Формула расчета сечения кабеля по мощности: Как определить сечение провода по диаметру и наоборот: формулы и готовые таблицы

Содержание

Как определить сечение провода по диаметру и наоборот: формулы и готовые таблицы

Автор: Виктор Китаев

Последнее обновление: Сентябрь 2019

Провода широко применяются в сфере электрических сетей самого разного назначения. Транспортировка энергии посредством кабельно-проводниковых изделий на первый взгляд кажется простой и понятной.

Однако для обеспечения безопасной эксплуатации электропроводки, необходимо учесть ряд важных нюансов при проектировании и обустройстве электрических сетей. Одна из таких деталей – умение правильно рассчитать сечение провода по диаметру, ведь от точности определения зависит граница допустимого тока, идущего через проводник.

Как определить сечение или диаметр, есть ли разница между этими параметрами? Постараемся разобраться в статье. Кроме того, мы подготовили сводные таблицы, которые помогут выбрать проводник в зависимости от условий монтажа электросети, материала изготовления кабельной жилы и мощностных характеристик подключаемых агрегатов.

Содержание статьи:

Необходимость и порядок проведения расчета

Электрическим током питается самое разное оборудование, обладающее различной мощностью. И диапазон мощностей весьма обширный.

Каждый отдельно взятый электрический аппарат представляет собой нагрузку, в зависимости от величины которой требуется подвод тока определенной силы.

По «умолчанию» или банальному незнанию основ электрики проводники несложно подключить, игнорируя все существующие требования к диаметрам и сечениям. Другой вопрос – что может получиться из такой практики в процессе эксплуатации

Необходимое количество тока под требуемую нагрузку можно пропустить через провода разного диаметра (сечения).

Но в условиях недостаточного сечения проводника для прохождения заданного объёма тока возникает эффект увеличенного сопротивления. Как следствие – отмечается нагрев провода (кабеля).

Если игнорировать подобное явление и продолжать пропускать ток, создаётся реальная опасность нагрева вплоть до момента возгорания. Такая ситуация грозит серьёзной аварийной ситуацией. Вот почему расчетам и подбору цепей передачи тока к нагрузке требуется уделять повышенное внимание.

Последствия неточных расчетов электрических проводников по сечению (диаметру) могут сопровождаться явлениями от незначительной деформации изолирующего материала до реального возгорания и крупного пожара

Правильный расчёт, грамотный подбор положительно сказывается и на работе оборудования, выступающего в качестве нагрузки.

Так что, помимо фактора безопасности, расчёт сечений электрического кабеля по диаметру или наоборот, является обязательным действием с точки зрения обеспечения эффективной эксплуатации электрических машин.

Определение диаметра жилы проводника

Собственно, выполнить эту операцию можно простым линейным замером. Для точного замера рекомендуется использовать точечный инструмент, например, штангенциркуль, а ещё лучше – микрометр.

Расчет сечения кабеля по мощности формула

На сегодняшний день существует широкий ассортимент кабельной продукции, с поперечным сечением жил от 0,35 мм. кв. и выше.

Если неправильно выбрать сечение кабеля для бытовой проводки, то результат может иметь два итога:

  1. Чересчур толстая жила «ударит» по Вашему бюджету, т.к. ее погонный метр будет стоить дороже.
  2. При неподходящем диаметре проводника (меньшем, чем необходимо), жилы начнут нагреваться и плавить изоляцию, что вскоре приведет к самовозгоранию электропроводки и короткому замыканию.

Как Вы понимаете, и тот и другой итог неутешительный, поэтому перед монтажом электропроводки в доме и квартире необходимо правильно рассчитать сечение кабеля в зависимости от мощности, силы тока и длины линии. Сейчас мы подробно рассмотрим каждую из методик.

Расчет по мощности электроприборов

Для каждого кабеля есть определенная величина тока (мощности), которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если ток (мощность), потребляемый всеми приборами, будет превышать допустимую величину для токопроводящей жилы, то в скором времени аварии не избежать.

Чтобы самостоятельно рассчитать мощность электроприборов в доме, необходимо на лист бумаги выписать характеристики каждого прибора отдельно (плиты, телевизора, светильников, пылесоса и т.д.). После этого все значения суммируются, и готовое число используется для выбора кабеля с жилами с оптимальной площадью поперечного сечения.

Формула расчета имеет вид:

Где: P1..Pn–мощность каждого прибора, кВт

Обращаем Ваше внимание на то, что получившееся число необходимо умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Этот коэффициент обозначает, что из всех электроприборов одновременно работать будет только 80%. Такой расчет более логичный, потому что, к примеру, пылесосом либо феном Вы точно не будете пользоваться в течение длительного времени без перерыва.

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:

Это приведенные и упрощенные таблицы, более точные значения вы можете найти в ПУЭ п.1.3.10-1.3.11.

Как вы видите, для каждого определенного вида кабеля табличные значения имеют свои данные.

Все что Вам нужно, это найти ближайшее значение мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.

Чтобы Вы наглядно поняли, как правильно рассчитать кабель по мощности, приведем простой пример:

Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов в квартире составляет 13 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Нас устраивает цифра «10,1» при однофазной сети (напряжение 220В) и «10,5», если сеть трехфазная.

Это значит, что нужно выбрать такое сечение жил кабеля, который будет питать все расчётные приборы – в квартире, комнате или каком-либо другом помещении. То есть такой расчёт нужно проводить для каждой розеточной группы, запитанной от одного кабеля, или для каждого прибора, если он запитан напрямую от щитка. В примере выше, мы привели расчет площади поперечного сечения жил вводного кабеля на весь дом или квартиру.

Итого, выбор сечения останавливаем на 6-миллиметровом проводнике при однофазной сети либо 1,5-миллиметровом при трехфазной сети. Как вы видите, все довольно просто и даже электрик-новичок справится с таким заданием самостоятельно!

Расчет по токовой нагрузке

Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому лучше всего пользоваться им. Суть аналогична, но только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку. Для начала по формулам считаем силу тока по каждому из приборов.

Если в доме однофазная сеть, для расчета необходимо воспользоваться следующей формулой:Для трехфазной сети формула будет иметь вид:Где, P – мощность электроприбора, кВт

cos Фи- коэффициент мощности

Более подробно о формулах, связанных с вычислением мощности, можно прочитать в статье: https://samelectrik.ru/kak-najti-moshhnost-toka.html.

Далее все токи суммируются и по табличным значениям необходимо выбрать сечение кабеля по току.

Обращаем Ваше внимание на то, что от условий прокладки проводника будут зависеть значения табличных величин. При монтаже открытой электропроводки допустимые токовые нагрузки и мощность будут значительно большими, чем при прокладке проводки в трубе.

Повторимся, любой расчет сечения проводится для конкретного прибора или их группы.

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности:

Расчет по длине

Ну и последний способ, позволяющий рассчитать сечение кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует потерям напряжения (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами покрупнее.

Для вычислений используется следующая методика:

  • Нужно рассчитать суммарную мощность электроприборов и силу тока (выше мы предоставили соответствующие формулы).
  • Выполняется расчет сопротивления электропроводки. Формула имеет следующий вид: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах). Получившееся значение необходимо разделить на выбранное поперечное сечение кабеля.

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

Обращаем Ваше внимание на то, что длина прохождения тока должна умножаться в два раза, т.к. ток изначально идет по одной жиле, а потом возвращается назад по другой.

  • Рассчитываются потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.
  • Определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
  • Итоговое число анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранное сечение жилы. В противном случае подбираем более «толстый» проводник.

Допустим мы рассчитали, что сопротивление жил у нас 0,5 Ома, а ток 16 Ампер, тогда:

Что вполне допустимо для большинства случаев, согласно ГОСТ 29322-14 «Стандартные напряжения». Подробнее в статье: https://samelectrik.ru/kakoe-otklonenie-napryazheniya-v-seti-schitaetsya-predelnym.html.

Таблица удельных сопротивлений:

Если Вы протягиваете линию на довольно протяженное расстояние, обязательно производите расчет с учетом потерь по длине, иначе будет высокая вероятность неправильного выбора сечения кабеля.

Видео примеры расчетов

Наглядные видео примеры всегда позволяют лучше усвоить информацию, поэтому предоставляем их к Вашему вниманию:

Похожие материалы:

Качество проведения электромонтажных работ оказывает воздействие на безопасность целого здания. Определяющим фактором при проведении таких работ является показатель сечения кабеля. Для осуществления расчета нужно выяснить характеристики всех подключенных потребителей электричества. Необходимо провести расчет сечения кабеля по мощности. Таблица нужна, чтобы посмотреть требуемые показатели.

Качественный и подходящий кабель обеспечивает безопасную и долговечную работу любой сети

Расчет сечения кабеля по мощности: таблица с важными характеристиками

Оптимальная площадь сечения кабеля позволяет протекать максимальному количеству тока и при этом не нагревается. Выполняя проект электропроводки, важно найти правильное значение для диаметра провода, который бы подходил под определенные условия потребляемой мощности. Чтобы выполнить вычисления, требуется определить показатель общего тока. При этом нужно выяснить мощность всего оборудования, которое подключено к кабелю.

Такая таблица поможет подобрать оптимальные параметры

Перед работой вычисляется сечение провода и нагрузка. Таблица поможет найти эти значения. Для стандартной сети 220 вольт, примерное значение тока рассчитывается так, I(ток)=(Р1+Р2+….+Рn)/220, Pn – мощность. Например, оптимальный ток для алюминиевого провода – 8 А/мм, а для медного – 10 А/мм.

Расчет по нагрузке

Даже определив нужное значение, можно произвести определенные поправки по нагрузке. Ведь нечасто все приборы работают одновременно в сети. Чтобы данные были более точными, необходимо значение сечения умножить на Кс (поправочный коэффициент). В случае, если будет включаться всё оборудование в одно и то же время, то данный коэф-т не применяется.

Чтобы выполнить вычисления правильно применяют таблицу расчетов сечения кабеля по мощности. Нужно учитывать, что существует два типа данного параметра: реактивная и активная.

Так проводится расчет с учетом нагрузки

В электрических сетях протекает ток переменного типа, показатель которого может меняться. Активная мощность нужна, чтобы рассчитать среднее показатели. Активную мощность имеют электрические нагреватели и лампы накаливания. Если в сети присутствуют электромоторы и трансформаторы, то могут возникать некоторые отклонения. При этом и формируется реактивная мощность. При расчетах показатель реактивной нагрузки отражается в виде коэффициента (cosф).

Особенности потребления тока

Полезная информация! В быту среднее значение cosф равняется 0,8. А у компьютера такой показатель равен 0,6-0,7.

Расчет по длине

Вычисления параметров по длине необходимы при возведении производственных линий, когда кабель подвергается мощным нагрузкам. Для расчетов применяют таблицу сечения кабеля по мощности и току. При перемещении тока по магистралям проявляются потери мощности, которые зависят от сопротивления, появляющегося в цепи.

По техническим параметрам, самое большое значение падения напряжения не должно быть больше пяти процентов.

Применение таблицы помогает узнать значение сечения кабеля по длине

Использование таблицы сечения проводов по мощности

На практике для проведения подсчетов применяется таблица. Расчет сечения кабеля по мощности осуществляется с учетом показанной зависимости параметров тока и мощности от сечения. Существуют специальные стандарты возведения электроустановок, где можно посмотреть информацию по нужным измерениям. В таблице представлены распространенные значения.

Узнать точный показатель можно, используя различные параметры

Чтобы подобрать кабель под определенную нагрузку, необходимо провести некоторые расчеты:

  • рассчитать показатель силы тока;
  • округлить до наибольшего показателя, используя таблицу;
  • подобрать ближайший стандартный параметр.

Статья по теме:

Как повесить люстру на натяжной потолок. Видео пошагового монтажа позволит всю работу произвести самостоятельно без обращения к специалистам. Что нужно подготовить для работы и как избежать ошибок мы и расскажем в статье.

Формула расчетов мощности по току и напряжению

Если уже имеются какие-то кабели в наличии, то чтобы узнать нужное значение, следует применить штангенциркуль. При этом измеряется сечение и рассчитывается площадь. Так как кабель имеет округлую форму, то расчет производится для площади окружности и выглядит так: S(площадь)= π(3,14)R(радиус)2. Можно правильно определить, используя таблицу, сечение медного провода по мощности.

Стандартные формулы для определения силы тока

Важная информация! Большинство производителей уменьшают размер сечения для экономии материала. Поэтому, совершая покупку, воспользуйтесь штангенциркулем и самостоятельно промеряйте провод, а затем рассчитайте площадь. Это позволит избежать проблем с превышением нагрузки. Если провод состоит из нескольких скрученных элементов, то нужно промерить сечение одного элемента и перемножить на их количество.

Варианты кабеля для разных назначений

Какие есть примеры?

Определенная схема позволит вам сделать правильный выбор сечения кабеля для своей квартиры. Прежде всего, спланируйте места, в которых будут размещаться источники света и розетки. Также следует выяснить, какая техника будет подключаться к каждой группе. Это позволит составить план подсоединения всех элементов, а также рассчитать длину проводки. Не забывайте прибавлять по 2 см на стыки проводов.

Определение сечения провода с учетом разных видов нагрузки

Применяя полученные значения, по формулам вычисляется значение силы тока и по таблице определяется сечение. Например, требуется узнать сечение провода для бытового прибора, мощность которого 2400 Вт. Считаем: I = 2400/220 = 10,91 А. После округления остается 11 А.

Схемы прокладки кабелей

Чтобы определить точный показатель площади сечения применяются разные коэффициенты. Особенно данные значения актуальны для сети 380 В. Для увеличения запаса прочности к полученному показателю стоит прибавить еще 5 А.

Схема трехжильной проводки

Стоит учитывать, что для квартир применяются трехжильные провода. Воспользовавшись таблицами, можно подобрать самое близкое значение тока и соответствующее сечение провода. Можно посмотреть какое нужно сечение провода для 3 кВт, а также для других значений.

У проводов разного типа предусмотрены свои тонкости расчетов. Трехфазный ток применяется там, где нужно оборудование значительной мощности. Например, такое используется в производственных целях.

Для выявления нужных параметров на производствах важно точно рассчитать все коэффициенты, а также учесть потери мощности при колебаниях в напряжении. Выполняя электромонтажные работы дома, не нужно проводить сложные расчеты.

Следует знать о различиях алюминиевого и медного провода. Медный вариант отличается более высокой ценой, но при этом превосходит аналог по техническим характеристикам. Алюминиевые изделия могут крошиться на сгибах, а также окисляются и имеют более низкий показатель теплопроводности. По технике безопасности в жилых зданиях используется только продукция из меди.

Основные материалы для кабелей

Так как переменный ток передвигается по трем каналам, то для монтажных работ используется трехжильный кабель. При установке акустических приборов применяются кабели, имеющие минимальное значение сопротивления. Это поможет улучшить качество сигнала и устранить возможные помехи. Для подключения подобных конструкций применяются провода, размер которых 2*15 или 2*25.

Подобрать оптимальный показатель сечения для применения в быту помогут некоторые средние значения. Для розеток стоит приобрести кабель 2,5 мм2, а для оформления освещения – 1,5 мм2. Оборудование с более высокой мощностью требует сечения размером 4-6 мм2.

Варианты соединения проводов

Специальная таблица окажет помощь, если возникают сомнения при расчетах. Для определения точных показателей нужно учитывать все факторы, которые оказывают влияние на ток в цепи. Это длина отдельных участков, метод укладки, тип изоляции и допустимое значение перегрева. Все данные помогают увеличить производительность в производственных масштабах и более эффективно применять электрическую энергию.

Расчет сечения кабеля и п

Длительно допустимый ток кабеля – расчет сечения по току, мощности и длине

Длительно допустимый ток кабеля — важная эксплуатационная характеристика, которую нужно учитывать при расчете сечения проводника. Если будет получено некорректное значение, то в процессе применения электрической сети провод будет постоянно перегреваться.

Возможно кратковременное повышение температуры в результате короткого замыкания, однако неправильное сечение грозит повышением длительно допустимой температуры. Впоследствии это приведет к повреждению изоляции и возгоранию.

При монтаже электропроводки нужно определить необходимое сечение кабеляк содержанию ↑

Основные понятия

Любое металлическое изделие состоит из кристаллической решетки. Через нее проходят электроны, подвижные частицы, из-за чего электричество трансформируется в тепловую энергию. Данное свойство с успехом используется производителями обогревателей и осветительных приборов. Однако в обычных электрических системах перегрев кабеля недопустим, поскольку он со временем приведет к нарушению изоляцию и воспламенению. Поэтому важно подобрать правильное сечение проводников, чтобы те выдерживали допустимые (потенциальные) токовые нагрузки сети.

Для этого учитываются два термина:

  • сечение провода;
  • плотность тока.
Зависимость плотности тока от сечения

Даже если будет подобрано правильное сечение провода, он все равно может перегреться. Причин несколько: слабый контакт в местах соединения или окисления, связанные с недопустимой скруткой алюминиевой и медной жил.

к содержанию ↑

Сечение провода

Для выбора сечения токоведущей жилы (проводника, а не всего кабеля с оболочкой и изоляцией) ориентируются по двум параметрам:

  • нагрев в допустимых пределах;
  • потеря напряжения.

Опасным является перегрев подземного кабеля, помещенного в пластиковые трубки рукава. В воздушных линиях электропередач уделяется внимание потери напряжения. Для комбинированных отрезков с двумя разными сечениями следует выбрать большее, округлив его до стандартного значения. Перед расчетом сечения или поиском подходящих табличных величин следует определить, какими будут условия эксплуатации.

Неверный выбор сечения кабеля может привести к перегреву и возгоранию

Для расчета потенциального нагрева нужно учитывать длительно допустимую температуру. Величина напрямую зависит от возможной силы тока Iп. После использования формулы вы получите расчетный ток Iр, который должен отличаться от Iп и быть меньше его значения (ни в коем случае не больше!). При выборе сечения используют следующую формулу:

где:

  • Pн — номинальная мощность, Вт;
  • Uн — номинальное напряжение, В.

Пользоваться данной формулой можно для расчета токов в проводниках с уже устоявшейся температурой при условии, что на кабель не влияют другие охлаждающие или согревающие факторы. Величина длительно допустимого тока Iп зависит от разных параметров: сечение, материал изготовления, изоляционная оболочка и способ монтажа.

Чтобы проверить падение напряжения на воздушной линии электропередач, пользуются следующей формулой:

  • Uп = (U — Uн) *100/ Uн,

где:

  • U — напряжения от источника;
  • Uн — напряжение в месте, где подключается приемник напряжения.

Максимально допустимое отклонение напряжения — 10%.

к содержанию ↑

Плотность тока

Данная физическая величина является векторной. Для ее обозначения используют латинскую букву J. Формула расчета выглядит следующим образом:

где:

  • I — сила тока, А;
  • S — площадь поперечного сечения, кв. мм.
Предельная плотность тока для алюминиевых и медных проводов

Плотностью тока называют объем тока, который проходит через проводник заданного сечения за определенный отрезок времени. Измеряется в А/кв. мм.

к содержанию ↑

Для чего нужен расчет сечения кабеля

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

Только правильно рассчитанное сечение гарантирует отсутствие участков с перегревами кабеля. При этом провод должен выдерживать временные нагрузки, когда величина тока в 2-3 раза больше номинального значения. Вы получите запас по току, что важно, поскольку в

Как рассчитать сечение провода по мощности формула

Как рассчитать сечение провода по мощности, формула и методика ее применения для бытовых целей по упрощенной (усредненной) схеме.

При расчетах используются следующие физические величины:

• сечение кабеля (S) – (мм²)
• диаметр кабеля (D) – (мм)
• сила тока (I) – (A)
• напряжение в сети (U) – (В)
• потребляемая мощность (Р) – (Вт)

Расчет площади сечений, производим для жестких медных проводов, так как они более широко применяются при монтаже электропроводки.

Рассчитаем суммарную потребляемую мощность подключаемых нагрузок (электроприборов) и разобьем ее на группы потребителей (выделенные линии).

В рассматриваемом примере, условно разобьем подключаемые нагрузки на четыре группы:

1 группа – 4,6 (квт) «Стиральная машина»
2 группа – 3,2 (кВт) «Розетки»
3 группа – 1,8 (кВт) «Освещение в хозяйственном блоке»
4 группа – 1,4 (кВт) «Освещение в прихожей»

Суммарная мощность всех потребителей составила 11,0 (кВт) или 11000 (Вт)

Напоминаем:

Сечение провода определяем по формуле S = ¼ (πD²)
К суммарной мощности можно добавить резервную нагрузку и выделить ее в отдельную группу.

Рассчитываем сечение провода для однофазной сети, напряжением 220 В

I = P х Ки / U

Ки – коэффициент одновременности

Ки = 0,75

Подставляем значения в формулу и находим силу тока

I = 11000 х 0,75 / 220 = 37,5 (А)

Зная величину силы тока, можно приступить к выбору питающего кабеля. Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ), по таблицам выбираем площадь сечения используемого кабеля.

Сечение кабеля при монтаже распределительного щита для подвода к автоматическим выключателям

В качестве примера рассмотрим схему монтажа распределительного щита, где монтаж выполнен кабелями различного сечения.

Сечение кабеля для прокладки в помещении

Зависимость показателей от длины кабеля

Справка:
Если величина тока попадает между двумя значениями, указанными в таблице, то в таком случае необходимо использовать наибольшее значение.

Зная, как рассчитать сечение провода по мощности, можно выбирать соответствующие кабеля и приступать к монтажным работам, а важную информацию для электрика сохранить в любом удобном виде.

Заказать чертеж


Поделитесь с друзьями!

Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелей — ОРБИТА-СОЮЗ

Выбор сечения кабелей и проводов является обязательным и очень важным пунктом при монтаже и проектировании схемы любой электрической установки.
Для правильного выбора сечения силового провода необходимо учитывать величину максимально потребляемого нагрузкой тока.

В общем виде порядок выбора сечения силовой линии питания можно определить следующим образом:

При монтаже капитальных строений для прокладки внутренних силовых сетей допускается использование только кабелей с медными жилами (ПУЭ п. 7.1.34).

Питание электроприемников от сети 380/220 В должно выполняться с системой заземления TN-S или TN-C-S (ПУЭ п. 7.1.13), поэтому все кабели питающие однофазные потребители должны содержать три проводника:
          — фазный проводник
          — нулевой рабочий проводник
          — защитный (заземляющий проводник)

Кабели, питающие трехфазные потребители должны содержать пять проводников:
          — фазные проводники (три штуки)
          — нулевой рабочий проводник
          — защитный (заземляющий проводник)

Исключением являются кабели, питающие трехфазные потребители без вывода для нулевого рабочего проводника (например асинхронный двигатель с к. з. ротором). В таких кабелях нулевой рабочий проводник может отсутствовать.

Из всего многообразия кабельной продукции, представленной на современном рынке, жестким требованиям электро и пожаробезопасности соответствуют только два типа кабелей: ВВГ и NYM.

Внутренние силовые сети должны быть выполнены кабелем не распространяющим горение, то есть с индексом «НГ» (СП–110–2003 п. 14.5). Кроме того, электропроводки в полостях над подвесными потолками и в пустотах перегородок, должны быть с пониженным дымовыделением, на что указывает индекс «LS».

Общая мощность нагрузки групповой линии определяется как сумма мощностей всех потребителей данной группы. То есть для расчета мощности групповой линии освещения или групповой розеточной линии необходимо просто сложить все мощности потребителей данной группы.

Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220.

1. Для определения сечения вводного силового кабеля необ

Рассчитать сечение кабеля | Кабельный завод Энергопром

Используя эти таблицы, вы можете легко произвести расчет сечения кабелей и проводов для мощности.

9 0012
открытое покрытие
S Проводник: медь Жила: алюминий
мм2 Ток Мощность, кВт Ток Мощность, кВт
A 220 В 380 В A 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 9 0011 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
5 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

900 9 0014 2
Уложен в трубу
S Проводник: медь Жила: алюминий
мм2 Ток Мощность, кВт Ток Мощность, кВт
A 220 В 380 В A 220 В 380 В
0,5





0,75




1 14 3 5,3


1,5 15 3,3 5, 7


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

Расчет рейтингов повреждения кабеля

При выборе кабеля важно учитывать характеристики кабеля в условиях неисправности.Важно провести расчеты, чтобы убедиться, что любой кабель способен выдержать воздействие любого потенциального повреждения или короткого замыкания. В этой заметке рассматривается, как это сделать.

Основная проблема с кабелями, находящимися в неисправном состоянии, — это выделяемое тепло и любое возможное отрицательное воздействие, которое оно может оказать на изоляцию кабеля.

Расчет номинального значения неисправности основан на том принципе, что защитное устройство изолирует неисправность в течение определенного времени, так что допустимое повышение температуры внутри кабеля не будет превышено.

Адиабатическое уравнение

При расчете рейтингов неисправностей кабеля обычно предполагается, что продолжительность настолько мала, что кабель не рассеивает тепло в окружающую среду. Принятие этого подхода упрощает расчет и дает возможность ошибиться.

Обычно используемым уравнением является так называемое уравнение адиабаты. Для заданного повреждения I , которое длится t , минимально необходимая площадь поперечного сечения кабеля определяется по формуле:

A = I2tk

A — номинальное поперечное сечение, мм 2

I — ток короткого замыкания, А

t — длительность тока короткого замыкания, с

k — коэффициент, зависящий от типа кабеля (см. Ниже)

В качестве альтернативы, с учетом поперечного сечения кабеля и ток короткого замыкания, максимальное время, допустимое для защитного устройства, можно найти из:

t = k2A2I2

Коэффициент k зависит от изоляции кабеля, допустимого повышения температуры в условиях повреждения, удельного сопротивления проводника и теплоемкости. .Типичные значения k :

42

9rmoset 905 )
Значение k
Температура Материал проводника
Начальная ° C] Конечная Конечная Медь Алюминий Сталь
Термопласт 70 ° C (ПВХ)

70

160/140

115/103

76/78

Термопласт 90 ° C (ПВХ)

90

160/140

100/86

66/57

36/31

Термореактивная, 90 ° C (XLPE, EDR)

90

250

143

143

9000 52

Термореактивная, 60 ° C (резина)

60

200

141

93

51 85

85

220

134

89

48

Термореактивная, 185 ° C (силиконовый каучук)

180

350

132

2

03

* где два значения; меньшее значение применяется к проводнику CSA> 300 мм 2
* эти значения подходят для продолжительности до 5 секунд, источник: BS 7671, IEC 60364-5-54

Совет: для лучшего понимания изоляции кабеля и о том, как он классифицируется, см. нашу заметку о свойствах изоляции кабеля.

Пример

Рассмотрим максимальный ток короткого замыкания 13,6 кА, и защитное устройство сработает за 2,6 с. Минимальная безопасная площадь поперечного сечения медного термореактивного кабеля 90 ° C ( k = 143) составляет:

S = 136002 × 2,6143 = 154 мм2

Любой выбранный кабель большего размера выдержит отказ.

Вывод — адиабатическое уравнение и k

Термин адиабатический применяется к процессу, в котором отсутствует теплопередача.Что касается повреждений кабеля, мы предполагаем, что все тепло, генерируемое во время повреждения, содержится внутри кабеля (а не передается от него). Очевидно, что это не совсем так, но это безопасно.

Из физики теплота Q , необходимая для подъема материала ΔT , определяется по формуле:

Q = cmΔT

Q — добавленное тепло, Дж

c — удельная теплоемкость материала , Jg -1 .K -1

м — масса материала, г

ΔT — повышение температуры, К

Энергия в кабеле во время повреждения определяется по формуле:

Q = I2Rt

R — сопротивление кабеля, Ом

Из физических свойств кабеля мы можем рассчитать м и R как:

м = ρcAl и R = ρrlA

ρ c — плотность материала в г.мм -3

ρ r — удельное сопротивление жилы, Ом.мм

l — длина кабеля, мм

Комбинируя и подставляя получаем:

I2Rt = смΔT

I2tρrlA = cρcAlΔT

и перестановка для A дает:

S = I2tk, позволяя k = cρcΔTρr

Примечание: ΔT — это максимально допустимое повышение температуры для кабеля:

ΔT =

ΔT

θ f — конечная (максимальная) температура изоляции кабеля, ° C

θ i — начальная (рабочая) температура изоляции кабеля, ° C

Единицы: выражены в граммах (граммы) и 2 мм, в отличие от кг и м.Это широко используется разработчиками кабелей. При необходимости уравнения могут быть легко переделаны в килограммах и миллиметрах.

Получение значений k

Константу k можно вычислить с помощью приведенного выше уравнения.

Более распространенным подходом является использование табличных значений для k , например, из BS 7671 [1] .

IEC 60364-5-54 [2] также позволяет более прямой расчет k , используя:

k = Qc (β + 20) ρ20ln (β + θfβ + θi)

Q c — объемная теплоемкость проводника при 20 ° С, Дж.K -1 . Мм -3

β — величина, обратная температурному коэффициенту удельного сопротивления при 0 ° C, ° C

ρ 20 — удельное сопротивление проводника при 20 ° C, Ом.мм

θ i — начальная температура проводника, ° C

θ f — конечная температура проводника, ° C

β c [J.K -1 . Мм -3 ] ρ 20 [Ом.мм]
Медь 234,5 3,45 x 10 -3
17,241 x 10 6
Алюминий 228 2,5 x 10 -3 28,267 x 10 -6
Сталь 202 3.8 x 10 -3 138 x 10 -6


Подставив приведенные выше значения и немного изменив уравнение IEC, получаем:

k = 226ln (1 + θf − θi234,5 + θi) — медные проводники

k = 148ln (1 + θf − θi228 + θi) — алюминиевые проводники

k = 78ln (1 + θf − θi202 + θi) — стальные

Неадиабатические эффекты

As Как уже упоминалось, адиабатическое уравнение предполагает, что во время короткого замыкания от кабеля не отводится тепло.Принимая во внимание надежность расчетов, в некоторых ситуациях, особенно при более длительной продолжительности замыкания, существует вероятность того, что можно обойтись меньшим поперечным сечением. В этих случаях можно произвести более точный расчет.

Учет неадиабатических эффектов сложнее. Если нет какого-либо драйвера, использовать адиабатические уравнения просто проще. Доступно программное обеспечение для учета неадиабатических эффектов, однако с этим связаны затраты, время и сложность.

МЭК также публикует стандарт, который имеет дело с неадиабатическими уравнениями:

  • IEC 60949 «Расчет термически допустимого тока короткого замыкания с учетом неадиабатических эффектов нагрева».

Метод, принятый в МЭК 60949, заключается в использовании адиабатического уравнения и применении коэффициента для учета неадиабатических эффектов:

I = εIAD

I — допустимый ток короткого замыкания, А (или кА)

I AD — адиабатический расчетный допустимый ток короткого замыкания, А (или кА)

ε — коэффициент, учитывающий отвод тепла от кабеля

Основная часть стандарта IEC 60949 касается расчет ε .

Другие проблемы с повреждениями кабеля

Помимо прямого нагрева от токов короткого замыкания, другие соображения включают:

  • Электромеханическое напряжение и уровни повреждения, достаточно большие, чтобы вызвать отказ кабеля. условия

Хотя в большинстве случаев отсутствие нагрева не является серьезным, могут возникнуть ситуации, когда они могут представлять опасность для кабеля или оборудования / персонала в непосредственной близости.

Ссылки

  • [1]. BS 7671 — Требования к электроустановкам . 17-е изд. Соединенное Королевство: IEE; 2008.
  • [2] IEC 60364-5-54 Электроустановки низкого напряжения — Часть 5-54: Выбор и монтаж электрооборудования — Устройства заземления и защитные проводники . 3-е изд. IEC; 2011.

Расчет сечения кабеля. Таблица расчета кабелей — Электроника

Для долгой и надежной кабельной связи его необходимо правильно подобрать и рассчитать.Электрики при установке электропроводки в большинстве своем выбирают сечение проводов, исходя в основном из опыта. Иногда это приводит к ошибкам. Расчет сечения кабеля необходим, прежде всего, с точки зрения электробезопасности. Будет неправильно, если диаметр жилы будет меньше или больше необходимого.

Заниженное сечение кабеля

Этот случай наиболее опасен, поскольку от большой плотности тока провода перегреваются, изоляция плавится и происходит короткое замыкание.В то же время электрическое оборудование может выйти из строя, может возникнуть пожар, и рабочие могут получить стресс. Если установить на кабель автоматический выключатель, он будет срабатывать слишком часто, что создаст определенный дискомфорт.

Сечение кабеля больше требуемого

Здесь главный фактор — экономический. Чем больше сечение провода, тем он дороже. Если сделать разводку всей квартиры с большим запасом, это обойдется в большую сумму. Иногда целесообразно сделать основной ввод большего участка, если ожидается дальнейшее увеличение нагрузки на домашнюю сеть.

Если для кабеля установлен соответствующий автоматический выключатель, следующие линии будут перегружены, если их автоматический выключатель не сработает ни на одной из них.

Как рассчитать сечение кабеля?

Перед установкой желательно рассчитать сечение кабеля для нагрузки. Каждый проводник имеет определенную мощность, которая не должна быть меньше, чем у подключенных электроприборов.

Расчет мощности

Самый простой способ — рассчитать общую нагрузку на подводящий провод.Расчет сечения кабеля под нагрузку сводится к определению полной мощности потребителей. У каждого из них своя стоимость, указанная на футляре или в паспорте. Затем общая мощность умножается на коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все устройства нельзя включить одновременно. Для окончательного определения необходимого размера используется таблица расчета сечения кабеля.

Расчет тока сечения кабеля

Более точный метод — расчет для текущей нагрузки.Расчет сечения кабеля производится путем определения тока, проходящего по нему. Для однофазной сети применяется формула:

I вычислено = P / (Unom φ cosφ),

Посмотрим, как рассчитывается мощность — Электроника

Прежде чем приступить к проектированию электрики в своем доме, необходимо составить расчетную схему с указанием всех предполагаемых нагрузок в помещении и длины отдельных участков кабеля. Для составления такой схемы необходимо будет рассчитать ток «по мощности».Грамотно составленная электросистема дома позволит вам подобрать кабели необходимых сечений, что обезопасит вашу электропроводку от перегрева и, соответственно, от возможности возгорания. Посмотрим, что такое расчет тока «в силе».

Правильность выбора коммутационных аппаратов, а также сечения кабеля во многом зависит от различных значений параметров электрических сетей. Самый главный из них — электрический ток.И на этапе проектирования эти значения можно определить только математическим расчетным методом. Очень важно рассчитать ток «в силе» в трехфазных сетях, где нагрузка должна быть равномерно распределена между фазами во избежание искажений. Однако в городских жилых сетях эти расчеты необходимо проводить при проектировании не только щита, но и жилых помещений.

Расчет тока «по мощности» выполняется при известных значениях мощности электроприборов, характера нагрузок и напряжения сети.Для однофазной сети используйте следующую формулу: I = P / (U × cosφ), где:

  • U — значение фактического сетевого напряжения, измеренное в вольтах;
  • cosφ — соответствующий коэффициент мощности.

В зависимости от характера нагрузки выбирается коэффициент мощности. Значит, для активных нагрузок (ТЭНы, лампы накаливания) он будет примерно равен единице. Однако, если учесть, что реактивная составляющая всегда присутствует в активной нагрузке, принято использовать значение cosφ равное 0.95 для расчетов. При расчете нагрузки, характеризующейся большой реактивной мощностью (осветительные индукторы, электродвигатели, индукционные печи, сварочные трансформаторы и др.), Среднее значение cosφ равно 0,8.

Для трехфазной сети формула мощности тока будет следующей: I = P / (1,73 × U × cosφ).

Для трехфазных сетей значения коэффициента мощности для активной и реактивной нагрузок полностью идентичны однофазным сетям.

Таким образом, используя приведенные выше формулы, необходимо рассчитать все значения электрического тока от мощности нагрузки, которая будет использоваться в конкретной области.

Следующим этапом наших расчетов будет выбор сечения кабеля. Хотя в технической литературе часто встречается такое понятие, как «расчет мощности кабеля», на самом деле это не примерная таблица нагрузок

по сечению 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 увеличивается.

Как правило, он рассчитывается в зависимости от количества потребителей, от которого сначала определяется общая мощность, потребляемая квартирой, а затем результат умножается на 0,75. В ПУЭ применяется таблица нагрузок по сечению кабеля. Он может легко определить диаметр жил, который зависит от материала и проходящего тока. Как правило, используются медные жилы.

Сечение жилы кабеля должно совпадать с точно рассчитанным — в сторону увеличения типоразмеров.Наиболее опасно, когда это занижено. Тогда проводник постоянно перегревается, и изоляция быстро выходит из строя. А если установить соответствующий автоматический выключатель, то это будет происходить часто.

Если поперечное сечение провода слишком велико, это будет стоить дорого. Хотя определенный инвентарь необходим, так как в будущем, как правило, необходимо подключать новое оборудование. Рекомендуется применять коэффициент безопасности около 1,5.

Расчет общей мощности

Общая мощность, потребляемая квартирой, приходится на основной ввод, который попадает в распределительный щит, а после его разветвления на линию:

  • освещение;
  • группы розеток;
  • отдельных мощных электроприбора.

Следовательно, наибольшее сечение силового кабеля — у входа. На исходящих линиях он уменьшается в зависимости от нагрузки. В первую очередь определяется суммарная мощность всех нагрузок. Это несложно, так как это указано на корпусах всей бытовой техники и в паспортах к ним.

Вся мощность добавлена. Аналогичным образом производятся расчеты для каждого контура. Специалисты предлагают умножить сумму на понижающий коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все устройства не подключены к сети одновременно.Другие предлагают выбрать секцию большего размера. Это создает резерв для последующего ввода в эксплуатацию дополнительных электроприборов, которые можно будет приобрести в будущем. Следует отметить, что этот вариант расчета кабеля более надежен.

Как определить сечение провода?

Во всех расчетах отображается сечение кабеля. По его диаметру легче определить, используются ли следующие формулы:

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

Где π = 3,14.

В многожильном проводе сначала нужно рассчитать количество проводов (N). Затем измеряется диаметр (D) одного из них, после чего определяется площадь поперечного сечения:

S = N × D² / 1,27.

Многожильные провода используются там, где требуется гибкость. Для стационарной прокладки используются более дешевые неразъемные жилы.

Как выбрать кабель по мощности?

Для подбора проводки применяется таблица нагрузок по сечению кабеля:

  • При разомкнутой линии 220 В и суммарной мощности 4 кВт медный провод 1.Принимается сечение 5 мм². Такой размер обычно используется для проводки освещения.
  • При мощности 6 кВт требуются жилы большего сечения 2,5 мм². Провод используется для розеток, к которым подключена бытовая техника.
  • Для мощности 10 кВт требуется проводка сечением 6 мм². Обычно он предназначен для кухни, где подключается электрическая плита. Подход к такой нагрузке производится отдельной строкой.

Какие кабели лучше?

Электрики известной немецкой кабельной марки NUM для офисных и жилых помещений.В России выпускаются кабели более низких по характеристикам марок, хотя могут иметь одно и то же название. Их можно отличить по затеканию соединения в пространство между прожилками или по его отсутствию.

Проволока бывает монолитная и многопроволочная. Каждая жила, как и вся скрутка снаружи, изолирована ПВХ, а наполнитель между ними сделан негорючим:

  • Итак, кабель NUM применяется внутри помещений, потому что изоляция на улице разрушается под воздействием солнечных лучей. лучи.
  • А в качестве внутренней и внешней электропроводки широко применяется кабель марки BBG. Достаточно дешево и надежно. Для прокладки в земле использовать не рекомендуется.
  • Проволока марки ВВГ изготавливается плоская и круглая. Между стержнями заполнитель не наносится.
  • Кабель ВВГнг-П-LS изготавливается с внешней оболочкой, не поддерживающей горение. Жилы делают круглыми до сечения 16 мм², а сверх — секторными.
  • Марки кабелей ПВС и ШВВП изготавливаются многопроволочными и используются в основном для подключения бытовой техники.Часто бывает

Как выбрать сечение кабеля для разводки?

Качественная и правильно подобранная электропроводка всегда поможет защитить любое помещение от неприятных «сюрпризов», связанных с токами короткого замыкания, пробоями изоляции, прогоранием электропроводки, возгоранием бытовой техники и прочего. Избежать таких неприятных ситуаций и происшествий вполне возможно. Для этого необходимо изначально обратить пристальное внимание на сечение кабеля.

Большинство людей, решивших сделать электромонтаж самостоятельно и без помощи специалистов, не до конца понимают важность процедуры, в ходе которой будет выбираться сечение кабеля.Даже использование самих новых и современных технологий не может избавить от вышеперечисленных проблем, если текущее сечение кабеля выбрано неправильно.

При выборе секции необходимо учитывать все факторы: величину и продолжительность нагрузки, номинальный ток, который будет проходить по кабелю, максимальное и минимальное напряжение, мощность нагрузки. Необходимо проверить проводник на устойчивость к высоким температурам (как окружающей среды, так и к перегреву из-за короткого замыкания), механическую прочность и устойчивость к возможным внешним повреждениям.Несомненно, сечение кабеля зависит не только от перечисленных выше свойств и параметров. Необходимо учитывать индивидуальные различия в электропроводке и даже влияние внешней среды и ее факторов на проводник.

Самый главный показатель при выборе сечения — надежность кабеля, его качество. Здесь самым оптимальным вариантом можно назвать медный. Он гораздо более устойчив к перечисленным выше негативным воздействиям, чем алюминиевый кабель.Медный проводник будет более эффективным и гораздо менее подвержен окислению и деформации. Таким образом, площадь поперечного сечения медного кабеля будет меньше, чем у алюминиевого кабеля, если остальные характеристики идентичны. А чисто визуально медный проводник будет смотреться лучше.

Выбирая сечение кабеля по мощности, необходимо учитывать суммарную мощность всех возможных устройств. Это очень важно. Естественно, сечение кабеля удобнее подбирать с запасом.Также примите во внимание его длину и возможность потери напряжения.

Термин «поперечное сечение кабеля» относится к его поперечному сечению. В электротехнике она определяется несколькими конструктивными параметрами: соблюдением условий нагрева, условиями механической прочности, расчетной экономической плотностью тока.

Вообще говоря, правильный расчет должен предполагать наличие формул. Однако вы можете использовать специально разработанные таблицы с основными параметрами для выбора сечения кабеля: мощность, силу тока, а иногда и напряжение в сети.Такие таблицы можно найти в руководствах по электромонтажу оборудования. Уже есть расчетные данные для кабелей разного сечения, из разных материалов, с учетом большинства возможных факторов.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.