Сечение провода от мощности: Сечение кабеля: как правильно рассчитать и выбрать по мощности?

Содержание

Выбор сечения провода, кабеля (медного, алюминиевого) по мощности. Расчет сечения исходя из диаметра (видео)

 Использование полезной работы электрического тока, уже является чем-то обыденным, незаменимым и само собой разумеющимся. Действительно, с тех пор, когда были получены первые токи от первой батарейки, великим ученым Алессандро Вольтом, в далеком 1800 году, прошло всего-то два столетия. Однако теперь сеть проводов, электрических соединений буквально пронизывает все и вся на поверхности земли и в наших домах. Если всю эту сеть нескончаемых проводов представить себе со стороны, то это будет подобно нервной или кровеносной системе в нашем организме. Роль всех этих проводов для современного общества, пожалуй, не менее значима, чем функция одной из вышеупомянутых систем живого организма. Что же, раз это так важно и серьезно, то при выборе проводов и кабелей, для создания нашей собственной коммуникативной электрической сети стоит подходить с особым вниманием и придирчивостью. Дабы она работала стабильно, без сбоев и отказов. Что же в себя включает данный выбор проводов и кабелей? Во-первых, это определиться с применяемым для проводки материалом, будь то медь или алюминий. Во-вторых, определиться с количеством жил в проводнике, 2 или 3. В-третьих, необходимо подобрать сечения жил исходя из тока, которые будет проходить по проводам, то есть исходя из мощности нагрузки. В-четвертых, выбрать провод исходя из расчетного значения, ближайшее большее сечение по типоряду относительного расчетного. О мелочах и того можно говорить намного больше сказанного, поэтому пока остановимся на этом, и попытаемся все же раскрыть тему нашей статьи о расчете и выборе провода или кабеля исходя из мощности нагрузки.

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Не смотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.


 Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

 

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию. Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Какой провод, кабель выбрать для прокладки проводки (моножилу или многожильный)

 При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой. Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу. Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди. В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше. Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Выбираем провод (кабель) из меди или алюминия (документ ПЭУ)

 В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот. Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться. Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…». (До 2001 г. по имеющемуся заделу строительства допускается использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами) Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться.

Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал. Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.
 Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Сколько примерно потребляют бытовые приборы, и как это отразиться на выборе, расчете сечения кабеля

Итак, мы уже определились с маркировкой кабеля, что это должна быть моножила, также с тем, что это должна быть медь, да и про подводимую мощность кабеля мы тоже «заикнулись» не просто так. Ведь именно исходя из показателя проводимой  мощности, будет рассчитываться провод, кабель на его применяемое сечение. Здесь все логично, прежде чем что-то рассчитать, надо исходить из начальных условий задачи.

Этому нас научили еще в школе, исходные данные определяют основные пути решения. Что же, тоже самое можно сказать про расчет сечения медного провода, для расчета его сечения необходимо знать с какими токами или мощностями он будет работать. А для того чтобы нам знать токи и мощности, мы сразу должны знать, что именно будет подключено в нашей квартире, где лампочка, а где телевизор. Где компьютер, а куда мы включим зарядное устройство для телефона. Нет, конечно, со временем исходя из жизненных обстоятельств, что-то может поменяться, но нет кардинально, то есть примерная суммарная потребляемая мощность для всех наших помещений останется прежняя. Лучше всего сделать так, нарисовать план квартиры и там расставить и развешать все электроприборы, которые вам встретятся и которые запланированы. Скажем так.

Здесь неплохо было сориентироваться, сколько какой прибор потребляет. Именно для этого мы и приведем для вас таблицу ниже.

Подытожим данный абзац, мы должны представлять какие токи, мощности подводимые проводами и кабелями, должны быть обеспечены, для того, чтобы рассчитать необходимое нам сечение и выбрать подходящее. Об этом как раз далее.

Как рассчитать диаметр (сечение) провода (кабеля) исходя из силы тока, потребляемой мощности (медный и алюминиевый)

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

 Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда. Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.
 Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток это направленное движение частиц. Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока. Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.
 Не смотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
 Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке

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

 Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных. Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
 А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Как рассчитать зависимость диаметра токопроводящей жилы (провода, кабеля) от его сечения (площади)

Этот абзац больше относится к курсу школы по геометрии алгебре, когда необходимо найти площадь круга исходя из его диаметра. Именно такая задача стоит перед тем, кто хочет перевести диаметр в сечение. Делается это очень просто.

Сечение равно по формуле — S=0,7853*D2, где D и есть диаметр окружности, а S это площадь. Также справедливо будет утверждение S=ПИ*R, где R — радиус

Общепринятые сечения медных проводов для проводки в квартире по сечению

 Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства. Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.

 Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества коммуникаций в доме (квартире) (типовые схемы проводки)

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, приброшенный во все комнаты, от которого идут отводы. Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Подводя итог о выборе сечения провода (кабеля) в зависимости от силы тока (мощности)

 Если вы прочитали всю нашу статью, и все наши выкладки, то наверняка уже осознали насколько сложно и одновременно просто выбрать алюминиевый или медный провод, по сечению исходя из токовой нагрузки и мощности. Да, расчет сечения потребует знания множества формул, поправок на материал и температуру, при этом если воспользоваться справочными таблицами, которые мы и привели, то все просто и понятно.
 Что же, кроме выбора сечения провода необходимо будет правильно соединить между собой провода, использовать соответствующие автоматы, УЗО, розетки и выключатели. Не забывать про особенности схемы подключения проводки в квартире. Все это скажется на выборе сечения провода в вашем конкретном случае. И только в этом случае, когда вы учтете все факторы, воспользуетесь справочными материалами, правильно смонтируете все элементы, можно будет говорить о том, что все сделано как надо!

Видео о подборе сечения проводник в зависимости от тока (А)

Основные принципы по выбоу сечения, исходя из тока питания еще раз рассмотрены в этом видео.

Сечение кабеля (провода) по току и мощности таблица

При прокладке электропроводки в частном доме или квартире важно правильно подобрать сечение используемых проводов (кабелей). Если взять слишком толстый кабель (большого сечения) — это «влетит вам в копеечку», так как его цена сильно зависит от диаметра токопроводящих жил. Применение же тонкого кабеля, приводит к его перегрузке и, при несрабатывании защиты, перегреву, оплавлению изоляции, короткому замыканию и пожару. Правильным будет выбор сечения провода в зависимости от тока, что отражено в приведенных ниже таблицах.

Сечение кабеля

Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

Величины сечения во всех странах стандартизированы, причем стандарты бывшего СНГ и Европы в этой части полностью совпадают. В нашей стране документом, которым регулируется этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или кратко — ПУЭ.

Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм², а на освещение — 1,0-1,5мм².

Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0 мм². Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.

Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1 мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0 мм².

Ниже дана сокращенная таблица выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовых нагрузок. Там же для Вашего удобства приведена суммарная мощность электрооборудования при 1-фазном (220В) и 3-фазном (380В) потреблении.

При прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на одну жилу (или фазу).

Таблица нагрузок по сечению кабеля:

Сечение кабеля, мм²Проложенные открытоПроложенные в трубе
медьалюминиймедьалюминий
ток, Амощность, кВтток, Амощность, кВтток, Амощность, кВтток, Амощность, кВт
220В380В220В380В220В380В220В380В
0.5112.4
0.75153.3
1173.76.41435.3
1.52358.7153.35.7
2.5306.611245.29.1214.67.9163.56
44191532712275.910214.67.9
6501119398.514347.412265.79.8
10801730601322501119388.314
161002238751628801730551220
25140305310523391002238651424
35170376413028491352951751628

Для самостоятельного расчета необходимого сечение кабеля, например, для ввода в дом, можно воспользоваться кабельным калькулятором или выбрать необходимое сечение по таблице.

Настоящая таблица касается кабелей и проводов в резиновой и пластмассовой изоляции. Это такие широко распространенные марки как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. На кабели в бумажной изоляции есть своя таблица, на не изолированные провода и шины — своя.

При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т.п.

    Кроме того, величины из таблиц о допустимых токовых нагрузках должны быть откорректированы следующими снижающими коэффициентами:
  • поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;
  • поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
  • поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;
  • поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.

Расчет сечения провода

Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть, каждый человек, не имея под рукой интернет, где в свободном доступе ПУЭ с таблицами имеется, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

Если рассмотреть сечение кабеля, то это круг с определенным диаметром.
Существует формула площади круга: S= 3,14*D²/4, где 3,14 – это Архимедово число, «D» — диаметр измеренной жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

Если провод состоит из нескольких жил, то замеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как вычислить сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тоненьких проводков?

Процесс немного усложняется, но не сильно. Для этого придется подсчитать количество проводков в одной жиле, измерить диаметр одного проводка, вычислить его площадь по описанной формуле и умножить данный показатель на количество проводков. Это и будет сечение одной жилы. Теперь необходимо это значение умножить на количество жил.

Если нет желания считать проводки и измерять их размеры, надо просто замерить диаметр одной жилы, состоящий из нескольких проводов. Снимать размеры надо аккуратно, чтобы не смять жилу. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, потому что между проводками остается пространство.

Соотношение тока и сечения

Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу. Чем больше ее диаметр, тем больше воды через нее будет проходить. То же самое и с проводами.

Чем больше их площадь, тем большей силы ток, через них пройдет, тем большую нагрузку такой провод выдерживает. При этом кабель не будет перегреваться, что является самым важным требованием правил пожарной безопасности.

Поэтому связка сечение – ток является основным критерием, который используется в подборе электрических проводов в разводке. Поэтому вам необходимо сначала разобраться, сколько бытовых приборов и какой общей мощности будет подключены к каждому шлейфу.

Сечение жилы провода, мм2Медные жилыАлюминиевые жилы
Ток, АМощность, ВтТок, АМощность, Вт
0.561300
0.75102200
1143100
1.5153300102200
2194200143100
2.5214600163500
4275900214600
6347500265700
105011000388400
1680176005512100
25100220006514300

К примеру, на кухне обязательно устанавливается холодильник, микроволновка, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть, все эти прибору могут в один момент быть включены одновременно. Поэтому в расчетах и используется суммарная мощность помещения.

Узнать потребляемую мощность каждого прибора можно из паспорта изделия или на бирке.

    Для примера обозначим некоторые из них:
  1. Чайник – 1-2 кВт.
  2. Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
  3. Кофемолка и кофеварка – 0,5-1,5 кВт.
  4. Холодильник 0,8 кВт.

Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, можно подобрать ее сечение из таблицы. Не будем рассматривать все показатели данной таблицы, покажем те, которые преобладают в быту.

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Несмотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.

Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию.

Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Выбор кабеля

Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые им не уступят. Но тут есть один нюанс, который связан с правильно проведенном соединении участков в распределительной коробке. Как показывает практика, места соединений часто выходят из строя из-за окисления алюминиевого провода.

Еще один вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость тока, поэтому именно его рекомендуют к применению в бытовой электрической разводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его сгибать в одном месте по несколько раз без ущерба качеству.

Одножильный или многожильный

При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой.

Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба, которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу.

Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди.

В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше.

Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Медь или алюминий

В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот.

Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться.

Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…».

Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал.

Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5 мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.

Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Зачем производится расчет

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.

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 нужно знать

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.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.

Таблица потребляемой мощности/силы тока бытовыми электроприборами


ЭлектроприборПотребляемая мощность, ВтСила тока, А
Стиральная машина2000 – 25009,0 – 11,4
Джакузи2000 – 25009,0 – 11,4
Электроподогрев пола800 – 14003,6 – 6,4
Стационарная электрическая плита4500 – 850020,5 – 38,6
СВЧ печь900 – 13004,1 – 5,9
Посудомоечная машина2000 – 25009,0 – 11,4
Морозильники, холодильники140 – 3000,6 – 1,4
Мясорубка с электроприводом1100 – 12005,0 – 5,5
Электрочайник1850 – 20008,4 – 9,0
Электрическая кофеварка630 – 12003,0 – 5,5
Соковыжималка240 – 3601,1 – 1,6
Тостер640 – 11002,9 – 5,0
Миксер250 – 4001,1 – 1,8
Фен400 – 16001,8 – 7,3
Утюг900 –17004,1 – 7,7
Пылесос680 – 14003,1 – 6,4
Вентилятор250 – 4001,0 – 1,8
Телевизор125 – 1800,6 – 0,8
Радиоаппаратура70 – 1000,3 – 0,5
Приборы освещения20 – 1000,1 – 0,4

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:

расчет силы тока для однофазной сети

где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В;
КИ= 0.75 — коэффициент одновременности;
cos для бытовых электроприборов- для бытовых электроприборов.
2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

расчет силы тока для трехфазной сети

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.

Какой провод лучше использовать

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:
  • она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;
  • меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
  • проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Стоимость их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода по стоимости дороже все же они являются более распространенными и популярными в использовании чем алюминиевые.

Расчет сечения медных проводов и кабелей

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

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

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

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

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

Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.

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

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

Сечение кабеля по мощности (таблица)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Общепринятые сечения для проводки в квартире

Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства.

Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.

Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества потребителей

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, проброшенный во все комнаты, от которого идут отводы.

Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

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

Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую сторону допустимы).

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

U = ((p l) / S) I

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

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

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

Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

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

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

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

Что необходимо для расчёта по нагрузке

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

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

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

Для однофазной сети напряжением 220 В:

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

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

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

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

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

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

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

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

Расчёт для помещений

Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться.

Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто.

Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток.

Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора!

    Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:
  1. ППВ — медный плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
  2. АППВ — алюминиевый плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
  3. ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой проводки;
  4. ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, гибкий, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
  5. ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
  6. ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлорид) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы расположены в одной плоскости).

Сечение провода по мощности., калькулятор онлайн, конвертер

S=0,8D.

Небольшая поправка — является округленным коэффициентом. Точная расчетная формула:

В электропроводке и электромонтаже в 90 % случаях применяется медный провод. Медный провод по сравнению с алюминиевым проводом, имеет ряд преимуществ. Он более удобен в монтаже, при такой же силе токе имеет меньшую толщину, более долговечен. Но чем больше диаметр (площадь сечения), тем выше цена медного провода. Поэтому, несмотря на все преимущества, если сила тока превышает значение 50 Ампер, чаще всего используют алюминиевый провод. В конкретном случае используется провод, имеющий алюминиевую жилу 10 мм и более.

В квадратных миллиметрах измеряют площадь сечения проводов. Наиболее чаще всего на практике (в бытовой электрике), встречаются такие площади сечения: 0,75; 1,5; 2,5; 4 мм .

Существует иная система измерения площади сечения (толщины провода) — система AWG, которая используется, в основном в США. Ниже приведена таблица сечений проводов по системе AWG, а так же перевод из AWG в мм .

Выделяют, три основные принципа, при выборе сечения провода.

1.    Для прохождения электрического тока, площадь сечения провода (толщина провода), должна быть достаточной. Понятие достаточно означает, что когда проходит максимально возможный, в данном случае, электрический ток, нагрев провода будет допустимый (не более 600С).

2.    Достаточное сечение провода, что бы падение напряжения не превышало допустимого значения. В основном это относится к длинным кабельным линиям (десятки, сотни метров) и токам большой величины.

3.    Поперечное сечение провода, а также его защитная изоляция, должна обеспечивать механическую прочность и надежность.

Для питания, например люстры, используют в основном лампочки с суммарной потребляемой мощностью 100 Вт (ток чуть более 0,5 А).

Выбирая толщину провода, необходимо ориентироваться на максимальную рабочую температуру. Если температура будет превышена, провод и изоляция на нем будут плавиться и соответственно это приведет к разрушению самого провода. Максимальный рабочий ток для провода с определенным сечением ограничивается только максимально его рабочей температурой. И временем, которое сможет проработать провод в таких условиях.

Далее приведена таблица сечения проводов, при помощи которой в зависимости от силы тока, можно подобрать площадь сечения медных проводов. Исходные данные – площадь сечения проводника.

Максимальный ток для разной толщины медных проводов. Таблица 1.

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А, для проводов, проложенных

открыто

в одной трубе

одного двух жильного

одного трех жильного

0,5

11

0,75

15

1

17

15

14

1,2

20

16

14,5

1,5

23

18

15

2

26

23

19

2,5

30

25

21

3

34

28

24

4

41

32

27

5

46

37

31

6

50

40

34

8

62

48

43

10

80

55

50

16

100

80

70

25

140

100

85

35

170

125

100

50

215

160

135

70

270

195

175

95

330

245

215

120

385

295

250

Выделены номиналы проводов, которые используются в электрике. «Один двужильный» — провод, имеющий два провода. Один Фаза, второй – Ноль – это считается однофазное питание нагрузки. «Один трехжильный» — используется при трехфазном питании нагрузки.

Таблица помогает определиться, при каких токах, а также в каких условиях эксплуатируется провод данного сечения.

Например, если на розетке написано «Мах 16А», то к одной розетке можно проложить провод сечением 1,5мм . Необходимо защитить розетку выключателем на ток не более чем 16А, лучше даже 13А, или 10 А. Эту тему раскрывает статья «Про замену и выбор защитного автомата».

Из данных таблицы видно, что одножильный провод – означает, что вблизи (на расстоянии менее 5 диаметров провода), не проходит более никаких проводов. Когда два провода рядом, как правило, в одной общей изоляции – провод двужильный. Здесь более тяжелый тепловой режим, поэтому меньше максимальный ток. Чем больше собрано в проводе или пучке проводов, тем меньше должен быть максимальный ток отдельно для каждого проводника, из-за возможности перегрева.

Однако, эта таблица не совсем удобна с практической стороны. Зачастую исходный параметр – это мощность потребителя электроэнергии, а не электрический ток. Следовательно, нужно выбирать провод.

Определяем ток, имея значение мощности. Для этого, мощность Р (Вт) делим на напряжение (В) – получаем ток (А):

Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки.

В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.

Селение медных жил проводов и проводов кв. мм.

Допустимый длительный срок нагрузки для проводов и проводов, А

Номинальный ток автомата защиты, А

Предельный ток автомата защиты, А

Максимальная мощность однофазной нагрузки при U=220 В, кВт

Характеристика примерной однофазной бытовой нагрузки

1,5

19

10

16

4,1

Группосвещения и сигнализации

2,5

27

16

20

5,9

Розеточные группы

4

38

25

32

8,3

Водонагреватели и кондиционеры

6

46

32

40

10,1

Электрические плиты и духовые шкафы

10

70

50

63

15,4

Вводные питающие линии

Три основных способа определения диаметра провода.

Способов есть несколько, но в основе каждого из них лежит определение диаметры жилы с последующими вычислениями окончательных результатов.

Способ первый. С помощью приборов. На сегодня есть ряд приборов, которые помогают измерить диаметр провода или жилы провода. Это микрометр и штангенциркуль, которые бывают как механическими, так и электронными (смотрите ниже).

Этот вариант в первую очередь подойдет для профессиональных электриков, которые постоянно занимаются монтажом электропроводки. Наиболее точные результаты можно получить с помощью штангенциркуля. Эта методика имеет преимущества в том, что возможно проводить измерения диаметра провода даже на участке работающей линии, например, в розетке.

После того, как вы измерили диаметр провода, необходимо провести подсчеты по следующей формуле:

Необходимо помнить, что число «Пи» составляет 3,14, соответственно, если мы разделим число «Пи» на 4, то сможем упростить формулу и свести вычисления к умножению 0,785 на диаметр в квадрате.

Способ второй. Используем линейку. Если вы решили не тратить деньги на прибор, что логично в данной ситуации, то можете использовать простой проверенный способ для измерения сечения провода или провода?. Вам понадобится простой карандаш, линейка и проволока. Зачищаете жилу от изоляции, плотно накручиваете ее на карандаш, и после этого линейкой измеряете общую длину намотки (как показано на рисунке).

Затем длину намотанной проволоки делите на количество жил. Полученное значение и будет диаметром сечения провода.

Но при этом необходимо учитывать следующее:

  • чем больше жил вы намотаете на карандаш, тем более точный будет результат, количество витков должно быть не меньше 15;
  • витки прижимайте плотно к друг другу, чтобы между ними не оставалось свободного пространства, это значительно уменьшит погрешность;
  • проведите замеры несколько раз (меняйте при этом сторону замера, направление линейки и др.). Несколько полученных результатов поможет вам опять же избежать большой погрешности.

Обратите внимание и на минусы данного способа измерения:

1. Измерить можно только сечение тонких проводов, так как толстый провод вам с трудом удастся намотать на карандаш.

2. Для начала вам нужно будет приобрести маленький кусочек изделия, прежде чем делать основную покупку.

Формула, о которой говорили выше, подходит для всех измерений.

Способ третий. Пользуемся таблицей. Чтобы не проводить расчеты по формуле, вы можете использовать специальную таблицу, в которой указан диаметр провода? (в миллиметрах) и сечение проводника (в миллиметрах квадратных). Готовые таблицы дадут вам более точные результаты и значительно сэкономят ваше время, которое вам не придется тратить на вычисления.

Людям, которые только знакомятся ближе с электричеством, обязательно нужно знать, как определить сечения кабеля по диаметру. Этот параметр можно считать одним из самых важных и поэтому информацией касательно него должен владеть каждый электрик. Но все же, начинающим электрикам или студентам немного сложно определить сечение кабеля по диаметру жилы и поэтому данный вопрос следует обсудить детальнее.

Нужно понимать то, что любой кабель состоит из некоторого количества жил, которые в сечении имеют форму круга. Именно от того, какую площадь будет иметь в сечении конкретный кабель и будут определяться параметры его проводимости. Чем толще кабель, тем больше электроэнергии он сможет проводить.

Открытый и закрытый способ прокладки проводов

Ток, проходящий по проводнику, заставляет его нагреваться, так как он имеет определенное сопротивление. Итак, чем больше ток, тем больше тепла на нем выделяется, при условиях одинакового сечения. При одном и том же токе потребления, тепла выделяется на проводниках меньшего диаметра больше, чем на проводниках, имеющих большую толщину.

В зависимости от условий прокладки, изменяется и количество тепла, выделяемое на проводнике. При открытой прокладке, когда провод активно охлаждается воздухом, можно отдать предпочтение тоньшему проводу, а когда провод прокладывается закрытым и охлаждение его сведено к минимуму, то лучше выбирать более толстые провода.

Подобную информацию так же можно найти в таблице. Принцип выбора такой же, но с учетом еще одного фактора.

И, наконец, самое главное. Дело в том, что в наше время производитель пытается экономить на всем, в том числе и на материале для проводов. Очень часто, заявленное сечение не отвечает действительности. Если продавец не ставит в известность покупателя, то лучше на месте провести измерение толщины провода, если это критично. Для этого достаточно взять с собой штангенциркуль и замерить толщину провода в миллиметрах, после чего посчитать его сечение по простой формуле 2*Pi*D или Pi*R в квадрате. Где Pi — это постоянное число равное 3,14, а D – это диаметр провода. В другой формуле – соответственно Pi=3,14, а R в квадрате – это радиус в квадрате. Радиус вычислить очень просто, достаточно диаметр поделить на 2.

Некоторые продавцы прямо указывают на несоответствие заявленного сечения и действительного. Если провод выбирается с большим запасом – то это совсем не существенно. Главная проблема состоит в том, что цена провода, по сравнению с его сечением, не занижается.

Что необходимо знать для правильного выбора провода?

Главный показатель, из которого производится расчёт необходимого сечения провода, это его допустимая токовая нагрузка. Токовая нагрузка – это та величина тока, которую он может проводить через себя в течение продолжительного времени.

При нахождении величины номинального тока, производится расчёт мощности всех электроприборов в доме. После того, как показатель мощности будет найден, производится расчёт силы тока по следующим формулам:

Электроприбор

Мощность, Вт

LCD телевизор

140

Холодильник

300

Бойлер

2000

Пылесос

650

Утюг

1700

Электрочайник

1200

Микроволновая печь

700

Стиральная машина

2500

Компьютер

500

Освещение

500

Всего

10190

Сечение провода по мощности для однофазной электросети 220 В:

где

  • P – мощность электрических приборов (суммарная), Вт;
  • U – напряжение тока в электросети, В;
  • КИ = 0.75 – коэффициент одновременности;
  • cos(φ)= 1 – переменная для бытовых электроприборов.

Сечение провода по мощности для трёхфазной электросети 380 В:

Допустимые токовые нагрузки на провод вычисляются согласно нормативному документу ГОСТ 31996—2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ».

Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях.

Наименование линий

Наименьшее сечение кабелей и проводов с медными жилами, кв. мм.

Линии групповых сетей

1,5

Линии от этажных до квартирных щитков и к расчетному счетчику

2,5

Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир

4

Рекомендуемое сечение силового кабеля в зависимости от потребляемой мощности:

Медь, U = 220 B, одна фаза, двухжильный кабель

Р, кВт

1

2

3

3,5

4

6

8

I, A

4,5

9,1

13,6

15,9

18,2

27,3

36,4

Сечение токопроводящей жилы, мм2

1

1

1,5

2,5

2,5

4

6

Макс. допустимая длина кабеля при указанном сечении, м*

34,6

17,3

17,3

24,7

21,6

23

27

Медь, U = 380 B, три фазы, трехжильный кабель

Р, кВт

6

12

15

18

21

24

27

35

I, A

9,1

18,2

22,8

27,3

31,9

36,5

41

53,2

Сечение токопроводящей жилы, мм2

1,5

2,5

4

4

6

6

10

10

Макс. допустимая длина кабеля при указанном сечении, м*

50,5

33,6

47,6

39,7

51

44,7

66,2

51

* величина сечения может корректироваться в зависимости от конкретных условий прокладки кабеля

Мощность (диаметр провода)

Важнейшим параметром при электромонтажных работах (в частности прокладке кабелей) является пропускная мощность. Максимальная мощность передаваемой по проводнику электроэнергии зависит от сечения этого самого проводника

Потому крайне важно знать общую мощность источников потребления энергии, которые будут подключены к проводу. Зачастую бытовой техники, и прочих приборов электротехнических изделий, указывают на этикетке и в прилагаемой документации максимальную и среднюю мощность потребления

Если, к примеру стиральная машина в процессе стирки стирки белья может потреблять электроэнергию в диапазоне от десятков Вт/ч при режиме полоскания до 2,7 кВт/ч при нагреве воды. То, это большая мощность и естественно, к ней должен подключаться провод с тем сечением, которого хватит для передачи электроэнергии максимальной мощности. В случае, когда к кабелю подключается два и более потребителя, то общая мощность определяется путем сложения предельных значений каждого из них. Средняя мощность всех электроприборов и осветительных устройств в квартире редко превышает 7500 Вт для однофазной сети. Соответственно, сечения кабелей в электропроводке необходимо подбирать под это значение.

К примеру, для значения общей мощности 7,5 кВт необходимо использовать медный кабель с сечением жилы 4 мм2, который способен пропустить около 8,3 кВт. Сечение проводника с алюминиевой жилой в таком случае должно быть не менее 6 мм2, пропускающее мощность тока от 7,9 кВт.

В некоторых особенных жилых постройках нередко применяется трехфазная система электроснабжения на 380 В. Но дело в том, что большая часть техники не рассчитана на такое электронапряжения. Напряжение в 220 В создается посредством их подсоединения в сеть через нулевой кабель с равномерном распределением токовой нагрузки на все фазы.

Расчет сечения кабеля по мощности

Основные показатели, определяющие сечение провода для электропроводки в квартире:

  • Металл, из которого изготовлены токопроводящие жилы
  • Потребляемая мощность (кВт), токовая нагрузка (А)
  • Рабочее напряжение (В)

Прохождение тока по проводнику всегда сопровождается выделением тепла (нагревом), которое прямо пропорционально мощности, рассеиваемой на участке электропроводки. Неправильно подобранные провода по сечению и силе тока, без соответствия нагрузке, могут нагреваться, перегорать и приводить к коротким замыканиям, что напрямую ставит под угрозу пожаробезопасность помещений. Нельзя выбирать меньшее сечение, даже с целью экономии. А применение проводов большего сечения, чем это необходимо, приведет к дополнительным трудностям при монтаже и ненужным затратам на материалы.

В электропроводке квартиры оптимально использование: для розеточной разводки — силовых групп медного провода с сечением жил 2,5 мм2; для осветительных групп – 1,5 мм2; для электроприборов повышенной мощности (электроплиты, электродуховки, варочные панели) — 4-6 мм2.

Медные провода сечением 1,5 мм2 держат нагрузку 4,1 кВт (по току 19А), 2,5 мм2 – 5,9 кВт (27А), 4 и 6 мм2 – свыше 8 и 10 кВт. К тому же это обеспечивает некоторый резерв на случай увеличения мощности токовой нагрузки.

На расчет сечения жил проводов и кабелей влияет и рабочее напряжение. Так, при одинаковой мощности потребления, токовая нагрузка на жилы питающих кабелей или проводов электроприборов, рассчитанных на однофазное напряжение 220 В будет выше, чем для приборов, работающих от 380 В.

Для расчета сечения проводов по допустимой длительной токовой нагрузке необходимо знать номинальный ток, который должен проходить по проектируемой электрической проводке. Зная номинальный ток, сечение провода находят по таблице. К примеру: при номинальном токе 50 А, сечение медной жилы провода должно быть 6 мм2.

Принцип простой — чем больше потребляемая величина тока электроприборами, тем больше должно быть сечение жил проводов в кабеле (округляют значение при расчетах в большую сторону).

Площадь поперечного сечения (S) кабеля вычисляется по формуле S = (Pi * D2)/4, где Pi = 3,14, D – диаметр.

В многожильном проводе вместе свиты множество одножильных проволочек, и чтобы определить сечение, сначала определяют сечение одной проволочки и умножают на количество. Можно приблизительно определить сечение многожильного провода в кабеле измерением общего диаметра всех свитых проволочек, с учетом, что между круглыми проволочками есть воздушные зазоры. Для исключения площади зазоров, полученный результат умножают на коэффициент 0,7854.

Таблица соответствия стандартных сечений жил проводов их диаметрам

Стандартный ряд сечений жил провода, мм2

0,35

0,5

0,75

1,0

1,2

1,5

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

6,0

8,0

10,0

16,0

25,0

30,0

Диаметр, соответствующий сечению жилы, мм

0,67

0,80

0,98

1,1

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,3

2,5

2,7

3,2

3,6

4,5

5,6

6,2

Если есть провод меньшего чем необходимо сечения, то проводку можно сделать из двух и более проводов, соединяя их параллельно. Сумма сечений каждого из них должна быть не меньше расчетной.

Расчет сечения медных проводов и кабелей.

После подсчёта нагрузки и определения материала (в данном случае – медь), проведём расчёт сечения кабеля по мощности. В качестве примера расчёт будет проводиться для двухкомнатной квартиры.

Вся нагрузка делится на силовую и осветительную группы. Пусть основной силовой нагрузкой будут обладать розеточные группы, установленные в ванной и на кухне. Там всегда устанавливается самая мощная техника (электрочайник, холодильник, стиральная машина, микроволновка и т. д.).

При условии, что силовая нагрузка будет распределена по разным розеткам, используем провод с сечением 2.5 мм2. Что это означает? К примеру, на кухне, чтобы подключить всю бытовую технику одновременно, нужно будет 3-4 розетки. Если же там будет присутствовать только 1 розетка, то будет необходимо использовать медный кабель, имеющий сечение 5-6 мм2.

В жилых помещениях для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2. Однако, окончательный выбор нужно делать после проведения необходимых расчётов.

Для питания осветительной нагрузки можно использовать кабель сечением 1.5 мм2.

Нужно понимать, что мощность тока на разных участках электропроводки будет отличаться. Наибольшая нагрузка приходится на вводный в квартиру участок. Это происходит из-за того, что через него проходит вся нагрузка. Рекомендуемое сечение вводного питающего провода составляет 4-6 мм2.

При монтаже домашней электропроводки чаще всего применяются кабели и провода марки ПВС, ВВГ, ППВ, АППВ.

Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:

•      ППВ – плоский медный кабель с одинарной изоляцией, для которого используются провода с двумя или тремя жилами. Данный кабель используется для прокладки скрытой или неподвижной электропроводки;

•      АППВ — плоский алюминиевый кабель с одинарной изоляцией, для которого используются провода с двумя или тремя жилами. Данный кабель используется для прокладки скрытой или неподвижной электропроводки;

•      ПВС – круглый медный кабель с двойной изоляцией, имеющий от трёх до пяти жил в проводе. Используется для прокладки открытой или скрытой проводки;

•      ШВВП – круглый медный и гибкий кабель, имеющий скрученные жилы и двойную изоляцию. Используется для подключения бытовых приборов к источникам питания;

•      ВВГ – круглый медный кабель, имеющий до четырёх жил. Используется для прокладки в земле;

•      ВВП – круглый медный одножильный кабель, имеющий двойную изоляция. Данный кабель используют для прокладки в воде.

Оцените статью:

Таблица сечения медного провода по мощности

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 току и 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, токам автоматов 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 измерить диаметр проволоки 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.

Нагрузка и сечение провода таблица

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

Как правильно выбрать сечение кабеля, таблицы сечения по мощности и току

Выбирая кабель особенно важно подобрать правильное сечение для надёжной и безаварийной работы электрооборудования. Для этого используются специальные таблицы выбора сечения кабеля, учитывающие металл, из которого изготовлена токопроводящая жила, материал изоляции и другие параметры.
 

Таблица сечения кабеля по мощности и току

Обычно для практических нужд достаточно использовать таблицу сечения кабеля, которая находится в Правилах Устройства Электроустановок в таблицах 1.3.4 и 1.3.5.

Также можно использовать следующие таблицы.

Для гибкого шнура и кабеля с медной жилой (ПВС, ШВВП, КГ)

Для силового кабеля с медной жилой (ВВГ)

 


Для силового кабеля с алюминиевой жилой (АВВГ)

 

В этих таблицах указаны необходимые сечения алюминиевых и медных кабелей для различных токовых нагрузок и условий прокладки. Тип изоляции — резиновая и виниловая, аналогичен большинству видов изоляционных материалов.

Выбор производится по номинальному току нагрузки. Если ток неизвестен, то он вычисляется исходя из мощности устройства, количества фаз и напряжения сети.
 

Какие параметры необходимо учесть для выбора правильного сечения кабеля

Для надёжной работы электроприборов при выборе кабеля по сечению учитываются различные факторы, основными из которых являются следующие:

  • номинальный ток нагрузки;
  • материал токопроводящей жилы;
  • тип изоляции;
  • способ прокладки;
  • длина кабеля.

Перед тем, как рассчитать сечение кабеля, необходимо определить эти параметры.
 

Способы расчёта сечения кабелей

Есть два способа определения необходимого сечения кабеля. При расчёте необходимо применять оба метода и использовать большую из полученных величин.

Расчёт сечения по нагреву

Во время протекания электрического тока по кабелю он греется. Допустимая температура нагрева и сечение провода зависят от типа изоляции и способов прокладки. При недостаточном сечении токопроводящей жилы она нагревается до недопустимой температуры, что может привести к разрушению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Совет! Для тщательного расчёта необходимо использовать специальные таблицы, программы или онлайн-калькуляторы, но для большинства практических задач допускается применить таблицу, которую можно найти в ПУЭ, п. 1.3.10.

Расчёт сечения по допустимым потерям напряжения

Токопроводящая жила в проводе обладает сопротивлением и при прохождении по ней тока, согласно закону Ома, происходит падение напряжения. Величина этого падения растёт при уменьшении сечения кабеля и увеличении его длины.

При прокладке кабеля большой длины его сечение, необходимое для уменьшения потерь, может многократно превышать величину, выбранную по допустимому нагреву. Для расчёта используются специальные формулы, программы и онлайн-калькуляторы.

Совет! При подключении устройств, работающих на пониженном напряжении, блок питания располагается как можно ближе к аппарату.
 

Расчёт сечения для однофазной и трехфазной сети

Выбор кабеля производится по току нагрузки, но если он неизвестен, то выполняется выбор сечения кабеля по мощности. Методы расчёта различные для однофазных и трёхфазных нагрузок.

Расчёт тока однофазных нагрузок

Для вычисления этого параметра необходимо разделить мощность устройства на напряжение сети

I=P/U

В однофазной сети ~220В допускается использование упрощённой формулы

I=4,5P

Расчёт токов в трёхфазной сети

В трёхфазной сети 380В есть два вида нагрузок, ток которых вычисляется по-разному:

  • Электродвигатели. Для расчёта необходимо учесть КПД и cosφ, но допускается использование формулы

I=2P

  • Нагреватели. Эти установки рассматриваются как три однофазных нагревателя, и применяется формула

I=(P/3)/U=4,5(P/3)

Важно! При подключении электроплиты, расчёт производится по самому мощному нагревателю или двум, в зависимости от схемы аппарата.
 

Какое сечения кабеля выбрать в квартиру или частный дом

При проектировании электропроводки в квартире или частном доме используются гибкие медные провода ПВС или ШВВП. В этом случае допускается не производить расчёт проводов, а использовать стандартные сечения токопроводящих жил:

  1. Освещение. Общие провода 1,5мм², подключение отдельных светильников 0,5-1мм².
  2. Комнатные розетки, кондиционеры и мелкая кухонная техника. Общий кабель 2,5мм², опуск к отдельным розеткам 1,5мм².
  3. Посудомоечные и стиральные машины, электродуховки, бойлеры. Это установки повышенной мощности и розетка для каждого из этих устройств подключается отдельным кабелем 1,5мм². При установке двух таких устройств рядом возле розеток монтируется переходная коробка с клеммником, который подключается кабелем 2,5мм². При установке нескольких мощных аппаратов сечение общего провода выбирается по суммарному току этих установок.
  4. Нагреватели проточной воды. Устройство для кухни мощностью 3кВт присоединяется проводом 1,5мм², для ванной мощностью 5кВт кабелем 2,5мм², идущим прямо из вводного щитка.
  5. Электроплита. Двухконфорочная плита подключается кабелем 2,5мм², четырёхконфорочная в однофазной сети присоединяется проводом 4мм². В трёхфазной достаточно сечения 2,5мм².
  6. Электроотопление. Сечение общего кабеля определяется мощностью системы. При значительно количестве нагревателей и большой протяжённости кабеля допускается установка последовательно нескольких кабелей разного сечения. При наличии в доме трёхфазной электропроводки целесообразно электроконвектора и тёплые полы в разных комнатах подключить к различным фазам. Это позволит уменьшить сечение питающих кабелей.

Знание того, как правильно рассчитать сечение кабеля, поможет выполнить монтаж электропроводки без привлечения проектных организаций.

Как можно определить какую мощность выдержит кабель или провод

Как можно определить какую мощность выдержит кабель или провод

Нам часто приходится подключать электроприборы к сети. Для этого нужен кабель или провод подходящего сечения. Но как же самому подобрать именно тот, что нам нужен и справиться с этой ситуацией без помощи специалистов.

Если подключить слишком большую нагрузку на кабель, то он будет греться, а может и вовсе перегреться. Из-за этого оплавится изоляция, что опасно коротким замыканием, поражением электрическим током и возгоранием. Отсюда возникает вопрос: «как узнать какую мощность выдерживает кабель или провод?». Давайте разбираться!

Что влияет на допустимую мощность?

Сразу стоит отметить что сечение и мощность кабеля в принципе не связаны между собой. Для проводника решающую роль играет допустимый длительный ток. Эти величины описаны в ПУЭ раздел 1, глава 1.3. Дело в том, что если он выдерживает ток 16А, то в сети 220В это 3.5 кВт, для 380В — это 10 кВт, а в сети 12В это всего 192Вт. Поэтому говорить о допустимой мощности для кабеля разумно говорить лишь в контексте заведомо известного напряжения.

Чтобы перевести киловатт в ватты нужно просто разделить кВт на 1000.

Чтобы перевести Ватты в Амперы нужно Ватты разделить на напряжение в вольтах.

А для трёхфазной сети то разделить ещё и на 1.73 (корень из 3) и на CosФ.

CosФ – коэффициент мощности, указывается на табличке расположенной на корпусе большинства электроприборов.

Таблица сечений провода и допустимый ток

Есть специальные таблицы, в которых описано соответствие сечения кабеля, тока, напряжения и мощности. Но информация в них не всегда справедлива для подбора кабелей.

Если для расчётов квартирной электропроводки, где длина линии редко превышает 15-20 метров между крайними точками, а температура окружающей среды обычно около 20-25 градусов, это ещё справедливо…

Но представим ситуацию, когда вы собрались ставить забор на участке частного дома, и придется использовать электроинструмент при его монтаже и сварочный аппарат, еще и бетономешалку, да к тому же на улице жара на солнце далеко за 30 градусов Цельсия. Тогда вам нужен хороший удлинитель, чтобы подключить его в гараже или в доме, а работать будете по всему периметру участка.

Все вышесказанное включало в себя ряд факторов влияющих на то, какую мощность выдержат кабеля, а именно:

1. Длина линии.

2. Температура окружающей среды и самого проводника.

Оба фактора влияют на сопротивление кабеля, а оно, в свою очередь, на потери мощности и нагрев проводника. Если выбрать проводник со слишком малым сечением для этой мощности, то под нагрузкой напряжение на его конце просядет. Нежелательно допускать потери более 3-5%. В цепях освещения допустимо 10% падения напряжения.

Сопротивление, длина, материал, температура как связаны?

Сопротивление проводника определяется по формуле

R=ро*L/S

Где Ро — удельное сопротивление металла Ом*кв.мм/м, L — длина в метрах, S — площадь поперечного сечения в кв. мм.

Например, удельное сопротивление Ро у меди 0.018, а у алюминия 0.029. Поэтому, вы могли видеть в таблице выше, что при одинаковом сечении медный проводник выдержит больший ток, чем алюминиевый. Это связано с потерями, о них поговорим ниже.

Также в формуле фигурируют ещё две величины — длина и площадь поперечного сечения. Чем больше длина и чем меньше площадь поперечного сечения, тем больше сопротивление. Соответственно с увеличением сечения при постоянной длине сопротивление падает, также и с уменьшением длины.

Есть интересная аналогия с автомобильной дорогой: чем больше полос для движения в одном направлении, тем быстрее едут автомобили, а если автомобилей много (большой ток) и есть всего по одной полосе в каждую сторону, то они будут толкаться в пробке.

У металлов с ростом температуры повышается и сопротивление, соответственно снижается проводимость, если объяснить простыми словами, то это связано с тем, что при нагреве частицы в металле и носители зарядов начинают хаотичное движение, из-за чего чаще сталкиваются.

Потери

Подведем небольшие итоги, от чего зависят потери:

1. Материал кабеля (алюминий или медь).

2. Длина линии.

3. Площадь поперечного сечения.

4. Температура окружающей среды.

5. Прокладка нескольких кабелей в одной трубе. В таком случае нет условий для их охлаждения, к тому же температуры соседних кабелей влияют друг на друга худшим образом.

Подбирать кабель нужно так чтобы итоговые потери были как можно меньшими. В идеале до 3-5%. В крайнем случае, если других вариантов нет, то до 10%. Ведь, при напряжении в сети 220 вольт 10% — это уже 22В потерь и 192В на выходе, при условии что сеть и без того не просажена. А при токе хотя бы в 10А это 220Вт потерь только на проводах. Это описано в ГОСТ 721 и ГОСТ 21128.

Сечение

Перейдем к сути вопроса «Как узнать мощность, которую выдержит кабель?». Исходя из вышесказанного, следует определить сечение проводника. Для этого нужно измерить его диаметр. Удобнее и быстрее это сделать штангенциркулем. Этот способ подойдёт для любых сечений и проводов.

Если провод с однопроволочной (монолитной) жилой, то нужно просто измерить её диаметр. Если жила гибкая многопроволочная — меряют диаметр одной проволоки, находят её площадь и умножают её на общее количество жил в проводе. Так находят общее поперечное сечение кабелей и проводов.

Чтобы вычислить поперечное сечение по диаметру, нужно возвести его в квадрат, и умножить на 0.785.

Как измерить диаметр кабеля линейкой?

Для толстых кабелей особой проблемы нет, нужно просто приложить линейку к жиле, но с тонкими кабелями так сделать не получится. Поэтому воспользуйтесь следующим способом.

Нужно плотно намотать на отвёртку или другой продолговатый предмет витков 10 провода, а затем измерить линейкой длину получившейся спирали и разделить её на количество витков. Для определения сечения тоненькой жилки из многопроволочной жилы придётся намотать больше витков 30-50, чтобы было удобнее измерять.

Когда вы уже знаете площадь поперечного сечения жил кабеля, можно заглянуть в таблицу и узнать её допустимый ток. Если линия не длинная (до 10 метров) и ток больше тока предполагаемой нагрузки, то можно смело его использовать.

Как упростить расчёты?

Чтобы избежать расчётов потерь и сечений можно воспользоваться онлайн калькуляторами или приложениями для смартфонов, тем более они работают в оффлайн режиме и он всегда с вами. К примеру, для пользователей ОС Android есть приложение «Мобильный Электрик» в нем есть функции:

1. Расчёта сопротивления проводника при известном: материале, сечении, длине и температуре.

2. Расчёта длины проводника при известных: сопротивлении, температуры и сечении.

3. Расчёта сечения при известных: длине, напряжении, допустимых потерях, материале жилы токе и температуре.

4. Расчёта максимальной длины проводника при известных: напряжении, допустимых потерях, материале жилы, токе и температуре. И другие.

Они позволят оценить допустимую мощность и подобрать нужный провод для конкретной мощности.

Кроме этого приложения есть и другие я рассмотрел то, чем пользуюсь сам в работе.

Заключение

Подведем итоги. Чтобы узнать выдержит ли кабель или провод нагрузку нужно определить:

1. Материал, из которого изготовлены жилы.

2. Их сечение.

3. Длину линии.

4. Ток нагрузки.

После чего произвести расчёты или воспользоваться калькуляторами.

Ранее ЭлектроВести писали, почему происходят скачки напряжения и как от них защититься.

Под понятием скачков напряжения подразумевают, как правило, кратковременные или импульсные изменения значения напряжения, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. В зависимости от причины перепады напряжения могут иметь различную частоту, амплитуду и общую продолжительность.

По материалам electrik.info

Расчёт сечения кабеля провода по мощности току 220

Ток Амп

220 Вольт

380 Вольт

Сечение mm2

1 А

0,22 кВт

0,66 кВт

0.5 mm2

2 А

0,44 кВт

1,3 кВт

0.5 mm2

3 А

0,66 кВт

1,97 кВт

0.75 mm2

4 А

0,88 кВт

2,63 кВт

0.75 mm2

5 А

1,1 кВт

3,3 кВт

1.0 mm2

6 А

1,32 кВт

3,9 кВт

1.0 mm2

10 А

2,2 кВт

6,6 кВт

1.5 mm2

16 А

3,52 кВт

10,5 кВт

1.5 mm2

25 А

5,5 кВт

16,45 кВт

2.5 mm2

35 А

7,7 кВт

23,03 кВт

4.0 mm2

42 А

9,2 кВт

27,6 кВт

6.0 mm2

55 А

12.1 кВт

36.19 кВт

10 mm2

75 А

16,5 кВт

49,36 кВт

16 mm2

95 А

20,9 кВт

62.52 кВт

25 mm2

120 А

26.4 кВт

78.98 кВт

35 mm2

145 А

31,9 кВт

95,43 кВт

50 mm2

180 А

39,6 кВт

118,4 кВт

70 mm2

220 А

48,4 кВт

144.7 кВт

95 mm2

260 А

57,2 кВт

171.1 кВт

120 mm2

305 А

67.1 кВт

200,7 кВт

150 mm2

350 А

77 кВт

230.3 кВт

185 mm2

***

Так как значения силы тока и напряжения постоянны и равны мгновенным значениям в любой момент времени, то мощность в однофазной сети можно вычислить по формуле: P = I * U.

Например рассчитать мощность: ток I — 16 Амп умножаем на напряжение U — 220 Вольт и получаем мощность P — 3.520 ватт или 3.52 кВт.

Например рассчитать силу тока по формуле I = P / U: Мощность P — 8800 Ватт или 8.8 кВт делим на напряжение U — 220 Вольт и получаем силу тока I — 40 Амп.

Значит в квартире в однофазной сети с напряжением 220 Вольт и сечением кабеля 6 mm2, на 40 Амперный автомат можно подключить электрооборудования не более 8.8 кВт.

Mощность в трехфазной сети можно вычислить по формуле: P = 1.732 * U * I

Например рассчитать мощность: Корень из 3 или 1.732 умножаем на напряжение U — 380 Вольт и умножаем на ток I — 25 Амп получаем мощность P — 16.45 кВт или 16450 ватт.

Например рассчитать силу тока в трёхфазной сети по формуле I = P / (1.732 * U): Мощность p — 16 кВт или 16000 ват делим на значение в скобках (Корень из 3 или 1.732 умножить на U — 380 Вольт)

Ток I = Мощность P — 16000 делим на U — 658.1793 и получаем силу тока I — 24.3 Амп.

***

1. Эл. щит в магазине

В результате проверки было выявлено следующее (небольшой перекос по фазам A B C).

На фотографии выше, показано стрелками, подключение кабеля Головной станции к автомату 32 амп., и произведены замеры тока по фазам, которые составляют — фаза А — 17.3 амп., фаза В — 9.1 амп., фаза С — 19.4 амп. (Показания Соответствуют Рабочим Параметрам)

На фотографии ниже , стрелками показано подключение к автомату 50 амп. в ВРУ дома (вводное распределительное устройство дома), и сделаны замеры тока полной нагрузки по фазам. Они составляют фаза А -17 амп. фаза В — 11 амп. фаза С -26 амп. (Показания Соответствуют Рабочим Параметрам )

Данные показания соответствуют рабочим параметрам и не считаются аварийными. Сечение кабеля в эл. щите соответствует заявленным параметрам нагрузки.

На фотографии выше также указана аварийная фаза с обгоревшей изоляцией. Это могло произойти от послабления в местах соединения, плохого контакта, замыкания, повышенной нагрузки. На данный момент нагрузка соответствует нормам.

Также на фотографии сверху показано где можно дополнительно снять нагрузку.

Пояснение: Нет смысла снимать нагрузку в полтора киловатта с фазы С, которая питает некоторые комнаты магазина. А вот если добавить на Головной станции дополнительный кондиционер двух киловаттный, на фазу В, то нагрузка по фазам примерно станет равномерная, по 20 — 25 АМП. на одну фазу. И в обязательном порядке провести ППР(Планово-предупредительный ремонт) электрооборудования. Протяжку болтовых соединений. осмотр автоматических пускателей, контактов.

***

2. ВРУ в доме

поперечных сечений кабеля | Внутри кабеля

Различные типы кабелей имеют разные функции, и любой кабель легко рассматривать как единый рабочий блок. Но каждый кабель состоит из разных слоев, каждый из которых выполняет свою функцию. Изучение того, как эти части взаимодействуют, упрощает понимание того, как работает кабель и что можно сделать, чтобы не повредить кабель.

Поперечное сечение коаксиального кабеля

Коаксиальный кабель

— один из наиболее распространенных типов кабеля, который используется уже более 100 лет.Хотя технология со временем улучшилась, базовая схема коаксиальных кабелей сегодня во многом такая же, как и во время их изобретения. Современные коаксиальные кабели чаще всего используются для телевидения, радио, Интернета и подключения камер видеонаблюдения.

Внешний слой кабеля — это оболочка, предназначенная для защиты более уязвимых внутренних компонентов. Куртки чаще всего изготавливаются из пластика и бывают нескольких различных разновидностей. Наряду с защитой от внешних элементов оболочки также действуют как внешний изолятор, сдерживая любые электрические или магнитные сигналы, которые проходят через другие слои.

Следующий слой — это экран, который может быть плетеным или фольгированным. Хотя экран действительно помогает удерживать электрический кабель сигнала, он больше предназначен для защиты от других сигналов. Если коаксиальный кабель находится рядом с чем-то еще, что излучает сильные сигналы, которые потенциально могут вызвать помехи, например, мощные линии электропередач или вышка сотовой связи, экран сокращает потенциальные проблемы.

Далее следует диэлектрик, изолятор, который удерживает сигнал коаксиального кабеля внутри центрального проводника.Диэлектрики предназначены для минимизации утечки, сохраняя сигнал, передаваемый по кабелю, сфокусированным и сильным. Они действительно помогают удерживать внешние сигналы от создания помех, но это скорее второстепенная функция, поскольку в идеальных условиях помехи не должны проходить мимо экрана.

Последняя часть — это центральный проводник в сердечнике кабеля. Это токопроводящая металлическая линия (обычно сделанная из меди или стали с медным покрытием), предназначенная для передачи сигнала, проходящего через кабель.Сердечник может быть сплошным или многожильным. Как наиболее важная часть кабеля, он надежно защищен первыми тремя слоями. Повреждение трех других слоев может сделать кабель слабее, но повреждение проводника с большей вероятностью приведет к поломке кабеля.

Ethernet в разрезе

Кабель Ethernet

похож на коаксиальный, с металлическими жилами, защищенными несколькими другими слоями. Ключевое отличие состоит в том, что Ethernet состоит из нескольких проводов меньшего размера, содержащихся в основном кабеле.

Подобно коаксиальному кабелю и многим другим кабелям, внешняя оболочка Ethernet в основном служит для защиты более мелких и уязвимых частей внутри. Оболочка чаще всего изготавливается из пластика, доступны разные типы в зависимости от того, в какой среде будет находиться кабель.

Если кабель Ethernet экранирован, экран будет расположен непосредственно под оболочкой. Экраны кабеля Ethernet можно приклеить к оболочке с помощью какого-либо клея, например алюминиевой ленты или майларовой ленты.Некоторые даже используют липкий гель; Хотя гель отлично работает как изолятор, работать с ним может быть немного неудобно. Многие кабели Ethernet также включают в себя разрывной шнур, небольшой пушистый кусочек волокна, предназначенный для отслаивания экрана и обнажения внутренних проводов.

Внутри оболочки восемь проводов меньшего размера. Каждый провод имеет цветовую маркировку, поэтому пользователи могут легко отличить их друг от друга. В соответствии с отраслевым стандартом эти провода соединяются попарно и скручиваются друг с другом. Это позволяет тонким проводам поддерживать друг друга и предотвращать повреждение кабеля при изгибах, скручиваниях и поворотах.Он также позволяет выровнять провода для наиболее распространенных распиновок Ethernet. Эти провода покрыты изоляцией из полиэтилена высокой плотности, поэтому сигналы проходят по каждому проводу отдельно.

Сердцевиной каждого провода является металлический провод, который может быть одножильным или многожильным. Эти жилы подключаются к металлическим контактам ( контакты ) на разъемах Ethernet для передачи сигналов. Жилы хрупкие, и их повреждение может ослабить передачу сигнала или полностью остановить работу кабеля. С помощью тестера сигналов можно проверить, какой из внутренних проводов не функционирует.

Телефонный перекресток

Телефонный кабель намного проще, чем многие другие типы кабелей. Простые плоские телефонные шнуры обычно используются в местах, где электрические помехи не являются проблемой, например в офисе или гостиной. В результате не всегда требуется экранирование. Внешняя оболочка по-прежнему действует как изолятор, но не меньше всего остального направлена ​​на поддержание правильной и ровной линии внутренних проводов.

Как и кабели Ethernet, телефонные кабели содержат отдельные провода меньшего размера, которые имеют цветовую маркировку.Эти цветные кабели не всегда подключаются к разъемам одинаково; в зависимости от приложения они могут использовать прямую или обратную распиновку. Количество проводов тоже не всегда одинаковое. В новых кабелях используется шесть проводов, а в старых шнурах — четыре. Шнуры с большим количеством проводов могут обрабатывать дополнительные линии при разделении одного кабеля между несколькими телефонами, факсами и другими устройствами.

Круглые версии телефонных кабелей также существуют, но, как правило, используются для специальных функций. Эти кабели включают в себя функции, отсутствующие в стандартных телефонных кабелях, такие как двойное экранирование для кабелей интернет-модема или ультрафиолетового излучения (солнечного света) и водонепроницаемость для кабелей, предназначенных для установки вне помещений / для прямой прокладки кабелей.Поскольку эти кабели имеют круглую форму, их внутреннее расположение больше соответствует внутренней части кабеля Ethernet, чем других телефонных шнуров.

FAQ: диаграмма AWG и метрическая система

AWG или American Wire Gauge — это стандартная мера в США для диаметра электрических проводников. Таблица размеров проволоки American Wire Gauge основана на количестве матриц, изначально необходимых для протягивания меди до требуемого размерного размера. Это означает, что чем выше номер AWG, тем меньше диаметр провода.Наши кабели Belden и пары в кабелях для КИП — это некоторые из электрических кабелей, у которых размер жилы выражается в формате AWG. Наш кабель с тройным номиналом, соответствующий американскому стандарту UL758, при необходимости может быть преобразован в провода сечений AWG.

Самый распространенный метод определения размеров проводов — это площадь поперечного сечения, выраженная в мм². Следующая таблица преобразования AWG в метрическую систему преобразует AWG в миллиметры и дюймы, а также указывает площадь поперечного сечения.

AWG Метрическая таблица преобразования (AWG в мм)

Американский калибр проводов (AWG)

Диаметр (дюйм)

Диаметр (мм)

Площадь поперечного сечения (мм 2 )

0000 (4/0) 0.460 11,7 107,0
000 (3/0) 0,410 10,4 85,0
00 (2/0) 0,365 9,27 67,4
0 (1/0) 0,325 8,25 53,5
1 0,289 7,35 42,4
2 0,258 6,54 33.6
3 0,229 5,83 26,7
4 0,204 5,19 21,1
5 0,182 4,62 16,8
6 0,162 4,11 13,3
7 0,144 3,67 10,6
8 0,129 3.26 8,36
9 0,114 2,91 6,63
10 0,102 2,59 5,26
11 0,0,907 2,30 4,17
12 0,0808 2,05 3,31
13 0,0720 1,83 2,63
14 0.0641 1,63 2,08
15 0,0571 1,45 1,65
16 0,0508 1,29 1,31
17 0,0453 1,15 1,04
18 0,0403 1.02 0,82
19 0,0359 0,91 0,65
20 0.0320 0,81 0,52
21 0,0285 0,72 0,41
22 0,0254 0,65 0,33
23 0,0226 0,57 0,26
24 0,0201 0,51 0,20
25 0,0179 0,45 0,16
26 0.0159 0,40 0,13


Если этот метрический калькулятор AWG не предоставляет вам необходимую информацию, свяжитесь с техническими экспертами The Cable Lab, которые с удовольствием ответят на ваши вопросы или рассчитают соответствующий размер AWG / метрики для ваша установка.

Вернуться к часто задаваемым вопросам

Электромонтаж в доме сечение кабеля. Сечение провода для бытовой электропроводки

Очень часто ремонт в доме сопровождается изменением схемы электропроводки или даже полной ее заменой, потому что раньше в жилых комнатах применялась проводка из алюминия, характеристики которой не соответствуют современным требованиям.Многие хотят сэкономить и приходят к решению о самостоятельной замене проводки. Однако, чтобы правильно выполнить расчет и монтаж электропроводки, нужно запастись некоторыми знаниями в этой области.

Основным этапом является расчет сечения кабеля . В принципе, без использования каких-либо формул достаточно знать, что медный проводник может выдерживать ток, в десять раз превышающий его поперечное сечение. Это означает, что проводник сечением 1 квадратный миллиметр выдерживает ток 10 ампер, провод 2.5 квадратных миллиметров — 25 ампер и т. Д. Более точные значения для медных жил можно найти в «сводной таблице сечений жил, токовых, мощностных и нагрузочных характеристик». Основные сечения проводов, применяемых в бытовой электропроводке: 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4 кв. М. Мм.

Теперь нужно определить расход электроприборов в помещении, в котором производится замена проводки. Например, утюг имеет мощность 1800 Вт. Зная напряжение в сети, по закону Ома можно определить потребляемый ею ток: 1800Вт / 220В = 8.2А. Теперь понятно, что для питания утюга достаточно проводов в 1 квадратный миллиметр. Но дело в том, что вместе с утюгом в комнате могут одновременно работать и другие устройства, подключенные к розеткам. Поэтому необходимо сложить ток потребления всех устройств, которые могут быть подключены одновременно, и, исходя из полученного значения, выбрать сечение провода.

Чаще всего хватает провода 2,5 кв. мм. для подключения розеток и 1,5 кв. мм.для освещения комнаты. Такое же сечение нужно брать с проводом и с другим домашним электрооборудованием. Если кухня в квартире оборудована электроплитой, то ее нужно протянуть проводом, сечением 4 кв.м. мм. Он выдерживает нагрузку до 8 кВт. Приведенные сечения проводов являются приблизительными, для точного расчета, конечно, необходимо учитывать реальный расход электроприборов.

Сечение проводов нельзя подбирать «близким» к подключаемой нагрузке.Должен быть источник питания, потому что вы не знаете, какой новый электроприбор купите завтра, подключение к новой проводке может быть опасным.

При разводке проводки необходимо предусмотреть как общий автоматический выключатель, с помощью которого можно обесточить все помещения, так и отдельные электромеханические машины для разных ответвлений электропроводки. Особое внимание в вопросе защиты следует уделять помещениям с повышенной влажностью.

Сделайте расчет — это только полдела. Проводка для дома является источником потенциальной опасности, поэтому ее установку необходимо проводить по всем правилам, о которых необходимо узнать из соответствующей литературы. Только накопив достаточный уровень знаний и разобравшись во всех тонкостях, можно приступать к самостоятельному проектированию и монтажу, в противном случае — обратиться к услугам опытного электрика.

Огромное количество разнообразной кабельной продукции озадачивает новичков, решивших провести электромонтажные работы своими руками.И самый первый вопрос, который обычно у них есть, какой провод использовать для разводки в доме? Вопрос действительно серьезный и требует специального анализа. Итак, давайте разберемся, какие электрические провода для внутренней разводки можно использовать.

Начнем с того, что в настоящее время запрещено проводить в доме электропроводку проводами или кабелями с алюминиевыми жилами. Мы не будем вдаваться в подробности этого запрета, просто учтем на будущее, что такое требование существует. Итак, выбирая кабель, придется искать изделие с медными жилами.Но и здесь разнообразие довольно велико. Например, есть кабели:

  • одноядерный;
  • многожильный;
  • , состоящий из одной монолитной проволоки;
  • из набора прокрастинации;
  • с обычной полимерной изоляцией;
  • бронированный;
  • с добавлением слоя хлопка или резины в изоляцию.

Соответственно, все они имеют разную маркировку и названия. В зависимости от качества изоляции, из какого материала она сделана, электрические провода могут быть проложены открытым или закрытым способом.Кстати, если в открытой (внешней) электропроводке используются провода, их необходимо прокладывать в защитных коробах или трубах. Но кабель можно проложить без какой-либо защиты.

Популярные модели

Перейдем к разбору самих проводов, электрика которых чаще всего применяется в бытовой электропроводке. В принципе, таких проводов не так уж и много. Предлагаем три позиции: NYM, ВВГнг и ПУНП.

NYM

— это электрический провод, изготовленный по немецкой технологии. К сожалению, не все российские предприятия используют немецкий стандарт, поэтому на рынке можно встретить маркировку: NUM, NUM или даже NUM.Все эти провода изготавливаются по техническим условиям, и на каждом заводе есть свои ТУ. Но надо отдать должное тому, что у этих продуктов хорошие характеристики, однако они ниже, чем у NYM. Поэтому расчет сечения проводов этих марок необходимо проводить с повышающим коэффициентом 1,1 или 1,2

Сам по себе провод NYM является качественным продуктом, но он является самым дорогим из всех используемых в электропроводке жилого дома. Поэтому далеко не у всех потребителей есть возможность провести его монтаж.Хочу добавить, что в конструкции кабеля предусмотрено несколько слоев защитной изоляции с внутренним наполнением из резины, наполненной полиамидом. Именно этот слой дополнительно выполняет функции защиты при разрезании кабеля. Ведь всегда есть вероятность повредить изоляцию жил. С прослойкой этого сделать нельзя. И еще одно преимущество — высокая гибкость продукта, что также снижает сложность процесса установки.

ВВГ

Не армированный кабель в поливинилхлоридной изоляции и оболочке. То есть каждая жила изолирована ПВХ пластиком, а также из этого полимера сделана общая защитная оболочка. В этом проводе нет внутреннего заполнения пространства между проводами. Стоит отметить, что кабель ВВГ можно использовать в любых помещениях: сухих и влажных. Единственный его недостаток — не растягивается.


В качестве подтипа этого провода на рынке есть кабель с добавлением двух букв в маркировке.Это «нг». Эти буквы указывают на то, что данный кабель относится к категории негорючих материалов. То есть даже при укладке балки не распространяет горение. Если в балку установлен кабель ВВГ, то при горении любого другого провода начинает гореть и этот. Так что если речь идет о разводке электропроводки в частном доме, особенно в деревянном доме, лучше выбирать модель ВВГнг.

Кстати, размещение этой марки имеет небольшое разнообразие. Это форма укладки стержней.Он может быть плоским, круглым, квадратным и даже треугольным. Специалисты рекомендуют в домах устанавливать плоский вариант, с ним легко работать, к тому же нет необходимости делать глубокие штробы.

ППС

Это самый дешевый провод для электропроводки, применяемый в частных домах и квартирах. И это установка плоского типа. В исполнении ПНПП он может быть двухъядерным или трехъядерным. В этом случае в каждую жилу устанавливается однопроволочный провод. И в этом его отличительная черта.


Можно использовать, как и предыдущие позиции, как в электрических сетях, так и для освещения.Но многие специалисты не отдают предпочтение этому кабелю, все дело в изоляции, а точнее ее невысоком качестве. При проведении электромонтажных работ в ней выделяется тепло, что отрицательно сказывается на изоляционном слое кабеля, поэтому они со временем теряют свои качества.

Дополнительные элементы

Конечно, эти три бренда не единственные. Существует довольно широкий спектр моделей, которые можно использовать для разводки электропроводки в домашних условиях как внутри, так и снаружи. Что предлагают производители для этих целей?

  • ПРН, который можно установить в помещении и на улице.
  • Применяется в сухих и влажных помещениях.
  • PRTO рекомендуется прокладывать только в трубах или воздуховодах.
  • DCP используется для построения сетей освещения.
  • PPV — двухжильный плоский кабель.
  • PV1 — одножильный, очень гибкий. Кстати, в этой группе проводов огромное количество разнообразных расцветок. Цвет подбирается согласно схеме подключения для удобства подключения. Есть даже желто-зеленый для заземления.


Для уличного освещения рекомендуется установка армированного кабеля ВБбШв.Он отлично справляется с негативным воздействием почвы и воды, поэтому укладывается в траншею. Количество жил может быть разным: 4, 5 и 6. Но для воздуховодов лучше всего использовать самонесущий самонесущий изолированный провод. Это, во-первых, алюминиевая проволока, внутри которой находится стальная проволока. Отсюда в принципе и сила побольше. Во-вторых, изоляция — это светостойкий атмосферостойкий полиэтилен, этот полимер не разрушается на открытом воздухе.

Заключение по теме

Наверное, на этом можно закончить анализ вопроса, какой провод использовать в доме и на улице, который нужен для частного домостроения? Главное требование к кабельной продукции — прочность, надежность и длительный срок службы, ведь зачастую в домах и квартирах используется скрытая проводка, а значит, ее практически веками монтируют.Все вышеперечисленные провода для электромонтажа соответствуют этим требованиям. Так что сомневаться в их надежности нет никаких оснований.

Похожие записи:

Сейчас в Интернете можно найти множество обзоров различных проводов и кабелей, каждый из которых применяется только в определенном случае. Однако наших абонентов все больше интересует, какой кабель выбрать для подключения дома к электросети, ведь читать все отзывы и выбирать для себя лучший — долго и утомительно.В этой статье мы решили рассказать, какой провод нужен для разводки по воздуху и под землей. Мы собрали самые популярные провода, которым доверяют профессиональные электрики.

Какой кабель использовать по воздуху?

CIP


завоевал серьезную популярность благодаря невысокой стоимости и большому выбору сечений. Работает в диапазоне температур от -60 до +50 градусов. Подходит для подключения двухфазной и трехфазной сети. Изготовлен из алюминия, имеет прочную изоляцию.Однако этот проводник имеет следующие недостатки:

  1. Необходимо подключать с помощью специальных муфт.
  2. Проволока вызывает возмущение инспекторов. Ведь в правилах прописано, что этот провод нельзя использовать для подключения. Дело в том, что линия должна быть цельной, и этот провод нужно подключать к более гибкому.

АВК


Кабель АВК считается надежным проводником, который работает при температуре от -45 до +45 градусов.Он отличается надежностью и универсальностью. С его помощью можно подключить до 380 Вольт, чего более чем достаточно для домашнего использования. Кабель получил алюминиевые жилы и качественную виниловую изоляцию, которая снабжена коаксиальной оплеткой.

ABBG


Применяется в умеренном климате, выдерживает напряжение до 1000 вольт. Стоимость его приемлема. Расшифровка жилы следующая: алюминий, изоляция жилы, оболочка ПВХ. Однако в этом проводе нет защитных крышек, хотя для подключения по воздуху их будет более чем достаточно.

Примечание! Этот провод можно подключать только с помощью кабельной разводки.

ВВГ


Считается самым популярным на территории нашей страны. Ведь его жилы медные (алкоголиков он не ворует, как бы это не грустно). Его можно использовать в сетях до 1000 вольт. Установка его возможна только при помощи кабельной разводки. Цена на проволоку этого типа держится на небольшом уровне, к тому же она показывает отличную прочность.

Какой кабель используется под землей

Если вы хотите проложить провод в земле, то рекомендуем использовать следующие жилы:

ВББШв

медные, оболочка — ПВХ. Эта направляющая также получила дополнительное бронированное покрытие, что делает ее лучшей для прокладки под землей. Подробнее об этом вы можете узнать в статье: Технические характеристики кабеля ВБбШв.

АВБбШв


Кабель АВБбШв получил следующую конструкцию: жилы алюминиевые, оболочка из ПВХ, бронежилет, защитный шланг из ПВХ.Номинальное напряжение этого провода 3000 вольт. Срок службы 30 лет.

Независимо от того, насколько современный человек близок к теме электричества, он всегда воспринимает свое присутствие в своем доме как нечто само собой разумеющееся. Но не всегда все так просто, особенно для владельца новостройки загородного дома или коттеджа. Конечно, есть вариант купить дом «под ключ» со всеми необходимыми коммуникациями, в том числе электричеством, но дело в том, что большинство застройщиков не учитывают индивидуальные потребности покупателя и монтируют проводку согласно стандартная схема.Естественно, это устраивает далеко не всех.
Особенно тем, кто самостоятельно строит новый и идет ли реконструкция старого дома.
Неправильный расчет и монтаж электропроводки приведет к необратимому срабатыванию защитных устройств, увеличит вероятность отказа от поражения электрическим током и даже возгорания — а такие перспективы вряд ли кому-то понравятся. О том, как избежать этих ошибок, подключить дом к электросети, рассчитать и смонтировать проводку в доме и пойдет речь в нашей публикации.

Первый этап электрификации частного дома — подача электроэнергии. Кабель силовой, типы, сечение, какой выбрать

Итак, первое, что нужно сделать, это подвести электричество прямо в дом. Сразу оговорюсь, что здесь мы не будем говорить и о многочисленных разрешениях, прохождении инстансов и документации, которые необходимо получить и согласовать, так как это полноценная тема для отдельной статьи, но мы остановимся только на технических сторона вопроса.Также не будем говорить о том, как подключиться к воздушной или подземной электросети — это работа профессиональных электриков. Непосредственно застройщику в первую очередь стоит задуматься над вопросом — какой кабель лучше использовать для подвода электричества в дом http://www.bezpeka-shop.com/catalog/silovoy_kabel/.

Для этих целей используются силовые кабели. Силовой кабель — это проводник, предназначенный для передачи переменного тока от места производства или преобразования (в нашем случае трансформатора) к месту потребления (дома).

Какой выбрать силовой кабель — во многом зависит от типа его прокладки — под землей или по воздуху. Так как в разных случаях оболочка силового кабеля и степень его защиты будут разными.

Оба метода имеют свои достоинства и недостатки, мы кратко их рассмотрим с рекомендациями по выбору кабеля для каждого метода.

прокладка силового кабеля под землей


Для начала на загородном или загородном участке нужно выбрать самый простой и оптимальный способ прокладки кабеля.Кабель должен лежать на расстоянии не менее метра от деревьев и мест, где в будущем планируются раскопки. Кабель не должен лежать в местах, подверженных повышенным нагрузкам, под дорогой, под автостоянками и т. Д. Кабель не должен мешать дальнейшему строительству. Практически идеальный вариант — проложить кабель под дорожками или рядом с ними.
Прокладка кабеля начинается с разметки и рытья траншей. Минимальная глубина траншеи должна составлять 70 см. Если учесть песчаную подушку, которую нужно насыпать под кабель, лучше сразу после того, как траншея будет готова, вырыть траншею глубиной 80 см.Он очищен от мусора — камней, железок, стекла и т. Д. E. На дно насыпьте слой песка 10 см, проложите кабель.
Теперь о выборе кабеля.
Поскольку кабель будет постоянно находиться под определенным давлением и подвергаться воздействию атмосферной воды, необходимо покупать изделия, рассчитанные на эти нагрузки. Часто используются силовые кабели с поливинилхлоридной изоляцией и дополнительной защитой.
Для прокладки под землей отлично подходит кабель силовой медно-медный марки ВБбШВ.


Конечно, можно утверждать, что большинство воздушных и подземных линий электропередач — алюминиевые, и соединять их с медью крайне нежелательно. Это так, но только при непосредственном контакте металлов. На сегодняшний день существует достаточное количество способов надежно соединить провода и кабели из разных металлов — например, резьбовое соединение или соединение с помощью клеммной коробки. Однако при желании или дефиците бюджета можно купить более дешевый алюминиевый силовой кабель АВБбШВ.


Оболочка силового кабеля обеих марок изготовлена ​​из поливинилхлорида и надежно защищена от грызунов стальной лентой.

прокладка воздушного кабеля


Эту систему подключения еще называют «воздушной». По сравнению с предыдущим методом это быстрее и дешевле. К недостаткам прокладки по воздуху можно отнести риск обрыва кабеля, некоторые неудобства, связанные с провисанием «шнурка» по территории участка, а также слегка испорченный эстетический вид участка в целом. Однако большинство строителей выбирают воздушное соединение.
Чтобы свести к минимуму все неприятности, которым грозит провисание и обрыв кабеля, необходимо соблюдать несколько простых условий:

  • Если кабель не является самонесущим (SIP), используется специальный кабель, который будет поддерживать кабель.
  • К кабелю кабель крепится специальными стяжками (не изоляционной лентой и не алюминиевой проволокой!) С расстоянием между стяжками около 70 см.
  • Кабель не тянется вместе с кабелем, он должен немного провисать.
  • Если расстояние от ЛЭП до точки подключения больше 25 метров, потребуется дополнительная опора.

В случае подключения воздуха оптимальным считается использование кабеля CIP, который представляет собой 2-проводную или 4-проводную (220 и 380 В соответственно) структуру из алюминиевого сплава, изолированную из термопластичного полиэтилена, устойчивого к ультрафиолетовому излучению. .

СИП предназначен только для электроснабжения объекта, его использование внутри здания запрещено.

как выбрать сечение силовых кабелей

Сечение силового кабеля необходимо выбирать с учетом будущей нагрузки. Правильно проведенные расчеты позволят вам почувствовать уверенность в надежной и безопасной работе всей электрической сети в доме.
Главный показатель, помогающий рассчитать сечение и, соответственно, определить марку кабеля, — это величина тока, которую кабель способен длительное время пропускать, не нагреваясь при этом.Рассчитать ток достаточно просто — нужно просуммировать мощность всех электроприборов в доме, которые будут включены в электрическую сеть.
Ниже мы приводим список некоторых из наиболее распространенных устройств.

Электрическая мощность, Вт

  • ЖК телевизор 140-300
  • Холодильник 300-800
  • Котел 1500-2500
  • Пылесос 500-2000
  • Утюг 1000-2000
  • Электрочайник 1000-2500
  • Микроволновая печь 700-1500
  • Стиральная машина 2500
  • Компьютер 300-600
  • Освещение 300-1500
  • Фен 1000-2500
  • Итого (приблизительно) 10000-20000

Однофазная сеть, напряжение 220В:


  • P — общая мощность всех электроприборов, Вт.
  • U — напряжение сети, В.
  • Ki = 0,75 — коэффициент одновременности.
  • для бытовых электроприборов.
  • cos = 1

Трехфазная сеть напряжением 380 В:


После того, как ток был рассчитан, переходим к таблицам, с помощью которых можно найти кабель нужного материала и сечения.



Но может оказаться, что значение, полученное в результате расчетов, не совсем совпадает с табличными данными.В этом случае не экономьте, выберите ближайшее значение из таблицы, но в большую сторону.
Как видите, для того, чтобы произвести необходимые расчеты, не нужно быть профессиональным электриком. А при большом желании все необходимые расчеты можно произвести самостоятельно. Конечно, не стоит этому мешать, посоветуйтесь с электриками, чтобы быть полностью уверенными в надежности своей электросети.

Вторая очередь электрификации частного дома: электромонтаж

Для начала необходимо составить план-схему монтажа электропроводки в доме.Это позволит быстро и точно выбрать перечень расходных материалов, а также значительно упростит расположение счетчика, выключателей, розеток, распределительного щита, стабилизаторов, источников бесперебойного питания и т. Д.

Электромонтаж в частном доме

В соответствии с требованиями к прокладке электропроводки, комнатная электропроводка настоятельно рекомендуется электромонтажом с разделением цепей, что позволяет дополнительно защитить цепь от перегрузок. Разделите цепочку по потребляемой мощности электроэнергии.Это разделение необходимо для оптимального выбора сечения кабеля и автоматического выключателя в соответствии с ожидаемыми нагрузками.



Что касается розеток, то обычно используют провод диаметром 2,5 мм, для осветительных приборов хватит проводов диаметром 1,5 мм. Потребляемая мощность группы розеток не должна превышать 4,6 кВт, а общая потребляемая мощность осветительных приборов — 3,3 кВт. На внутреннем электрическом щите устройство защитного отключения устанавливается отдельно для каждой группы.

Для некоторых мощных электроприборов: котла, тёплого пола, электропечи в бане и т. Д. Необходимо выделить отдельную электрическую цепь. На основании составленной ранее схемы рассчитываем общую длину кабеля (сечение для отдельных групп электроприборов), а также необходимое количество выключателей, розеток, автоматов необходимых параметров. Таким образом, обычный однофазный выключатель срабатывает при коротком замыкании и перегрузке в сети, а дифференциальный автомат рассчитан на короткие замыкания и блуждающие токи.
Для прокладки скрытой электропроводки в стене из кирпича, пенобетона или газобетона выполняются швы по горизонтали и вертикали. Электросистема в частном доме состоит из:
автоматов.
Счетчик.
Автоматы промежуточные.
Объявления.
Переключатели.
Розетки.
Потребители.
Однако, если в сети случаются частые скачки напряжения, то стоит задуматься о покупке регулятора напряжения для дома.


Ведь если напряжение значительно превышает нормальные значения, то прибор может выйти из строя, а при низком напряжении он будет работать с перебоями или полностью отключиться.
Стабилизатор напряжения — громоздкая и довольно дорогая вещь, и если бюджет не позволяет купить стабилизатор на весь дом, следует выбирать устройство только под дорогую технику — телевизор, холодильник и т.д. В частном доме трехфазная система электроснабжения более практична и удобна, так как позволяет подключать трехфазных потребителей.Например, трехфазный котел будет работать в три раза эффективнее однофазного. Кроме того, нагрузка может быть пропорционально распределена по фазам.

какая проводка предпочтительнее — замкнутая или разомкнутая

Тип разводки выбирается исходя из материала, из которого построен дом. Например, в доме из дерева проводка выполняется только открытого типа. В этом случае провода можно уложить в специальный металлический шланг, что обеспечит дополнительную пожарную безопасность.


В кирпичном доме проводка может быть как открытой, так и закрытой.
Скрытая проводка может быть сменной (проложена в пластиковых трубах) или несменной, проложенной в стробоскопах, выполненных в стенах.


Кабель для электропроводки должен точно соответствовать ожидаемой нагрузке. Независимо от типа проводки все соединения кабелей и проводов выполняются в специальных распределительных коробках, доступ к которым предоставляется для контроля и поиска неисправностей.

перечень инструментов для электромонтажа

Для монтажных работ потребуются следующие инструменты:
Отвертка-индикатор.
Тестер.
Пуансон.
Плоскогубцы.
Молоток.
Изолента.
Strobosez.
Монтаж электропроводки в частном доме необходимо производить с обязательным учетом требований к расположению розеток и выключателей. Так, категорически запрещено размещение розеток и выключателей в помещениях с повышенной влажностью, например, в ванных комнатах и ​​саунах.

маркировка электропроводки


Маркировка проводки начинается с основного пучка проводов, при этом отмечаются ответвления, проходящие сквозь стены, витки и т. Д.Проволока укладывается на стену на расстоянии 20 сантиметров от потолка. В зависимости от выбранного способа разводка проводки от распределительного щита к потребителям проводится по схеме.

В частном доме потребление энергии на порядок выше, чем в квартире, поэтому кабель для разводки в квартире можно использовать и меньшего сечения, чем в частном доме. Подавляющее большинство розеток в доме предназначены для портативных устройств. Однофазные розетки для разводки часто группируют вместе.Группа розеток питается медным кабелем ВВГнг 3х25.


Эта группа оборудована защитным выключателем на 25 ампер. Если в доме трехфазная бытовая электросеть, разводку необходимо производить с учетом правильной нагрузки между фазами.

Автоматический выключатель для группы осветительных приборов обычно применяется не более чем на 10 ампер, что вполне достаточно. Если общая потребляемая мощность всех осветительных приборов превышает этот показатель, рекомендуется создать другую осветительную группу с отдельным автоматом.Для осветительной группы чаще всего применяется кабель ВВГнг 3х1,5.


Для стационарных устройств устанавливаются розетки нужного номинального тока для однофазной или трехфазной розетки. Для электрических плит розетка поставляется с кабелем ВВГГГ, четырехжильным на три фазы или трехжильным на одну фазу. №
Для питания стиральной машины рекомендуется использовать отдельную линию с автоматом необходимой стоимости.

На сегодняшний день для электромонтажа используются в основном медные провода и кабели.Алюминий, конечно, намного легче и дешевле меди, но имеет ряд существенных недостатков. По возможности не допускайте открытого стыка алюминиевых и медных проводов, так как это вызывает гальваническую реакцию, соединение постепенно разрушается, начинает искру, что может привести к возгоранию. Для подключения проводки из разных металлов существует довольно много переходников, коробок и т. Д.
И напоследок. Само собой разумеется, что человек, впервые столкнувшийся с проблемой электрификации собственного дома с нуля, не может однозначно справиться с этой задачей.Но основные принципы и правила монтажа и выбора материалов пригодятся любому владельцу собственного дома.

Серия тренингов по электричеству и электронике ВМС (NEETS), модуль 3, с 1-1 по 1-10

NEETS Модуль 4 — Введение в электрические проводники, методы электромонтажа и чтение схем

Страницы i — ix, с 1-1 по 1-10, 1-11 до 1-20, 1-21 до 1-28, От 2-1 до 2-10, от 2-11 до 2-20, 2-21 до 2-30, 2-31 до 2-40, 2-41 до 2-53, 3-1 до 3-10, 3-11 до 3-20, 3-21 до 3-24, 4-1 на 4-10, с 4-11 на 4-18, индекс

ГЛАВА 1


ЭЛЕКТРОПРОВОДНИКИ

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Цели обучения указаны в начале каждой главы.Эти обучение цели служат предварительным просмотром информации, которую вы, как ожидается, узнаете в глава. Комплексные контрольные вопросы основаны на поставленных задачах. Успешно заполняя OCC-ECC, вы указываете, что достигли целей и узнали информация. Цели обучения перечислены ниже.

По завершении в этой главе вы должны уметь:

1. Напомнить определения единицы измерения размера, мил-фута, квадратного мила и кругового мила, а также математические уравнения и расчеты для каждого.

2. Определите удельное сопротивление. и вспомните три фактора, использованные для его вычисления в омах.

3. Опишите правильное использование американского калибра проводов при измерении проводов.

4. Вспомните факторы, необходимые для выбора правильного размера провод.

5. Назовите преимущества и недостатки меди. или алюминий в качестве проводников.

6. Определите сопротивление изоляции. и диэлектрическая прочность, включая то, как диэлектрическая прочность изолятора определенный.

7. Определите необходимые меры безопасности. при работе с изоляционными материалами.

8. Вспомните наиболее распространенные изоляторы, используемые для чрезвычайно высоких напряжений.

9. Укажите тип защиты проводов, обычно используемый для судовой электропроводки.

10. Вспомните конструкцию и использование коаксиального кабеля.

ЭЛЕКТРОПРОВОДНИКИ


В предыдущих модулях этой обучающей серии вы узнали о различных схемных компонентах.Эти компоненты обеспечивают большую часть рабочих характеристики любой электрической схемы. Однако они бесполезны, если они не связаны вместе. Проводники — это средство, используемое для связывания этих компонентов вместе.

Тип электрического проводника, используемого для подключения, определяется многими факторами. составные части. Некоторыми из этих факторов являются физический размер проводника, его состав, и его электрические характеристики. Другие факторы, которые могут определить выбор проводника — это вес, стоимость и среда, в которой проводник будет использовано.

РАЗМЕР ПРОВОДНИКА


Чтобы сравнить сопротивление и размер одного проводника с другим, нам нужно установить стандартный или единичный размер. Удобная единица измерения диаметр проводника составляет мил (0,001, или одну тысячную дюйма). А удобной единицей длины проводника является фут. Стандартная единица размера в большинстве чехлы MIL-FOOT. Проволока будет иметь единичный размер, если ее диаметр составляет 1 мил. и длиной 1 фут.

1–1


КВАДРАТ MIL

Квадратный мил — это единица измерения используется для определения площади поперечного сечения квадратного или прямоугольного проводника (виды A и B на рис. 1-1). Квадратный мил определяется как площадь квадрата, стороны которых составляют 1 мил. Чтобы получить площадь поперечного сечения квадрата проводник, умножьте размер любой стороны квадрата на себя. Например, Предположим, у вас есть квадратный проводник с размером стороны 3 мил.Умножить 3 мил (3 мил x 3 мил). Это дает вам площадь поперечного сечения 9 квадратных метров. мил.

Рисунок 1-1. — Сечения проводов.


1 кв. Укажите причину создания «единичного размера» для проводников.

2 кв. Рассчитать диаметр в MILS проводника диаметром 0,375 дюйма.

Q3. Определите мил-фут.

Чтобы определить площадь поперечного сечения прямоугольного проводника, умножьте длина, умноженная на ширину торца проводника (сторона выражена в мил).Например, предположим, что одна сторона прямоугольного поперечного сечения составляет 6 мил. а другая сторона — 3 мил. Умножьте 6 мил на 3 мил, что равно 18 квадратных мил. Другой пример. Предположим, что проводник имеет толщину 3/8 дюйма и 4 дюйма широкий. 3/8 дюйма можно выразить в десятичной форме как 0,375 дюйма. Поскольку 1 мил равен 0,001 дюйма, толщина проводника будет 0,001 x 0,375 или 375 мил. С ширина 4 дюйма и 1000 мил на дюйм, ширина будет 4 x 1000, или 4000 мил.Чтобы определить площадь поперечного сечения, умножьте длину на ширина; или 375 мил x 4000 мил. Площадь составит 1 500 000 квадратных миль.

Q4. Определите квадратный мил, относящийся к квадратному проводнику.

CIRCULAR MIL

Круглый mil является стандартным единица измерения площади поперечного сечения круглого провода (вид C на рис. 1-1). Эта единица измерения содержится в американских и английских таблицах проводов. Диаметр круглого проводника (провода), используемого для проведения электричества, может составлять лишь долю дюйм.Поэтому удобно выражать этот диаметр в мил, чтобы не использовать десятичные дроби. Например, диаметр проволоки выражается как 25 мил вместо 0,025 дюйма. Круглый мил — это площадь круга диаметром 1 мил, как показано на виде В на фиг. 1-2. Площадь круглого проводника в милах круглого сечения равна полученный путем возведения в квадрат диаметра, измеренного в мил. Таким образом, проволока диаметром 25 мил имеет площадь 25 2 , или 625 круговых милов.Чтобы определить количество квадратных мил в одном и том же проводнике, применяйте обычную формулу для определения площади круга (A = πr 2 ). В этом формула, A (площадь) неизвестна и равна площади поперечного сечения в квадрате мил, p — константа 3,14, а r — радиус окружности или половина диаметра. (D). Путем подстановки A = 3,14 и (12,5) 2 ; следовательно, 3,14 x 156,25 = 490,625

1-2


кв. Мил.Площадь поперечного сечения провода составляет 625 круглых мил, но только 490,625 квадратных мил. Следовательно, круговой мил представляет собой меньшую единицу площади. чем квадратный мил.

Рисунок 1-2. — Сравнение круглых и квадратных мил.


Если диаметр поперечного сечения провода составляет 1 мил, по определению круговая площадь в мил (CMA) равна A =
D 2 , или A = 1 2 , или A = 1 круговой мил.Чтобы определить квадратную милю того же провода, примените формулу A = πr 2 ; следовательно, A = 3,14 x (0,5) 2 (0,5 представляет половина диаметра). Когда A = 3,14 x 0,25, A = 0,7854 квадратных мил. Из этого, можно сделать вывод, что 1 круговой мил равен. 7854 кв. Мил. Это становится важно при сравнении квадратных (вид A на рис. 1-2) и круглых (вид B) проводников. как показано на рисунке C на рисунке 1-2.

Если задана площадь в квадратных мил, разделите площадь на 0.7854, чтобы определить круговую милую площадь, или CMA. Когда CMA дано, умножьте площадь на 0,7854, чтобы определить площадь в квадратных мил. Например,

Проблема: Проволока 12 калибра имеет диаметр 80,81 мил. Что такое (1) его площадь в круговых милах и (2) его площадь в квадратных милах?

Решение

(1) A = D 2 = 80,81 2 = 6530 круговых милов

(2) A = 0,7854 x 6,530 = 5,128,7 кв. Мил


Проблема: прямоугольный проводник равен 1.5 дюймов в ширину и 0,25 дюйма толстый. Какова (1) его площадь в квадратных миллиметрах и (2) в круглых миллиметрах? Какой размер круглый проводник должен проводить такой же ток, что и прямоугольный стержень?

1-3



Решение

(1) 1,5 дюйма = 1,5 дюйма x 1000 мил на дюйм = 1,500 мил

0,25 дюйма = 0,25 дюйма x 1000 мил на дюйм = 250 мил

A = 1500 x 250 = 375000 квадратных мил

(2) Чтобы проводить такой же ток, площадь поперечного сечения круглого проводника должны быть равны.
Круглые милы в этой области больше, чем квадратные. Следовательно:


Проволока в обычном виде представляет собой одиночный тонкий стержень или нить накала. из тянутого металла. При больших размерах проволока становится трудной в обращении. Для увеличения своего гибкость, он застрял. Пряди обычно представляют собой отдельные провода, скрученные вместе в достаточное количество, чтобы составить необходимую площадь поперечного сечения кабеля. В общая площадь многожильного провода в круглых миллиметрах определяется путем умножения площади в круглых милах одной жилы по количеству жил в кабеле.

Q5. Определите круговой мил.

Q6. Какова площадь в миллиметрах у 19-жильного проводника, если длина каждой жилы составляет 0,004 дюйма?

ЦИРКУЛЯРНАЯ ЛАПКА-МИЛ

ЦИРКУЛЯРНАЯ-МИЛ-ЛАПКА (рисунок 1-3) единица объема. Он представляет собой единичный проводник длиной 1 фут и имеет поперечное сечение. площадь 1 круговой мил. Поскольку это единичный проводник, круговой милфут полезно при сравнении проводов, состоящих из разных металлов.Например, основа для сравнения УСТОЙЧИВОСТИ (будет обсуждено в ближайшее время) различных веществ может быть выполнено путем определения сопротивления в круговых милфутах каждого из вещества.

Рисунок 1-3. — Круговой милфут.


При работе с квадратными или прямоугольными проводниками, такими как амперметр шунтов и шин, иногда вам может быть удобнее использовать другой единичный объем. Шина — это тяжелая медная лента или шина, используемая для соединения нескольких цепей. все вместе.Шины используются, когда требуется большая токовая нагрузка. Единичный объем может быть измерен как сантиметровый куб. Таким образом, удельное сопротивление становится сопротивление

1-4


предлагает проводник в форме куба длиной 1 сантиметр и 1 квадратный сантиметр. в площади поперечного сечения. Используемая единица объема указана в таблицах конкретных сопротивления.

УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЛИ СОПРОТИВЛЕНИЕ


Удельное сопротивление или удельное сопротивление — это предлагаемое сопротивление в омах. на единицу объема (круговой милфут или сантиметровый куб) вещества к протеканию электрического тока.Удельное сопротивление обратно пропорционально проводимости. Вещество с высоким сопротивлением будет иметь низкую проводимость, и наоборот. Таким образом, удельное сопротивление вещества — это сопротивление единицы объема. этого вещества.

Многие таблицы удельного сопротивления основаны на сопротивление в Ом объема вещества длиной 1 фут и 1 круговой мил в площади поперечного сечения. Температура, при которой измеряется сопротивление. сделано тоже указано.Если вы знаете, из какого металла сделан проводник, вы можете получить удельное сопротивление металла из таблицы. Удельные сопротивления некоторых распространенных веществ приведены в таблице 1-1.

Таблица 1-1. — Удельное сопротивление обычных веществ


Сопротивление проводника однородного сечения изменяется прямо пропорционально как произведение длины и удельного сопротивления проводника, и обратно пропорционально как площадь поперечного сечения проводника.Следовательно, вы можете рассчитать сопротивление провода, если вы знаете длину, площадь поперечного сечения и удельное сопротивление вещества. Выражается уравнением «R» (сопротивление в Ом) проводника. это

1-5



Где:

ρ = (греч. Rho) удельное сопротивление в Ом на круговой мил-фут

(см. Таблицу 1-1)

L = длина в футах

A = площадь поперечного сечения в круглых миллиметрах


Задача:

Каково сопротивление 1000 футов меди? проволока, имеющая площадь поперечного сечения 10 400 круглых
мил (No.10 провод) при температура 20º C? Решение:

Удельное сопротивление меди (таблица 1-1) составляет 10,37 Ом. Подставляя известные значения в предыдущем уравнении
, сопротивление R определяется как

Дано: ρ = 10,37 Ом

L = 1000 футов

A = 10 400 круговых мил

Решение:

= 1 Ом (приблизительно)


Если R, ρ и A известны, длина (L) может быть определена простым математическая транспозиция.У этого есть много ценных приложений. Например, когда Определив заземление в телефонной линии, вы воспользуетесь специальным тестовым оборудованием. Этот оборудование работает по принципу прямого изменения сопротивления линии. с его длиной. Таким образом, расстояние между контрольной точкой и повреждением может быть вычислено. точно.

Q7. Определите удельное сопротивление.

Q8. Перечислите три фактора, которые используются для расчета сопротивления конкретного проводник в Ом.

РАЗМЕР ПРОВОДА

Самый распространенный метод измерения размер провода в ВМФ определяется с использованием Американского калибра проводов (AWG). Исключением является проводка самолетов, размер и гибкость которой незначительно отличаются от стандартов AWG. Информацию о размерах авиационных проводов см. В соответствующих публикациях. для конкретного самолета. В следующем обсуждении используются только размеры проводов AWG.

1-6


Проволока производится в размерах, пронумерованных в соответствии с таблицами AWG.Различные провода (одножильные или многожильные) и материал, из которого они изготовлены (медь, алюминий, и т. д.) публикуются Национальным бюро стандартов. Таблица AWG для медный провод показан в таблице 1-2. Диаметр проволоки уменьшается по мере того, как калибр числа становятся больше. Для удобства числа округлены, но являются точными. для практического применения. Наибольший размер провода, указанный в таблице, — 0000 (читать «4 ноль»), а наименьший — номер 40. Выпускаются большие и меньшие размеры, но обычно не используются на флоте.Таблицы AWG показывают диаметр в мил, круговой площадь в мил и площадь в квадратных дюймах для размеров проводов AWG. Они также проявляют сопротивление (Ом) на тысячу футов и на милю сечения проводов при определенных температурах. В последний столбец показывает вес провода на тысячу футов. Пример использования таблицы 1-2 выглядит следующим образом.

1-7



Таблица 1-2. — Стандартная твердая медь (американский калибр проволоки)


Проблема: требуется проложить 2 000 футов сплошной меди AWG 20 провод для новой единицы оборудования.Температура, при которой будет проложен провод, составляет 25 ° C (77 ° F). Какое сопротивление будет иметь провод для прохождения тока?

1-8


Решение: под столбцом с номером датчика найдите размер AWG 20. Теперь прочитайте столбцы, пока вы не достигнете столбца «Ом на 1000 футов для 25 ° C (77 ° F)». Ты обнаружит, что провод будет обеспечивать сопротивление току 10,4 Ом. С мы используем 2000 футов провода, умножаем его на 2.

10,4 Ом x 2 = 20,8 Ом

Американский стандартный калибр проводов (рисунок 1-4) используется для измерения проводов размером от 0 до 36. Использовать этого калибра вставьте провод, который нужно измерить, в наименьшую прорезь, которая будет разместить оголенный провод. Номер калибра на этом слоте указывает размер провода. Передняя часть прорези имеет параллельные стороны, и именно здесь измеряется провод. взят. Его не следует путать с большим полукруглым отверстием на задняя часть слота.Заднее отверстие просто позволяет свободно перемещать проволоку. полностью через прорезь.

Рисунок 1-4. — Калибр провода.


Q9. Используя таблицу 1-2, определите сопротивление 1500 футов провода AWG 20 при 25 ° C.

Q10. Когда используешь калибр провода американского стандарта, чтобы определить размер провода, где вы должны поместите провод в калибр, чтобы получить правильное измерение?

ПРОВОДА И КАБЕЛИ

Провод — это одиночный тонкий стержень или нить из тянутого металла.Это определение ограничивает термин к тому, что обычно понимается как «сплошная проволока». Слово «стройный» употребляется потому что длина провода обычно больше по сравнению с его диаметром. Если провод покрыт изоляцией, это изолированный провод. Хотя термин «провод» Правильно относится к металлу, в него входит и утеплитель.

А проводник — это провод, пригодный для пропускания электрического тока.

Многожильный проводник — это проводник, состоящий из группы проводов или любой комбинации групп проводов.Провода в многожильном проводе обычно скручены вместе и не изолированы друг от друга.

Кабель представляет собой либо многожильный провод (одножильный кабель), либо комбинацию проводов изолированные друг от друга (многожильный кабель). Термин «кабель» является общим один и обычно применяется только к проводам большего диаметра. Небольшой кабель чаще называют многожильным проводом или шнуром (например, тем, который используется для утюга или лампы шнур). Кабели могут быть неизолированными или изолированными.Изолированные кабели могут иметь оболочку (укрытие) со свинцом или защитной броней. На Рисунке 1-5 показаны различные типы проводов и кабелей. используется на флоте.

1-9



Рисунок 1-5. — Дирижеры.


Проводники скручены в основном для увеличения их гибкости. В жилы в кабелях располагаются в следующем порядке:

Первый слой жил вокруг центрального проводника состоит из шести проводников.Второй слой состоит из 12 дополнительных проводников. Третий слой состоит из 18 дополнительных проводники и так далее. Таким образом, стандартные кабели состоят из 7, 19 и 37 жил, с постоянным фиксированным шагом. Общая гибкость может быть увеличена за счет дополнительных скручивание отдельных прядей.

На рисунке 1-6 показан типичный крест отрезок 37-жильного кабеля. Он также показывает, как общее поперечное сечение в мил. определяется площадь многожильного кабеля.

Рисунок 1-6. — Многожильный провод.

1-10



NEETS Содержание

  • Введение в материю, энергию, и постоянного тока
  • Введение в переменный ток и трансформаторы
  • Введение в защиту цепей, Контроль и измерение
  • Введение в электрические проводники, электромонтаж Техники и схемы чтения
  • Введение в генераторы и двигатели
  • Введение в электронную эмиссию, трубки, и блоки питания
  • Введение в твердотельные устройства и Блоки питания
  • Введение в усилители
  • Введение в генерацию волн и формирование волн Схемы
  • Введение в распространение и передачу волн Линии и антенны
  • Принципы СВЧ
  • Принципы модуляции
  • Введение в системы счисления и логические схемы
  • Введение в микроэлектронику
  • Принципы синхронизаторов, сервоприводов и гироскопов
  • Введение в испытательное оборудование
  • Принципы радиочастотной связи
  • Принципы работы радаров
  • Справочник техника, Главный глоссарий
  • Методы и практика испытаний
  • Введение в цифровые компьютеры
  • Магнитная запись
  • Введение в волоконную оптику

AWG в мм2 — American Wire Gauge vs.Площадь поперечного сечения, мм

9005 4
Номер AWG Сечение кабеля, мм² Внешний диаметр Ø мм Сопротивление проводника, Ом / км
1000 MCM 507 29,3 0,036
900 456 27,8 0,04
750 380 25,4 0,048
600 304 22,7 0,061
550 279 21,7 0,066
500 253 20,7 0,07
450 228 19,6 0,08
400 203 18,5 0,09
350 177 17,3 0,10
300900 92 152 16,0 0,12
250 127 14,6 0,14
4/0 107,2 11,68 0,18
3/0 85,0 10,40 0,23
2/0 67,4 9,27 0,29
0 53,4 8,25 0,37
1 42,4 7,35 0,47
2 33,6 6 , 54 0,57
3 26,7 5,83 0,71
4 21,2 5,19 0,91
5 16,8 4,62 1,12
6 13,3 4,11 1,44
7 10,6 3,67 1,78
8 8,34 3,26 2,36
9 6,62 2, 91 2,77
10 5,26 2,59 3,64
11 4,15 2,30 4,44
12 3,31 2,05 5,41
13 2,63 1,83 7,02
14 2,08 1, 63 8,79
15 1,65 1,45 11,2
16 1,31 1,29 14,7
17 1,04 1,15 17,8
18 0,8230 1,0240 23,0
19 0,6530 0,9120 28,3
20 0,5190 0,8120 34,5
21 0,4120 0,7230 44,0
22 0,3240 0,6440 54,8
23 0,2590 0,5730 70,1
24 0,2050 0,5110 89,2
25 0,1630 0,4550 111,0
26 0,1280 0,4050 146,0
27 0,1020 0,3610 176,0
28 0,0804 0,3210 232,0
29 0,0646 0,2860 282,0
30 0, 0503 0,2550 350,0
31 0,0400 0,2270 446,0
32 0,0320 0,2020 578, 0
33 0,0252 0,1800 710,0
34 0,0200 0,1600 899,0
35 0, 0161

0,1430

1125,0
36 0,0123 0,1270 1426,0
37

0,0100

0, 1130

1800,0
38 0,00795 0,1010 2255,0
39 0,00632 0,0897 2860,0

4/0 также известен как 0000; 1 мил = дюйм = 0,0254 мм
* показано в MCM (круговые фрезы) для больших поперечных сечений

1 CM = 1 круг.mil = 0,0005067 мм²
1 MCM = 1000 Circ. mils = 0,5067 мм²

Учебное пособие по физике: электрическое сопротивление

Электрон, движущийся по проводам и нагрузкам внешней цепи, встречает сопротивление. Сопротивление является препятствием для прохождения заряда. Для электрона путешествие от терминала к терминалу не является прямым маршрутом. Скорее, это зигзагообразный путь, который возникает в результате бесчисленных столкновений с неподвижными атомами в проводящем материале. Электроны сталкиваются с сопротивлением — препятствием для их движения.В то время как разность электрических потенциалов, установленная между двумя выводами , стимулирует движение заряда, препятствует этому движению заряда . Скорость, с которой заряд перетекает от терминала к терминалу, является результатом совместного действия этих двух величин.

Переменные, влияющие на электрическое сопротивление

Поток заряда по проводам часто сравнивают с потоком воды по трубам.Сопротивление потоку заряда в электрической цепи аналогично эффектам трения между водой и поверхностями трубы, а также сопротивлению, создаваемому препятствиями на пути. Именно это сопротивление препятствует потоку воды и снижает как скорость потока, так и скорость дрейфа . Подобно сопротивлению потоку воды, общее сопротивление потоку заряда в проводе электрической цепи зависит от некоторых четко идентифицируемых переменных.

Во-первых, общая длина проводов влияет на величину сопротивления.Чем длиннее провод, тем большее сопротивление будет. Существует прямая зависимость между величиной сопротивления, с которым сталкивается заряд, и длиной провода, который он должен пройти. В конце концов, если сопротивление возникает в результате столкновений между носителями заряда и атомами провода, то, вероятно, столкновений будет больше в более длинном проводе. Больше столкновений означает большее сопротивление.

Во-вторых, площадь поперечного сечения проводов влияет на величину сопротивления.Более широкие провода имеют большую площадь поперечного сечения. Вода будет течь по более широкой трубе с большей скоростью, чем по узкой. Это можно объяснить меньшим сопротивлением, которое присутствует в более широкой трубе. Таким же образом, чем шире провод, тем меньше будет сопротивление прохождению электрического заряда. Когда все другие переменные одинаковы, заряд будет течь с большей скоростью через более широкие провода с большей площадью поперечного сечения, чем через более тонкие провода.

Третья переменная, которая, как известно, влияет на сопротивление потоку заряда, — это материал, из которого сделан провод. Не все материалы созданы равными с точки зрения их проводящей способности. Некоторые материалы являются лучшими проводниками, чем другие, и обладают меньшим сопротивлением потоку заряда. Серебро — один из лучших проводников, но никогда не используется в проводах бытовых цепей из-за своей стоимости. Медь и алюминий являются одними из наименее дорогих материалов с подходящей проводящей способностью, позволяющей использовать их в проводах бытовых цепей.На проводящую способность материала часто указывает его удельное сопротивление . Удельное сопротивление материала зависит от электронной структуры материала и его температуры. Для большинства (но не для всех) материалов удельное сопротивление увеличивается с повышением температуры. В таблице ниже приведены значения удельного сопротивления для различных материалов при температуре 20 градусов Цельсия.

Материал

Удельное сопротивление (Ом • метр)

Серебро

1.59 х 10 -8

Медь

1,7 х 10 -8

Золото

2,2 х 10 -8

Алюминий

2,8 х 10 -8

Вольфрам

5.6 х 10 -8

Утюг

10 х 10 -8

Платина

11 х 10 -8

Свинец

22 х 10 -8

Нихром

150 х 10 -8

Углерод

3.5 х 10 -5

Полистирол

10 7 — 10 11

Полиэтилен

10 8 — 10 9

Стекло

10 10 — 10 14

Твердая резина

10 13

Как видно из таблицы, существует широкий диапазон значений удельного сопротивления для различных материалов.Материалы с более низким сопротивлением обладают меньшим сопротивлением потоку заряда; они лучшие дирижеры. Материалы, показанные в последних четырех строках вышеприведенной таблицы, обладают таким высоким удельным сопротивлением, что их даже нельзя рассматривать как проводники.

Посмотри! Используйте виджет Resistivity of a Material , чтобы найти удельное сопротивление данного материала. Введите название материала и нажмите кнопку Submit , чтобы узнать его удельное сопротивление.

Математическая природа сопротивления

Сопротивление — это числовая величина, которую можно измерить и выразить математически. Стандартной метрической единицей измерения сопротивления является ом, представленный греческой буквой омега -. Электрическое устройство с сопротивлением 5 Ом будет представлено как R = 5 . Уравнение, представляющее зависимость сопротивления ( R ) проводника цилиндрической формы (например,, провод) от влияющих на него переменных равно

, где L представляет длину провода (в метрах), A представляет площадь поперечного сечения провода (в метрах 2 ) и представляет удельное сопротивление материала (в ом • метрах). В соответствии с приведенным выше обсуждением это уравнение показывает, что сопротивление провода прямо пропорционально длине провода и обратно пропорционально площади поперечного сечения провода.Как показано в уравнении, знание длины, площади поперечного сечения и материала, из которого изготовлен провод (и, следовательно, его удельного сопротивления), позволяет определить сопротивление провода.

Расследовать!

Резисторы — один из наиболее распространенных компонентов в электрических цепях. На большинстве резисторов нанесены цветные полосы или полосы. Цвета отображают информацию о значении сопротивления.Возможно, вы работаете в лаборатории и вам нужно знать сопротивление резистора, используемого в лаборатории. Используйте виджет ниже , чтобы определить значение сопротивления по цветным полосам.

Проверьте свое понимание

1. В бытовых цепях часто используются провода двух разной ширины: 12-го и 14-го калибра. Проволока 12-го калибра имеет диаметр 1/12 дюйма, а проволока 14-го калибра — 1/14 дюйма.Таким образом, провод 12-го калибра имеет более широкое сечение, чем провод 14-го калибра. Цепь на 20 А, используемая для настенных розеток, должна быть подключена с использованием провода 12-го калибра, а цепь на 15 А, используемая для цепей освещения и вентиляторов, должна быть подключена с помощью провода 14-го калибра. Объясните физику, лежащую в основе такого электрического кода.


2. Основываясь на информации, изложенной в предыдущем вопросе, объясните риск, связанный с использованием провода 14-го калибра в цепи, которая будет использоваться для питания 16-амперной пилы.


3. Определите сопротивление медного провода 12 калибра длиной 1 милю. Дано: 1 миля = 1609 метров и диаметр = 0,2117 см.


4. Два провода — A и B — круглого сечения имеют одинаковую длину и изготовлены из одного материала. Тем не менее, сопротивление провода A в четыре раза больше, чем у провода B.Во сколько раз диаметр проволоки B больше диаметра проволоки A?

Сопротивление и удельное сопротивление | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Объясните понятие удельного сопротивления.
  • Используйте удельное сопротивление для расчета сопротивления материалов указанной конфигурации.
  • Используйте термический коэффициент удельного сопротивления для расчета изменения сопротивления в зависимости от температуры.

Зависимость сопротивления от материала и формы

Сопротивление объекта зависит от его формы и материала, из которого он сделан. Цилиндрический резистор на Рисунке 1 легко анализировать, и таким образом мы можем получить представление о сопротивлении более сложных форм. Как и следовало ожидать, электрическое сопротивление цилиндра R прямо пропорционально его длине L , подобно сопротивлению трубы потоку жидкости.Чем длиннее цилиндр, тем больше зарядов соударяется с его атомами. Чем больше диаметр цилиндра, тем больше тока он может пропускать (аналогично потоку жидкости по трубе). Фактически, R обратно пропорционален площади поперечного сечения цилиндра A .

Рис. 1. Однородный цилиндр длиной L и площадью поперечного сечения A. Его сопротивление потоку тока аналогично сопротивлению, которое труба оказывает потоку жидкости. Чем длиннее цилиндр, тем больше его сопротивление.Чем больше площадь его поперечного сечения A, тем меньше его сопротивление.

Для данной формы сопротивление зависит от материала, из которого состоит объект. Различные материалы обладают разным сопротивлением потоку заряда. Мы определяем удельное сопротивление ρ вещества так, чтобы сопротивление R объекта было прямо пропорционально ρ . Удельное сопротивление ρ — это внутреннее свойство материала, независимо от его формы или размера.Сопротивление R однородного цилиндра длиной L , площадью поперечного сечения A , изготовленного из материала с удельным сопротивлением ρ , составляет

.

[латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \\ [/ латекс].

В таблице 1 приведены репрезентативные значения ρ . Материалы, перечисленные в таблице, разделены на категории проводников, полупроводников и изоляторов на основе широких групп удельных сопротивлений. У проводников наименьшее удельное сопротивление, а у изоляторов наибольшее; полупроводники имеют промежуточное удельное сопротивление.Проводники имеют различную, но большую плотность свободных зарядов, тогда как большинство зарядов в изоляторах связаны с атомами и не могут двигаться. Полупроводники являются промежуточными, имеют гораздо меньше свободных зарядов, чем проводники, но обладают свойствами, из-за которых количество свободных зарядов сильно зависит от типа и количества примесей в полупроводнике. Эти уникальные свойства полупроводников находят применение в современной электронике, о чем мы поговорим в следующих главах.

Таблица 1.Удельное сопротивление ρ различных материалов при 20º C
Материал Удельное сопротивление ρ ( Ом м )
Проводники
Серебро 1. 59 × 10 −8
Медь 1. 72 × 10 −8
Золото 2. 44 × 10 −8
Алюминий 2.65 × 10 −8
Вольфрам 5. 6 × 10 −8
Утюг 9. 71 × 10 −8
Платина 10. 6 × 10 −8
Сталь 20 × 10 −8
Свинец 22 × 10 −8
Манганин (сплав Cu, Mn, Ni) 44 × 10 −8
Константан (сплав Cu, Ni) 49 × 10 −8
Меркурий 96 × 10 −8
Нихром (сплав Ni, Fe, Cr) 100 × 10 −8
Полупроводники
Углерод (чистый) 3.5 × 10 5
Углерод (3,5 — 60) × 10 5
Германий (чистый) 600 × 10 −3
Германий (1−600) × 10 −3
Кремний (чистый) 2300
Кремний 0,1–2300
Изоляторы
Янтарь 5 × 10 14
Стекло 10 9 — 10 14
Люцит > 10 13
Слюда 10 11 — 10 15
Кварц (плавленый) 75 × 10 16
Резина (твердая) 10 13 — 10 16
сера 10 15
тефлон > 10 13
Дерево 10 8 — 10 11

Пример 1.Расчет диаметра резистора: нить накала фары

Нить накала автомобильной фары изготовлена ​​из вольфрама и имеет сопротивление холоду 0,350 Ом. Если нить представляет собой цилиндр длиной 4,00 см (ее можно свернуть в бухту для экономии места), каков ее диаметр?

Стратегия

Мы можем переписать уравнение [латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \\ [/ latex], чтобы найти площадь поперечного сечения A нити на основе данной информации. Тогда его диаметр можно определить, предположив, что он имеет круглое поперечное сечение.{-5} \ text {m} \ end {array} \\ [/ latex].

Обсуждение

Диаметр чуть меньше десятой миллиметра. Он состоит только из двух цифр, потому что ρ известен только из двух цифр.

Температурное изменение сопротивления

Удельное сопротивление всех материалов зависит от температуры. Некоторые даже становятся сверхпроводниками (нулевое сопротивление) при очень низких температурах. (См. Рисунок 2.)

Рис. 2. Сопротивление образца ртути равно нулю при очень низких температурах — это сверхпроводник примерно до 4.2 К. Выше этой критической температуры его сопротивление делает резкий скачок, а затем почти линейно увеличивается с температурой.

И наоборот, удельное сопротивление проводников увеличивается с повышением температуры. Поскольку атомы колеблются быстрее и на больших расстояниях при более высоких температурах, электроны, движущиеся через металл, совершают больше столкновений, эффективно увеличивая удельное сопротивление. При относительно небольших изменениях температуры (около 100 ° C или меньше) удельное сопротивление ρ изменяется с изменением температуры Δ T , как выражается в следующем уравнении

ρ = ρ 0 (1 + α Δ T ),

, где ρ 0 — исходное удельное сопротивление, а α — температурный коэффициент удельного сопротивления .(См. Значения α в Таблице 2 ниже.) Для более значительных изменений температуры α может измениться, или может потребоваться нелинейное уравнение, чтобы найти ρ . Обратите внимание, что α положительно для металлов, что означает, что их удельное сопротивление увеличивается с температурой. Некоторые сплавы были разработаны специально, чтобы иметь небольшую температурную зависимость. Например, манганин (который состоит из меди, марганца и никеля) имеет α , близкое к нулю (до трех цифр на шкале в таблице 2), и поэтому его удельное сопротивление незначительно изменяется в зависимости от температуры.Это полезно, например, для создания не зависящего от температуры эталона сопротивления.

Таблица 2. Температурные коэффициенты удельного сопротивления α
Материал Коэффициент (1 / ° C)
Проводники
Серебро 3,8 × 10 −3
Медь 3,9 × 10 −3
Золото 3.4 × 10 −3
Алюминий 3,9 × 10 −3
Вольфрам 4,5 × 10 −3
Утюг 5,0 × 10 −3
Платина 3,93 × 10 −3
Свинец 3,9 × 10 −3
Манганин (сплав Cu, Mn, Ni) 0,000 × 10 −3
Константан (сплав Cu, Ni) 0.002 × 10 −3
Меркурий 0,89 × 10 −3
Нихром (сплав Ni, Fe, Cr) 0,4 × 10 −3
Полупроводники
Углерод (чистый) −0,5 × 10 −3
Германий (чистый) −50 × 10 −3
Кремний (чистый) −70 × 10 −3

Также обратите внимание, что α отрицательно для полупроводников, перечисленных в таблице 2, что означает, что их удельное сопротивление уменьшается с увеличением температуры.Они становятся лучшими проводниками при более высоких температурах, потому что повышенное тепловое перемешивание увеличивает количество свободных зарядов, доступных для переноса тока. Это свойство уменьшения ρ с температурой также связано с типом и количеством примесей, присутствующих в полупроводниках. Сопротивление объекта также зависит от температуры, поскольку R 0 прямо пропорционально ρ . Для цилиндра мы знаем, что R = ρL / A , и поэтому, если L и A не сильно изменяются с температурой, R будет иметь такую ​​же температурную зависимость, как ρ .(Исследование коэффициентов линейного расширения показывает, что они примерно на два порядка меньше типичных температурных коэффициентов удельного сопротивления, поэтому влияние температуры на L и A примерно на два порядка меньше, чем на ρ .) Таким образом,

R = R 0 (1 + α Δ T )

— это температурная зависимость сопротивления объекта, где R 0 — исходное сопротивление, а R — сопротивление после изменения температуры Δ T .Многие термометры основаны на влиянии температуры на сопротивление. (См. Рис. 3.) Одним из наиболее распространенных является термистор, полупроводниковый кристалл с сильной температурной зависимостью, сопротивление которого измеряется для определения его температуры. Устройство небольшое, поэтому быстро приходит в тепловое равновесие с той частью человека, к которой прикасается.

Рис. 3. Эти знакомые термометры основаны на автоматическом измерении сопротивления термистора в зависимости от температуры.(Источник: Biol, Wikimedia Commons)

Пример 2. Расчет сопротивления: сопротивление горячей нити

Хотя следует проявлять осторожность при применении ρ = ρ 0 (1 + α Δ T ) и R = R 0 (1 + α Δ T ) для изменений температуры более 100 ° C, для вольфрама уравнения достаточно хорошо работают при очень больших изменениях температуры. Каково же сопротивление вольфрамовой нити в предыдущем примере, если ее температура повышается с комнатной температуры (20ºC) до типичной рабочей температуры 2850ºC?

Стратегия

Это прямое приложение R = R 0 (1 + α Δ T ), поскольку исходное сопротивление нити было задано равным R 0 = 0.{-3} / º \ text {C} \ right) \ left (2830º \ text {C} \ right) \ right] \\ & = & {4.8 \ Omega} \ end {array} \\ [/ latex] .

Обсуждение

Это значение соответствует примеру сопротивления фары в Законе Ома: сопротивление и простые цепи.

Исследования PhET: сопротивление в проводе

Узнайте о физике сопротивления в проводе. Измените его удельное сопротивление, длину и площадь, чтобы увидеть, как они влияют на сопротивление провода. Размеры символов в уравнении меняются вместе со схемой провода.

Щелкните, чтобы запустить моделирование.

Сводка раздела

  • Сопротивление R цилиндра длиной L и площадью поперечного сечения A составляет [латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \\ [/ latex], где ρ — удельное сопротивление материала.
  • Значения ρ в таблице 1 показывают, что материалы делятся на три группы — проводников, полупроводников и изоляторов .
  • Температура влияет на удельное сопротивление; для относительно небольших изменений температуры Δ T , удельное сопротивление равно [латекс] \ rho = {\ rho} _ {0} \ left (\ text {1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], где ρ 0 — исходное удельное сопротивление, а [латекс] \ text {\ alpha} [/ latex] — температурный коэффициент удельного сопротивления.
  • В таблице 2 приведены значения для α , температурного коэффициента удельного сопротивления.
  • Сопротивление R объекта также зависит от температуры: [латекс] R = {R} _ {0} \ left (\ text {1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], где R 0 — исходное сопротивление, а R — сопротивление после изменения температуры.

Концептуальные вопросы

1. В каком из трех полупроводниковых материалов, перечисленных в Таблице 1, примеси дают свободные заряды? (Подсказка: изучите диапазон удельного сопротивления для каждого из них и определите, имеет ли чистый полупроводник большую или меньшую проводимость.)

2. Зависит ли сопротивление объекта от пути, через который проходит ток? Рассмотрим, например, прямоугольный стержень — одинаково ли его сопротивление по длине и по ширине? (См. Рисунок 5.)

Рис. 5. Встречается ли ток, проходящий по двум разным путям через один и тот же объект, с разным сопротивлением?

3. Если алюминиевый и медный провода одинаковой длины имеют одинаковое сопротивление, какой из них имеет больший диаметр? Почему?

4. Объясните, почему [латекс] R = {R} _ {0} \ left (1+ \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex] для температурного изменения сопротивления R объекта равно не так точен, как [латекс] \ rho = {\ rho} _ {0} \ left ({1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], что дает температурное изменение удельного сопротивления ρ .

Задачи и упражнения

1. Каково сопротивление отрезка медного провода 12-го калибра длиной 20,0 м и диаметром 2,053 мм?

2. Диаметр медного провода нулевого калибра 8,252 мм. Найдите сопротивление такого провода длиной 1,00 км, используемого для передачи энергии.

3. Если вольфрамовая нить накала диаметром 0,100 мм в лампочке должна иметь сопротивление 0,200 Ом при 20 ° C, какой длины она должна быть?

4. Найдите отношение диаметра алюминиевого провода к медному, если они имеют одинаковое сопротивление на единицу длины (как в бытовой электропроводке).

5. Какой ток протекает через стержень из чистого кремния диаметром 2,54 см и длиной 20,0 см при приложении к нему 1,00 × 10 3 В? (Такой стержень можно использовать, например, для изготовления детекторов ядерных частиц.)

6. (a) До какой температуры нужно нагреть медный провод, изначально равный 20,0 ° C, чтобы удвоить его сопротивление, не обращая внимания на любые изменения в размерах? (б) Происходит ли это в бытовой электропроводке при обычных обстоятельствах?

7. Резистор из нихромовой проволоки используется там, где его сопротивление не может изменяться более чем на 1.00% от его значения при 20,0ºC. В каком температурном диапазоне его можно использовать?

8. Из какого материала изготовлен резистор, если его сопротивление на 40,0% больше при 100 ° C, чем при 20,0 ° C?

9. Электронное устройство, предназначенное для работы при любой температуре в диапазоне от –10,0 ° C до 55,0 ° C, содержит резисторы из чистого углерода. В какой степени их сопротивление увеличивается в этом диапазоне?

10. (a) Из какого материала сделана проволока, если она имеет длину 25,0 м, диаметр 0,100 мм и сопротивление 77.7 Ом при 20,0 ° C? (б) Каково его сопротивление при 150 ° C?

11. При условии постоянного температурного коэффициента удельного сопротивления, каков максимальный процент уменьшения сопротивления константановой проволоки, начиная с 20,0 ° C?

12. Через матрицу протягивают проволоку, растягивая ее в четыре раза по сравнению с исходной длиной. По какому фактору увеличивается его сопротивляемость?

13. Медный провод имеет сопротивление 0,500 Ом при 20,0 ° C, а железный провод имеет сопротивление 0,525 Ом при той же температуре.При какой температуре их сопротивления равны?

14. (a) Цифровые медицинские термометры определяют температуру путем измерения сопротивления полупроводникового прибора, называемого термистором (который имеет α = –0,0600 / ºC), когда он находится при той же температуре, что и пациент. Какова температура пациента, если сопротивление термистора при этой температуре составляет 82,0% от его значения при 37,0 ° C (нормальная температура тела)? (b) Отрицательное значение для α может не поддерживаться при очень низких температурах.Обсудите, почему и так ли здесь. (Подсказка: сопротивление не может стать отрицательным.)

15. Integrated Concepts (a) Повторите упражнение 2 с учетом теплового расширения вольфрамовой нити. Вы можете принять коэффициент теплового расширения 12 × 10 −6 / ºC. б) На какой процент ваш ответ отличается от приведенного в примере?

16. Необоснованные результаты (a) До какой температуры нужно нагреть резистор из константана, чтобы удвоить его сопротивление, при условии постоянного температурного коэффициента удельного сопротивления? б) разрезать пополам? (c) Что необоснованного в этих результатах? (d) Какие допущения необоснованны или какие посылки несовместимы?

Сноски

  1. 1 Значения сильно зависят от количества и типа примесей
  2. 2 значения при 20 ° C.

Глоссарий

удельное сопротивление:
внутреннее свойство материала, независимо от его формы или размера, прямо пропорциональное сопротивлению, обозначенное как ρ
температурный коэффициент удельного сопротивления:
эмпирическая величина, обозначаемая α , которая описывает изменение сопротивления или удельного сопротивления материала при температуре

Избранные решения проблем и упражнения

1.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *