Hydratool.ru

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

Как узнать диаметр кабеля по сечению

Что такое сечение провода. Как рассчитать сечение провода или кабеля по мощности?

Вопрос выбора сечения проводов и кабелей для прокладки в часном доме, котежде, производственном помещении очень серьезный, т.к. при недостаточном сечении проводника он начнет греться, разрушая тем самым изоляцию провода, а при значительном превышении силы тока в проводнике он может перегореть и повлечь за собой печальные последствия. У каждого кабеля есть номинальная мощность, которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если мощность всех электроприборов в здании будет превышать расчетный показатель проводника для конкретного провода (кабеля), то в скором времени аварии не избежать.

Что бы правильно рассчитать сечения проводников в доме необходимо сумировать мощность всех электроприборов которые будут нагружены на расчетный проводник и по полученному значению мощности выбрать из соответствующей таблицы (таблицы и примеры приведены ниже) сечение провода (кабеля). Если приборов много (более 4), то необходимо полученный результат умножить на коэффициент одновременной работы всех электроприборов (т.к. все приборы не будут использоваться одновременно), он выбирается в пределах 0,7-0,8.

Расчет сечения кабеля по суммарной мощности

Формула расчета имеет вид:

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

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:

Как видно из таблицы, для каждого определенного вида провода (кабеля) табличные значения имеют свои данные. И если в таблице нет того значения мощности, которое получилось у вас расчетным путем (по формуле выше) то выбирается ближайшее значение мощности, которое есть в таблице и выбирается соответствующий диаметр жил.

Пример расчета сичения кабеля по суммарной мощности

Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов на кухне составляет 15 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 12 кВт действительной нагрузки.

Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Для даного примера и однофазной сети (напряжение 220В) выбираем ближайшее большее значение «15,4» КВт из таблицы для медных проводов получаем сечение проводников 10 кв.мм.

Если предполается использовать алюминиевые провода, то выбираем ближайшее большее значение «13,2» КВт из таблицы для алюминиевых проводов, и получаем сечение проводников 16 кв.мм.

Как видно в расчетах по выбору сечения проводников нет ничего сложного!

Расчет по токовой нагрузке

Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому предпочтительнее пользоваться им. Принцип расчета аналогичен предыдущему, только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку.

Первым делом по формулам ниже расчитываем силу тока по каждому из электроприборов или замеряем токовыми клещами.

Если в доме однофазная сеть, необходимо воспользоваться следующей формулой:

Для трехфазной сети формула будет иметь вид:

Где, P – мощность электроприбора, кВт

cos Фи- коэффициент мощности

Далее суммируем все токи и по табличным значениям выбраем сечение кабеля в зависимости от тока.

Расчет по длине

Заключительный этап определения диаметра кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует потерям тока (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами большего сечения.

Для вычислений используется следующая методика:

  • Рассчитывается суммарная мощность электроприборов и сила тока.
  • Рассчитывается сопротивление электропроводки. Формула имеет следующий вид: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах). Получившееся значение необходимо разделить на выбранное поперечное сечение кабеля.
Читайте так же:
Кованые скамейки для кладбища

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

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

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

Как определить сечение провода (кабеля) для ввода в дом или квартиру?

Самое первое, что нам нужно сделать, это рассчитать общую потребляемую мощность своей квартиры или дома. Как же это сделать? Да очень просто. Берем листок бумаги и пишем туда весь перечень электрических приборов, которые будут питаться от нашего кабеля.

У каждого электрического прибора имеется своя установленная мощность и указывается она в паспорте или на стикере. Напротив каждого электрического прибора пишем его мощность. Единица измерения — Ватт (Вт) или килоВатт (КВт). И считаем путем сложения суммарную установленную мощность своей квартиры, дома, дачи. Заметим, что расчет будем вести для однофазной (220 В) системы электроснабжения. Предположим, что у Вас получилось 16000 Вт или 16 КВт. Полученную мощность умножаем на коэффициент одновременного использования электроприборов (0,7-0,8) — этот коэффициент показывает, что Вы можете включить одновременно 70%-80% всего вышеперечисленного электрооборудования.

В зависимости от вида электропроводки (в воздухе или земле), материала жил и напряжения выбираем сечение. В данном примере у нас вводной кабель в квартиру выполнен медным трехжильным кабелем марки ВВГнг и проложен открыто. Получаем сечение кабеля 10 кв.мм.

Как определить сечение провода (кабеля) для трехфазного двигателя?

Рассмотрим второй пример. Допустим, у нас в котедже имеется трехфазный асинхронный двигатель типа мощностью 550 (Вт), обмотки которого подключены звездой на напряжение 380 (В). Нам необходимо для него выбрать и определить сечение питающего кабеля. Смотрим номинальный ток двигателя при соединении звездой, указанный на бирке. Он составляет 1,6 (А) . Питающий кабель планируем приобрести медным, прокладывать будем по воздуху. Ищем соответствующие строки по таблице и находим необходимое сечение. Получаем 1,5 кв. мм. Сечение питающего кабеля для двигателя можно найти и по его мощности.

КАК РАССЧИТАТЬ СЕЧЕНИЕ ПРОВОДА

Сечение провода рассчитывают по следующей формуле:

где S — сечение провода, мм2; π — число равное 3,14; r — радиус провода, мм, который равен половине диаметра.

Диаметр провода токоведущей жилы без изоляции измеряют микрометром или штангенциркулем. Сечение жилы многопроволочных проводов и кабелей определяют по сумме сечений всех проволок.

Как узнать диаметр кабеля по сечению

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:

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

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).

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.

После чего произвести расчёты или воспользоваться калькуляторами.

Ранее ЭлектроВести писали, п очему 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.

Как определить сечение провода по его диаметру? Формула, таблица.

Диаметр любого проводника должен совпадать с параметрами, указанными в документации, которая с ним идет. Но в наше время это, к сожалению, редкость. К примеру, если маркировка говорит, что кабель – 3 X 2,5, то сечение его должно быть не менее 2,5 мм2. Но не стоит удивляться, если после проверки окажется, что провод на 20-30% меньше заявленной цифры. Поэтому лучше не лениться и пред покупкой проверять размер проводника, иначе это может привести к плачевным последствиям.

Определение сечение провода по диаметру

Лучше всего для замера толщины (диаметра) провода использовать микрометр или штангенциркуль. Микрометры, не важно – механические или электронные, покажут наиболее точный результат, но и результаты, выданные штангенциркулем, тоже вполне сгодятся. Для замера следует очистить жилу от пластиковой изоляции, но не каждый продавец разрешит вытворять такое с концом провода на выставленной на продажу бухте. Поэтому, лучше всего, купить метр кабеля и потом уже осуществлять замеры. После того, как данные о диаметре жилы получены, можно приступать к расчету сечения.

Видео:

Можно измерить ширину проводника и не прибегая к помощи точных приборов. Зачастую, у человека их попросту нет, а покупать такой инструмент только лишь для того, чтобы единожды замерить диаметр провода – бесполезная трата денег. Поэтому, можно прибегнуть к другому способу.

В этом случае для измерения потребуется отвертка и обычная линейка. Провод для проведения подобной проверки придется зачистить основательно, на сантиметров 15 – 20. Затем очищенный конец жилы обматывается вокруг ровной округлой металлической части отвертки на манер пружины, причем каждый последующий виток должен быть полным и плотно прилегать к предыдущему. Количество витков не критично, но лучше будет довести их до 10. Так будет легче считать. Ширина плотных 10 витков измеряется линейкой, результат делится на 10 и, в итоге, получается диаметр одного витка. Пример вы можете увидит на фото ниже.

Верху предоставлено фото, на котором производится замер такой «пружины». Наглядно видно, что ширина 11 плотно уложенных витков равняется 7,5 мм. Берем калькулятор и делим 7,5 мм на 11. Выходит, что диаметр проверяемой жилы 0,68 мм. Зная его, можно рассчитать сечение провода.

Определяем сечение провода по его диаметру с помощью формулы.

Неважно – провод это или проволока, форма у нее неизменно круглая, а значит в разрезе любая жила кабеля имеет форму окружности. Сечение – это ни что иное, как площадь окружности провода на срезе. А площадь любой окружности, зная ее диаметр (а значит – и радиус), можно легко найти при помощи простой, знакомой всем со школы, формулы: S = πR2. «π» – число неизменное и всегда равно 3,14, «R2» – радиус в квадрате. Подставляем значения в формулу предварительно разделив диаметр на два, чтобы узнать радиус, поскольку в данной формуле площадь узнается именно с его помощью. Получается: S = 3,14 X 0,342. Решив простой пример, получаем цифру 0,36. То есть, сечение проверяемого провода равно 0,36 мм2. Но в силовой сети такой «слабый» провод лучше не использовать.

Также для определения сечения подойдет и формула нахождения площади окружности по диаметру. Выглядит она иначе: S = π/4 X D2. Она более трудоемкая, но, так или иначе, подставив цифры и решив пример, получим тот же результат.

Определение сечение провода по таблице.

Идя в магазин, не лишним будет захватить с собой вот такую таблицу:

Диаметр проводникаСечение проводника
0,8 мм0,5 мм2
0,98 мм0,75 мм2
1,13 мм1 мм2
1,38 мм1,5 мм2
1,6 мм2,0 мм2
1,78 мм2,5 мм2
2,26 мм4,0 мм2
2,76 мм6,0 мм2
3,57 мм10,0 мм2
4,51 мм16,0 мм2
5,64 мм25,0 мм2

Это избавит от потребности производить лишние расчеты. Несмотря на то, что на каждой бухте кабеля имеется бирка, в которой указана его маркировка и все его параметры, не стоит доверять написанному. Лучше будет перестраховаться и измерить диаметр проводника, а затем по таблице приблизительно прикинуть, каково его сечение.

В частности, на бирке будет написано следующее: «ВВНГ 2х4». Отсюда следует, что в кабеле – количество жил – 2, каждая из которых сечением 4 мм2. Чтобы подтвердить или опровергнуть заявленные параметры, замеряем одним из способов диаметр жилы кабеля без изоляции. Проводим расчеты.

Маркировка проводников

Маркировка проводников

Если сечение совпало с указанным на бирке – можно брать. Если получившийся результат значительно меньше, стоит остановить свой выбор на более мощном кабеле, следующем по параметрам, или поискать в других магазинах более качественный проводник, отвечающий ГОСТу, что в наше время является трудной задачей. Магазины предпочитают покупать что подешевле, чтобы потом продать подороже. А качественный кабель дешевым не будет никак. Отсюда и вывод.

Перед тем, как окончательно решиться на покупку нужно очень тщательно осмотреть изоляцию. Пластмассовая оболочка жилы должна быть сплошной, иметь внушительную толщину, одинаковую по всей длине. В случае, если помимо несовпадений в диаметре выявились еще и отрицательные нюансы с оплеткой, лучше поискать не только другой кабель, но и другой магазин, поскольку, зачастую, все разновидности кабеля, продающиеся в одном месте, закупаются у одного и того же производителя. А потому, нет гарантий, что, даже если взять кабель на параметр мощнее, его изоляция будет лучше. С электричеством рисковать не стоит.

Все же, лучше переплатить, потратить больше времени на поиски, но купить качественный ГОСТовский проводник, чем произведенный по ТУ. Только в подобном случае можно гарантировать, что кабель без всяких проблем отслужит заявленное в документах время, а, скорее всего, и на много дольше. Не стоит рисковать строением только из-за того, чтобы сократить время на поиски или сберечь лишние копейки. Халатность при выборе кабеля может обойтись несоразмерно дороже.

Определение сечения многожильного провода.

Очень часто жилы состоят из множества тонких проводков. Как же быть в таком случае? Некоторые «умники» скручивают все проводки в одну тугую скрутку, замеряют ее штангенциркулем и по найденному диаметру высчитывают сечение.

Таблица определения сечения многожильного провода:

Это неправильный подход. Чтобы измерить сечение многожильного проводника необходимо замерить диаметр одного мелкого провода. Здесь уже подойдет только микрометр. Узнав сечение одного проводка, следует сосчитать количество остальных, и умножить сечение одного на общее число проводков. Только в этом случае сечение многожильного провода будет иметь верные параметры.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector