Hydratool.ru

Журнал "ГидраТул"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Хочу все знать

Как рассчитать сечение кабеля по току

Расчет сечения кабеля по току, как правило, встречается на порядок реже, чем тот же расчет сечения кабеля по мощности или такой метод, как расчет сечения кабеля по планируемой нагрузке. Несмотря на это, стоит уделить особое внимание данному методу, так как иногда появляются ситуации, когда осуществить расчет сечения кабеля по току – это единственная возможность избежать проблем, которые могут возникнуть с электропроводкой в будущем. Итак, какие могут возникнуть ситуации?

Например, есть электроприбор, но нет соответствующей документации, а также нет специальной таблички по мощности или она не читается. Кроме того, очень часто бывает ситуация, когда среди большого количества цифр, которые стерлись, хорошо видно только показатель тока. Вот именно тут и придет на помощь данный метод расчета.

Еще одной ситуацией, когда может потребоваться подобный метод, является случай, когда нет ничего, кроме такого устройства, как предохранитель, расположенный в специальном гнезде. Как правило, около него есть надпись значения номинального или максимального тока. Также значение силы тока можно прочитать на самом предохранителе. Возможны и иные, не менее сложные ситуации, когда из всех требуемых для вычисления показателей имеется только сила тока и параметры мощности прибора. Что можно сделать в каждой из ситуаций, будет написано ниже.

При выяснении точных показателей силы тока, достаточно просто следовать таблице выбора кабеля по сечению. При этом стоит опираться на ближайшее подходящее значение алюминиевого или медного кабеля. В случае, если известны показатели мощности, но нет больше ничего, прежде чем произвести вычисление по формуле, требуется удостовериться в точности показателей этого значения или потребляемого тока. Для осуществления расчетов следует пользоваться формулой I = P/U·cosφ. Здесь под буквенными значения подразумеваются такие показатели, как P — это общая суммарная мощность, (Вт), I — сила тока, (А), cosφ – представляет собой коэффициент, который равен 1, то только если сети относятся к бытовым. И последний параметр U – показывает напряжение в сети, (В).

Подводя итог, можно отметить, что для включения особого однофазного двигателя с показателями мощности в 2 кВт, потребуется подобрать кабель или провод, которые в состоянии долгое время, при этом без перегрева поддерживать нагрузку в 2000 Вт / 220 В = 9,1 А. Как правило, это может быть медный кабель из качественной меди, с сечением от 1 мм. или алюминиевый кабель, у которого сечение составляет 1,5 мм.

Данный метод считается упрощенной схемой расчета, так как в обязательном порядке должна быть учтена длина линии и иные многочисленные факторы, которые более-менее подробно описаны в специальном разделе «Выбор сечения кабеля». Кроме того, очень часто проведение расчета требуется проводить не для одного только прибора, но для целой определенной группы. Именно по этой причине, прежде чем сделать выбор в том или ином отдельном случае, необходимо учесть все требования ПУЭ, то есть установленные на международном уровне прокладки и коммутации проводов и кабелей, а также не мене важно учесть возможность наращивания показателей нагрузки.

Выполняем расчет сечения провода по мощности

Расчет сечения провода

Итак, вы решились самостоятельно заменить проводку в своем доме или квартире, но прежде, чем приступать к монтажным работам, вам следует выполнить расчет сечения проводов по мощности. Ведь при неправильном выборе сечения проводов при серьезных нагрузках они будут греться.

Нагрев проводников ведет к снижению их проводимости, что ведет к еще большему нагреву. Следствием такого перегрева может стать не только разрушение проводов и их изоляции, но и пожар. Поэтому, дабы избежать этого, вопросу расчетов следует уделить самое пристальное внимание.

Факторы, влияющие на выбор сечения провода

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

Читайте так же:
Для какой цели выполняют отпуск сталей

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

  • Самой главной составляющей любого расчета сечения провода является его нагрузка или ток. Номинальный ток мы получаем путем пересчета номинальной мощности электроустановок, подключенных к данному проводнику. Поэтому сечение провода и расчетная мощность неразрывно связаны.
  • Также во многом наш выбор зависит от материала провода. Ведь не для кого не секрет, что разные материалы обладают разной проводимостью. Поэтому пропускная способность провода в 1 мм 2 из меди значительно выше, чем у такого же проводника из алюминия.

Зависимость проводимости от материала

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

Обратите внимание! Согласно п. 1.3.10 ПУЭ, при определении числа проводников многожильного провода нулевая и защитная жила не принимаются в расчет.

  • Еще одним важным критерием является способ прокладки провода. Ведь земля является лучшим теплопроводником в отличие от воздуха. Поэтому для проводов, проложенных непосредственно в земле, допускаются более высокие номинальные токи.
  • Также при расчетах следует учитывать способ прокладки проводов. Ведь если они уложены пучками в коробах или лотках, то они будут греться друг от друга. Поэтому при монтаже проводов пучками более четырех следует вводить поправочные коэффициенты.
  • Ну и, конечно, стоит обратить внимание на температуру окружающей среды в местах монтажа проводников. Практически любая таблица расчета сечения провода по мощности приведена к температуре окружающего воздуха +15⁰С. Если температура в вашем помещении будет отличаться, то следует ввести поправочный коэффициент из табл. 1.3.3 ПУЭ.

Поправочные коэффициенты в зависимости от температурных условий

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

Последовательность расчета сечения проводников

Так как мы рассчитываем проводку для своего дома, то в нашей статье мы попытаемся привести и учесть и другие нормы ПУЭ, касающиеся частных домовладений и квартир.

Главным из них для нас является п.6.2.2 ПУЭ, который нормирует, что в квартирах и домах все групповые линии должны питаться от автоматических выключателей на ток не более 25А. Исходя из этого, и провода для питания таких групповых сетей не должны рассчитываться на больший ток. Исключение составляет только расчет проводов ввода питания на квартиру.

Расчет номинальной мощности

Исходя из всего вышесказанного, главным критерием для нас является мощность приборов, подключаемых к сети. Именно поэтому расчет стоит начать с суммарной нагрузки.

Прежде всего, считаем мощные потребители, такие как: кондиционеры, электрические печи, электронагреватели и бойлеры. Если мощность таковых приборов превышает 1,5 – 2кВт, то целесообразно рассмотреть их питание отдельной линией.

  • Если вы делаете расчет своими руками, то желательно отдельно посчитать суммарную мощность электроприборов и сети освещения.

На фото представлены номинальные мощности различных электроприборов

  • Если у вас есть мощные бытовые приборы, то их не учитывайте при подсчете суммарной мощности. Для них мы выделим отдельную линию.
  • При расчёте принимайте подключение к каждой розетке самого мощного электроприбора. При этом маломощную видео и другую бытовую технику можно округлить. Главное, не посчитайте один и тот же прибор дважды.
  • В большинстве случаев суммарная нагрузка будет около 3-5кВт на каждую жилую комнату. Не пугайтесь таких цифр.
  • Если количество розеток в квартире превышает 10, то суммарную нагрузку, согласно п.4.4 ВСН 59-88, умножаем на поправочный коэффициент 0,9. Если розеток больше 20, — на 0,8.
Читайте так же:
Как проверить аккумулятор ибп мультиметром

Расчет номинального тока

Так как у нас имеется только формула расчета сечения провода по току, то переводим мощность в номинальный ток.

Для этого используем формулу: I=P/U×cosα, где I – наш номинальный ток; P – полученная у нас суммарная мощность, U – номинальное напряжение сети (для однофазной сети 220В, для трехфазной сети 380В); а cosα – коэффициент мощности.

Если вы найдете его на всех приборах, то можете получить путем умножения суммарный коэффициент мощности. А можно пренебречь им и принять его равным единице, это создаст определенный запас нашим расчетам.

  • Приведем пример. Допустим, суммарная мощность у нас получилась 10кВт. Приняв коэффициент мощности равный единице, для однофазной сети получаем номинальный ток равный 45,45А.

Обратите внимание! Расчет сечения провода по току 12В, 24В, 36В, 42В и 110В осуществляется по этой же формуле.

  • Исходя из этого, можно выбрать провод, который будет питать наш распределительный щит. Согласно табл. 1.3.4 ПУЭ, при отрытом способе прокладки нам потребуется медный провод сечением 5 мм 2 или, согласно табл.1.3.5 ПУЭ, алюминиевый провод сечением 8 мм 2 .

Сведенная таблица выбора сечения провода по номинальному току

  • Но как мы уже отмечали, питание электроприборов в квартире должно осуществляться от автоматических выключателей на ток не более 25А. Поэтому в нашем случае мы разделяем нагрузки на две группы, питающихся от автоматов по 25А, либо на три группы, питающиеся от автоматов на 16А. Здесь уже определяющим становится цена материалов и удобство, поэтому перед нами открывается свобода выбора.

Влияние на расчет остальных параметров

Но расчет сечения проводов по току на этом не заканчивается. Теперь нам следует учесть все дополнительные параметры и возможные условия прокладки.

  • Если предполагается, что ваши провода будут улаживаться пучками, то к номинальным токам, указанным в таблицах, следует применить поправочные коэффициенты. Так, согласно п.1.3.10 ПУЭ, если количество проводов в пучке больше 4-х, то коэффициент будет 0,68. Если больше 6, то 0,63, если больше десяти, то 0,6.
  • Если предполагается, что провода будут проложены в помещениях или на улице, где средняя температура отличается от +15⁰С, то следует воспользоваться температурными поправочными коэффициентами из таблицы 1.3.3 ПУЭ.

Обратите внимание! Для кабелей в полиэтиленовой изоляции допускается кратковременная не более 6 часов за 5 дней перегрузка в 10% от номинального тока. Для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией такая перегрузка может достигать 15%.

Вывод

Умея производить расчет сечения проводника по току, вы с легкостью сможете решить вопрос безопасного монтажа вашей электрической сети. Ведь соблюдение всех норм и правил гарантирует вам безаварийную и длительную работу вашей проводки.

А соблюдая другие нормы ПУЭ, вы сделаете вашу электрическую сеть еще и безопасной, что, учитывая количество пожаров, вызванных короткими замыканиями, далеко немаловажно.

Выбор сечения проводов и кабелей для электропроводки по току и мощности с помощью таблиц

Выбираем кабельную и проводниковую продукцию

При устройстве электропроводки необходимо заранее определить мощности потребителей. Это поможет в оптимальном выборе кабелей. Такой выбор позволит долго и безопасно эксплуатировать проводку без ремонта.

Кабельная и проводниковая продукция весьма разнообразна по своим свойствам и целевому назначению, а также имеет большой разброс в ценах. Статья рассказывает о важнейшем параметре проводки – сечении провода или кабеля по току и мощности, и как определить диаметр – рассчитать по формуле или выбрать с помощью таблицы.

Общая информация для потребителя

Токонесущая часть кабеля выполняется из металла. Часть плоскости, проходящей под прямым углом к проводу, ограниченная металлом, называется сечением провода. В качестве единицы измерения используют квадратные миллиметры.

Сечение определяет допустимые токи, проходящие в проводе и кабеле. Этот ток, по закону Джоуля-Ленца, приводит к выделению тепла (пропорционально сопротивлению и квадрату тока), которое и ограничивает ток.

Читайте так же:
Как проверить статор генератора мультиметром

Условно можно выделить три области температур:

  • изоляция остается целой;
  • изоляция обгорает, но металл остается целым;
  • металл плавится от высокой температуры.

Из них только первая является допустимой температурой эксплуатации. Кроме того, с уменьшением сечения возрастает его электрическое сопротивление, что приводит к увеличению падения напряжения в проводах.

[attention type=green]Однако, увеличение сечения приводит к увеличению массы и особенно стоимости или кабеля.[/attention]

Из материалов для промышленного изготовления кабельной продукции используют чистую медь или алюминий. Эти металлы имеют различные физические свойства, в частности, удельное сопротивление, поэтому и сечения, выбираемые под заданный ток, могут оказаться различными.

Узнайте из этого видео, как правильно подобрать сечение провода или кабеля по мощности для домашней проводки:

Определение и расчет жил по формуле

Теперь разберемся, как правильно рассчитать сечение провода по мощности зная формулу. Здесь мы решим задачу определения сечения. Именно сечение является стандартным параметром, по причине того, что номенклатура включает как одножильный вариант, так и многожильные. Преимущество многожильных кабелей в их большей гибкости и стойкости к изломам при монтаже. Как правило, многожильные изготавливают из меди.

Проще всего определяется сечение круглого одножильного провода, d – диаметр, мм; S – площадь в квадратных миллиметрах:

Многожильные рассчитываются более общей формулой: n – число жил, d – диаметр жилы, S – площадь:

[attention type=yellow]Диаметр жилы можно определить, сняв изоляцию и замерив диаметр по голому металлу штангенциркулем или микрометром.[/attention]

Допустимая плотность электротока

Плотность тока определяется очень просто, это число ампер на сечение. Существует два варианта проводки: открытая и закрытая. Открытая допускает большую плотность тока, за счет лучшей теплоотдачи в окружающую среду. Закрытая требует поправки в меньшую сторону, чтобы баланс тепла не привел к перегреву в лотке, кабельном канале или шахте, что может вызвать короткое замыкание или даже пожар.

Точные тепловые расчеты очень сложны, на практике исходят из допустимой температуры эксплуатации наиболее критичного элемента в конструкции, по которой и выбирают плотность тока.

[attention type=green]Таким образом, допустимая плотность тока, это величина, при которой нагрев изоляции всех проводов в пучке (кабельном канале) остается безопасным, с учетом максимальной температуры окружающей среды.
[/attention]

Таблица сечения медного и алюминиевого провода или кабеля по току:

Допустимая плотность электротока

В таблице 1 приводится допустимая плотность токов для температур, не выше комнатной. Большинство современных проводов имеют ПВХ или полиэтиленовую изоляцию, допускающую нагрев при эксплуатации не более 70-90°C. Для «горячих» помещений плотность токов необходимо снижать с коэффициентом 0.9 на каждые 10°C до температур предельной эксплуатации проводов или кабеля.

Теперь о том, что считать открытой и что закрытой проводкой. Открытой является проводка, если она выполнена хомутами (шинкой) по стенам, потолку, вдоль несущего троса или по воздуху. Закрытая проложена в кабельных лотках, каналах, замурована в стены под штукатурку, выполнена в трубах, оболочке или проложена в грунте. Также следует считать проводку закрытой, если она находится в распределительных коробках или щитках. Закрытая охлаждается хуже.

Например, пусть в помещении сушилки градусник показывает 50°С. До какого значения следует уменьшить плотность тока медного кабеля, проложенного в этом помещении по потолку, если изоляция кабеля выдерживает нагрев до 90°C? Разница составляет 50-20 = 30 градусов, значит, нужно трижды использовать коэффициент. Ответ:

Коэффициент плотности тока медного кабеля

Пример подсчета участка проводки и нагрузки

Пусть подвесной потолок освещается шестью светильниками мощностью по 80 Вт каждый и они уже соединены между собой. Нам требуется подвести к ним питание, используя алюминиевый кабель. Будем считать проводку закрытой, помещение сухим, а температуру комнатной. Теперь узнаем, как посчитать силу тока сечения провода по мощности медного и алюминиевого кабелей, для этого используем уравнение, определяющее мощность (сетевое напряжение по новым стандартам считаем равным 230 В):

Читайте так же:
Инструмент для правки шлифовальных кругов

Уравнение, определяющее мощность

Используя соответствующую плотность тока для алюминия из таблицы 1, найдем сечение, необходимое для работы линии без перегрева:

Сечение, необходимое для работы линии без перегрева

Если нам нужно найти диаметр провода, используем формулу:

Диаметр провода

Подходящим будет кабель АППВ2х1.5 (сечение 1.5 мм.кв). Это, пожалуй, самый тонкий кабель, какой можно найти на рынке (и один из наиболее дешевых). В приведенном случае он обеспечивает двухкратный запас по мощности, т. е. на данной линии может быть установлен потребитель с допустимой мощностью нагрузки до 500 Вт, например, вентилятор, сушилка или дополнительные светильники.

[attention type=red]Розетки на эту линию устанавливать недопустимо, так как в них может быть включен (а, скорее всего, и будет) мощный потребитель и это приведет к перегрузке участка линии.
[/attention]

Быстрый подбор: полезные стандарты и соотношение

Для экономии времени, расчеты обычно сводят в таблицы, тем более, что номенклатура кабельных изделий довольно ограничена. В следующей таблице приводится расчет сечения медного и алюминиевого проводов по потребляемой мощности и силе тока в зависимости от предназначения — для открытой и закрытой проводки. Диаметр получается как функция от мощности нагрузки, металла и типа проводки. Напряжение сети считается равным 230 В.

Расчет для медной и алюминиевой проводки

Таблица дает возможность быстро выбрать сечение или диаметр, если известна мощность нагрузки. Найденное значение округляется в большую сторону до ближайшего значения из номенклатурного ряда.

В следующей таблице сведены данные допустимых токов по сечениям и мощности материалов кабелей и проводов для расчета и быстрого выбора наиболее подходящих:

Данные для определения нагрузки на провода

Рекомендации по устройству

Устройство проводки, кроме всего прочего, требует навыков проектирования, что есть не у каждого, кто хочет ее сделать. Недостаточно иметь только хорошие навыки в электромонтаже. Некоторые путают проектирование с оформлением документации по каким-то правилам. Это совершенно разные вещи. Хороший проект может быть изложен на листках из тетрадки.

Прежде всего, нарисуйте план ваших помещений и отметьте будущие розетки и светильники. Узнайте мощности всех ваших потребителей: утюгов, ламп, нагревательных приборов и т. п. Затем впишите мощности нагрузок, наиболее часто потребляемых в разных помещениях. Это позволит вам выбрать наиболее оптимальные варианты выбора кабелей.

Вы удивитесь, сколько тут возможностей и какой резерв для экономии денег. Выбрав провода, подсчитайте длину каждой линии, которую вы ведете. Сложите все вместе, и тогда вы приобретете ровно то, что нужно, и столько, сколько нужно.

Каждая линия должна быть защищена своим автоматом (автоматическим выключателем), рассчитанным на ток, соответствующий допустимой мощности линии (сумма мощностей потребителей). Подпишите автоматы, расположенные в щитке, например: «кухня», «гостиная» и т. д.

[attention type=green]Целесообразно иметь отдельную линию на все освещение, тогда вы сможете спокойно чинить розетку в вечернее время, не пользуясь спичками. Именно розетки чаще всего и бывают перегруженными. Обеспечивайте розетки достаточной мощностью – вы не знаете заранее, что вам придется туда включать.[/attention]

В сырых помещениях используйте кабели только с двойной изоляцией! Используйте современные розетки («евро») и кабели с заземляющими проводниками и правильно подключайте заземление. Одножильные провода, особенно медные, изгибайте плавно, оставляя радиус в несколько сантиметров. Это предотвратит их излом. В кабельных лотках и каналах провода должны лежать прямо, но свободно, ни в коем случае нельзя натягивать их, как струну.

В розетках и выключателях должен быть запас в несколько лишних сантиметров. При прокладке нужно убедиться, что нигде нет острых углов, которые могут надрезать изоляцию. Затягивать клеммы при подключении необходимо плотно, а для многожильных проводов эту процедуру следует сделать повторно, у них есть особенность усадки жил, в результате чего соединение может ослабнуть.

Читайте так же:
Какие основные требования предъявляются к одежде сварщика

[attention type=red]Медные провода и алюминиевые «не дружат» между собой по электрохимическим причинам, непосредственно соединять их нельзя. Для этого можно использовать специальные клеммники или оцинкованные шайбы. Места соединений всегда должны быть сухими.
[/attention]
Фазные проводники должны быть белого (или коричневого) цвета, а нейтрали – всегда синего. Заземление имеет желто-зеленый цвет. Это общепринятые правила расцветки и продажные кабели, как правило, имеют внутреннюю изоляцию именно таких цветов. Соблюдение расцветки повышает безопасность эксплуатации и ремонта.

Предлагаем вашему вниманию интересное и познавательное видео, как правильно рассчитать сечение кабеля по мощности и длине:

Выбор проводов по сечению является главным элементом проекта электроснабжения любого масштаба, от комнаты, до больших сетей. От этого будет зависеть ток, который можно отбирать в нагрузку и мощность. Правильный выбор проводов также обеспечивает электро- и пожарную безопасность, и обеспечивает экономичный бюджет вашего проекта.

Как рассчитать сечение провода по мощности формула

Определение и расчет жил по формуле

Теперь разберемся, как правильно рассчитать сечение провода по мощности зная формулу. Здесь мы решим задачу определения сечения. Именно сечение является стандартным параметром, по причине того, что номенклатура включает как одножильный вариант, так и многожильные. Преимущество многожильных кабелей в их большей гибкости и стойкости к изломам при монтаже. Как правило, многожильные изготавливают из меди.

Проще всего определяется сечение круглого одножильного провода, d – диаметр, мм; S – площадь в квадратных миллиметрах:

Многожильные рассчитываются более общей формулой: n – число жил, d – диаметр жилы, S – площадь:

Диаметр жилы можно определить, сняв изоляцию и замерив диаметр по голому металлу штангенциркулем или микрометром.

Программы для компьютера

Если вам нужна помощь в подборе сечения проводника, и вы не знаете, какая программка подходит для этих целей, воспользуйтесь одним из двух предложенных вариантов:

  • «cable v2.1» от компании «Атлас»;
  • «Электрик».

Пожалуй, оптимальным вариантом для расчетов будет программа «cable v2.1». Она совершенно бесплатна, к тому же качается без регистрации других неудобных процедур. Вам наверняка понравится ее интерфейс, который отличается простотой и удобством.

Для произведения расчетов, вам нужно только внести в колонки таблицы исходные данные, после чего выбрать «Рассчитать» и кликнуть левой клавишей мыши. Данный сервис выполнен без огромного количества опций, но они и не нужны, если все, что вам требуется, это рассчитать длину, нагрузку и мощность сечения кабеля. С этими задачами он справляется быстро, а главное точно.

Программа для расчета «Электрик» выполняет чуть больше функций, и она также качается бесплатно. Вы без труда сможете отыскать ее в сети. Главным ее достоинством является расширенный спектр возможностей и задач. С помощью этого сервиса вы не только выберете сечение проводника для электродвигателя или квартиры, но и рассчитаете потерю напряжения в сети, а также узнаете нагрев линии кабеля.

Также данная программа поможет в вопросе подбора сечения силового кабеля, оснащенного секторными жилами. Такой расчет связан с использованием более сложных формул, именно поэтому «Электрик» настолько ценен. Интерфейс этой программы понятен, как и у вышеописанного сервиса. Однако из-за большего количества функций, придется потратить определенное время, чтобы разобраться с различными премудростями.

Если же вы по каким-то причинам не желаете «засорять» свой компьютер лишними программами – воспользуйтесь онлайн-калькулятором под названием «Wiresel». С помощью него вы также сможете подобрать требуемый проводник. К тому же процедура займет совсем немного времени.

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами.

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой либо пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector