Комнатные растения, растения Вашего сада и огорода, грибы, плодовые деревья, кустарники, цветы.
electric-220.ru
Проектные и электромонтажные работы в сетях 0,4-6-10-35 кВ
В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.
Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях.
Рекомендуемое сечение силового кабеля в зависимости от потребляемой мощности:
Главная » Разное » Зависимость диаметра провода от силы тока
Зависимость диаметра провода от силы тока
Таблица зависимости мощности от сечения провода
Содержание:
Большое значение в электротехнике имеет такая величина, как поперечное сечение провода и нагрузка. Без этого параметра невозможно проведение каких-либо расчетов, особенно, связанных с прокладкой кабельных линий. Ускорить необходимые вычисления помогает таблица зависимости мощности от сечения провода, применяемая при проектировании электротехнического оборудования. Правильные расчеты обеспечивают нормальную работу приборов и установок, способствуют надежной и долговременной эксплуатации проводов и кабелей.
Правила расчетов площади сечения
На практике расчеты сечения любого провода не представляют какой-либо сложности. Достаточно всего лишь вычислить сечение кабеля по диаметру с помощью штангенциркуля, а затем полученное значение использовать в формуле: S = π (D/2)2, в которой S является площадью сечения, число π составляет 3,14, а D представляет собой измеренный диаметр жилы.
В настоящее время используются преимущественно медные провода. По сравнению с алюминиевыми, они более удобны в монтаже, долговечны, имеют значительно меньшую толщину, при одинаковой силе тока. Однако, при увеличении площади сечения стоимость медных проводов начинает возрастать, и все преимущества постепенно теряются. Поэтому при значении силы тока более 50-ти ампер практикуется применение кабелей с алюминиевыми жилами. Для измерения сечения проводов используются квадратные миллиметры. Наиболее распространенными показателями, применяемыми на практике, являются площади 0,75; 1,5; 2,5; 4,0 мм2.
Таблица сечения кабеля по диаметру жилы
Основным принципом расчетов служит достаточность площади сечения, для нормального протекания через него электрического тока. То есть, допустимый ток не должен нагревать проводник до температуры свыше 60 градусов. Падение напряжения не должно превышать допустимого значения. Этот принцип особенно актуален для ЛЭП большой протяженности и высокой силы тока. Обеспечение механической прочности и надежности провода осуществляется за счет оптимальной толщины провода и защитной изоляции.
Сечение провода по току и мощности
Прежде чем рассматривать соотношение сечения и мощности, следует остановиться на показателе, известном, как максимальная рабочая температура. Данный параметр обязательно учитывается при выборе толщины кабеля. Если этот показатель превышает свое допустимое значение, то из-за сильного нагрева металл жилы и изоляция расплавятся и разрушатся. Таким образом, происходит ограничение рабочего тока для конкретного провода его максимальной рабочей температурой. Важным фактором является время, в течение которого кабель сможет функционировать в подобных условиях.
Основное влияние на устойчивую и долговечную работу провода оказывает потребляемая мощность и сила тока. Для быстроты и удобства расчетов были разработаны специальные таблицы, позволяющие подобрать необходимое сечение в соответствии с предполагаемыми условиями эксплуатации. Например, при мощности 5 кВт и силе тока в 27,3 А, площадь сечения проводника составит 4.0 мм2. Точно так же подбирается сечение кабелей и проводов при наличии других показателей.
Необходимо учитывать и влияние окружающей среды. При температуре воздуха, на 20 градусов превышающей нормативную, рекомендуется выбор большего сечения, следующего по порядку. То же самое касается наличия нескольких кабелей, содержащихся в одном жгуте или значения рабочего тока, приближающегося к максимальному. В конечном итоге, таблица зависимости мощности от сечения провода позволит выбрать подходящие параметры на случай возможного увеличения нагрузки в перспективе, а также при наличии больших пусковых токов и существенных перепадов температур.
Калькулятор расчет сечения кабеля по мощности
Формулы для расчета сечения кабеля
Р, кВт
1
2
3
3,5
4
6
8
I, A
4,5
9,1
13,6
15,9
18,2
27,3
36,4
Сечение токопроводящей жилы, мм2
1
1
1,5
2,5
2,5
4
6
Макс. допустимая длина кабеля при указанном сечении, м*
34,6
17,3
17,3
24,7
21,6
23
27
Медь, U = 380 B, три фазы, трехжильный кабель
Р, кВт
6
12
15
18
21
24
27
35
I, A
9,1
18,2
22,8
27,3
31,9
36,5
41
53,2
Сечение токопроводящей жилы, мм2
1,5
2,5
4
4
6
6
10
10
Макс. допустимая длина кабеля при указанном сечении, м*
50,5
33,6
47,6
39,7
51
44,7
66,2
51
* величина сечения может корректироваться в зависимости от конкретных условий прокладки кабеля
eds-perm.ru
Сила тока и сечение провода
electric-220.ru
Таблица: диаметр провода — сечение провода
Нередко перед приобретением кабельной продукции возникает необходимость самостоятельного замера ее сечения во избежание обмана со стороны производителей, которые из-за экономии и установления конкурентной цены могут незначительно занижать этот параметр.
Разнообразие кабельной продукции и проводов
Также знать, как производится определение сечения кабеля, необходимо, например, при добавлении новой энергопотребляющей точки в помещениях со старой электропроводкой, на которой отсутствует какая-либо техническая информация. Соответственно, вопрос о том, как узнать сечение проводников, остается актуальным всегда.
Общая информация о кабеле и проводе
При работе с проводниками необходимо понимать их обозначение. Существуют провода и кабеля, которые отличаются друг от друга внутренним устройством и техническими характеристиками. Однако многие люди часто путают эти понятия.
Проводом является проводник, имеющий в своей конструкции одну проволоку или группу проволок, сплетенных между собой, и тонкий общий изоляционный слой. Кабелем же называется жила или группа жил, имеющих как собственную изоляцию, так и общий изоляционный слой (оболочку).
Каждому из типов проводников будут соответствовать свои методы определения сечений, которые почти схожи.
Материалы проводников
Количество энергии, какую передает проводник, зависит от ряда факторов, главный из которых – это материал токопроводящих жил. Материалом жилок проводов и кабелей могут выступать следующие цветные металлы:
Алюминий. Дешевые и легкие проводники, что является их преимуществом. Им присуще такие отрицательные качества, как низкая электропроводность, склонность к механическим повреждением, высокое переходное электросопротивление окисленных поверхностей;
Медь. Наиболее популярные проводники, имеющие, по сравнению с другими вариантами, высокую стоимость. Однако им присуще малое электрическое и переходное на контактах сопротивление, достаточно высокая эластичность и прочность, легкость в спайке и сварке;
Алюмомедь. Кабельные изделия с жилами из алюминия, которые покрыты медью. Им свойственна чуть меньшая электропроводность, чем у медных аналогов. Также им присуще легкость, среднее сопротивление при относительной дешевизне.
Различные вида кабелей по материалу изготовления жил
Важно! Некоторые способы определения сечения кабелей и проводов будут зависеть именно от материала их жильной составляющей, который напрямую влияет на пропускную мощность и силу тока (метод определения сечения жил по мощности и току).
Измерение сечения проводников по диаметру
Провода для электропроводки
Существует несколько способов, как определить сечение кабеля или провода. Разница при определении площади сечения проводов и кабелей будет заключаться в том, что в кабельной продукции требуется производить замеры каждой жилы в отдельности и суммировать показатели.
Для информации. Измеряя рассматриваемый параметр контрольно-измерительными приборами, необходимо изначально произвести замеры диаметров токопроводящих элементов, желательно сняв изоляционный слой.
Приборы и процесс измерения
Приборами для замеров могут выступать штангенциркуль или микрометр. Используют обычно механические приспособления, но могут применяться и электронные аналоги с цифровым экраном.
Внешний вид механического микрометра
В основном, замеряют диаметр проводов и кабелей посредством штангенциркуля, так как он найдется в почти каждом домашнем хозяйстве. Им также можно замерять диаметр проводов в работающей сети, например, розетке или щитовом устройстве.
Замер диаметра механическим штангенциркулем
Определение сечения провода по диаметру совершается по следующей формуле:
S = (3,14/4)*D2, где D – диаметр провода.
Если кабель в своем составе имеет больше одной жилы, то необходимо произвести замеры диаметра и расчет сечения по вышеприведенной формуле для каждой из них, после объединить полученный результат, воспользовавшись формулой:
Sобщ= S1 + S2 +…+Sn, где:
Sобщ – общая площадь поперечного сечения;
S1, S2, …, Sn – поперечные сечения каждой жилы.
На заметку. Для точности полученного результата рекомендуется производить измерения не менее трех раз, поворачивая проводник в разные стороны. Результатом будет являться средний показатель.
Определение диаметра жилки цифровым штангенциркулем
При отсутствии штангенциркуля или микрометра диаметр проводника можно определить посредством обычной линейки. Для этого необходимо выполнить следующие манипуляции:
Очистить изоляционный слой жилы;
Накрутить плотно друг другу витки вокруг карандаша (их должно быть не менее 15-17 шт.);
Произвести замер длины намотки;
Разделить полученную величину на количество витков.
Важно! Если витки не будут уложены на карандаш равномерно с зазорами, то точность полученных результатов измерения сечения кабеля по диаметру будет под сомнением. Для повышения точности замеров рекомендуется производить замеры с разных сторон. Толстые жилы навить на простой карандаш будет сложно, поэтому лучше прибегнуть к штангенциркулю.
После измерения диаметра площадь сечения провода рассчитывается по вышеописанной формуле или определяется по специальной таблице, где каждому диаметру соответствует величина площади сечения.
Измерение диметра проводникового изделия посредством линейки
Диаметр провода, имеющего в своем составе сверхтонкие жилы, лучше замерять микрометром, так как штангенциркуль может с легкостью проломить ее.
Определить сечение кабеля по диаметру проще всего посредством таблицы, которая приведена ниже.
При проектировании электрических сетей, в первую очередь, учитываются сила тока и сечение провода. Для того, чтобы выбрать кабель с необходимым сечением, нужно обязательно знать количество электрических установок и максимальное значение потребляемой ими энергии.
Особенности различных проводников
Единицей измерения является квадратный миллиметр. Сравнивая пропускную способность, можно определить, что 1 мм2 провода из алюминия пропускает через себя за определенное время всего четыре ампера, нагреваясь, при этом, до максимально допустимого значения. Проводник, изготовленный из меди, при тех же параметрах, способен пропустить уже десять ампер электрического тока. Поэтому рассчитать сечение можно самым простым способом.
Например: какой-либо электрический прибор имеет мощность 4000 ватт (4 кВт). Стандартное напряжение составляет 220 вольт. Следовательно, значение силы тока будет равно 18 амперам. Таким образом, для питания электрического прибора достаточно медного провода, имеющего сечение 1,8 мм2. Однако, такое возможно лишь теоретически, поскольку провод в такой ситуации будет работать с максимальной нагрузкой.
При расчете сечения следует применять повышающий коэффициент 1,5. Окончательное значение будет составлять 2,091 мм2 или ровно 2 мм2, согласно номенклатуры проводов. При тех же значениях, толщина алюминиевого будет в 2,5 раза выше. При проектировании, чтобы более точно рассчитать сечения всех кабелей, используются специальные таблицы.
Помимо обеспечения нормальной работы оборудования, сила тока и сечение провода напрямую влияют на безопасность. Любые провода и кабели, находящиеся под нагрузкой, могут очень сильно разогреваться, вплоть до температуры плавления металла. Нужно помнить, что при увеличении сопротивления проводника, увеличивается и его нагрев. То есть, в случае подключения мощного потребителя, провод должен иметь сечение, исключающее его перегревание.
Перегрев и оплавление – неправильный выбор провода
Перегревание и оплавление проводника в большинстве случаев разрушает изоляцию и приводит к короткому замыканию. При незащищенной электрической цепи, это основная причина возникновения пожара. Рост температуры неизбежно повышает сопротивление проводника и вызывает еще больший нагрев. Таким образом, происходит своеобразная цепная реакция, приводящая к разрушению кабеля. Поэтому провода, работающие при максимальной нагрузке, очень быстро выходят из строя в сравнении с проводами, которые эксплуатируются в обычном режиме.
0,8
0,5
0,9
0,63
1
0,75
1,1
0,95
1,2
1,13
1,3
1,33
1,4
1,53
1,5
1,77
1,6
2
1,8
2,54
2
3,14
2,2
3,8
2,3
4,15
2,5
4,91
2,6
5,31
2,8
6,15
3
7,06
3,2
7,99
3,4
9,02
3,6
10,11
4
12,48
4,5
15,79
Сечение сегментного кабеля
Коронка под розетку: диаметр
Кабельная продукция с сечением до 10 мм2 практически всегда производится круглой формы. Таких проводников вполне достаточно для обеспечения бытовых нужд домов и квартир. Однако при большем сечении кабеля жилы ввода от внешней электрической сети могут выполняться в сегментном (секторном) виде, и определить сечение провода по диаметру уже будет довольно сложно.
Алюминиевый кабель с секторными жилами
В таких случаях необходимо прибегнуть к таблице, где размер (высота, ширина) кабеля принимает соответствующее значение площади сечения. Изначально необходимо линейкой измерить высоту и ширину требуемого сегмента, после чего требуемый параметр может быть рассчитан соотнесением полученных данных.
Таблица расчета площади сектора жилы электрокабеля
Тип кабеляПлощадь сечения сегмента, мм2
S
35
50
70
95
120
150
185
240
Четырехжильный сегментный
в
-
7
8,2
9,6
10,8
12
13,2
-
ш
-
10
12
14,1
16
18
18
-
Трехжильный сегментный многопроволочный, 6(10)
в
6
7
9
10
11
12
13,2
15,2
ш
10
12
14
16
18
20
22
25
Трехжильный сегментный однопроволочный, 6(10)
в
5,5
6,4
7,6
9
10,1
11,3
12,5
14,4
ш
9,2
10,5
12,5
15
16,6
18,4
20,7
23,8
Зависимость тока, мощности и сечения жил
Измерить и произвести расчеты площади сечения кабеля по диаметру жилы недостаточно. Перед прокладкой проводки или иных типов электросетей необходимо также знать пропускную способность кабельной продукции.
Расчёт электрической и акустической проводок
Выбирая кабель, необходимо руководствоваться несколькими критериями:
сила электротока, которую будет пропускать кабель;
Самым важным параметром при электромонтажных работах (в частности прокладке кабелей) является пропускная мощность. От сечения проводника зависит максимальная мощность передаваемой по нему электроэнергии. Поэтому крайне важно знать общую мощность источников потребления энергии, которые будут подключены к проводу.
Обычно производители бытовой техники, приборов и иных электротехнических изделий указывают на этикетке и в прилагаемой к ним документации максимальную и среднюю мощность потребления. Например, машина для стирки белья может потреблять электроэнергию в диапазоне от десятков Вт/ч при режиме полоскания до 2,7 кВт/ч при нагреве воды. Соответственно, к ней должен подключаться провод с тем сечением, которого хватит для передачи электроэнергии максимальной мощности. Если к кабелю подключается два и более потребителя, то общая мощность определяется путем сложения предельных значений каждого из них.
Усредненная мощность всех электроприборов и осветительных устройств в квартире редко превышает 7500 Вт для однофазной сети. Соответственно, сечения кабелей в электропроводке необходимо подбирать под это значение.
На заметку. Рекомендуется округлять сечение в сторону увеличения мощности из-за возможного увеличения потребляемой электроэнергии в будущем. Обычно берут следующую по числу площадь сечения от рассчитанной величины.
Так, для значения общей мощности 7,5 кВт необходимо использовать медный кабель с сечением жилы 4 мм2, который способен пропустить около 8,3 кВт. Сечение проводника с алюминиевой жилой в таком случае должно быть не менее 6 мм2, пропускающее мощность тока от 7,9 кВт.
Маркировочные этикетки электроприборов и бытовой техники, в которых указана их номинальная мощность
В индивидуальных жилых постройках нередко применяется трехфазная система электроснабжения на 380 В. Однако большая часть техники не рассчитана на такое электронапряжения. Напряжение в 220 В создается посредством их подсоединения в сеть через нулевой кабель с равномерном распределением токовой нагрузки на все фазы.
Электроток
Зачастую мощность электрооборудования и техники может быть не известна владельцу из-за отсутствия этой характеристики в документации или полностью утерянных документов, этикеток. Выход в такой ситуации один – произвести расчет по формуле самостоятельно.
Мощность определяется по формуле:
P = U*I, где:
Р – мощность, измеряемая в ваттах (Вт);
I – сила электротока, измеряемая в амперах (А);
U – приложенное электронапряжение, измеряемое в вольтах (В).
Когда неизвестна сила электротока, то ее можно измерить контрольно-измерительными приборами: амперметром, мультиметром, токоизмерительными клещами.
Измерение силы тока токоизмерительными клещами
После определения потребляемой мощности и силы электротока можно посредством нижеприведенной таблицы узнать необходимое сечение кабеля.
Нагрузка
Расчет сечения кабельных изделий по токовой нагрузке необходимо производить для дальнейшей защиты их от перегрева. Когда по проводникам проходит слишком большой электроток для их сечения, то может происходить разрушение и оплавление изоляционного слоя.
Предельно допустимая длительная токовая нагрузка – это количественное значение электротока, который сможет пропускать кабель достаточно долго без перегревов. Для определения этого показателя изначально необходимо просуммировать мощности всех энергопотребителей. После этого произвести вычисления нагрузки по формулам:
I = P∑*Kи/U (однофазная сеть),
I = P∑*Kи/(√3*U) (трехфазная сеть), где:
P∑ – общая мощность энергопотребителей;
Kи – коэффициент, равный 0,75;
U – электронапряжение в сети.
Таблица соответствия площади сечения медных жил проводниковых изделий току и мощности *
Сечение кабельно-проводниковой продукцииЭлектронапряжение 220 ВЭлектронапряжение 380 В
Сила ток, А
Мощность, кВт
Сила ток, А
Мощность, кВт
2,5
27
5,9
25
16,5
4
38
8,3
30
19,8
6
50
11
40
26,4
10
70
15,4
50
33
16
90
19,8
75
49,5
25
115
25,3
90
59,4
35
140
30,8
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
260
171,6
*Важно! Проводникам с алюминиевыми жилами соответствуют другие значения.
Определение кабельного изделия в поперечном сечении – особо важный процесс, в котором недопустимы просчеты. Учитывать требуется все факторы, параметры и правила, доверяя только своим расчетам. Проведенные измерения должны совпадать с вышеописанными таблицами – при отсутствии в них конкретных значений их можно найти в таблицах многих справочников электротехника.
Видео
amperof.ru
Сечение медного провода по мощности - Таблица
electric-220.ru
Расчет падения напряжения в кабеле при постоянном токе - блог СамЭлектрик.ру
Выбор сечения провода для постоянного тока. Падение напряжения (пояснения в статье)
Говорят, что в своё время между Эдисоном и Тесла проходило соперничество – какой ток выбрать для передачи на большие расстояния – переменный или постоянный? Эдисон был за то, чтобы для передачи электричества использовать постоянный ток. Тесла утверждал, что переменный ток легче передавать и преобразовывать.
Впоследствии, как известно, победил Тесла. Сейчас повсеместно используется переменный ток, в России с частотой 50 Гц. Такой ток дешевле передавать на большие расстояния. Хотя, есть и линии электропередач постоянного тока специального применения.
А если использовать высокие напряжения (например, 110 или 10 кВ), то выходит значительная экономия на проводах, по сравнению с низким напряжением. Об этом я рассказываю в статье про то, чем отличается напряжение 380В от 220В.
Тесла потом пошёл ещё дальше – нашёл способ, как передавать электрический ток совсем без проводов. Чем вызвал большое недовольство производителей меди. Но это уже тема совсем другой статьи.
Кстати, если Вам интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу в ВК!
Забегая вперед, скажу, что расчет сечения провода для постоянного тока строится на двух критериях:
Падение напряжения (потери)
Нагрев провода
Первый пункт для постоянного тока наиболее важен, а второй лишь вытекает из первого.
Теперь обстоятельно, по порядку, для тех, кто хочет ПОНИМАТЬ.
Падение напряжения на проводе
Статья будет конкретная, с теоретическими выкладками и формулами. Кому не интересно, что откуда и почему, советую перейти сразу к Таблице 2 – Выбор сечения провода в зависимости от тока и падения напряжения.
И ещё – расчет потерь напряжения на длинной мощной трехфазной кабельной линии. Пример расчета реальной линии.
Итак, если взять неизменной мощность, то при понижении напряжения ток должен возрастать, согласно формуле:
P = I U. (1)
При этом падение напряжения на проводе (потери в проводах) за счет сопротивления рассчитывается, исходя из закона Ома:
U = R I. (2)
Из этих двух формул видно, что при понижении питающего напряжения потери на проводе возрастают. Поэтому чем ниже питающее напряжение, тем большее сечение провода нужно использовать, чтобы передать ту же мощность.
Для постоянного тока, где используется низкое напряжение, приходится тщательно подходить к вопросу сечения и длины, поскольку именно от этих двух параметров зависит, сколько вольт пропадёт зря.
Сопротивление медного провода постоянному току
Сопротивление провода зависит от удельного сопротивления ρ, которое измеряется в Ом·мм²/м. Величина удельного сопротивления определяет сопротивление отрезка провода длиной 1 м и сечением 1 мм².
Сопротивление того же куска медного провода длиной 1 м рассчитывается по формуле:
R = (ρ l) / S, где (3)
R – сопротивление провода, Ом,
А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру?
ρ – удельное сопротивление провода, Ом·мм²/м,
l – длина провода, м,
S – площадь поперечного сечения, мм².
Сопротивление медного провода равно 0,0175 Ом·мм²/м, это значение будем дальше использовать при расчетах.
Не факт, что производители медного кабеля используют чистую медь “0,0175 пробы”, поэтому на практике всегда сечение берется с запасом, а от перегрузки провода используют защитные автоматы, тоже с запасом.
Из формулы (3) следует, что для отрезка медного провода сечением 1 мм² и длиной 1 м сопротивление будет 0,0175 Ом. Для длины 1 км – 17,5 Ом. Но это только теория, на практике всё хуже.
Ниже приведу табличку, рассчитанную по формуле (3), в которой приводится сопротивление медного провода для разных площадей сечения.
Таблица 0. Сопротивление медного провода в зависимости от площади сечения
Содержание:
Надежная и безопасная работа любых электрических приборов и оборудования во многом зависит от правильного выбора проводов. Большое значение имеет сечение медного провода, таблица позволяет определить его необходимые параметры, в зависимости от токовой нагрузки и мощности. Неправильный подбор кабельной продукции может вызвать короткое замыкание и последующее возгорание. При небольшом сечении провода и слишком высокой мощности оборудования произойдет его перегрев, что вызовет аварийную ситуацию.
Сечение и мощность провода
При выборе кабельной продукции в первую очередь необходимо учитывать существенные различия между медными и алюминиевыми проводами.
Сечение проводов по току и мощности таблица
Медь является более устойчивой к различного рода изгибам, она обладает более высокой электропроводностью и меньше подвержена воздействию коррозии. Поэтому одна и та же нагрузка предусматривает меньшее сечение медного провода по сравнению с алюминиевым. В любом случае, приобретая электропровод, нужно делать определенный запас его сечения, на случай возрастания нагрузок в перспективе, когда будет устанавливаться новая бытовая техника. Кроме того, сечение должно соответствовать максимальной нагрузке, токам автоматов или других защитных устройств.
Величина тока относится к основным показателям, оказывающим влияние на расчеты площади сечения проводов. То есть, определенная площадь имеет возможность пропускать через себя определенное количество тока в течение продолжительного времени. Этот параметр также называется длительно допустимой нагрузкой.
Само сечение представляет собой общую площадь, которую имеет срез токопроводящей жилы. Для его определения используется формула вычисления площади круга. Таким образом, Sкр. = π × r2, где число π = 3,14, а r – будет радиусом измеряемой окружности. При наличии в кабельной жиле сразу нескольких проводников, измеряется диаметр каждого из них, а затем полученные данные суммируются. Чтобы найти радиус, нужно вначале измерить диаметр проволоки с помощью микрометра или штангенциркуля. Наиболее эффективным методом считается определение площади сечения по специальным таблицам, с учетом необходимых показателей.
Прежде всего, принимаются во внимание конкретные условия эксплуатации, а также предполагаемая величина максимального тока, который будет протекать по данному кабелю в течение продолжительного времени.
Сечение медных проводов и мощность электрооборудования
Перед монтажом того или иного электрического оборудования необходимо выполнить все расчеты. Они проводятся с учетом полной мощности будущих потребителей электроэнергии. Если монтируется сразу несколько единиц оборудования, то расчеты проводятся в соответствии с их суммарной мощностью.
Нагрузка и сечение провода таблица
Мощности каждого прибора указываются на корпусе или в технической документации на изделие и отражаются в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). Для того, чтобы рассчитать сечение медного провода по мощности, таблица со специальными параметрами поможет подобрать наиболее оптимальный вариант.
В стандартных городских квартирах как правило действует однофазная система электроснабжения, напряжение которой составляет 220 вольт. Расчеты проводятся с учетом так называемого коэффициента одновременности, составляющему 0,7. Этот показатель означает возможность одновременного включения около 70% установленного оборудования. Данный коэффициент нужно умножить на значение суммарной мощности всех имеющихся приборов. По полученному результату в таблице определяется необходимое сечение проводки в соответствии с заданными техническими и эксплуатационными условиями.
Как определить сечение для многожильного провода
S, мм²
0,5
0,75
1
1,5
2,5
4
6
10
R для 1м
0,035
0,023333
0,0175
0,011667
0,007
0,004375
0,002917
0,00175
R для 100м
3,5
2,333333
1,75
1,166667
0,7
0,4375
0,291667
0,175
Расчет падения напряжения на проводе для постоянного тока
Теперь по формуле (2) рассчитаем падение напряжения на проводе:
U = ((ρ l) / S) I , (4)
То есть, это то напряжение, которое упадёт на проводе заданного сечения и длины при определённом токе.
Вот такие табличные данные будут для длины 1 м и тока 1А:
Таблица 1. Падение напряжения на медном проводе 1 м разного сечения и токе 1А:
S, мм²
0,5
0,75
1
1,5
2,5
4
6
8
10
U, B
0,0350
0,0233
0,0175
0,0117
0,0070
0,0044
0,0029
0,0022
0,0018
Эта таблица не очень информативна, удобнее знать падение напряжения для разных токов и сечений. Напоминаю, что расчеты по выбору сечения провода для постоянного тока проводятся по формуле (4).
Таблица 2. Падение напряжения при разном сечении провода (верхняя строка) и токе (левый столбец).
Длина = 1 метр
S,мм²
I,A
1
1,5
2,5
4
6
10
16
25
1
0,0175
0,0117
0,0070
0,0044
0,0029
0,0018
0,0011
0,0007
2
0,0350
0,0233
0,0140
0,0088
0,0058
0,0035
0,0022
0,0014
3
0,0525
0,0350
0,0210
0,0131
0,0088
0,0053
0,0033
0,0021
4
0,0700
0,0467
0,0280
0,0175
0,0117
0,0070
0,0044
0,0028
5
0,0875
0,0583
0,0350
0,0219
0,0146
0,0088
0,0055
0,0035
6
0,1050
0,0700
0,0420
0,0263
0,0175
0,0105
0,0066
0,0042
7
0,1225
0,0817
0,0490
0,0306
0,0204
0,0123
0,0077
0,0049
8
0,1400
0,0933
0,0560
0,0350
0,0233
0,0140
0,0088
0,0056
9
0,1575
0,1050
0,0630
0,0394
0,0263
0,0158
0,0098
0,0063
10
0,1750
0,1167
0,0700
0,0438
0,0292
0,0175
0,0109
0,0070
15
0,2625
0,1750
0,1050
0,0656
0,0438
0,0263
0,0164
0,0105
20
0,3500
0,2333
0,1400
0,0875
0,0583
0,0350
0,0219
0,0140
25
0,4375
0,2917
0,1750
0,1094
0,0729
0,0438
0,0273
0,0175
30
0,5250
0,3500
0,2100
0,1313
0,0875
0,0525
0,0328
0,0210
35
0,6125
0,4083
0,2450
0,1531
0,1021
0,0613
0,0383
0,0245
50
0,8750
0,5833
0,3500
0,2188
0,1458
0,0875
0,0547
0,0350
100
1,7500
1,1667
0,7000
0,4375
0,2917
0,1750
0,1094
0,0700
Какие пояснения можно сделать для этой таблицы?
1. Красным цветом я отметил те случаи, когда провод будет перегреваться, то есть ток будет выше максимально допустимого для данного сечения. Пользовался таблицей, приведенной у меня на СамЭлектрике: Выбор площади сечения провода.
2. Синий цвет – когда применение слишком толстого провода экономически и технически нецелесообразно и дорого. За порог взял падение менее 1 В на длине 100 м.
Как пользоваться таблицей выбора сечения?
Пользоваться таблицей 2 очень просто. Например, нужно запитать некое устройство током 10А и постоянным напряжением 12В. Длина линии – 5 м. На выходе блока питания можем установить напряжение 12,5 В, следовательно, максимальное падение – 0,5В.
В наличии – провод сечением 1,5 квадрата. Что видим из таблицы? На 5 метрах при токе 10 А потеряем 0,1167 В х 5м = 0,58 В. Вроде бы подходит, учитывая, что большинство потребителей терпит отклонение +-10%.
Но. ПрОвода ведь у нас фактически два, плюс и минус, эти два провода образуют кабель, на котором и падает напряжение питания нагрузки. И так как общая длина – 10 метров, то падение будет на самом деле 0,58+0,58=1,16 В.
Иначе говоря, при таком раскладе на выходе БП 12,5 Вольт, а на входе устройства – 11,34. Этот пример актуален для питания светодиодной ленты.
И это – не учитывая переходное сопротивление контактов и неидеальность провода (“проба” меди не та, примеси, и т.п.)
Поэтому такой кусок кабеля скорее всего не подойдет, нужен провод сечением 2,5 квадрата. Он даст падение 0,7 В на линии 10 м, что приемлемо.
А если другого провода нет? Есть два пути, чтобы снизить потерю напряжения в проводах.
1. Надо размещать источник питания 12,5 В как можно ближе к нагрузке. Если брать пример выше, 5 метров нас устроит. Так всегда и делают, чтобы сэкономить на проводе.
2. Повышать выходное напряжение источника питания. Это черевато тем, что с уменьшением тока нагрузки напряжение на нагрузке может подняться до недопустимых пределов.
Например, в частном секторе на выходе трансформатора (подстанции) устанавливают 250-260 Вольт, в домах около подстанции лампочки горят как свечи. В смысле, недолго. А жители на окраине района жалуются, что напряжение нестабильное, и опускается до 150-160 Вольт. Потеря 100 Вольт! Умножив на ток, можно вычислить мощность, которая отапливает улицу, и кто за это платит? Мы, графа в квитанции “потери”.
Вывод по выбору сечения провода для постоянного напряжения:
Чем короче и толще провод, по которому течет постоянный ток, тем меньше падение напряжения на нём, тем лучше. То есть, потеря напряжения в проводах минимальна.
Если смотреть на таблицу 2, нужно выбирать значения сверху-справа, не переходя в “синюю” зону.
Для переменного тока ситуация та же, но вопрос не стоит столь остро – там мощность передается за счет повышения напряжения и понижения тока. См. формулу (1).
В заключение – таблица, в которой падение постоянного напряжения задано пределом 2% , а напряжение питания равно 12 В. Искомый параметр – максимальная длина провода.
Внимание! Имеется ввиду двухпроводная линия, например кабель, содержащий 2 провода. То есть, тот случай, когда через кабель длиной 1 м ток делает путь 2 м, туда-сюда. Я привёл этот вариант, т.к. он чаще всего встречается на практике. Для одного провода, чтобы узнать падение на нём напряжения, надо число внутри таблицы умножить на 2. Спасибо внимательным читателям!
Таблица 3. Максимальная длина провода для падения постоянного напряжения 2%.
S,мм²
I,A
1
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
75
100
1
7
10,91
17,65
28,57
42,86
70,6
109,1
176,5
244,9
–
–
–
2
3,53
5,45
8,82
14,29
21,4
35,3
54,5
88,2
122,4
171,4
–
–
4
1,76
2,73
4,41
7,14
10,7
17,6
27,3
44,1
61,2
85,7
130,4
–
6
1,18
1,82
2,94
4,76
7,1
11,7
18,2
29,4
40,8
57,1
87
117,6
8
0,88
1,36
2,2
3,57
5,4
8,8
13,6
22
30,6
42,9
65,25
88,2
10
0,71
1
1,76
2,86
4,3
7,1
10,9
17,7
24,5
34,3
52,2
70,6
15
–
0,73
1,18
1,9
2,9
4,7
7,3
11,8
16,3
22,9
34,8
47,1
20
–
–
0,88
1,43
2,1
3,5
5,5
8,8
12,2
17,1
26,1
35,3
25
–
–
–
1,14
1,7
2,8
4,4
7,1
9,8
13,7
20,9
28,2
30
–
–
–
–
1,4
2,4
3,6
5,9
8,2
11,4
17,4
23,5
40
–
–
–
–
–
1,8
2,7
4,4
6,1
8,5
13
17,6
50
–
–
–
–
–
–
2,2
3,5
4,9
6,9
10,4
14,1
100
–
–
–
–
–
–
–
1,7
2,4
3,4
5,2
7,1
150
–
–
–
–
–
–
–
–
–
2,3
3,5
4,7
200
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
2,6
3,5
Наша полторашка по этой таблице может иметь длину только 1 метр. Падать на ней будет 2%, или 0,24В. Проверяем по формуле (4) – всё сходится.
Если напряжение выше (например, 24 В постоянного тока), то и длина может быть соответственно больше (в 2 раза).
Всё вышесказанное относится не только к постоянному, но и вообще к низкому напряжению. И при выборе площади сечения в таких случаях следует руководствоваться не только нагревом провода, но и падением напряжения на нём. Например, при питании галогенных ламп через понижающий трансформатор.
Прошу прокомментировать статью, у кого как теория совпадает с практикой?
Статья понравилась?Добавьте её в свою соц.сеть и дайте оценку!
