Рассчитываем сечение проводов и кабелей по току и мощности с таблицами

При устройстве электропроводки необходимо заранее определить мощности потребителей. Это поможет в оптимальном выборе кабелей. Такой выбор позволит долго и безопасно эксплуатировать проводку без ремонта.

Кабельная и проводниковая продукция весьма разнообразна по своим свойствам и целевому назначению, а также имеет большой разброс в ценах. Статья рассказывает о важнейшем параметре проводки – сечении провода или кабеля по току и мощности, и как определить диаметр – рассчитать по формуле или выбрать с помощью таблицы.

Общая информация для потребителя

Токонесущая часть кабеля выполняется из металла. Часть плоскости, проходящей под прямым углом к проводу, ограниченная металлом, называется сечением провода. В качестве единицы измерения используют квадратные миллиметры.

Сечение определяет допустимые токи, проходящие в проводе и кабеле. Этот ток, по закону Джоуля-Ленца, приводит к выделению тепла (пропорционально сопротивлению и квадрату тока), которое и ограничивает ток.

Условно можно выделить три области температур:

  • изоляция остается целой;
  • изоляция обгорает, но металл остается целым;
  • металл плавится от высокой температуры.

Из них только первая является допустимой температурой эксплуатации. Кроме того, с уменьшением сечения возрастает его электрическое сопротивление, что приводит к увеличению падения напряжения в проводах.

Однако, увеличение сечения приводит к увеличению массы и особенно стоимости или кабеля.

Из материалов для промышленного изготовления кабельной продукции используют чистую медь или алюминий. Эти металлы имеют различные физические свойства, в частности, удельное сопротивление, поэтому и сечения, выбираемые под заданный ток, могут оказаться различными.

Узнайте из этого видео, как правильно подобрать сечение провода или кабеля по мощности для домашней проводки:

Определение и расчет жил по формуле

Теперь разберемся, как правильно рассчитать сечение провода по мощности зная формулу. Здесь мы решим задачу определения сечения. Именно сечение является стандартным параметром, по причине того, что номенклатура включает как одножильный вариант, так и многожильные. Преимущество многожильных кабелей в их большей гибкости и стойкости к изломам при монтаже. Как правило, многожильные изготавливают из меди.

Проще всего определяется сечение круглого одножильного провода, d – диаметр, мм; S – площадь в квадратных миллиметрах:

Многожильные рассчитываются более общей формулой: n – число жил, d – диаметр жилы, S – площадь:

Диаметр жилы можно определить, сняв изоляцию и замерив диаметр по голому металлу штангенциркулем или микрометром.

Допустимая плотность электротока

Плотность тока определяется очень просто, это число ампер на сечение. Существует два варианта проводки: открытая и закрытая. Открытая допускает большую плотность тока, за счет лучшей теплоотдачи в окружающую среду. Закрытая требует поправки в меньшую сторону, чтобы баланс тепла не привел к перегреву в лотке, кабельном канале или шахте, что может вызвать короткое замыкание или даже пожар.

Точные тепловые расчеты очень сложны, на практике исходят из допустимой температуры эксплуатации наиболее критичного элемента в конструкции, по которой и выбирают плотность тока.

Таким образом, допустимая плотность тока, это величина, при которой нагрев изоляции всех проводов в пучке (кабельном канале) остается безопасным, с учетом максимальной температуры окружающей среды.

Таблица сечения медного и алюминиевого провода или кабеля по току:

В таблице 1 приводится допустимая плотность токов для температур, не выше комнатной. Большинство современных проводов имеют ПВХ или полиэтиленовую изоляцию, допускающую нагрев при эксплуатации не более 70-90°C. Для «горячих» помещений плотность токов необходимо снижать с коэффициентом 0.9 на каждые 10°C до температур предельной эксплуатации проводов или кабеля.

Теперь о том, что считать открытой и что закрытой проводкой. Открытой является проводка, если она выполнена хомутами (шинкой) по стенам, потолку, вдоль несущего троса или по воздуху. Закрытая проложена в кабельных лотках, каналах, замурована в стены под штукатурку, выполнена в трубах, оболочке или проложена в грунте. Также следует считать проводку закрытой, если она находится в распределительных коробках или щитках. Закрытая охлаждается хуже.

Например, пусть в помещении сушилки градусник показывает 50°С. До какого значения следует уменьшить плотность тока медного кабеля, проложенного в этом помещении по потолку, если изоляция кабеля выдерживает нагрев до 90°C? Разница составляет 50-20 = 30 градусов, значит, нужно трижды использовать коэффициент. Ответ:

Пример подсчета участка проводки и нагрузки

Пусть подвесной потолок освещается шестью светильниками мощностью по 80 Вт каждый и они уже соединены между собой. Нам требуется подвести к ним питание, используя алюминиевый кабель. Будем считать проводку закрытой, помещение сухим, а температуру комнатной. Теперь узнаем, как посчитать силу тока сечения провода по мощности медного и алюминиевого кабелей, для этого используем уравнение, определяющее мощность (сетевое напряжение по новым стандартам считаем равным 230 В):

Используя соответствующую плотность тока для алюминия из таблицы 1, найдем сечение, необходимое для работы линии без перегрева:

Если нам нужно найти диаметр провода, используем формулу:

Подходящим будет кабель АППВ2х1.5 (сечение 1.5 мм.кв). Это, пожалуй, самый тонкий кабель, какой можно найти на рынке (и один из наиболее дешевых). В приведенном случае он обеспечивает двухкратный запас по мощности, т. е. на данной линии может быть установлен потребитель с допустимой мощностью нагрузки до 500 Вт, например, вентилятор, сушилка или дополнительные светильники.

Розетки на эту линию устанавливать недопустимо, так как в них может быть включен (а, скорее всего, и будет) мощный потребитель и это приведет к перегрузке участка линии.

Быстрый подбор: полезные стандарты и соотношение

Для экономии времени, расчеты обычно сводят в таблицы, тем более, что номенклатура кабельных изделий довольно ограничена. В следующей таблице приводится расчет сечения медного и алюминиевого проводов по потребляемой мощности и силе тока в зависимости от предназначения — для открытой и закрытой проводки. Диаметр получается как функция от мощности нагрузки, металла и типа проводки. Напряжение сети считается равным 230 В.

Таблица дает возможность быстро выбрать сечение или диаметр, если известна мощность нагрузки. Найденное значение округляется в большую сторону до ближайшего значения из номенклатурного ряда.

В следующей таблице сведены данные допустимых токов по сечениям и мощности материалов кабелей и проводов для расчета и быстрого выбора наиболее подходящих:

Рекомендации по устройству

Устройство проводки, кроме всего прочего, требует навыков проектирования, что есть не у каждого, кто хочет ее сделать. Недостаточно иметь только хорошие навыки в электромонтаже. Некоторые путают проектирование с оформлением документации по каким-то правилам. Это совершенно разные вещи. Хороший проект может быть изложен на листках из тетрадки.

Прежде всего, нарисуйте план ваших помещений и отметьте будущие розетки и светильники. Узнайте мощности всех ваших потребителей: утюгов, ламп, нагревательных приборов и т. п. Затем впишите мощности нагрузок, наиболее часто потребляемых в разных помещениях. Это позволит вам выбрать наиболее оптимальные варианты выбора кабелей.

Вы удивитесь, сколько тут возможностей и какой резерв для экономии денег. Выбрав провода, подсчитайте длину каждой линии, которую вы ведете. Сложите все вместе, и тогда вы приобретете ровно то, что нужно, и столько, сколько нужно.

Каждая линия должна быть защищена своим автоматом (автоматическим выключателем), рассчитанным на ток, соответствующий допустимой мощности линии (сумма мощностей потребителей). Подпишите автоматы, расположенные в щитке, например: «кухня», «гостиная» и т. д.

Целесообразно иметь отдельную линию на все освещение, тогда вы сможете спокойно чинить розетку в вечернее время, не пользуясь спичками. Именно розетки чаще всего и бывают перегруженными. Обеспечивайте розетки достаточной мощностью – вы не знаете заранее, что вам придется туда включать.

В сырых помещениях используйте кабели только с двойной изоляцией! Используйте современные розетки («евро») и кабели с заземляющими проводниками и правильно подключайте заземление. Одножильные провода, особенно медные, изгибайте плавно, оставляя радиус в несколько сантиметров. Это предотвратит их излом. В кабельных лотках и каналах провода должны лежать прямо, но свободно, ни в коем случае нельзя натягивать их, как струну.

В розетках и выключателях должен быть запас в несколько лишних сантиметров. При прокладке нужно убедиться, что нигде нет острых углов, которые могут надрезать изоляцию. Затягивать клеммы при подключении необходимо плотно, а для многожильных проводов эту процедуру следует сделать повторно, у них есть особенность усадки жил, в результате чего соединение может ослабнуть.

Медные провода и алюминиевые «не дружат» между собой по электрохимическим причинам, непосредственно соединять их нельзя. Для этого можно использовать специальные клеммники или оцинкованные шайбы. Места соединений всегда должны быть сухими.

Фазные проводники должны быть белого (или коричневого) цвета, а нейтрали – всегда синего
. Заземление имеет желто-зеленый цвет. Это общепринятые правила расцветки и продажные кабели, как правило, имеют внутреннюю изоляцию именно таких цветов. Соблюдение расцветки повышает безопасность эксплуатации и ремонта.

Предлагаем вашему вниманию интересное и познавательное видео, как правильно рассчитать сечение кабеля по мощности и длине:

Выбор проводов по сечению является главным элементом проекта электроснабжения любого масштаба, от комнаты, до больших сетей. От этого будет зависеть ток, который можно отбирать в нагрузку и мощность. Правильный выбор проводов также обеспечивает электро- и пожарную безопасность, и обеспечивает экономичный бюджет вашего проекта.

elektrik24.net

Как нужно подбирать сечение провода по току

Главная » Разное » Сечение провода по току: как подобрать 05.06.2013

 

Площадь поперечного сечения проводника рассчитывается разными способами. Применяются формулы и таблицы, а также «на глазок» по опыту. Как же найти простейший и эффективный способ расчёта моделируемой ситуации? К вашему вниманию самый оптимальный способ подсчёта на наш взгляд, он является научным – расчёт через плоскость тока.

Ведётся подсчёт площади окружность сечения провода так, чтобы всем электронам хватало места, и ни создавались пробки и толкучки, которые заставляют электроны тереться и соударяться между собой, повышая при этом сопротивление и температуру, которая способна повредить проводник.

Поэтому по-научному при проектировании учитывается плотность тока. Иногда таблица сечения проводов и нагрузки, которые нам предлагают разные издания, не всегда правдивы и верны. Но почему? Кроме того, величины в таблицах должны быть откорректированы следующими понижающими поправочными коэффициентами:

— поправочный коэффициент на сечение кабеля и его расположение в блоке;

— поправочный коэффициент на температуру среды, в которой находится проводник;

— поправочный коэффициент для кабелей, проложенных в грунте;

— поправочный коэффициент на проложенные рядом провода \кабели.

Можно пользоваться справочниками, например, под ред. Белоруссова на стр. 503.

Обычно таблицы предусматривают различные условия эксплуатации. Их качается и способ прокладки провода, разные токи, которые у производителя приняты в норму. Один производитель укажет максимально допустимые перегрузки в 100% , а другой в 200-300%. Но точного значения, которое подразумевал производитель так и не узнаем.

Для нашего метода нужно знать плотность тока в проводнике. Для начала необходимо запомнить одно – плотность тока в медном проводнике 6-10 А /мм2 (ампер на миллиметр квадратный).

Сейчас уже проходит эра медных проводов, и поэтому нужно только запомнить вышесказанное. Можно добавить и про алюминий – 4-6 А/мм2.

Откуда взялись такие цифры, не с неба, конечно же? Всё это позаимствовано из практики. Также зная из школьного курса про то, что каждый проводник имеет собственные физические свойства, а по теме – удельное сопротивление электрическому току.

Кроме этого существует множество правил устройства электроустановок – ПУЭ. Там также используется методика расчёта, исходя из плотности ток, времени и температуры эксплуатации. Которые колеблются в рамках 40%. Если в характеристике написано «5-8 А», то говорится от том, что прибор может нормально работать длительное время при 5 амперах, а при 8 он перегружен и не должен использоваться долговременно или должен работать короткий период времени.

Всему виной чаще сечение провода и нагрузки непосильные для него. Если в срезе кабеля имеется несколько жил, как правило, они круглого сечения, и если они одинаковы, достаточно посчитать площадь одного и помножить на их количество. Величины поперечного сечения всегда стандартизированы и даже стандарты бывшего СНД совпадают с Европейскими.

Стабилизаторы напряжения Энергия Voltron купить недорого вы всегда сможете в компании voltron.msk.ru. Рекомендуем вам к сотрудничеству эту компанию!

Вот расчёт на конкретном примере

Зная плотность тока, сечение провода и мощность, мы можем легко вычислить, выдержит ли нагрузку прибор или нет? Если проводник с площадью поперечного сечения 1 мм2 выдержит 10А, а значит, провод площадью уже в 2 мм2 – 20А. Можно воспользоваться законом Ома для участка электрической цепи – мощность равно произведению тока и напряжения.

Например, сеть работает под напряжением 220 В , а ток равен 20А, то по таким характеристикам мы обеспечим потребителя в 4,5 кВт. При этой нагрузке проводник не должен нагреваться, тогда ему остаётся запас для перегрузки.

Если вести расчёт от нагрузки, например: компьютер потребляет 600 Вт. И всё ведётся к тому, чтобы уменьшить энергопотребление.

Рассмотрим задачу с запасом. Ток будет 600Вт/220В = 2,7А. По такому результату видно, что компьютер может работать даже от китайского провода в четверть квадратного миллиметра.

Вот еще один подход – сечение провода под определенную розетку. Если на розетке написано -6А, то согласно расчёту для неё провод сечением 1 мм2 уже в самый раз.

А если написано 16 А, то нужно подобрать уже медный кабель минимум сечением в 1,5 мм2. Но нежно и не забывать какие вилки мы суём, и с какими они нагрузками.

Иногда можно рассчитывать и не учитывать индуктивность сопротивления кабеля на потерю напряжения (ГОСТ 13109-97), если выполняются условия описанные ниже:

  • коэффициент мощности косинус фи равен единице (cos ?) = 1, для переменного тока.
  • линии сети постоянного тока.
  • сети переменного тока 50Гц, если их сечения не больше указанных в табличных данных

Практически каждый уважающий себя электрик должен знать, как произвести расчёт поперечного сечения проводника. Без верно рассчитанного проводника не стоит ожидать безопасности от эксплуатации. Главное безопасность от пожаров в помещении.

Учёные еще не придумали, как передавать энергию по воздуху, поэтому жизнь не как не обходится без проводов и медных кабелей, без которых электричества просто не существует.

Каждый из нас практически сталкивался с этим в жизни, кода необходимо запитать пристройку, подключить на кухне электро-духовку или же при прокладке кабеля при строительстве нового дома, при монтаже оборудования на производстве. Без электричества нет света и тепла, мы почти полностью внедрили его в каждую сферу жизни.

Использование расчётов будет не всегда верным, поскольку иногда покупаемый нами провод изготовлен не из одного материала, старайтесь приобретать проводку в проверенных магазинах. Хоть и в нашей стране и не было инцидентов по этому поводу, большинство практикующих электриков не советуют закупать импортную китайскую продукцию.

Она, как правило, ориентирована на европейский рынок, который имеет свои другие стандарты, но многие из них одинаковы.

Видео: Расчет сечения

www.ognetika.com

Полезно знать, как подобрать сечение кабеля по мощности

Каждому электрику, независимо от его опыта и уровня профессиональной подготовки, нужно уметь определять необходимое сечение проводки.

Безопасность эксплуатации электроприборов может оказаться под угрозой из-за неправильного подбора диаметра кабелей.

Определение сечения проводов в зависимости от мощности электроустановок чаще всего осуществляется при выполнении ремонтных работ в бытовых условиях.

Актуальность данной методики обусловлена наличием специальных табличек на бытовой технике, на которых указаны объемы потребляемого электричества.

Поэтому вопрос о том, как подобрать сечение кабеля по мощности, решается быстро и просто.

Для чего нужен расчет кабеля

Как выбрать кабель

Кабели считаются главным средством распределения энергии по помещению.

Другие технологии обеспечения домов и квартир необходимым объемом тока пока что не используются.

Нужно понимать, что подбор сечения проводки необходим для обеспечения безопасности эксплуатации электроприборов в повседневной жизни.

Правильный подбор необходим для предотвращения возможных опасных ситуаций при постоянном снабжении помещения энергией.

Проводам свойственно перегреваться, если их толщины недостаточно для снабжения бытовой техники электричеством в процессе их обычного функционирования.

При этом изоляция кабеля может быть повреждена, что способствует повышению опасности для пользователя получения удара электрическим током.

К тому же существенно понижается степень надежности и продолжительность эксплуатации проводки в жилом помещении. Также кабелям свойственно воспламеняться, если на них подается слишком большое напряжение.

Каждому может быть понятно, что подвергать риску пожарную безопасность помещения нельзя ни при каких обстоятельствах. Нередко владельцы жилых помещений покупают провода, размер сечения которых немного меньше необходимого. Нередко это становится причиной короткого замыкания.

Электропроводка в новом доме

Если электрик не будет уделять достаточно внимания расчету сечения при прокладке электропроводки, выполнит свою работу некачественно и халатно, вполне вероятным можно считать перегрев кабелей или снижение мощности, поступающей на электроприборы.

Напрашивается простой вывод: качественная работа потребляющей электричество бытовой техники зависит от того, насколько правильно будет выполнен расчет сечения кабелей.

Установка потребляющих приборов должна выполняться после проведения соответствующих расчетов мастеров, прокладывающих проводку.

Также большое значение при расчете имеет площадь сечения кабеля.

Каждый мастер должен понимать, что электричество никогда не прощает ошибок. Поэтому любое проявление халатности во время работы специалистов в данной области считается недопустимым.

Поддержание электрической безопасности любого помещения считается одной из основных задач в процессе установки электропроводки.

Практические рекомендации

Бытовая техника может стать причиной пожара

Пожарные сегодня относятся к возгораниям по причине неисправности электропроводки, как к неизбежному злу, которое будет происходить постоянно.

Количество электроприборов в домах и квартирах постоянно возрастает, поэтому необходимо правильно подбирать марку кабелей.

Необходимо заранее продумать размещение электрических приборов, которые будут установлены в жилом помещении.

В ситуации, когда решается вопрос установки электропроводки в загородном доме, расположенном на возвышенности или в низине, нередко заливаемой водой, потребуется разная проводка.

При этом без кабелей не обойтись в любой из рассматриваемых ситуаций.

Прежде чем рассказать о том, как подобрать сечение кабеля по мощности и длине, рассмотрим основные свойства кабелей, по которым определяется качество проводки:

  • Кабели и провода имеют от 1 до 37 жил, а также сечение от 0,75 до 800 мм2 и определенное номинальное напряжение.
  • Проводка создается с изоляцией, рассчитанной на напряжение в 380, 660, а также 3000 В. Изоляционные материалы кабелей рассчитаны на любое напряжение.
  • Токоведущие жилы помещаются в резиновые оболочки.
  • Хлопчатобумажное покрытие на некоторых марках кабелей используется для защиты от механических повреждений.
  • Оплетка из оцинкованной проволоки используется на участках кабеля, расположенных на местах с повышенной вероятностью механического повреждения.

Расчет сечения

Теперь осталось ознакомиться с тем, как определить сечения кабеля по мощности. Формула для вычисления предельно простая. Сечение жилы провода, созданной из меди должно составлять не менее 1 мм2. При расчете алюминиевого кабеля этот минимальный размер соответствует 2 мм2.

При обычных расчетах нагрузка 1 кВт будет требовать 1,57 мм2. Если установить электроприбор, мощность которого составляет 5 кВт, рекомендуется использовать кабель на 25 А с минимальным сечением 3,2 мм2. Рекомендуется подбирать кабель, размер сечения которого больше, чем требуется.

Как рассчитать сечение кабеля — на видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.


foxremont.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *