Формула расчета сечения провода по мощности: Страница не найдена – Совет Инженера

Расчёт сечения кабеля по мощности и длине

Из-за сопротивления материала происходит некоторая потеря напряжения при прохождении тока сквозь проводник. Чем длиннее проводка, тем большая величина этих потерь. Однако, ощутимые потери могут возникнуть на линиях электропередач протяжённостью, измеряемой километрами. Для бытовой проводки они столь несущественны, что ими можно вполне пренебречь.

Рассчитываются основные показатели электротока по следующим формулам:

• Сила тока: I = Р / (U cos ф), где:
  I – искомая сила тока.
  Р – мощность.
  U – напряжение.
  cos ф – коэффициент, применяемый для бытовой проводки. Обычно принимается за единицу.
• Сопротивление провода: Rо=р L / S, где:
  Rо – удельное сопротивление проводника.
  р – удельное сопротивление материала, из которого он изготовлен (медь или алюминий).
  L – длина проводки.
  S – площадь сечения провода.

Выбираем сечение кабеля по мощности

Подобрать сечение провода можно по мощности приборов, которые будут подключаться. Эти приборы называются нагрузкой и метод может еще называться «по нагрузке». Суть его от этого не меняется.

Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Выбор сечения провода по длине

Вы должны знать о том, что длина провода (кабеля) влияет на напряжение. Чем длиннее линия, тем больше потеря напряжения. Чтобы этого избежать нужно увеличивать сечение проводника. Как это все подсчитать?

Пример.

У вас в быту есть некие потребители электроэнергии, в сумме они составляют 5000 Вт или 5 кВт. Длина до этих потребителей от автоматического выключателя равно 25 м. Так как электроэнергия поступает по одному проводу, а возвращается по другому проводу, то длина увеличивается вдвое и равна 50 м.

Дальше нам нужно найти силу тока (I). Как найти вы уже знаете. Нужно мощность разделить на напряжение:

I=P/U

I = 5000/220 = 22,72 А

С помощью силы тока (А) или мощности (Р) в таблице 2 определяем сечение провода. По таблице это 1,5 мм² медного провода.

Так как провод имеет свое сопротивление (R) мы производим расчет с учетом следующих данных по формуле:

R = p × L/S

где:

R – сопротивление проводника, Ом;

p – удельное сопротивление, Ом · мм²/м;

L – длина провода, м;

S – площадь поперечного сечения, мм².

Из формулы: величина (р) это всегда постоянная величина. Для меди она равна 0,0175, а для алюминия – 0,0281.

Вычисляем:

R = 0,0175 × 50/1,5 = 0,583 Ом

Теперь нужно высчитать потери напряжения по формуле:

dU = I·R

где,

dU – потеря напряжения, В;

I– сила тока, А;

R– сопротивление проводника, ОМ.

dU = 22,72 × 0,583 = 13,24 В

После этого расчета нужно узнать процентное соотношение потерь напряжения. Если оно будет выше 5 %, то проводник следует выбрать на одну позицию выше ссылаясь на таблицу 2.

Считаем:

13,24 В / 220 В × 100% = 6,01%

Так как процентное соотношение потерь напряжения выше 5%, то сечение провода (кабеля) вместо 1.5 мм² выбираем 2.5 мм².

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

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

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

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

U = ((p l) / S) I

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

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

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

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

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

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

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

Расчёт для помещений

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

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

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

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

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

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

Что необходимо для расчёта по нагрузке

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

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

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

Для однофазной сети напряжением 220 В:

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

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

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

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

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

Общепринятые сечения для проводки в квартире

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

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

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

Источники

• https://pue8.ru/kabelnye-linii/264-kak-vybrat-kabel.html
• https://first-apartment.ru/sechenie-provoda.html
• https://YDoma.info/ehlektrotekhnika/vybor-podgotovka-montazh-provoda/electricity-vybor-secheniya-provoda.html
• https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/elektroxozyajstvo/raschet-secheniya-kabelya-po-toku.html
• https://www.boncom.by/papers/raschet-secheniya-kabelya
• https://vodatyt.ru/elektrika/raschet-secheniya-kabelya.html
• https://sovet-ingenera.com/elektrika/provodka/raschyot-secheniya-kabelya.html
• https://elektro.guru/kabel-i-provoda/raschet-secheniya-provodov-i-kabeley-po-potreblyaemoy-moschnosti-tablicy.html
• https://stroychik.ru/elektrika/vybor-secheniya-kabelya
• https://electromc.ru/vybor-secheniya-provoda/

[свернуть]

Формула расчета сечения кабеля по току. Выбор кабеля для электропроводки в квартире. Как практически выбрать нужное сечение проводов

Для долгой и надежной службы кабеля его необходимо правильно выбрать и рассчитать. Электрики при монтаже проводки большей частью выбирают сечение жил, основываясь в основном на опыте. Порой это приводит к ошибкам. Расчет необходим, прежде всего, в плане электробезопасности. Будет неправильно, если диаметр проводника будет меньше или больше требуемого.

Сечение кабеля занижено

Этот случай является наиболее опасным, поскольку проводники перегреваются от высокой при этом изоляция плавится и происходит короткое замыкание. При этом может также разрушиться электрооборудование, произойти пожар, а работники могут попасть под напряжение. Если для кабеля установить автоматический выключатель, он будет слишком часто срабатывать, что создаст определенный дискомфорт.

Сечение кабеля выше требуемого

Здесь главный фактор — экономический. Чем больше тем он дороже. Если сделать проводку всей квартиры с большим запасом, это обойдется в большую сумму. Иногда целесообразно делать главный ввод большего сечения, если предполагается дальнейшее увеличение нагрузки на домашнюю сеть.

Если для кабеля установить соответствующий автомат, будут перегружены следующие линии, когда на какой-либо из них не сработает свой

Как рассчитать сечение кабеля?

Перед монтажом целесообразно произвести расчет сечения кабеля по нагрузке. Каждый проводник обладает определенной мощностью, которая не должна быть меньше, чем у подключаемых электроприборов.

Расчет мощности

Самым простым способом является расчет суммарной нагрузки на вводной провод. Расчет сечения кабеля по нагрузке сводится к определению общей мощности потребителей. У каждого из них имеется свой номинал, указанный на корпусе или в паспорте. Затем суммарную мощность умножают на коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все приборы не могут быть включены одновременно. Для окончательного определения необходимого размера применяется таблица расчета сечения кабеля.

Расчет сечения кабеля по току

Более точным методом является вычисление по токовой нагрузке. Расчет сечения кабеля производится через определение проходящего через него тока. Для однофазной сети применяется формула:

I расч. = P/(U ном ∙cosφ),

где P — мощность нагрузки, U ном. — напряжение сети (220 В).

Если общая мощность активных нагрузок в доме составляет 10 кВт, то расчетный ток I расч. = 10000/220 ≈ 46 А. Когда делается расчет сечения кабеля по току, вводится поправка на условия прокладки шнура (указываются в некоторых специальных таблицах), а также на перегрузку при включении электроприборов приблизительно в сторону увеличения на 5 А. В результате I расч. = 46 + 5 = 51 А.

Толщина жил определяется по справочнику. Расчет сечения кабеля с применением таблиц позволяет легко найти нужный размер по длительно допустимому току. Для трехжильного кабеля, проложенного в дом по воздуху, надо выбрать значение в сторону большего стандартного сечения. Оно составляет 10 мм 2 . Правильность самостоятельного расчета можно проверить, применив онлайн-калькулятор — расчет сечения кабеля, который можно найти на некоторых ресурсах.

Нагрев кабеля при прохождении тока

При работающей нагрузке в кабеле выделяется тепло:

Q = I 2 Rn вт/см,

где I — ток, R — электрическое сопротивление, n — количество жил.

Из выражения следует, что количество выделяемой мощности пропорционально квадрату проходимого по проводу тока.

Расчет допустимой силы тока по температуре разогрева проводника

Кабель не может бесконечно нагреваться, так как тепло рассеивается в окружающую среду. В конце концов наступает равновесие и устанавливается постоянная температура проводников.

Для установившегося процесса справедливо соотношение:

P = ∆t/∑S = (t ж — t ср)/(∑S),

где ∆t = t ж -t ср — разница между температурой среды и жилы, ∑S — температурное сопротивление.

Длительно допустимый ток, проходящий по кабелю, находится из выражения:

I доп = √((t доп — t ср)/(Rn∑S)),

где t доп — допустимая температура разогрева жил (зависит от типа кабеля и способа прокладки). Обычно она составляет 70 градусов в обычном режиме и 80 — в аварийном.

Условия отвода тепла при работающем кабеле

Когда кабель проложен в какой-либо среде, теплоотвод определяется ее составом и влажностью. Расчетное удельное сопротивление грунта обычно принимается равным 120 Ом∙°С/Вт (глина с песком при влажности 12-14 %). Для уточнения следует знать состав среды, после чего можно найти сопротивление материала по таблицам. Для увеличения теплопроводности траншею засыпают глиной. Не допускается наличие в ней строительного мусора и камней.

Теплоотдача от кабеля через воздух очень низкая. Она еще больше ухудшается при прокладке в кабель-канале, где появляются дополнительные воздушные прослойки. Здесь нагрузку по току следует снижать по сравнению с расчетной. В технических характеристиках кабелей и проводов приводят допустимую температуру короткого замыкания, составляющую 120 °С для изоляции ПВХ. Сопротивление грунта составляет 70 % от общего и является основным при расчетах. Со временем проводимость изоляции возрастает из-за ее высыхания. Это необходимо учитывать в расчетах.

Падение напряжения в кабеле

В связи с тем, что проводники обладают электрическим сопротивлением, часть напряжения уходит на их нагрев, и к потребителю его приходит меньше, чем было в начале линии. В результате по длине провода теряется потенциал из-за тепловых потерь.

Кабель надо не только выбирать по сечению, чтобы обеспечить его работоспособность, но также учитывать расстояние, на которое передается энергия. Увеличение нагрузки приводит к росту тока через проводник. При этом возрастают потери.

На точечные светильники подается небольшое напряжение. Если оно незначительно снижается, это сразу заметно. При неправильном выборе проводов дальше расположенные от блока питания лампочки выглядят тусклыми. Напряжение существенно снижается на каждом следующем участке, и это отражается на яркости освещения. Поэтому необходим расчет сечения кабеля по длине.

Самым важным участком кабеля является потребитель, расположенный дальше остальных. Потери считаются преимущественно для этой нагрузки.

На участке L проводника падение напряжения составит:

∆U = (Pr + Qx)L/U н,

где P и Q- активная и r и x — активное и реактивное сопротивление участка L, а U н — номинальная величина напряжения, при котором нагрузка нормально работает.

Допустимые ∆U от источников питания до главных вводов не превышают ±5 % для освещения жилых зданий и силовых цепей. От ввода до нагрузки потери не должны быть больше 4 %. Для линий с большой протяженностью нужно учитывать индуктивное сопротивление кабеля, которое зависит от расстояния между соседними проводниками.

Способы подключения потребителей

Нагрузки могут подключаться по-разному. Наиболее распространенными являются следующие способы:

• в конце сети;
• потребители распределены по линии равномерно;
• к протяженному участку подключается линия с равномерно распределенными нагрузками.

Пример 1

Мощность электроприбора составляет 4 кВт. Длина кабеля равна 20 м, удельное сопротивление ρ = 0,0175 Ом∙мм 2 .

Ток определяется из соотношения: I = P/U ном = 4∙1000/220 = 18,2 А.

Затем берется таблица расчета сечения кабеля, и выбирается соответствующий размер. Для провода из меди он составит S = 1,5 мм 2 .

Формула расчета сечения кабеля: S = 2ρl/R. Через нее можно определить электрическое сопротивление кабеля: R = 2∙0,0175∙20/1,5 = 0,46 Ом.

По известной величине R можно определить ∆U = IR/U∙100 % = 18,2*100∙0,46/220∙100 = 3,8 %.

Результат расчета не превышает 5 %, значит, потери будут допустимыми. В случае больших потерь следовало бы увеличить сечение жил кабеля, выбрав соседнее, большей величины из стандартного ряда — 2,5 мм 2 .

Пример 2

Три цепи освещения подключены параллельно друг с другом на одну фазу трехфазной линии, сбалансированной по нагрузкам, состоящей из четырехжильного кабеля на 70 мм 2 длиной 50 м и проводящего ток 150 А. По каждой линии освещения длиной 20 м проходит ток 20 А.

Межфазные потери при действующей нагрузке составляют: ∆U фаз = 150∙0, 05∙0,55 = 4,1 В. Теперь следует определить потери между нейтралью и фазой, поскольку освещение подключается на напряжение 220 В: ∆U ф-н = 4,1/√3 = 2,36 В.

На одной подключенной цепи освещения падение напряжения составит: ∆U = 18∙20∙0,02=7,2 В. Общие потери определяются через сумму U общ = (2,4+7,2)/230∙100 = 4,2 %. Расчетное значение находится ниже допустимых потерь, которые составляют 6 %.

Заключение

Для предохранения проводников от перегрева при длительно работающей нагрузке с помощью таблиц делается расчет сечения кабеля по длительно допустимому току. Кроме того, необходимо правильно рассчитать провода и кабели, чтобы потери напряжения в них не были больше нормы. При этом с ними суммируются потери в цепи питания.

Для того чтобы правильно проложить электропроводку, обеспечить бесперебойную работу всей электросистемы и исключить риск возникновения пожара, необходимо перед закупкой кабеля осуществить расчет нагрузок на кабель для определения необходимого сечения.

Существует несколько видов нагрузок, и для максимально качественного монтажа электросистемы необходимо производить расчет нагрузок на кабель по всем показателям. Сечение кабеля определяется по нагрузке, мощности, току и напряжению.

Расчет сечения по мощности

Для того чтобы произвести , необходимо сложить все показатели электрооборудования, работающего в квартире. Расчет электрических нагрузок на кабель осуществляется только после этой операции.

Расчет сечения кабеля по напряжению

Расчет электрических нагрузок на провод обязательно включает в себя . Существует несколько видов электрической сети — однофазная на 220 вольт, а также трехфазная — на 380 вольт. В квартирах и жилых помещениях, как правило, используется однофазная сеть, поэтому в процессе расчета необходимо учитывать данный момент — в таблицах для расчета сечения обязательно указывается напряжение.

Расчет сечения кабеля по нагрузке

Таблица 1. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых открыто

Таблица 2. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых в штробе или трубе

Каждый электроприбор, установленный в доме, имеет определенную мощность — данный показатель указывается на шильдиках приборов или в техническом паспорте оборудования. Чтобы осуществить , необходимо подсчитать общую мощность. Производя расчет сечения кабеля по нагрузке, необходимо переписать все электрооборудование, а также нужно продумать, какое оборудование может добавиться в будущем. Поскольку монтаж производится на долгий срок, необходимо позаботиться о данном вопросе, чтобы резкое увеличение нагрузки не привело к аварийной ситуации.

Например, у вас получилась сумма общего напряжения 15 000 Вт. Поскольку в подавляющем большинстве жилых помещений напряжение составляет 220 В, мы рассчитаем систему электроснабжения с учетом однофазной нагрузки.

Далее необходимо продумать, какое количество оборудования может работать одновременно. В итоге у вас получится значительная цифра: 15 000 (Вт) х 0,7 (коэффициент одновременности 70 %) = 10 500 Вт (или 10,5 кВт) — на эту нагрузку должен быть рассчитан кабель.

Также вам необходимо определить, из какого материала будут выполнены жилы кабеля, поскольку разные металлы имеют разные проводящие свойства. В жилых помещениях в основном используют медный кабель, поскольку его проводящие свойства намного превышают показатели алюминия.

Стоит учитывать, что кабель обязательно должен иметь три жилы, поскольку в помещениях для системы электроснабжения требуется заземление. Кроме того, необходимо определить, какой вид монтажа вы будете использовать — открытый или скрытый (под штукатуркой или в трубах), поскольку от этого также зависит расчет сечения кабеля. После того как вы определились с нагрузкой, материалом жилы и видом монтажа, вы можете посмотреть нужное сечение кабеля в таблице.

Расчет сечения кабеля по току

Сначала необходимо осуществить расчет электрических нагрузок на кабель и выяснить мощность. Допустим, что мощность получилась 4,75 кВт, мы решили использовать медный кабель (провод) и прокладывать его в кабель-канале. производится по формуле I = W/U, где W — мощность, а U — напряжение, которое составляет 220 В. В соответствии с данной формулой, 4750/220 = 21,6 А. Далее смотрим по таблице 3, у нас получается 2,5 мм.

Таблица 3. Допустимые токовые нагрузки для кабеля с медными жилами прокладываемого скрыто

Вид тока зависит от системы электроснабжения и подключаемого оборудования.

Выберите вид тока : Выбрать Переменный ток Постоянный ток

Материал проводников определяет технико-экономические показатели кабельной линии.

Выберите материал проводников:

Выбрать Медь (Cu) Алюминий (Al)

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

Введите мощность нагрузки: кВт

Введите напряжение: В

Система электроснабжения: Выбрать Однофазная Трехфазная

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

Выберите способ прокладки:

Выбрать Открытая проводка Скрытая проводка

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

Выберите количество проводов:

Выбрать Два провода в раздельной изоляции Три провода в раздельной изоляции Четыре провода в раздельной изоляции Два провода в общей изоляции Три 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.

Введите длину кабеля: м

Введите допустимое падение: %

Минимальное сечение кабеля с учетом длины: 0

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

Электрические кабели и провода – основа энергетической системы, если они подобраны неправильно, это сулит множество неприятностей. Делая ремонт в доме или квартире, а особенно при возведении новой конструкции, уделите должное внимание схеме проводки и выбору корректного сечения кабеля для питания мощности, которая в процессе эксплуатации может возрастать.

Специалисты нашей компании при монтаже стабилизаторов напряжения и систем резервного электропитания сталкиваются с халатным отношением электриков и строителей к организации проводки в частных домах, в квартирах и на промышленных объектах. Плохая проводка может быть не только в тех помещениях, где длительное время не было капитального ремонта, а также когда дом проектировался одним владельцем под однофазную сеть, а новый владелец решил «завести» трехфазную сеть, но уже не имел возможности подключить нагрузку равномерно к каждой из фаз. Нередко провод сомнительного качества и недостаточного сечения встречается в тех случаях, когда строительный подрядчик решил сэкономить на стоимости провода, а также возможны любые другие ситуации, когда рекомендуется делать энергоаудит.

Современный набор бытовых приборов требует индивидуального подхода для расчета сечения кабеля, поэтому нашими инженерами был разработан этот онлайн калькулятор по расчету сечения кабеля по мощности и току. Проектируя свой дом или выбирая стабилизатор напряжения, вы всегда можете проверить, какое сечение кабеля требуется для этой задачи. Все что от вас требуется, это внести корректные значения соответствующие вашей ситуации.

Обращаем ваше внимание, что недостаточное сечение кабеля ведет к перегреванию провода, тем самым существенно повышая возможность возникновения короткого замыкания в электрической сети, выходу из строя подключенного оборудования и возникновению пожара. Качество силовых кабелей и корректность выбора их сечения гарантирует долгие годы службы и безопасность эксплуатации.

Данный калькулятор хорош также тем, что позволяет корректно рассчитать сечение кабеля для сетей постоянного тока. Это особенно актуально для систем резервного питания на основе мощных инверторов, где применяются аккумуляторы большой емкости, а разрядный постоянный ток может достигать 150 Ампер и более. В таких ситуациях учитывать сечение провода для постоянного тока крайне важно, поскольку при заряде аккумуляторов важна высокая точность напряжения, а при недостаточном сечении кабеля могут возникать ощутимые потери и, соответственно, аккумулятор будет получать недостаточный уровень напряжения заряда постоянного тока. Подобная ситуация может послужить ощутимым фактором сокращения срока службы батареи.

Как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме? Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.

Основные правила

При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.

После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.

Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.

За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.

Важность правильного выбора сечения

Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.

Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:

P=UI cos φ=I²*R

R – активное сопротивление.

Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.

Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.

ρ – удельное сопротивление;

l – длина проводника;

S– площадь поперечного сечения.

Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.

Внимание! Если вы покупаете провод и замеряете его диаметр, то не забудьте, что площадь рассчитывается по формуле:

d – диаметр.

Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.

Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.

Расчет сечения провода по мощности и току

Расчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.

Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:

I=(PK)/(U cos φ)

P – мощность в ваттах

U=220 Вольт

K=0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:

I=P/(U√3 cos φ)

U=380 Вольт

Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.

Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.

Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).

Влияние длины проводки на выбор кабеля

Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм кв. это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.

Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.

Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.

Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.

Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

Uн – номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).

L — длинна линии, м.

Ну а если попроще для бытовых условий:

R – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S;

I – сила тока, находят из закона Ома;

Допустим, у нас получилось, что I=4000 Вт/220 В=18,2 А.

Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R=0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.

Тогда ΔU=18,2*0,46=8,37 В

В процентном соотношении

8,37*100/220=3,8%

На длинных линиях от перегрузок и коротких замыканий устанавливают с тепловыми и электромагнитными расцепителями.

Вид электрического тока

Вид тока зависит от системы электроснабжения и подключаемого оборудования.

Выберите вид тока : Выбрать Переменный ток Постоянный ток

Материал проводников кабеля

Материал проводников определяет технико-экономические показатели кабельной линии.

Выберите материал проводников:

Выбрать Медь (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: Выбрать Однофазная Трехфазная

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:

Выбрать Открытая проводка Скрытая проводка

Количество нагруженных проводов в пучке

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

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.

Расчет сечения провода по току: важность и особенности

Расчет сечения провода по току является важным условием для качественного монтажа электропроводки в помещении любого типа. Это связано с угрозой перегрева при недостаточной площади сечения, что в свою очередь приводит к плавлению его изоляции, короткому замыканию и даже пожару.
В связи с тем, что, в большинстве случаев, провода электрического обеспечения сооружений являются скрытыми внутри кладки или отделочного слоя стены, позаботиться о соответствующем сечении, значит обеспечить себе уверенность в сохранности и жильцов, и имущества. Именно в данном случае и проводится расчет сечения по мощности проходящего тока.

Критерии выбора необходимого сечения провода

Существует три основных принципа, согласно которым проводится выбор площади сечения кабеля для сети электрического обеспечения помещения. К ним относятся:

• Достаточная площадь сечения для обеспечения прохождения тока без возникновения перегрева.
• Падение напряжения в кабеле выбранного сечения не должно превышать норму.
• Площадь сечения провода и качество его изоляционного покрытия должны максимально обеспечивать соблюдение механической прочности, а, следовательно, общей надежности проводки.

Что касается состояния перегрева, то нормальным считается достижение температуры, не превышающей 60°С. В целом, двумя основными критериями, которым должно соответствовать выбранное сечение провода, являются поддержание мощности и обеспечение безопасности.

Процесс определения необходимого сечения провода

В процессе проведения электропроводки в помещении используется простой и быстрый способ того, как определить сечение провода по току. Так как основным показателем функциональности является величина тока, которую он способен пропускать в течение продолжительного периода, прежде всего, необходимо определить уровень предельной нагрузки, который будет ложиться на данный элемент проводки.

Расчет мощности потребителей

Чтобы высчитать величину тока, которая ляжет на искомый кабель, нужно суммировать мощность всех приборов, которые будут получать питание через него. Стоит отметить, что чаще всего, при устройстве электропроводки, освещение и питание электроприборов разделяются на отдельные линии. Поэтому, перед тем, как пытаться определить сечение провода по току для помещения, важно уточнить включение в общий перечень приборов освещения.
Для примера используется вариант расчета только силового обеспечения электричеством. В случае участия в общей нагрузке освещения, мощность ламп также суммируется с мощностями приборов. Допустим, что в помещении (кухня квартиры) планируется использование холодильника мощностью 200 Вт, микроволновой печи с показателем в 1100 Вт, электрического чайника с мощностью 2200 Вт и электроплиты в 500 Вт показателя мощности. Тогда общая нагрузка, которая ляжет на кабель, обеспечивающий силовое питание, составит P=200+1100+2200+500=4000 Вт.

Расчет сечения провода

Дальнейшее изыскание того, какое сечение провода необходимо, подразумевает определение предельной величины тока. Здесь расчет пойдет в двух направлениях: для однофазной и трехфазной сети. Формула расчета для сети в 220В (однофазная) будет иметь вид I=(P*Kи)/U*cos φ. При этом:

• Р – вычисленная выше мощность всех приборов.
• U – показатель напряжения сети (220В).
• Ки – величина коэффициента одновременности, составляющая для бытовых приборов 0,75.
• Сos φ – для бытовых приборов равен единице.

Если же речь идет о трехфазной сети, формула, вычисляющая величину максимального проведения тока, несколько изменится: I=P/√3*U*cos φ.
Исходя из данных рассматриваемого примера и применив формулу для однофазной сети, получим следующий расчет: I=(4000*0,75)/220*1=13,6 А. Получив показания по величине длительно предельной нагрузки, сечение провода определяется по таблице данных, согласно ГОСТ 31996—2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ». Сама сводная таблица допустимой токовой мощности на провода медных или алюминиевых жил, согласно которой определяется площадь сечения кабеля, приведена ниже.

Если данные, выведенные в результате расчетов, не совпадают с показателями таблицы, берется ближайшее большее значение. Так, в случае рассматриваемого примера, сечение медного одножильного или многожильного провода составит 1,5 мм2, а при использовании алюминиевого, площадь будет равна 2,5 мм2.

Медь или алюминий?

Как видно на основе примера, расчет и определение того, какую площадь должен иметь провод в зависимости от мощности нагрузки, достаточно прост. Дополнительные вопросы могут также возникнуть касательно материала изготовления. В чем состоят различия медных и алюминиевых кабелей для электрической проводки, и какой из них лучше выбрать?

Сравнительный анализ медного и алюминиевого типов проводов

Для человека, хоть раз сталкивавшегося с вопросами проведения линий электрической сети в помещении или на улице, не секрет, что провода и кабели, изготовленные из меди, пользуются большим уровнем спроса, чем алюминиевые. Это связано с несколькими основными критериями функциональности, в которых данные материалы расходятся.
К таким показателям относятся:

• Уровень прочности.
• Степень гибкости.
• Способность противостояния процессам коррозии.
• Уровень проводимости тока.

В том, что касается показателей прочности и гибкости, медь значительно опережает алюминий. Она является более гибкой, не переламывается в местах сгибов, что делает ее незаменимой при необходимости проведения сложных систем электропроводки. При этом, медные провода значительно меньше подвержены окислению, которое поражает алюминий достаточно быстро. Кроме того медные провода хорошо соединяются методом пайки.
Разница в уровнях проводимости тока видна даже в данных сводной таблицы по мощности для каждого типа проводов. Медный провод при значительно меньшем сечении способен обеспечить проведение большей силы тока, чем алюминиевый.
Единственным ощутимым недостатком материала является его высокая стоимость. По этой причине алюминий до сих пор удерживается на рынке – дешевизна и доступность данного сырья, в некоторых случаях, играет решающую роль. Однако, по соотношению показателей цена-качество, медь занимает лидирующее положение в качестве материала для проводов и кабелей линий электрических сетей.

Сечение кабеля от длины и мощности формула. Способ прокладки кабеля. Этапы расчёта сечения

Выбору площади поперечного сечения проводов (иначе говоря, толщины) уделяется большое внимание на практике и в теории.

В этой статье попробуем разобраться с понятием «площадь сечения» и проанализируем справочные данные.

Расчет сечения провода

Строго говоря, понятие «толщина» для провода используется в разговорной речи, а более научные термины — диаметр и площадь сечения. На практике толщину провода всегда характеризуют площадью сечения.

S = π (D/2) 2 , где

• S — площадь сечения провода, мм 2
• π — 3,14
• D — диаметр токопроводящей жилы провода, мм. Его можно измерить, например, штангенциркулем.

Формулу площади сечения провода можно записать в более удобном виде: S = 0,8 D² .

Поправка. Откровенно говоря, 0,8 — округленный коэффициент. Более точная формула: π (1 /2) 2 = π / 4 = 0,785. Спасибо внимательным читателям 😉

Рассмотрим только медный провод , поскольку в 90% в электропроводке и электромонтаже применяется именно он. Преимущества медных проводов перед алюминиевыми — удобство в монтаже, долговечность, меньшая толщина (при том же токе). Но с ростом диаметра (площади сечения) высокая цена медного провода съедает все его преимущества, поэтому алюминий в основном применяют там, где ток превышает значение 50 Ампер. В данном случае используют кабель с алюминиевой жилой 10 мм 2 и толще.

Площадь сечения проводов измеряется в квадратных миллиметрах. Самые распространенные на практике (в бытовой электрике) площади сечения: 0,75, 1,5, 2,5, 4 мм 2

Есть и другая единица измерения площади сечения (толщины) провода, применяемая в основном в США, — система AWG . На Самэлектрике есть и перевод из AWG в мм 2 .

По поводу подбора проводов — я обычно пользуюсь каталогами интернет-магазинов, вот пример медного . Там самый большой выбор, какой я встречал. Ещё хорошо, что всё подробно описывается — состав, применения, и т.д.

Рекомендую почитать также мою статью там много теоретических выкладок и рассуждений о падении напряжения, сопротивлении проводов для разных сечений, и какое сечение выбрать оптимальнее для разных допустимых падений напряжения.

В таблице одножильный провод — означает, что рядом (на расстоянии менее 5 диаметров провода) не проходит больше никаких проводов. Двужильный провод — два провода рядом, как правило, в одной общей изоляции. Это более тяжелый тепловой режим, поэтому максимальный ток меньше. И чем больше проводов в кабеле или пучке, тем меньше должен быть максимальный ток для каждого проводника из-за возможного взаимного нагрева.

Эту таблицу я считаю не совсем удобной для практики. Ведь чаще всего исходный параметр — это мощность потребителя электроэнергии, а не ток, и исходя из этого нужно выбирать провод.

Как найти ток, зная мощность? Нужно мощность Р (Вт) поделить на напряжение (В), и получим ток (А):

Как найти мощность, зная ток? Нужно ток (А) умножить на напряжение (В), получим мощность (Вт):

Эти формулы — для случая активной нагрузки (потребители в жилах помещениях, типа лампочек и утюгов). Для реактивной нагрузки обычно используется коэффициент от 0,7 до 0,9 (в промышленности, где работают мощные трансформаторы и электродвигатели).

Предлагаю вам вторую таблицу, в которой исходные параметры — потребляемый ток и мощность , а искомые величины — сечение провода и ток отключения защитного автоматического выключателя.

Выбор толщины провода и автоматического выключателя, исходя из потребляемой мощности и тока

Ниже — таблица выбора сечения провода, исходя из известной мощности или тока. А в правом столбце — выбор автоматического выключателя, который ставится в этот провод.

Таблица 2

Красным цветом выделены критические случаи, в которых лучше перестраховаться и не экономить на проводе, выбрав провод потолще, чем указано в таблице. А ток автомата — поменьше.

Глядя в табличку, можно легко выбрать сечение провода по току , либо сечение провода по мощности .

А также — выбрать автоматический выключатель под данную нагрузку.

В этой таблице данные приведены для следующего случая.

• Одна фаза, напряжение 220 В
• Температура окружающей среды +30 0 С
• Прокладка в воздухе или коробе (в закрытом пространстве)
• Провод трехжильный, в общей изоляции (кабель)
• Используется наиболее распространенная система TN-S с отдельным проводом заземления
• Достижение потребителем максимальной мощности — крайний, но возможный случай. При этом максимальный ток может действовать длительное время без отрицательных последствий.

Если температура окружающей среды будет на 20 0 С выше, или в жгуте будет несколько кабелей, то рекомендуется выбрать большее сечение (следующее из ряда). Особенно это касается тех случаев, когда значение рабочего тока близко к максимальному.

Вообще, при любых спорных и сомнительных моментах, например

• возможное в будущем увеличение нагрузки
• большие пусковые токи
• большие перепады температур (электрический провод на солнце)
• пожароопасные помещения

нужно либо увеличивать толщину проводов, либо более детально подойти к выбору — обратиться к формулам, справочникам. Но, как правило, табличные справочные данные вполне пригодны для практики.

Толщину провода можно узнать не только из справочных данных. Существует эмпирическое (полученное опытным путем) правило:

Правило выбора площади сечения провода для максимального тока

Подобрать нужную площадь сечения медного провода исходя из максимального тока можно, используя такое простое правило:

Необходимая площадь сечения провода равна максимальному току, деленному на 10.

Это правило дается без запаса, впритык, поэтому полученный результат необходимо округлять в большую сторону до ближайшего типоразмера. Например, ток 32 Ампер. Нужен провод сечением 32/10 = 3,2 мм 2 . Выбираем ближайший (естественно, в бОльшую сторону) — 4 мм 2 . Как видно, это правило вполне укладывается в табличные данные.

Важное замечание. Это правило работает хорошо для токов до 40 Ампер . Если токи больше (это уже за пределами обычной квартиры или дома, такие токи на вводе) — надо выбирать провод с ещё большим запасом — делить не на 10, а на 8 (до 80 А)

То же правило можно озвучить для поиска максимального тока через медный провод при известной его площади:

Максимальный ток равен площади сечения умножить на 10.

И в заключение — опять про старый добрый алюминиевый провод.

Алюминий пропускает ток хуже, чем медь. Этого знать достаточно, но вот немного цифр. Для алюминия (того же сечения, что и медный провод) при токах до 32 А максимальный ток будет меньше, чем для меди всего на 20%. При токах до 80 А алюминий пропускает ток хуже на 30%.

Для алюминия эмпирическое правило будет таким:

Максимальный ток алюминиевого провода равен площади сечения умножить на 6.

Считаю, что знаний, приведенных в данной статье, вполне достаточно, чтобы выбрать провод по соотношениям «цена/толщина», «толщина/рабочая температура» и «толщина/максимальный ток и мощность».

Вот в принципе и всё что хотел рассказать про площадь сечения проводов . Если что-то не понятно или есть что добавить — спрашивайте и пишите в комментариях. Если интересно, что я буду публиковать на блоге СамЭлектрик дальше — Таблица выбора защитного автомата для разного сечения проводов

Как видно, немцы перестраховываются, и предусматривают большой запас по сравнению с нами.

Хотя, возможно, это от того, что таблица взята из инструкции из «стратегического» промышленного оборудования.

По поводу подбора проводов — я обычно пользуюсь каталогами интернет-магазинов, вот пример медного . Там самый большой выбор какой я встречал. Ещё хорошо, что все подробно описывается — состав, применения, и т.д.

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

Качественный и подходящий кабель обеспечивает безопасную и долговечную работу любой сети

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

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

В таблице показано, как проводить расчеты, зная технические характеристики

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Статья по теме:

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

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

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

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

Определение сечения провода с учетом разных видов нагрузки

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

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

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

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

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

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

Основные материалы для кабелей

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

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

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

Вся жизнь современного общества построена на практически непрерывном потреблении электроэнергии. Промышленность и сельское хозяйство, транспорт и личное жилье постоянно нуждаются в электричестве. Для того, чтобы энергия поступала бесперебойно и безаварийно, необходимо правильно рассчитать сечение проводов .

Вся жизнь современного общества построена на практически непрерывном потреблении электроэнергии. Промышленность и сельское хозяйство, транспорт и личное жилье постоянно нуждаются в электричестве. Для того, чтобы энергия поступала бесперебойно и безаварийно, необходимо правильно рассчитать сечение проводов электропроводки.
Рассчитайте общую длину электропроводки. Это можно сделать двумя способами: измерив расстояния между щитками, розетками, выключателями на монтажной схеме и умножив результат на масштаб схемы, или проведя измерения непосредственно на месте, где будет прокладываться электропроводка. Поскольку провода будут соединяться между собой, сделайте поправку на соединение и удлините каждый отрезок не менее чем на 100 мм. Рассчитайте общую нагрузку потребляемой электроэнергии. Для этого суммируйте номинальные мощности всех электроприборов, которые сейчас находятся в эксплуатации, и подумайте, какие еще приборы, возможно, будут использоваться в будущем. Расчет нужно проводить с запасом прочности и надежности. Полученную сумму умножьте на коэффициент одновременности, равный 0,7.

Сечение провода для электропроводки рассчитывается по двум параметрам: допустимой длительной токовой нагрузке и потере напряжения. Потеря напряжения происходит в проводах, соединяющих источник тока и потребителя. Если вы рассчитываете электропроводку для отдельного помещения и приборов небольшой мощности, этот показатель можете не учитывать, поскольку потери напряжения будут пренебрежимо малы.

Расчёт сечения провода, кабеля

Материал изготовления и сечение проводов (правильнее будет площади сечения проводов) является, пожалуй, главными критериями, которыми следует руководствоваться при выборе проводов и силовых кабелей.

Напомним, что площадь поперечного сечения (S) кабеля вычисляется по формуле S = (Pi * D2)/4, где Pi — число пи, равное 3,14, а D — диаметр.

Почему так важен правильный выбор сечения проводов? Прежде всего, потому, что используемые провода и кабели — основные элементы электропроводки вашего дома или квартиры. А она должна отвечать всем нормам и требованиям надёжности и электробезопасности.

Главным нормативным документом, регламентирующим площадь сечения электрических проводов и кабелей являются Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ). Основные показатели, определяющие сечение провода:

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

Так, неправильно подобранные по сечению провода, не соответствующие нагрузке потребления могут нагреваться или даже сгореть, просто не выдержав нагрузки по току, что не может не сказаться на электро- и пожаробезопасности вашего жилья. Случай очень частый, когда в целях экономии или по каким-либо другим причинам используется провод меньшего, чем это необходимо сечения.

Руководствоваться при выборе сечения провода поговоркой «кашу маслом не испортишь» тоже не стоит. Применение проводов большего, чем это действительно нужно сечения приведёт лишь к большим материальным затратам (ведь по понятным причинам их стоимость будет больше) и создаст дополнительные сложности при монтаже.

Расчет площади сечения медных жил проводов и кабелей

Так, говоря об или квартиры, будет оптимальным применение: для «розеточных» — силовых групп медного кабеля или провода с сечением жил 2,5 мм2 и для осветительных групп — с сечением жил 1,5 мм2. Если в доме имеются приборы большой мощности, напр. эл. плиты, духовки, электрические варочные панели, то для их питания следует использовать кабели и провода сечением 4-6 мм2.

Предложенный вариант выбора сечений для проводов и кабелей является, наверное, наиболее распространенным и популярным при монтаже электропроводки квартир и домов. Что, в общем-то, объяснимо: медные провода сечением 1,5 мм2 способны «держать» нагрузку 4,1 кВт (по току — 19 А), 2,5 мм2 — 5,9 кВт (27 А), 4 и 6 мм2 — свыше 8 и 10 кВт. Этого вполне хватит для питания розеток, приборов освещения или электроплит. Более того, такой выбор сечений для проводов даст некоторый «резерв» в случае увеличения мощности нагрузки, например, при добавлении новых «электроточек».

Расчет площади сечения алюминиевых жил проводов и кабелей

При использовании алюминиевых проводов следует иметь в виду, что значения длительно допустимых токовых нагрузок на них гораздо меньше, чем при использовании медных проводов и кабелей аналогичного сечения. Так, для жил алюминиевых проводов сечением 2, мм2 максимальная нагрузка составляет чуть больше 4 кВт (по току это — 22 А), для жил сечением 4 мм2 — не более 6 кВт.

Не последний фактор в расчете сечения жил проводов и кабелей — рабочее напряжение. Так, при одинаковой мощности потребления электроприборов, токовая нагрузка на жилы питающих кабелей или проводов электроприборов, рассчитанных на однофазное напряжение 220 В будет выше, чем для приборов, работающих от напряжения 380 В. Длину провода (кабеля) рассчитывают по монтажной схеме. Для этого на схеме измеряют расстояния между соседними местами расположения щитков, штеп-сельных розеток, выключателей, ответвительных коробок и т. п. Затем, пользуясь масштабом, в котором вы-ерчена схема, вычисляют длину отрезков проводов кабеля; к длине каждого отрезка прибавляют не менее 100 мм (учитывается необходимость присоединения жил).
Длину провода (кабеля) можно рассчитать также, измеряя непосредственно на щитках, панелях, стенах, потолках и т. п. отрезки линий, вдоль которых должны быть проложены провода (кабели).
Сечение провода (кабеля) рассчитывают по потере напряжения и допустимой длительной токовой нагрузке. При проектировании небольших электроустановок, например электроустановок отдельных помещений, самодельных приборов и т. п., потерей напряжения в проводах можно пренебречь, так как она очень мала.
Для расчета сечения проводов по допустимой длительной токовой нагрузке необходимо знать номинальный ток, который должен проходить по проектируемой электрической проводке. Зная номинальный ток, сечение провода находят по таблице. Пример: номинальный ток равен 50 а; сечение медной жилы провода должно быть 6 мм2,

Важной частью электроустановок является электрическая проводка (электропроводка). Она состоит из проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими и защитными конструкциями.
Открытые электропроводки монтируют непосредственно на поверхностях конструктивных элементов зданий и помещений или прокладывают в трубах, предварительно укрепленных на этих поверхностях.
Скрытые электропроводки прокладывают в пустотах перекрытий, в специальных каналах, бороздах и канав-ках, вырубаемых предварительно в стенах, а также в изоляционных и стальных трубах, расположенных внутри конструктивных частей зданий.
Для монтажа электропроводок применяют установочные и монтажные провода и кабели.
Токоведущая часть провода называется жилой. Жилы делают из меди, алюминия или стали. Жила может быть однопроволочной или многопроволочной. Жилы имеют стандартные сечения, в мм2: 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5,; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400 и др.
Жилы покрыты изолирующей оболочкой из резины, полихлорвинила, поливинилхлорида.
Изолирующая оболочка у многих проводов защищена от внешних механических воздействий хлопчатобумажной оплеткой.

Для пересчёта сечения провода в значение диаметра могу рекомендовать программу: PL_SECH.exe для работы с программой распакуйте zip-архив и кликните на exe-файле мышкой. Программа работает в 32-бит Системах DOS & WINDOWS 97/XP/7 в сеансе командной строки. На этой странице есть эта и другие полезные программы.

Вам понадобится

Калькулятор, строительная рулетка, таблица расчета сечения провода

Рассчитайте общую длину электропроводки. Это можно сделать двумя способами: измерив расстояния между щитками, розетками, выключателями на монтажной схеме и умножив результат на масштаб схемы, или проведя измерения непосредственно на месте, где будет прокладываться электропроводка. Поскольку провода будут соединяться между собой, сделайте поправку на соединение и удлините каждый отрезок не менее чем на 100 мм.

Рассчитайте общую нагрузку потребляемой электроэнергии. Для этого суммируйте номинальные мощности всех электроприборов, которые сейчас находятся в эксплуатации, и подумайте, какие еще приборы, возможно, будут использоваться в будущем. Расчет нужно проводить с запасом прочности и надежности. Полученную сумму умножьте на коэффициент одновременности, равный 0,7.

Для предотвращения аварий на электрической линии на вводной кабель необходимо поставить автоматический выключатель. В жилых помещениях используется однофазный ток напряжением 220 В. Подсчитанную общую нагрузку разделите на величину напряжения (220 В) и получите ток, который будет проходить через вводной автомат. Если в продаже нет автомата с таким номиналом, покупайте с близкими параметрами, но с запасом по токовой нагрузке.

Сечение провода рассчитывается по двум параметрам: допустимой длительной токовой нагрузке и потере напряжения. Потеря напряжения происходит в проводах, соединяющих источник тока и потребителя. Если вы рассчитываете электропроводку для отдельного помещения и приборов небольшой мощности, этот показатель можете не учитывать, поскольку потери напряжения будут пренебрежимо малы.

Кабель должен быть трехжильным, поскольку один проводник используется для заземления. Лучше выбирать медный провод, поскольку электрические показатели меди лучше, чем алюминия. Определитесь, какой тип электромонтажа вы будете использовать — закрытый или открытый. Теперь, когда вы знаете расчетный ток, выбрали тип кабели и вариант проводки, в таблице найдите необходимое сечение провода.

Вид электрического тока

Вид тока зависит от системы электроснабжения и подключаемого оборудования.

Выберите вид тока : Выбрать Переменный ток Постоянный ток

Материал проводников кабеля

Материал проводников определяет технико-экономические показатели кабельной линии.

Выберите материал проводников:

Выбрать Медь (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: Выбрать Однофазная Трехфазная

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:

Выбрать Открытая проводка Скрытая проводка

Количество нагруженных проводов в пучке

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

В теории и практике, выбору площади поперечного сечения провода по току (толщине) уделяется особое внимание. В данной статье, анализируя справочные данные, познакомимся с понятием «площадь сечения».

Расчет сечения проводов.

В науке не используется понятие «толщина» провода. В литературных источниках используется терминология — диаметр и площадь сечения. Применимо к практике, толщина провода характеризуется площадью сечения .

Довольно легко рассчитывается на практике сечение провода . Площадь сечения вычисляется с помощью формулы, предварительно измерив его диаметр (можно измерить с помощью штангенциркуля):

S = π (D/2)2 ,

• S — площадь сечения провода, мм
• D- диаметр токопроводящей жилы провода. Измерить его можно с помощью штангенциркуля.

Более удобный вид формулы площади сечения провода:

S=0,8D.

Небольшая поправка — является округленным коэффициентом. Точная расчетная формула:

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

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

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

Рекомендовано прочитать статью про выбор сечения провода для постоянного тока. В статье приведены теоретические данные и рассуждения о падении напряжения, о сопротивлении проводов для разных сечений. Теоретические данные сориентируют, какое сечение провода по току наиболее оптимально, для разных допустимых падений напряжения. Также на реальном примере объекта, в статье о падении напряжения на трехфазных кабельных линиях большой длины, приведены формулы, а также рекомендации о том, как уменьшить потери. Потери на проводе прямо пропорциональны току и длине провода. И являются обратно пропорциональными сопротивлению.

Выделяют, три основные принципа, при выборе сечения провода .

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

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

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

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

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

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

Максимальный ток для разной толщины медных проводов. Таблица 1.

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

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

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

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

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

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

I=P/U.

Для определения мощности, имея показатель тока, необходимо ток (А) умножить на напряжение (В):

P=IU

Данные формулы используют в случаях активной нагрузки (потребители в жилых помещениях, лампочки, утюги). Для реактивной нагрузки в основном используется коэффициент от 0,7 до 0,9 (для работы мощных трансформаторов, электродвигателей, обычно в промышленности).

В следующей таблице предложены исходные параметры — потребляемый ток и мощность, а определяемые величины — сечение провода и ток отключения защитного автоматического выключателя.

Исходя из потребляемой мощности и тока — выбор площади поперечного сечения провода и автоматического выключателя.

Зная мощность и ток, в нижеприведенной таблице можно выбрать сечение провода .

Таблица 2.

Критические случаи в таблице выделены красным цветом, в этих случаях лучше перестраховаться, не экономя на проводе, выбрав более толстый провод, нежели указано в таблице. А ток автомата наоборот поменьше.

По таблице можно без труда выбрать сечение провода по току , или сечение провода по мощности . Под заданную нагрузку выбрать автоматический выключатель.

В данной таблице все данные приведены для следующего случая.

• Одна фаза, напряжение 220 В
• Температура окружающей среды +300С
• Прокладка в воздухе либо коробе (находится в закрытом пространстве)
• Провод трехжильный, в общей изоляции (провод)
• Используется наиболее распространенная система TN-S с отдельным проводом заземления
• В очень редких случаях потребитель достигает максимальную мощность. В таких случаях, максимальный ток может действовать длительно без отрицательных последствий.

Рекомендовано выбирать большее сечение (следующее из ряда), в случаях, когда температура окружающей среды будет на 200С выше, либо в жгуте будет несколько проводов. Это особо важно в тех случаях, если значение рабочего тока, приближено к максимальному.

В сомнительных и спорных моментах, таких как:

большие пусковые токи; возможное в будущем увеличение нагрузки; пожароопасные помещения; большие перепады температур (например, провод находится на солнце), необходимо увеличить толщину проводов. Либо же для достоверной информации, обратиться к формулам и справочникам. Но в основном, табличные справочные данные применимы для практики.

Также толщину провода можно узнать эмпирическим (полученным опытным путем) правилом:

Правило выбора площади сечения провода для максимального тока.

Нужную площадь сечения для медного провода , исходя из максимального тока, можно подобрать применяя правило:

Необходимая площадь сечения провода равна максимальному току, деленному на 10.

Расчеты по этому правилу без запаса, поэтому полученный результат нужно округлить в большую сторону до ближайшего типоразмера. Например, нужен провод сечением мм , а ток 32 Ампер. Необходимо брать ближайший, конечно, в большую сторону — 4 мм. Видно, что данное правило вполне укладывается в табличные данные.

Следует заметить, что данное правило хорошо работает для токов до 40 Ампер. Если же токи больше (за пределами жилого помещения, такие токи на вводе) — нужно выбирать провод с еще большим запасом, и делить уже не на 10, а на 8 (до 80 А).

Это же правило и для поиска максимального тока через медный провод , если известна его площадь:

Максимальный ток равен площади сечения, умножить на 10.

Про алюминиевый провод.

В отличие от меди, алюминий хуже пропускает электрический ток. Для алюминия (провод такого же сечения , что и медный), при токах до 32 А, максимальный ток будет меньше, чем для меди на 20 %. При токах до 80 А алюминий пропускает хуже ток на 30%.

Эмпирическое правило для алюминия :

Максимальный ток алюминиевого провода равен площади сечения , умножить на 6.

Имея знания, полученные в данной статье, можно выбрать провод по соотношениям «цена/толщина», «толщина/рабочая температура», а также «толщина/максимальный ток и мощность».

Основные моменты про площадь сечения проводов освещены, если же что-то не понятно, либо есть, что добавить — пишите и спрашивайте в комментариях. Подписывайтесь в блоге СамЭлектрик, для получения новых статей.

К максимально току в зависимости от площади сечения провода, немцы относятся несколько иначе. Рекомендация по выбору автоматического (защитного) выключателя, расположена в правом столбце.

Таблица зависимости электрического тока защитного автомата (предохранителя) от сечения. Таблица 3.

Данная таблица взята из «стратегического» промышленного оборудования, возможно поэтому может создаться впечатление, что немцы перестраховываются.

Расчёт сечения провода по диаметру

Основным и самым распространённым способом передачи электроэнергии к потребителю является электрический провод и электрический кабель. Электрический провод и электрический кабель – это электротехническое изделие, состоящее из металлической токопроводящей жилы или нескольких жил. Каждая жила помещена в электрическую изоляцию. Все изолированные жилы провода или электрического кабеля помещаются в общую изоляцию.

В настоящее время промышленностью выпускаются самые разнообразные электрические провода и электрические кабели. Кабели и провода в основном бывают медные и алюминиевые, т.е. состав жил кабеля или провода – медь или алюминий.

Электрические кабели и провода бывают одножильные и многожильные. Жила кабеля или провода может быть как однопроволочная (монолитная), так и многопроволочная. Жилы изготавливаются в основном круглой формы, однако нередко у электрических кабелей большого сечения форма многопроволочной жилы может быть выполнена в виде треугольника. Сегодня мы расскадем как сделать расчет сечения провода по диаметру.

Маркировка электрического кабеля (провода)

Существует стандартный ряд сечений жил проводов и электрических кабелей, которые применяются. Это 1мм²; 1,5мм²; 2,5мм²; 4мм²; 6мм²; 8мм²; 10мм² и т.д. Тип, сечение и количество жил указывается либо на бирке, идущей в комплекте с кабелем или проводом, либо на самом изделии. Например, маркировка часто наносится на общую изоляцию кабеля и провода. Также технические данные электрических проводников указываются и в паспорте изделия.

Допустим, в наличии имеется кабель ВВГнг 3х2,5. Расшифровывается данная маркировка достаточно просто: кабель медный с ПВХ изоляцией, в ПВХ оболочке, не горючий, количество жил равно трём, сечение каждой жилы равно 2,5мм². Если в начале маркировки будет стоять буква «А», т.е. тип кабеля будет АВВГ, то это значит, что жилы у кабеля алюминиевые.

По маркировке провода также можно узнать не только тип самого провода, но также количество и сечение токопроводящих жил. Например, провод ПВС 3х1,5. Расшифровка следующая: провод с ПВХ изоляцией и в ПВХ оболочке, соединительный. Количество жил также три, а сечение каждой жилы равно 1,5мм².

Сечение проводника

У каждой жилы провода и кабеля своё сечение. Оно может быть как совсем малым (1мм² и менее), так и очень большим (95мм² и более). Сечение жилы влияет на способность длительно и кратковременно выдерживать электрический ток определённой величины. Чем больше сечение жилы, тем больший ток она способна выдержать в течение практически неограниченного времени.

Неправильно выбранное сечение при проектировании может в дальнейшем стать причиной перегрева проводника, повреждения (разрушения) его изоляции в процессе большого нагрева, вследствие чего может произойти короткое замыкание и, как следствие, возникновение возгорания и пожара.

Несоответствие сечения

Не всегда причиной перегрева кабеля или провода в процессе эксплуатации может быть неправильный расчёт сечения. Как часто бывает на практике, причина очень проста. Не все производители кабельно-проводниковой продукции добросовестно относятся к качеству выпускаемых изделий. Дело в том, что очень часто сечение выпускаемых кабелей и проводов фактически занижено, т.е. не соответствует заявленному значению.

Чтобы избежать покупки электрического кабеля или провода с заниженным сечением, необходимо сначала визуально оценить его фактическое сечение. Практически любой специалист в области электрики способен «на глаз» определить сечение проводника. Но когда этого недостаточно, то профессионал может самостоятельно рассчитать площадь поперечного сечения электрического проводника. Расчёт сечения производится по обычной математической формуле:

S = π*D²/4 – формула №1

или

S = π*R² – формула №2

где: π – математическая постоянная, которая всегда равна примерно 3,14;

        R – радиус провода;

        D – диаметр провода.

Радиус равен половине диаметра:

R = D/2 – формула №3

Расчёт фактического сечения электрического проводника

Зная формулу расчёта сечения проводника, можно рассчитать его фактическое значение и узнать, насколько занижена или завышена (что бывает редко) производителем заявленная величина сечения.

Однопроволочная (монолитная жила)

Для того чтобы самостоятельно рассчитать сечение жилы провода или кабеля, необходим штангенциркуль и возможно калькулятор.

Для начала необходимо с жилы провода или с жилы электрического кабеля снять слой изоляции, чтобы оголить саму жилу. Затем штангенциркулем измеряется диаметр жилы. Т.к. жила монолитная, то замер будет всего лишь один. После замера диаметра жилы, необходимо подставить значение диаметра (радиуса) в одну из вышеуказанных формул.

Пример №1

Допустим, на кабеле или проводе заявленное сечение жилы 2,5мм². При замере диаметр жилы оказался равен 1,7мм. Подставляя значение в формулу №1, получим:

S = 3,14*1,7²/4 = 2,26865 ≈ 2,3мм²

Расчёт по формуле №1 показал, что сечение жилы от стандартного значения занижено на 0,2мм².

Теперь рассчитаем фактическое значение сечения по формуле №2, но для начала определим по формуле №3 радиус:

R = 1,7/2 = 0,85мм

Подставляем значение радиуса в формулу №2 и получаем:

S = 3,14*0,85² = 2,26865 ≈ 2,3мм

Расчёт по второй формуле оказался аналогичным расчёту по первой. Т.е. сечение жилы кабеля оказалось заниженным на 0,2мм².

Пример №2

Допустим, диаметр жилы при измерении штангенциркулем оказался равен 1,8мм. Подставляя данное значение в формулу №1, получаем:

S = 3,14*1,8²/4 = 2,5434 ≈ 2,5мм²

Т.е. фактическое сечение составило 2,5мм², что в принципе соответствует стандартной величине.

Многопроволочная жила

Если определять сечение многопроволочной жилы, то нельзя производить замер диаметра по методу монолитной жилы, т.к. расчёт будет с большой погрешностью. Для определения сечения многопроволочной жилы, необходимо произвести замер диаметра каждой отдельной проволоки в жиле.

Если общее сечение жилы достаточно велико, то замер каждой проволоки вполне возможен, т.к. диаметр реально замерить штангенциркулем. Но если многопроволочная жила имеет малое сечение, то определить диаметр каждой проволоки очень проблематично ввиду тонкости проводника.

Текущее сечение кабеля. Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки

Таблица мощности провода требуется правильно рассчитать сечение провода, если мощность оборудования большая, а сечение провода маленький, то он нагреется, что приведет к разрушению утеплителя и потере его свойств.

Для передачи и распределения электрического тока основным средством являются провода, они обеспечивают нормальную работу всего, что связано с электрическим током и насколько качественной будет эта работа, зависит от правильного выбора сечение провода по мощности .Удобная таблица поможет сделать необходимый выбор:

Но для того, чтобы пользоваться таблицей, необходимо рассчитать общую потребляемую мощность устройств и оборудования, которые используются в доме, квартире или другом месте, куда будет протягиваться провод.

Пример расчета мощности.

Предположим, что в доме установлена ​​замкнутая разводка взрывоопасных проводов. На бумажке нужно переписать список используемого оборудования.

А как теперь узнать мощность ? Вы можете найти его на самом оборудовании, где обычно есть бирка с записанными основными характеристиками.

Измеренная мощность в ваттах (Вт, Вт) или киловаттах (кВт, кВт). Теперь вам нужно записать данные, а затем добавить их.

В результате получится, например, 20 000 Вт, это будет 20 кВт. На этом рисунке показано, сколько электроэнергии потребляют вместе все потребители. Далее следует учесть, сколько устройств будет одновременно использоваться в течение длительного периода времени. Допустим, получилось 80%, в этом случае коэффициент одновременности будет равен 0,8. Рассчитываем сечение провода по мощности:

20 х 0,8 = 16 (кВт)

Для выбора сечения понадобится таблица силовых проводов:

Если в трехфазной цепи 380 вольт, то таблица будет выглядеть так:

Эти расчеты не представляют особой сложности, но рекомендуется выбирать провод или кабель с наибольшим сечением жил, так как может возникнуть необходимость в подключении какого-либо другого устройства.

Дополнительный стол силовых проводов.

Правильный выбор кабеля для восстановления или разводки обеспечивает безупречную работу системы. Устройства получат питание в полном объеме. Не будет перегрева утеплителя с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит как от угрозы возгорания, так и от лишних затрат на покупку дорогостоящего провода. Посмотрим на алгоритм расчета.

Упрощенный кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его ядру движется поток, параметры которого ограничены размером этого токоведущего канала. Следствием неправильного выбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:

• Слишком узкий токопроводящий канал, из-за чего плотность тока значительно увеличивается. Повышение плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, а затем ее плавление.В результате оплавления до минимума появятся «слабые» места для регулярных протечек, а до максимума — возгорание.
• Чрезмерно широкая вена, что, по сути, совсем неплохо. Кроме того, наличие места для транспортировки электрического тока очень положительно сказывается на функциональности и сроках эксплуатации проводки. Тем не менее, карман владельца будет облегчен примерно на вдвое больше, чем требуется на самом деле.

Первый из ошибочных вариантов — открытая опасность, в лучшем случае повлечет повышение платы за электроэнергию.Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.

«Следуя» путем вычислений

Все существующие методы расчета основываются на законе Ома, согласно которому сила тока, умноженная на напряжение, равна мощности. Бытовое напряжение — величина постоянная, равная в однофазной сети стандартному 220 В. Поэтому в легендарной формуле всего две переменные: это ток с мощностью. «Танцы» в расчетах можно и нужно от одного из них.Через рассчитанные значения тока и расчетную нагрузку в таблицах ПУЭ находим необходимый размер сечения.

Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитано для линий электропередач, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладываются кабелем с традиционным сечением 1,5 мм².

Если в оборудованном помещении нет мощного диско-проектора или люстры, требующей мощности 3,3 кВт и более, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля нет смысла.Но вопрос о розетке — дело сугубо индивидуальное, ведь в одну линию можно подключать такие тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.

Тем, кто планирует загрузить в ЛЭП электрическую плиту, бойлер, стиральную машину и подобное «прожорливое» оборудование, желательно всю нагрузку распределить на несколько групп розеток.

Если нет технической возможности разбить нагрузку на группы, опытные электрики рекомендуют прокладывать кабель с сечением медной жилы 4-6 мм² бесплатно.Почему с медным токопроводящим сердечником? Потому что строгим ПУЭ запрещена прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» как в жилых, так и в активно используемых бытовых помещениях. Сопротивление электротехнической меди намного меньше, она пропускает больше тока и не нагревается, как алюминий. Алюминиевые провода используются при прокладке наружных воздушных сетей, кое-где еще остались в старых домах.

Примечание! Площадь поперечного сечения и диаметр жилы кабеля — разные вещи.Первый указан в квадратных миллиметрах, второй — просто в миллиметрах. Главное не перепутать!

Оба индикатора можно использовать для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока. Если в таблице указан размер площади поперечного сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь должна быть найдена по следующей формуле:

Расчет размера сечения под нагрузку

Самый простой способ выбрать кабель нужного размера — это рассчитать поперечное сечение провода в соответствии с общей мощностью всех блоков, подключенных к линии.

Алгоритм расчета следующий:

• для начала определим единицы, которые якобы мы можем использовать одновременно. Например, во время работы бойлера нам вдруг захотелось включить кофемолку, фен и стиральную машину;
• , то в соответствии с таблицей данных или приблизительной информацией из приведенной ниже таблицы мы тривиально суммируем мощность бытовых единиц, работающих одновременно в соответствии с нашими планами;
• предположим, что всего мы получили 9.2 кВт, но конкретно этого значения нет в таблицах PUE. Таким образом, вам нужно округлить в большую сторону, то есть взять ближайшее значение с некоторой избыточной мощностью. Это будет 10,1 кВт и соответствующее значение поперечного сечения 6 мм².

Все округление «направлено» вверх. В принципе, сила тока, указанная в технических паспортах, также может быть суммирована. Расчет и округление тока выполняются аналогично.

Как рассчитать текущее сечение?

Таблица значений не может учитывать индивидуальные характеристики устройства и работу сети.Специфика таблиц средняя. Параметры максимально допустимых для конкретного кабеля токов в них не приводятся, но они различаются для изделий разных марок. Тип прокладки в таблицах очень поверхностно затронут. Для дотошных мастеров, отвергающих простой способ поиска по таблицам, лучше воспользоваться методом расчета размера текущего сечения провода. Точнее по плотности.

Допустимая и рабочая плотность тока

Начнем с освоения основ: запоминаем на практике выведенный интервал от 6 до 10.Это значения, полученные электриками за долгие годы «экспериментального пути». В указанных пределах сила тока, протекающего через 1 мм² медной жилы, варьируется. Те. кабель с медной жилой сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции позволяет току от 6 до 10 А спокойно доходить до ожидающего его потребителя. Разберемся, откуда он взялся и что означает обозначенная интервальная вилка.

Согласно ПУЭ 40% отводится кабелю на предмет перегрева, не опасного для его оболочки, что означает:

• 6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей жилы, являются нормальной рабочей плотностью тока.В этих условиях кондуктор может работать неограниченно долго без каких-либо ограничений по времени;
• 10 А, распределенный по медному сердечнику 1 мм², может протекать через проводник в течение короткого времени. Например, при включении устройства.

Поток энергии 12 А в медном миллиметровом канале изначально будет «забит». Из-за скопления и сжатия электронов плотность тока будет увеличиваться. Далее температура медной составляющей повысится, что неизменно скажется на состоянии изоляционной оболочки.

Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевым проводящим сердечником плотность тока отображается в интервале 4–6 ампер на 1 мм² проводника.

Мы выяснили, что предельное значение плотности тока для проводника из электротехнической меди составляет 10 А на площадь поперечного сечения 1 мм², а нормальное 6 А. Следовательно:

• кабель с поперечным сечением 2,5 мм² может передавать ток 25 А всего за несколько десятых секунды при включенном оборудовании;
• он сможет бесконечно передавать ток 15А.

Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки. Если кабель проложен в стене, в металлической гильзе или, указанное значение плотности тока необходимо умножить на поправочный коэффициент 0,8. Запомните еще одну тонкость при организации разводки открытого типа. Из соображений механической прочности кабель сечением менее 4 мм² не используется в открытых цепях.

Исследование расчетной схемы

Суперкомплексных расчетов опять же не будет, расчет провода на предстоящую нагрузку предельно прост.

• Сначала находим максимально допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощности устройств, которые мы намерены одновременно подключать к линии. Добавим, например, стиральную машину мощностью 2000 Вт, фен на 1000 Вт и любой нагреватель на 1500 Вт наугад. У нас получилось 4500 Вт или 4,5 кВт.
• Затем делим наш результат на стандартное значение напряжения бытовой сети 220 В. У нас получилось 20,45 … А, округляем до целого числа, как положено, в большую сторону.
• Далее при необходимости вводим поправочный коэффициент. Значение с коэффициентом будет 16,8, округленное 17 А, без коэффициента 21 А.
• Напомним, что мы рассчитали рабочие параметры мощности, но нам еще нужно учитывать предельно допустимое значение. Для этого мы умножаем рассчитанную силу тока на 1,4, поскольку поправка на тепловой эффект составляет 40%. Получено: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
• Так, в нашем примере для безопасной эксплуатации открытой проводки потребуется кабель сечением более 3 мм², а для скрытого — 2.5 мм².

Не забывайте, что в силу различных обстоятельств мы иногда включаем больше устройств одновременно, чем мы ожидали. Что еще есть лампочки и другие устройства, потребляющие мало энергии. Запасаемся какой-то резервной секцией на случай увеличения парка бытовой техники и, просчитав, отправимся на важную покупку.

Видео-инструкция по точным вычислениям

Какой кабель лучше купить?

Следуя строгим рекомендациям ПУЭ, мы будем покупать кабельную продукцию с маркировкой NYM и VVG в маркировке для обустройства личного имущества.Они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарных. Вариант NYM — аналог отечественной продукции ВВГ.

Лучше всего, если бытовой кабель будет сопровождаться индексом NG, это означает, что проводка будет пожаробезопасной. Если вы планируете прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над натяжным потолком, покупайте изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.

Вот простой способ рассчитать поперечное сечение токопроводящей жилы кабеля.Информация о принципах вычислений поможет рационально выбрать этот важный элемент электросети. Необходимый и достаточный размер токоведущей жилы обеспечит питание бытовой техники и не вызовет возгорания проводки.

Когда в доме или квартире планируется ремонт, замена проводки — одна из самых ответственных работ. Именно от правильного выбора сечения провода зависит не только долговечность проводки, но и ее функциональность.Правильный расчет сечения кабеля по мощности может провести квалифицированный электрик, который сможет не только правильно подобрать кабель, но и произвести монтаж. Если провода подобраны неправильно, они будут нагреваться, а при больших нагрузках могут привести к негативным последствиям.

Как известно, при перегреве провода уменьшается его проводимость, что в результате приводит к еще большему перегреву. При перегреве провода его изоляция может быть повреждена и стать причиной возгорания. Чтобы не переживать за свое жилье после установки новой электропроводки, следует изначально произвести правильный расчет мощности кабеля и уделить этому вопросу особое внимание, а также внимание.

Почему кабели рассчитывают ток нагрузки?

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются неотъемлемой частью электропроводки. Затем необходимо произвести расчет сечения провода, чтобы убедиться, что выбранный провод соответствует всем требованиям к надежности и безопасной эксплуатации проводки.

Неправильно подобранное сечение кабеля приведет к перегреву провода и, как следствие, через короткое время придется вызывать мастера по устранению неисправностей проводки.Вызов специалиста сегодня дорогого стоит, поэтому для экономии изначально нужно все сделать правильно, в этом случае удастся не только сэкономить, но и спасти свое жилище.

Важно помнить, что электрическая и пожарная безопасность помещения и проживающих в нем людей зависит от правильного выбора сечения кабеля.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что выбор сечения, не соответствующего его токовым нагрузкам, приведет к чрезмерному перегреву провода, оплавлению изоляции, короткому замыканию и возгоранию.

Поэтому к вопросу выбора сечения провода нужно отнестись очень серьезно.

Что влияет на расчет сечения провода или кабеля

Есть много влияющих факторов, которые полностью описаны в пункте 1.3 ПУОС. В этом пункте предусмотрен расчет сечения для всех типов проводников.

В этой статье, уважаемые читатели сайта «Электрик в доме», мы рассмотрим расчет сечения провода по потребляемой мощности для медных жил в ПВХ и резиновой изоляции.Сегодня в основном такие провода используются в домах и квартирах для электромонтажа.

Основным фактором для сечения кабеля учитывается нагрузка, используемая в сети, или ток. Зная мощность электрооборудования, номинальный ток получаем в результате несложного расчета, используя приведенные ниже формулы. Исходя из этого получается, что сечение проводов напрямую связано с расчетной мощностью электроустановки.

Важным при расчете сечения кабеля является выбор материала жилы.Пожалуй, каждый знает из школьных уроков физики, что медь имеет гораздо более высокую проводимость, чем такой же провод из алюминия. Если мы сравним медные и алюминиевые провода одинакового сечения, у первого будут более высокие показатели.

Также при расчете сечения кабеля важно количество жил в проводе. Большое количество жил греется намного выше, чем однопроволочный кабель.

Большое значение при выборе сечения имеет способ прокладки проводов.Как известно, земля в отличие от воздуха считается хорошим проводником тепла. Исходя из этого, кажется, что кабель, проложенный ниже поверхности земли, может выдерживать большую электрическую нагрузку, в отличие от тех, которые находятся в воздухе.

Не забывайте при расчете сечения еще и тот момент, когда провода находятся в жгуте и уложены в специальные лотки, они могут нагреваться друг относительно друга. Поэтому важно учитывать этот момент при проведении расчетов и, при необходимости, вносить соответствующие корректировки.Если в коробке или лотке больше четырех кабелей, то при расчете сечения провода важно ввести поправочный коэффициент.

Как правило, на правильный выбор сечения провода влияет еще и температура, при которой он будет эксплуатироваться. В большинстве случаев расчет производится от средней температуры окружающей среды + 25 градусов Цельсия. Если температурный режим не соответствует вашим требованиям, то в таблице 1.3.3 ПУО есть поправочные коэффициенты, которые необходимо учитывать.

Падение напряжения также влияет на расчет поперечного сечения кабеля. Если в протяженной кабельной линии предполагается падение напряжения более 5%, то эти показатели необходимо учитывать при расчетах.

Расчет сечения провода по потребляемой мощности

Каждый кабель имеет свою номинальную мощность, которую он может выдержать при подключении прибора.

В том случае, когда мощность бытовой техники в доме превышает нагрузочную способность провода, то в этом случае не избежать аварийной ситуации и рано или поздно проблема с электропроводкой даст о себе знать.

Для проведения самостоятельного расчета потребляемой мощности устройств необходимо записать на листе бумаги мощность всех имеющихся электроприборов, которые могут быть подключены одновременно (электрочайник, телевизор, пылесос, варочная панель, компьютер). , так далее.).

После того, как мощность каждого устройства известна, все значения должны быть суммированы, чтобы понять общее потребление.

Где К о — коэффициент одновременности.

Рассмотрим пример. Расчет сечения провода на обычную однокомнатную квартиру. Список необходимых устройств и их примерная мощность приведены в таблице.

Исходя из полученного значения, можно продолжить расчеты с выбором сечения провода.

Если в доме есть мощные электроприборы, нагрузка которых составляет 1,5 кВт и более, для их подключения желательно использовать отдельную линию. Делая самостоятельный расчет, важно не забыть учесть мощность осветительного оборудования, подключенного к сети.

При правильном изготовлении примерно на каждую комнату будет выходить около 3 кВт, но не стоит бояться этих цифр, так как все устройства не будут использоваться одновременно, а потому у этого значения есть определенный запас.

При подсчете общей потребляемой мощности в квартире получился результат 15,39 кВт, теперь этот показатель надо умножить на 0,8, что в итоге даст фактическую нагрузку 12,31 кВт. На основании полученного показателя мощности можно рассчитать силу тока по простой формуле.

Расчет сечения кабеля на ток

Основным показателем, по которому рассчитывается провод, является его большая продолжительность. Проще говоря, это количество тока, которое он способен пропускать в течение длительного времени.

Зная текущую нагрузку, можно получить более точные расчеты сечения кабеля. Кроме того, все таблицы выбора разделов в ГОСТ и нормативных документах построены на текущих значениях.

Смысл расчета аналогичен силовому, но только в этом случае необходимо рассчитать текущую нагрузку.Чтобы рассчитать сечение кабеля по току, необходимо выполнить следующие шаги:

• — выбираем мощность всех устройств;
• — рассчитать ток, который проходит по проводнику;
• — выберите из таблицы наиболее подходящее сечение кабеля.

Чтобы узнать значение номинального тока, необходимо рассчитать мощность всех подключенных электроприборов в доме. То, что мы, друзья, уже делали в предыдущем разделе.

После того, как мощность станет известна, расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основе этой мощности. Найдите силу тока по формуле:

1) Формула для расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

• — П — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
• — U — напряжение сети, В;
• — для бытовых электроприборов cos (φ) = 1.

2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

Зная величину тока, сечение провода находится в таблице. Если выясняется, что расчетные и табличные значения токов не совпадают, то в этом случае выбирайте ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока 23 А, по таблице выбираем ближайший больше 27 А — сечением 2.5 мм2 (для медного многожильного провода, проложенного по воздуху).

Представляю вам таблицы допустимых токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридной пластмассы.

Все данные взяты не из головы, а из нормативного документа ГОСТ 31996-2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТИКОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ».

Например, у вас трехфазная нагрузка мощностью P = 15 кВ. Необходимо выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как рассчитать сечение ? Сначала необходимо рассчитать токовую нагрузку исходя из этой мощности, для этого воспользуемся формулой для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22,8 ≈ 23 А.

По таблице токовых нагрузок выбираем сечение 2,5 мм2 (для него допустимый ток 27А). Но поскольку у вас четырехжильный кабель (или пятижильный, особой разницы уже нет) по инструкции ГОСТ 31996-2012, выбранное значение тока нужно умножить на коэффициент 0.93. I = 0,93 * 27 = 25 А. Что допустимо для нашей нагрузки (номинальный ток).

Хотя, ввиду того, что многие производители выпускают кабели с меньшим сечением, в данном случае я бы посоветовал брать кабель с запасом, сечением на порядок выше — 4 мм2.

Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?

Сегодня для прокладки как открытой проводки, так и скрытой, конечно же, очень популярны медные провода. Медь, по сравнению с алюминием, эффективнее:

1) он прочнее, мягче и не ломается в местах перегиба по сравнению с алюминием;

2) менее подвержен коррозии и окислению.При подключении алюминия в распределительной коробке места скручивания со временем окисляются, это приводит к потере контакта;

3) проводимость меди выше, чем у алюминия, при том же сечении медный провод способен выдерживать большую токовую нагрузку, чем алюминий.

Что касается материала жилы, то в данной статье рассматривается только медный провод, так как в большинстве случаев он используется в качестве электропроводки в домах и квартирах. Среди преимуществ этого материала следует выделить долговечность, простоту монтажа и возможность использовать меньшее сечение, чем у алюминия, при том же токе.Если сечение провода достаточно велико, то его стоимость превосходит все преимущества и лучшим вариантом будет использование алюминиевого кабеля, а не медного.

Так например, если нагрузка больше 50 А, то в целях экономии желательно использовать кабели с алюминиевой жилой. Обычно это участки у входа электричества в дом, где расстояние превышает несколько десятков метров.

Пример расчета сечения кабеля для квартиры

После расчета нагрузки и определения материала (медь) рассмотрим пример расчета сечения провода для отдельных групп потребителей на примере двухкомнатной квартиры.

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовая и осветительная.

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне, в жилых комнатах и ​​в ванной. Так как там установлено самое мощное оборудование (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т. Д.).

1. Водяной кабель

Сечение кабеля ввода (участок от распределительного щита на участке до распределительного щита квартиры) выбирается исходя из суммарной мощности всей квартиры, которую мы получили в таблице.

Сначала находим номинальный ток в этом разделе относительно этой нагрузки:

Ток 56 ампер. По таблице находим сечение, соответствующее заданной токовой нагрузке. Выбираем ближайшее большее значение — 63 А, что соответствует сечению 10 мм2.

2. Комната № 1

Здесь основной нагрузкой на розеточную группу будет такая техника как телевизор, компьютер, утюг, пылесос. Нагрузка на участок проводки от квартирного щита до распределительной коробки в этом помещении составляет 2990 Вт (округленно до 3000 Вт).Номинальный ток находим по формуле:

По таблице находим сечение, соответствующее 1,5 мм2 и допустимый ток 21 Ампер. Этот кабель, конечно, можно взять, но розеточную группу рекомендуется прокладывать кабелем сечением НЕ МЕНЕЕ 2,5 мм2. Это также связано с номиналом автоматического выключателя, который защищает этот кабель. Вряд ли вы запитаете эту зону от автомата на 10 А? И, скорее всего, выставил автомат на 16 А.Поэтому лучше брать с запасом.

Друзья, как я уже сказал, группа розеток запитывается кабелем сечением 2,5 мм2, поэтому для разводки напрямую от коробки к розеткам подбираем именно его.

3. Комната № 2

Здесь к розеткам будет подключено такое оборудование, как компьютер, пылесос, утюг и, возможно, фен.

Нагрузка 4050 Вт. По формуле находим ток:

Для данной токовой нагрузки провод сечением 1.Нам подходит 5 мм2, но здесь, как и в предыдущем случае, берем с запасом и принимаем 2,5 мм2. Подключаем к ним розетки.

4. Кухня

На кухне группа розеток питает электрочайник, холодильник, микроволновую печь, электрическую духовку, электроплиту и другое оборудование. Возможно, сюда будет подключен пылесос.

Суммарная мощность потребителей на кухне 6850 Вт при токе:

Для такой нагрузки по таблице выберите ближайшее большее сечение кабеля — 4 мм2 с допустимым током 36 А.

Друзья выше упоминали, что мощных потребителей желательно подключать отдельной независимой линией (своей). Электроплита именно такая, для нее расчет сечения кабеля выполняется отдельно. При установке электропроводки для таких потребителей от распределительного щита до точки подключения прокладывают независимую линию. Но наша статья о том, как правильно рассчитать сечение и на фото я специально этого не делал для лучшего усвоения материала.

5. Ванна

Основными потребителями электроэнергии в этом помещении являются ст. автомат, водонагреватель, фен, пылесос. Мощность этих устройств составляет 6350 Вт.

По формуле находим ток:

По таблице выбираем ближайшее большее значение тока — 36 А, что соответствует сечению кабеля 4 мм2. Вот опять друзья по-хорошему, желательно отдельной линией запитать мощных потребителей.

6. Прихожая

В этом помещении обычно используется переносное оборудование, такое как фен, пылесос и т. Д. Поэтому особо мощных потребителей здесь не предвидится, но в розеточную группу можно подавать и провод сечением 2,5 мм2.

7. Освещение

По расчетам в таблице мы знаем, что общая мощность освещения в квартире составляет 500 Вт. Номинальный ток для такой нагрузки — 2,3 А.

В этом случае питание всей осветительной нагрузки можно выполнить проводом сечением 1.5 мм2.

Надо понимать, что мощность на разных участках разводки будет разной, соответственно, и сечение питающих проводов тоже разное. Наибольшее его значение будет у проема квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение подводящего провода питания выбираем 6-10 мм2.

В настоящее время для устройства электропроводки предпочтительнее использовать кабели марок: ВВГНГ, ВВГ, NYM. Индикатор «нг» говорит о том, что утеплитель не подвержен горению — «негорючий».Такие марки проводов можно использовать как в помещении, так и на улице. Температурный диапазон этих проводов колеблется от «+/-» 50 градусов Цельсия. Гарантийный срок эксплуатации 30 лет, но срок использования может быть больше.

Если правильно рассчитать сечение токопровода, то без лишних проблем можно провести проводку в доме. При соблюдении всех требований гарантия безопасности вашего дома будет максимально высокой.Выбрав правильное сечение проводника, вы обезопасите свой дом от короткого замыкания и возгорания.

Типовая квартирная электропроводка рассчитана на максимальный ток потребления при продолжительной нагрузке 25 ампер (на эту силу тока подбирается и автоматический выключатель, который устанавливается на вводе проводов в квартиру) выполняется из меди 4,0 мм 2 проволока, что соответствует диаметру проволоки 2,26 мм и мощности нагрузки до 6 кВт.

Согласно требованиям п.7.1.35 ПУЭ сечение медной жилы для квартирной проводки должно быть не менее 2,5 мм 2, что соответствует диаметру жилы 1,8 мм и току нагрузки 16 А. Электроприборы суммарной мощностью до 3,5 кВт. можно подключать к такой проводке.

Какое сечение провода и как его определить

Чтобы увидеть сечение провода, достаточно разрезать его поперек и посмотреть на разрез с конца. Площадь среза — это поперечное сечение провода.Чем он больше, тем большую силу тока может передавать провод.

Как видно из формулы, сечение провода легкое по диаметру. Достаточно диаметр жилы провода умножить на себя и на 0,785. Для сечения многожильного провода нужно рассчитать сечение одной жилы и умножить на их количество.

Диаметр жилы можно определить штангенциркулем с точностью до 0,1 мм или микрометром с точностью до 0.01 мм. Если под рукой нет приспособлений, то в этом случае выручит обычная линейка.

Выбор сечения

Величина электрического тока обозначается буквой « А » и измеряется в Амперах. При выборе применяется простое правило, чем больше сечение провода, тем лучше, это округляет результат в большую сторону.

Приведенные в таблице данные основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки в самых неблагоприятных условиях ее монтажа и эксплуатации.При выборе сечения провода по величине тока не имеет значения, переменный он ток или постоянный. Величина и частота напряжения в электропроводке тоже значения не имеет, это может быть бортовая сеть автомобиля постоянного тока на 12 В или 24 В, самолета на 115 В при частоте 400 Гц, электропроводка на 220 В или 380 В при частоте 50 Гц, высоковольтная линия электропередачи на 10 000 В.

Если ток, потребляемый прибором, неизвестен, но известны напряжение питания и мощность, то вы можете рассчитать ток с помощью онлайн-калькулятора, расположенного ниже.

Следует отметить, что на частотах более 100 Гц при протекании электрического тока в проводах начинает проявляться скин-эффект, а именно, с увеличением частоты ток начинает «давить» на внешнюю поверхность провода и фактическое сечение провода уменьшается. Поэтому выбор сечения провода для высокочастотных цепей осуществляется по другим законам.

Определение несущей способности электропроводки 220 В

В длинных домах электропроводка обычно выполняется из алюминиевых проводов.При правильном выполнении соединений в распределительных коробках срок службы алюминиевой проводки может достигать ста лет. Ведь алюминий практически не окисляется, а срок службы проводки будет определяться только сроком службы пластиковой изоляции и надежностью контактов в точках подключения.

В случае подключения дополнительных энергоемких электроприборов в квартире алюминиевой проводкой необходимо определять способность выдерживать дополнительную мощность по сечению или диаметру проводов.Приведенную ниже таблицу сделать несложно.

Если у вас в квартире разводка алюминиевых проводов и есть необходимость подключить только что установленную розетку в распределительной коробке медными проводами, то такое подключение производится в соответствии с рекомендациями статьи Подключение алюминиевых проводов.

Расчет сечения провода

Для выбора сечения жил кабельного провода при прокладке проводки в квартире или доме необходимо провести анализ парка существующей бытовой техники с точки зрения их одновременного использования.В таблице представлен список популярных бытовых электроприборов с указанием потребления тока в зависимости от мощности. Узнать энергопотребление ваших моделей можно самостоятельно по этикеткам на самих изделиях или паспортам, часто параметры указываются на упаковке.

Если сила тока, потребляемого электрическим устройством, неизвестна, ее можно измерить с помощью амперметра.

Таблица потребляемой мощности и силы тока бытовой техники

Обычно потребляемая мощность электроприборов указывается на корпусе в ваттах (Вт или ВА) или киловаттах (кВт или кВА).1 кВт = 1000 Вт.

Ток потребляют холодильник, осветительные приборы, радиотелефон, зарядные устройства, телевизор в режиме ожидания. Но в сумме эта мощность составляет не более 100 Вт и ее можно не учитывать в расчетах.

Если вы включите все электроприборы в доме одновременно, вам нужно будет выбрать сечение провода, который может пропускать ток 160 А. Для пальца потребуется провод! Но такой случай маловероятен.Трудно представить, что кто-то способен одновременно измельчать мясо, гладить, пылесосить и сушить волосы.

Пример расчета. Вы встали утром, включили электрический чайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку. Потребляемый ток соответственно составит 7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А. С учетом включенного освещения, холодильника и дополнительно, например, телевизора, потребляемый ток может достигать 25 А.

Подобрать сечение провода можно не только по силе тока, но и по величине потребляемой мощности.Для этого нужно составить список всех электроприборов, планируемых к подключению к этому участку проводки, определить, какую мощность потребляет каждый из них в отдельности. Затем сложите данные и используйте приведенную ниже таблицу.

Если имеется несколько электроприборов и для одних известен потребляемый ток, а для других мощность, то необходимо определить сечение провода для каждого из них по таблицам, а затем сложить результаты.

Выбор сечения медного провода по мощности

Если при подключении дополнительного оборудования к бортовой сети автомобиля известна только его потребляемая мощность, то сечение дополнительной электропроводки можно определить по таблице ниже.

Выбор сечения провода для подключения электроприборов

При работе электроприборов, например электродвигателя, подключенного к трехфазной сети, потребляемый ток протекает не по двум проводам, а по трем, и поэтому величина протекающего в каждом отдельном проводе тока незначительно меньше.Это позволяет использовать провод меньшего размера для подключения электроприборов к трехфазной сети.

Для подключения электроприборов к трехфазной сети напряжением 380 В, например электродвигателя, сечение провода для каждой фазы берется в 1,75 раза меньше, чем для подключения к однофазной сети 220 В.

Внимание , при выборе сечения провода для подключения электродвигателя по мощности следует учитывать, что максимальная механическая мощность, которую электродвигатель может создать на валу, а не потребляемая электрическая мощность, составляет указано на паспортной табличке электродвигателя.Электрическая мощность, потребляемая электродвигателем с учетом КПД и cos φ, примерно в два раза больше, чем создаваемая на валу, что необходимо учитывать при выборе сечения провода исходя из мощности двигателя, указанной на паспортную табличку.

Например, вам необходимо подключить электродвигатель потребляющей мощность от сети 2,0 кВт. Суммарный ток потребления электродвигателем такой мощности по трем фазам составляет 5,2 А. По таблице получается, что нужен провод сечением 1.0 мм 2 с учетом вышеуказанного 1,0 / 1,75 = 0,5 мм 2. Поэтому для подключения электродвигателя мощностью 2,0 кВт к трехфазной сети 380 В необходим трехжильный медный кабель с сечением каждой жилы. 0,5 мм 2.

Подобрать сечение провода для подключения трехфазного двигателя намного проще, исходя из величины его потребляемого тока, которая всегда указывается на шильдике. Например, на шильдике, показанном на фото, ток потребления двигателя мощностью 0.25 кВт на каждую фазу при напряжении питания 220 В (обмотки двигателя подключены по схеме «треугольник») составляет 1,2 А, а при напряжении 380 В (обмотки двигателя подключены по схеме звезды) всего 0,7 А. .По току, указанному на паспортной табличке, по таблице выбора сечения провода для квартирной проводки выбрать провод сечением 0,35 мм 2 при соединении обмоток двигателя по треугольнику или 0,15 мм контур 2 при подключении. по «звездной» схеме.

О выборе марки кабеля для домашней электропроводки

Изготовление квартирной электропроводки из алюминиевых проводов на первый взгляд кажется дешевле, но эксплуатационные расходы из-за низкой надежности контактов со временем значительно превысят стоимость проводки из меди. Электропроводку рекомендую делать исключительно из медных проводов! Алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной проводки, так как они легкие, дешевые и при правильном подключении надежно служат долгое время.

А какой провод лучше использовать при прокладке электропроводки, одножильный или многожильный? По способности проводить ток на единицу секции и установки лучше одножильная.Так что для домашней разводки нужно использовать только одножильный провод. Многожильный допускает множественные изгибы, и чем тоньше в нем проводники, тем гибче и прочнее. Поэтому многожильный провод используется для подключения нестационарных электроприборов, таких как электрические фены, электробритвы, электрические утюги и все остальные.

После принятия решения о сечении провода возникает вопрос о марке кабеля для электропроводки. Здесь выбор невелик и представлен сразу несколькими марками кабелей: ПУНП, ВВГНГ и NYM.

ПУНП с 1990 г., в соответствии с постановлением Главгосэнергонадзора «О запрете применения проводов типа АПВН, ППБН, ПЭН, ПУНП и др., Изготовленных по ТУ 16-505. 610-74 взамен проводов АПВ, АППВ, ПВ и ППВ по ГОСТ 6323-79 * »использовать запрещено.

Кабель ВВГ и ВВГНГ — провода медные в двойной поливинилхлоридной изоляции, плоской формы. Предназначен для работы при температуре окружающей среды от −50 ° С до + 50 ° С, для прокладки проводов внутри зданий, на открытом воздухе, в земле при прокладке в трубках.Срок службы до 30 лет. Буквы «нг» в обозначении марки указывают на негорючесть изоляции провода. Выпускается в двух-, трех- и четырехжильном исполнении с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм2. Если буква А в обозначении кабеля стоит перед ВВГ (АВВГ), то провода в проводе алюминиевые.

NYM (российский аналог — кабель ВВГ) с круглыми медными жилами, негорючая изоляция, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и объем практически идентичны кабелю ВВГ.Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм 2.

Как видите, выбор для разводки невелик и определяется в зависимости от того, какая форма кабеля больше подходит для прокладки, круглая или плоская. Круглый кабель удобнее прокладывать через стены, особенно если ввод с улицы в комнату. Вам потребуется просверлить отверстие чуть больше диаметра кабеля, а при большей толщине стенки это становится актуальным.Для внутренней разводки удобнее использовать плоский кабель ВВГ.

Параллельное соединение проводов

Бывают безвыходные ситуации, когда нужно срочно проложить проводку, а провода необходимого сечения отсутствуют. В этом случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно сделать проводку из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.

Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм 2, а для расчетов нужно 10 мм 2. Соедините их все параллельно, и проводка выдержит ток до 50 ампер. Да, вы сами неоднократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А, а для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужна гибкая проволока. Он состоит из сотен параллельно соединенных тонких медных проводов.В автомобиле аккумулятор также подключается к бортовой сети с помощью того же гибкого многожильного провода, так как при запуске двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора — провода необходимо отвести в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.

Метод увеличения сечения электрического провода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра может применяться только в крайнем случае.При прокладке домашней электропроводки допустимо параллельно подключать только провода одинакового сечения, взятые из одной ячейки.

Онлайн-калькуляторы для расчета сечения и диаметра провода

Воспользовавшись представленным ниже онлайн-калькулятором, вы можете решить обратную задачу — определить диаметр проводника по сечению.

Как рассчитать сечение многожильного провода

Многожильный провод, или, как его еще называют, многопроволочный или гибкий, представляет собой одножильный провод, скрученный вместе.Чтобы рассчитать сечение многожильного провода, необходимо сначала рассчитать сечение одного провода, а затем результат умножить на их количество.

Рассмотрим пример. Имеется многожильный гибкий провод, в котором 15 жил диаметром 0,5 мм. Сечение одной жилы 0,5 мм × 0,5 мм × 0,785 = 0,19625 мм 2, после округления получаем 0,2 мм 2. Так как у нас в проводе 15 проводов, нам нужно эти числа умножить, чтобы определить сечение кабеля. . 0,2 мм 2 × 15 = 3 мм 2.Осталось определить по таблице, что такой многожильный провод выдерживает ток 20 А.

Вы можете оценить нагрузочную способность многожильного провода, не измеряя диаметр отдельного проводника, путем измерения общего диаметра всех витых проводов. Но поскольку провода круглые, между ними есть воздушные зазоры. Чтобы исключить площадь зазора, нужно результат сечения провода умножить на коэффициент 0,91. При измерении диаметра убедитесь, что многожильный провод не сплющивается.

Рассмотрим пример. По результатам измерений диаметр многожильного провода 2,0 мм. Рассчитываем его сечение: 2,0 мм × 2,0 мм × 0,785 × 0,91 = 2,9 мм 2. По таблице (см. Ниже) определяем, что этот многожильный провод выдерживает токи до 20 А.

Правильный выбор электрического кабеля важен для обеспечения достаточного уровня безопасности, экономичного использования кабеля и полного использования всех его характеристик. Правильно спроектированное сечение должно иметь возможность постоянно работать под полной нагрузкой, без повреждений, выдерживать короткие замыкания в сети, обеспечивать нагрузку соответствующим напряжением (без чрезмерного падения напряжения) и обеспечивать работоспособность защитных устройств при его отсутствии. заземления.Именно поэтому выполняется тщательный и точный расчет сечения кабеля по мощности, который сегодня можно сделать с помощью нашего онлайн-калькулятора достаточно быстро.

Расчеты производятся индивидуально по формуле расчета сечения кабеля отдельно для каждого силового кабеля, для которого необходимо выбрать конкретное сечение, или для группы кабелей с аналогичными характеристиками. Все методы определения размеров кабеля в той или иной степени следуют основным 6 пунктам:

• Сбор данных о кабеле, условиях его прокладки, нагрузке, которую он будет нести и т. Д.
• Определение минимального сечения кабеля на основе текущего расчета
• Определение минимального сечения кабеля с учетом падения напряжения
• Определение минимального сечения кабеля в зависимости от повышения температуры короткого замыкания
• Определение минимального сечения кабеля на основе полного сопротивления контура при недостаточном заземлении
• Выбор наибольшего сечения кабеля на основе расчетов точек 2, 3, 4 и 5

Онлайн-калькулятор сечения силового кабеля

Чтобы использовать онлайн-калькулятор сечения кабеля, вам необходимо собрать информацию, необходимую для расчета размера.Как правило, вам необходимо получить следующие данные:

• Подробные характеристики нагрузки, которую обеспечивает кабель
• Назначение кабеля: для трехфазного, однофазного или постоянного тока
• Напряжение системы и (или) источника
• Полный ток нагрузки в кВт
• Общий коэффициент мощности нагрузки
• Пусковой коэффициент мощности
• Длина кабеля от источника до нагрузки
• Конструкция кабеля
• Метод прокладки кабеля

Таблицы сечений медных и алюминиевых кабелей

При определении большинства параметров расчета пригодится таблица расчета сечения кабеля, представленная на нашем сайте.Поскольку основные параметры рассчитываются исходя из потребностей текущего потребителя, все начальные параметры можно легко рассчитать. Однако марка кабеля и провода, а также понимание конструкции кабеля также играют важную роль.

Основные характеристики конструкции кабеля:

• Материал проводника
• Форма проводника
• Тип проводника
• Покрытие поверхности проводника
• Тип изоляции
• Количество ядер

Ток, протекающий по кабелю, выделяет тепло из-за потерь в проводниках, потерь в диэлектрике из-за теплоизоляции и резистивных потерь тока.Именно поэтому самым основным является расчет нагрузки, который учитывает все особенности силового кабеля, в том числе тепловые. Детали, из которых состоит кабель (например, проводники, изоляция, оболочка, броня и т. Д.), Должны выдерживать повышение температуры и тепло, исходящее от кабеля.

Пропускная способность кабеля — это максимальный ток, который может непрерывно протекать по кабелю без повреждения изоляции кабеля и других компонентов. Именно этот параметр является результатом расчета нагрузки для определения полного сечения.

Кабели с большим поперечным сечением проводов имеют меньшие потери сопротивления и могут лучше рассеивать тепло, чем более тонкие кабели. Следовательно, кабель с поперечным сечением 16 мм2 будет иметь большую пропускную способность по току, чем кабель сечением 4 мм2.

Однако такая разница в сечении — это огромная разница в стоимости, особенно если речь идет о медной разводке. Именно поэтому необходимо произвести очень точный расчет сечения провода по мощности, чтобы его подача была экономически целесообразной.

Для систем переменного тока обычно используется метод расчета падений напряжения на основе коэффициента мощности нагрузки. Обычно используются токи полной нагрузки, но если нагрузка была высокой при запуске (например, двигатель), то падение напряжения на основе пускового тока (мощность и коэффициент мощности, если применимо) также следует рассчитать и принять во внимание. , т.к. низкое напряжение также является причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования, несмотря на существующие уровни защиты.

Видеообзоры по выбору сечения кабеля

Воспользуйтесь другими онлайн-калькуляторами.

Калькулятор сопротивления проводов

Этот калькулятор сопротивления проводов может быстро вычислить электрические свойства конкретного провода — его сопротивление и проводимость. Сопротивление описывает, насколько сильно данный кабель препятствует прохождению электрического тока, а проводимость измеряет способность провода проводить его. С ними также связаны две физические величины — удельное электрическое сопротивление и электропроводность.Прочитав приведенный ниже текст, вы, например, узнаете, как можно оценить сопротивление провода, используя формулу сопротивления (так называемый закон Пуйе).

В настоящее время одним из наиболее часто используемых проводников является медь, которую можно найти почти в каждом электрическом устройстве. Прочтите, если вы хотите узнать, что такое проводимость меди и удельное сопротивление меди, а также какие единицы удельного сопротивления и единицы проводимости использовать. Вы также можете рассчитать падение напряжения на конкретном проводе — в этом случае попробуйте наш калькулятор падения напряжения!

Единицы удельного сопротивления и электропроводности

Удельное сопротивление ρ , в отличие от сопротивления, является внутренним свойством материала.Это значит, что неважно, толстая или тонкая проволока, длинная или короткая. Удельное сопротивление всегда будет одинаковым для конкретного материала, а единицы удельного сопротивления — «омметр» ( Ом * м ). Чем выше удельное сопротивление, тем труднее протекать току через провод. Вы можете проверить наш калькулятор скорости дрейфа, чтобы узнать, насколько быстро проходит электричество.

С другой стороны, у нас есть проводимость σ , которая строго связана с удельным сопротивлением.В частности, он определяется как обратное: σ = 1 / ρ . Как и удельное сопротивление, это внутреннее свойство материала, но единицы проводимости — «сименс на метр» ( См / м ). Электрический ток может плавно течь через провод, если проводимость высокая.

В некоторых материалах при очень низких температурах мы можем наблюдать явление, называемое сверхпроводимостью. Сопротивление в сверхпроводнике резко падает до нуля, и, таким образом, проводимость приближается к бесконечности.Можно сказать, что это идеальный дирижер. Сверхпроводимость также связана с левитацией, которую мы описали в нашем калькуляторе магнитной проницаемости.

Формула проводимости и формула сопротивления

И проводимость, и сопротивление зависят от геометрических размеров провода. В нашем калькуляторе сопротивления проводов используется следующая формула сопротивления:

R = ρ * L / A

где

• R — сопротивление в Ом,
• ρ — удельное сопротивление материала в Ом * м,
• L — длина провода,
• A — площадь поперечного сечения провода.

Вы также можете использовать этот калькулятор сопротивления проводов для оценки проводимости, так как:

G = σ * A / L

где

• G — проводимость в сименсе (S),
• σ — проводимость в См / м,
• L и A сохраняют то же значение.

В расширенном режиме вы можете напрямую изменять значения удельного сопротивления ρ и проводимости σ .Комбинируя два приведенных выше уравнения с соотношением ρ = 1 / σ , мы получаем аналогичную связь между сопротивлением и проводимостью:

R = 1 / G

Вы уже рассчитали сопротивление вашего провода? Попробуйте наш калькулятор последовательных резисторов и параллельный калькулятор резисторов, чтобы узнать, как можно рассчитать эквивалентное сопротивление различных электрических цепей.

Электропроводность меди и удельное сопротивление меди

Такие материалы, как медь и алюминий, имеют низкий уровень удельного сопротивления, что делает эти материалы идеальными для производства электрических проводов и кабелей.(-8) Ом * м .

Провода и кабели

Провода, как мы определяем здесь: используется для передачи электричества или электрических сигналов. Провода бывают разных форм и сделаны из разных материалов. Они могут показаться простыми, но инженеры известно о двух важные точки:

-Электричество в длинных проводах, используемых для передачи, ведет себя совсем иначе , чем в коротких провода, используемые в конструкции устройств
-Использование проводов в цепях переменного тока вызывает множество проблем , таких как скин-эффект и эффекты близости.

1. Сопротивление / импеданс
2. Скин-эффект
3. Типы конструкций проводов
4. Подробнее о материалах проводов
5. Изоляция проводов

1.) Поведение электричества в проводах: сопротивление и импеданс

Питание переменного тока:
В сети переменного тока любит путешествовать рядом поверхность проволоки (скин-эффект). Мощность переменного тока в проводе также вызывает вокруг него формируется магнитное поле (индуктивность). Это поле влияет на другие соседние провода (например, в обмотке), вызывающие эффект близости. Со всеми этими свойствами необходимо иметь дело при проектировании цепи переменного тока.

Питание постоянного тока:
In Постоянный ток проходит через весь провод.

Размер проводника и материал (питание переменного и постоянного тока):

Электричество легче передается в местах с высокой проводимостью. элементы, такие как медь, серебро или золото, менее проводящие Чем больше диаметр материала, тем больше должен быть диаметр, чтобы выдерживать такую ​​же токовую нагрузку.

Инженеры выбирают правильные диаметр проволоки для работы, повышение тока в проволоке увеличивает удельное сопротивление и выделяет больше тепла.Как вы увидите на схеме ниже, медь может выдерживать больший ток, чем алюминий, при той же нагрузке.

Внизу: Когда сэр Хамфри Дэви пропустил большой ток через тонкий платиновый провод в 1802 году, когда он светился. и сделал первые лампы накаливания! но всего через несколько секунд проволока расплавилась и испарилась из-за тепло, вызванное сопротивлением в проводе.

Большинство материалов содержат примеси. В меди содержание кислорода и других материалов в меди влияет на проводимость, поэтому медь, из которой будет сделан электрический провод, легируется по-другому. чем медь, которая скоро станет водопроводом.

Металлы кристаллические (как вы увидите в нашем видео о меди).Монокристаллическая медь или алюминий лучше проводимость, чем у поликристаллических металлов, однако крупнокристаллическая медь очень дорого обходится производят и используются только в высокопроизводительных приложениях.

Сопротивление в проводе описывает возбуждение электронов в проводе. материал проводника. Это возбуждение приводит к выделению тепла и потере эффективности. На раннем этапе создания постоянного тока Томас Эдисон не мог послать свою энергию на большие расстояния без использования медные провода большого диаметра за счет сопротивления на расстоянии.Это сделало мощность постоянного тока не рентабельно и допускает рост мощности переменного тока.

Измерительные инструменты:
Инженеры используют закон Ома чтобы рассчитать, какое сопротивление будет иметь данный провод. Это говорит нам, сколько энергии мы потеряет на расстоянии.

I = V / R Амперы = Вольт, деленное на сопротивление

Формулы сопротивления и проводимости:

Сопротивление = удельное сопротивление / площадь поперечного сечения
Проводимость = 1 / Сопротивление

Когда сопротивление хорошее:
Создание Тепло в проводе обычно является признаком потери энергии, однако в вольфрамовом или танталовой проволоки, тепло заставляет проволоку светиться и производить свет, который может быть желательным.Вольфрам используется для изготовления нитей потому что он имеет очень высокую температуру плавления. Проволока может сильно нагреться и ярко светятся, не таять. Вольфрам очень плохо подходит для передачи энергии поскольку большая часть прошедшей энергии теряется в виде тепла и света.

По мощности передачи мы ищем как можно более низкое удельное сопротивление, мы хотим для передачи энергии на большие расстояния без потери энергии из-за тепла. Мы измеряем сопротивление в проводе в Ом на 1000 футов или метров. Чем дольше электричество должно пройти, тем больше энергии оно теряет.

Сверхпроводящий провод и сопротивление:

Вверху: Карл Роснер, Марк Бенц и другие использовали специальные катушки сверхпроводящего провода для производства всего мира первый магнит на 10 тесла.Вместо меди используются ниобий и олово. поскольку материалы работают по-разному при разных температурах.

Одно из отличных решений для передачи энергии — это сверхпроводники. Когда металл становится очень холодным (приближаясь к абсолютному нулю), он приобретает проводимость бесконечности. В какой-то момент сопротивления вообще нет. Были экспериментальные сверхпроводящие линии высокого напряжения, которые смогли передавать мощность практически без потерь, однако технология недостаточно развит, чтобы быть рентабельным.

Магнитные поля (индуктивность и импеданс):

Каждый провод, используемый для передачи переменного тока, создает магнитное поле, по которому течет ток. В магнитное поле визуализируется концентрическими кольцами вокруг поперечного сечения провода, каждое кольцо ближе к проводу имеет более прочный магнитная сила. Магнитные поля полезны для создания очень сильных магнитов (когда они находятся в катушке) i.е. изготовление двигателей и генераторы, однако эти магнитные поля нежелательны в линиях электропередачи.

В то время как сопротивление провода может препятствовать прохождению тока и выделять тепло, индуктивность провод / линия передачи также могут препятствовать прохождению тока, но это сопротивление не выделяет тепла, так как энергия «теряется» при создании магнитного поля, а не чем возбуждение электронов в материале. Этот импеданс называется реактивным сопротивлением переменного тока. Схемы.Мы использовали слово «потерянный», однако сила на самом деле не потеряна, она используется для создания магнитного поля. поле и возвращается, когда магнитное поле схлопывается.

2.) Кожный эффект:

Глубина скин-слоя — это фиксированное число для данной частоты, удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости.Чем выше частота переменного тока в системе, тем сильнее сжимается ток. на внешней стороне провода, поэтому провод, который используется с частотой 60 Гц при заданном напряжении, будет не будет нормально на 200 МГц. Инженеры всегда должны При проектировании цепей учитывайте скин-эффект. Увидеть сайт Википедии для формула, используемая для расчета глубины скин-слоя.

Ниже: более высокая частота переменного тока = меньшая глубина скин-слоя. «Более быстрый» ток чередуется вперед и назад тем больше вихревых токов он создает. Эта высокая частота блок питания работает в диапазоне МГц, обратите внимание на специальный провод, используемый на право. Провод кажется многожильным и оголенным, но это не так, он имеет прозрачное эмалевое покрытие, изолирующее его, поэтому каждая небольшая жилка несет свою часть тока, при этом ток идет снаружи каждой пряди.Это дает большую площадь поверхности в целом и позволяет большое количество тока для прохождения.

3.) Типы проводов:

Ниже: Видео о типах проводов, используемых в электроэнергетических компаниях:

4.) Материалы провода:

Наиболее распространенный материал для электрического провода — медь и алюминий , это не самые лучшие проводники, однако они многочисленны и дешевы. Золото также используется в различных областях, поскольку оно устойчиво к коррозии. Золото используется в электронике автомобильных подушек безопасности, чтобы гарантировать, что устройство будет функционировать много лет спустя, несмотря на воздействие вредных элементов.

Золото обычно используется в контакте области, потому что эта точка в системе более подвержена коррозии и имеет больший потенциал к окислению.

Алюминий обернутый вокруг стального центрального провода используется в передаче энергии, потому что алюминий дешевле меди и не подвержен коррозии. Стальной центр используется просто для прочности, чтобы удерживать проволоку на длинных участках. Выше типичный кабель ACSR, используемый в воздушных линиях электропередач по всему миру.

Хорошие проводники, твердое вещество при комнатной температуре:

Платина, серебро, золото, медь, алюминий

Источники:
Государственный университет Джорджии
Википедия
Волшебники Скенектади Карл Рознер. Технический центр Эдисона. 2008
Интервью с Руди Деном. Технический центр Эдисона. 2012
Видео с Денверским электродвигателем. Технический центр Эдисона. 2012
Видео с Энергетической ассоциацией Сан-Мигеля.Технический центр Эдисона. 2014 г.
Уильям Корнрумпф, инженер-электрик

Сопротивление и удельное сопротивление | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

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

Зависимость сопротивления от материала и формы

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

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

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

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

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

Пример 1.Расчет диаметра резистора: нить накала фары

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

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

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

Температурное изменение сопротивления

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

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

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

ρ = ρ ₀ (1 + α Δ T ),

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

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

R = R ₀ (1 + α Δ T )

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

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

Пример 2. Расчет сопротивления: сопротивление горячей нити

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

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

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

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

Щелкните, чтобы запустить моделирование.

Сводка раздела

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

Концептуальные вопросы

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

2. Зависит ли сопротивление объекта от пути тока, проходящего через него? Рассмотрим, например, прямоугольный стержень — одинаковое ли сопротивление по длине и по ширине? (См. Рисунок 5.)

Рис. 5. Встречается ли ток, проходящий двумя разными путями через один и тот же объект, с разным сопротивлением?

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

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

Задачи и упражнения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Сноски

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

Глоссарий

удельное сопротивление:

внутреннее свойство материала, независимо от его формы или размера, прямо пропорциональное сопротивлению, обозначенное как ρ

температурный коэффициент удельного сопротивления:

эмпирическая величина, обозначаемая α , которая описывает изменение сопротивления или удельного сопротивления материала при температуре

Избранные решения проблем и упражнения

1.0,104 Ом

3. 2,8 × 10 ⁻² м

5. 1,10 × 10 ⁻³ A

7. от −5ºC до 45ºC

9. 1.03

11. 0,06%

13. −17ºC

15. (а) 4,7 Ом (всего) (б) уменьшение на 3,0%

Глубина кожи / Эффект кожи и калькулятор

Поскольку высокочастотные сигналы плохо проникают в хорошие проводники, сопротивление, связанное с проводником на этих высоких частотах, будет выше, чем сопротивление постоянному току.Этот эффект известен как скин-эффект, поскольку высокочастотный ток течет в тонком слое у поверхности проводника. Формула для определения эффективной глубины скин-слоя для проводника показана ниже.

Уравнение для расчета глубины скин-слоя или скин-эффекта медного проводника

Диаграмма, показывающая эффективное сопротивление круглой проволоки за счет скин-эффекта

Если используется круглый провод с радиусом a, эффективное сопротивление провода можно рассчитать, как показано ниже, где l — длина провода, а другие переменные определены, как указано выше.

Уравнение для расчета эффективного сопротивления провода в зависимости от глубины скин-слоя

при a >> d

Приведенное выше уравнение применимо для тех случаев, когда глубина скин-слоя находится между 0 и радиусом проволоки a.Если глубина скин-слоя больше, чем радиус провода, то эквивалентное сопротивление провода переменному току не отличается от сопротивления постоянному току и просто определяется по стандартной формуле с использованием всей площади поперечного сечения провода. Когда частота приближается к нулю (dc), глубина скин-слоя становится бесконечной, а с увеличением частоты глубина скин-слоя становится все меньше и меньше.

В следующей таблице показано, как толщина скин-слоя изменяется в зависимости от материала проводника в качестве примера (чистая медь и чистый алюминий) для типичной импульсной мощности и частот согласования мощности в диапазоне от 1 кГц до 1 ГГц.

Калькулятор, представленный ниже, можно использовать для определения глубины скин-слоя для данного сплава материала и рабочей частоты. Он также будет отображать удельное сопротивление, проводимость и проницаемость, принятые для выбранного материала.Рекомендуется, чтобы пользователи дважды проверяли эту информацию, поскольку удельное сопротивление материала может варьироваться в зависимости от точного состава, отпуска и т. Д. Выбранного сплава материала. Кредит за исходный код Javascript, используемый в калькуляторе, дан Рэю Аллену, у которого есть несколько подобных полезных калькуляторов на своем веб-сайте Pulsed Power Portal.

| EC&M

При установке проводов разных размеров (или типов изоляции) в кабельный канал, вы не можете рассчитать размер кабельного канала на основе таблиц 1–12 в приложении C.Вместо этого вы должны выполнить этот трехэтапный процесс, чтобы определить правильную дорожку качения и размер ниппеля, необходимые для этого типа установки.

Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения (квадратные дюймы) для каждого проводника из таблицы 5 главы 9 для изолированных проводов и таблицы 8 главы 9 для неизолированных проводов.
Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения всех проводников.
Шаг 3: Определите размер дорожки качения в соответствии с процентом заполнения, указанным в таблице 1 главы 9; 40% для трех и более проводов и 60% для кабельных каналов 24 дюйма.или меньше по длине (соски).

Пример 1: Фидер на 400 А установлен в жестком неметаллическом кабелепроводе Schedule 40. Эта кабельная дорожка содержит три проводника THHN на 500 тыс. Км / мил, один провод THHN на 250 тыс. Км / дюйм и один проводник THHN 3 AWG. Какой размер кабельной дорожки требуется для этих проводов?

Пример 2: Жесткий металлический ниппель какого размера требуется для трех проводников THHN 3/0 AWG, одного проводника THHN 1 AWG и одного проводника THHN 6 AWG?

Пример 1 ответ:
Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения проводов согласно таблице 5 главы 9.
500 тыс. Куб. Дюймов THHN = 0,7073 кв. Дюйма x 3 провода = 2,1219 кв. Дюйма
250 тыс. Кв. Мил THHN = 0,3970 кв. Дюйма x 1 провод = 0,3970 кв. Дюйма
3 AWG THHN = 0,0973 кв. Дюйма x 1 провод = 0,0973 кв. Дюйма
Шаг 2: Рассчитайте общую площадь поперечного сечения всех проводников.
2,1219 + 0,3970 + 0,0973 = 2,6162 кв. Дюйма.
Шаг 3: Определите размер кабелепровода при 40% заполнении [Глава 9, Таблица 1], используя Таблицу 4.
3-дюймовый ПВХ Schedule 40 имеет площадь поперечного сечения 2.907 кв. Дюйма для проводов, что как раз подходящего размера.

Ответ примера 2:
Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения проводников согласно таблице 5 главы 9.
3/0 AWG THHN = 0,2679 кв. Дюйма x 3 провода = 0,8037 кв. Дюйма
1 AWG THHN = 0,1562 кв. Дюйма x 1 провод = 0,1562 кв. Дюйма
6 AWG THHN = 0,0507 кв. Дюйма x 1 провод = 0,0507 кв. Дюйма
Шаг 2: Рассчитайте общую площадь поперечного сечения всех проводников.
0,8037 + 0,1562 + 0,0507 = 1,0106 кв. Дюйма.
Шаг 3: Определите размер трубопровода при 60% -ном заполнении [Таблица 1, примечание 4 к главе 9], используя таблицу 4.
Ниппель 1,5 дюйма = 1,243 кв. Дюйма, что как раз подходящего размера.

Как определить размер кабелепровода для кабеля | Центр знаний

6 минут | 10 сен 2019

Заполнение кабелепровода, также известное как заполнение кабелепровода, представляет собой величину площади поперечного сечения кабелепровода, занимаемой или заполненной кабелем или несколькими кабелями. Заполнение зависит от внешнего диаметра кабеля (O.D.) и внутреннего диаметра кабелепровода (I.D.).

Определение заполнения кабелепровода имеет решающее значение для соответствия требованиям Национального электротехнического кодекса (NEC).Несоблюдение этого правила может привести к дорогостоящему и отнимающему много времени ремонту, по крайней мере, и, в лучшем случае, к опасной электрической установке.

Нет доступа к книге NEC?

Вам понадобится книга NEC, чтобы рассчитать размер кабелепровода для кабеля. Если вы находитесь за пределами США и у вас нет доступа к книге, вам может быть полезна эта таблица заполнения кабеля кабелепровода.

Начало работы

Во-первых, полезно иметь представление о типе кабелепроводов, которые вам следует использовать, так что давайте начнем с этого.

1. Из какого материала кабелепровода?

Трубопроводы — это форма защиты кабеля, поэтому вам необходимо убедиться, что вы выбрали правильный материал для вашего приложения. Вы можете использовать гибкий пластиковый кабелепровод для кабелей или кабелепровод с металлическим основанием. Вот три популярных варианта.

2.Какой изолированный провод?

Изолированные жилы — или изолированные провода — заполняют кабелепровод. Убедитесь, что вы используете правильные провода для вашего приложения. Например, не используйте THHN во влажных условиях; он рассчитан только на сухие и влажные места. Вот наиболее часто используемые типы.

Размер кабелепровода для кабеля

Несколько слов перед тем, как мы начнем: при расчетах необходимо учитывать три фактора:

1. Количество кабелей в кабелепроводе
2. Площадь поперечного сечения ваших кабелей
3. Количество изгибов в вашем кабелепроводе

Вам понадобится: книга NEC

Вы будете использовать таблицы NEC, чтобы найти диаметры типа проводов, объемы заполнения и диаметры кабелепровода.

Шаг 1. Откройте книгу NEC до главы 9.

Вам необходимо выбрать таблицу заполнения. Это будет зависеть от типа кабелепровода и провода, который вы используете.

• Прочтите первый столбец в таблице заполнения, чтобы найти калибр провода.
• Напротив калибра провода вы найдете максимальное количество проводов, которое можно проложить внутри кабелепровода.
• Выберите число, равное или превышающее количество проводов, которые вы проложите внутри кабелепровода.

Шаг 2: Расчет площади поперечного сечения провода

Вы знаете необходимое количество проводов и тип изоляции.Книга NEC подскажет вам калибр. Теперь вам просто нужно определить площадь поперечного сечения каждого провода и просуммировать их.

Пример :

Допустим, у вас есть следующие типы проводов и их количество:

• Провод 8AWG THHN имеет сечение 23.61 кв. Мм (0,03659 кв. Дюйма)
• THW 4 AWG имеет поперечное сечение 62,77 кв. Мм (0,09729 кв. Дюйма)

Следовательно, общая площадь поперечного сечения проводов составляет:

(23,61 кв. Мм) x 4 + (62,77 кв. Мм) x 2 = 219,98 кв. Мм

Шаг 3. Найдите минимально доступное пространство для кабелепровода

Технические характеристики NEC:

• Один провод: максимальное заполнение составляет 53% пространства внутри кабелепровода
• Два провода: максимальное заполнение 31%
• Три провода или более: максимальное заполнение составляет 40% от общего доступного пространства кабелепровода

Используя уже рассчитанные площади поперечного сечения проводов, теперь вы можете определить минимальный размер кабелепровода, который вам нужен.

Пример:

Возвращаясь к примеру на шаге 2, вы используете всего 6 проводов. Это означает, что ваш максимальный процент заполнения составляет 40%. У вас уже есть общая площадь проводов, поэтому теперь вы можете рассчитать минимальную площадь кабелепровода:

219,98 кв. Мм / 0,4 = 549,95 кв. Мм

Шаг 4. Найдите заполнение кабелепровода

Вернуться к вашей книге NEC. Найдите тип кабелепровода, который вы хотите использовать, в таблице 4.

Пример:

Если вы используете кабелепровод с металлическими электрическими трубками (EMT), вы увидите, что ближайший размер, который вам нужен, — это кабелепровод диаметром 1 дюйм, который обеспечивает заполнение на 39%.

Таблица заполнения кабельного ввода

Эта таблица размеров кабелепровода для кабеля основана на стандарте NEC 2017 года и использует общие типы кабелепроводов и проводов. Если у вас нет доступа к книге NEC, вы можете определить, сколько проводов можно безопасно разместить в кабелепроводе.

• Ряды, идущие поперек, показывают размер и тип трубопровода.
• В нижних столбцах указан калибр используемого провода

Результатом является количество проводов этого калибра, которые могут быть пропущены через такой размер кабелепровода такого типа.

Информация в этой таблице взята из таблиц C1, C4 и C8 в Национальном электрическом кодексе 2017 года. NEC обновляется каждые три года.

Загрузите бесплатные CAD-файлы и попробуйте перед покупкой

Бесплатные САПР доступны для большинства решений, которые вы можете скачать бесплатно. Вы также можете запросить бесплатные образцы, чтобы убедиться, что выбранные вами решения именно то, что вам нужно. Если вы не совсем уверены, какой продукт лучше всего подойдет для вашего приложения, наши специалисты всегда рады проконсультировать вас.

Запросите бесплатные образцы или загрузите бесплатные САПР прямо сейчас.

Вам также могут понравиться следующие статьи: