Сечение кабеля и нагрузка: Токовые нагрузки по сечению кабеля: таблицы сечений медных проводников

Содержание

Кабель сечением 6 мм2. Расчет сечения кабеля. Ошибки

Согласно печальной статистике, большинство пожаров происходит из-за неисправной электропроводки. Основной причиной возгораний может быть неверно рассчитанная нагрузка на кабель по сечению или старая электропроводка. Поскольку срок службы проводов ограничен, то ветхую проводку нужно просто вовремя заменять. Но как быть если новый, недавно уложенный кабель начал искрить? Чтобы избежать печальных последствий, важно знать, как правильно рассчитать толщину проводов еще на этапе составления схемы.

  • Алюминий или медь?
  • Расчет нагрузки

Алюминий или медь?

Замена/установка электропроводки – процесс весьма трудоемкий, поэтому ко всем его этапам следует подходить особенно тщательно. Вы же не хотите впоследствии вскрывать стены, чтобы найти место обрыва, при коротком замыкании. А начать лучше всего с выбора материала кабелей вашей будущей электросети. На данный момент используются два вида проводов:

Расчет нагрузки

Если вы все еще сомневаетесь в том, какой металл выбрать, предлагаем разобраться со следующим параметром. На этом этапе нужно произвести расчет потенциальной нагрузки на сеть. Для этого желательно заранее сделать схему, на которой будет отображено все электрооборудование. Помимо этого, схема упрощает проведение технического обслуживания или ремонта электропроводки, а также позволяет точно рассчитать количество кабеля и электроустановочных изделий.


А теперь давайте обратимся к таблице, на которой указан список электроприборов среднестатистического жителя двухкомнатной квартиры. В правом столбце указана средняя мощность потребителей, чтобы узнать точный показатель вашей техники следует обратиться к паспорту изделия.

Согласно вашей схеме электропроводки можно добавить другие электроприборы, чтобы расчет был более точным. Теперь зная общую мощность нужно рассчитать, какую максимальную силу тока должен выдержать кабель. Это делается по следующей формуле:


Где I – сила тока, К – коэффициент одновременности, P – мощность, U – напряжение.

Общая мощность умножается на коэффициент одновременности (он равен 0,75 и нужен на случай, если все приборы будут включены сразу) и делится на напряжение сети (220 или 380 вольт). Проведя расчет получаем – 10190×0,75/220=34,7 ампер (А). Полученные значения всегда округляются в большую сторону. Это делается для того, чтобы провода работали не на пределе своих возможностей. То есть кабель должен иметь пропускную способность не менее 35 А.

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Но этот расчет проведен для основного (вводного) кабеля, который заходит в помещение из щитка. Если вы используете медные жилы проводов и кабелей, то для отдельных групп электроприборов сечение проводов подбирается исходя из следующей таблицы:


Так, зная мощность приборов, которые будут подключаться, подбирается минимальное сечение кабеля. Например, у вас есть медный кабель сечением 10 мм2, пользуясь таблицей можно определить, что он выдержит ток 70 А, мощностью более 15кВт. Мы выяснили, что вводный кабель должен выдерживать нагрузку более 35 А. В столбце с напряжением 220 В, находим ближайшее большее значение –38 А и видим, что сечение жил должно быть от 4 мм2.

Если вы все-таки выбрали алюминиевые провода, то можно руководствоваться другой таблицей:


Как видите, алюминиевые жилы должны быть гораздо толще, чтобы пропустить ту же силу тока что медные. Например, то же 10 мм, но алюминиевый кабель выдержит лишь 50 А и нагрузку не более 11 кВт. Если у вас дома алюминиевая электропроводка и нет возможности заменить ее целиком, то при частичном ремонте лучше будет использовать аналогичный кабель.

Это что касается общего кабеля до распределительной коробки. Далее, производится расчет сечения по разным помещениям. Как правило, разводка на освещение берется не менее 1,5 мм, на простые до 16А розетки от 2,5 мм, а на мощные приборы (плита, стиральная машина, нагревательный котел и т. п.) можно рассчитать по формуле или воспользоваться таблицей.

Возьмем для примера частный дом, на кухне которого установлена плита мощностью 6 кВт, стиральная машина – 1,5 кВт и котел на 2,5 кВт. Общая мощность получается 10 кВт. Смотрим по таблице значение и видим, что для 10 кВт нужно сечение медного провода 6 мм2, но это будет максимальная нагрузка, поэтому лучше взять с запасом – 10 мм. Так, если что, вы сможете использовать дополнительные приборы на кухне, потому что максимум провод выдержит уже 15 кВт. Ну если вы решите использовать алюминиевый провод, то для таких же нагрузок нужно будет уже взять 16 мм2 кабель. А ведь это уже провод толщиной с палец, согласитесь, не очень удобно.

Теперь, когда мы разобрались с материалом и сечением проводов, можно было бы рассчитать требуемое количество и смело отправляться в магазин. Но перед этим нужно обговорить еще одну деталь – это маркировка кабелей. При выборе проводов, этот набор непонятных букв ставит в тупик любого неосведомленного покупателя. Поэтому будет лучше заранее ознакомиться с возможными аббревиатурами, чтобы точно знать, что вам нужно. Ниже представлен перечень возможных маркировок, которые могут вам встретиться.


Для примера, давайте разберем маркировку одного кабеля – ВВГ 3×2,5. Это кабель с медными жилами, в поливинилхлоридной изоляции и такой же ПВХ оболочкой. Цифра 3 означает, что у него три жилы, а 2,5 – это их сечение в мм2. Иногда встречаются дополнения, например – ВВГ нг-LS. Нг означает, что изоляция сделана из негорючего материала, а LS что при плавлении изоляция не выделяет дым. Поэтому для дома чаще всего выбирают кабель с маркировкой ВВГ нг.

Конечно, кабель используется далеко не только для электропроводки. Различные производственные мощные силовые установки (станки, линии, оборудование) требуют гораздо большей пропускной способности проводов. Но сечение кабелей в однофазной сети с напряжением 220 В не может быть слишком большим. Поэтому, когда речь заходит о больших пиковых нагрузках, к примеру – 10,15, 50 или 100кВт, целесообразно подключать их к трехфазной сетис напряжением 380 В.

В этом случае число питающих проводов увеличивается и, соответственно, возрастает их пропускная способность, при том же сечении. Например, у вас есть небольшое предприятие с нагрузкой на сеть – около 100 кВт. Естественно, нужна трехфазная сеть напряжением 380 В. По таблице получается, что ближайшее большее значение – 118 кВт, значит, сечение медного провода для нагрузки 100 кВт должно быть 70 мм2, для алюминиевого 95 мм.

Здравствуйте!

Наслышан о некоторых затруднениях, возникающих при выборе техники и её подключении (какая розетка необходима для духовки, варочной панели или стиральной машины). Для того чтобы Вы могли быстро и просто это решить, в качестве доброго совета предлагаю Вам ознакомится с представленными ниже таблицами.

Виды техники Входит в комплект Что ещё необходимо
клеммы
Эл. панель (независимая) клеммы кабель, подведённый от автомата, с запасом не менее 1 метра (для подсоединения к клеммам)
евророзетка
Газовая панель
газовый шланг, евророзетка
Газовый духовой шкаф кабель и вилка для электроподжига газовый шланг, евророзетка
Стиральная машина
Посудомоечная машина кабель, вилка, шланги около 1300мм. (слив, залив) для подключения к воде вывод ¾ или проходной кран, евророзетка
Холодильник, винный шкаф кабель, вилка

евророзетка

Вытяжка кабель, вилкой может не комплектоваться гофрированная труба (не менее 1 метра) или короб ПВХ, евророзетка
Кофемашина, пароварка, свч-печь кабель, вилка евророзетка
Виды техники Розетка Сечение кабель Автомат+ УЗО⃰ в щите
Однофазное подключение Трехфазное подключение
Зависимый комплект: эл. панель, духовой шкаф около 11 Квт
(9)
6мм²
(ПВС 3*6)
(32-42)
4мм²
(ПВС 5*4)
(25)*3
отдельный не менее 25А
(только 380В)
Эл. панель (независимая) 6-15 Квт
(7)
до 9 Квт/4мм²
9-11 Квт/6мм²
11-15Квт/10мм²
(ПВС 4,6,10*3)
до 15 Квт/ 4мм²
(ПВС 4*5)
отдельный не менее 25А
Эл. духовой шкаф (независимый) около 3,5 — 6 Квт евророзетка 2,5мм² не менее 16А
Газовая панель евророзетка 1,5мм² 16А
Газовый духовой шкаф евророзетка
1,5мм²
16А
Стиральная машина 2,5 Квт евророзетка 2,5мм² отдельный не менее 16А
Посудомоечная машина 2 Квт евророзетка 2,5мм² отдельный не менее 16А
Холодильник, винный шкаф менее 1Квт евророзетка 1,5мм² 16А
Вытяжка менее 1Квт евророзетка 1,5мм² 16А
Кофемашина, пароварка до 2 Квт евророзетка 1,5мм² 16А

⃰ Устройство защитного отключения

Электрическое подключение при напряжении 220В/380В

Виды техники Максимальная потребляемая мощность Розетка Сечение кабель Автомат+ УЗО⃰ в щите
Однофазное подключение Трехфазное подключение
Зависимый комплект: эл. панель, духовой шкаф около 9.5Квт Рассчитанная на потребляемую мощность комплекта 6мм²
(ПВС 3*3-4)
(32-42)
4мм²
(ПВС 5*2.5-3)
(25)*3
отдельный не менее 25А
(только 380В)
Эл. панель (независимая) 7-8 Квт
(7)
Рассчитанная на потребляемую мощность панели до 8 Квт/3.5-4мм²
(ПВС 3*3-4)
до 15 Квт/ 4мм²
(ПВС 5*2-2.5)
отдельный не менее 25А
Эл. духовой шкаф (независимый) около 2-3 Квт евророзетка 2-2,5мм² не менее 16А
Газовая панель евророзетка 0.75-1.5мм² 16А
Газовый духовой шкаф евророзетка 0.75-1,5мм² 16А
Стиральная машина 2,5-7(с сушкой) Квт евророзетка 1.5-2,5мм²(3-4 мм²) отдельный не менее 16А-(32)
Посудомоечная машина 2 Квт евророзетка 1.5-2,5мм² отдельный не менее 10-16А
Холодильник, винный шкаф менее 1Квт евророзетка 1,5мм² 16А
Вытяжка менее 1Квт евророзетка 0.75-1,5мм² 6-16А
Кофемашина, пароварка до 2 Квт евророзетка 1,5-2.5мм² 16А

Выбирая провод, в первую очередь следует обратить внимание на номинальное напряжение, которое не должно быть меньше чем в сети. Во вторую очередь следует обратить внимание на материал жил. Медный провод имеет большую гибкость по сравнению с алюминиевым проводом, и его можно паять. Алюминиевые провода нельзя прокладывать по сгораемым материалам.

Также следует обратить внимание на сечение жил, которое должно соответствовать нагрузке в амперах. Определить силу тока в амперах можно разделив мощность (в ваттах) всех подключаемых устройств на напряжение в сети. Например, мощность всех устройств 4,5 кВт, напряжение 220 V, это 24,5 ампера. Найдем по таблице нужное сечение кабеля. Это будет медный провод с сечением 2 мм 2 или алюминиевый провод с сечением 3 мм 2 . Выбирая провод нужного вам сечения, учитывайте, легко ли его будет подключать к электро-устройствам. Изоляция провода должна соответствовать условиям прокладки.

Проложенные открыто
S Медные жилы Алюминиевые жилы
мм 2 Ток Мощность кВт Ток Мощность кВт
А 220 В 380 В А 220 В 380 В
0,5 11 2,4
0,75 15 3,3
1 17 3,7 6,4
1,5 23 5 8,7
2 26 5,7 9,8 21 4,6 7,9
2,5 30 6,6 11 24 5,2 9,1
4 41 9 15 32 7 12
6 50 11 19 39 8,5 14
10 80 17 30 60 13 22
16 100 22 38 75 16 28
25 140 30 53 105 23 39
35 170 37 64 130 28 49
Проложенные в трубе
S Медные жилы Алюминиевые жилы
мм 2 Ток Мощность кВт Ток Мощность кВт
А 220 В 380 В А 220 В 380 В
0,5
0,75
1 14 3 5,3
1,5 15 3,3 5,7
2 19 4,1 7,2 14 3 5,3
2,5 21 4,6 7,9 16 3,5 6
4 27 5,9 10 21 4,6 7,9
6 34 7,4 12 26 5,7 9,8
10 50 11 19 38 8,3 14
16 80 17 30 55 12 20
25 100 22 38 65 14 24
35 135 29 51 75 16 28

Маркировка проводов.

1 -я буква характеризует материал токопроводящей жилы:
алюминий — А, медь — буква опускается.

2-я буква обозначает:
П — провод.

3-я буква обозначает материал изоляции:
В — оболочка из поливинилхлоридного пластиката,
П — оболочка полиэтиленовая,
Р — оболочка резиновая,
Н — оболочка наиритовая.
В марках проводов и шнуров могут также присутствовать буквы, характеризующие другие элементы конструкции:
О — оплетка,
Т — для прокладки в трубах,
П — плоский,
Ф -т металлическая фальцованная оболочка,
Г — повышенная гибкость,
И — повышенные защитные свойства,
Р — оплетка из хлопчатобумажной пряжи, пропитанная противогнилостным составом, и т. д.
Например: ПВ — медный провод с поливинилхлоридной изоляцией.

Установочные провода ПВ-1, ПВ-3, ПВ-4 предназначены для подачи питания на электрические приборы и оборудование, а также для стационарной прокладки осветительных электросетей. ПВ-1 выпускается с одно-проволочной токопроводящей медной жилой, ПВ-3, ПВ-4 — со скрученными жилами из медной проволоки. Сечение проводов составляет 0,5-10 мм 2 . Провода имеют окрашенную ПВХ изоляцию. Применяются в цепях переменного с номинальным напряжением не более 450 В с частотой 400 Гц и в цепях постоянного тока с напряжением до 1000 В. Рабочая температура ограничена диапазоном -50…+70 °С.

Установочный провод ПВС предназначен для подключения электрических приборов и оборудования. Число жил может быть равным 2, 3, 4 или 5. Токопроводящая жила из мягкой медной проволоки имеет сечение 0,75-2,5 мм 2 . Выпускается со скрученными жилами в ПВХ-изоляции и такой же оболочке.

Применяется в электросетях с номинальным напряжением, не превышающим 380 В. Провод рассчитан на максимальное напряжение 4000 В, с частотой 50 Гц, приложенное в течение 1 мин. Рабочая температура — в диапазоне -40…+70 °С.

Установочный провод ПУНП предназначен для прокладки стационарных осветительных сетей. Число жил может быть равным 2,3 или 4. Жилы имеют сечение 1,0-6,0 мм 2 . Токопроводящая жила из мягкой медной проволоки имеет пластмассовую изоляцию в ПВХ-оболочке. Применяется в электросетях с номинальным напряжением не более 250 В с частотой 50 Гц. Провод рассчитан на максимальное напряжение 1500 В с частотой 50 Гц в течение 1 мин.

Силовые кабели марки ВВГ и ВВГнг предназначены для передачи электрической энергии в стационарных установках переменного тока. Жилы изготовлены из мягкой медной проволоки. Число жил может составлять 1-4. Сечение токопроводящих жил: 1,5-35,0 мм 2 . Кабели выпускаются с изоляционной оболочкой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката. Кабели ВВГнг обладают пониженной горючестью. Применяются с номинальным напряжением не более 660 В и частотой 50 Гц.

Силовой кабель марки NYM предназначен для промышленного и бытового стационарного монтажа внутри помещений и на открытом воздухе. Провода кабеля имеют одно-проволочную медную жилу сечением 1,5-4,0 мм 2 , изолированную ПВХ-пластикатом. Наружная оболочка, не поддерживающая горения, выполнена также из ПВХ-пластиката светло-серого цвета.

Вот, вроде бы главное, что желательно понимать при выборе техники и проводов к ним))

Содержание:

Надежная и безопасная работа любых электрических приборов и оборудования во многом зависит от правильного выбора проводов. Большое значение имеет сечение медного провода, таблица позволяет определить его необходимые параметры, в зависимости от токовой нагрузки и мощности. Неправильный подбор кабельной продукции может вызвать короткое замыкание и последующее возгорание. При небольшом сечении провода и слишком высокой мощности оборудования произойдет его перегрев, что вызовет аварийную ситуацию.

Сечение и мощность провода

При выборе кабельной продукции в первую очередь необходимо учитывать существенные различия между медными и алюминиевыми проводами.

Сечение проводов по мощности таблица

Медь является более устойчивой к различного рода изгибам, она обладает более высокой электропроводностью и меньше подвержена воздействию коррозии. Поэтому одна и та же нагрузка предусматривает меньшее сечение медного провода по сравнению с алюминиевым. В любом случае, приобретая электропровод, нужно делать определенный запас его сечения, на случай возрастания нагрузок в перспективе, когда будет устанавливаться новая бытовая техника. Кроме того, сечение должно соответствовать максимальной нагрузке, или других защитных устройств.

Величина тока относится к основным показателям, оказывающим влияние на расчеты площади сечения проводов. То есть, определенная площадь имеет возможность пропускать через себя определенное количество тока в течение продолжительного времени. Этот параметр также называется длительно допустимой нагрузкой.


Само сечение представляет собой общую площадь, которую имеет срез токопроводящей жилы. Для его определения используется формула вычисления площади круга. Таким образом, Sкр. = π × r2, где число π = 3,14, а r — будет радиусом измеряемой окружности. При наличии в кабельной жиле сразу нескольких проводников, измеряется диаметр каждого из них, а затем полученные данные суммируются. Чтобы найти радиус, нужно вначале с помощью микрометра или штангенциркуля. Наиболее эффективным методом считается определение площади сечения по специальным таблицам, с учетом необходимых показателей.

Прежде всего, принимаются во внимание конкретные условия эксплуатации, а также предполагаемая величина максимального тока, который будет протекать по данному кабелю в течение продолжительного времени.

Сечение медных проводов и мощность электрооборудования

Перед монтажом того или иного электрического оборудования необходимо выполнить все расчеты. Они проводятся с учетом полной мощности будущих потребителей электроэнергии. Если монтируется сразу несколько единиц оборудования, то расчеты проводятся в соответствии с их суммарной мощностью.

Мощности каждого прибора указываются на корпусе или в технической документации на изделие и отражаются в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). Для того, чтобы рассчитать сечение медного провода по мощности, таблица со специальными параметрами поможет подобрать наиболее оптимальный вариант.

В стандартных городских квартирах как правило действует однофазная система электроснабжения, напряжение которой составляет 220 вольт. Расчеты проводятся с учетом так называемого коэффициента одновременности, составляющему 0,7. Этот показатель означает возможность одновременного включения около 70% установленного оборудования. Данный коэффициент нужно умножить на значение суммарной мощности всех имеющихся приборов. По полученному результату в таблице определяется необходимое сечение проводки в соответствии с заданными техническими и эксплуатационными условиями.

Как определить сечение для многожильного провода

Рано или поздно, любой «рукастый» мужчина сталкивается с тем, что ему случайно понадобилось поменять электропроводку, или просто подключить кухонную электрическую плиту, как произошло недавно у меня. При этом, в магазине электротоваров, менеджеры по продажам всегда готовы Вам «подсунуть» что угодно, только не то, что надо. Они с умным видом, будут Вам доказывать свою правоту, совершенно не разбираясь в сути вопроса. Бывают и другие случаи необходимости разобраться, какой кабель необходим для питания от промышленной сети того, или иного электрического прибора или устройства. Этому и посвящена статья.

В конце статьи имеются две таблички, в которых Вы можете найти для себя информацию, какое сечение кабеля необходимо выбрать для Вашей проводки если она выполнена открыто и скрытно.

Сечение любого провода, в том числе сечение кабеля для электрической проводки определяется строго от выбранного значения величины, которая называется – допустимая плотность тока Δ . Единица измерения — А/мм². Эта величина характеризует нагрузку на провод и выбирается в зависимости от условий эксплуатации электрических проводов. Она может быть в пределах от 2 А/мм² – в закрытой электрической проводке, до 5 А/мм² – для монтажных проводов в несгораемой изоляции. Необходимый диаметр провода по заданной силе тока и его плотности определяется из формулы:

Для обычной электрической проводки плотность тока Δ (норма нагрузки) выбирается около 2 А/мм², поэтому формула принимает вид:

Необходимо выбрать сечение кабеля (найти площадь поперечного сечения) проводки, которое определяется из формулы:

Почему для проводки выбирается маленькое значение плотности тока? А на все случаи жизни, будет очень неприятно вытягивать из стены оплавившуюся проводку из-за того, что чуточку не рассчитали его сечение, или перестарались с нагрузкой на сеть!

Вот, в принципе, и вся «математика»!

Таблица выбора сечения кабеля для открытой проводки электрической сети

Сечение жилы кабеля, мм² Диаметр жилы кабеля, мм Проводка с медной жилой Проводка с алюминиевой жилой
Ток, А Ток, А Мощность, кВт при напряжении сети 220 В Мощность, кВт при напряжении сети 380 В
0,5 0,8 11 2,4
0,75 0,98 15 3,3
1,0 1,12 17 3,7 6,4
1,5 1,38 23 5,0 8,7
2,0 1,59 26 5,7 9,8 21 4,6 7,9
2,5 1,78 30 6,6 11,0 24 5,2 9,1
4,0 2,26 41 9,0 15,0 32 7,0 12,0
6,0 2,76 50 11,0 19,0 39 8,5 14,0
10,0 3,57 80 17,0 30,0 60 13,0 22,0
16,0 4,51 100 22,0 38,0 75 16,0 28,0
25,0 5,64 140 30,0 53,0 100 23,0 39,0

Таблица выбора сечения кабеля для скрытой проводки электрической сети
(в кабель-канале, трубе)

Сечение жилы кабеля, мм² Диаметр жилы кабеля, мм Проводка с медной жилой Проводка с алюминиевой жилой
Ток, А Мощность, кВт при напряжении сети 220 В Мощность, кВт при напряжении сети 380 В Ток, А Мощность, кВт при напряжении сети 220 В Мощность, кВт при напряжении сети 380 В
1 1,12 14 3,0 5,3
1,5 1,38 15 3,3 5,7
2,0 1,59 19 4,1 7,2 14 3,0 5,3
2,5 1,78 21 4,6 7,9 16 3,5 6,0
4,0 2,26 27 5,9 10,0 21 4,6 7,9
6,0 2,76 34 7,7 12,0 26 5,7 9,8
10,0 3,57 50 11,0 19,0 38 8,3 14,0
16,0 4,51 80 17,0 30,0 55 12,0 20,0
25,0 5,64 100 22,0 38,0 65 14,0 24,0
35,0 6,68 135 29,0 51,0 75 16,0 28,0

Обратите внимание, что для скрытой проводки необходимо выбирать сечение кабеля на 25 — 30 % больше, чем для открытой проводки. Связано это с тем, что открытая проводка охлаждается естественным образом, а скрытая проводка, находясь в различных «канал-трубах» или просто «замурованная» в стену, не имеет возможности охлаждаться, особенно если стена выполнена из пористых теплоизоляционных материалов.

Длительно допустимые токовые нагрузки для проводов и кабелей

Если электрический ток будет протекать по проводнику в течение длительного времени, в этом случае установится определенная стабильная температура данного проводника, при условии неизменной внешней среды. Величины токов, при которых температура достигает максимального значения, в электротехнике известны как длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей и проводов. Данные величины соответствуют определенным маркам проводов и кабелей. Они зависят от изоляционного материала, внешних факторов и способов прокладки. Большое значение имеет материал и сечение кабельно-проводниковой продукции, а также режим и условия эксплуатации.

Причины нагрева кабеля

Причины повышения температуры проводников тесно связаны с самой природой электрического тока. Всем известно, что по проводнику под действием электрического поля упорядоченно перемещаются заряженные частицы – электроны. Однако для кристаллической решетки металлов характерны высокие внутренние молекулярные связи, которые электроны вынуждены преодолевать в процессе движения. Это приводит к высвобождению большого количества теплоты, то есть, электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Данное явление похоже на выделение теплоты под действием трения, с той разницей, что в рассматриваемом варианте электроны соприкасаются с кристаллической решеткой металла. В результате, происходит выделение тепла.

Такое свойство металлических проводников имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Эффект нагрева используется на производстве и в быту, как основное качество различных устройств, например, электрических печей или электрочайников, утюгов и другой техники. Отрицательными качествами являются возможные разрушения изоляции при перегреве, что может привести к возгоранию, а также выходу из строя электротехники и оборудования. Это означает, что длительные токовые нагрузки для проводов и кабелей превысили установленную норму.

Существует множество причин чрезмерного нагрева проводников:

  • Основной причиной часто становится неправильно выбранное сечение кабеля. Каждый проводник обладает собственной максимальной пропускной способностью тока, измеряемого в амперах. Прежде чем подключать тот или иной прибор, необходимо установить его мощность и только потом выбирать сечение. Выбор следует делать с запасом мощности от 30 до 40%.
  • Другой, не менее распространенной причиной, считаются слабые контакты в местах соединений – в распределительных коробках, щитках, автоматических выключателях и т.д. При плохом контакте провода будут нагреваться, вплоть до их полного перегорания. Во многих случаях достаточно проверить и подтянуть контакты, и чрезмерный нагрев исчезнет.
  • Довольно часто контакт нарушается из-за неправильного соединения медных и алюминиевых проводов. Чтобы избежать окисления в местах соединений этих металлов, необходимо использовать клеммники.

Для правильного расчета сечения кабеля нужно вначале определить максимальные токовые нагрузки. С этой целью сумма всех номинальных мощностей у используемых потребителей, должна быть поделена на значение напряжения. Затем, с помощью таблиц можно легко подобрать нужное сечение кабеля.

Расчет допустимой силы тока по нагреву жил

Правильно выбранное сечение проводника не допускает падений напряжения, а также излишних перегревов под воздействием проходящего электротока. То есть, сечение должно обеспечивать наиболее оптимальный режим работы, экономичность и минимальный расход цветных металлов.

Сечение проводника выбирается по двум основным критериям, как допустимый нагрев и допустимая потеря напряжения. Из двух значений сечения, полученных при расчетах, выбирается большая величина, округляемая до стандартного уровня. Потеря напряжения оказывает серьезное влияние преимущественно на состояние воздушных линий, а величина допустимого нагрева оказывает серьезное влияние на переносные шланговые и подземные кабельные линии. Поэтому сечение для каждого вида проводников определяется в соответствии с этими факторами.

Понятие допустимой силы тока по нагреву (Iд) представляет собой протекающую по проводнику силу тока в течение длительного времени, в процессе которого появляется значение длительно допустимой температуры нагрева. При выборе сечения необходимо соблюдение обязательного условия, чтобы расчетная сила тока Iр соответствовала допустимой силе тока по нагреву Iд. Значение Iр определяется по следующей формуле: Iр, в которой Рн является номинальной мощностью в кВт; Кз – коэффициент загрузки устройства, составляющий 0,8-0,9; Uн – номинальное напряжение устройства; hд – КПД устройства; cos j – коэффициент мощности устройства 0,8-0,9.

Таким образом, любому току, протекающему через проводник в течение длительного времени, будет соответствовать определенное значение установившейся температуры проводника. При этом, внешние условия, окружающие проводник, остаются неизменными. Величина тока, при которой температура данного кабеля считается максимально допустимой, известна в электротехнике, как длительно допустимый ток кабеля. Этот параметр зависит от материала изоляции и способа прокладки кабеля, его сечения и материала жил.

Когда рассчитываются длительно допустимые токи кабелей, обязательно используется значение максимальной положительной температуры окружающей среды. Это связано с тем, что при одинаковых токах теплоотдача происходит значительно эффективнее в условиях низких температур.

В разных регионах страны и в разное время года температурные показатели будут отличаться. Поэтому в ПУЭ имеются таблицы с допустимыми токовыми нагрузками для расчетных температур. Если же температурные условия значительно отличаются от расчетных, существуют поправки с помощью коэффициентов, позволяющих рассчитать нагрузку для конкретных условий. Базовое значение температуры воздуха внутри и вне помещений устанавливается в пределах 250С, а для кабелей, проложенных в земле на глубине 70-80 см – 150С.

Расчеты с помощью формул достаточно сложные, поэтому на практике чаще всего используется таблица допустимых значений тока для кабелей и проводов. Это позволяет быстро определить, способен ли данный кабель выдержать нагрузку на данном участке при существующих условиях.

Условия теплоотдачи

Наиболее эффективными условиями для теплоотдачи является нахождение кабеля во влажной среде. В случае прокладки в грунте, отведение тепла зависит от структуры и состава грунта и количества влаги, содержащейся в нем.

Для того чтобы получить более точные данные, необходимо определить состав почвы, влияющий на изменение сопротивления. Далее с помощью таблиц находится удельное сопротивление конкретного грунта. Данный параметр может быть уменьшен, если выполнить тщательную трамбовку, а также изменить состав засыпки траншеи. Например, теплопроводность пористого песка и гравия ниже, чем у глины, поэтому кабель рекомендуется засыпать глиной или суглинком, в которых отсутствуют шлаки, камни и строительный мусор.

Воздушные кабельные линии обладают плохой теплоотдачей. Она ухудшается еще больше, когда проводники прокладываются в кабель-каналах с дополнительными воздушными прослойками. Кроме того, кабели, расположенные рядом, подогревают друг друга. В таких ситуациях выбираются минимальные значения нагрузок по току. Чтобы обеспечить благоприятные условия эксплуатации кабелей, значение допустимых токов рассчитывается в двух вариантах: для работы в аварийном и длительном режиме. Отдельно рассчитывается допустимая температура на случай короткого замыкания. Для кабелей в бумажной изоляции она составит 2000С, а для ПВХ – 1200С.

Значение длительно допустимого тока и допустимая нагрузка на кабель представляет собой обратно пропорциональную зависимость температурного сопротивления кабеля и теплоемкости внешней среды. Необходимо учитывать, что охлаждение изолированных и неизолированных проводов происходит в совершенно разных условиях. Тепловые потоки, исходящие от кабельных жил, должны преодолеть дополнительное тепловое сопротивление изоляции. На кабели и провода, проложенные в земле и трубах, существенно влияет теплопроводность окружающей среды.

Если в одной траншее прокладывается сразу несколько кабелей, в этом случае условия их охлаждения значительно ухудшаются. В связи с этим длительно допустимые токовые нагрузки на провода и кабели снижаются на каждой отдельной линии. Данный фактор нужно обязательно учитывать при расчетах. На определенное количество рабочих кабелей, проложенных рядом, существуют специальные поправочные коэффициенты, сведенные в общую таблицу.

Таблица нагрузок по сечению кабеля

Передача и распределение электрической энергии совершенно невозможно без проводов и кабелей. Именно с их помощью электрический ток подводится к потребителям. В этих условиях большое значение приобретает токовая нагрузка по сечению кабеля, рассчитываемая по формулам или определяемая с помощью таблиц. В связи с этим, сечения кабелей подбираются в соответствии с нагрузкой, создаваемой всеми электроприборами.

Предварительные расчеты и выбор сечения обеспечивают бесперебойное прохождение электрического тока. Для этих целей существуют таблицы с широким спектром взаимных связей сечения с мощностью и силой тока. Они используются еще на стадии разработки и проектирования электрических сетей, что позволяет в дальнейшем исключить аварийные ситуации, влекущие за собой значительные затраты на ремонт и восстановление кабелей, проводов и оборудования.

Существующая таблица токовых нагрузок кабелей, приведенная в ПУЭ показывает, что постепенный рост сечения проводника вызывает снижение плотности тока (А/мм2). В некоторых случаях вместо одного кабеля с большой площадью сечения, более рациональным будет использование нескольких кабелей с меньшим сечением. Однако, данный вариант требует экономических расчетов, поскольку при заметной экономии цветного металла жил, возрастают затраты на устройство дополнительных кабельных линий.

Выбирая наиболее оптимальное сечение проводников с помощью таблицы, необходимо учитывать несколько важных факторов. Во время проверки на нагрев, токовые нагрузки на провода и кабели принимаются из расчета их получасового максимума. То есть, учитывается средняя максимальная получасовая токовая нагрузка для конкретного элемента сети – трансформатора, электродвигателя, магистралей и т.д.

Кабели, рассчитанные на напряжение до 10 кВ, имеющие пропитанную бумажную изоляцию и работающие с нагрузкой, не превышающей 80% от номинала, допускается краткосрочная перегрузка в пределах 130% на максимальный период 5 суток, не более 6 часов в сутки.

Когда нагрузка кабеля по сечению определяется для линий, проложенных в коробах и лотках, ее допустимое значение принимается как для проводов, уложенных открытым способом в лотке в одном горизонтальном ряду. Если провода прокладываются в трубах, то это значение рассчитывается, как для проводов, уложенных пучками в коробах и лотках.

Если в коробах, лотках и трубах прокладываются пучки проводов в количестве более четырех, в этом случае допустимая токовая нагрузка определяется следующим образом:

  • Для 5-6 проводов, нагруженных одновременно, считается как при открытой прокладке с коэффициентом поправки 0,68.
  • Для 7-9 проводников при одновременной нагрузке – так же как при открытой прокладке с коэффициентом 0,63.
  • Для 10-12 проводников при одновременной нагрузке – так же как при открытой прокладке с коэффициентом 0,6.

Таблица для определения допустимого тока

Расчеты, выполняемые вручную, не всегда позволяют определить длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей и проводов. В ПУЭ содержится множество разных таблиц, в том числе и таблица токовых нагрузок, содержащая готовые значения, применительно к различным условиям эксплуатации.

Характеристики проводов и кабелей, приведенные в таблицах, дают возможность нормальной передачи и распределения электроэнергии в сетях с постоянным и переменным напряжением. Технические параметры кабельно-проводниковой продукции находятся в очень широком диапазоне. Они различаются собственной маркировкой, количеством жил и другими показателями.

Таким образом, перегрев проводников при постоянной нагрузке можно исключить путем правильного подбора длительно допустимого тока и расчетов отведения тепла в окружающую среду.

Таблица нагрузок по сечению кабеля

Нагрузка, которую способен выдержать кабель с жилами определенного сечения рассчитывается достаточно просто. Для получения точных цифр в теории нужно знать только физические свойства материала проводника, который использовался при изготовлении кабеля, и закон Ома. Однако, на практике в большинстве случаев при математических расчётах приходится делать определённые поправки. Они вносятся вследствие влияния ряда внешних факторов, уменьшающих показатели проводимости металлической жилы.

Таблица стандартных нагрузок токопроводящих жил различного сечения

Указанные данные взяты из норм, рассчитанных в лабораторных условиях и опубликованных в ГОСТ Р 50571.5.52-2011. Исходные условия тестирования кабеля предусматривали температуру проводящего материала на уровне 70 °С, а температура внешней среды соответствовала показателю 30 °С. Данные для проводников проложенных в земле, фиксировались при температуре среды 20 °С.

 

Таблица выше показывает силу тока, которую способна выдержать медная жила определенного сечения, в зависимости от типа монтажа. Существует 7 основных наиболее распространенных способов прокладки электропроводки, каждый из которых применяется в тех или иных условиях эксплуатации электрической сети.

Зная силу тока, которую способна выдержать жила, можно рассчитать максимальную нагрузку участка проводки. Для этого значение силы тока умножается на 220 В, и полученная цифра покажет наибольшее значение совокупной мощности всех единовременно подключенных в сеть электроприборов.

Эта ознакомительная таблица представляет значения силы тока для кабеля с алюминиевыми жилами. При изготовлении полностью новой электропроводки в квартире рекомендуется использовать медные проводники. Алюминий практически вышел из обихода ремонтных бригад, так как по современным стандартам долговечности и надежности медь значительно его превосходит.

Пример расчёта максимальной нагрузки для участка электропроводки

Например, наиболее распространённое сечение медных жил для электропроводки в квартирах составляет 2,5 мм. Исходя из табличных данных, приведенных выше, такой провод при стандартном способе монтажа способен выдержать ток порядка 27 А. И теоретически проводку изготовленную из такого кабеля можно нагружать на 27А х 220В = 5940 Вт.

Однако, в реальности стандартные табличные данные следует принимать с поправкой, вводя уменьшающий коэффициент 0,7 от исходного значения. То есть, в рассматриваемом примере теоретические 27 А после умножения на 0,7 превращаются в 18,9 А. В результате общая нагрузка на такой участок электросети не должна превышать 18,9А х 220В = 4158 Вт.

Во время проектирования домашней электросистемы важно учитывать мощность, на которую рассчитан автоматический выключатель в распределительном щитке квартиры. Наиболее распространенные автоматы устанавливаются на 16 А, что ограничивает совместную нагрузку одновременно включенных в сеть приборов расчетным значением 16А х 220В = 3520 Вт.

Принимая во внимание ограничения установленного автомата, можно сделать вывод, что сечение кабеля должно соответствовать не только мощности бытовой техники, работающей одновременно, но и силе тока, на которую рассчитано автоматическое защитное устройство. Нет никакого смысла увеличивать сечение жил электропроводки в сети более того значения, которое на входе имеет распределительный щиток в конкретной квартире.

Помочь в планировании нагрузки при проектировке электропроводки может таблица с примерными показателями мощности, которую потребляют наиболее распространенные бытовые электроприборы.

Почему так важно использовать уменьшающие коэффициенты?

Дело в том, что в процессе монтажа кабеля скорее всего будут допущены определенные неточности, либо последует несоблюдение допустимых показателей углов изгиба жилы. Медный и алюминиевый провод теряет свои характеристики при сильном сгибании, поэтому все углы при прокладке проводки строго нормированы и не должны выходить за определенные значения.

Длительность эксплуатации электропроводки исчисляется десятками лет, на протяжении которых материал токопроводящих жил неизбежно подвергается коррозии. Этот процесс идёт медленно, но верно и через 20-30 лет характеристики кабеля уже будут не такими хорошими, какими они были при обустройстве новой электросети.

Расчет сечения кабеля по мощности. Расчет сечения провода по току

Когда в доме или квартире планируется ремонт, то замена проводки – это одна из наиболее ответственных работ. Именно от правильности выбора сечения провода зависит не только долговечность электропроводки, но и ее функциональность. Правильный расчет сечения кабеля по мощности, может провести квалифицированный электрик, который сможет не только подобрать подходящий кабель, но и произвести монтаж. Если провода подобрать неправильно, то они будут нагреваться, а при высоких нагрузках могут привести к негативным последствиям.

Как известно, при перегреве провода, у него снижается проводимость, что в результате приводит к еще большему перегреву. Когда провод перегревается, то его изоляция может повредиться, и привести к пожару. Чтобы после монтажа новой электропроводки не беспокоиться о своем жилье, изначально следует выполнить правильный расчет мощности кабеля и уделить этому вопросу особое значение, а также внимание.

Зачем проводить расчеты кабеля по току нагрузки?

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки. Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

Неправильно подобранное сечение кабеля приведет к перегреву провода и в результате уже через короткое время придется вызывать мастера по устранению неполадок с электропроводкой. Вызов специалиста сегодня стоит немало, поэтому с целью экономии нужно изначально все делать правильно, в таком случае можно будет не только сэкономить, но и уберечь свой дом.

Важно помнить, что от правильности выбора сечения кабеля зависит электро и пожаробезопасность помещения и тех, кто в нем находится или живет.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.

Что влияет на расчет сечения провода или кабеля

Существует много факторов влияющих на выбор сечения кабеля, которые полностью описаны в пункте 1.3 ПУЭ. Этот пункт предусматривает расчет сечения для всех видов проводников.

В данной статье дорогие читатели сайта «Электрик в доме» будет рассмотрен расчет сечения провода по потребляемой мощности для медных проводников в ПВХ и резиновой изоляции. Сегодня в основном такие провода используются в домах и квартирах для монтажа электропроводки.

Основным фактором для расчета сечения кабеля считается нагрузка, используемая в сети или ток. Зная мощность электрооборудования, номинальный ток мы получим в результате несложного расчета, используя нижеприведенные формулы. Исходя из этого, выходит, что сечение проводов напрямую связано с расчетной мощностью электроустановки.

Немаловажным при расчете сечения кабеля является и выбор материала проводника. Пожалуй, каждый человек знает из уроков физики в школе, что у меди проводимость намного выше, нежели у такого же провода сделанного из алюминия. Если сравнивать медный и алюминиевый провод одинакового сечения, то первый будет иметь более высокие показатели.

Также немаловажным при расчете сечения кабеля является и количество жил в проводе. Большое количество жилок нагревается намного выше, нежели одножильный провод.

Большое значение при выборе сечения является и способ укладки проводов. Как известно земля считается хорошим теплопроводником, в отличие от воздуха. Исходя из этого выходит, что кабель проложенный под поверхностью земли может выдержать большую электрическую нагрузку, в отличие от тех, которые находятся в воздухе.

Не стоит забывать при расчете сечения также тот момент, что когда провода находятся в пучке и уложены в специальные лотки, то они могут нагреваться друг о друга. Поэтому достаточно важно учитывать этот момент при произведении расчетов, и при необходимости вносить соответствующие коррективы. Если в коробе или лотке находится более четырех кабелей, то когда производится расчет сечения провода, важно внести поправочный коэффициент.

Как правило, на правильный выбор сечения провода влияет и то, при какой температуре воздуха он будет эксплуатироваться. В большинстве случаев расчет производится от средней температуры среды + 25 градусов Цельсия. Если температурный режим не соответствует вашим требованиям, то в таблице 1.3.3 ПУЭ имеются поправочные коэффициенты, которые необходимо учесть.

На расчет сечения кабеля также влияет и падение напряжения. Если в протяженной кабельной линии предполагается падение напряжения свыше 5%, то эти показатели обязательно должны быть учтены при расчетах.

Расчет сечения провода по потребляемой мощности

Каждый кабель имеет свою номинальную мощность, какую он способен выдерживать, когда подключен электроприбор.

В том случае, когда мощность приборов в доме превышают нагрузочную способность провода, то в этом случае аварийной ситуации не избежать и рано или поздно проблема проводки даст о себе знать.

Чтобы провести самостоятельный расчет потребляемой мощности приборов, необходимо на листе бумаге вписать мощность всех имеющихся электроприборов, которые могут быть подключены одновременно (электрочайник, телевизор, пылесос, варочная панель, компьютер и т.д.).

После того как мощность каждого прибора будет известна все значения необходимо просуммировать чтобы понять общее потребление.

— где Ko — коэффициент одновременности.

Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры. Перечень необходимых приборов и их примерная мощность указана в таблице.

Электроприбор Мощность, Вт
LCD телевизор 140
Холодильник 300
Бойлер 2000
Пылесос 650
Утюг 1700
Электрочайник 1200
Микроволновая печь 1000
Стиральная машина 2500
Компьютер 500
Фен для сушки волос 1200
Электродуховка 1200
Электроплита 2500
Освещение (суммарное) 500
Всего 15390

Исходя из полученного значения, можно продолжать расчеты с выбором сечение провода.

Если в доме имеются мощные электроприборы, нагрузка которых составляет 1.5 кВт и более для их подключения целесообразно использовать отдельную линию. При самостоятельном расчете важно не забыть учесть и мощность осветительного оборудования, которое подключено к сети.

Когда правильно произведен расчет сечения кабеля по мощности, то на каждую комнату будет примерно выходить порядка 3 кВт, однако не стоит бояться этих цифр, так как все приборы одновременно не будут использоваться, а, следовательно, такое значение имеет определенный запас.

Обратите внимание! Если говорить в цифрах, то полученный результат необходимо умножить на 0.8 – это коэффициент одновременности. Данная цифра означает что ОДНОВРЕМЕННО будут работать лишь 80 % всех электроприборов. Такой коэффициент считается логичным, ведь одновременно пылесосить дом и пользоваться, к примеру, феном навряд ли кто-то будет, тем более, что такая техника не используется долгое время.
Согласно ВСН 59-88 (ведомственных строительных норм) п.4.4 в зависимости от количества розеток поправочный коэффициент может иметь разные значения. В доме или квартире, где более 20 розеток поправочный коэффициент будет составлять 0.8. Если розеток от 10 до 20 коэффициент составит 0.9.

При подсчете суммарной мощности потребляемой в квартире получился результат 15.39 кВт, теперь этот показатель следует умножить на 0.8, что в результате даст 12.31 кВт фактической нагрузки. Исходя из полученного показателя мощности, можно по простой формуле рассчитать силу тока.

Расчет сечения кабеля по току

Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.

Зная токовую нагрузку можно получить более точные расчеты сечения кабеля. К тому же все таблицы выбора сечения в ГОСТах и нормативных документах построены на токовых величинах.

Смысл подсчета имеет аналогичное сходство с мощностным, но только в этом случае необходимо рассчитать токовую нагрузку. Для проведения расчета сечения кабеля по току необходимо провести следующие этапы:

  • — выбрать мощность всех приборов;
  • — рассчитать ток, который проходит по проводнику;
  • — по таблице подобрать наиболее подходящее сечение кабеля.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Что мы с Вами друзья уже сделали в предыдущем разделе.

После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:

1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

  • — P — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
  • — U — напряжение сети, В;
  • — для бытовых электроприборов cos (φ) = 1.

2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2 (для медного многожильного провода прокладываемого по воздуху).

Представляю вашему вниманию таблицы допустимых токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика.

Все данные взяты не из головы, а из нормативного документа ГОСТ 31996—2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ».

ВНИМАНИЕ! Для четырехжильных и пятижильных кабелей, у которых все жилы равного сечения при использовании их в четырех-проводных сетях значение из таблицы нужно умножить на коэффициент 0,93.

Например у Вас трехфазная нагрузка мощностью Р=15 кВ. Необходимо выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как рассчитать сечение? Сперва необходимо рассчитать токовую нагрузку исходя из данной мощности, для этого применяем формулу для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22.8 ≈ 23 А.

По таблице токовых нагрузок выбираем сечение 2.5 мм2 (для него допустимый ток 27А). Но так как кабель у Вас четырехжильный (или пяти- тут уже особой разницы нет) согласно указаний ГОСТ 31996—2012 выбранное значение тока нужно умножить на коэффициент 0.93. I = 0.93 * 27 = 25 А. Что допустимо для нашей нагрузки (расчетного тока).

Хотя в виду того что многие производители выпускают кабели с заниженным сечением в данном случае я бы советовал взять кабель с запасом, с сечением на порядок выше — 4 мм2.

Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?

На сегодняшний день для монтажа как открытой электропроводки так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода. Медь, по сравнению с алюминием, более эффективна:

1) она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;

2) меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;

3) проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Что касается материала проводника, то в данной статье рассмотрению подлежит только медный провод, так как в большинстве случаев используют именно его в качестве электропроводки в домах и квартирах. Среди преимуществ этого материала следует выделить долговечность, простоту монтажа и возможность использовать меньшее сечение по сравнению с алюминиевым, при одинаковом токе. Если сечение провода достаточно большое, то его стоимость превышает все преимущества и оптимальным вариантом будет использование алюминиевого кабеля, а не медного.

Так например если нагрузка составляет более 50 А то в целях экономии целесообразно использовать кабели с алюминиевой жилой. Обычно это участки на вводе электричества в дом, где расстояние превышает несколько десятков метров.

Пример расчета сечения кабеля для квартиры

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, в жилых комнатах и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

1. Водной кабель

Сечение вводного кабеля (участок от щита на площадке до распределительного щита квартиры) выбирается исходя из суммарной мощности всей квартиры, которую мы получили в таблице.

Сперва находим номинальный ток на этом участке относительно данной нагрузки:

Ток составляет 56 Ампера. По таблице находим сечение соответствующее данной токовой нагрузке. Выбираем ближайшее большее значение — 63 А, что соответствует сечению 10 мм2.

2. Комната №1

Здесь основной нагрузкой на розеточную группу будет такая техника как телевизор, компьютер, утюг, пылесос. Нагрузка на участок проводки от квартирного щитка до распредкоробки в данной комнате 2990 Вт(округлим до 3000 Вт). Находим по формуле номинальный ток:

По таблице находим сечение, которое соответствует 1.5 мм2 и допустимым током – 21 Ампер. Конечно можно взять данный кабель но розеточную группу рекомендуется прокладывать кабелем сечением НЕ МЕНЕЕ 2.5 мм2. Это также связано с номиналом автоматического выключателя, который будет защищать данный кабель. Вряд ли вы запитаете этот участок от автомата 10 А? И скорее всего установите автомат на 16 А. Поэтому лучше взять с запасом.

Друзья как я уже сказал розеточную группу запитываем кабелем сечением 2.5 мм2, поэтому для разводки непосредственно от коробки к розеткам выбираем его.

3. Комната №2

Здесь к розеткам будет подключаться такая техника как компьютер, пылесос, утюг, возможно фен для волос.

Нагрузка при этом составляет 4050 Вт. По формуле находим ток:

Для данной токовой нагрузки нам подходит провод сечением 1.5 мм2, но здесь аналогично с предыдущим случаем берем с запасом и принимаем 2.5 мм2. Подключение розеток выполняем им же.

4. Кухня

На кухне розеточная группа запитывает электрочайник, холодильник, микроволновку, электродуховку, электроплиту и другую технику. Возможно, здесь будут подключать пылесос.

Суммарная мощность потребителей кухни составляет 6850 Вт, ток при этом составляет:

Для такой нагрузки по таблице выбираем ближайшее большее сечение кабеля — 4 мм2, с допустимым током 36 А.

Друзья выше я оговаривал, что мощных потребителей целесообразно подключать отдельной независимой линией (своей). Электроплита как раз такой и является, для нее расчет сечения кабеля выполняется отдельно. При монтаже электропроводки для таких потребителей прокладывается независимая линия от щита до места подключения. Но наше статья о том, как правильно рассчитать сечение и на фото я специально этого не делал для лучшего усваивания материала.

5. Ванна

Основными потребителями электроэнергии в данном помещении являются ст. машина, водонагреватель, фен для волос, пылесос. Мощность этих приборов составляет 6350 Вт.

По формуле находим ток:

По таблице выбираем ближайшее большее значение тока – 36 А что соответствует сечению кабеля 4 мм2. Здесь опять же друзья по-хорошему целесообразно мощных потребителей запитывать отдельной линией.

6. Прихожая

В данном помещении обычно пользуются переносной техникой, например, феном для волос, пылесосом и т.п. Особо мощных потребителей здесь не предвидится поэтому но розеточную группу также принимаем провод сечением 2.5 мм2.

7. Освещение

По подсчетам в таблице нам известно, что мощность всего освещение в квартире составляет 500 Вт. Номинальный ток для такой нагрузки составляет 2.3 А.

В этом случае питание всей осветительной нагрузки можно выполнить 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 6 – 10 мм2.

В настоящее время для монтажа электропроводки предпочтительно использовать кабели марок: ВВГнг, ВВГ, NYM. Показатель «нг», гласит о том, что изоляция не подвергается горению – «негорючий». Использовать такие марки проводов можно как внутри, так и снаружи помещения. Диапазон рабочей температуры у этих проводов варьирует от «+/-» 50 градусов Цельсия. Гарантийный период эксплуатации составляет 30 лет, однако срок использования может быть и больше.

Если уметь правильно рассчитывать сечение проводника по току, то можно без лишних проблем произвести монтаж электропроводки в доме. При соблюдении всех требований гарантия безопасности и сохранности вашего дома будет максимально высокой. Правильно подобрав сечение проводника, вы убережете свой дом от короткого замыкания и пожара.

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Таблица токовых нагрузок к сечению медных кабелей по ПУЭ

Любая электрическая схема требует точного инженерного расчета. Один из этапов вычислений – определение оптимального сечения жил кабелей, которые предполагается использовать для прокладки линий. При проектировании внутридомовой эл/проводки предпочтение отдается медным кабелям и проводам. Между диаметрами и токовыми нагрузками существует прямая зависимость, и все значения, для упрощения вычислений, сведены в соответствующие таблицы токовых нагрузок к сечению. Нужно лишь уметь правильно с ними работать.

Общая информация

Нужно учесть, что когда упоминается диаметр, это чисто условное определение, так как правильнее говорить – сечение провода или жилы кабеля. Разница принципиальная. В первом случае величина линейная и выражается она в мм. Во втором речь идет о площади, а она обозначается в мм². Поэтому замерять жилу при подборе кабеля (например, из запасов в сарае или гараже) линейкой, штангенциркулем или еще чем-то можно лишь для того, чтобы потом сделать соответствующий расчет токовой нагрузки. Формула известна из школы: S = π х D2/4 = π х 0,785 D2.

Рекомендации о приблизительных расчетах также не во всем верны. Например, на отдельных сайтах есть такой полезный совет – каждый «квадрат» медной жилы выдерживает до 10 А. Правильно. Но при этом не указывается, что данная пропорция справедлива лишь для цепей трехфазных (380). Внутридомовая проводка – это 220 В, и здесь соотношение несколько иное.

Таблицы

Что учесть при определении сечения

Выбирать провода на основании лишь расчетных данных (один в один) не рекомендуется. Дело в том, что в результате вычислений пользователь определяет, какой максимальный ток способна выдержать конкретная жила. Но нагружать провод так, чтобы он работал на пределе возможностей, нельзя. Во-первых, он будет постоянно нагреваться. Во-вторых, при малейших изменениях нагрузки в сторону увеличения его изоляция может не выдержать. Чем это грозит, понятно и без профессиональных комментариев – короткие замыкания, обрывы на линиях, воспламенения на отдельных участках. Следовательно, сечения кабелей целесообразно подбирать с некоторым запасом (примерно в 15% от расчетного значения).

При прокладке эл/проводки нужно учитывать и перспективу. Лучше заложить кабель с большим сечением, хотя это и выйдет дороже, чем потом, по мере того, как количество подключаемых потребителей увеличится, а нагрузка, соответственно, возрастет, заниматься переделками. А если монтаж осуществлен скрытым способом, то такой ремонт в итоге обернется еще большими финансовыми потерями (начиная с демонтажа облицовки помещения и далее по списку необходимых мероприятий).

Требования ПУЭ (редакция 7-я). В Правилах обозначены отдельные ограничения по минимально допустимому сечению жил в зависимости от методики монтажа кабелей. Если он ведется открытым способом, то не менее 4 «квадратов». Это обусловлено необходимостью обеспечения достаточной механической прочности линии. Имеет значение и материал изоляции. Сортамент кабельной продукции значительный, и этот момент также необходимо учитывать.

Вывод – табличные данные не следует трактовать однозначно, априори принимая их за абсолютно верные. Необходимо учесть все составляющие монтажа – способ, тип строения, назначение линии, разновидность (марку) кабеля и ряд других.

кВт согласно таблице размеров кабелей

кВт согласно таблице размеров кабелей

Сколько мм2 сечения кабеля будет использоваться для подключения домовой цепи или автоматического выключателя к ближайшему столбу и сколько мм2 сечения кабеля будет использовано для подключения различной нагрузки (и т. д. свет, вентилятор, кондиционер) оборудование к распределительному щиту в проводке дома. Ответ на поставленный выше вопрос можно получить с помощью следующей диаграммы. Рейтинг MCB в зависимости от нагрузки дома в кВт также можно получить по этой таблице. Как известно, для внутридомовой электропроводки и для основного электроснабжения дома используется кабель из медных проводов с изоляцией из ПВХ, поэтому в таблице указана номинальная характеристика кабеля из медных проводов. кВт к таблице размеров кабелей , как следует из самого названия, если мы применили новое подключение к отделу электроснабжения, то в соответствии с санкционной нагрузкой, сколько номинальных размеров кабеля требуется, можно получить по этой таблице.

130A 190A 385A
кВт (нагрузка) кВт Размер кабеля в MM2 Текущий рейтинг (а) MCB Рейтинг (а)
0,5 кВт 0,75 мм2 6-8A 6A
1 кВт 1.5 мм2 6 — 12A 8a 9A
2 кВт 2,5 мм 12 — 18A 15A
15A
3 кВт 2,5 мм 12-15 мм 15A
4 кВт 4 мм2 4 мм2 18 — 25A 20A
5 кВт 6 мм2 25-45 A 25A 25A
6 кВт 6mm2 25-46 A 25A 25A
7 кВт 9 кВт 45-52 A 45a5a
8 кВт
8 кВт 10 мм2 45-52 A 45A
9 кВт 16 MM2 68 — 72 A 72 A 700A
10 кВт 16 мм2 68 — 72 A 70023
70023 11-16 кВт 20 мм2 70-75 A 72A
17 – 18 кВт 25 мм2 80 — 92 A 85A
19 — 25 кВт 35 мм2 115 — 125 A 120 A
26 до 28 кВт 50 мм2 125 — -140A
28 -40 кВт 120mm2 170 — 210 А
ДО 80 кВт 150 350 — 400 А

ТАБЛИЦА РАЗМЕРОВ КВТ ДЛЯ КАБЕЛЯ

Связанная статья-

com/current-rating-of-distribution-transformer/

Калибр электрических проводов, сила тока и мощность нагрузки

Если вы когда-нибудь ходили в магазин с намерением купить электрический провод для дома, вы, возможно, заметили, что существует множество типов и размеров проводов на выбор. Эти электрические провода используются для питания всех типов устройств, приборов и освещения в вашем доме, но знание правильного размера провода для каждого из них является секретом безопасного и эффективного выбора провода.

Вот несколько отличных советов по определению правильного сечения провода, мощности и максимально допустимой мощности. Определить правильный размер провода для использования может быть легко, если вы знаете, какую силу тока и мощность может нести провод для каждого калибра провода. Хитрость заключается в том, чтобы правильно подобрать размер проводки в соответствии с потребляемой мощностью в цепи. Хотя некоторые провода выглядят одинаково и даже имеют одинаковый размер, это не означает, что они могут выдерживать силу тока. Например, медная проволока может выдержать больше, чем алюминиевая проволока.Алюминиевая проводка использовалась много лет назад, поскольку она была дешевле, но из-за того, что более мягкая проводка нагревалась, а затем расшатывалась в точках соединения проводки, практика использования алюминиевой проволоки исчезла. Медная проволока является лучшим выбором и стандартом в технике электропроводки.

Калибр провода — это физический размер провода, рассчитанный по калибру. Например, распространенные размеры включают проволоку 14, 12, 10, 8, 6 и 2 калибра. Калибр провода указывает количество тока, которое может безопасно пройти через электрический провод.Электрический ток измеряется как сила тока. В качестве руководства, провод № 14 подходит для 15 ампер, провод № 12 подходит для 20 ампер, провод № 10 подходит для 30 ампер. По мере того, как число становится меньше, размер провода увеличивается, и количество ампер, которое он может выдержать, также увеличивается. Этот небольшой совет может помочь вам выбрать провод правильного размера.

Сила тока определяется как измерение того, сколько электрического тока может безопасно протекать по электрическому проводу. Эта мощность должна соответствовать размеру цепи, то есть автомату защиты или предохранителю, который ее защищает.Говоря об этом, не забудьте рассчитать нагрузку цепи не более чем на 80 процентов от защиты цепи. Это означает, что цепь на 20 ампер не должна безопасно нагружаться более чем на 16 ампер. Давайте подумаем о двигателе в той же цепи, у которого пусковая сила тока больше, чем рабочая мощность. Эта практика оставляет много пускового тока, что составляет 20 процентов или 4 ампера, чтобы заставить двигатель вращаться. Это также относится ко многим бытовым приборам в вашем доме, которые используют компрессоры и двигатели для охлаждения, таким как холодильники и морозильники.

Приборы отмечены биркой, которая информирует вас о максимальной мощности (нагрузке), необходимой для работы. Максимальная мощность прибора никогда не должна превышать максимальную номинальную мощность цепи, к которой он подключен. Если это так, должна быть запущена выделенная цепь, способная справиться с нагрузкой. Вы хотите избежать перегруженных цепей, устройств, подключенных к удлинителям, которые слишком легкие, чтобы выдержать нагрузку, и устройств, подключенных к разветвителям питания, которые не могут справиться с нагрузкой.Это отличные примеры потенциальных электрических пожаров из-за удлинителей неправильного размера. Если вы не знаете, существуют специальные удлинители, называемые бытовыми шнурами, которые рассчитаны на нагрузку от бытовых приборов.

Еще одна вещь, о которой следует помнить, — это выбрать провод, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Один провод многожильный, а другой сплошной. Сплошной провод не всегда так легко тянется в кабелепроводе с большим количеством изгибов, но гораздо проще разместить клеммы на косточках, например, на выключателях и розетках.

1.6: Арки и канаты — Технические библиотеки LibreTexts

В зависимости от геометрии арки можно разделить на полукруглые, сегментные или заостренные. В зависимости от количества внутренних шарниров их можно разделить на двухшарнирные, трехшарнирные или фиксированные, как показано на рис. 6.1. В этой главе рассматривается анализ только трехшарнирных арок.

Рис. 6.1. Виды арок.

6.1.2 Трехшарнирная арка

Трехшарнирная арка представляет собой геометрически устойчивую и статически определимую конструкцию.Он состоит из двух изогнутых элементов, соединенных внутренним шарниром на макушке, и поддерживается двумя шарнирами в основании. Иногда на уровне опоры или на возвышении в арке предусмотрена стяжка для повышения устойчивости конструкции.

6.1.2.1 Вывод уравнений для определения внутренних сил в трехшарнирной арке

Рассмотрим секцию Q в трехшарнирной арке, показанной на рис. 6.2а. В сечении действуют три внутренние силы: осевая сила Н Q , радиальная поперечная сила V Q и изгибающий момент M Q .{b}\) = момент балки того же пролета, что и арка.

y = ордината любой точки на центральной линии арки.

f = подъем арки. Это расстояние по вертикали от центральной линии до вершины арки.

x = расстояние по горизонтали от опоры до рассматриваемого сечения.

L = пролет арки.

R = радиус кривизны арки.{b} \cos\varphi-A_{x}\sin\varphi\label{6.5}\]

Пример \(\PageIndex{1}\)

Трехшарнирная арка подвергается действию двух сосредоточенных нагрузок, как показано на рис. 6.3а. Определить опорные реакции арки.

Рис. 6.3. Трех – шарнирная арка.

Решение

Диаграммы свободного тела всей дуги и ее сегмента CE показаны на рис. 6.3b и рис. 6.3c соответственно. Применение уравнений статического равновесия позволяет сделать следующее:

Вся арка.

Арочный сегмент CE .

Решение уравнений 6.1 и 6.2 одновременно дает следующее:

Снова вся арка.

Пример \(\PageIndex{2}\)

Параболическая арка с опорами на одном уровне подвергается комбинированной нагрузке, показанной на рис. 6.4а. Определите опорные реакции, нормальную тягу и радиальный сдвиг в точке слева от сосредоточенной нагрузки 150 кН.

Рис. 6.4. Параболическая арка.

Раствор

Реакции поддержки. Диаграмма свободного тела всей арки показана на рисунке 6.4b, а ее сегмента AC показан на рисунке 6.4c. Применение уравнений статического равновесия для определения опорных реакций арки позволяет сделать следующее:

Вся арка.

Сегмент арки AC .

Снова вся арка.

Нормальная тяга и радиальный сдвиг. Чтобы определить нормальную тягу и радиальный сдвиг, найдите угол между горизонталью и аркой слева от нагрузки 150 кН.

Нормальная тяга.

Радиальный сдвиг.

Пример \(\PageIndex{3}\)

Параболическая арка подвергается равномерно распределенной нагрузке в 600 фунтов/фут по всему ее пролету, как показано на рис. 6.5а. Определить опорные реакции и изгибающий момент в сечении Q арки, находящейся на расстоянии 18 футов от левой опоры.

Рис. 6.5. Параболическая арка.

Раствор

Реакции поддержки. Диаграмма свободного тела всей арки показана на рис. 6.5b, а ее сегмента AC показан на рис. 6.5c. Применение уравнений статического равновесия для определения опорных реакций арки позволяет сделать следующее:

Схема свободного тела всей арки. Из-за симметричности нагрузки вертикальные реакции в обеих опорах арки одинаковы.Следовательно,

\[A_{y}=B_{y}=\frac{w L}{2}=\frac{0.6(100)}{2}=30 \text { тыс.фунтов} \nonumber\]

Горизонтальная нагрузка на обе опоры арки одинакова, и ее можно вычислить, рассмотрев диаграмму свободного тела на рис. 6.5b. Взятие момента около точки C диаграммы свободного тела предполагает следующее:

Диаграмма свободного тела сегмента AC . Горизонтальная нагрузка на обе опоры арки одинакова, и ее можно рассчитать, рассмотрев диаграмму свободного тела на рисунке 6.5в. Взятие момента около точки C диаграммы свободного тела предполагает следующее:

Снова свободная схема всей арки.{2}}(100-18)=11.81 \mathrm{ft}\]

Момент в точке Q можно определить как сумму момента сил на левой части точки балки, как показано на рис. 6.5c, и момента, обусловленного горизонтальной тягой, A х . Таким образом, M Q = A y (18) – 0,6(18)(9) – A x (11,81)

Пример 6.4

Параболическая арка подвергается воздействию двух сосредоточенных нагрузок, как показано на рисунке 6.6а. Определить опорные реакции и нарисовать диаграмму изгибающих моментов арки.

Рис. 6.6. Параболическая арка.

Решение

Реакции поддержки. Диаграмма свободного тела всей арки показана на рисунке 6.6b. Применение уравнений статического равновесия определяет компоненты опорных реакций и позволяет сделать следующее:

Вся арка.

Арочный сегмент EC .

Для горизонтальных реакций суммируйте моменты относительно шарнира при °С.

Снова вся арка.

Изгибающий момент в местах сосредоточенных нагрузок. Для нахождения изгибающих моментов на участках арки, находящихся под действием сосредоточенных нагрузок, сначала определяют ординаты на этих участках по уравнению ординаты параболы, которое выглядит следующим образом:

При рассмотрении балки на рисунке 6.6d изгибающие моменты в точках B и D можно определить следующим образом:

6.2 кабеля

Кабели представляют собой гибкие конструкции, которые воспринимают приложенные поперечные нагрузки за счет сопротивления растяжению, развиваемого их элементами. Кабели используются в подвесных мостах, морских платформах с натяжными опорами, линиях электропередачи и некоторых других инженерных приложениях. Отличительной особенностью троса является его способность принимать различную форму при различных видах нагрузок. При равномерной нагрузке трос принимает форму кривой, а при сосредоточенной нагрузке — в виде нескольких линейных отрезков между точками приложения нагрузки.

6.2.1 Общая теорема о кабелях

Общая теорема о тросе утверждает, что в любой точке троса, который поддерживается с двух концов и подвергается вертикальным поперечным нагрузкам, произведение горизонтальной составляющей натяжения троса на расстояние по вертикали от этой точки до пояса троса равно моменту которое имело бы место в этом сечении, если бы нагрузка, воспринимаемая кабелем, действовала на свободно опертую балку того же пролета, что и трос.

Рис.6.7. Трос ( a ) и балка ( b ).

Чтобы доказать общую теорему о кабеле, рассмотрим кабель и балку, показанные на рис. 6.7а и 6.7б соответственно. Обе конструкции поддерживаются с обоих концов, имеют пролет L и подвергаются одинаковым сосредоточенным нагрузкам на B , C и D . Линия, соединяющая опоры А и Е , называется хордой, а высота по вертикали от хорды до поверхности троса в любой точке на расстоянии х от левой опоры, как показано на рис. 6. .7а, известен как провал в этой точке. Для равновесия конструкции горизонтальные реакции на обеих опорах должны быть одинаковыми. Из статического равновесия момент сил на тросе относительно опоры В и относительно сечения на расстоянии х от левой опоры можно выразить соответственно следующим образом:

где

M BP = алгебраическая сумма моментов приложенных сил относительно опоры B .

Замена A y из уравнения 6.8 в уравнение 6.7 дает следующее:

Чтобы получить выражение для момента в сечении х от правой опоры, рассмотрим балку на рис. 6.7б. Сначала определите реакцию при А , используя уравнение статического равновесия следующим образом:

Замена A y из уравнения 6.10 в уравнение 6.11 предполагает следующее:

Момент в сечении балки на расстоянии x от левой опоры, представленный в уравнении 6.12, аналогичен уравнению 6.9. Это подтверждает общую теорему о кабелях.

Пример \(\PageIndex{5}\)

Кабель

A поддерживает две сосредоточенные нагрузки на B и C, , как показано на рис. 6.8a. Определите провисание В, натяжение троса и длину троса.

Рис. 6.8. Кабель.

Решение

Реакции поддержки. Реакции троса определяются путем применения уравнений равновесия к диаграмме свободного тела троса, показанной на рис. 6.8б, которая записывается следующим образом:

Прогиб на B . Провисание троса в точке B определяется моментом около B , как показано на диаграмме свободного тела на рис. 6.8c, которая записывается следующим образом:

Напряжение в кабеле.{2}}=24,62 \mathrm{~m} \номер\]

Кабель

A выдерживает три сосредоточенные нагрузки: B , C, и D, , как показано на рис. 6.9a. Определить провисание на B и D , а также натяжение в каждом сегменте троса.

Рис. 6.9. Кабель.

Раствор

Реакции поддержки. Реакции, показанные на диаграмме свободного тела кабеля на рис. 6.9b, определяются путем применения уравнений равновесия, которые записываются следующим образом:

А х + 39.42 = 0

A x = 39,42 тысяч фунтов

Провис. Провисание в точке B определяется путем суммирования момента около B , как показано на диаграмме свободного тела на рис. 6.9c, тогда как провисание в точке D вычисляется путем суммирования момента около D , как показано на диаграмме свободного тела на рис. 6.9d.

Прогиб на Б.

Прогиб на Д.

Напряжение.

Напряжение на А .

Напряжение на E .

Напряжение на B .

Напряжение на C .

Напряжение на Г.

6.2.2 Параболический кабель, несущий горизонтальные распределенные нагрузки

Чтобы разработать основные соотношения для анализа параболических тросов, рассмотрим отрезок BC троса, подвешенный к двум точкам A и D , как показано на рисунке 6.10а. Точка B — самая нижняя точка троса, а точка C — произвольная точка, лежащая на тросе. Принимая B за начало отсчета и обозначая растягивающую горизонтальную силу в этой точке как T 0 и обозначая растягивающую наклонную силу в точке C как T , как показано на рисунке 6.10b, получаем следующее:

Рис. 6.10. Подвесной кабель.

Рисунок 6.10c предполагает следующее:

Уравнение 6.13 определяет наклон кривой кабеля по отношению к x . Чтобы определить расстояние по вертикали между самой нижней точкой троса (точка B ) и произвольной точкой C , измените и дополнительно проинтегрируйте уравнение 6.13 следующим образом:

Суммируя моменты около C на рис. 6.10b, можно сделать следующее:

Применение теории Пифагора к рисунку 6.10c предполагает следующее:

где

T и T 0 — максимальное и минимальное натяжение троса соответственно.

Пример 6.7

Кабель поддерживает равномерно распределенную нагрузку, как показано на рис. 6.11а. Определить горизонтальную реакцию на опорах троса, выражение формы троса и длину троса.

Рис. 6.11. Кабель с равномерно распределенной нагрузкой.

Решение

Поскольку наклон троса известен, примените общую теорему о тросе, чтобы найти горизонтальную реакцию.

Выражение формы кабеля находится с помощью следующих уравнений:

Для любой точки P( x , y ) на кабеле примените уравнение кабеля.

Момент в любом сечении x из-за приложенной нагрузки выражается следующим образом:

Момент на опоре B записывается так:

Применение общей теоремы о кабеле дает следующее:

Длина кабеля может быть найдена с помощью следующего:

Решение уравнения 6.16 можно упростить, если выразить радикал под интегралом в виде ряда с использованием биномиального разложения, как представлено в уравнении 6.17, а затем интегрируя каждое слагаемое.

Разложение уравнения 6.13 на три члена дает следующее:

Таким образом, уравнение 6.16 можно записать следующим образом:

Подстановка в уравнение 6.19 дает:

Пример 6.8

Кабель, подвергаемый равномерной нагрузке 240 Н/м, подвешен между двумя опорами на одном уровне на расстоянии 20 м друг от друга, как показано на рисунке 6.12. Если трос имеет центральный провес 4 м, определить горизонтальные реакции на опорах, минимальное и максимальное натяжение троса и общую длину троса.

Рис. 6.12. Кабель.

Решение

Горизонтальные реакции. Применение общей теоремы о кабеле в точке C предполагает следующее:

, когда x = = 4 м

Минимальное и максимальное натяжение. Из диаграммы свободного тела на рисунке 6.12с минимальное натяжение следующее:

Следовательно,

Из уравнения 6.15 максимальное натяжение находится следующим образом:

Общая длина кабеля:

Краткое содержание главы

Внутренние силы в арках и тросах: Арки представляют собой эстетически приятные конструкции, состоящие из криволинейных элементов. Их используют для большепролетных конструкций. Наличие горизонтальных распоров в опорах арок приводит к уменьшению внутренних сил в ее элементах.Меньшие усилия сдвига и изгибающие моменты в любом сечении арок приводят к меньшим размерам элементов и более экономичной конструкции по сравнению с балочной конструкцией.

Арки: Арки могут быть классифицированы как арки с двумя штифтами, арки с тремя штифтами или фиксированные арки в зависимости от их поддержки и соединения элементов, а также как параболические, сегментные или круглые в зависимости от их формы. Арки также можно классифицировать как детерминированные и индетерминантные. Арки с тремя штифтами являются детерминированными, а дуги с двумя штифтами и фиксированными арками, как показано на рисунке 6.1, являются неопределенными структурами.

Кабели: Кабели представляют собой гибкие конструкции, работающие только на растяжение. Они используются в различных инженерных приложениях, таких как мосты и морские платформы. Они принимают разную форму в зависимости от типа нагрузки. При сосредоточенных нагрузках они принимают форму отрезков между нагрузками, а при равномерных нагрузках принимают форму кривой, как показано ниже.

В этой главе были решены некоторые численные примеры, чтобы продемонстрировать процедуры и теорему для анализа арок и канатов.

Практические задачи

6.1 Определите реакции опор B и E трехшарнирной круглой арки, показанной на рисунке P6.1.

Рис. P6.1. Трехшарнирная круговая арка.

6.2 Определите реакции опор A и B параболической арки, показанной на рисунке P6.2. Также начертите диаграмму изгибающего момента для арки.

Рис. P6.2. Параболическая арка.

6.3 Определите поперечную силу, осевую силу и изгибающий момент в точке под нагрузкой 80 кН на параболической арке, показанной на рисунке P6.3.

Рис. P6.3. Параболическая арка.

6.4 На рисунке P6.4 трос воспринимает нагрузки в точках B и C. Определите провисание в точке C и максимальное натяжение троса.

Рис. P6.4. Кабель.

Кабель

6,5 А поддерживает три сосредоточенные нагрузки в точках B , C и D на рис. P6.5. Определите общую длину кабеля и длину каждого сегмента.

Рис. P6.5. Кабель.

6.6 Кабель подвергается нагрузке, показанной на рисунке P6.6. Определить общую длину троса и натяжение на каждой опоре.

Рис. P6.6. Кабель.

6.7 Кабель, показанный на рисунке P6.7, выдерживает равномерно распределенную нагрузку 100 кН/м. Определить напряжения на опорах A и C в самой нижней точке B .

Рис. P6.7. Кабель.

6.8 Кабель поддерживает равномерно распределенную нагрузку на рисунке P6.8. Найти горизонтальную реакцию на опорах троса, уравнение формы троса, минимальное и максимальное натяжение троса и длину троса.

Рис. P6.8. Кабель.

6.9 Кабель, подвергаемый равномерной нагрузке 300 Н/м, подвешен между двумя опорами на одном уровне на расстоянии 20 м друг от друга, как показано на рисунке P6.9. Если трос имеет центральный провес 3 м, определить горизонтальные реакции на опорах, минимальное и максимальное натяжение троса и общую длину троса.

Рис. P6.9. Кабель.

Как рассчитать силу тока и размер кабеля? – М.В.Организинг

Как рассчитать силу тока и размер кабеля?

Ток при полной нагрузке = (кВА · 1000) / (1,732 · Напряжение): Ток при полной нагрузке = (100 · 1000) / (1,732 · 415) = 139 А… Выберем 3.5-жильный кабель 95 кв. мм для одной прокладки, мощность короткого замыкания = 8,2 КА.

  1. Допустимая сила тока кабеля 95 кв.мм 200 Ампер,
  2. Суммарный ток снижения номинальных характеристик кабеля 70 кв. мм = 200 · 0,93 = 187 ампер.

Как определить размер электрического кабеля?

Электрический кабель классифицируется двумя номерами, разделенными дефисом, например 14-2. Первая цифра обозначает сечение проводника; вторая обозначает количество жил внутри кабеля. Например, в 14-2 есть две жилы 14-го калибра: горячая и нейтральная.

Подходит ли кабель 6 мм для душа мощностью 9,5 кВт?

9,5 кВт — это 39 А или 41 А в зависимости от номинального напряжения. Кабель 6 мм рассчитан на 47 А при установке в самых благоприятных условиях. Таким образом, можно использовать 6 мм, в зависимости от того, как он установлен. Однако было бы обычно использовать 10 мм, что позволило бы установить душ с более высоким рейтингом либо сейчас, либо в будущем.

Сколько ампер может выдержать кабель 16 мм?

Допустимая нагрузка по току медного кабеля площадью 16 кв. мм с изоляцией из ПВХ составляет 61 ампер для однофазного переменного или постоянного тока.Для кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена площадью 16 кв. мм допустимая токовая нагрузка составляет 81 ампер.

Какую нагрузку может выдержать кабель диаметром 4 мм?

В зависимости от атмосферы и места размещения, пропускная способность медного провода сечением 4 мм2 составляет 20–25 ампер.

Сколько ампер может выдержать кабель 120 мм?

Одножильные кабели с термореактивной изоляцией, рассчитанные на 90°C, неармированные, с оболочкой или без нее

Допустимая нагрузка по току (ампер):
Площадь поперечного сечения проводника Эталонный метод A (заключен в кабелепровод в теплоизолирующей стене и т. д.) Эталонный метод B (в кабелепроводе на стене или в коробе и т. д.)
70 200 253
95 241 306
120 278 354

Сколько ампер может выдержать кабель 10 мм?

Кабель диаметром 10 мм может передавать ток силой от 40 до 70 ампер.

Какой размер кабеля мне нужен для 32 ампер?

Для 32 ампер вам потребуется двойной кабель 6 мм и кабель заземления.32 Ampsw будет максимальным током для этого кабеля, в зависимости от того, как он установлен и на расстоянии от распределительного щита. Любая цепь с предохранителем на 30 ампер должна использовать как минимум медь калибра 10 или алюминий калибра 8.

Какой размер кабеля мне нужен для 40 ампер?

Для максимальной силы тока 40 ампер вам потребуется сечение провода 8.

Можно ли использовать кабель 1,5 мм для розеток?

Используйте двойной кабель 2,5 мм и кабель заземления для всех одинарных и двойных розеток, поскольку кабель 1,5 мм может работать только от 14 до 20 ампер при 230 вольт.Обычно 1 мм и 1,5 мм используются для радиальных цепей освещения, а кабель 2,5 мм обычно используется для кольцевых основных настенных розеток.

Можно ли использовать кабель 2,5 мм для освещения?

Цепи освещения, как правило, прокладываются по двухжильному кабелю сечением 1 мм2, но в особо длинных цепях можно использовать кабель сечением 1,5 мм2, чтобы компенсировать падение напряжения на длинных кабелях. Конечно, вы можете использовать кабель сечением 2,5 мм².

Могу ли я запустить душ мощностью 10,5 кВт с кабелем 6 мм?

Вполне возможно, что с защитным устройством на 45А или 50А и благоприятным способом прокладки кабеля будет достаточно тройника 6 мм.

Можно ли использовать кабель 6 мм для душа мощностью 8,5 кВт?

Кабель

6 мм, в зависимости от длины, скорее всего подойдет для душа мощностью 8,5 кВт. Защита Rcd полезна, но соединение и перекрестное соединение гораздо важнее. И выключатель на 30А, провод предохранителя тоже не выскочит из-за перегрузки, так как он вряд ли будет перегружаться достаточно долго.

Таблица нагрузок по сечениям кабеля: выбор, расчет

От правильного выбора сечения электропроводки зависит комфорт и безопасность в доме.При перегрузке нагрузки проводник перегревается, и изоляция может расплавиться, что приведет к возгоранию или короткому замыканию. Но сечение больше необходимого брать невыгодно, так как цена кабеля возрастает.

В общем случае рассчитывается в зависимости от количества потребителей, для чего сначала определяется общая мощность, потребляемая квартирой, а затем полученный результат умножается на 0,75. В ПУЭ применяется таблица нагрузок по сечению кабеля. По нему можно легко определить диаметр жил, который зависит от материала и проходящего тока.Как правило, используются медные жилы.

Сечение жилы кабеля должно точно соответствовать расчетному — в сторону увеличения типоразмера. Наиболее опасен, когда он занижен. Тогда проводник постоянно перегревается, и изоляция быстро выходит из строя. А если установить соответствующий автоматический выключатель, то это будет происходить часто.

Если сечение провода слишком велико, это будет стоить дорого. Хотя определенный запас необходим, так как в дальнейшем, как правило, необходимо подключение нового оборудования.Рекомендуется применять коэффициент безопасности около 1,5.

Расчет общей мощности

Суммарная мощность, потребляемая квартирой, приходится на основной ввод, который поступает в распределительный щит, а после него разветвляется на линии:

  • освещение;
  • группы розеток;
  • Отдельные мощные электроприборы.

Следовательно, наибольшее сечение силового кабеля — на вводе. На отходящих линиях она уменьшается в зависимости от нагрузки.В первую очередь определяется суммарная мощность всех нагрузок. Это несложно, так как это указано на корпусах всех бытовых приборов и в паспортах на них.

Вся мощность суммируется. Аналогично производятся расчеты для каждого контура. Специалисты предлагают умножать сумму на понижающий коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все устройства не подключены к сети одновременно. Другие предлагают выбрать больший раздел. Это создает резерв для последующего ввода в эксплуатацию дополнительных электроприборов, которые можно приобрести в будущем.Следует отметить, что этот вариант расчета кабеля более надежен.

Как определить сечение провода?

Во всех расчетах фигурирует сечение кабеля. По его диаметру проще определить, если использовать следующие формулы:

  • S = π D² / 4 ;
  • D = √ (4 × S / π).

Где π = 3,14.

В многожильном проводе сначала необходимо рассчитать количество жил (N). Затем измеряют диаметр (D) одного из них, после чего определяют площадь поперечного сечения:

S = N×D²/1,27.

Многожильные провода используются там, где требуется гибкость. Более дешевые цельные проводники используются для стационарной установки.

Как выбрать кабель по мощности?

Для подбора проводки прилагается таблица нагрузок по сечению кабеля:

  • Если открытая линия 220 В и суммарная мощность 4 кВт, медная жила 1.Берется сечение 5 мм². Этот размер обычно используется для проводки освещения.
  • При мощности 6 кВт необходимы жилы большего сечения 2,5 мм². Провод используется для розеток, к которым подключаются бытовые приборы.
  • Мощность 10 кВт требует использования проводки сечением 6 мм². Обычно он предназначен для кухни, где подключена электрическая плита. Подход к такому грузу производится по отдельной линии.

Какие кабели лучше?

Электропроводка известного немецкого кабеля марки NUM для офисных и жилых помещений.В России выпускаются марки кабелей, которые ниже по характеристикам, хотя могут иметь одинаковое название. Отличить их можно по поступлению соединения в пространство между жилками или при его отсутствии.

Проволока изготавливается монолитной и многопроволочной. Каждая жила, а также вся скрутка снаружи изолируется ПВХ, а наполнитель между ними делается негорючим:

  • Итак, кабель НУМ используется внутри помещений, т.к. изоляция на улице разрушается от солнечных лучей лучи.
  • А в качестве внутренней и внешней электропроводки широко используется кабель марки BBG. Он дешевый и достаточно надежный. Для прокладки в грунте использовать не рекомендуется.
  • Проволока марки ВВГ изготавливается плоской и круглой. Между жилами наполнитель не применяется.
  • Кабель ВВГнг-П-LS изготавливается с наружной оболочкой, не поддерживающей горение. Жилы делают круглыми до сечения 16 мм², а над – секторными.
  • Кабели марок ПВС и ШВВП изготавливаются многопроволочными и применяются в основном для подключения бытовых приборов.Часто используется в качестве домашней электропроводки. На улице нельзя использовать многожильные жилы из-за коррозии. Кроме того, при изгибе изоляция трескается при низкой температуре.
  • По улице под землей проложены бронированные и стойкие кабели АВБШв и ВБШв. Броня выполнена из двух стальных поясов, что повышает надежность троса и делает его устойчивым к механическим воздействиям.

Определение токовой нагрузки

Более точным результатом является расчет сечения кабеля по мощности и току, где геометрические параметры связаны с электрическими.

При домашней электропроводке необходимо учитывать не только активную, но и реактивную нагрузку. Ток определяется по формуле:

I = P/(U∙cosφ).

Реактивная нагрузка создается люминесцентными лампами и двигателями электроприборов (холодильник, пылесос, электроинструмент и др.).

Пример расчета сечения кабеля тока

Разберемся, что делать, если необходимо определить сечение медного кабеля для подключения бытовых приборов суммарной мощностью 25 кВт и трехфазных автоматов для 10 кВт.Это соединение осуществляется пятижильным кабелем, проложенным в земле. Питание дома производится от трехфазной сети.

С учетом реактивной составляющей мощность бытовых приборов и оборудования составит:

  • Р быт. = 25/0,7 = 35,7 кВт;
  • P обор. = 10/0,7 = 14,3 кВт.

Токи на входе определены:

  • I срок службы. = 35,7 × 1000/220 = 162 А;
  • I обор. = 14,3 × 1000/380 = 38 А.

Если однофазные нагрузки распределены равномерно по трем фазам, то в одной будет ток:

I f = 162/3 = 54 А.

На каждой фазе будет токовая нагрузка:

I f = 54 + 38 = 92 А.

Все оборудование одновременно работать не будет. С учетом запаса по каждой фазе имеется ток:

I f = 92×0,75×1.5 = 103,5 А.

В пятижильном кабеле учитываются только фазные жилы. Для кабеля, проложенного в земле, можно определить сечение жил 16 мм² на ток 103,5 А (таблица нагрузок по сечению кабеля).

Уточненный расчет силы тока позволяет сэкономить затраты, так как требуется меньшее сечение. Если кабель более грубо рассчитан по мощности, сечение жилы будет 25 мм2, что будет стоить дороже.

Падение напряжения на кабеле

Проводники имеют сопротивление, которое следует учитывать. Это особенно важно при большой длине кабеля или при малом поперечном сечении. Установлены нормы ПЭС, согласно которым падение напряжения на кабеле не должно превышать 5 %. Расчет производится следующим образом.

  1. Сопротивление проводника определяется: R = 2×(ρ×L)/S.
  2. Имеется падение напряжения: U колодка. = I × R. По отношению к линейному в процентах будет: U % = (U пад. лин. )×100.

В формулах используются следующие формулы:

  • ρ – удельное сопротивление, Ом×мм²/м;
  • S — площадь поперечного сечения, мм².

Коэффициент 2 показывает, что ток протекает по двум жилам.

Пример расчета кабеля на падение напряжения

Например, необходимо рассчитать падение напряжения на несущей с сечением жилы 2,5 мм², длиной 20 м.Необходимо подключить сварочный трансформатор мощностью 7 кВт.

  • Сопротивление провода: R = 2 (0,0175 × 20) / 2,5 = 0,28 Ом .
  • Сила тока в проводнике: I = 7000/220 = 31,8 А .
  • Падение напряжения на переноске: U накладка. = 31,8 × 0,28 = 8,9 В .
  • Процент падения напряжения: U % = (8,9 / 220) × 100 = 4,1 %.

Несущая к сварочному аппарату пригодна по требованиям правил эксплуатации электроустановок, так как процент падения напряжения на ней находится в пределах нормы.Однако его величина на питающей проволоке остается большой, что может отрицательно сказаться на процессе сварки. Здесь необходимо проверить нижний предел допустимого напряжения питания сварочного аппарата.

Заключение

Для надежной защиты электропроводки от перегрева при длительном превышении номинального тока сечения кабелей рассчитываются на длительно допустимые токи. Расчет упрощается, если по сечению кабеля применяется таблица нагрузок. Более точный результат получается, если в основу расчета положена максимальная токовая нагрузка.А для стабильной и длительной работы в цепи электропроводки устанавливается автоматический выключатель.

р>

Power Line Systems, Inc. Модели кабелей Страница

Power Line Systems, Inc. Модели кабелей Страница

Следующие ссылки позволят вам просмотреть наш веб-сайт для проводников в зависимости от производителя, типа, имя и/или размер. Когда это возможно, мы включили как линейные, так и нелинейные модели кабелей для вашего использования по мере необходимости. Использование линейной модели кабеля может быть приемлемым для расчета нагрузок и провисов в исходной ситуации, например, совместное применение или когда желательны линейно-упругие свойства и номинальная ползучесть.Использование нелинейных моделей кабелей настоятельно рекомендуется для проектирования линий передачи и распределения, где важны эффекты ползучести и постнагрузки.

На этом сайте размещены все модели кабелей Power Line Systems . Если вы не нашли нужный кабель затем вы можете связаться с производителем и попросить у него кабельный файл или создать свой собственный, как описано в разделе 9.2 руководства PLS-CADD. Процедура создания проводников T2 доступна в Интернете.

Эти кабели совместимы с версией 13.00 и новее PLS-CADD. Версия 14.25 и более поздние версии позволяют импортировать их непосредственно из команды Sections/Cable and Concentrated Loads/Edit Existing Cable File… , как показано справа:

Как только вы найдете нужный проводник, просто нажмите на него, чтобы скопировать его на свой компьютер.

Напильники проводов OPGW Провода Max Ice™ Провода
Просмотр библиотеки Описание
Общий кабель Содержит более 3400 файлов проводов с данными о провисании проводников General Cable и коэффициентом натяжения.
Общий Нелинейный Эти проволочные файлы были разработаны с использованием опубликованных данных из общедоступных источников. Обновлены файлы теплоемкости 54/19 ACSR, август 2014 г. По возможности вместо этих файлов следует использовать данные о проводниках от производителя проводов.
СТС Глобал Пересмотрено в ноябре 2018 г. с обновленными и дополнительными моделями кабелей ACCC для обычных жил и жил ULS в соответствии со стандартами ASTM и IEC.Дополнительные кабели добавлены ноябрь 2018 г.
Системы J-Power Файлы проводников с зазором, поставляемые J-Power Systems. Отредактировано 17 мая 2005 г.: за подробностями обращайтесь в компанию J-Power Systems.
Примечание: В Sections/Modify убедитесь, что провисание проводника зазора выполняется с использованием исходной температуры и натяжения, при которых он будет натянут (в отличие от других проводников очень важно, чтобы данные о провисании здесь были такими же, как и условия, при которых он будет натянут). натянут, так как это влияет на температуру точки перегиба, при которой сердечник несет всю нагрузку).
Примечание. Производитель рекомендует не допускать сжатия алюминия в Criteria/Bimetallic Cable Model в PLS-CADD с этими проводниками.
Системы J-Power Инварные высокотемпературные напильники с малым прогибом, поставляемые J-Power Systems.
Примечание. Производитель рекомендует не допускать сжатия алюминия в Criteria/Bimetallic Cable Model в PLS-CADD с этими проводниками.
Системы J-Power Файлы для проводников с длинными пролетами, предоставленные J-Power Systems.
Кабели Brugg Файлы проводов OPGW, предоставленные Brugg Cables. Отредактировано 30 декабря 2010 г.
Модели кабеля 3M с армированным алюминиевым проводником (ACCR) PLS-CADD. ОБНОВЛЕНО 01.11.18, чтобы включить значения силы тока для использования с IEEE 738-2012.
Телекоммуникации AFL Файлы проводов OPGW, предоставленные AFL Telecom. 144 оптоволоконных кабеля заменили 96 оптоволоконных кабелей в феврале 2012 г.
Присмиан Файлы проводов OPGW, поставляемые Prysmian
SFPOC поставляются Suzhou Furukawa Power Optic Cable Company.
ЗТТ Файлы Wire, поставляемые ZTT.
Наследие Southwire ACSS Устаревшие провода ACSS, поставляемые Southwire Company, LLC
Southwire Max Ice™ поставляются компанией Southwire Company, LLC. Опубликовано в феврале 2017 г. — обновлено в марте 2017 г.
Southwire C7® C7® поставляются компанией Southwire Company, LLC. Добавлены дополнительные модели кабелей в апреле 2019 г.
Супериор Эссекс Файлы для медных и оптоволоконных проводов, поставляемые Superior Essex
Инкаб OPGW Напильники OPGW, поставляемые Incab America LLC

ЮРИДИЧЕСКАЯ ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Эти файлы предоставляются на условиях «как есть».Power Line Systems, Inc. не несет ответственности за точность приведенных здесь данных, а конечный пользователь PLS-CADD несет ответственность за использование и проверку всех данных, полученных в этой библиотеке.


© 2020 Power Line Systems. Все права защищены. Политика конфиденциальности .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.