Содержание

Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине

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

Основные правила

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

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

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

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

Важность правильного выбора сечения

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

Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:
P=U*I* cos φ=I²*R

R – активное сопротивление.

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

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

R=ρ*l/S

ρ – удельное сопротивление;

l – длина проводника;

S– площадь поперечного сечения.

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

Площадь рассчитывается по формуле:
S=π*d²/4

d – диаметр.

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

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

Расчет сечения провода по мощности и току

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

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

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:
I=(P*K)/(U*cos φ)

P – мощность в ваттах

U=220 Вольт

K=0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:
I=P/(U*√3*cos φ)

U=380 Вольт

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

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

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

Влияние длины проводки на выбор кабеля

Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм². это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.

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

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

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

Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:
∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0

— реактивное сопротивление линии, Ом/м.

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

L — длинна линии, м.

Ну а если попроще для бытовых условий:
ΔU=I*R

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

I – сила тока, находят из закона Ома;

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

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

Тогда ΔU=18,2*0,46=8,37 В

В процентном соотношении

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

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

Похожие темы:

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и длине

Параметры кабелей рассчитываются при проектировании электрической линии. Основательный подход инженеров гарантирует качественную и безопасную проводку, рассчитанную с запасом на одновременную работу всех электроприборов. Если проигнорировать точность на этом этапе и неправильно подобрать электрический кабель, все может завершиться пожаром.

Чтобы предотвратить аварийные ситуации, которые могут повлечь значительные финансовые расходы, рекомендуется предварительно рассчитать сечение кабеля в зависимости от длины и мощности. Сделать это можно несколькими способами:

  • с помощью онлайн-калькуляторов – программных сервисов, работающих на основе утвержденных формул;
  • по таблицам зависимости сечения жилы провода от мощности и длины линии;
  • по формулам.

Калькулятор расчета сечения по мощности и длине

Чтобы задача вычисления параметров проводки не казалась новичкам нерешаемой, разработан калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и длине.

Перевод Ватт в Ампер
Расчет максимальной длины кабельной линии
 Uбп, В  Uобр, В Ток потр., А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В  Uобр, В Ток потр., А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В  U
обр
, В
Ток потр. , А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В Uобр, ВТок потр., АТип кабеляS, мм2Длина, м
1ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
добавить

Примечания:
U - напряжение питания видеокамеры, P - мощность потребляемая видеокамерой, Uбп - напряжение блока питания, Uобр - минимальное напряжение при котором работает видеокамера, S - сечение кабеля, Lмакс - максимальная длина кабельной линии

С его помощью легко определить значение тока потребления электрических установок, зная максимальную мощность, которую они потребляют. Этот параметр обычно указывается производителем прямо на приборе или в паспорте к нему. Напряжение питания можно узнать там же.

Максимально допустимая длина линии вычисляется для конкретного типа кабеля, который выбирается из выпадающего списка. Также в расчете участвуют значения тока потребления, напряжения источника питания и минимального напряжения, при котором устройство способно функционировать.

Онлайн-калькулятор существенно упрощает работу проектировщиков, сокращая время на ручные расчеты.

Выбор по таблице

Когда нужно определить примерные параметры проводки, располагая отдельными значениями, придется кстати таблица выбора сечения кабеля по мощности и длине.

Мощность (Вт)Ток (А)1,5кв.мм2,5кв.мм4кв. мм6кв.мм10кв.мм16кв.мм25кв.мм35кв.мм50кв.мм70кв.мм95кв.мм
5002,3100 м165 м265 м395 м






1 0004,630м84м135 м200м335 м530 м




1 5006,833 м57 м90м130м225 м355 м565м



2 000925м43 м68м100 м170м265 м430 м595 м


2 50011,520м34м54м80м135 м210 м340м470 м630 м

3 00013,517 м29м45 м66м110 м180 м285 м395 м520 м

3 5001614 м24 м39м56м96м155м245 м335 м450 м

4 00018
21м34м49 м84м135 м210 м295 м395 м580м
4 50020
19 м30м44м75м120 м190 м260м350 м515 м
5 00023

27м39 м68м105 м170м235 м315 м460м630 м
6 00027

23 м32 м56м90м140 м195 м260 м385м530 м
7 00032


28м48м76м120м170 м225 м330 м460 м
8 00036



42 м67 м105 м145 м195 м290м400м
9 00041



38м60м94м130м175 м255 м355 м
10 00045



34м54м84м120 м155 м230 м320 м
12 00055




45 м70м92 м130м190 м265 м
14 00064




38м60м84м110 м165 м230 м
16 00073





53 м74 м99м145 м200м
18 00082





47 м65м88м125м175 м
20 00091






160м160м160м160м

Зная суммарную мощность электроприборов и ориентировочную длину линии, по таблице можно определить минимально допустимое сечение провода. Округлять значения необходимо в большую сторону.

Пример. Общая мощность электрических устройств равна 4,3 кВт, длина линии – 40 м. Округляя эти значения в сторону больших табличных, можно определить, что сечение провода при таких условиях должно составить 6 мм2.

Формула расчета

Формула расчета сечения кабеля по мощности позволяет определить нужное значение более точно, чем с помощью таблицы. Такой вариант вычисления рекомендуется выбирать в спорных ситуациях, а также в тех случаях, когда важна точность расчета.

При большой протяженности линии сечение провода напрямую зависит от его длины. Это связано с потерями по мощности вследствие присутствия сопротивления у металла. По мере удлинения кабеля растет сопротивление и падает мощность. Чтобы компенсировать потери, необходимо правильно подобрать сечение провода. Оно


L – протяженность проводки, м;

I – ток нагрузки электроприборов, А;

Uнач – напряжение питания, В;

Uкон – рабочее напряжение электроприборов, В;

ρ – удельное сопротивление меди или алюминия, Ом×мм2/м.

Зная мощность электроприборов, можно рассчитать силу тока по формуле:


Р – мощность потребления электрических установок, Вт;

U – напряжение питания, В.

Примеры

Пример 1. Рассчитать площадь поперечного сечения медного провода длиной 160 м для подключения сети напряжением 220 В электроприборов мощностью 3,5 кВт. Рабочее напряжение устройств – 207 В.

По мощности необходимо определить ток потребления устройств. Сделать это можно с помощью онлайн-калькулятора или по формуле:


Теперь, зная удельное сопротивление меди (0,0175 Ом×мм2/м), можно рассчитать площадь сечения жилы провода:


Таким образом, для электрической линии длиной 160 м при заданных условиях понадобится медный провод с площадью сечения минимум 6,85 мм2.

Пример 2. Вычислить сечение алюминиевой проводки длиной 120 м. Мощность электроприборов – 4,1 кВт. Напряжение сети – 220 В. Рабочее напряжение устройств – 207 В.

Ток потребления можно рассчитать в онлайн-сервисе или по формуле:


По исходным значениям можно вычислить площадь сечения жилы провода:


Так, минимальная площадь сечения алюминиевого провода для заданных условий – 9,6 мм2.


Расчет сечения кабеля по мощности, материалу проводника и длине кабеля

    Проектируя монтаж электропроводки часто и обоснованно возникает вопрос, какое сечение кабеля нужно использовать для подключения потребителя? Обычно для монтажа электропроводки используют кабель ВВГ либо провода ПВС или ШВВП. Но по сути тип кабеля не имеет принципиального значения, важнее всего определить какую максимальную мощность потребления будет поддерживать построенная сеть.

    Правильно сделать расчет сечения кабеля очень важно по двум причинам. Первая – безопасность, при заниженном сечения кабель перегревается, что может привести даже к возгоранию, вторая – экономия, исключение лишних затрат при выборе слишком большого сечения без надобности.

    Кажется, что подобный расчет, эта задача сложная и решение ее под силу только «профи», хотим Вас заверить нет! Все просто, если придерживаться методики расчета, которую ниже мы приведем.

    В начале проводится расчет суммарного потребления в доме, квартире, помещении. Все электроприборы потребляют определенное количество электричества (эквивалент мощности), измеряемого в Ваттах.

    Ниже в таблице доступно представлены основные бытовые приборы и их средняя потребляемая мощность.

    Теперь дело за малым, просуммировать величину потребления всех приборов на объекте и получить общее потребление для сечения основного подающего кабеля:

            Pобщ = (Р1 + Р2 + Р3+ Pn) * 0.8

    Коэффициент 0.8 учитывает, что обычно не более 80% приборов одновременно будут включаться на длительное время. Но при расчете максимальных нагрузок конечно лучше брать все 100% мощности.

    Далее следует понимать, что кабель определенного сечения может «прокачать» только ту мощность, на которую он рассчитан. В противном случае кабель будет греться и беда, как говорится, не заставит себя ждать. Чтобы такого не случилось, сечение кабеля выбирают из таблицы в соответствии с подключаемой мощностью потребителей.

    Значения сечений кабеля приведены в таблице:

Сечение жилы, кв.мм. Медные провода Алюминиевые провода
Напряжение, 220В Напряжение, 380В Напряжение, 220В Напряжение, 380В
ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт
1.5 19 4.1 16 10.5 --- --- --- ---
2.5 27 5.9 25 16.5 20 4.4 19 12.5
4 38 8.3 30 19.8 28 6.1 23 15.1
6 46 10.1 40 26.4 36 7.9 30 19.8
10 70 15.4 50 33.0 50 11.0 39 25.7
16 85 18.7 75 49.5 60 13.2 55 36.3
25 115 25.3 90 59.4 85 18.7 70 46.2
35 135 29.7 115 75.9 100 22.0 85 56.1
50 175 38.5 145 95.7 135 29.7 110 72.6
70 215 47.3 180 118.8 165 36.3 140 92.4
95 260 57.2 220 145.2 200 44.0 170 112.2
120 300 66.0 260 171.6 230 50.6 200 132.0

    Для простоты понимания вопроса приведем пример расчета сечения кабеля ввода в дачный домик.

    Все электроприборы потянут на себя потребление порядка 11,6 кВт. Учитывая коэффициент 0,8 – получаем суммарную действительную нагрузку по дому - 9,28кВт. Ближайшее значение из таблицы - 10,1кВт, что соответствует сечению 6 мм2 медного кабеля и 10 мм2 алюминиевого.

    Как видно, приближенное вычисление сечения основного кабеля нагрузки по общей мощности вычисляется довольно просто.

    Аналогичным, но более точным и глубоким для понимания является метод вычисления расчетного сечения по токовой нагрузке. Определив общую мощность потребления переходим к вычислению силы тока потребителей по нижеприведенной формуле:

    Для сети 220В: I = P / U * cosφ , для трехфазной сети 380В: I = P / U * cosφ * 1.73

    где, Р – наша мощность потребления

    cosφ – коэффициент мощности. Точное значение коэффициента, это предмет отдельного детального рассмотрения, но в современных реалиях, в подавляющем количестве случаев, за основу можно смело брать 0.95. Подставив все значения и рассчитав силу тока потребления, снова обращаемся к таблице, и определяем соответствующее сечение, заодно перепроверив предыдущие расчеты по мощности.

    Этот алгоритм более точное и надежное решением при выборе сечения кабеля. Полученное значение нужно снова светить с данными из таблицы:

    На внутренней разводке электропроводки после основного несущего кабеля конечно можно и нужно сэкономить. Расчет по отдельным потребительским (розеточным) группам не отличается от общего, с той лишь разницей, что потребительская мощность на отдельную группу скорее всего будет значительно ниже, а значит и необходимое сечение кабеля тоже будет меньше. Главное, чтоб сумма отдельных потребительских мощностей не превышала расчетную общую мощность для основного подающего кабеля.

    В отдельных случаях надо рассчитать сечения кабеля по длине.

    Важность этого вопроса объясняется тем, что с увеличением расстояния в кабеле будут нарастать неизбежные потери, связанные с сопротивлением материала токопроводящей жилы. И на больших расстояниях потери настолько значительные, что стандартный расчет соотношения сечения кабеля к токовым нагрузкам уже не подходит.

    Правило выбора сечения в этом случае дополняется условием – если потери превышают 5%, то следует увеличить сечение кабеля.

    Метод расчета частично использует формулы, приведенные выше.

    Используем уже рассчитанные - суммарную мощность всех потребителей и токовую нагрузку в Амперах. После чего рассчитываем сопротивление электропроводки по формуле:

            R = (p * L) / S

    где, p – удельное сопротивление проводника, берется из соответствующей таблицы:

    После чего рассчитываем потери напряжения:

            Uпотерь = Iнагрузки * Rкабеля

            Fпотерь = ( Uпотерь / Uном ) * 100%

    Полученное значение анализируется, если оно меньше 5% - сечение выбрано правильно. Иначе берем кабель на размер больше.

    Расчет сечения кабеля по длине в обязательном порядке проводится при подключении потребителей на большом расстоянии. Иначе можно подключить кабель, а на выходе из-за высоких потерь оборудование просто может не запуститься, по причине низкого уровня напряжения.

    Пока мы описывали все нюансы расчетов определения сечения кабеля по мощности, токовой нагрузке, материалу проводника и длине, пришло осознание, что хоть расчет и не очень сложен, но в процессе нужно просмотреть и перепроверить много таблиц для получения правильного результата. И что было бы удобно иметь под рукой быстрый инструмент подобных расчетов. Поэтому мы решили разработать специальный калькулятор расчета сечения кабеля, который принимает и учитывает в расчетах все вышеперечисленные нюансы. Теперь есть выбор, просчитать с помощью калькулятора либо чуть медленнее самостоятельно. В любом случае вы точно знаете как это работает.

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и току


 

Онлайн калькулятор считает сечение провода по току и мощности, так же по длине. Считает как алюминиевую проводку, так и силовые медные проводники. Делает подбор сечения (диаметра жилы) в зависимости от нагрузки. Не считает для 12в. Чтобы рассчитать, заполните все поля и сделайте выбор нужных параметров во всех выпадающих списках. Важно! Обращаем ваше внимание — расчеты данной программы по подбору кабелей, не являются прямым руководством к применению электрических проводников, с рассчитанной тут величиной площади сечения. Они являются лишь предварительным ориентиром к выбору сечения. Окончательный точный расчет по подбору сечения должен делать квалифицированный специалист, который сделает правильный выбор в каждом конкретном случае. Помните, при правильных расчетах вы получите результат для минимального сечения силовых кабелей. Превышать этот результат для расчетной электрической проводки, допускается.

ПУЭ таблица расчета сечения кабеля по мощности и току

Позволяет выбрать сечение по максимальному току и максимальной нагрузке.

для медных проводов:

для алюминиевых проводов:

Формула расчета сечения кабеля по мощности

Позволяет подобрать сечение по потребляемой мощности и напряжению.

Для однофазных электрических сетей (220 В):

I = (P × K и ) / (U × cos(φ) )

где:

  • cos(φ) — для бытовых приборов, равняется 1
  • U — фазовое напряжение, может колебаться в пределах от 210 V до 240 V
  • I — сила тока
  • P — суммарная мощность всех электрических приборов
  • K и — коэффициент одновременности, для расчетов принимается значение 0,75

Для 380 в трехфазных сетях:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

Где:

  • Cos φ — угол сдвига фаз
  • P — сумма мощности всех электроприборов
  • I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения провода
  • U — фазное напряжение, 220V

Расчет автомата по мощности и току

В таблице ниже указаны токи автомата по способу подключения в зависимости от напряжения.

Сечение провода по диаметру, мощности, длине

Добрый день, дорогие читатели, в этой статье я решил вам рассказать, как определить сечение провода по диаметру, мощности и длине. Эти данные вам пригодятся для практического применения во многих жизненных ситуациях. На самом деле огромных сложностей нет, но если вы сделаете все правильно, сможете неплохо сэкономить и безопасно установить всю проводку в своем доме.

Зачем узнавать сечение провода

Здесь я могу выделить следующие причины:

Нет бирки на кабеле или бухте. Такая ситуация обычна, особенно это можно применить ко всем старым проводам, даже на рынке такие часто встречаются. Опытные электрики уже точно знают, где и какие жила, а вот новички чаще всего даже не догадываются.

Покупка проводов и кабелей. В таком случае также нужно узнавать сечение кабеля. Ведь производители в последнее время любят лукавить, и экономят на этом постоянно деньги. Но, вам нужно будет такой провод устанавливать, поэтому очень важно узнать, как определить сечение провода.

Что будет, если выбрать сечение провода неправильно:

  1. Толстая жила серьезно ударит по вашему карману, а результат от этого лучше не станет;
  2. Если жила окажется слишком маленькой, она начнет перегреваться и может расплавить изоляцию и со временем вызвать пожар.

Как определить сечение жил кабеля или провода по диаметру

Существует несколько способов, о них я вам и хочу рассказать. Каждый из них особенный по-своему. Прочитайте все, и выберите для себя оптимальный. Обращаю ваше внимание, что если вы желаете сделать ответвление провода, считать диаметр обязательно.

Первый способ

Первый способ поможет определить сечение однопроволочного кабеля.

Чтобы произвести расчет сечения провода нам понадобиться обычный штангенциркуль.

Чтобы было проще понять, в качестве примера я решил провести определение сечения жилы кабеля ВВГнг. Такой кабель часто встречается, я думаю, если вы все увидите на примере, так вам будет проще понять, как определить сечение провода.

Вот так выглядит кабель

Теперь посмотрим, и найдем здесь три жилы

Далее, разделяю все жилы между собой

После этого берем любую жилу, снимаем с нее изоляцию, пяти сантиметров будет достаточно.

Теперь берем штангенциркуль и измеряем диаметр жилы.

Моя жила получилась 1.8 миллиметров.

Чтобы определить сечение провода, мы должны посчитать эти данные по следующей формуле:

Если брать фактический результат, который у нас получился, мы имеем значение 2.54 кв.мм. Вот это число и является сечением нашего кабеля. Есть еще одна интересная статья по тема: как нарастить провод.

Второй способ

Он применяется только для определения сечения провода в многожильного.

Поступаем следующим образом, проделываем все действия, которые были описаны в первом варианте. Но, мы должны разделить все жилы между собой и считать их по отдельности.

Когда произвели расчет и измеряли длину одного витка, используем следующую формулу:

Эту формулу мы уже с вами выучили, она нам нужна и в этот раз.

Теперь мы должны посчитать, сколько витков у нас было, и применяем следующую формулу:

Вот и все, что нужно было знать. Далее, мы с вами рассмотрим остальные примеры. Ведь рассчитать сечение кабеля можно не только по диаметру. Но, сначала мы с вами посчитаем, какое сечение нам понадобится для всех электрических приборов в доме.

Расчет мощности электроприборов

Каждый кабель и провод имеет свою номинальную мощность, такая мощность означает, что он способен выдержать ту или иную нагрузку. Если не хватит мощности или приборы в вашем доме выдадут слишком большое напряжение, ваш проводник может выйти из строя. В этом случае у вас не получится избежать серьезной аварии.

Поэтому научимся с вами считать мощность всех электрических приборов в доме. Для этого берем характеристику каждого прибора, и выписываем ее на отдельный листок.

Обращаю внимание, если не нашли характеристики в документах, воспользуйтесь интернетом.

Теперь, когда мы получили все значения, их нужно сложить и умножить на 0.8. Формула выглядит вот так:

P1 – это прибор;

0.8 – это 80% загруженности всей сети. Это показание считается оптимальным, к примеру: пылесос, утюг, фен – вы использовать постоянно не будете. Поэтому оставляем только 80%.

Таблица сечения кабеля по мощности:

В этой таблице указаны алюминиевые жилы

В этой таблице только медные жилы

Расчет сечения провода по токовой нагрузке

Для начала узнаем примерную силу тока по каждому из приборов. Здесь собранны средние показатели, которые дадут вам наглядный пример.

Где можно найти характеристики

Если у вас в доме сеть имеет одну фазу, используем такую формулу:

Если фазы три, такую:

Все значения в конечном результате рекомендую умножить на 1.5. Ведь со временем вы можете докупить электроприборов.

Выбор сечения кабеля по току схема

Расчет сечения кабеля по длине

Вот мы и подошли с вами к самому завершению. Отсталость только подсчитать сечение длины кабеля. В этом случае каждый кабель имеет свое сопротивление, примерно, теряется 5%. Ну, такой результат стоит подсчитывать более тщательно. Для этого используем следующую формулу.

Видео: Какое нужно сечение провода?

Видео: Как найти сечение по диаметру?


Похожая статья: Как соединить провода.

Расчет сечения кабеля | СКК

При строительстве зданий и сооружений, при капитальном ремонте квартир и домов, а также при подключении какого-либо мощного электроприбора важно знать кабелем с каким сечением вести электропроводку. Если расчет сечения кабеля был произведен неправильно, равно как и не произведен вообще, возможен, по меньшей мере, выход из строя части электропроводки, а в самом худшем случае пожар, который может вызвать как огромный материальный ущерб, так и, к сожалению, человеческие жертвы.

Вот почему трудно переоценить правильный расчет сечения кабеля (провода) по мощности, по току, по напряжению, по длине и по нагрузке. Не вдаваясь в дебри, отметим, что выполняя расчет сечения кабеля по мощности нам нужно высчитать общую мощность всех потребителей и по специальным таблицам в зависимости от типа проводки и кабеля выбрать сечение. Производя расчет сечения кабеля по току, необходимо опять-таки высчитать суммарную мощность всех потребителей и разделить полученную сумму на величину напряжение сети. По полученному числу ампер при помощи специальных таблиц выбираем сечение кабеля(провода) в зависимости от типа проводки и кабеля. Выполняя расчет сечения кабеля по напряжению, следует помнить, что электрическая сеть может быть как однофазная, так и трехфазная, в соответствии, с чем вся нагрузка может концентрироваться как на одной фазе, так и делиться поровну на каждую фазу, что в свою очередь влияет на сечение жил кабеля. Рассчитывая сечение кабеля для «домашних» целей расчетами по длине можно пренебречь – расчет по длине актуален лишь для протяженных линий электропитания. Расчет кабеля по нагрузке выполняется путем сложения мощностей всех нагрузок и, согласно таблицам, в зависимости от способа прокладки проводки (скрыто или открыто) выбирается ближайшее по возрастанию значение сечения кабеля.

Расчет сечения кабеля по нагрузке

От того, насколько правильно подобрано сечение жил прокладываемых кабелей электропроводки зависит как бесперебойная работа электроприборов, так и безопасность имущества и жизни людей. Ни для кого не секрет, что в последнее время участились случаи пожаров из-за некачественной проводки. Чтобы этого избежать, необходим верный расчет сечения кабеля(провода) по нагрузке.

Как театр начинается с вешалки, так и проводка на даче, в квартире или в гараже начинается с вводного кабеля. На него выпадает самая большая нагрузка, и если по какой либо причине он не выдерживает, то велика вероятность пожара. Чтобы выяснить оптимальное сечение кабеля(провода) необходимо и достаточно прикинуть общую мощность потребления всех электроприборов на данном участке. Мощность электроприборов можно почерпнуть из паспортов приборов, из ярлыков, расположенных непосредственно на них или оценить примерно.

Так, телевизор в среднем потребляет 300 Вт, кофеварка – 1000 Вт, микроволновка 1500 Вт, электроплита 3000 Вт, стиральная машина 2200 Вт, компьютер 500 Вт, пылесос 1600 Вт, утюг – 1700 Вт и так далее. Но пользоваться приведенными здесь в достаточной мере усредненными данными следует лишь при условии отсутствия паспорта на электроприбор или ярлыка на нем. Расчет сечения кабеля(провода) по нагрузке желательно выполнять по известным конкретным данным потребляемых мощностей электроприемников.

Сложив все мощности электроприборов и освещения, у нас получится суммарная мощность потребления, даже, несмотря на то, что все приборы у нас, скорее всего, работать одновременно не будут, по крайней мере, сравнительно продолжительное время. Согласно таблицам в зависимости от способа прокладки проводки (скрыто или открыто) выбираем ближайшее по возрастанию значение сечения кабеля.

Для отходящих линий (розеточной и освещения) производим такие же вычисления. Однако желательно на розеточную группу выбирать кабель сечением минимум 2.5 мм2, а на сеть освещения - 1.5 мм2. Вот и весь расчет сечения кабеля по нагрузке.

Пример.

Суммарная мощность всех потребителей у вас получилась равной 10 кВт. Учитывая коэффициент одновременности, получим 10 000 * 0.7 = 7 кВт. Смотрим в таблицу, и видим, что 7 кВт соответствует сечение 6 мм2. Разделив мощность на напряжение, получим значение силы тока.

7 000 / 220 = 31,8 (А), то есть на вводе в квартиру, гараж или дачу необходимо поставить вводной автомат на 32 А.

Расчет сечения кабеля по длине

Электропроводка должна быть безопасна, экономична и надежна. Поэтому важен правильный расчет сечения кабеля по длине.

Если есть монтажная схема, расчет сечения кабеля(провода) по длине можно выполнить, измерив соответствующие расстояния между расположениями щитков, розеток, выключателей, распаечных коробок и так далее. Зная масштаб схемы, особого труда не составит рассчитать длины соответствующих отрезков кабеля(провода), не забывая набавлять к каждому отрезку кабеля как минимум 10 см для скруток. Если нет схемы, то длину кабеля можно оценить визуально, замерив длины линий, по которым в будущем будет проложена проводка.

Любой кабель(провод) с увеличением протяженности «теряет напряжение». Эти потери напряжения обусловлены падением напряжения в кабелях, которые соединяют электроприемник с «источником» питания. Расчет сечения кабеля по длине, учитывая потери напряжения, ведется при проектировании промышленных электрических сетей.

В «домашних» условиях, или при проектировании электропроводки небольших помещений потерями напряжения можно смело пренебречь в виду их мизерной величины. Главное в этом случае выполнить правильные расчет сечения кабеля по мощности или расчет сечения кабеля по току. А затем по специальным таблицам выбрать необходимое сечение жил кабеля.

Расчет сечения кабеля по напряжению

Расчет сечения кабеля по напряжению достаточно важен и требует внимания. Осуществляя расчет сечения кабеля по напряжению, следует иметь в виду, что электрическая сеть может быть как однофазная (рабочее напряжение 220 В), так и трехфазная (3*220 / 380 В). То есть потребляемая мощность может приходить к дому или крупному приемнику электроэнергии как однофазной нагрузкой, так и трехфазной.

Например, суммарная потребляемая мощность гаража у нас, к примеру, 20 кВт. В однофазной проводке на фазу будет идти вся нагрузка 20 кВт, а в трехфазной проводке - лишь 6.6 кВт. Соответственно, при большей нагрузке на жилу нам будут необходимы большие сечения кабеля(провода), при меньших нагрузках – соответственно меньшие. Единственный момент: для однофазной проводки нам понадобится трехжильный кабель, а для трехфазной проводки – пятижильный. Поэтому уменьшение сечения кабеля одновременно увеличивает количество жил.

Также выполняя расчет сечения кабеля(провода) по напряжению, стоит помнить, что некоторые электроприборы и двигатели работают только от сети 380 В.

Расчет сечения кабеля по току

Для качественной прокладки электропроводки, чтобы избежать ненужных неприятностей и бед, да и просто, чтобы спать спокойно, жизненно необходимо внимательно выполнить расчет сечения кабеля по току. Чтобы выполнить расчет сечения кабеля по току вам потребуется высчитать ток, который будет проходить по нашей проводке. Номинальный ток высчитывается при помощи суммарной мощности нагрузки. Суммарная мощность нагрузки высчитывается соответственно сложением мощностей всех электроприборов, которые будут брать электроэнергию с нашей линии. Нужно учитывать все мощности, находящиеся на искомом участке.

Например, у нас на участке 3 светильника по 100 Вт, холодильник Атлант 200 Вт, микроволновка Samsung 1100 Вт, электрочайник Bosch 2200 Вт. Проводка у нас будет однофазная и будет проложена скрыто. Суммарная мощность у нас будет равна P=100*3+200+1100+2200=3800 Вт.

От суммарной мощности находим искомый ток по формуле, знакомой еще со школы:

I = P/U*cos?,

где P – наша суммарная мощность, I – номинальный ток, U – напряжение, cos? - коэффициент мощности. Сos? в нашем случае практически равен 1, соответственно им можно пренебречь.

Согласно формуле, I = 3800/220*1 = 17.3 А. Смотрим по таблице кабель, способный в скрытой проводке длительно держать 17.3 А – это медный кабель с минимальным сечением 2 мм2. Для запаса, используем для проводки медный кабель, с сечением 3*2.5 мм2. Расчет сечения кабеля по току завершен.

Расчет сечения кабеля по мощности

Представим, что нам, например, нужно выбрать кабель для электропроводки квартиры. В квартире мы имеем однофазную проводку, с рабочим напряжением 220 В. Чтобы подобрать необходимый кабель нам необходим расчет сечения кабеля по мощности. Чтобы это осуществить, нужно всего лишь посчитать суммарную мощность возможных потребителей электрической энергии. На всех электроприборах, как правило, присутствует ярлык завода-изготовителя о мощности потребления. Кроме электроприборов необходимо просуммировать мощность всех осветительных приборов. Допустим, в результате сложения мощности всех утюгов, холодильников, телевизоров, микроволновок, стиральных машин, чайников и остальных электроприборов вместе с освещением у вас получилось 7кВт. Получается, нам необходимо сделать расчет сечения кабеля(провода) по мощности 7 кВт. Хотя все электроприборы одновременно обычно не включаются, будем считать по максимуму. Для больших промышленных объектов для точного вычисления нагрузки используются коэффициенты одновременности, спроса и так далее, однако в наших «домашних» условиях обойдемся без этих сложностей.

Тем самым осуществим расчет сечения кабеля по мощности 7 кВт. Согласно таблицам ПУЭ выясним, что такую мощность выдержит медный кабель 3х6 или алюминиевый кабель 3х10. Помня, что скупой платит дважды, не экономьте на сечении кабеля!

Расчет сечения кабеля (провода) по мощности и току | ENARGYS.RU

Чтобы правильно наладить работу системы электричества, соединяя между собой разные провода и кабеля, нужно верно рассчитать сечение. Этот параметр, для профессиональных электриков, играет очень важную роль, поэтому к моменту его определения стоит отнестись со всей ответственностью. Расчет сечения кабеля по мощности должен обязательно быть проведен максимально точно и грамотно.

Чтобы вычислить этот показатель, пользователю придется применять специальную формулу, которая позволит получить максимально точные, необходимые в конкретном случае значения.

Какие показатели нужно использовать в процессе расчета?

Чтобы рассчитать по мощности и току сечение кабеля, пользователь может воспользоваться специальным калькулятором, в котором нужно указать следующие параметры:

  • из какого материала изготовлен кабель, для которого нужно провести точный расчет;
  • какой показатель длины линии актуален для этого кабеля;
  • по какому параметру нужно рассчитать – мощность или ток;
  • для работы со сколькими фазами будет применен кабель или провод;
  • какое напряжение сети будет рабочим для конкретного провода;
  • какой коэффициент мощности имеет подобранный вариант;
  • сколько процентов составляют допустимые потери напряжения;
  • какая температура будет актуальной для работы конкретного провода;
  • какой способ для прокладки конкретного кабеля будет применен – открытый или закрытый.

Имея под рукой нужные показатели, человек может рассчитать необходимые для него данные, используя специальный калькулятор. По нагрузке или по диаметру можно также провести максимально точные и актуальные расчеты.

Для чего нужен этот показатель?

Энергетическая система – это целостная сфера, которая состоит просто из огромного количества кабелей, обеспечивающих подачу электроэнергии к различным приборам. Если схема проводки сделана неправильно или еще хуже – были выбраны плохие провода или неверно проведено сечение, то проблем фактически избежать не выйдет. Если не подобрать правильного сечения и не установить проводку правильно, человек рискует столкнуться с проблематическими явлениями следующего характера:

  • может случиться короткое замыкание;
  • перегорают моторы электрических приборов;
  • часто выбивает пробки, из-за того, что система не выдерживает столь сильных нагрузок;
  • случаются возгорания, которые могут стать провокацией огромного пожара.

Учитывая то, что современные электрические приборы имеют достаточно высокие показатели мощности, плохая проводка не сможет справиться со столь сильной нагрузкой, что в результате может привести к настоящей катастрофе. Учитывая этот фактор, стоит внимательно отнестись и к моменту определения сечения кабеля, чтобы электрическая сеть функционировала правильно.

Это важно! Если сечение провода будет недостаточным, то кабель будет очень сильно нагреваться, в результате чего, все приборы, подключенные к электрической сети, могут выйти из строя.

Как провести расчет сечения для постоянного тока?

Можно провести расчет сечения кабеля по длине и другим параметрам. Для этой цели используется специальная формула и таблица. Такие расчеты будут актуальны для систем, где применяется электрическое оборудование больших мощностей и точность в плане установки проводки играет просто колоссально большую роль. Чтобы рассчитать необходимые параметры, нужно открыть специальный калькулятор в режиме онлайн, вписав туда следующие показатели:

  • какой вид электрического тока будет использован;
  • суммарная мощность нагрузки на кабель и параметры его качества;
  • номинальное напряжение и способ прокладки кабеля;
  • длина кабеля;
  • общее количество проводов в одном пучке;
  • какое падение напряжения является допустимым при нагрузке.

Используя эти параметры, можно получить необходимое значение, после чего использовать его на практике.

Какие значения указывают в специальных таблицах?

Используя специальную таблицу для определения такого параметра, как сечение провода, нужно искать нужный коэффициент по следующим параметрам:

  • напряжение сети;
  • показатель используемого тока;
  • показатель мощности.

Эти показатели для медных и алюминиевых кабелей, а также сетей в 220 и 380 вольт определяются по разным таблицам и это нужно учитывать. К примеру, если медный кабель, имеющий показатель проводимости тока 260 и мощность 57,2, работает в сети 220 вольт, то сечение кабеля будет иметь показатель 95 миллиметров в квадрате.

Это важно! Представленные в расчетных таблицах данные можно считать ориентировочными, устанавливая кабеля для конкретного дома или производства, все потребности данной электрической проводки должны оценивать эксперты, только после того выполняя сечение кабеля по правильным параметрам.

Нельзя определять сечение по мощности и току только ориентировочно, используя этот показатель на практике, не учитывая всех особенностей и нюансов конкретной электрической сети.

Короткий вывод

С помощью специального калькулятора и таблицы, каждый пользователь может сориентироваться, каким должно быть сечение по мощности и току. Но этот показатель могут уточнить исключительно профессиональные эксперты, которые работают с прокладкой электрических сетей довольно давно. Определить нужные данные можно прямо в режиме онлайн, узнав нужные для этого показатели.

Определять сечение по мощности и току придется в обязательном порядке, поскольку для прокладки проводки данный параметр играет очень важную роль. Чтобы получить нужный для конкретного случая показатель, стоит пообщаться с профессиональными электриками. Которые смогут дать конкретную и точную оценку для каждой отдельной ситуации. Но все же, предварительные расчеты можно провести самостоятельно, и они тоже будут не менее полезными и актуальными, если пользователь сделал все максимально точно, руководствуясь, приведенными до его ведома, правилами.

Размер кабеля / Калькулятор максимального расстояния

Чрезмерное падение напряжения затрудняет протекание тока через силовые кабели. Это может привести к увеличению потребления энергии, перегреву и даже сокращению срока службы оборудования. Пониженное напряжение также может вызвать отключение компьютеров, принтеров и чувствительного электрического оборудования.

Кодовая книга NEC рекомендует, чтобы максимальное суммарное падение напряжения как в фидере, так и в ответвленной цепи не превышало 5%, а максимальное падение напряжения в фидере или ответвленной цепи не превышало 3%.Этот калькулятор позволяет выбрать падение напряжения до 3% в цепи. Минимальный размер кабеля можно рассчитать на основе длины кабеля, напряжения, силы тока и допустимых потерь. Этот инструмент для определения размеров кабеля предлагает THHN, который подходит для стандартных промышленных применений. Выбор провода должен соответствовать статье 300 Кодекса NEC.

Решение для минимального требуемого размера Максимально допустимая длина

Требуемый размер кабеля

(1) Все размеры кабелей, приведенные на этой странице, относятся к одножильному кабелю THHN с ПВХ изоляцией. при температуре окружающей среды 30 ° C и температуре проводника не более 83 ° C.

(2) Этот калькулятор сечения кабеля следует использовать только в качестве ориентировочного. Punchlist Zero не несет ответственности за соответствие местным и национальным строительным нормам.

(3) Рекомендации по выбору продукта включают увеличение длины на 20% от расчетной. При прокладке кабеля всегда учитывайте физические реалии.

Напряжение в источнике

Количество фаз Однофазное Трехфазное

Максимальный ток

Сечение провода 18 AWG16 AWG14 AWG12 AWG10 AWG8 AWG6 AWG4 AWG3 AWG2 AWG1 AWG1 / 0 AWG2 / 0 AWG3 / 0 AWG250 ксм350 ксм350 ксм350 ксм350 ксм kcmil500 kcmil600 kcmil700 kcmil750 kcmil800 kcmil900 kcmil1000 kcmil1250 kcmil1500 kcmil1750 kcmil2000 kcmil

Тип проводника МедьАлюминий

Максимальное падение напряжения 1% 2% 3% 4% 5%

Результаты расчета температуры основаны на этих температурах (1) 75 ° С .

(2) Источник: NFPA 70, Национальный электротехнический кодекс, глава 9, таблица 8.

Расчет данных кабеля

Расчетный выход: Диаметр кабеля, общая емкость (мкФ), общий ток зарядки (амперы), параметры заряда на фазу (кВАр), реактивное сопротивление заряда (МОм * 1000 футов), индуктивность (мГн), реактивное сопротивление (Ом), переменный ток Сопротивление, соотношение X / R и импульсное сопротивление (Ом).

Основа расчета


Емкость кабелей, зарядный ток и зарядная реактивная мощность

Емкость одножильного экранированного кабеля определяется по следующей формуле:

Где:

C = Общая емкость кабеля (микрофарады) I заряда = Ток заряда кабеля
SIC = Диэлектрическая проницаемость изоляции кабеля (Таблица 3) D = Диаметр над изоляция (дюймы)
d = Диаметр проводника (дюймы) В LL = Рабочее напряжение системы в (кВ)
f = Рабочая частота системы (Гц) L = Длина Кабель в футах
I заряд = зарядный ток (амперы) кВАр заряд = однофазный кВАр или зарядный вар на кабель

Индуктивность и реактивное сопротивление кабеля

Индуктивность и индуктивное сопротивление трех однофазных кабелей рассчитываются по формулам, приведенным ниже.Формулы предполагают конфигурацию кабеля, показанную на рисунке выше. Кроме того, поскольку индуктивность зависит от окружающего материала, используйте Таблицу 4, чтобы определить соответствующий коэффициент «K» (множитель) для индуктивности.

Где:

X L = Индуктивное сопротивление проводника (Ом) L C = Индуктивность кабеля (мГн)
L = Длина кабеля в футах A, B, C = Расстояние на цифра выше (дюймы)
K = Коэффициент поправки для установки, указанный в Таблице 4 d = Диаметр проводника (дюймы)

Сопротивление кабеля при рабочей температуре

Сопротивление жилы обеспечивается при 20 град.C в Таблице-1. При работе при другой температуре сопротивление меняется и рассчитывается по следующей формуле:

Где:

R AC = сопротивление переменного тока проводника при рабочей температуре (Ом)
R AC20C = сопротивление переменного тока проводника при 20 ° C (Ом)
T = рабочая температура проводник (° C)

Импеданс перенапряжения

Импеданс кабеля можно рассчитать по следующей формуле:

Где:

Z o = Импеданс кабеля (Ом)
L C = индуктивность проводника (мГн)
C = общая емкость кабеля (микрофарады)

Простые расчеты для протяжки кабеля

Даже если ваша бригада приняла все необходимые меры предосторожности при раскладке кабеля и обращении с катушками, тяга кабеля все равно может испортиться, если вы повредите внешнюю изоляцию кабеля во время процесса.Однако с помощью нескольких расчетов и практических знаний в области арифметики вы можете предотвратить проблемы в недавно включенных фидерах, рассчитав максимально допустимое растягивающее усилие для любой установки - и вам даже не нужно знать расчет.

Помимо математических навыков, вам необходимо знать следующие параметры установки:

  • Размер дорожки качения
  • Конфигурация кабеля
  • Поправочный коэффициент для веса кабеля
  • Заклинивающий потенциал
  • Зазор между проводниками
  • Давление на подшипник боковой стенки

Теперь давайте посмотрим, как эти факторы применяются в примере расчета растягивающего усилия.

Образец установки питателя

Предположим, вы участвуете в проекте по проектированию / строительству бумажной фабрики, и вашему клиенту требуется питатель на 400 А, 15 кВ для работы, как показано на Рис. 1 . Рис. 1. Схема предлагаемой фидерной установки 15кВ.

Заказчик потребовал, чтобы все питатели на объекте были выдвижными, в трубах из жесткой оцинкованной стали (GRS). Заказчик также установил, что вы должны использовать одножильные кабели среднего напряжения с заземленной нейтралью 90 ° C с ленточным экраном; Изоляция из сшитого полиэтилена; и комбинезон из ПВХ.Обращаясь к таблице 310.73 NEC, выберите размер питателя 500 тыс. См. При наличии этих требований обратитесь к производителю кабеля, и вы обнаружите, что нужный вам кабель среднего напряжения имеет внешний диаметр (d) 1,60 дюйма и вес 2,2 фунта / фут.

Пришло время определить размер кабелепровода. В таблице 1 главы 9 NEC указано, что допустимый процент заполнения проводника составляет 40%. Вы можете рассчитать общую площадь трех кабелей среднего напряжения, используя следующее уравнение:

Площадь = 3 x (pi ÷ 4) x d 2
Площадь = 3 x.785 x 1,60 2
Площадь = 6,03 кв. Дюйма

В этой ситуации Таблица 4 (Жесткий металлический кабелепровод) в главе 9 NEC требует 5-дюймового. канал. Такой размер кабелепровода позволит вам проскользнуть ниже допустимого процента заполнения проводника на 10%.

Позиция имеет значение

Это может показаться неважным, но геометрическое положение каждого кабеля ( Рис. 2 )) оказывает уникальное влияние на величину силы трения или сопротивления, которое проводники испытывают во время натяжения.Кроме того, расположение влияет на весовой коэффициент. Используя отношение внутреннего диаметра дорожки качения (D) к внешнему диаметру проводника (d), вы можете определить, какое геометрическое положение вы можете ожидать увидеть.

Рис. 2. Количество одножильных кабелей одинакового веса и диаметра, а также отношение внутреннего диаметра кабельной дорожки к внешнему диаметру проводника определяют геометрические положения, в которых размещаются кабели.

Хотя положение одного кабеля легко предсказать (см. Вариант А на рис.2), остальные позиции не столь очевидны:

  • Треугольный (вариант B на рис. 2): это происходит, когда вы вытаскиваете три отдельных проводника из трех отдельных катушек, и их отношение D / d меньше 2,5. Если вы вытащите отдельные тройные проводники с одной катушки, они также будут сидеть в этом положении.
  • Подставка (вариант C на рис. 2): это положение может возникнуть, когда вы вытаскиваете три отдельных проводника с трех отдельных катушек, и их отношение D / d находится в пределах 2.5 и 3.0. Это положение наименее благоприятно, потому что оно дает наихудший сценарий сопротивления во время тяги.
  • Diamond (вариант D на рис. 2): это положение возникает, когда вы вытаскиваете четыре отдельных проводника с четырех отдельных катушек, и их отношение D / d меньше 3,0. Если вы вытащите четыре отдельных проводника с одной катушки, многожильный кабель также будет находиться в этом положении.

Чтобы определить, как проводники будут сидеть в кабелепроводе, обратитесь к Таблице 4 для определения внутреннего диаметра (D) 5-дюймового.Кабелепровод GRS, который составляет 5,07 дюйма. Используйте отношение внутреннего диаметра кабелепровода (D) к внешнему диаметру кабеля (d), чтобы определить, как отдельные проводники будут сидеть в кабелепроводе. В данном случае это соотношение:

D ÷ d
5,07 дюйма ÷ 1,60 дюйма
= 3,17

Поскольку это соотношение приводит к числу, превышающему 3,0, отдельные проводники будут располагаться в кабелепроводе в виде опоры.

Проводники «весят» больше, чем вы думаете

Теперь, когда вы знаете расположение кабеля, необходимо определить, как вес проводников повлияет на тягу.

Поправочный коэффициент веса важен, потому что, когда вы протягиваете два или более проводов по дорожке качения, сумма сил, возникающих между проводниками и дорожкой качения, всегда больше, чем сумма весов отдельных проводников.

Уравнения в таблице для определения поправочного коэффициента веса для конкретных установок основаны на внутреннем диаметре дорожки качения и внешнем диаметре проводника.

Таблица 1. Уравнения для поправочного коэффициента веса.

