствах — обычно она указана на металлических табличках или наклейках, хотя могут быть и просто обозначены на корпусе.
  3. измерять силу тока во время работы и рассчитывать мощность — экзотический метод, который применяется в исключительных случаях, когда нужны точные результаты.

Если устройство произведено в России, Украине или Белоруссии, мощность на нем всегда указывается как Вт (ватт) или кВт (киловатт). Если продукт европейский, азиатский или американский, используется буква W. Нагрузка, используемая на таких устройствах, обозначается как «TOT» или «TOT MAX».

Если не удалось точно установить мощность устройства, для расчета можно взять средние данные.

Следует помнить, что параметры в них указаны в широком диапазоне, а значит кабель, выбранный с меньшим значением, может не соответствовать требованиям.

Это означает, что в данном случае необходимо учитывать максимально возможную мощность устройств и подбирать для них соответствующие сечения кабелей по потребляемой мощности. В противном случае кабель может перегреться в процессе эксплуатации, вплоть до возгорания изоляции.

Как рассчитать

При расчете сечения провода нужно помнить простую закономерность — чем больше подключенных к нему устройств потребляют ток, тем больше диаметр жилы и тем массивнее сам провод. Проще всего определить сечение в однопроволочной жиле по следующей формуле:

Здесь d – означает диаметр жилы (мм), а S – необходимая площадь поперечного сечения (мм²).

Рассчитать диаметр многопроволочной жилы немного сложнее — здесь нужно измерить диаметр каждого отдельного провода и найти их среднее значение, тогда формула принимает следующий вид:

Где n – количество жил, d – средний диаметр, S – искомая площадь поперечного сечения. Допускается также измерить диаметр одного провода и умножить результат на их количество. Формула осталась прежней, только d теперь не средний диаметр, а измеренный по одному проводу.

Если предвидится много расчетов, то рассчитать сечение провода можно с помощью специального калькулятора сечений кабеля онлайн, в который нужно просто ввести все данные о количестве и диаметре токо- несущий проводник и это даст результат.

Особенности сечения электропроводки из разных материалов

Алюминиевая проводка, применявшаяся еще в советское время, сейчас запрещена для монтажа внутренней проводки, но до сих пор используется как наиболее бюджетный вариант, несмотря на ее относительно невысокую стоимость. срок службы и общая надежность. При перегреве он начинает крошиться, быстрее окисляется на воздухе и имеет меньшую электропроводность — это значит, что при одинаковом сечении проводов медь способна пропускать через себя больший ток, чем алюминий.

Медный кабель обладает значительной прочностью и стойкостью к коррозии, поэтому при необходимости замены всей проводки настоятельно рекомендуется использовать медный кабель, тем более что это прямое требование ПУЭ. Так как медный провод дороже алюминиевого, то знание соответствующих значений силового сечения при его использовании будет существенной экономией на смету.

При прокладке скрытой проводки дома лучше выбирать одножильный кабель, так как он проще в монтаже и не требует дополнительных действий.

Изначально рассчитанный на многократные изгибы, многопроволочный имеет более длительный срок службы, но при подключении к нему розеток концы жил нужно будет облудить, так как со временем провода в жиле «осядут». ” и контакт ухудшится.

Чаще всего такие провода используют для подключения к сети нестационарных устройств: фена, утюга, бритвы и других.

Приведен общий расчет типовой электропроводки квартир, домов, коттеджей. По его словам, при длительной нагрузке 25А используются провода сечения по току (медь) 4,0 мм² и диаметром 2,26 мм. В соответствии с этими расчетами на линии устанавливается автоматический выключатель (автомат), который обычно монтируется в вводной коробке в месте ввода проводов в квартиру или дом.

Сечение кабелей с открытой или закрытой проводкой

При движении импульсов тока по проводнику он нагревается. Чем больше ток, тем сильнее нагрев. Один и тот же ток, протекающий по проводам разного диаметра, оказывает неоднозначное влияние на тепловыделение. Чем меньше сечение, тем больший нагрев происходит от нагрузки.

Поэтому, если линию делать открытой, можно уменьшить сечение — брать менее прочные провода. В этом случае он быстрее остывает и не портится изоляция. При закрытом способе монтажа дело обстоит хуже – тепло уходит медленнее, и здесь уже нужен более прочный материал – провода большего сечения.

Проектирование проводки и покупка нужного количества расходных материалов требует дизайнерских навыков. Вам нужно будет сделать следующее:

  1. Начертить план квартиры или другого помещения, где планируется, и отметить будущие розетки и светильники.
  2. Узнайте мощность всех имеющихся приборов и бытовой техники: светильников, отопительных приборов, чайников, фенов и т.д. Это позволит вам остановиться на оптимальном варианте.
  3. Измерьте длину планируемой линии и сложите все собранные параметры.
  4. Выберите марку кабеля. Для внутренней разводки лучше использовать плоский провод.
  5. Купить необходимое количество.

Кроме того, учитывается соответствие сечения провода по потребляемой мощности его максимальной нагрузке в данном проекте и току защитных выключателей.

Общепринятый цвет изоляции жил никак не зависит от их сечения и используется только для удобства монтажа:

  • синий — для нейтрального;
  • желто-зеленый — заземление;
  • белый, коричневый и другие — фазные провода.

Лучше установить несколько выключателей и сразу подписать их: например, «кухня», «спальня» и т. д. Линия освещения всегда проводится отдельно от вводного автомата и не зависит от розеток. Даже если в одном из них произойдет короткое замыкание, дом не останется без света, а при необходимости ремонт можно произвести при обычном освещении, без использования фонарика или свечей.

Дополнительные рекомендации:

  • Сечение провода всегда лучше выбирать с запасом — экономия это хорошо, но она должна быть разумной, и неизвестно что потом туда войдет.
  • В помещениях с повышенной влажностью весьма вероятно, что может понадобиться два слоя изоляции.
  • При покупке нужно указывать допустимый диаметр изгиба провода, особенно для однопроволочных. Дело в том, что если просто согнуть кабель, то в этом месте может ухудшиться проводимость, поэтому производители всегда указывают допустимый радиус изгиба, отталкиваясь от внешнего диаметра всего кабеля. Чаще всего это значение составляет 10-15.
  • Медные и алюминиевые кабели не подходят или не подключаются обычным способом. Для их крепления можно использовать специальные клеммники или шайбы (оцинкованные).

Как рассчитать параметры необходимого кабеля

Если ЛЭП внушительной длины (100 метров и более), то все расчеты необходимо производить с учетом потерь тока, которые будут происходить непосредственно в кабеле. Это делается в обязательном порядке при проектировании электроснабжения домов. Все исходные данные вносятся в проект заранее, для контроля и перестраховки перепроверяются по норме мощности, выделенной на весь дом, и длине от него до столба. Следующая таблица помогает рассчитать требуемые параметры:

Выбор подходящего сечения провода при монтаже электропроводки лучше делать с запасом. При его наличии все новые приборы, появившиеся в квартире, можно смело включать, не опасаясь перегрузок.

Если сечения не хватает, то выхода всего два: замена проводки или отказ от одновременного использования мощных бытовых приборов.

Если вам срочно нужно удлинить розетку, а нужного провода нет рядом, можно использовать разные кабели, соединив их параллельно друг другу. Этот способ не используют постоянно, а прибегают к нему в моменты крайней необходимости, но если он уже используется, а тем более для подключения мощного устройства, то нужно использовать провода такого же сечения. Если это требование невозможно выполнить, то при расчете, выдержит ли провод, необходимо учитывать только кабель меньшего сечения.

Преобразование ватт в киловатты

При указании мощности крупных электроприборов используются такие единицы, как ватты и киловатты. Приставка «кило» означает, что число должно быть умножено на 1000, поэтому 1 кВт = 1000 Вт, 5 кВт = 5000 Вт, 3 кВт = 3000 Вт, 1 Вт = 0,001 кВт и т. д.

Устройства, которые потребляют такое малое количество тока, что даже его не нужно выбирать, включают:

  • холодильник;
  • Зарядное устройство;
  • ТВ;
  • радиотелефон
  • ;
  • ночники и торшеры.

Но если к этой же розетке подключен, например, обогреватель, то расчеты надо делать.

Выбор сечения кабеля – важнейшая составляющая любой схемы электроснабжения, от жилых помещений до городских или промышленных сетей. Правильный подбор обеспечивает электрическую, пожарную безопасность и экономию бюджета проекта.

Полезные видео

Калькулятор размера электрического кабеля

и таблица размеров проводов BS7671

На рынке доступно множество кабелей различных размеров. Однако, чтобы решить, какой размер подходит для вашего приложения, вам потребуется Калькулятор размера электрического кабеля . Это поможет вам понять, какой размер лучше всего подходит для ваших требований. Он рассчитывается по стандартам IEC и Великобритании. При расчете кВт используется коэффициент мощности 0,8. Калькулятор размера кабеля Падение напряжения 230 В и 415 В.

Для расчета сечения кабеля необходимо разделить напряжение, проходящее через кабель, на расчетный ток. Например, если ваш провод имеет ток напряжения 150 вольт, а ваша цель — 30, вы делите 150/30. Это дает вам целевое сопротивление 5, которое требуется. Калькулятор размера электрического кабеля помогает рассчитать его в больших количествах.

Когда вы ищете провода для вашего дома и домашнего освещения, обычно используется 1,5 мм или 1 мм. Однако в большинстве случаев 9Размер электрического кабеля 0193 в 1 мм более чем достаточен. 1.5 следует использовать только при прокладке кабеля на большое расстояние и для компенсации потребности в подаче питания и падения напряжения.

При выборе кабеля Таблица размеров электрических кабелей поможет вам принять правильное и обоснованное решение. Эти таблицы помогают определить размер кабеля, необходимого для вашего приложения. Например, если используется кабель небольшого размера, он может расплавиться из-за сильного тока. Следовательно, таблица размеров кабеля помогает определить размер и диаметр. Чем меньше диаметр, тем выше сопротивление потоку энергии.

Кабель среднего напряжения , размер , имеет номинальное напряжение от 1 кВ до 100 В. У них есть высокотехнологичные соединения, которые необходимо правильно разрезать. Если они не обрезаны должным образом, они могут взорваться и нанести травмы персоналу или оборудованию. Концепция размера кабеля МВ была введена в связи с увеличением спроса на уровень напряжения. По мере роста спроса росла и классификация. В настоящее время также доступны экстра-низкая и экстра-высокая классификации

Кабели с разным электрическим сопротивлением используются в различных приложениях, поэтому Калькулятор размера силового кабеля помогает определить размер кабеля, необходимый для предотвращения каких-либо несчастных случаев.

Расчет размера электрического кабеля Формула утомительна и сложна, поэтому мы предлагаем вам самый простой способ расчета размера, подходящего для вашего применения. Мы используем метод определения размера кабеля Bs7671 для расчета размера, который является британским стандартом для допустимой нагрузки по току одножильного медного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена.

 

Калькулятор размера электрического кабеля

Отказ от ответственности

Рекомендуемые размеры кабелей основаны на информации, предоставленной пользователем, и предназначены для использования только в качестве руководства. Приведенный выше расчет основан на требованиях BS7671 к правилам электропроводки IEE, метод установки C, для кабелей типов BS5467 и BS6724 и основан на падении напряжения, выбранном для 230 и 400 вольт.

 

Таблица размеров электрических кабелей : Найдите ток в амперах вашей цепи в верхней части диаграммы ниже.

  • Шаг 2. Тип цепи: выберите правильный тип цепи. Примерами некритических цепей являются насосы для наживки, лебедки, общее освещение, бытовые приборы. Примерами критических цепей являются трюмные воздуходувки, главные фидеры панели, навигационные огни, электроника.
  • Шаг 3. Длина кабеля: Найдите нужный диапазон длины кабелей. Обратите внимание, что длина — это общая длина положительного и отрицательного проводов. т.е. Расстояние от батареи до прибора, умноженное на 2.
  • Шаг 4. Правильный размер кабеля: Пересеките ток постоянного тока с диапазоном длины кабеля, чтобы определить правильный цветной символ.
  •  

     

    Расчет полного сопротивления кабелей

    Полное сопротивление рассчитывается по следующей формуле:

    Zc=Rc2+Xc2

    коэффициент мощности в худшем случае. Калькулятор размера кабеля

    использует сопротивление Rc из Таблицы 35 в AS/NZS 3008-2017. Реактивное сопротивление для одножильных кабелей выбирается из плоских

     

    Loop impedance calculation

    The maximum loop distance is calculated by below formula:

    Lmax=0.8⋅V1ϕ⋅1000Imin⋅Zc

    Where:

    • V is the single phase Напряжение.
    • I min — минимально допустимый ток срабатывания автоматического выключателя или другого защитного устройства.
    • Z c полное сопротивление кабеля в Ом/км.

     

    Расчет падения напряжения

    Падение напряжения трехфазного переменного тока рассчитывается следующим образом:

    Vd3ϕ=IL(3Zc)1000 2Zc)1000

    Где I — ток нагрузки, L — расстояние, а Z c — сопротивление кабеля в Ом/км.

     

    Расчет короткого замыкания

    Допустимая нагрузка кабелей при коротком замыкании рассчитывается согласно AS/NZS 3008-2017

    I2t=K2S2

    Где:

    • K — константа, выбранная из таблицы 52 стандарта AS/NZS 3008-2017.
    • S – площадь поперечного сечения проводника.
    • t — продолжительность короткого замыкания в секундах.

     

    Таблица размеров электрических кабелей и номинальных токов

    Поперечное сечение (мм2) Приблизительный общий диаметр (мм) Текущий рейтинг
    Однофазный (Ампер) Трехфазный (Ампер)
    1,5 2,9 17,5 15,5
    2,5 3,53 24 21
    4 4,4 32 28
    6 4,68 41 36
    10 5,98 57 50
    16 6,95 76 68
    25 8,7 101 89
    35 10. 08 125 110
    50 11,8 151 134
    70 13,5 192 171
    95 15,7 232 207
    120 17,4 296 239
    150 19,3 300 262
    185 21,5 341 296
    240 24,6 400 346
    300 27,9 458 394
    400 30,8 546 467
    500 33,8 626 533
    630 37,6 720 611

    Таблица размеров проводов международного стандарта (IEC 60228)
    0,75 мм² 4 мм² 0,5 мм² 1 мм² 2,5 мм² 1,5 мм²
    70 мм² 6 мм² 25 мм² 185 мм² 35 мм² 400 мм²
    95 мм² 1000 мм² 10 мм² 800 мм² 150 мм² 50 мм²
    300 мм² 120 мм² 500 мм² 16 мм² 630 мм² 240 мм²

    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, что неверный 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 силового сечения 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 токопроводов — 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 основе 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 потребителей, подключенных к расчетной ветке 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

    К — 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 4 — площадь жилы в мм 2 ;
    • R — радиус сердцевины в мм;
    • D — диаметр жилы в мм;
    • ч, 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 прочность. 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 представляет собой медную жилу сечением 4 мм 2 . Аналогичный размер 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 потребители энергии 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 по напряжению 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:

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

    Для бытовых электропотребителей принять cosφ = 1, поэтому линейное напряжение можно переписать:

    1. U l = 220 В для однофазного напряжения.
    2. 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 при 7-9 проживших;
    • 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 = 10000 / 0,7 = 14300 Вт

    # 94193 Сила тока, необходимая для подключения бытовой техники:

    I те = 35700/220 = 162 A

    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 Оборудование и бытовая техника не будут работать на 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 ,

  • 9

    % = 9088 U U колодка / U lin ) * 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 , %.

    Используя формулы, вы можете 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

    2 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 предварительно.

    На основании этих данных рассчитывается максимальный ток, который может протекать через проводник, не вызывая чрезмерного нагрева.

    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.

    Таблица размеров проводов и формула

    Эта таблица полезна для определения правильного размера провода для любого напряжения, длины или силы тока в любой цепи переменного или постоянного тока. Для большинства цепей постоянного тока, особенно между фотоэлектрическими модулями и батареями, мы стараемся удерживать падение напряжения на уровне 3% или меньше. Нет смысла использовать вашу дорогую фотоэлектрическую мощность для нагрева проводов. Вы хотите, чтобы эта сила в ваших батареях!

    Примечание: Эта формула не дает непосредственно размер сечения провода, а скорее число «VDI», которое затем сравнивается с ближайшим числом в столбце VDI, а затем считывается со столбца сечения провода.

    1. Рассчитайте индекс падения напряжения (VDI) по следующей формуле:

    VDI = AMPS x FEET ÷ (% ПЕРЕПАД НАПРЯЖЕНИЯ x НАПРЯЖЕНИЕ) расстояние между проводами

  • % Падение напряжения = процентное падение напряжения, допустимое для этой цепи (обычно от 2% до 5%).

    • Возьмите число VDI, которое вы только что вычислили, и найдите ближайшее число в столбце VDI, затем прочтите слева размер сечения провода AWG.
    • Убедитесь, что сила тока вашей цепи не превышает значение, указанное в столбце «Ампактность» для этого размера провода. (Обычно это не проблема в низковольтных цепях).

    Пример: Ваша фотоэлектрическая батарея, состоящая из четырех модулей мощностью 75 Вт, находится в 60 футах от вашей 12-вольтовой батареи. Это фактическое расстояние проводки, монтаж на опоре, вокруг препятствий и т. д. Эти модули рассчитаны на 4,4 А x 4 модуля = максимум 17,6 А. Мы будем стрелять по 3% падению напряжения. Итак, наша формула выглядит так:

    VDI = 17,6 x 60
    3[%] x 12[V]
    = 29,3


    Глядя на нашу диаграмму, VDI равен 29.означает, что нам лучше использовать провод № 2 из меди или провод № 0 из алюминия. Хм. Довольно большой провод. Что, если бы эта система была 24-вольтовой? Модули будут соединены последовательно, поэтому каждая пара модулей будет производить 4,4 ампера. Две пары x 4,4 А = макс. 8,8 А.

    71410
    Wire Size Copper Wire Aluminum Wire
    AWG VDI Ampacity VDI Ampacity
    0000 99 260 62 205
    000 78 225 49 175
    00 62 195 39 150
    0 49 170 31 135
    2 31 130 20 100
    4 20 95 12 75
    6 12 75
    8 8 55
    10 5 30
    12 3 20
    . 1410 •
    16 1
    91 Используется с разрешения.

    Источник : «ФОТОЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА — Руководство по проектированию и установке» компании Solar Energy International.

    Сертификационное обучение солнечной энергии от профессиональных специалистов по установке солнечной энергии

    С 18 сертифицированными IREC-ISPQ инструкторами по солнечной фотоэлектрической энергии и 24 сертифицированными NABCEP установщиками солнечной фотоэлектрической энергии — больше, чем в любой другой организации по обучению солнечной энергии — опытная команда Solar Energy International находится в авангарде обучения возобновляемым источникам энергии. Если вы ищете онлайн-обучение по солнечной энергии или личное лабораторное обучение для экзамена начального уровня NABCEP или сертификации установщика NABCEP, почему бы не получить образование у команды самых опытных специалистов по установке солнечной энергии в отрасли? Многие инструкторы SEI участвовали в самых известных солнечных установках в своих сообществах в США и в развивающихся странах.

    Нажмите здесь, чтобы начать обучение солнечной энергии сегодня с компанией Solar Energy International.

    Инструменты для электрических расчетов | Шнайдер Электрик Глобальный

    Средства расчета электрических сетей низкого напряжения

    Назад Проектирование электрооборудования низкого и среднего напряжения и проектирование электрораспределения

      • Характеристики

        Средства для расчета электрических параметров представляют собой набор из 7 автоматизированных онлайн-инструментов, предназначенных для помощи:

        • Отображение кривых время-ток от 1 до 8 автоматических выключателей кривые время-ток
        • Поиск всех автоматических выключателей, которые могут быть селективными с определенным автоматическим выключателем
        • Поиск всех автоматических выключателей, которые предлагают каскадирование с определенным автоматическим выключателем
        • Отображение кривых двух устройств защитного отключения (УЗО) и проверка их селективности
        • Расчет площади поперечного сечения кабелей и составление спецификации кабеля
        • Расчет падения напряжения определенного кабеля и проверка максимальной длины

        Все инструменты предлагают функцию генерации отчетов.
        Загрузка не требуется, прямой доступ из веб-браузера.
        Может работать на ПК и планшетах.

        Средства расчета электрических параметров основаны на известном программном обеспечении Schneider Electric Ecodial для расчета электрических сетей.
        Эти новые программные онлайн-инструменты постепенно заменят Curve Direct и Direct Coordinate.

        НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ДОСТУП К ИНСТРУМЕНТАМ ДЛЯ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

        Преимущества

        • Проще, чем старомодный бумажный каталог и координатные таблицы.
        • Быстрее, чем тяжелое полнофункциональное программное обеспечение для расчета электрических сетей.
        • Обновлены устройства Schneider Electric для защиты от низкого напряжения и автоматические выключатели.
        • Загрузка не требуется, на вашем компьютере нет резидентного пакета программного обеспечения, онлайн-инструменты можно запускать из веб-браузера, и все готово!

        Приложения

        Вы являетесь консультантом или конструкторским бюро. Инструменты для расчета электрических параметров могут помочь вам:

        • Для проверки падения напряжения на кабеле во время перепроектирования проектов.
        • Для проектирования установки при поиске информации об уставках защиты и времятоковых кривых.
        • Для проектирования установки, где требуется бесперебойное снабжение.
        • Для оптимизации стоимости установки.
        • Для составления графика кабелей и выбора правильного размера кабеля для повышения надежности системы.

        Вы являетесь подрядчиком по электротехнике. Вам могут помочь инструменты расчета электрических параметров:

        • Для быстрой проверки и определения потерь в кабеле при устранении неполадок.
        • Для определения площади поперечного сечения кабеля при монтаже.

        При расширении существующей установки или обновлении нагрузки:

        • Для установки новой защиты и просмотра результатов на кривой время-ток.
        • Установить новую защиту с учетом дискриминации защиты и оптимизировать стоимость расширения.
        • Для выбора автоматических выключателей с учетом селективности.
        • Для проверки пригодности существующего кабеля.
        • Для расчета сечения кабеля и помощи инженерам при расширении проекта.

        Вы сборщик щитов. Вам могут помочь инструменты для расчета электрических параметров:

        • Для предварительной настройки расцепителя защиты и отображения результатов на кривой время-ток.
        • Для установки кривых срабатывания защиты, когда селективность защиты является обязательной.
        • Для выбора новых автоматических выключателей, когда селективность обязательна.
        • Для оптимизации стоимости распределительного щита благодаря координации защиты.

        Вы являетесь менеджером / персоналом по управлению объектами, Электротехнические расчеты могут вам помочь:

        • При замене кабелей.
        • Для выявления потерь в существующей установке.
        • Реконструкция системы электрических сетей.

        Чтобы понять основные причины и решить проблему:

        • При возникновении проблемы срабатывания защиты.
        • При возникновении проблемы координации защиты.
        • При возникновении проблемы дискриминации в сфере защиты.

        Дополнительные ссылки

    EcoStruxure™ для вашего бизнеса

    EcoStruxure позволяет вам процветать в современном цифровом мире. Принимайте более взвешенные бизнес-решения с помощью масштабируемых и конвергентных решений для ИТ/ОТ.

    • Узнать больше 

    Не можете найти то, что ищете?

    Свяжитесь с нашей командой по работе с клиентами в вашей стране или регионе, если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация или техническая поддержка.

    • Связаться со службой поддержки

    Часто задаваемые вопросы

    Легко найдите и поделитесь ответом, который вы ищете, с помощью нашей онлайн-службы часто задаваемых вопросов

    • Обзор FAQ открывается в новом окне

    Нужна информация?

    Просмотрите наш раздел ресурсов и найдите наиболее полезные инструменты и документы для всех наших продуктов

    • Просмотр

    Услуги в области энергетики и устойчивого развития

    Во-первых, представьте себе энергоэффективное, рентабельное и устойчивое предприятие. Затем откройте для себя наши услуги в области энергетики и устойчивого развития, включая управление большими данными, чтобы превратить это видение в реальность вашего бизнеса.

    • Просмотр услуг 

    + Услуги жизненного цикла

    От консультаций по энергетике и устойчивому развитию до оптимизации жизненного цикла ваших активов — у нас есть услуги для удовлетворения потребностей вашего бизнеса.

    • Откройте для себя услуги 

    Сравнить продукты: /

    Расчет сечения провода для подачи питания на ваше устройство

    Как вы получаете питание отсюда туда?

    Многие люди спрашивали нас о сечении провода, необходимого между устройством и источником питания. Они также хотят знать, как далеко могут быть эти два устройства. В этой статье описывается, как правильно выбрать провод и рассчитать максимальную длину провода.

    Для работы вашей IP-камеры наблюдения, электрического дверного замка, аудиоусилителя или даже электрического обогревателя требуется определенное напряжение и ток. Когда мощность передается по проводу, возникает падение напряжения, вызванное сопротивлением провода. Если камера наблюдения (нагрузка) находится на расстоянии 500 футов от источника питания (источника) и ей требуется 12 В постоянного тока, какой тип проводки требуется, чтобы обеспечить правильное питание устройства?

    Всегда можно использовать очень толстый провод (низкого сечения), но это может стоить намного дороже, чем более тонкий провод (высокого сечения). Чтобы рассчитать правильный провод и длину, вам сначала нужно понять несколько концепций и уравнений электротехники.

    Электротехнические формулы :

    Не паникуйте. Это будет легко. Тремя основными единицами в электричестве являются напряжение (В), ток (I) и сопротивление (r). Напряжение измеряется в вольтах, ток измеряется в амперах, а сопротивление измеряется в омах.

    Хорошая аналогия, помогающая понять эти термины, — водяной шланг. Напряжение эквивалентно давлению воды, ток эквивалентен скорости потока, а сопротивление соответствует размеру шланга.

    Например, если вы используете шланг для полива газона, вы можете распылять воду дальше, увеличив давление воды и, следовательно, скорость потока воды. Существует прямая зависимость между давлением, расходом и диаметром шланга.

    Аналогичным образом напряжение, ток и сопротивление связаны друг с другом электротехнической формулой, называемой законом Ома.

    V= I x R

    Другое важное соотношение определяет электрическую мощность, которая измеряется в ваттах. В электрической системе мощность (P) равна напряжению, умноженному на силу тока.

    P = VI

    Мы можем использовать эту формулу для расчета тока, необходимого для нагрузки. Если камере требуется 10 Вт (P) и она также использует 12 В постоянного тока, то ток можно рассчитать:

    I = P/V

    I= 10 Вт / 12 В = 0,833 Ампер

    Падение напряжения

    Падение напряжения — это снижение напряжения в электрической цепи между источником и нагрузкой. Это вызвано тем, что ток течет по проводу, который имеет некоторое сопротивление.

    Сопротивление проводника постоянному току зависит от длины проводника, площади поперечного сечения, типа материала и температуры.

    Падение напряжения в проводе

    Локальные напряжения вдоль длинной линии постепенно уменьшаются от источника к нагрузке.

    Если напряжение между проводником и фиксированной контрольной точкой измеряется во многих точках вдоль проводника, измеренное напряжение будет постепенно уменьшаться по направлению к нагрузке. По мере прохождения тока по все более и более длинному проводнику все больше и больше напряжения «теряется» (недоступно для нагрузки). Это связано с падением напряжения на сопротивлении проводника. На приведенной выше диаграмме падение напряжения на проводнике представлено заштрихованной областью. Локальные напряжения вдоль линии постепенно уменьшаются от источника к нагрузке. При увеличении тока нагрузки увеличивается и падение напряжения в питающем проводе. Падение напряжения существует как в питающих, так и в обратных проводах цепи.

    Мы можем рассчитать напряжение на нагрузке, зная мощность, потребляемую устройством, и напряжение источника. Взгляните на следующую диаграмму. Это упрощение всей системы, включающей сопротивление провода, нагрузку и источник.

    Схема сопротивления напряжения

    R1 — сопротивление провода. R2 — сопротивление нагрузки. V — напряжение источника. Вы можете рассчитать падение напряжения на конце провода, если знаете сопротивление провода и ожидаемый ток.

    Значение R1 можно найти в таблице, в которой указано сопротивление на фут (или метр) для провода определенного сечения. Вы можете найти эти таблицы в Интернете. Например, посмотрите на http://www.bulkwire.com/wireresistance.asp. Эта диаграмма предназначена для постоянного тока. Значения немного отличаются для переменного тока (переменного тока), поэтому убедитесь, что вы используете правильную диаграмму для своих расчетов.

    Пример расчета

    Теперь давайте сделаем пример расчета. Давайте используем камеру, которая требует 12 В постоянного тока и потребляет 10 Вт. Мы определили, что для этого требуется 0,833 ампер. Используя закон Ома, мы можем рассчитать сопротивление камеры.

    R = В / I

    R = 12 В постоянного тока / 0,833 А = 14,4 Ом.

    Таким образом, это означает, что сопротивление R2 на нашей диаграмме равно 14,4 Ом.

    Далее по таблице определяем сопротивление провода. Предположим, что у нас есть длина провода 500 футов, и мы решили использовать провод 18 калибра. Глядя на диаграмму, падение провода составляет 6,5227 на 1000 футов. Поскольку мы хотим пройти только 500 футов, мы получаем:

    R1 = 6,5227 / 2 = 3,26 Ом

    Теперь мы можем определить напряжение на нагрузке R2. Для этого рассчитаем ток через цепь:

    I = V / (R1 + R2) = 12 / (3,26 +14,4) = 0,68 ампер

    Наконец, вычисляем напряжение на нагрузке (камере). Обратите внимание, что многие камеры будут работать при напряжении на 10% ниже номинального. Итак, если у нас есть камера, для которой требуется номинальное напряжение 12 В постоянного тока, она будет работать правильно, если напряжение составляет 10,8 В.

    V2 = 0,68 х 14,4 = 9,79 вольт.

    О, у нас проблемы! Поскольку расчетное напряжение ниже 90% от 12 В (10,8 В), эта камера работать не будет. Нам нужно что-то сделать, чтобы увеличить напряжение на камере. Мы можем либо увеличить напряжение источника, либо изменить сечение провода, чтобы это не вызывало такого большого падения напряжения.

    Давайте вернемся к столу и посмотрим, сможем ли мы отрегулировать калибр провода. Если мы используем провод калибра 12, падение сопротивления составит 1,19 Ом (2,37/2). Тогда общий ток равен:

    I = 12/15,59 Ом = 0,77 А.

    И тогда напряжение на камере 0,77 х 14,4 = 11,08 Вольт.

    Это сработает.

    Мы также можем рассчитать допустимое сопротивление провода, так как знаем ток, который нам нужен. Как только мы узнаем сопротивление, мы можем использовать диаграмму, чтобы выбрать правильный калибр провода. Я не хочу слишком усложнять, поэтому мы оставим этот расчет для будущей статьи.

    Power over Ethernet (PoE)

    Как насчет устройств, использующих Power over Ethernet (PoE)? Вам нужно беспокоиться о проводе и длине? На самом деле, вам не нужно беспокоиться об этом. С устройствами, использующими PoE, работать намного проще. Вам не нужно иметь дело с кабелем, так как он использует стандартную проводку Ethernet. Вам просто нужно убедиться, что промежуточное устройство PoE или инжектор обеспечивают достаточную мощность для устройства.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.