Выбор провода по току и мощности: ☰ Расчет сечение провода ➤ по току ➤ по мощности — Интернет-магазин инструмента. — yato-tools.ru. Электротовары и инструмент.

Содержание

Выбор сечения кабеля. Расчет сечения проводов и кабелей по току, мощности.

Поиск по меткам:

При проектировании схемы любой электрической установки выбор сечения проводов и кабелей является обязательным этапом. Чтобы правильно подобрать кабель нужного сечения, необходимо учитывать величину максимального потребления.

Сечения проводов измеряется в квадратных милиметрах или «квадратах». Каждый «квадрат» алюминиевого провода способен пропустить через себя в течение длительного времени нагреваясь до допустимых пределов максимум — только 4 ампера, а медный провода 10 ампер тока. Соответственно, если какой-то электропотребитель потребляет мощность равную 4 киловаттам (4000 Ватт), то при напряжении 220 вольт сила тока будет равна 4000/220=18,18 ампер и для его питания достаточно подвести к нему электричество медным проводом сечением 18,18/10=1,818 квадрата. Правда в этом случае провод будет работать на пределе своих возможностей, поэтому следует взять запас по сечению в размере не менее 15%.

Получим 2,091 квадрата. И теперь подберем ближайший провод стандартного сечения. Т.е. к этому потребителю мы должны вести проводку медным проводом сечением 2 квадратных миллиметра именуемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Алюминиевый провод будет соответственно в 2,5 раза толще.

В таблице приведены данные мощности, тока и сечения кабелей и проводов, для расчетов и выбора защитных средств, кабельных материалов и электрооборудования.
В расчете применялись данные таблиц ПУЭ, формулы активной мощности для однофазной и трехфазной симметричной нагрузки.

Медный кабель и провод.

Сечение токопро водящей жилы, мм²	Медные жилы проводов и кабелей
	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	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	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33,0
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66,0	260	171,6

Алюминиевые жилы, проводов и кабелей

Сечение токопро водящей жилы, мм²	Алюминивые жилы проводов и кабелей
	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	ток, А	мощность, кВт	ток, А	мощность, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0

Расчет необходимого сечения кабеля.

№	Число жил, сечение мм. Кабеля (провода)	Наружный диаметр мм.							Диаметр трубы мм.		Допустимый длительный ток (А) для проводов и кабелей при прокладке:		Допустимый длительный ток для медных шин прямоугольного сечения (А) ПУЭ
№	Число жил, сечение мм. Кабеля (провода)	ВВГ	ВВГнг	КВВГ	КВВГЭ	NYM	ПВ1	ПВ3	ПВХ (ПНД)	Мет.тр. Ду	в воздухе	в земле	Сечение, шины мм	Кол-во шин на фазу
1	1х0,75							2,7	16	20	15	15	Сечение, шины мм	1	2	3
2	1х1							2,8	16	20	17	17	15х3	210
3	1х1,5	5,4	5,4				3	3,2	16	20	23	33	20х3	275
4	1х2,5	5,4	5,7				3,5	3,6	16	20	30	44	25х3	340
5	1х4	6	6				4	4	16	20	41	55	30х4	475
6	1х6	6,5	6,5				5	5,5	16	20	50	70	40х4	625
7	1х10	7,8	7,8				5,5	6,2	20	20	80	105	40х5	700
8	1х16	9,9	9,9				7	8,2	20	20	100	135	50х5	860
9	1х25	11,5	11,5				9	10,5	32	32	140	175	50х6	955
10	1х35	12,6	12,6				10	11	32	32	170	210	60х6	1125	1740	2240
11	1х50	14,4	14,4				12,5	13,2	32	32	215	265	80х6	1480	2110	2720
12	1х70	16,4	16,4				14	14,8	40	40	270	320	100х6	1810	2470	3170
13	1х95	18,8	18,7				16	17	40	40	325	385	60х8	1320	2160	2790
14	1х120	20,4	20,4						50	50	385	445	80х8	1690	2620	3370
15	1х150	21,1	21,1						50	50	440	505	100х8	2080	3060	3930
16	1х185	24,7	24,7						50	50	510	570	120х8	2400	3400	4340
17	1х240	27,4	27,4						63	65	605		60х10	1475	2560	3300
18	3х1,5	9,6	9,2			9			20	20	19	27	80х10	1900	3100	3990
19	3х2,5	10,5	10,2			10,2			20	20	25	38	100х10	2310	3610	4650
20	3х4	11,2	11,2			11,9			25	25	35	49	120х10	2650	4100	5200
21	3х6	11,8	11,8			13			25	25	42	60	Допустимый длительный ток для медных шин прямоугольного сечения (А) Schneider Electric IP30
22	3х10	14,6	14,6						25	25	55	90
23	3х16	16,5	16,5						32	32	75	115
24	3х25	20,5	20,5						32	32	95	150
25	3х35	22,4	22,4						40	40	120	180	Сечение, шины мм	Кол-во шин на фазу
26	4х1			8	9,5				16	20	14	14	Сечение, шины мм	1	2	3
27	4х1,5	9,8	9,8	9,2	10,1				20	20	19	27	50х5	650	1150
28	4х2,5	11,5	11,5	11,1	11,1				20	20	25	38	63х5	750	1350	1750
29	4х50	30	31,3						63	65	145	225	80х5	1000	1650	2150
30	4х70	31,6	36,4						80	80	180	275	100х5	1200	1900	2550
31	4х95	35,2	41,5						80	80	220	330	125х5	1350	2150	3200
32	4х120	38,8	45,6						100	100	260	385	Допустимый длительный ток для медных шин прямоугольного сечения (А) Schneider Electric IP31
33	4х150	42,2	51,1						100	100	305	435
34	4х185	46,4	54,7						100	100	350	500
35	5х1			9,5	10,3				16	20	14	14
36	5х1,5	10	10	10	10,9	10,3			20	20	19	27	Сечение, шины мм	Кол-во шин на фазу
37	5х2,5	11	11	11,1	11,5	12			20	20	25	38	Сечение, шины мм	1	2	3
38	5х4	12,8	12,8			14,9			25	25	35	49	50х5	600	1000
39	5х6	14,2	14,2			16,3			32	32	42	60	63х5	700	1150	1600
40	5х10	17,5	17,5			19,6			40	40	55	90	80х5	900	1450	1900
41	5х16	22	22			24,4			50	50	75	115	100х5	1050	1600	2200
42	5х25	26,8	26,8			29,4			63	65	95	150	125х5	1200	1950	2800
43	5х35	28,5	29,8						63	65	120	180
44	5х50	32,6	35						80	80	145	225
45	5х95	42,8							100	100	220	330
46	5х120	47,7							100	100	260	385
47	5х150	55,8							100	100	305	435
48	5х185	61,9							100	100	350	500
49	7х1			10	11				16	20	14	14
50	7х1,5			11,3	11,8				20	20	19	27
51	7х2,5			11,9	12,4				20	20	25	38
52	10х1			12,9	13,6				25	25	14	14
53	10х1,5			14,1	14,5				32	32	19	27
54	10х2,5			15,6	17,1				32	32	25	38
55	14х1			14,1	14,6				32	32	14	14
56	14х1,5			15,2	15,7				32	32	19	27
57	14х2,5			16,9	18,7				40	40	25	38
58	19х1			15,2	16,9				40	40	14	14
59	19х1,5			16,9	18,5				40	40	19	27
60	19х2,5			19,2	20,5				50	50	25	38
61	27х1			18	19,9				50	50	14	14
62	27х1,5			19,3	21,5				50	50	19	27
63	27х2,5			21,7	24,3				50	50	25	38
64	37х1			19,7	21,9				50	50	14	14
65	37х1,5			21,5	24,1				50	50	19	27
66	37х2,5			24,7	28,5				63	65	25	38

Метки: кабель

Методы расчета кабеля по мощности, току, типу

Компания ООО «МЭК» ответит Вам на самые часто задаваемые вопросы, которые возникают у простого человека, который никогда не сталкивался с электрикой, либо, если и сталкивался, то на данный момент он зашел в тупик. Это и как провести силовой кабель до квартиры, дома или здания, или как провести кабель от распределительного щита до запитываемого оборудования. Обычно организации, занимающиеся поставкой кабельно-проводниковой продукции, не отвечают на такие совершенно обычные — для человека не разбирающегося — вопросы. В интернете есть масса сайтов, где человек, даже разбирающийся в технических вопросах, скорее всего не сможет выяснить, каким все-таки кабелем ему стоит произвести подключение своей квартиры или частного дома. Поэтому мы решили написать вот такую небольшую информационную статью, где постараемся ответить на самые распространенные вопросы и разложить по полочкам всю имеющуюся информацию по правильному подключению электросетей простыми словами.

Как подобрать кабель или какой кабель в моей ситуации стоит использовать?

Для того, чтобы подобрать тип кабеля, нужно понять — для чего он будет использоваться и при каких условиях.

Если Вам нужно провести кабель по квартире, в стене или открытым способом для подключения освещения и розеток, то в данном случае Вам подойдет кабель ВВГнг, ВВГнг-LS или, если у Вас в помещении повышенные противопожарные требования, то ВВГнг-FRLS (данный кабель не горит в открытом огне в течении 180 минут). Если же прокладка будет проходить в помещении, в котором часто и в большом количестве будут находиться люди, например, детский сад, комната для совещаний, зрительный зал, тогда рекомендуем использовать кабель ВВГнг-LSLTx, так как этот кабель не выделяет при горении токсичных веществ. Также часто для разводки электричества в России используется кабель немецкого стандарта NYM. Он имеет как ряд преимуществ — в том числе и большую гибкость и удобство для прокладки в штробе, так и ряд недостатков, таких как дымовыделение при горении, а также отсутствие варианта с оболочкой FRLS для нераспространения горения при открытом огне.

В случае, когда Вам нужно проложить кабель в земле для подключения, например, коттеджа или дачи, оптимальным вариантом для Вас будет кабель бронированный ВБбШв или ВБбШвнг. Либо, если по каким-то причинам требуется повышенная негорючесть кабеля и его пожаробезопасность, тогда рекомендуем рассмотреть кабель ВБбШвнг- LS или ВБбШвнг-FRLS.

Если потребовалось провести проводку для подключения электрооборудования на предприятии, автосервисе или любом другом производстве в соответствии с требованиями пожарной безопасности рекомендуем Вам воспользоваться кабелями ППГнг-HF или ППГнг-FRHF данный тип кабеля не выделяет при горении галогенов, благодаря тому, что оболочка его изготовлена не из ПВХ а из СПЭ (сшитый полиэтилен). Также часто для подключения оборудования используют провода ПВ-З (ПуГВ) и ПВ-1 (ПуВ), различаются они только степенью гибкости, чем выше цифра, тем более гибкий провод. Также, несомненным плюсом является разноцветная изоляция, например провод ПВ-3 желто-зеленного цвета всегда используют для заземления.

В обычных бытовых целях при подключении электроприборов, для замены износившегося провода удлинителей, переносного освещения и прочих целей используется провод бытовой соединительный ПВС основным достоинством его, несомненно, является гибкость.

Но наиболее гибким и практически не заменимым кабелем является кабель КГ (кабель гибкий), данный кабель используется, если Вам понадобилось подключить оборудование, которое находится постоянным или периодически в движении, например электрифицированные ролеты, раздвижные ворота, насосы, сварочное и другое техническое оборудование, переносное освещение. Если при этом оборудование будет находиться на открытом воздухе тогда можно использовать приспособленный к низким температурам кабель КГ-ХЛ ( до -60 градусов).

Для протяжки между столбами, вместо устаревшего провода АС на данный момент используется провод СИП.

После того как Вы определились какой тип кабеля или провода Вам требуется, появляется следующий вопрос:

Какое количество жил и сечение кабеля мне нужно?

Чтобы ответить на этот вопрос, потребуется не мало времени и предварительного просчета. Например, мы хотим запитать коттедж. Главное что нам нужно сделать, это определить всеобщую нагрузку и количество потребляемой электроэнергии. Для этого подходим к каждому электроприбору, который будет установлен в коттедже и смотрим на табличку потребления электроэнергии, которая обычно располагается с тыльной стороны прибора, если же не все приборы куплены тогда уточняем эту информацию в магазинах торгующих бытовой и не очень бытовой техникой, либо находим эти данные в интернете. Записываем все электроприборы, которые будут у Вас установлены и напротив них указываем, сколько данный прибор будет «кушать» электричества. И в итоге суммируем эти цифры и получаем всеобщую нагрузку и количество потребляемой электроэнергии. Главное не забываем такое понятие как «на будущее с запасом». То есть Вы должны просчитать не только то что будет но и то что возможно будет а возможно и не будет, как проводить демонтаж и замену кабеля и оборудования это очень затратный процесс.

В итоге мы имеем после суммирования всех холодильников, миксеров, бойлеров, телевизоров и фенов сумму, например 22000 Вт. Исходя из того что в большей части домов и квартир используется напряжение 220 В ( 380 В используется но намного реже), то в расчет берем именно 220 В и именно однофазный тип снабжения электричеством. После Вы продумываете, сколько приборов из всех Ваших «телефизоро-холодильников» будут работать одновременно, не забывайте праздники и приезды всех родственников и друзей, когда всючено все что только может быть. Обычно это делается так, сумму, полученную нами 22000 умножаем на коэффициент одновременности обычно это 70% или 0,7 и что у нас выходит? 22000х0,7=15400 Вт. В итоге полученная нагрузка 15400 Вт делится на напряжение 220 В (15400/220=70) в итоге мы получили ток 70 Ампер.

После этого переходим к основному выбору. Кабельные жилы бывают алюминиевыми и медными. Рассматриваем вариант с медными жилами, так как монтаж алюминиевого кабеля запрещен и сам этот кабель имеет ряд очень крупных недостатков, в том числе и низкая проводимость. Требуемый Вам силовой кабель обязан иметь три жилы, потому как каждая структура электропитания требует планового заземления.

Далее переходим к таблице приведенной ниже:

Таблица №1

Сечение кабеля мм²	Открытая проводка
	Медь			Алюминий
	Ток А	Мощность кВт		Ток А	Мощность кВт
	Ток А	220 в	380 в	Ток А	220 в	380 в
0, 5	11	2, 4	—	—	—	—
0, 75	15	3, 3	—	—	—	—
1, 0	17	3, 7	6, 4	—	—	—
1, 5	23	5, 0	8, 7	—	—	—
2, 0	26	5, 7	9, 8	21	4, 6	7, 9
2, 5	30	6, 6	11	24	5, 2	9, 1
4, 0	41	9, 0	15	32	7, 0	12
6, 0	50	11	19	39	8, 5	14
10	80	17	30	60	13	22
16	100	22	38	75	16	28
25	140	30	53	105	23	39
35	170	37	64	130	28	49

Исходя из полученных данных у нас с Вами открытая проводка , кабель силовой с медной жилой, ток 70 А, 220 В, мощностью 15,4 кВт (15400 Вт) это означает исходя из таблицы что Вам подойдет кабель на 10 мм2, если требуется запас, тогда лучше взять 16 мм2. Итог: требуемый кабель для Вашего коттеджа это 3х10, либо 3х16.

Вот таким простым способом Вы сможете не зависимо от специалистов сами определить, какой кабель Вам подойдет.

Точно таким же способом Вы легко определи, какой автоматический выключатель или УЗО Вам требуется. Так все данные у Вас уже будут.

Также стандартными вопросами является просьба расшифровать маркировку кабеля.

Попытаемся объяснить простым языком самые распространенные вопросы.

нг – негорючая оболочка

LS – малодымная оболочка, междужильное пространство с заполнением

FRLS – кабель с слюдосодержащими лентами которые не дает распространять открытому огню в течении 180 мин.

LTx – оболочка при горении не выделяет токсинов

HF – в продуктах горения не содержаться галогены

(А) – данная буква в маркировке указывает на разрешение по пожарным требованиям групповой прокладки указанного кабеля

ок, ож – жила данного кабеля будет цельнолитая, кабель более жесткий

мк, мн, мп – жила данного кабеля будет многопроволочной, кабель более гибкий

0,66 и 1 кВ – обозначают напряжение, в основном используются низковольтные кабели, то есть как раз на 0,66 кВ и на 1кВ.

Нужен ли сертификат на кабель?

Наверное, для нас этот вопрос, наиболее, болезненный, так как сертификат нужен ОБЯЗАТЕЛЬНО! Так как в последнее время появилось очень много, заводов производящих кабель по системе «на коленях в гараже» соответственно данный кабель не сертифицирован и не дает никаких гарантий, что его монтаж не обернется тяжелыми последствиями. Поэтому обязательно спрашивайте у продавца сертификат на продукцию и не верьте, если Вам скажут что кабель не подлежит обязательной сертификации, это обман.

Кабель ГОСТ-Р и ТУ?

Очень распространенный вопрос, но он не имеет однозначного ответа, исходя из логики вещей кабель по ГОСТ-Р должен быть лучше чем произведенный по ТУ (так как ТУ, то есть технические условия, каждый завод принимает сам) но некоторые заводы в РФ изготавливающие кабель по ТУ, и делают это белее качественно, чем другие по ГОСТ-Р.

Исходя из нашего большого опыта советуем поступать так:

1) Если покупаете кабель в незнакомом месте, допустим на строительном рынке, тогда лучше взять кабель ГОСТ-Р о чем у продавца должен быть соответствующий сертификат и соответствующая маркировка на кабеле по всей его длине.

2) Если нет возможности купить кабель ГОСТ-Р, тогда обязательно уточняйте завод производитель.

Пять основных факторов правильного выбора силового кабеля и его применения

Электрические и сетевые силовые кабели присутствуют во всех устройствах, где требуется питание или освещение. При выборе кабельной системы для бесперебойной работы требуются дополнительные знания. Эти знания состоят из условий эксплуатации кабельной системы, конструкции, типа обслуживаемой нагрузки, режима работы, технического обслуживания и т.п.

В какой бы отрасли вы ни работали, вот ключевые факторы при выборе наиболее подходящей кабельной системы для вашего приложения.

Прокладка кабеля

Силовые кабели в Сингапуре могут использоваться для прокладки внутри или снаружи помещений, в зависимости от обслуживаемой нагрузки и системы распределения. Хорошее понимание местных условий, монтажного персонала и ремонтных бригад жизненно важно для обеспечения правильной работы кабельных систем. Часто изоляция кабеля ослабевает или повреждается во время монтажа из-за неправильного приложения натяжения. Если у вас есть компетентная команда по установке и обслуживанию, вы сокращаете время простоя сети и снижаете вероятность ошибок подключения.

Конструкция кабеля

Тип конструкции кабеля, необходимый для конкретной установки, зависит от выбора силового кабеля. Конструкция кабеля, тем временем, включает в себя проводники, размещение кабеля, изоляцию и финишное покрытие.

Проводники — Проводящие материалы, такие как алюминий и медь, используются в зависимости от их качества изготовления, условий окружающей среды, которым они будут подвергаться, и технического обслуживания.
Кабельная система — Проводники могут быть расположены так, чтобы образовывать одножильные или трехжильные кабели. Одиночные проводники относительно проще в установке и сращивании. Их также можно использовать для формирования нескольких кабельных цепей. С другой стороны, трехжильные кабели содержат заземляющие провода, обеспечивающие путь с самым низким импедансом.
Изоляция и отделочное покрытие — Обычно зависит от типа установки, условий эксплуатации, рабочей температуры окружающей среды и типа обслуживаемой нагрузки. В некоторых установках могут присутствовать необычные условия, такие как коррозионная атмосфера, присутствие масла и растворителей, опасность насекомых и грызунов, экстремальные температуры и присутствие озона.

Эксплуатация кабеля

Изоляция кабеля должна выдерживать напряжения, возникающие в различных условиях эксплуатации. Выбор изоляции кабеля зависит от соответствующего межфазного напряжения, а общая категория системы классифицируется как уровни изоляции 100 %, 133 % или 173 %.

Сечение кабеля

Выбор сечения кабеля зависит от следующих факторов: пропускная способность по току, номинал короткого замыкания и регулирование напряжения.

Допустимая нагрузка по току — исходя из теплового нагрева кабеля
Устойчивость к короткому замыканию — размер кабеля проверяется на его способность выдерживать короткие замыкания и тепловые повреждения
Стабилизация напряжения – проверка падения напряжения для обеспечения правильного напряжения нагрузки

Экранирование

Экранированные силовые кабели обеспечивают большую защиту, чем стандартные неэкранированные. В энергосистемах, где нет металлического или экранирующего покрытия, электрическое поле находится частично в системе изоляции и частично в воздухе. Если электрическое поле сильное, как в случае среднего и высокого напряжения, будут возникать поверхностные разряды, вызывающие ионизацию частиц воздуха. Экранирование силовых кабелей снижает вероятность серьезных угроз безопасности и повышает надежность кабельных цепей.

Высококачественные морские силовые кабели от Cable Source

Cable Source является признанным поставщиком промышленных и морских кабелей в Сингапуре. Все наши продукты поставляются ведущими мировыми брендами, чтобы предоставить вам лучшие решения в отрасли.

Свяжитесь с нами, чтобы обсудить цены, предложения и поставки.

Расчет сечения провода для питания вашего устройства

Как вы получаете питание отсюда туда?

Несколько человек спрашивали нас о сечении провода, необходимого между устройством и источником питания. Они также хотят знать, как далеко могут быть эти два устройства. В этой статье описывается, как правильно выбрать провод и рассчитать максимальную длину провода.

Для работы вашей IP-камеры наблюдения, электрического дверного замка, аудиоусилителя или даже электрического обогревателя требуется определенное напряжение и ток. Когда мощность передается по проводу, возникает падение напряжения, вызванное сопротивлением провода. Если камера наблюдения (нагрузка) находится на расстоянии 500 футов от источника питания (источника) и ей требуется 12 В постоянного тока, какой тип проводки требуется, чтобы обеспечить правильное питание устройства?

Вы всегда можете использовать очень толстый провод (низкого сечения), но это может стоить намного дороже, чем более тонкий провод (высокого сечения). Чтобы рассчитать правильный провод и длину, вам сначала нужно понять несколько концепций и уравнений электротехники.

Электротехнические формулы :

Не паникуйте. Это будет легко. Тремя основными единицами в электричестве являются напряжение (В), ток (I) и сопротивление (r). Напряжение измеряется в вольтах, ток измеряется в амперах, а сопротивление измеряется в омах.

Хорошая аналогия, помогающая понять эти термины, — водяной шланг. Напряжение эквивалентно давлению воды, ток эквивалентен скорости потока, а сопротивление соответствует размеру шланга.

Например, если вы используете шланг для полива газона, вы можете распылять воду дальше, увеличив давление воды и, следовательно, скорость потока воды. Существует прямая зависимость между давлением, расходом и диаметром шланга.

Аналогичным образом напряжение, ток и сопротивление связаны друг с другом электротехнической формулой, называемой законом Ома.

V= I x R

Другое важное соотношение определяет электрическую мощность, которая измеряется в ваттах. В электрической системе мощность (P) равна напряжению, умноженному на силу тока.

P = VI

Мы можем использовать эту формулу для расчета тока, необходимого для нагрузки. Если камере требуется 10 Вт (P) и она также использует 12 В постоянного тока, то ток можно рассчитать:

I = P/V

I= 10 Вт / 12 В = 0,833 Ампер

Падение напряжения

Падение напряжения — это снижение напряжения в электрической цепи между источником и нагрузкой. Это вызвано тем, что ток течет по проводу, который имеет некоторое сопротивление.

Сопротивление проводника постоянному току зависит от длины проводника, площади поперечного сечения, типа материала и температуры.

Падение напряжения в проводе

Локальные напряжения вдоль длинной линии постепенно уменьшаются от источника к нагрузке.

Если напряжение между проводником и фиксированной контрольной точкой измеряется во многих точках вдоль проводника, измеренное напряжение будет постепенно уменьшаться по направлению к нагрузке. По мере прохождения тока по все более и более длинному проводнику все больше и больше напряжения «теряется» (недоступно для нагрузки). Это связано с падением напряжения на сопротивлении проводника. На приведенной выше диаграмме падение напряжения на проводнике представлено заштрихованной областью. Локальные напряжения вдоль линии постепенно уменьшаются от источника к нагрузке. При увеличении тока нагрузки увеличивается и падение напряжения в питающем проводе. Падение напряжения существует как в питающих, так и в обратных проводах цепи.

Мы можем рассчитать напряжение на нагрузке, зная мощность, потребляемую устройством, и напряжение источника. Взгляните на следующую диаграмму. Это упрощение всей системы, включающей сопротивление провода, нагрузку и источник.

Схема сопротивления напряжения

R1 — сопротивление провода. R2 — сопротивление нагрузки. V — напряжение источника. Вы можете рассчитать падение напряжения на конце провода, если знаете сопротивление провода и ожидаемый ток.

Значение R1 можно найти в таблице, в которой указано сопротивление на фут (или метр) для провода определенного сечения. Вы можете найти эти таблицы в Интернете. Например, посмотрите на http://www.bulkwire.com/wireresistance.asp. Эта диаграмма предназначена для постоянного тока. Значения немного отличаются для переменного тока (переменного тока), поэтому убедитесь, что вы используете правильную диаграмму для своих расчетов.

Пример расчета

Теперь давайте сделаем пример расчета. Давайте используем камеру, которая требует 12 В постоянного тока и потребляет 10 Вт. Мы определили, что для этого требуется 0,833 ампер. Используя закон Ома, мы можем рассчитать сопротивление камеры.

R = В / I

R = 12 В постоянного тока / 0,833 А = 14,4 Ом.

Таким образом, это означает, что сопротивление R2 на нашей диаграмме равно 14,4 Ом.

Далее по таблице определяем сопротивление провода. Предположим, что у нас есть длина провода 500 футов, и мы решили использовать провод 18 калибра. Глядя на диаграмму, падение провода составляет 6,5227 на 1000 футов. Поскольку мы хотим пройти только 500 футов, мы получаем:

R1 = 6,5227 / 2 = 3,26 Ом

Теперь мы можем определить напряжение на нагрузке R2. Для этого рассчитаем ток через цепь:

I = V / (R1 + R2) = 12 / (3,26 +14,4) = 0,68 ампер

Наконец, вычисляем напряжение на нагрузке (камере). Обратите внимание, что многие камеры будут работать при напряжении на 10% ниже номинального. Итак, если у нас есть камера, для которой требуется номинальное напряжение 12 В постоянного тока, она будет работать правильно, если напряжение составляет 10,8 В.

V2 = 0,68 х 14,4 = 9,79 вольт.

О, у нас проблемы! Поскольку расчетное напряжение ниже 90% от 12 В (10,8 В), эта камера работать не будет. Нам нужно что-то сделать, чтобы увеличить напряжение на камере. Мы можем либо увеличить напряжение источника, либо изменить сечение провода, чтобы это не вызывало такого большого падения напряжения.

Давайте вернемся к столу и посмотрим, сможем ли мы отрегулировать калибр провода. Если мы используем провод калибра 12, падение сопротивления составит 1,19 Ом (2,37/2). Тогда общий ток равен:

I = 12/15,59 Ом = 0,77 А.

И тогда напряжение на камере 0,77 х 14,4 = 11,08 Вольт.

Это сработает.

Мы также можем рассчитать допустимое сопротивление провода, так как знаем ток, который нам нужен. Как только мы узнаем сопротивление, мы можем использовать диаграмму, чтобы выбрать правильный калибр провода. Я не хочу слишком усложнять, поэтому мы оставим этот расчет для будущей статьи.

Power over Ethernet (PoE)

Как насчет устройств, использующих Power over Ethernet (PoE)? Вам нужно беспокоиться о проводе и длине? На самом деле, вам не нужно беспокоиться об этом. С устройствами, использующими PoE, работать намного проще. Вам не нужно иметь дело с кабелем, так как он использует стандартную проводку Ethernet. Вам просто нужно убедиться, что промежуточное устройство PoE или инжектор обеспечивают достаточную мощность для устройства.