Провода для электропроводки. Расчет и таблица допустимого сечения электрических проводов
электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)
Ниже я приведу таблицу сечения проводов, но рекомендую набраться терпения, прочитав до конца эту небольшую теоретическую часть.
Это позволит Вам быть более осознанным в выборе проводов для монтажа электропроводки, кроме того, Вы сможете самостоятельно сделать расчет сечения провода, причем, даже «в уме».
Прохождение тока по проводнику всегда сопровождается выделением тепла (соответственно нагревом), которое прямо пропорционально мощности, рассеиваемой на участке электропроводки. Ее величина определяется формулой P=I2*R, где:
- I — величина протекающего тока,
- R — сопротивление провода.
Чрезмерный нагрев может привести к нарушению изоляции, как следствие — короткому замыканию и (или) возгоранию.
Ток протекающий по проводнику находится в зависимости от мощности нагрузки (P), определяемой формулой
I=P/U
(U — это напряжение, которое для бытовой электрической сети составляет 220В).
Сопротивление провода R зависит от его длины, материала и сечения. Для электропроводки в квартире, даче или гараже длиной можно пренебречь, а вот материал и сечение при выборе проводов для электропроводки необходимо учитывать.
РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДА
Сечение провода S определяется его диаметром d следующим образом (здесь и далее я буду максимально упрощать формулы):
S=π*d2/4=3.14*d2/4=0.8*d2.
Это может Вам пригодится, если вы уже имеете провод, причем без маркировки, которая указывает сразу сечение, например, ВВГ 2х1.5, эдесь 1,5 — сечение в мм2, а 2 — количество жил.
Чем больше сечение, тем большую токовую нагрузку выдерживает провод.
При одинаковых сечениях медного и алюминиевого проводов — медные могут выдержать больший ток, кроме того они менее ломкие, хуже окисляются, поэтому наиболее предпочтительны.
Очевидно, что при скрытой прокладке, а также провода, проложенные в гофрошланге, электромонтажном коробе из-за плохого теплообмена нагреваться будут сильнее, значит следует их сечение выбирать с определенным запасом, поэтому пришло время рассмотреть такую величину как плотность тока (обозначим ее Iρ).
Характеризуется она величиной тока в Амперах, протекающего через единицу сечения проводника, которую мы примем за 1мм2. Поскольку эта величина относительная, то с ее использованием удобно производить расчет сечения по следующим формулам:
- d=√1.27*I/Iρ=1.1*√I/Iρ — получаем значение диаметра провода,
- S=0.8*d2 — ранее полученная формула для расчета сечения,
Подставляем первую формулу во вторую, округляем все что можно, получаем очень простое соотношение:
S=I/Iρ
Остается определиться с величиной плотности тока Iρ), поскольку рабочий ток I) определяется мощностью нагрузки, формулу я приводил выше.
Допустимое значение плотности тока определяется множеством факторов, рассмотрение которых я опущу и приведу конечные результаты, причем с запасом:
| Материал провода | Скрытая проводка | Открытая проводка |
| Медь | Iρ=6 А/мм2 | Iρ=10 А/мм2 |
| Алюминий | Iρ=4 А/мм2 | Iρ=6 А/мм2 |
Пример расчета:
Имеем: суммарная мощность нагрузки в линии — 2,2 кВт, проводка открытая, провод — медный.
Для расчета используем следующие единицы измерения: ток — Ампер, мощность — Ватт (1кВт=1000Вт), напряжение — Вольт.
S=I/Iρ=(2200/220)/10=1мм2
Если провести соответствующие расчеты для всего ряда сечений проводов, то можно получить соответствующую таблицу.
ТАБЛИЦА СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ
Предлагаю Вашему вниманию обещанную в начале статьи таблицу:
Сразу предупреждаю, данные из различных источников могут отличаться. Это различие определяется величиной запаса по мощности.
Приводя расчеты я этот запас взял по максимуму, памятуя, что лучше купить более мощные, соответственно более дорогие провода, нежели потом переделывать сгоревшую электропроводку.
Лишний раз настоятельно рекомендую использовать провода с медными жилами.
© 2012-2022 г. Все права защищены.
Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов
Как рассчитать сечение провода по нагрузке
Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети.
Что необходимо для расчёта сечения кабеля 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.
таблице ниже.
|
Электроприбор |
Мощность, Вт |
|
LCD телевизор |
140-300 |
|
Холодильник |
300-800 |
|
Бойлер |
1500-2500 |
|
Пылесос |
500-2000 |
|
Утюг |
1000-2000 |
|
Электрочайник |
1000-2500 |
|
Микроволновая печь |
700-1500 |
|
Стиральная машина |
2500 |
|
Компьютер |
300-600 |
|
Освещение |
300-1500 |
|
Фен |
1000-2500 |
|
Всего (примерно) |
10000-20000 |
Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:
1.
Для однофазной сети напряжением 220 В:
,где:
— Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
— U — напряжение сети, В;
— КИ = 0.75 — коэффициент одновременности;
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.
|
Сечение токо-
|
Медные жилы проводов и кабелей | |||
|
Напряжение 220В |
Напряжение 380В | |||
|
Ток. А |
Мощность. кВТ |
Ток. А |
Мощность кВТ | |
|
1.5 |
19 |
4.1 |
16 |
10.5 |
|
2.5 |
27 |
5.9 |
25 |
16.5 |
|
4 |
38 |
8. |
30 |
19.8 |
|
6 |
46 |
10.1 |
40 |
26.4 |
|
10 |
70 |
15.4 |
50 |
33 |
|
16 |
80 |
18.7 |
75 |
49.5 |
|
25 |
115 |
25.3 |
90 |
59. |
|
35 |
135 |
29.7 |
115 |
75.9 |
|
50 |
175 |
38.5 |
145 |
95.7 |
|
70 |
215 |
47.3 |
180 |
118.8 |
|
95 |
265 |
57.2 |
220 |
145. |
|
120 |
300 |
66 |
260 |
171.6 |
мм
4
2|
Сечение Tоко-
|
Алюминиевых жилы проводов и кабелей | |||
|
Напряжение 220В |
Напряжение 380В | |||
|
Ток. А |
Мощность. кВТ |
Ток. А |
Мощность кВТ | |
|
2. |
22 |
4.4 |
19 |
12.5 |
|
4 |
28 |
6.1 |
23 |
15.1 |
|
6 |
36 |
7.9 |
30 |
19.8 |
|
10 |
50 |
11 |
39 |
25.7 |
|
16 |
60 |
13. |
55 |
36.3 |
|
25 |
85 |
18.7 |
70 |
46.2 |
|
35 |
100 |
22 |
85 |
56.1 |
|
50 |
135 |
29.7 |
110 |
72.6 |
|
70 |
165 |
36.3 |
140 |
92. |
|
95 |
200 |
44 |
170 |
112.2 |
|
120 |
230 |
50.6 |
200 |
132 |
5
2
4Расчёт сечения кабеля по нагрузке 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. Если такой возможности нет, то питающий помещение и подводной кабель к розеткам должен быть сечением, 4 мм кв. и выше. При монтаже электропроводки чаще всего применяют провода и кабели ВВГ-ВВГнг, ПУНП, ПУГНП или ПВС.
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! Здесь не место для экспериментов, это – жизнь и здоровье родных, близких, и Ваши собственные!
Расчеты коммерческой электрической нагрузки | EC&M
Благодарим вас за посещение одной из наших самых популярных классических статей. Если вы хотите ознакомиться с обновленной информацией по этой теме, ознакомьтесь с недавно опубликованной статьей «Расчет нагрузки — часть 1 ». |
Примечание. Эта статья основана на NEC 2002 года.
Даже если вы работаете со штампованными чертежами, вам рано или поздно придется выполнять коммерческие расчеты нагрузки в полевых условиях или на экзамене на получение лицензии. Национальный электротехнический кодекс (NEC) охватывает коммерческие расчеты в ст. 220, но применяются и другие статьи. Например, вы должны знать определения в ст. 100, ознакомиться с тем, что ст. 210 говорится о длительных нагрузках, а понимают требования защиты от перегрузки по току, изложенные в ст. 240.
Два пункта, связанные с этим типом расчета, постоянно нуждаются в уточнении:
- Напряжение — Напряжение, используемое для расчетов, зависит от расчетного напряжения системы. Таким образом, при расчете ответвленных, фидерных и сервисных нагрузок необходимо использовать номинальное напряжение системы 120 В, 120/240 В, 208 Y/120 В, 240 В, 347 В, 480 Y/277 В, 480 В, 600 Y/347 В или 600 В, если не указано иное.
указано (220.2) ( Рис. 1 ниже). - Округление — См. 200.2(B), чтобы завершить загадку округления. Когда вычисление ампер превышает целое число на 0,5 или более, округляйте до следующего целого числа. Если экстра 0,49или меньше, округлить до следующего целого числа. Например, округлить 29,5А до 30А, а 29,45А округлить до 29А.
указано (220.2) ( Рис. 1 ниже).Специфические нагрузки
Статья 220 не распространяется на все специфические нагрузки. Например, вы найдете двигатели в ст. 430 и кондиционеры в ст. 440. Чтобы узнать, стоит ли искать в другой статье, используйте индекс NEC.
Статья 220 содержит специальные требования для большинства грузов, включая следующие: Сушильные машины . Размер проводов ответвленной цепи и устройства защиты от перегрузки по току для коммерческих сушилок должен соответствовать номиналу, указанному на паспортной табличке прибора. Рассчитайте требуемую нагрузку фидера для сушилок при 100% номинальной мощности устройства.
Если осушители работают непрерывно, вы должны выбрать проводник и защитное устройство на 125% нагрузки [210.19(А), 215,3 и 230,42]. Таблица 220.18 Факторы спроса не применяются к коммерческим осушителям.
Давайте применим то, что мы только что узнали. Провод ответвления и защита от перегрузки по току какого сечения требуются NEC для сушилки мощностью 7 кВт с номинальным напряжением 240 В, когда сушилка находится в прачечной многоквартирного дома ( рис. 2 )?
I = P ÷ E = 7000 Вт ÷ 240 В = 29 А
Сила тока проводника и устройства максимального тока должна быть не менее 29 А (240,4). Согласно Таблице 310.16, проводник 10 AWG при 60°C рассчитан на 30 А. Следовательно, вы должны использовать выключатель на 30 А с проводником 10 AWG.
Электронагрев [424.3(B)]. Провода ответвления и устройства защиты от сверхтоков для электрообогрева должны быть рассчитаны не менее чем на 125 % от общей отопительной нагрузки, включая электродвигатели вентиляторов.
Рассчитайте требуемую нагрузку фидера/обслуживания для электронагревательного оборудования при 100% общей тепловой нагрузки.
Кухонное оборудование . Размер проводников ответвления и защита от перегрузки по току для профессионального кухонного оборудования должен соответствовать номиналу, указанному на паспортной табличке прибора.
Чтобы определить потребность в обслуживании коммерческого кухонного оборудования с термостатическим управлением или периодического использования, примените коэффициенты потребности из Таблицы 220.20 к общей нагрузке подключенного кухонного оборудования. Нагрузка фидера или потребности в обслуживании не может быть меньше суммы двух самых больших нагрузок устройств. Коэффициенты потребности в таблице 220.20 не применяются к оборудованию для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Оборудование для стирки . Размер этих цепей соответствует паспортной табличке прибора. Вы можете предположить, что контур прачечной не является непрерывной нагрузкой и что контуры коммерческих прачечных рассчитаны на 1500 ВА, если иное не указано в чертежах проекта или экзаменационном вопросе.
Освещение . NEC требует минимальной нагрузки на квадратный фут для общего освещения в зависимости от типа помещения [Таблица 220.3(A)]. Для номеров гостиниц, мотелей, больниц и складских помещений можно применить коэффициенты потребности в общем освещении из Таблицы 220.11 к общей нагрузке на освещение.
Предположим, что общая нагрузка освещения коммерческих помещений, кроме номеров мотелей, гостиниц, больниц и складских помещений, является непрерывной. Рассчитайте ее при 125 % общей осветительной нагрузки, указанной в таблице 220.3(А).
Розетки
Вы не выполняете все расчеты нагрузки на емкости одинаково. У NEC есть отдельные требования, в зависимости от приложения.
Розетка с несколькими розетками в сборе . При расчетах обслуживания считайте, что каждые 5 футов (или меньше) блока розеток с несколькими розетками составляют 180 ВА. Когда вы можете обоснованно ожидать, что узел розетки с несколькими розетками будет питать несколько приборов одновременно, при расчете обслуживания примите каждый фут (или меньше) за 180 ВА.
Обычно узел розетки с несколькими розетками не является непрерывной нагрузкой [220.3(B)(8)].
Розетка, ВА, нагрузка . Минимальная нагрузка для каждой коммерческой или промышленной розетки общего назначения составляет 180 ВА на перемычку [220.3(B)(9)]. Обычно сосуды не являются непрерывными нагрузками.
Количество розеток, разрешенных в цепи . Максимальное количество розеток, разрешенное в коммерческой или промышленной цепи, зависит от мощности цепи. Чтобы вычислить это число, разделите номинальную мощность цепи в ВА на 180 ВА для каждой перемычки розетки.
Давайте решим пример задачи. Сколько розеток разрешено в цепи 15 А, 120 В ( рис. 3 )? Суммарная нагрузка цепи ВА для цепи 15 А:
120 В × 15 А = 1800 ВА
Количество розеток на цепь:
1800 ВА ÷ 180 ВА = 10 розеток
Размер розетки . NEC разрешает использование цепей на 15 А в коммерческих и промышленных помещениях, но некоторые местные нормы требуют минимального номинала 20 А (310.
5).
Требуемая нагрузка обслуживания розетки . В нежилых помещениях вы можете добавить — к нагрузкам освещения — нагрузки на розетки, рассчитанные не более чем на 180 ВА на розетку в соответствии с 220.3(B)(9). Вы также можете добавить фиксированные сборки с несколькими выходами, рассчитанные согласно 220.3(B)(8). Оба они должны соответствовать факторам спроса, указанным в таблице 220.11 или в таблице 220.13.
Банковское и офисное общее освещение и емкости . Рассчитайте требуемую нагрузку на розетку при 180 ВА для каждой перемычки розетки [220.3(B)(9)], если известно количество сосудов, или 1 ВА на каждый квадратный фут, если количество сосудов неизвестно [Таблица 220.3(A), примечание b].
Знаки
NEC требует, чтобы каждое коммерческое помещение, доступное для пешеходов, имело по крайней мере одну ответвленную цепь на 20 А для знака [600.5(A)]. Нагрузка для необходимых наружных знаков или контурного освещения должна быть не менее 1200 ВА [220,3(B)(6)].
Знаковая розетка – это постоянная нагрузка. Вы должны определить нагрузку фидера на уровне 125 % от постоянной нагрузки [215.2(A)(1) и 230.42].
Следующий вопрос позволит вам попрактиковаться в том, что мы только что рассмотрели. Какова нагрузка спроса на один электрический знак?
1 200 ВА × 1,25 = 1 500 ВА
Расчеты нейтрали
Нагрузка нейтрали — это максимальная несбалансированная потребляемая нагрузка между заземленным (нейтральным) проводником и любым незаземленным (горячим) проводником — как определено расчетами в ст. 220, часть B. Это означает, что при выборе размера заземленного (нейтрального) проводника вы не учитываете междуфазные нагрузки. Как насчет снижения нагрузки? Это зависит от определенных факторов, которые мы рассмотрим далее.
Снижение свыше 200А . Вы можете уменьшить расчетную нагрузку фидерной/обслуживающей сети для 3-проводных, однофазных или 4-проводных, 3-фазных систем, обеспечивающих линейные нагрузки для той части несбалансированной нагрузки, превышающей 200 А, на множитель 70 %.
Чтобы увидеть, как это будет работать в реальной установке, определите требуемую нагрузку нейтрали для сбалансированного 3-проводного фидера 400 А, 120/240 В.
Суммарная нагрузка нейтрали для режима 400 А:
Первые 200 А при 100 %: 200 А × 1,00 = 200 А
Остаток при 70 %: 200 А × 0,70 = 140 А
Суммарная потребляемая нагрузка: 200 А × 140 А = 340 А
Снижение не допускается . Вы не можете уменьшить требуемую нагрузку нейтрали для 3-проводных однофазных цепей 208Y/120В или 480Y/277В, которые состоят из двух линейных проводов и общего проводника (нейтрали) 4-проводной 3-фазной звезды система. Это связано с тем, что общий (нейтральный) проводник 3-проводной цепи, соединенный с 4-проводной 3-фазной системой «звезда», пропускает примерно такой же ток, что и фазные проводники [310.15(B)(4)(b)].
В качестве доказательства этой теории см. пример в рис. 4 . Кроме того, вы не можете уменьшить требуемую нагрузку нейтрали для нелинейных нагрузок, питаемых от 3-фазной, 4-проводной системы, соединенной звездой, потому что они создают тройные гармонические токи, которые добавляются к нейтральному проводнику. В этой ситуации может потребоваться, чтобы нейтральный провод был больше нагрузки незаземленного проводника (220.22 FPN 2).
Знание правильного способа расчета коммерческой нагрузки делает вас более ценным, поскольку вы можете играть ключевую роль в процессе проектирования, контроля и внедрения на месте. Это еще один навык, который поможет вам сделать работу правильно с первого раза.
Калькулятор сечения провода и падения напряжения
Калькулятор сечения провода и падения напряжения | GRE АльфаРесурсы
Калькулятор нагрузки-проводки даст вам очень простое и быстрое решение проблемы расчета сечения проводов и максимальной нагрузки постоянного тока для передачи питания светодиодов.
Это калькулятор для оценки падения напряжения в электрической цепи на основе размера провода, расстояния и предполагаемого тока нагрузки. Обратите внимание, что этот калькулятор предполагает, что схема работает в нормальных условиях — при комнатной температуре.
Длина провода (в одном направлении)
от 0 до 9999 футов/м
Что это?
Калибр проволоки
AWG от 0000/000/00/0/1 до 40
Что это?
AWG
Напряжение источника
От 0 до 999 вольт
Что это?
Вольт
Ток нагрузки
От 0 до 99 А
Что это?
ампер
Падение напряжения
0,00%
Неверный ввод
Как мы вычисляем
Падение напряжения
Это калькулятор для оценки падения напряжения в электрической цепи на основе размера провода, расстояния и предполагаемого тока нагрузки.
Падение напряжения = (WL x 2) x R x LC / 1000
Падение напряжения, % = (падение напряжения / SV) x 100
Где:
WL = длина провода
R = сопротивление
LC = ток нагрузки
SV = напряжение источника
Максимум.
Длина проводаРассчитывает максимальную длину одного круглого провода из обычных токопроводящих материалов по приведенной ниже формуле.
Длина провода = (VD x 1000) / (LC x 2 x R)
Где:
VD = падение напряжения
LC = ток нагрузки
R = сопротивление
значение калибра проволоки согласно стандарту American Wire Gauge (AWG).
Подходящий калибр провода
Рассчитывает сопротивление одиночного круглого провода из обычных проводящих материалов по приведенной ниже формуле.
Сопротивление = (VD x 1000) / (2 x WL x LC)
Где:
VD = падение напряжения
WL = длина провода
LC = ток нагрузки значение калибра проволоки согласно стандарту American Wire Gauge (AWG).
- Падение напряжения
- Макс. Длина провода
- Подходящий калибр проволоки
Это калькулятор для оценки падения напряжения в электрической цепи на основе размера провода, расстояния и ожидаемого тока нагрузки. Обратите внимание, что этот калькулятор предполагает, что схема работает в нормальных условиях — при комнатной температуре.
Длина провода (в одном направлении)
от 0 до 9999 футов/м
Что это?
футов м
Калибр проволоки
AWG 0000/000/00/0/1 до 40
Что это?
AWG
Напряжение источника
От 0 до 999 вольт
Что это?
Вольт
Ток нагрузки
От 0 до 99 А
Что это?
ампер
Падение напряжения
0,00%
Неверный ввод
Рассчитывает максимальную длину одиночного круглого провода из обычных проводящих материалов с использованием параметров сопротивления, падения напряжения и тока нагрузки.