Калькулятор сечения кабеля по мощности и длине: Интеллектуальный калькулятор для расчета сечения электрических кабелей

Интеллектуальный калькулятор для расчета сечения электрических кабелей

Калькулятор позволяет рассчитать сечение токоведущих жил электрических проводов и кабелей по электрической мощности.

---

Вид электрического тока

Вид тока зависит от системы электроснабжения и подключаемого оборудования.

Выберите вид тока: ВыбратьПеременный токПостоянный ток

---

Материал проводников кабеля

Материал проводников определяет технико-экономические показатели кабельной линии.

Выберите материал проводников:

ВыбратьМедь (Cu)Алюминий (Al)

---

Суммарная мощность подключаемой нагрузки

Мощность нагрузки для кабеля определяется как сумма потребляемых мощностей всех электроприборов, подключаемых к этому кабелю.

Введите мощность нагрузки: кВт

---

Номинальное напряжение

Введите напряжение: В

---

Только для переменного тока

Система электроснабжения: ВыбратьОднофазнаяТрехфазная

Коэффициент мощности cosφ определяет отношение активной энергии к полной. Для мощных потребителей значение указано в паспорте устройства. Для бытовых потребителей cosφ принимают равным 1.

Коэффициент мощности cosφ:

---

Способ прокладки кабеля

Способ прокладки определяет условия теплоотвода и влияет на максимальную допустимую нагрузку на кабель.

Выберите способ прокладки:

ВыбратьОткрытая проводкаСкрытая проводка

---

Количество нагруженных проводов в пучке

Для постоянного тока нагруженными считаются все провода, для переменного однофазного — фазный и нулевой, для переменного трехфазного — только фазные.

Выберите количество проводов:

ВыбратьДва провода в раздельной изоляцииТри провода в раздельной изоляцииЧетыре провода в раздельной изоляцииДва провода в общей изоляцииТри провода в общей изоляции

---

Минимальное сечение кабеля: 0

Кабель с рассчитанным сечением не будет перегреваться при заданной нагрузке. Для окончательного выбора сечения кабеля необходимо проверить падение напряжения на токонесущих жилах кабельной линии.

 

Длина кабеля

Введите длину кабеля: м

---

Допустимое падение напряжения на нагрузке

Введите допустимое падение: %

---

Минимальное сечение кабеля с учетом длины: 0

Рассчитанное значение представляет собой минимально допустимое значение фактического сечения кабеля. Значительная часть реализуемой в магазинах кабельной продукции не соответствует маркировке и имеет заниженное сечение проводника. Проверяйте фактическое сечение проводников кабеля перед применением!

Рассчитанное значение сечения кабеля является ориентировочным и не может использоваться в проектах систем электроснабжения без профессиональной оценки и обоснования в соответствии с нормативными документами!

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и длине: формулы и таблицы

Электрическая проводка – это одна из самых главных частей большой системы коммуникации, снабжающей дом электроэнергией. От долгой и качественной эксплуатации электропроводки зависит качество работы светильников и электрических бытовых приборов, которых на сегодняшний день становится все больше и больше в каждом жилище. Потому все чаще можно встретить на строительных форумах вопросы, касающихся именно проблемы электропроводки. И один из этих частых вопросов, как правильно сделать расчет сечения кабеля по длине и мощности, то есть, по его нагрузке.

Профессиональные электрики «на глаз» определяют примерно этот показатель. Инженеры используют специальные таблицы или онлайн калькулятор. Но мы будем рассуждать здраво. В любом доме установлено определенное количество электрической бытовой техники, и у этих приборов которых разная мощность. Это, во-первых. Во-вторых – количество служебных помещений или комнат в доме может значительно отличаться в любом здании. А это повлияет на мощность потребления по освещению. При этом у некоторых в доме установлены многорожковые люстры, а некоторые обходятся и точечным освещением. Плюс многообразие различных ламп.

В-третьих – это опять же мощность бытовых электроприборов, которую рассчитывают по фактическим данным. Так сказать, практически считают по пальцам, какими электроприборами и с какой мощностью хозяева домов используют.

И самое главное, что во время подсчета общей мощности нет надобности, учитывать фактор, влияющий на то, как работает освещение или электроприборы: периодически или постоянно. Необходимо определить общую мощность на кабель.

Формула расчета мощности кабеля по сечению

Итак, есть формула расчета по мощности сечения электрического провода или кабеля. Вот она:

I=PхK/Uхcos φ – данная формула используется для однофазных электросетей с переменным током в 220 Вольт. Где:

• К – это коэффициент одновременности, именно он уравнивает показатель мощности по временному значению. Так как не все время мы используем электроприборы или освещение. Это постоянная величина и она равняется 0.75.
• Р — это общая мощность всего освещения и бытовых электроприборов.
• U — переменный ток 220 Вольт.
• cos φ – это тоже постоянный показатель, который равен единице.

В данной формуле почти все величины, помимо суммарной мощности, постоянные.

Потому в основе расчета находятся именно те нагрузки, которые имеют светильники и бытовые электроприборы. То есть, величина тока будет зависеть от используемой мощности. Данные показатели, как правило, указаны в техническом паспорте, который находится в комплекте с электроприбором. Также часто изготовители указывают ее на этикетках. Но вот только определенные показатели мощности основных электроприборов, используются чаще остальных.

Список мощности электроприборов и пример расчета кабеля

Мощность некоторых электрических бытовых приборов:

• Холодильник 350-850 Ватт.
• Телевизор 150-310 Ватт. Это мощность современных телевизоров.
• Освещение 320-1600 Ватт. Как было указано выше, это зависит от типа и количества ламп.
• Утюг 1200-2200 Ватт. Это один из наиболее энергопотребляемых аппаратов.
• К данной категории относится электрический чайник: 1200-2600 Ватт.
• Добавим в эту же категорию посудомоечную и стиральную машину – 2600 Ватт.
• Компьютер 320-650 Ватт.
• Микроволновая печь приблизительно 1500 Ватт.

В этот список можно было добавить и другие электроприборы, например, музыкальный центр, фен, водонагреватель, пылесос и т. д. То есть, для расчета сечения кабеля по мощности нужно вначале определить, какое количество электроприборов находится в доме. Суммируя их мощность, определяется общая мощность потребления, которая и воздействует на электропроводку.

Итак, все данные подставляются в формулу, для определения сила тока. Давайте рассчитаем мощность всех вышеописанных электроприборов по минимальному показателю. И выясним, какой кабель нам потребуется. Суммарная мощность составляет – 6550 Ватт или 6,55 кВт. Подставляем ее в формулу:

I=6550х0.75/220=22,4 Ампер

.

Затем, чтобы определить сечения кабеля, нам будет необходима таблица, где задано соотношение двух величин.

Важно! Величина электротока в таблицах, как правило, указана целыми цифрами. Потому нужно округлить наш результат до наибольшей величины. Это даст некоторый запас надежности. В нашем примере это будет 27 Ампер по медным кабелям, и 28 Ампер по алюминиевым. Таким образом, сечение провода будет 2,6 мм. кв. по меди и 4.1 мм. кв. для алюминия.

Так, вы узнали, как рассчитать сечение провода.

Расчет сечения проводов по комнатам

Описанный выше расчет с формулой используется для входного провода в дом. Но нужно рассматривать и внутреннюю разводку по помещениям и комнатам. Просто с освещением все более или менее ясно. Кидаете под него во все помещения провод сечением 1,6 мм. кв., и будьте не переживайте, что все вы выполнили верно. Ни замыкания, ни перегрева, у вас не случится.

С розетками все гораздо сложней. В доме существуют комнаты, в которых наличие бытовых электроприборов зашкаливает. Это ванная и кухня. В первой, как правило, обычно работает стиралка и фен. Между прочим, у него довольно большая мощность 1200-2600 Ватт. Поэтому нагрузку такое маленькое устройство создает довольно высокую.

Поэтому нужно необходимо решить одну довольно важную задачу – грамотно распределить по длине мощность розеточных групп. Например, на кухне. Вначале рассчитывается сила тока по описанной выше формуле, где в роли мощности потребления складывают мощности всех находящихся на кухне бытовых электрических устройств, не забывая про освещение. Делается выбор сечения провода, который будет подходить в это помещение. А вот по розеткам растянуть проводку под все бытовые электроприборы с меньшим сечением. Для чайника и кофеварки отдельно, для холодильника отдельно, для посудомоечной машины отдельно. И к каждой точке.

Некоторые могут сказать, не многовато ли розеток для одной маленькой комнаты? Существует альтернатива, подключить на блок розеток (тройную либо двойную) провод большего сечения. Нужно будет сделать еще один расчет. Таким образом, способов на схему разводки электроконтуров может быть огромное множество. Но в любом случае нужно будет использовать таблицы, калькулятор и формулу определения сечения кабеля по мощности, и по длине. Хоть специалисты утверждают, что наилучший вариант – это под каждый электроприбор отдельную розетку.

И еще важный момент, который касается длины провода и его потери тока. По физическим законам, чем длинней кабель, тем больше появляются потери напряжения. Потому электрики делают расчет сечения кабеля по его длине. Однако внутреннюю разводку этому расчету не подвергают. Очень, минимальны потери.

Какой кабель выбрать: алюминиевый или медный?

Не станем сильно вникать в данный вопрос. Просто проведем краткий сравнительный анализ.

• Медь хотя и подвержена окислению, но не настолько активно, как алюминий. Потому контакты дольше эксплуатируются.
• Медный провод более гибкий и прочный. При частом изгибе он не сломается.
• Алюминиевый кабель практически в пять раза дешевле медного.
• Степень проводимости медных проводов практически в два раза выше, чем у алюминиевых. То есть, и более высокая мощность, которую медный провод может выдержать.

Есть современные правила выполнения электроразводки. И в них рекомендуется внутреннюю разводку делать медным кабелем, а наружную алюминиевым.

Таким образом, подводя итог всему сказанному выше, можно сделать вывод, что расчет мощности электроприборов и сечения провода по нагрузке – это ответственный и очень важный процесс. Допущенная ошибка в расчетах может стоить очень дорого. Поэтому здесь нужна внимательность и точность.

Видео: Рассчитать сечение кабеля

таблица и формула, фото и видео урок как рассчитать сечение кабеля по мощности и длине

Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 901 Опубликовано 09.10.2015

Электрическая проводка – это важнейшая часть большой коммуникационной системы, которая снабжает дом электроэнергией. От ее качественной и долгой эксплуатации зависит качество работы освещения и бытовых электрических приборов, которых в последнее время становится в каждом доме все больше и больше. Поэтому все чаще встречаются на строительных порталах вопросы, которые касаются именно электропроводки. И один из таких вопросов, как правильно провести расчет сечения кабеля по мощности, а точнее сказать, по нагрузке.

Опытные электрики на глаз определяют приблизительно данный показатель. Инженеры пользуются специальными таблицами, которых в Интернете в свободном доступе большое количество. Но давайте рассуждать здраво. В каждом доме есть определенное количество бытовых приборов, у которых разная мощность. Это первое. Второе – количество комнат и служебных помещений может быть сильно отличаться в каждом доме. А это влияет на потребляемую мощность по освещению. К тому же у кого-то в доме висят многорожковые люстры, а кто-то обходится и точечными светильниками. Плюс разнообразие всевозможных ламп.

Таблица расчета сечения кабеля

Третье – это опять-таки мощность бытовых приборов, которую подсчитывают по фактическим показателям. То есть, практически пересчитывают по пальцам, какими приборами и с какой мощностью владельцы домов пользуются. И самое важное, что при подсчете общей мощности нет необходимости учитывать фактор, который влияет на то, как работают приборы и освещение: постоянно или периодически. Важно знать общую нагрузку на кабель.

Формула расчета

Итак, существует формула расчета сечения электрического кабеля или провода по мощности. Вот она:

I=P*K/U*cos φ – эта формула применяется для однофазных сетей с напряжением в 220 В.

В ней

• «Р» – это суммарная мощность всех бытовых приборов и освещения.
• «К» – это тот самый коэффициент одновременности, то есть, он выравнивает показатель мощности по временному показателю. Ведь не все время же мы пользуемся освещением или приборами. Это величина постоянная и равна 0,75.
• «U» – напряжение 220 В.
• cos φ – это также постоянная величина, равная единице.

Практически в этой формуле все величины, кроме общей мощности, постоянные. Поэтому в основе расчета лежат именно нагрузки, которые создают бытовые приборы и светильники. То есть, величина тока зависит от потребляемой мощности. Эти показатели обычно указываются в технической документации, которая поступает в комплекте с электрическим прибором. Нередко производители указывают ее на бирках. Вот только некоторые показатели мощности основных бытовых приборов, используемых чаще других.

• Освещение от 300 Вт до 1500 Вт. Как было сказано выше, все зависит от количества и вида ламп.
• Телевизор от 140 до 300 Вт. Это мощность современных моделей.
• Холодильник от 300 до 800.
• Утюг от 1000 до 200. Это один из самых энергопотребляемых агрегатов.
• К этой же категории относится электрочайник: 1000-2500 Вт.
• Добавим сюда же стиральную и посудомоечную машину – 2500 Вт.
• Микроволновая печь в среднем в пределах 1000 Вт.
• Компьютер от 300 до 600 Вт.

Можно было бы сюда добавить и другие приборы, к примеру, фен, музыкальный центр, пылесос, бойлер и так далее. То есть, для подсчета сечения электрического кабеля по мощности необходимо сначала определить, сколько приборов есть в доме. Складывая их мощность, устанавливается суммарная общая потребляемая мощность, которая и будет действовать на электрическую проводку.

Итак, все величины вставляются в формулу, по которой определяется сила тока. Давайте подсчитаем мощность всех вышеперечисленных приборов по минимальной ставке. И определим, какой кабель будет необходим. Общая мощность составляет – 6540 Вт или 6,54 кВт. Вставляем ее в формулу:

I=6540*0,75/220=22,3 А

Теперь для определения сечения кабеля потребуется таблица, в которой установлено соотношение двух величин.

Внимание! Величина электрического тока в таблицах обычно показана целыми цифрами. Поэтому стоит округлить наш полученный результат до большей величины. Это создаст определенный запас прочности. В нашем случае это будет 27 А по медным проводам, и 28 А по алюминиевым. Соответственно сечение кабеля будет 2,5 мм² по меди и 4 мм² по алюминию.

Теперь вы знаете, как рассчитать сечение кабеля.

Расчет сечения кабеля по помещениям

Вышеописанный расчет с формулой предназначается для вводного кабеля в дом. Но давайте рассмотрим внутреннюю разводку по комнатам и помещениям. Все дело в том, что с освещением все более или менее понятно. Бросаете под него во все комнаты кабель сечением 1,5 мм², и будьте уверены, что все вы сделали правильно. Ни перегрева, ни замыкания у вас не будет.

С розетками все не так просто. Есть в доме комнаты, где наличие бытовых приборов зашкаливает. Это кухня и ванная. В последней обычно часто работает стиральная машина и фен. Кстати, у него немаленькая мощность от 1000 до 2500 Вт. Так что нагрузку этот небольшой прибор создает приличную.

Так вот необходимо решить одну очень важную задачу – правильно распределить нагрузку по розеточным группам. К примеру, на кухне. Сначала рассчитывается сила тока по вышеописанной формуле, где в качестве потребляемой мощности складываются мощности всех присутствующих на кухне бытовых электрических приборов, плюс освещение. Производится выбор сечение кабеля, который будет заходить в эту комнату. А вот по розеткам растащить проводку под каждый бытовой прибор с меньшим сечением. Для холодильника отдельно, для кофеварки и чайника отдельно, для посудомоечной машины отдельно. И так по всем точкам.

Таблица расчета сечения кабеля по длине

Многие могут сказать, не много ли розеток для одного небольшого помещения? Есть альтернатива, запитать на блок розеток (двойную или тройную) кабель большего сечения. Придется провести еще один расчет. То есть, вариаций на схему разводки электрических контуров может быть много. Но во всех случаях придется использовать формулу и таблицы определения кабельного сечения. Хотя специалисты уверяют, что оптимальный вариант – это под каждый прибор свою розетку.

И еще один момент, касающийся длины кабеля и его потери напряжения. По законам физики, чем длиннее провод, тем больше у него потери напряжения. Поэтому электрики проводят расчет сечения провода по его длине. Правда, внутреннюю разводку такому расчету не подвергают. Слишком мизерны потери.

Какой кабель лучше: медный или алюминиевый

Не будем глубоко вникать в этот вопрос. Просто сделаем небольшой сравнительный анализ.

• Медный кабель более прочный и гибкий. При многократном изгибе он не ломается.
• Медь хоть и окисляется, но не так интенсивно, как алюминий. Поэтому контакты эксплуатируются дольше.
• Показатель проводимости медных жил почти в два раза больше, чем у медных. Отсюда и более высокая нагрузка, которую медный кабель выдерживает.
• Алюминиевый провод почти в четыре раза дешевле медного.

Для внутренней разводки электропроводки рекомендуется применять медный кабель

Существуют современные правила проведения электрической разводки. Так вот в них рекомендуется внутреннюю разводку проводить медными проводами, а внешнюю алюминиевыми.

Заключение по теме

Итак, подводя итог всему вышесказанному, необходимо сделать заключение, что расчет мощности приборов и сечения кабеля по нагрузке – ответственный процесс. Допущенная в расчетах ошибка может обойтись очень дорого. Так что внимательность и только внимательность.

Онлайн-калькулятор для расчета необходимого сечения кабеля и учета потерь

Как правильно и точно сделать сечение кабеля расчета потери напряжения? Очень часто при проектировании электросетей требуется грамотный расчет потерь в кабеле. Точный результат важен для выбора материала с необходимой площадью сечения проводника. Если кабель не подключен должным образом, это повлечет за собой многочисленные материальные затраты, поскольку система быстро выйдет из строя и перестанет функционировать.Благодаря сайтам-помощникам, где есть готовая программа для расчета сечения кабеля и проезд по нему, это можно сделать легко и быстро.

Как пользоваться калькулятором онлайн?

В готовую таблицу занесите информацию по выбранному материалу кабеля, нагрузке энергосистемы, напряжению сети, температуре кабеля и способу его прокладки. После того, как вы нажмете «рассчитать» и приготовьтесь к результату.
Такой расчет падения напряжения в линии можно смело использовать, если не учитывать сопротивление кабельной линии при определенных условиях:

1. Указательный коэффициент мощности cos phi равен единице.
2. Линия сети постоянного тока.
3. Электропитание переменного тока частотой 50 Гц, жилы сечением 25,0-95,0.

Полученные результаты необходимо использовать в каждом отдельном случае, учитывая все погрешности кабелей и проводов.

Обязательно заполните все значения!

Расчет потерь мощности в кабеле по школьной формуле

Получить необходимые данные можно следующим образом:, используя индикаторы последовательности подсчета: ΔU = I · RL (потеря сетевого напряжения = ток * сопротивление кабельного ввода).

Зачем нужно делать расчет потерь напряжения в кабеле?

Излишнее рассеивание энергии в кабеле может привести к значительным потерям мощности, чрезмерному нагреву и повреждению изоляции кабеля. Это опасно для людей и животных. При большой длине линии это сказывается на стоимости света, что также негативно сказывается на материальном состоянии помещения собственника.

Кроме того, неконтролируемое пропадание напряжения в кабеле может стать причиной выхода из строя многих приборов, а также их полного разрушения.Очень часто жильцы используют кабель с сечением меньше необходимого (для экономии), что вскоре вызывает короткое замыкание. А будущие затраты на замену или ремонт проводки не оплачивают кошельки «экономные» пользователи. Именно поэтому так важно правильно подобрать кабели сечения проложенных проводов. Любая разводка в жилых домах инициируется только после тщательного расчета потерь в кабеле. Важно помнить, что электричество — не дает второго шанса, а потому все, что нужно сделать изначально правильно и аккуратно.

Способы снижения потерь мощности в кабеле

Потери можно уменьшить несколькими способами:

• увеличить площадь сечения кабеля;
• уменьшение длины материала;
• падение нагрузки.

Часто с двумя последними пунктами бывает сложнее, и поэтому приходится делать это за счет увеличения площади поперечного сечения жилы электрического кабеля. Это поможет снизить сопротивление. У такого варианта есть несколько дорогостоящих моментов. Во-первых, стоимость использования такого материала для многокилометровых систем очень ощутима, и поэтому необходимо правильно выбирать сечение кабеля, чтобы снизить потери мощности в пороге кабеля.

Онлайн-расчет потерь напряжения позволяет сделать это за несколько секунд, со всеми дополнительными характеристиками. Для тех, кто желает перепроверить результаты вручную, существует физико-математическая формула для расчета потерь напряжения в кабеле. Безусловно, это идеальный компаньон для каждого проектировщика электросетей.

Таблица для расчета сечения провода силового

Сечение кабеля, мм 2	разомкнутая проводка						Прокладка в каналах
	медь			алюминий			медь			алюминий
	текущий	Мощность, кВт		текущий	Мощность, кВт		текущий	Мощность, кВт		текущий	Мощность, кВт
	А	220АТ	380АТ	А	220АТ	380АТ	А	220АТ	380АТ	А	220АТ	380АТ
0,5	11	2,4	–	–	–		–	–	–	–	–	–
0,75	15	3,3	–	–	–		–	–	–	–	–	–
1,0	17	3,7	6,4	–	–		14	3,0	5,3	–	–	–
1,5	23	5,0	8,7	–	–		15	3,3	5,7	–	–	–
2,0	26	5,7	9,8	21	4,6	7,9	19	4,1	7,2	14,0	3,0	5,3
2,5	30	6,6	11,0	24	5,2	9,1	21	4,6	7,9	16,0	3,5	6,0
4,0	41	9,0	15,0	32	7,0	12,0	27	5,9	10,0	21,0	4,6	7,9
6,0	50	11,0	19,0	39	8,5	14,0	34	7,4	12,0	26,0	5,7	9,8
10,0	80	17,0	30,0	60	13,0	22,0	50	11,0	19,0	38,0	8,3	14,0
16,0	100	22,0	38,0	75	16,0	28,0	80	17,0	30,0	55,0	12,0	20,0
25,0	140	30,0	53,0	105	23,0	39,0	100	22,0	38,0	65,0	14,0	24,0
35,0	170	37,0	64,0	130	28,0	49,0	135	29,0	51,0	75,0	16,0	28,0

Видео о правильном выборе калибра провода и типичных ошибках

Калькулятор поперечного сечения кабеля | Кабельный завод Энергопром

РУС | ENG

Скачать каталог

• О заводе
  • Завод Энергопром
  • История завода
  • Plant Life
  • Политика качества
• Новости
• Продукция
  • Каталог
    • Силовые кабели
      • Изоляция сердечника: XLPE
        • NA2XBY-J (O )
        • NA2XB2Y-O (J)
        • N2XBY-O (J)
        • N2XB2Y-O (J)
        • NA2XY-O (J)
        • N2XY-O (J)
      • Изоляция жил: ПВХ
        • NAYY-J (O)
          • NAYCY
          • NYY-J (O)
            • NYCY-O (J)
            • NAYY-fl
              • NYY-fl
                • NAYBY-O (J)
                  • NYBY-O (J)
                    • NYM-O (J)
                    • LiYY, гибкий
                    • LiYCY, гибкий
                    • NYY гибкий
                  • Огнестойкий, огнестойкие силовые кабели
                    • NAYY-J (O) огнестойкий
                    • NYY-J (O) огнестойкий
                    • NAYBY-J (O) огнестойкий
                    • NYBY-J (O) антипирен
                    • NAYY-fl антипирен
                    • NYY-fl антипирен
                    • Cu-LSON FE180 / Е30 (Е60, Е90)
                    • Cu-LSON-C FE180 / Е30 (Е90)
                • Силовые кабели 3,6 / 6 кВ
                  • Al / PVC / SC / CuT / PVC 3,6 / 6 кВ
                  • Cu / PVC / SC / CuT / PVC 3,6 / 6 кВ
                  • Al / PVC / CuT / PVC 3,6 / 6 кВ
                  • Cu / PVC / CuT / PVC 3,6 / 6 кВ
                  • Al / PVC / SC / CuT / STA / PVC 3,6 / 6 кВ
                  • Cu / PVC / SC / CuT / STA / PVC 3,6 / 6 кВ
                  • Al / PVC / CuT / STA / PVC 3,6 / 6 кВ
                  • Cu / PVC / CuT / STA / PVC 3,6 / 6 кВ
                • Кабели управления
                  • Изоляция сердечника: ПВХ
                    • КАБЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ NAYВY
                    • КАБЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ NYBY
                      • Кабели управления NYCY
                      • Кабели управления NYY
                  • Цены Соответствие
                  • Наличие сертификатов
                  • кабель и провод
                    • Сертификат ISO 9001
                  9004 5
                  • Калькулятор
                    • Калькулятор веса кабеля и проводов
                    • Валютный перевод неизолированного провода AAC и ACSR
                    • Калькулятор поперечного сечения кабеля
                    • Калькулятор для расчета потерь напряжения в кабеле
                    • Калькулятор расчета системы заземления
                  • Информация
                    • Рассчитать сечение кабеля
                    • Максимальное наматывание кабеля на барабан
                      • Силовые кабели NYY, NAYY, NYBY, NAYBY
                      • Контрольные кабели NYY, NAYY, NYCY, NAYCY, NYBY, NAYBY
                      • AsXSn
                    • Вес и размеры упаковки
                    • Наши регистрационные документы
                  • Галерея
                    • Фотогалерея
                      • Двойная крутильная машина 1600
                      • Барабанная крутильная машина 2000
                      • Будний завод
                    • Видеогалерея
                      • Запуск крутильных машин Барабанная крутильная машина 2000
                      • Как производить кабельную продукцию
                      • Каким кабель и провод в Украине
                      • Формула для расчета сечений кабелей и проводов
                      • Прокладка кабелей и проводов под полом
                      • Как закрепить кабель и провод
                      • Способы прокладки кабелей и проводов
                      • Прокладка проводов AsXSn
                      • Прокладка кабеля и электромонтажные работы
                      • Провод для помещений, как выбрать?
                      • Прокладка кабелей и проводов
                      • Механизированная прокладка кабеля
                      • Как вывести кабель или провод из розетки
                      • Как изготовить кабель. Рабочий Барабанный твистер
                      • Замена электропроводки в квартире вручную
                      • Прокладка электрокабеля в квартире или доме
                      • Подключение кабелей
                  • Карта сайта

                  Калькулятор размеров кабелей и проводов NEC

                  Калькулятор сечения кабелей и проводов рассчитывает сечение проводов AWG для электрических кабелей и проводов в соответствии с Национальным электрическим кодексом (NEC) США. См. Также калькулятор для AS / NZS 3008 и IEC / HD 60364.

                  Расчетный ток нагрузки: 7,23 A Рекомендуемый кабель: 1 x 12 AWG Номинальные характеристики из ТАБЛИЦЫ NEC 310,15 (B) (16)

                  AWG	Размер мм 2	Рейтинг A	Падение напряжения%	Номинальное значение неисправности кА
                  14	2,080	20,0	3,74	3,5
                  12	3,310	25. 0	2,42	5,5
                  10	5,261	35,0	1,43	8,7

                  Описание:

                  Калькулятор размеров кабелей и проводов рассчитывает требуемый размер кабеля или провода на основе номинального тока и падения напряжения в соответствии с Национальным кодексом США по электричеству (NEC 2017). Рейтинг короткого замыкания рассчитывается в соответствии с «P-32-382-2007, Характеристики короткого замыкания изолированных кабелей, Ассоциация инженеров по изолированным кабелям (ICEA), 2007».

                  Параметры:

                  • Напряжение (В): Укажите напряжение и выберите расположение фаз: 1 фаза переменного тока или 3 фазы переменного тока. В настоящее время поддерживает только AC.
                  • Нагрузка (кВт, кВА, А, л.с.): Укажите нагрузку в кВт, кВА, А или л. с. Укажите cosΦ (коэффициент мощности нагрузки), если нагрузка указывается в кВт или л.с.
                  • Максимальное падение напряжения (%): Максимально допустимое падение напряжения.
                  • Расстояние (м, футы): Расчетная длина кабеля или провода в метрах футов
                  • Ток и время короткого замыкания (кА, мс): Ток короткого замыкания и время отключения устройства защиты.
                    • В цепях низкого напряжения обычно используется сквозной ток, т. Е. После защитного устройства (предохранителя, MCB или MCCB).
                    • В цепях высокого напряжения обычно используется предполагаемый ток повреждения, то есть ток повреждения на первичной стороне автоматического выключателя, контактора или предохранителя. Это сделано для того, чтобы кабель также мог обработать отказ в случае отказа первичной защиты. Кроме того, высоковольтные выключатели обычно не ограничивают ток короткого замыкания.
                  • Количество проводников: Количество проводников с током в кабелепроводе, кабеле или непосредственно под землей. Допускается не более трех без применения понижающего коэффициента. Не обращайте внимания на нейтральный провод и заземляющий провод в трехфазных кабелях.
                  • Тип изоляции: Тип изоляции. Обычно термопласт (ПВХ, 75 ° C) или термореактивный (XLPE, 90 ° C). Важная часть — выбрать правильный температурный рейтинг.
                  • Количество параллельных проводов: Обычно только один кабель. Для сценариев с высокой нагрузкой можно выбрать более одного кабеля. Это повлияет на снижение характеристик кабелей.В данной версии калькулятора это не учитывается.
                  • Монтаж кабеля: Способ подключения проводов. Параметры указаны в таблицах NEC 310.15 (B) (16) и 310.15 (B) (17).

                  Текущий рейтинг:

                  • Текущий рейтинг выбран из Таблицы 310.15 (B) (16) и Таблицы 310.15 (B) (17) в NEC 2017.
                  • Характеристики кабеля указаны для температуры окружающей среды 30 ° C.
                  • Номинальный ток зависит от типа изоляции. Учитываются только кабели из ПВХ и СПЭ.
                  • Текущий рейтинг также основан на методе установки. В соответствии с таблицами 310.15 (B) (16) и 310.15 (B) (17) рассматриваются только кабельные каналы, кабели, подземные проводники и свободный воздух.
                  • В калькуляторе сечения проводов учитываются только медные проводники.

                  Снижение номинальных характеристик:

                  • В настоящее время в таблицах номинальных значений тока 310.15 (B) (16) и 310.15 (B) (17) не применяется снижение номинальных значений.
                  • Предполагается, что максимальная температура окружающей среды составляет 30 ° C, а максимальная температура грунта — 20 ° C.Для более высоких температур необходимо будет снизить номинальные параметры согласно NEC.
                  • Предполагается, что имеется только один три проводника с током в кабельном канале, кабеле или заглублении. И что кабельные каналы, кабели и подземные проводники разнесены в соответствии с требованиями NEC для снижения номинальных характеристик.
                  • Чтобы применить ручное снижение номинальных характеристик, разделите нагрузку на коэффициент снижения номинального значения NEC и введите новое значение нагрузки в калькулятор.

                  Расчет падения напряжения:

                  • Падение напряжения однофазного переменного тока рассчитывается как:

                  \ (V_ {d1 \ phi} = \ dfrac {I L (2 Z_c)} {1000} \)

                  , где I — ток нагрузки, L — расстояние, а \ (Z_c \) — полное сопротивление кабеля в Ом / км.2} \)

                  , где \ (R_c \) — сопротивление, а \ (X_c \) — реактивное сопротивление. Этот метод рассчитывает импеданс для худшего случая коэффициента мощности, то есть когда коэффициент мощности кабеля и нагрузки одинаков.

                  • Калькулятор размеров кабеля использует значения сопротивления \ (R_c \) и реактивного сопротивления \ (X_c \) из таблицы 9 в главе 9 NEC.
                  • Значения в таблице 9 основаны на трех одиночных проводниках в кабелепроводе. В калькуляторе сечения проводов используются значения сопротивления и реактивного сопротивления из столбца трубопровода из ПВХ в главе 9.2 t = 0,0297 \ log \ bigg (\ dfrac {T_2 + 234} {T_1 + 234} \ bigg) \)

                    где:

                    • I — ток короткого замыкания в амперах.
                    • A — площадь проводника в круглых миллиметрах.
                    • t — время короткого замыкания в секундах.
                    • \ (T_1 \) — максимальная рабочая температура. В калькуляторе размера провода используется 75 ° C для ПВХ и 90 ° для XLPE.
                    • \ (T_2 \) — максимальная температура короткого замыкания. В калькуляторе размера проволоки используется 150 ° C для ПВХ и 250 ° C для XLPE.

                    Калькулятор ошибки провисания кабеля (эффект кривой контактной сети)

                    Получение уравнения кривой контактной сети

                    Линия цепной передачи описывает форму, которую смещающий кабель принимает под действием одинаковой силы, например силы тяжести. Эта кривая представляет собой форму идеально гибкой цепи, подвешенной за концы и подверженной действию силы тяжести. Уравнение было получено Лейбницем и Бернулли в 1691 году в ответ на вызов Бернулли и Якоба.

                    
                    Кабель смещения идеализирован как кривая контактной сети

                    Уравнение контактной кривой может быть получено путем исследования очень небольшой части кабеля и всех сил, действующих на него (см. Рисунок 2).

                    
                    Рисунок 2 — Силы, действующие на часть кабеля (Раздел 1-2)

                    Здесь h — провисание кабеля под действием силы тяжести. Для упрощения рассмотрим две точки на кабеле: точки 1 и 2. Пусть расстояние между точками 1 и 2 равно настолько мал, что отрезок кабеля 1-2 является линейным.Пусть dx и dy будут проекциями раздела 1-2. до осей X и Y соответственно.

                    Усилие затяжки действует в каждой точке кабеля. Он направлен по касательной к изгибу кабеля и зависит только от координат точки кабеля. Пусть сила затяжки в точке 1 составляет Н , а в точке 2 — Н + dN , где dN — небольшое прибавление из-за разницы координат.

                    Пусть P — вес участка 1-2 кабеля.Груз направлен вниз, параллельно Y ось. Пусть α будет углом между осью X и участком 1-2 кабеля.

                    Чтобы участок 1-2 кабеля находился в состоянии покоя и находился в равновесии с остальной частью кабеля, силы, действующие на этот участок, должны уравновешивать друг друга. Сумма этих сил должна быть равна нулю.

                    Формула	Пояснение
                    	Проекции суммы всех сил, действующих в сечении 1-2 на оси X и Y, должны иметь вид формулы 1.Здесь Nx и Ny — проекции силы натяжения N на оси X и Y соответственно. Эти уравнения дают нам значение веса кабеля P (формула 2).
                    	Из рисунка 2 видно, что отношение выступов усилия натяжения (N) оказывается коэффициентом наклона силы N (см. формулу 3).
                    	Если продифференцировать это отношение на x, мы получим вторую производную отношения (формула 4).
                    	При этом вес кабеля P — это вес кабеля на единицу длины (q), умноженный на дифференциал arc (dS) (формула 5).
                    	Используя формулу 2, мы видим, что первая производная от проецирования усилия затяжки на ось Y может быть показано дифференциалом дуги (формула 6).
                    	Если сформулировать формулу 7,
                    	мы получаем окончательное уравнение для формы кабеля (формула 8).
                    	Мы решим это уравнение с заменой (формула 9).
                    	В итоге мы получаем (формула 10), где C1 и C2 — коэффициенты, которые определяются исходной точкой в ​​рассматриваемой системе. Мы предполагаем, что эта точка является самой нижней точкой кабеля, тогда C1 = 0 и C2 = 1.
                    	Следовательно, уравнение формы кабеля выглядит как формула 11. Эта формула широко известный как цепь цепи.
                    	Провисание кабеля (h) — это значение уравнения формы кабеля для точки l / 2 (формула 12), где l — расстояние по прямой между датчиком положения и приложением (рисунок 1).
                    	Для длины кабеля мы будем использовать формулу длины контактной линии (формула 13).
                    	Длина кабеля — это длина контактной сети от точки -l / 2 до точки l / 2 (формула 14).

                    Таблица 1: Вывод уравнения кривой контактной сети

                    Проверка калькулятора

                    Теперь небольшой тест, чтобы проверить наш калькулятор выше. Исходные данные:

                    Поле	Sybmol	Шт.	Значение по умолчанию
                    Натяжение троса	Nx	N	3
                    Расстояние по прямой	л	м	0.2	9,81

                    Для этих входов по умолчанию мы можем использовать формулы 7-14 для расчета прогиба кабеля и длины кабеля:

                    Переменная	Формула	Значение
                    q	Масса кабеля на единицу длины * Сила, перпендикулярная длине кабеля	0,0064370277
                    а	(7)	466. 053610426439519593
                    Провисание кабеля h	(12)	0.00006705237348283384
                    Длина кабеля S	(14)	0,50000002397877673999

                    Поскольку масса кабеля на единицу длины настолько мала, а натяжение кабеля относительно велико, провисание кабеля не вызывает значительной ошибки, если только длина кабеля не является исключительно большой (более 60 футов (18,28 метра)). Ошибка провисания кабеля незначительна по сравнению с другими источниками ошибок (обычно менее ± 0,0025%).

                    Простой в использовании калькулятор, показанный выше, показывает, как прогиб кабеля смещения влияет на точность наших датчиков положения.Калькулятор отображает прогиб кабеля в абсолютных единицах, а также в процентах от общей длины кабеля («ошибка измерения»).

                    Ошибка провисания кабеля практически отсутствует, если на смещающий кабель отсутствуют заметные «боковые нагрузки», например, в космической среде, или когда кабель ориентирован параллельно направлению силы тяжести.

                    Другие факты о цепочке поставок:

                    • Юнгиус опроверг утверждение Галилея о том, что кривая цепи, висящей под действием силы тяжести, была бы параболой в 1669 году.
                    • Слово «цепочка» происходит от латинского слова «цепь».
                    • Кривая также называется Алисоидой и цепенкой.

                    Дополнительную информацию о контактной кривой можно найти по адресу:

                    Другие калькуляторы:

                    Отсутствие гарантий: этот калькулятор и информация предоставляются «как есть» без каких-либо гарантий, условий или заявлений любого рода, явных или подразумеваемых, включая, помимо прочего, любые гарантии ненарушения прав и подразумеваемые гарантии условий товарной пригодности и пригодности для определенной цели.Ни при каких обстоятельствах SpaceAge Control, Inc. не несет ответственности за любые прямые, косвенные, особые, случайные, косвенные или другие убытки, независимо от того, возникли ли они по контракту, правонарушению или иным образом, возникшие в результате или в связи с использованием или исполнением информация, содержащаяся на этой веб-странице. 2 \ right) \ right) \ end {split }

                    У нас есть специальная статья о центроиде составных площадей и о том, как его вычислить.Если вам понадобится дополнительная информация, вы можете найти ее здесь.

                    Момент инерции

                    Момент инерции углового поперечного сечения можно найти, если общую площадь разделить на три меньших, A, B, C, как показано на рисунке ниже. Последняя область может рассматриваться как аддитивная комбинация A + B + C. Однако более простой расчет может быть достигнут комбинацией (A + C) + (B + C) -C. Кроме того, расчет лучше проводить вокруг нецентроидных осей x0, y0 с последующим применением теоремы о параллельных осях.2 \\ & I_ {xy} & = I_ {x0y0} — A x_c y_c \ end {split}

                    , где x_c расстояние центроида от оси y0 и x_c расстояние центроида от оси x0. Выражения для этих расстояний приведены в предыдущем разделе.

                    Имейте в виду, что оси x, y не являются естественными, L-образный профиль предпочел бы изгибаться, если его не удерживать. Это будут главные оси, которые наклонены относительно геометрических осей x, y, как описано в следующем разделе.

                    Главные оси

                    Главные оси — это те оси, для которых произведение инерции I _xy поперечного сечения становится равным нулю. Обычно главные оси обозначаются буквами I и II и перпендикулярны друг другу. Моменты инерции, когда они определены вокруг главных осей, называются главными моментами инерции и являются максимальным и минимальным. В частности, момент инерции вокруг главной оси I является максимальным, тогда как момент инерции вокруг главной оси II является минимальным по сравнению с любой другой осью поперечного сечения.Для симметричных поперечных сечений главные оси совпадают с осями симметрии. Однако в L-образном сечении нет оси симметрии (за исключением особого случая угла с равными участками), и в результате главные оси не видны только при осмотре. Они должны быть рассчитаны, и, в частности, должен быть определен их наклон относительно некоторой удобной геометрической оси (например, x, y).

                    Зная моменты инерции I_x, I_y и произведение инерции I_ {xy} L-образного сечения вокруг центральных осей x, y, можно найти основные моменты инерции I_I, I_ {II}, вокруг главных осей I и II, соответственно, и угла наклона \ theta главных осей от осей x, y, по следующим формулам:

                    \ begin {split} & I_ {I, II} & = \ frac {I_x + I_y} {2} \ pm \ sqrt {\ left (\ frac {I_x-I_y} {2} \ right) ^ 2 + I_ {xy} ^ 2} \\ & \ tan 2 \ theta & = — \ frac {2I_ {xy}} {I_x-I_y} \ end {split}

                    По определению, I_I считается главным главным моментом (максимальным), а I_ {II} второстепенным главным моментом (минимальным). Отсюда следует, что: I_I> I_ {II}.

                    Момент инерции и изгиб

                    Момент инерции (второй момент или площадь) используется в теории балок для описания жесткости балки при изгибе. Изгибающий момент M, приложенный к поперечному сечению, связан с его моментом инерции следующим уравнением:

                    M = E \ times I \ times \ kappa

                    где E — модуль Юнга, свойство материала, и \ kappa кривизна балки из-за приложенной нагрузки.Следовательно, из предыдущего уравнения можно увидеть, что когда к поперечному сечению балки прикладывается определенный изгибающий момент M, развиваемая кривизна обратно пропорциональна моменту инерции I.

                    Полярный момент инерции L-образного сечения

                    Полярный момент инерции описывает жесткость поперечного сечения по отношению к крутящему моменту, аналогично планарные моменты инерции, описанные выше, связаны с изгибом при изгибе. Расчет полярного момента инерции I_z вокруг оси zz (перпендикулярной сечению) можно выполнить с помощью теоремы о перпендикулярных осях:

                    I_z = I_x + I_y

                    , где I_x, I_y, моменты инерции вокруг осей xx и yy, соответственно, которые взаимно перпендикулярны zz и пересекаются в общем начале. 4.

                    Модуль упругого сечения

                    Модуль упругого сечения S_x любого поперечного сечения вокруг центральной оси x-x описывает реакцию сечения на упругий изгиб при изгибе. Он определяется как:

                    S_x = \ frac {I_x} {Y}

                    где I_x — момент инерции сечения вокруг оси xx, а Y — расстояние от центроида данного сечения волокна (которое параллельно ось). Для углового сечения из-за его несимметричности S_x отличается для верхнего волокна (на конце вертикального плеча) или нижнего волокна (у основания горизонтального плеча).Обычно при определении модуля упругости учитывается более удаленное волокно (от центра тяжести). Это происходит на конце вертикальной ножки (для сгибания вокруг x-x). Используя возможно большее значение Y, мы получаем меньшее значение S_x, что приводит к более высоким расчетам напряжения, как будет показано вскоре после этого. Обычно это предпочтительнее для дизайна раздела. Следовательно:

                    S_ {x, \ textit {min}} = \ frac {I_x} {h-y_c}

                    S_ {x, \ textit {max}} = \ frac {I_x} {y_c}

                    , где Обозначения «min» или «max» основаны на предположении, что y_c \ lt h-y_c, что верно для любого углового сечения.

                    Аналогичным образом, для модуля упругого сечения S_y, относительно оси yy, минимальный модуль упругого сечения находится следующим образом:

                    S_ {y, \ textit {min}} = \ frac {I_y} {b-x_c}

                    , где обозначение «min» основано на предположении, что x_c \ lt b-x_c, что опять же верно для любого углового сечения.

                    Если изгибающий момент M_x приложен к оси x-x, сечение будет реагировать нормальными напряжениями, линейно изменяющимися с расстоянием от нейтральной оси (которая в упругом режиме совпадает с центроидальной осью x-x).3.

                    Модуль упругости сечения при пластике

                    Модуль упругости сечения аналогичен модулю упругости, но определяется исходя из предположения о полной пластической текучести сечения из-за изгиба при изгибе. В этом случае вся секция делится на две части, одну на растяжение, а другую на сжатие, каждая из которых находится в однородном поле напряжений. Для материалов с равными напряжениями текучести при растяжении и сжатии это приводит к разделению сечения на две равные области: A_t при растяжении и A_c при сжатии, разделенных нейтральной осью. Эта ось называется пластиковой нейтральной осью , и для несимметричных участков она не совпадает с упругой нейтральной осью (которая также является центроидальной). Модуль упругости пластического сечения определяется по общей формуле:

                    Z = A_c Y_c + A_t Y_t

                    , где Y_c — расстояние от центра тяжести области сжатия A_c от нейтральной оси пластика, а Y_t — соответствующее расстояние от центра тяжести растяжения. площадь А_т.

                    Вокруг оси x

                    В случае углового поперечного сечения пластиковая нейтральная ось для изгиба xx может быть найдена одним из следующих двух уравнений:

                    \ left \ {\ begin {array} {ll } (h-y_ {pna}) t = \ frac {A} {2} & \ text {, if} y_ {pna} \ ge t \\ y_ {pna} b = \ frac {A} {2} & \ text {, if} y_ {pna} \ lt t \\ \ end {array} \ right.

                    , что становится:

                    y_ {pna} = \ left \ {\ begin {array} {ll} h- \ frac {A} {2t} & \ text {, если:} t \ le {A \ over2 b } \\ \ frac {A} {2b} & \ text {, если:} t \ gt {A \ over2 b} \\ \ end {array} \ right.

                    где y_ \ textit {pna}, расстояние от нейтральной оси пластика от нижнего конца секции. Первое уравнение справедливо, когда пластиковая нейтральная ось проходит через вертикальную опору, а второе — когда она проходит через горизонтальную опору. Как правило, заранее невозможно узнать, какое уравнение имеет значение.2 \ over4b} \ quad, t \ gt {A \ over2 b}

                    , где h_1 = h-t.

                    Вокруг оси y

                    Модуль упругости пластического сечения вокруг оси Y можно найти аналогичным образом. Если сориентировать L-образное сечение так, чтобы вертикальная ножка стала горизонтальной, то полученная форма будет похожа по форме на первоначально ориентированную. Таким образом, производные уравнения должны иметь тот же вид, что и для оси абсцисс. Нам нужно только заменить h на b и наоборот. Таким образом, точное положение пластиковой нейтральной оси определяется следующей формулой:

                    x_ {pna} = \ left \ {\ begin {array} {ll} b- \ frac {A} {2t} & \ text {, если:} t \ le {A \ over2 h} \\ \ frac {A} {2h} & \ text {, если:} t \ gt {A \ over2 h} \\ \ end {array} \ right . 2 \ over4h} \ quad, t \ gt {A \ over2 h}

                    , где b_1 = b-t.

                    Радиус вращения

                    Радиус вращения R _g поперечного сечения относительно оси определяется по формуле:

                    R_g = \ sqrt {\ frac {I} {A}}

                    где I момент инерции поперечного сечения вокруг той же оси и A его площадь. Размеры радиуса вращения [Длина]. Он описывает, как далеко от центроида распределена область. Маленький радиус указывает на более компактное сечение.Круг — это форма с минимальным радиусом вращения по сравнению с любым другим сечением с такой же площадью A.

                    Формулы углового (L) сечения

                    В следующей таблице перечислены основные формулы для механических свойств углового (L) поперечного сечения. раздел.

                    Формулы углового (L) сечения
                    Количество	Формула
                    Площадь:	A = (h + bt) t
                    Периметр:	P = 2b + 2h
                    Центроид:	x_c = \ frac {t} {2A} \ left (b ^ 2 + ht — t ^ 2 \ right) y_c = \ frac {t} {2A} \ left (h ^ 2 + bt — t ^ 2 \ right)
                    Моменты инерции вокруг центроида	\ begin {split} & I_ {x} & = I_ {x0} — A y_c ^ 2 \\ & I_ {y} & = I_ {y0} — A x_c ^ 2 \\ & I_ {xy} & = I_ {x0y0} — A x_c y_c \ end {split}
                    Основные оси и моменты инерции:	\ begin {split} & I_ {I, II} & = \ frac {I_x + I_y} {2} \ pm \ sqrt {\ left (\ frac {I_x-I_y} {2} \ right) ^ 2 + I_ {xy } ^ 2} \\ & \ tan 2 \ theta & = — \ frac {2I_ {xy}} {I_x-I_y} \ end {split}
                    Модуль упругости:	S_ {x} = \ frac {I_x} {h-y_c} S_y = \ frac {I_y} {b-x_c}

                    Микроволны101 | Расчет потерь коаксиального кабеля

                    Нажмите здесь, чтобы перейти к более точному расчету потерь металла для коаксиального кабеля!

                    Щелкните здесь, чтобы просмотреть вывод для потерь коаксиального кабеля из-за тангенса угла потерь

                    Щелкните здесь, чтобы перейти на нашу главную страницу коаксиального кабеля

                    Щелкните здесь, чтобы перейти на нашу главную страницу о потерях в линиях электропередачи

                    Щелкните здесь, чтобы перейти на страницу глубины кожи

                    Щелкните здесь, чтобы перейти к разделу Почему 50 Ом? стр.

                    Обязательно посетите нашу страницу с «более точным решением» о потере коаксиального кабеля из-за металла.На этой странице мы рассмотрим простую математику для расчета радиочастотных потерь коаксиальных линий передачи по частоте. На самом деле существует три механизма потери, которые могут возникнуть в коаксиальном кабеле, каждый из которых описан ниже:

                    Расчет потерь в коаксиальном кабеле из-за металла

                    Коаксиальный кабель

                    RG6 CATV: пример

                    Расчет потерь в коаксиальном кабеле из-за тангенса угла диэлектрических потерь

                    Расчет потерь на диэлектрическую проводимость (теперь отдельная страница)

                    Для справки, на рисунке ниже определены два важных параметра коаксиального кабеля: D и d.Обратите внимание, что «D» — это внутренний диаметр внешнего проводника, а не его внешний диаметр!

                    Расчет потерь в коаксиальном кабеле из-за металла

                    Обновление сентябрь 2006 г . : мы добавили новую страницу, которая дает более точный расчет потерь металла в коаксиальном кабеле, который необходим в случае, если глубина скин-слоя НЕ мала по сравнению с размерами поперечного сечения коаксиального кабеля. В 99,99% расчетов потерь это, вероятно, просто эзотерическое упражнение, но мы в любом случае оставим его здесь для вас.

                    Ниже приведены «классические» потери из-за расчета металла, которые вы найдете в учебниках по СВЧ. Примечание: этот анализ предполагает, что глубина скин-слоя намного меньше диаметра центрального коаксиального проводника или толщины его внешнего проводника.

                    Потери в линии передачи из-за расчета металла могут быть выполнены в простом трехэтапном процессе:

                    1. Рассчитайте сопротивление проводников ВЧ-полосе.
                    2. Рассчитайте Ом / длину геометрии.
                    3. Рассчитайте потерю / длину.Все эти величины являются функциями частоты.

                    Шаг первый: рассчитайте сопротивление листа RF. Это функция проницаемости и проводимости металла (помимо частоты):

                    Обратите внимание, что в уравнение можно легко подставить удельное сопротивление вместо проводимости. Щелкните здесь, чтобы узнать удельное сопротивление различных металлов. Не думайте, что внутренний и внешний проводники сделаны из одного металла, зачастую это не так!

                    Шаг второй: рассчитайте сопротивление на единицу длины.Мы рекомендуем вам использовать метры для длины, чтобы избежать путаницы, но вы можете использовать Potrzebies для всего, что нам небезразлично (произносится как po-SHEB-yas). Для коаксиального кабеля с внутренним диаметром «d» и внешним диаметром «D» проводника необходимо интегрировать сопротивление листа по «ширине» обеих цилиндрических поверхностей:

                    Сопротивление / длина = (РЧ сопротивление листа) / [(1 / πd) + (1 / πD)]

                    Расслабьтесь, эта интеграция потребовала не более 8-го класса! «Ширина» внутренней поверхности проводника равна πd, а внешней поверхности проводника — πD.Это решение предполагает, что как на внутреннем, так и на внешнем проводнике имеется пять толщин металла, каждый из которых состоит из одного металла в пределах этих пяти толщин поверхностного слоя, что обычно и имеет место. Вот что вы получите, если подключите R _RFSH и упростите:

                    Проверьте это, наше уравнение позволит вам использовать разные металлы для внутренних и внешних проводников, такого красивого зрелища мы не видели ни в одном учебнике! Или в ADS Agilent!

                    Последний шаг — разделить сопротивление / длину на (2Z ₀ ), чтобы получить потерю / длину (единицы — нэперы / длина.Чтобы преобразовать в дБ, умножьте Неперс на 8,686.

                    Весь шарик воска сводится к следующему полностью классному уравнению в закрытой форме:

                    Примечание: Роджер указал на небольшую ошибку в приведенном выше уравнении в октябре 2009 г. Спасибо! И извините за неудобства всем остальным!

                    Теперь вы можете рассчитать потери / длину любого коаксиального кабеля, используя разные металлы для внутренних и внешних проводников. Сладкий! Вы можете пропустить три предложенных нами шага и перейти к делу.

                    Коаксиальный кабель CATV

                    RG6: пример

                    Примечание: в этом примере исследуются только потери металла, а не потери тангенса угла диэлектрических потерь …

                    Давайте возьмем коаксиальный кабель RG6 (который вы можете купить в Home Depot для подключения спутниковой антенны и т. Д.) В качестве примера и посмотрим, работает ли математика близко к измеренным данным. Примерно в 2006 году мы загрузили технический паспорт этого кабеля, чтобы использовать его в качестве справочного материала для расчетов.Вы можете видеть это здесь. Надеемся, CommScope не против! По данным этого поставщика, размеры RG6 составляют:

                    Внутренний провод из стали 18 калибра, плакированной медью (40,4 мил по шкале AWG)

                    Внешний диаметр диэлектрика 180 мил

                    Характеристическое сопротивление 75 Ом номинальное

                    Наружный провод — алюминиевая фольга.

                    Диэлектрический материал — пенополиэтилен. Полиэтилен сам по себе имеет ε _R = 2,25, но в этом случае он наполнен воздухом, чтобы облегчить его изгиб, поэтому мы не знаем, каков правильный ε _R (он должен быть где-то между 1 и 2.25, верно?

                    Давайте посчитаем. Мы знаем, что сопротивление RG6 составляет 75 Ом, и он должен подчиняться уравнению коаксиального кабеля:

                    Решение на 75 Ом состоит в том, что пенополиэтилен ε _R равен 1,43.

                    Теперь рассчитаем сопротивление ВЧ-слоя внутреннего и внешнего проводников. Мы сделали это в электронной таблице в зависимости от частоты. Мы посмотрели удельную проводимость меди и алюминия здесь и здесь. RG6 должен работать до 3 ГГц, поэтому мы проанализировали его до этой частоты.

                    Обратите внимание, что внутренний проводник имеет более низкое сопротивление листа. Это потому, что он обладает превосходной проводимостью меди, а внешняя оболочка — из алюминия. Мы предполагаем, что медная оболочка на стальном центральном проводе составляет не менее 5 толщин скин-слоя в этой полосе частот … это предположение может быть оптимистичным на частотах МГц, но CommScope не указывает толщину покрытия в своих технических данных.

                    Теперь посчитаем сопротивление на единицу длины (Ом на метр).Здесь внутренний проводник дает наибольшее сопротивление (даже если он имеет лучшую проводимость), потому что его площадь поверхности намного меньше, чем у внешнего проводника. Спасибо Марату за исправление предыдущего утверждения!

                    Наконец, мы конвертируем в дБ / длину. Мы увеличили единицы длины до 100 футов, потому что большинство поставщиков кабелей в США указывают потери в кабеле RG6 следующим образом:

                    Так как же расчет сверился с реальными данными? Мы рассчитываем 5,85 дБ на 100 футов на частоте 1 ГГц, говорит поставщик 6.15 дБ. Этого достаточно для работы правительства! Частично это несоответствие могло быть связано с тем, что мы не учли эффект потерь тангенса угла диэлектрических потерь. Но наша загружаемая электронная таблица коаксиального кабеля сделает это за вас!

                    Возможное сокращение …

                    Эту информацию нам предоставил Хорхе, который работает на крупного оборонного подрядчика. Мы еще не пробовали. Он основан на устаревшей военной спецификации MIL-C-17.

                    Вместо расчета затухания в проводнике и диэлектрике по формулам на странице коаксиального кабеля, вы можете получить результаты, используя:

                    a = K1 x sqrt (F) + K2 x F (дБ / 100 футов)

                    Где K1 — постоянная резистивных потерь
                    K2 — постоянная диэлектрических потерь
                    F частота в МГц

                    Просто разделите результат на 1200, количество дюймов в 100 футах., чтобы получить дБ / дюйм. K1 и K2 доступны в таблицах ослабления и регулирования мощности MIL-C-17.

                    Times Microwave ссылается на этот расчет на своем веб-сайте, но похоже, что это единственный поставщик кабеля, который его использует. Мы не смогли найти K1 и K2 для RG6, чтобы сравнить с расчетом потерь, который мы выполнили.

                    Удачи!

                    Расчет потерь коаксиального кабеля из-за тангенса угла диэлектрических потерь

                    Новое в октябре 2006 года: формулы для потерь в коаксиальном кабеле из-за тангенса угла потерь выведены на этой отдельной странице.

                    Потери из-за тангенса угла диэлектрических потерь вычислить довольно просто. Диэлектрическая проницаемость материала на самом деле является комплексным числом, поэтому эпсилон состоит из двух частей:

                    Спасибо Паоло за исправление этой формулы, двойное число эпсилон стоит в числителе, а не в знаменателе! Epsilon single-prime — это число, с которым мы обычно имеем дело, и оно не вызывает потерь, и в большинстве повседневных разработок вы не видите простое обозначение. Во всем виноват воображаемый номер с двойным простым числом эпсилон.Инженеры по СВЧ обычно имеют дело с соотношением между ними, которое для краткости называется тангенс дельта , или tanD (скажем, tan- dee ). Если tanD равен нулю, потери из-за диэлектрика отсутствуют. Если он не равен нулю, это создает потери, пропорциональные частоте (обратно пропорциональные длине волны), как показано в уравнении ниже:

                    Обратите внимание, что в академической форме (см. Выше) результатом являются «натуральные» единицы непер / метр. Кроме того, любые единицы измерения длины волны, которые вы предпочитаете использовать, будут сохранены при вычислении потерь, поэтому, если вы введете длину волны в сантиметрах, потери будут выражаться в неперах / сантиметрах.

                    Чтобы прийти к «более инженерным» единицам децибел / метр, отметим, что один непер равен 8,68588 дБ (ровно 20 / ln (10)), а pi = 3,14159, тогда мы упрощаем:

                    На практике можно округлить константу до 27,3 и не потерять сон. Вот, пожалуй, более удобная формула для потерь в коаксиальном кабеле из-за тангенса угла потерь, когда вы вводите частоту в ГГц вместо длины волны:

                    Между прочим, этот расчет справедлив для любой линии передачи ТЕА, поэтому он одинаков для полосковой и прямой линии! Но на микрополоске не пойдет. ..

                    Обратите внимание, что диэлектрические потери пропорциональны частоте, тогда как потери в проводнике возрастают только на квадратный корень из частоты. Это возвращается к масштабированию — диэлектрические потери масштабируются по размеру и частоте, а потери в проводнике — нет. Уравнение потерь также говорит, что вы не можете уменьшить диэлектрические потери, изменив геометрию кабеля, как это можно сделать с потерями в проводнике. Единственный способ уменьшить его — использовать диэлектрик с очень низким тангенсом угла потерь или низкой диэлектрической проницаемостью. Например, тефлон (а.k.a. PTFE), который обычно используется в качестве диэлектрика, имеет тангенс угла потерь 0,0004. Чтобы проиллюстрировать пропорции проводников и диэлектрических потерь, с полужестким кабелем диаметром 0,141 дюйма с медными проводниками и тефлоновым диэлектриком потери в проводнике выше, чем диэлектрические потери на всем протяжении вплоть до частоты отсечки, хотя два вида потерь становятся примерно равными на частоте среза в этом примере.