Расчетная таблица сечения кабеля по мощности. Расчет сечения кабеля по мощности и току: таблицы и формулы для правильного выбора проводника

Как рассчитать необходимое сечение кабеля по мощности и току потребителей. Какие формулы использовать для вычислений. Какие таблицы помогут в выборе проводника. Как учесть способ прокладки и материал жилы при расчете сечения. На что обратить внимание при выборе кабеля для электропроводки.

Основные принципы расчета сечения кабеля

При проектировании электропроводки одним из ключевых моментов является правильный выбор сечения кабеля. От этого зависит безопасность и надежность всей электрической системы. Рассмотрим основные принципы, которыми следует руководствоваться при расчете:

• Учет суммарной мощности всех подключаемых потребителей
• Расчет максимального рабочего тока в линии
• Выбор материала жилы (медь или алюминий)
• Учет способа прокладки кабеля
• Проверка допустимого падения напряжения

Правильный расчет позволяет избежать перегрева проводки и возгораний, а также обеспечить стабильную работу электроприборов. Рассмотрим основные методы расчета более подробно.

Расчет сечения кабеля по мощности потребителей

Этот метод является наиболее простым и подходит для предварительной оценки. Алгоритм расчета следующий:

1. Суммируем мощности всех потребителей, подключенных к линии
2. Умножаем полученное значение на коэффициент одновременности и запаса
3. По таблице выбираем минимальное допустимое сечение для рассчитанной мощности

Формула для расчета выглядит так:

P = (P1 + P2 + … + PN) * K * J

Где:

• P — расчетная мощность, Вт
• P1, P2, PN — мощности отдельных потребителей, Вт
• K — коэффициент одновременности (обычно 0,7-0,9)
• J — коэффициент запаса (1,1-1,3)

После расчета мощности выбираем сечение по таблице:

Мощность, кВт	Сечение медного провода, мм²	Сечение алюминиевого провода, мм²
До 2	1,5	2,5
2-3	2,5	4
3-5	4	6
5-7	6	10
7-12	10	16

Расчет сечения кабеля по току

Этот метод дает более точный результат, так как учитывает реальную токовую нагрузку. Порядок расчета:

1. Рассчитываем максимальный рабочий ток в линии
2. Учитываем поправочные коэффициенты
3. По таблице выбираем сечение для рассчитанного тока

Для однофазной сети ток рассчитывается по формуле:

I = P / (U * cosφ)

Где:

• I — ток, А
• P — мощность, Вт
• U — напряжение, В
• cosφ — коэффициент мощности (0,7-1)

После расчета тока выбираем сечение по таблице допустимых токовых нагрузок с учетом способа прокладки.

Учет способа прокладки кабеля

Способ прокладки кабеля существенно влияет на его допустимую токовую нагрузку. Рассмотрим основные варианты:

• Открытая прокладка — кабель хорошо охлаждается, допустимый ток максимальный
• В трубе или коробе — охлаждение хуже, допустимый ток снижается на 10-30%
• Скрытая прокладка в стене — еще худшее охлаждение, снижение тока на 25-40%
• Прокладка в земле — зависит от свойств грунта, применяются специальные таблицы

При прокладке нескольких кабелей рядом также снижается их пропускная способность. Это учитывается поправочными коэффициентами.

Выбор материала токопроводящей жилы

Выбор между медным и алюминиевым проводником влияет на необходимое сечение кабеля. Основные различия:

Параметр	Медь	Алюминий
Удельное сопротивление	0,0175 Ом*мм²/м	0,028 Ом*мм²/м
Допустимая плотность тока	8-12 А/мм²	5-8 А/мм²
Механическая прочность	Высокая	Средняя
Стоимость	Выше	Ниже

Для одинаковой токовой нагрузки сечение алюминиевого провода должно быть в 1,5-1,7 раза больше медного. Но из-за меньшей стоимости алюминий часто используется для силовых линий большого сечения.

Проверка допустимого падения напряжения

После выбора сечения необходимо проверить, не превышает ли падение напряжения в линии допустимых 5%. Расчет производится по формуле:

ΔU = (2 * ρ * L * I) / S

Где:

• ΔU — падение напряжения, В
• ρ — удельное сопротивление проводника, Ом*мм²/м
• L — длина линии, м
• I — ток, А
• S — сечение жилы, мм²

Если падение напряжения превышает 5%, необходимо увеличить сечение кабеля.

Особенности выбора кабеля для разных помещений

При выборе кабеля следует учитывать особенности помещения, где он будет проложен:

• Для влажных помещений (ванная, кухня) используются кабели с усиленной изоляцией
• В пожароопасных зонах применяются кабели с негорючей оболочкой
• Для наружной прокладки выбирают кабели с защитой от ультрафиолета
• В производственных помещениях учитывают наличие агрессивных сред

Правильный выбор типа кабеля повышает надежность и долговечность электропроводки.

Типичные ошибки при расчете сечения кабеля

При самостоятельном расчете сечения кабеля нередко допускаются ошибки, которые могут привести к проблемам:

• Неверная оценка суммарной мощности потребителей
• Игнорирование коэффициентов одновременности и запаса
• Неучет способа прокладки кабеля
• Пренебрежение проверкой падения напряжения
• Выбор минимально допустимого сечения без запаса

Чтобы избежать этих ошибок, рекомендуется перепроверять расчеты и при сомнениях выбирать кабель с небольшим запасом по сечению.

Заключение

Правильный расчет сечения кабеля — важный этап проектирования электропроводки. Он позволяет обеспечить безопасность и надежность электроснабжения. Основные моменты, которые нужно учитывать:

• Суммарная мощность потребителей
• Максимальный рабочий ток
• Способ прокладки кабеля
• Материал жилы
• Допустимое падение напряжения

При сомнениях лучше обратиться к специалисту-электрику. Правильно подобранный кабель прослужит долго и безопасно.

Расчёт сечения кабеля по мощности и току: как правильно рассчитать проводку

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

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

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

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

Расчет сечения по мощности потребителей

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

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

Галерея изображенийФото из Сечение кабеля — одна из основных величин в подборе его для устройства проводки Сечение определяет, какой мощности ток способен проводить кабель без перегрева из-за превышения мощности Основой кабеля является однопроволочная или многопроволочная медная жила, которая в сечении может быть круглой, треугольной или прямоугольной Если в проводнике больше двух жил, то они чаще всего скручиваются. Номинальное сечение многожильных изделий представляет собой сумму сечений всех имеющихся жил Различные виды кабеля для устройства проводкиРазная толщина у проводников для бытовой эксплуатацииЧисло жил в различных марках кабеляВарианты многожильного кабеля

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

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

Где:

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

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

Теперь предстоит выбор необходимого сечения по таблице 1.

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

Этап #1 — расчет реактивной и активной мощности

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

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

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

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

P = U * I,

Где:

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

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

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

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

Когда есть смещение фаз между синусоидой силы тока и синусоидой напряжения, мощность P=U*I может быть отрицательной (I, i — сила тока, U, u — напряжение, π — число пи, равное 3,14).

Устройство с реактивной мощностью возвращает накопленную энергию обратно источнику

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

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

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

Для нахождения полной мощности применяют формулу:

P = Q / cosφ,

Где Q – реактивная мощность в ВАрах.

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

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

P = 1200/0,7 = 1714 Вт

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

Этап #2 — поиск коэффициентов одновременности и запаса

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

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

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

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

Этап #3 — выполнение расчета геометрическим методом

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

Часто бывает необходимо узнать, как грамотно рассчитать сечение провода по диаметру проволоки проводника.

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

S = π*R2 = π*D2/4, или наоборот

D = √(4*S / π)

Для проводников прямоугольного сечения:

S = h * m,

Где:

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

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

S = N*D2/1,27,

Где N – число проволочек в жиле.

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

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

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

Этап #4 —рассчитываем сечение по мощности на практике

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

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

Решение:

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

P = 5000*0,8*2 = 8000 Вт = 8 кВт

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

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

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

Галерея изображенийФото из На кухнях обычно сосредоточено наибольшее количество мощных потребителей электроэнергии и менее «прожорливой» бытовой техники В ванных комнатах и совмещенных санузлах может также находиться внушительное количество электрооборудования В зависимости от мощности технической единицы ее питание осуществляется от общей или отдельной силовой линии. Расчеты производятся для группы розеток, для потребителей отдельных линий подбирают согласно мощности К розеточному блоку, запитанному одной силовой линией, можно подключать только маломощные приборы: миксеры, фены, кофемолки и т. д. Подключение к отдельной силовой линии требуют микроволновые печи, варочные поверхности и электродуховки Нормальную работу стандартной стиральной машины должна обеспечивать отдельная силовая линия Обязательной прокладки отдельной силовой ветки требуют холодильники и электроплиты В гигиенических помещениях отдельные линии прокладывают для джакузи, электронных крышек биде, душевых кабинок Помещение с максимальным числом бытовой техникиТехническое оснащение ванных комнат и совмещенных санузловПодключение мощных энергопотребителейБлок-розетка для маломощного оборудованияВарочная поверхность требует правильного подключенияСиловая электролиния для стиральной машиныОтдельные силовые ветки для холодильниковМощные потребители энергии в санузлах и ванных

Расчет сечения по току

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

Весь расчет проводится в ходе следующих этапов:

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

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

Этап #1 — расчет силы тока по формулам

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

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

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

I = P/Uл,

Где:

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

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

Взаимосвязь линейного и фазного напряжения:

Uл = U*cosφ в случае однофазного напряжения.

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

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

Uл = 220 В для однофазного напряжения.

Uл = 380 В для трехфазного напряжения.

Далее суммируем все потребляемые токи по формуле:

I = (I1+I2+…IN)*K*J,

Где:

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

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

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

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

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

Этап #2 — выбор подходящего сечения по таблицам

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

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

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

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

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

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

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

При использовании таблиц к допустимому длительному току применяются коэффициенты:

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

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

Нулевая и заземляющая жилы в количество жил не входят.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В случае больших сечений возможно применить понижающий коэффициент:

0,875 * √Тпв

где Tпв — отношение продолжительности включения к продолжительности цикла.

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

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

Этап #3 — расчет сечения проводника по току на примере

Задача: рассчитать необходимое сечение медного кабеля для подключения:

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

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

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

Решение.

Шаг # 1. Рассчитываем линейное напряжение трехфазного подключения:

Uл = 220 * √3 = 380 В

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

Pтех = 25000 / 0,7 = 35700 Вт

Pобор = 10000 / 0,7 = 14300 Вт

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

Iтех = 35700 / 220 = 162 А

Шаг # 4. Ток, необходимый для подключения оборудования:

Iобор = 14300 / 380 = 38 А

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

Iтех = 162 / 3 = 54 А

Шаг # 6. Ток приходящийся на каждую фазу:

Iф = 38 + 54 = 92 А

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

Iф = 92 * 1,5 * 0,8 = 110 А

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

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

Шаг # 10. Не обязательный, рассчитываем диаметр жилы:

D = √(4*16 / 3,14) = 4,5 мм

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

О взаимосвязях значений напряжения и силы тока подробнее можно прочесть тут.

Расчет падения напряжения

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

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

Таблица 9. Удельное сопротивление распространенных металлических проводников (+)

В первую очередь это касается низковольтных кабелей малого сечения.

Расчет падения напряжения выглядит следующим образом:

R = 2*(ρ * L) / S,

Uпад = I * R,

U% = (Uпад / Uлин) * 100,

Где:

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

Используя формулы, можно самостоятельно выполнить вне необходимые вычисления.

Пример расчета переноски

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

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

Решение:

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

R = 2*(0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ом

Шаг # 2. Сила тока, протекающая по проводнику:

I = 7000 / 220 = 31.8 А

Шаг # 3. Падение напряжения на проводе:

Uпад = 31,8 * 0,47 = 14,95 В

Шаг # 4. Вычисляем процент падения напряжения:

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

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

Выводы и полезное видео по теме

Расчет сечения проводника по формулам:

Рекомендации специалистов по подбору кабельно-проводниковой продукции:

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

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

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

Источник

Расчет сечения проводов

Изготовление щитов на ABB

Щиты Hyundai

Шкафы для метрополитена

Щиты управления двигателями

ВРУ-1, ВРУ-3

ЩУ

Шкаф автоматики

УКМ

Изготовление щитов ВРУ, ГРЩ, АВР, РУНН панелей ЩО-70 шкафы и щиты управления автоматики.

Для расчета и проверки правильности установленного оборудования не лишним буде знать как можно рассчитать сечение провода и какой выбрать материал из которого он изготовлен,один из вариантов расчетов служит эта таблица (проверить правильность можно в справочной литературе).

 

Длина линии (м) / Материал кабеля:			МедьАлюминий
Мощность нагрузки (Вт) или ток (А):
Напряжение сети (В):		Мощность	1 фаза
Коэффициент мощности (cosφ):		Ток	3 фазы
Допустимые потери напряжения (%):
Температура кабеля (°C):
Способ прокладки кабеля:	Открытая проводкаДва одножильных в трубеТри одножильных в трубеЧетыре одножильных в трубеОдин двухжильный в трубеОдин трёхжильный в трубеГр. прокладка в коробах, 1-4 кабеляГр. прокладка в коробах, 5-6 кабелейГр. прокладка в коробах, 7-9 кабелейГр. прокладка в коробах, 10-11 кабелейГр. прокладка в коробах, 12-14 кабелейГр. прокладка в коробах, 15-18 кабелей
Сечение кабеля не менее (мм²)
Плотность тока (А/мм²)
Сопротивление провода (ом)
Напряжение на нагрузке (В)
Потери напряжения (В / %)

Как пользоваться расчетом, порядок действий:

1. Заносим значение длины линии и материал из которого линия изготовлена.
2. Заносим величину мощности нагрузки или потребляемый ток, ставим отметку сетевое (1ф или 3 ф ) напряжение, величина показывается автоматически.
3. Устанавливаем значение расчетного коэффициент мощности, процент допустимых потерь и возможную температуру нагрева провода.
4. Выбираем тип проводки и нажимаем кнопку «Вычислить».

В результате расчетов выводится информация об оптимальном сечении провода, плотности тока, а также информация о потерях (сопротивление участка цепи, падение напряжения вольтах и процентах).

 

ООО «04кВ»
192249 Санкт-Петербург,
ул.Софийская, д.66
Email: [email protected]
Телефон: (812) 309-1237
Fax: (812) 309-1237

Внимание!
Мы работаем в обычном режиме.

— наш канал на Ютубе

— наш канал на Яндексе

Paneldes: заполнение NEC

NEC Introduction

Теперь Paneldes может использовать код NEC для расчета заполнения дорожки качения.

Расчеты заполнения NEC влияют на кабелепроводы. Из-за требований к протягиванию кабелепровода NEC уменьшает процентную долю площади поперечного сечения кабелепровода, которая может быть заполнена, в зависимости от количества кабелей в кабелепроводе.

Расчеты заполнения NEC влияют на контрольно-измерительные кабели и лотки. Из соображений веса и тепла максимальная глубина заполнения для любого лотка для инструментов / контроля устанавливается в пропорции к фактической глубине лотка при расчете емкости заполнения поперечного сечения. Максимальная глубина также устанавливается NEC 9.0005

Расчет заполнения NEC влияет на силовые кабели и лотки. Из соображений веса и тепла максимальная глубина заполнения для любого лотка устанавливается при расчете вместимости поперечного сечения. Эта глубина заполнения незначительно различается для одножильных и многожильных кабелей, а также для разных типов лотков.

Правила заполнения NEC касаются больших силовых кабелей. Из соображений веса и тепла некоторые кабели можно размещать в лотке только в один слой. Это однослойное размещение также влияет на расчет заполнения отсека питания.

В соответствии с требованиями NEC, EDS теперь допускает 2 коэффициента кабеля для любого лотка и 2 для любого кабеля. Эти обязательные значения NEC берутся из каталожных данных для ваших кабелей и лотков.

Вам также необходимо будет сообщить EDS номера мощности, которые вы использовали для своих «сигнальных» кабелей.

Для расчетов заполнения можно выбрать «NEC», и все функции NEC будут активированы.

NB1: Предполагается, что лоток «Канал» ничем не отличается от лотков «Вентилируемый» и «Закрытое дно», используемых во всех расчетах ЭДС. Это одобренный заказчиком вариант от NEC.

NB2: по умолчанию одножильные и многожильные кабели обрабатываются вместе с помощью приведенных ниже расчетов EDS. Однако расчеты, используемые EDS, во всех случаях являются многоядерными расчетами NEC. Вы можете переопределить это поведение, указав соответствующее значение NECDIAMULT в AUX1.

NEC Signals Уровни мощности, предпочтения

Вы можете установить номера мощности, которые идентифицируют контрольные или контрольно-измерительные (сигнальные) кабели и лотки.

См. Как настроить заполнение NEC.

Настройки каталога NEC

В поле CABLEFACTR в файлах «Каталог» есть два изменения.

Изменения также будут распространяться по системе EDS и присутствовать в последующих файлах DBF, загружаемых из Каталога. Каталог теперь может иметь 2 фактора кабеля, связанных с любым кабелем или лотком.

Лоток

Для лотков , в каталоге, поле CABLEFACTR будет содержать номер, как и прежде:

, например. 3,6000

Это коэффициент кабеля лотка POWER, рассчитанный пользователем.

Если тот же лоток необходимо использовать и для сигнальных кабелей, то в атрибуте AUX1 можно указать дополнительный кабельный коэффициент «СИГНАЛЫ» следующим образом.

SIGNALSCF: 5.7000

«SIGNALSCF:» указывает, что данные атрибута AUX1 используются для коэффициента кабеля «Сигналы».

Определяемая пользователем площадь поперечного сечения лотка для заполнения будет составлять 3,6000 квадратных дюймов, если только лоток не может пропускать кабели сечением Номера уровней мощности для сигналов NEC. Если есть возможность прокладки сигнальных кабелей, то площадь поперечного сечения для заполнения будет составлять 5,7000 квадратных дюймов, а не 3,6000. Число 5.700 — это «сечение заполнения сигнального кабеля». Число 3,6000 — это поперечное сечение заполнения «несигналов» (мощности).

Для пользователей с метрической системой число CF должно быть основано на квадратных миллиметрах и, скорее всего, будет числом порядка 20 000 (кв.мм).

NB: лоток с номером мощности 0 будет , а не , используют SIGNALSCF, даже несмотря на то, что мощность 0 способна нести любой кабель, включая управление и сигналы. Это отличается от ранних версий Paneldes.

NB2: Пользователь несет ответственность за расчет 2 значений.

NB3: Примеры номеров мощности лотка с возможностью передачи сигналов: «1», «1,8», «8», «1-8», а также «1,2» или «7-9», кроме этих последние два — это смешанные кабели питания и управления/сигналов, что обычно не подходит.

Если пользователь вводит только один номер CABLEFACTR для лотков, то он должен быть помещен в поле CABLEFACTR. Это допустимо, однако при этом лоток, используемый для сигнальных кабелей, будет ограничен заполнением того же лотка, если бы он использовался для силовых кабелей.

Кабели

Для Кабели, В каталоге поле CableFactr может содержать:

Например, 2,5000

Например, 2,5000 D 1.500 ”

3333333333333: 2,5000 D 1.500”

3333333333333333: 2,5000 D 1.500 «

99999933333333333333333: 2,5000 D 1.500″ 9000

3333333333333333: 2,5000 D.0034

напр.4: 0,41 с 0,72″

Разделитель буквенного кода для кабелей:

• «d», указывающий на следующее число, означает «требуемый большой диаметр силового кабеля».

• «s», указывающее, что последующее число является «диаметром одножильного кабеля от 1/0 до 4/0 AWG».

Во втором примере определяемая пользователем площадь поперечного сечения кабеля для общего заполнения кабелепровода будет составлять 2,5000 квадратных дюймов. Это будет использоваться при заполнении трубопровода.

Для пользователей, использующих метрическую систему измерения, число CF должно основываться на квадратных миллиметрах и, скорее всего, будет числом порядка 1600 (кв.мм).

Если кабель размещался в лотке, то код D указывает, что это «большой силовой кабель», и при заполнении следует использовать диаметр (1500 дюймов).

Для пользователей, использующих метрические единицы, число D (диаметр) должно быть основано на m, если за ним явно не следуют единицы, и, скорее всего, будет числом порядка величины 0,040 (м).

Не указывайте букву D или вторую цифру, ЕСЛИ ТОЛЬКО это не «большой силовой кабель». В отличие от кода SIGNALSCF, код D диктует поведение заполнения кабеля своим присутствием.

Кабели, в которых за буквой S следует диаметр, должны быть только одножильными/проводящими кабелями размером от 1/0 до 4/0 AWG . Наличие буквы S вызывает особое поведение при заполнении кабелей этого диапазона размеров.

NB: Ответственность за расчет этих двух значений лежит на пользователе.

В первом примере есть только один номер.

«Сигнальные» кабели И «маленькие» силовые кабели должны иметь только 1 номер в каталоге.

Кабелепроводы NEC

Расчеты заполнения NEC влияют на кабелепроводы. Из-за требований к протягиванию кабелепровода NEC уменьшает процентную долю площади поперечного сечения кабелепровода, которая может быть заполнена, в зависимости от количества кабелей в кабелепроводе.

Расчет заполнения кабелепровода в EDS рассчитывается следующим образом:

• Площадь поперечного сечения кабелепровода = CCF; (Одно значение CF в каталоге лотков EDS)

• Площадь поперечного сечения кабеля = XCF; (Первое значение CF в каталоге кабелей EDS)

• % заполнения = XCF / (CCF * NecFactor)

  Где «NecFactor», уменьшающий количество кабеля в кабелепроводе, равен:

  • Если в кабелепроводе 1 кабель = 0,53

  • Если в кабелепроводе 2 кабеля = 0,31

  • Если в кабелепроводе 3+ кабеля = 0,40

  Эти значения «NecFactor» соответствуют требованиям NEC. При необходимости вы можете переопределить их и указать различные максимальные проценты заполнения для сигнальных и управляющих кабелей по сравнению с силовыми кабелями. См. Как настроить заполнение NEC.

Сигнальные лотки и кабели NEC

Расчеты заполнения NEC влияют на контрольные и контрольные (сигнальные) кабели и лотки. Из соображений веса и тепла максимальная глубина заполнения для любого лотка для инструментов / контроля устанавливается в пропорции к фактической глубине лотка при расчете емкости заполнения поперечного сечения. Максимальная глубина для расчета также установлена ​​NEC на уровне 6 дюймов.

Лотки сигналов будут иметь установленный номер мощности управления или приборов (1 или 8).

Расчет заполнения сигнальных лотков в EDS рассчитывается следующим образом:

• Лоток в поперечном сечении Сигналы Площадь заполнения = TCF; (значение AUX1 в каталоге лотков EDS)

• Площадь поперечного сечения кабеля = XCF; (Первое значение CF в каталоге кабелей EDS)

• % заполнения = XCF / TCF

  Где TCF должен быть рассчитан ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ как:

  Где «Допустимая высота лотка» должна рассчитываться как:

  Где «X%» должно быть:

Силовые лотки и небольшие кабели NEC

Расчеты заполнения NEC влияют на силовые кабели и лотки. Из соображений веса и тепла максимальная глубина заполнения для любого лотка устанавливается при расчете вместимости поперечного сечения. Эта глубина заполнения незначительно различается для одножильных и многожильных кабелей, а также для разных типов лотков.

Расчет «малого заполнения кабеля» силовых лотков в EDS рассчитывается следующим образом:

• Площадь поперечного сечения лотка, мощность заполнения = TCF; (значение CF в каталоге лотков EDS)

• Площадь поперечного сечения кабеля = XCF; (Первое значение CF в каталоге кабелей EDS)

• % заполнения = XCF / TCF

  Где TCF должен искать ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ как:

  Внутри таблицы NEC 392.22(A) для многожильных кабелей:

  Внутри таблицы NEC 392.22(B) для одножильных кабелей:

Блоки питания NEC и большие кабели

Правила заполнения NEC распространяются на большие силовые кабели. Из соображений веса и тепла некоторые кабели можно размещать в лотке только в один слой. Это однослойное размещение также влияет на расчет заполнения отсека питания.

Толщина стенки: 1,5 дюйма или 40 мм допускается для общей толщины стенки лотка во время этого расчета.

Большие силовые кабели имеют маркировку «D» в поле CABLEFACTR.

Расчет «большого заполнения кабеля» силовых лотков в EDS рассчитывается следующим образом:

• Ширина лотка = TW; (из каталога лотков)

• Диаметр кабеля = XCD; (Второе значение CF в каталоге кабелей EDS)

• % ​​заполнения = XCD / (TW — 1,5 дюйма). NB: Оба эти значения должны быть масштабированы в дюймах

  .

Одножильные кабели от 1/0 до 4/0 AWG

NEC 392.22(B)(1)(d) указывает, что при наличии любых одножильных кабелей от 1/0 до 4/0 AWG все одножильные кабели необходимо укладывать в один слой.

Paneldes распознает эти кабели по букве «S» в поле CABLEFACTR. Если какой-либо кабель, помеченный буквой «S», находится в лотке, то Paneldes поместит все кабеля в лоток в один слой.

Расчет заполнения для этих кабелей, уложенных в один слой, такой же, как и для больших силовых кабелей, отмеченных буквой «D», описанных выше.

Примечания по лоткам TEE и X

Из-за того, что тройники и X могут содержать больше кабеля, чем их габаритная ширина, ширина, используемая при расчете БОЛЬШИХ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ NEC, будет вдвое больше габаритной ширины (TW x 2,0).

Для маломощных и сигнальных лотков пользователь должен соответственно рассчитать поля CABLEFACTR и AUX1. Для тройников и крестовиков эти числа должны быть установлены в 2 раза больше, чем кабельные коэффициенты эквивалентного стандартного лотка. Ответственность за это лежит на пользователе.

Силовые лотки и смеси малых и больших кабелей

Когда мы сталкиваемся с комбинацией малых и больших силовых кабелей, согласно 2 предыдущим разделам, заполнение будет рассчитываться путем объединения диаметров больших кабелей (в одном слое). ) с площадью поперечного сечения комбинированных малых кабелей, как определено NEC:

NB: В этом расчете используется «1,2 x диаметр» для дюймовых и «1,2 x 25,4 x диаметр» для метрических, расчет лотка «Multi-core Ventilated», который является наиболее консервативной стратегией заполнения. Наиболее агрессивная стратегия может разместить на 1–20 % больше кабеля в лотке.

Если в лотке будут проложены одножильные/проводящие кабели, можно использовать множитель «1,1 x диаметр» для больших кабелей из 392.22(B), установив значение «NECDIAMULT:1.1» в атрибуте AUX1 лотка.

Если лоток имеет сплошное дно, можно использовать множитель «1,0 x диаметр» для больших кабелей из 392.22(A), установив значение «NECDIAMULT:1.0» в атрибуте AUX1 лотка.

Если вы не укажете значение NECDIAMULT в AUX1, то будет использоваться множитель по умолчанию 1,2x.

«Смешанный» расчет силовых лотков в EDS рассчитывается следующим образом:

• Площадь заполнения поперечного сечения лотка = TCF; (значение CF в каталоге лотков EDS)

• Площадь поперечного сечения кабеля = XCF; (Первое значение CF в каталоге кабелей EDS)

• Диаметр кабеля = XCD; (Второе значение CF в каталоге кабелей EDS)

• Заполнение % = (сумма (XCF) + (MUL x (метрическая также x 25,4) x сумма (XCD)) ) / TCF

  Сумма

  (XCD) будет суммой всех диаметров больших кабелей (в дюймах).

  Сумма

  (XCF) будет суммой всех площадей поперечного сечения кабеля малого сечения (кв. дюймы).

  MUL по умолчанию равен 1,2, если только он не переопределен путем указания NECDIAMULT и желаемого множителя для кабеля большого диаметра.

  Где TCF должен искать ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ как:

  Внутри таблицы NEC 392.22(A) для многожильных кабелей:

  Внутри таблицы NEC 392.22(B) для одножильных кабелей:

См. также

Панельные воздуховоды

Канал

Описание функций маршрутизации

Ошибки и предупреждения оптимизации маршрута

Показатели мощности для кабелепровода

Коэффициент заполнения кабеля для отдельных слоев кабелепровода

5

Расчет правильного номинального тока для предотвращения перегрева кабеля

Опубликовано:

10 февраля 2022 г.

В современной конструкции судов распространены электрические движители и большие потребители с непрерывной работой, что увеличивает риск перегрева кабелей. Например, когда слишком много кабелей сложено вместе без циркуляции воздуха для охлаждения. Эта новость дает возможность правильно рассчитать амплитуду.

ПОДЕЛИТЬСЯ:

Во время ходовых испытаний произошел перегрев кабеля. Проблема была решена добавлением большего количества кабелей для распределения нагрузки, а затем установкой пучков кабелей на расстоянии друг от друга для обеспечения циркуляции воздуха.

Актуально для судовладельцев и менеджеров, конструкторских бюро, верфей и поставщиков.

Технические требования

Правила классификации DNV, часть 4, глава 8 и морской стандарт DNV-OS-D201 устанавливают требования к определению допустимой нагрузки кабеля по току (импульса) на судах класса DNV. Электротехнические правила содержат таблицы для токов вместе с коэффициентами снижения номинальных значений, взятыми из IEC 6009.2-352 (2005). Стандарт описывает два альтернативных расчета токовой нагрузки в Приложении B и Приложении A.

Приложение B: Общие установки

Таблицы токовой нагрузки в Правилах DNV основаны на Приложении B. Первоначально установленные в 1958 г. и основанные на ограниченных экспериментальных данных, IEC 60092-352 Приложение B дает табличные значения токов для обычных установок. Он состоит из одной таблицы, в которой проектировщик выбирает размер жилы кабеля и является ли он одножильным, двухжильным или многожильным кабелем. До шести кабелей можно связать вместе без ухудшения номинальных характеристик. Для более чем шести кабелей, сгруппированных вместе, требуется коэффициент снижения номинальных характеристик 0,85. Приложение B популярно, потому что оно простое в использовании. Во многих случаях этот метод для общих установок дает приемлемые результаты. Как описано в Приложении B, в таблицах приведены только средние значения текущих рейтингов; они не совсем применимы ко всем кабельным конструкциям и всем условиям установки, существующим на практике.

Приложение A: Определенные установки

Этот метод расчета основан на технической основе, основанной на экспериментальных данных по ряду кабелей и деталям установки. Он включает в себя шесть различных способов установки и три таблицы поправок. Из-за подробного ввода методов установки расчеты по Приложению А считаются более точными из двух методов А и В. Согласно правилам DNV, Приложение А должно использоваться в следующих двух случаях:

• Если ожидается, что пучки кабелей будут находиться под полной непрерывной нагрузкой одновременно с риском перегрева, то следует использовать приложение А IEC 60092-352.
• Когда более шести одножильных кабелей сгруппированы без промежутка для циркуляции воздуха вокруг каждого кабеля, поправочный коэффициент должен соответствовать IEC 60092-352, Приложение A. (THD) могут создавать дополнительные тепловые потери, которые не включены в Приложения A и B. Из-за высоких частот гармоник скин-эффект может еще больше уменьшить эффективную площадь проводника кабеля. Обе проблемы требуют увеличения размеров проводников кабеля, чтобы избежать перегрева кабелей.

  Максимум два слоя: Силовые кабели при полной непрерывной нагрузке не должны прокладываться более чем в два слоя. Это предотвратит циркуляцию воздуха вокруг кабелей внутри пучка и сделает невозможным оценку температуры кабелей во время ходовых испытаний. Исключение составляет шесть многожильных кабелей, уложенных в трилистник с двумя наружными размерами (НД) кабеля между пучками.

  Сравнение между Приложением A и Приложением B

  Обратите внимание на случаи, когда средние расчеты Приложения B допускают более высокие токи, чем Приложение A, что может привести к более высокому риску перегрева кабелей. Чтобы снизить этот риск, приводится подробное сравнение различных способов установки.

  Сравнение одножильных кабелей:

  
  

  Таблица 1: Сравнение результатов, основанных на расчетах приложений A и B для одножильных кабелей. Значения являются средними для сечений от 25 мм2 до 630 мм2.

  Сравнение многожильных кабелей:

  
  

  Таблица 2: Сравнение приложений A и B для многожильных кабелей. Значения являются средними для сечений от 25 мм2 до 630 мм2. Следует соблюдать особую осторожность, чтобы избежать перегрева, если многожильные кабели рассчитываются с использованием Приложения B. Но кабели, которые, как предполагается, одновременно находятся под полной непрерывной нагрузкой, должны быть рассчитаны в соответствии с Приложением A, чтобы избежать «красных пунктов» выше.

  Рекомендации

  Приложение А следует использовать, если предполагается, что пучки силовых кабелей одновременно будут находиться под постоянной полной нагрузкой. Приложение А должно также использоваться, когда более шести одножильных кабелей сгруппированы без промежутков для циркуляции воздуха вокруг каждого кабеля.