Когда у вас есть три одиночных проводника одинакового диаметра и веса (что является наиболее распространенным сценарием), вы можете ожидать более высокий весовой коэффициент для положения подставки, чем для треугольного положения. Что это значит для тебя? Это означает, что вы должны предположить, что проводники будут сидеть в положении опоры (если вы не вытягиваете тройные отдельные проводники с одной катушки), потому что это приведет к более высокому и более консервативному расчету растягивающего натяжения. Используйте следующее уравнение, чтобы найти поправочный коэффициент веса:

W = 1 + {(4 ÷ 3) x [d ÷ (D-d) 2 }
W = 1 + {(4 ÷ 3) x [160 ÷ (3.47) 2 }
W = 1,28

Не зажимайте эти кабели

При определении размеров вашей системы кабельных каналов всегда следует учитывать возможность заклинивания или заклинивания кабелей. Обычно это происходит, когда у вас есть три или более отдельных проводника, лежащих бок о бок в одной плоскости. Когда вы протягиваете проводники через изгиб, кривизна изгиба стремится сжать проводники вместе.

Однако, если вы протягиваете одно- или двухжильный кабель, многожильный кабель с общей оболочкой или многожильный кабель без оболочки, состоящий из тройного или четырехжильного проводника, вам, вероятно, не нужно беспокоиться о заклинивании.

Используйте следующую формулу для определения вероятности заклинивания. Используйте внутренний диаметр дорожки качения и внешний диаметр отдельного проводника:

.

1.05 х (D ÷ d)

Постоянный коэффициент 1,05 отражает тот факт, что изгибы на самом деле имеют овальную форму на виде в разрезе.

  • Если значение меньше 2,5, проблем с заклиниванием не возникнет.
  • Если значение меньше 3,0, но больше 2,8, очень возможно заклинивание.
  • Если значение больше 3,0, проблем с заклиниванием не возникнет.

Примечание : Не допускайте заклинивания от 2,8 до 3,2 для силовых кабелей с экструдированным диэлектриком типа MV.

Используя значения внутреннего диаметра дорожки качения и внешнего диаметра отдельного проводника из примера, вы получите следующее значение:

1,05 x (D ÷ d)
1,05 x (5,07 дюйма ÷ 1,60 дюйма)
= 3,33

Поскольку в результате этого вычисления получается число больше 3.0, у вас, вероятно, не возникнет проблемы с глухим звуком.

Проводникам тоже нужен запас по высоте

Не забывайте, что у вас также должен быть достаточный зазор между самым верхним проводником и верхней частью дорожки качения, чтобы обеспечить безопасное и легкое вытягивание. Для прямой тяги у вас может быть зазор всего дюйма, и вы при этом будете в безопасности. Для более сложных вытяжек у вас должно быть от ½ дюйма до 1 дюйма

Используйте уравнения из , таблица 2, (которые основаны на наихудших сценариях), чтобы найти безопасный зазор для данной кабельной дорожки и положения кабеля.

Таблица 2 . Уравнения зазора.

Обратите внимание, что эти уравнения включают увеличение на 5% (коэффициент 1,05) для компенсации отклонений в диаметрах кабелей и дорожек качения, а также овальной формы секций дорожек качения на изгибах. Однако, поскольку проводники в данном примере будут находиться в положении подставки, вам не нужно будет проверять зазор , а не .

Расчет тягового усилия

Теперь, когда вы проверили большинство факторов, влияющих на протягивание кабеля, пора приступить к расчету растягивающего натяжения, используя следующее уравнение:

T = Д x Ш x Ш x Ш

где T - общее натяжение при растяжении (фунты), L - длина (футы) кабельного фидера, который вы протягиваете, w - общий вес (фунт / фут) проводов, f - коэффициент трения (обычно 0 .5 для условий с хорошей смазкой), а W - коэффициент поправки на вес. (См. , Таблица 3, , где указаны коэффициенты трения для различных конфигураций дорожки качения / кабеля.)

Таблица 3. Коэффициенты трения дорожки качения / конфигурации кабеля.

Предполагая, что вы тянете от точки A к точке H, вам следует начинать расчет поэтапно. См. Таблица 4 для получения информации о множителях изгиба.

Таблица 4. Множители натяжения для различных радиусов изгиба.Примечание. Эти множители основаны на коэффициенте трения 0,5. Если коэффициент трения равен 1,0, вы должны возвести множитель в квадрат. Если коэффициент трения равен 0,75, вы должны поднять множитель в 1 1/2 степени.

Шаг 1: T A-B = 10 футов x 6,6 фунта / фут x 0,5 x 1,28
T A-B = 42 фунта

Шаг 2: T A-C = T A-B Множитель изгиба 90 °
T A-C = 42 фунта x 2,2
T A-C = 92 фунта

Шаг 3: T C-D = 75 футов x 6.6 фунтов / фут x 0,5 x 1,28
T C-D = 317 фунтов

Шаг 4: T A-D = T A-C + T C-D
T A-D = 92 фунта + 317 фунтов
T A-D = 409 фунтов

Шаг 5: T A-E = T A-D x множитель изгиба 90 °
T A-E = 409 фунтов x 2,2
T A-E = 900 фунтов

Шаг 6: T E-F = 635 футов x 6,6 фунт / фут x 0,5 x 1,28
T E-F = 2682 фунта

Шаг 7: T A-F = T A-E + T E-F
T A-F = 900 фунтов + 2682 фунта
T A-F = 3582 фунта

Шаг 8: T A-G = T A-F x множитель изгиба 90 °
T A-G = 3582 фунта x 2.2
T A-G = 7 880 фунтов

Шаг 9: T G-H = 30 футов x 6,6 фунт / фут x 0,5 x 1,28
T G-H = 127 фунтов

Шаг 10: T A-H = 7880 фунтов + 127 фунтов
T A-H = 8007 фунтов

Основываясь на правильных расчетах, вам понадобится примерно 8000 фунтов растягивающего усилия, чтобы протянуть проводники 15 кВ, но вы еще не закончили.

Кабели чувствительны к давлению на их стенки

Последним этапом процесса протяжки кабеля является определение того, не повлияет ли растягивающее натяжение на предел давления на опору боковой стенки проводника.Когда вы протягиваете кабель или отдельные проводники через изгиб дорожки качения или вокруг шкива, между кабелем или стенкой проводника и изгибом или шкивом возникает давление подшипника на боковую стенку (SWBP).

Это давление оказывает очень сильное влияние на конструкцию системы кабельных каналов питателя, поскольку оно напрямую связано с радиусами изгибов, растягивающим натяжением и весом кабеля или проводов. В большинстве случаев вы можете опустить этот весовой коэффициент при расчете SWBP, потому что он относительно невелик по сравнению с растягивающим усилием.

Обычно SWBP выражается в единицах напряжения вне изгиба (фунты), деленного на радиус изгиба (футы). Расчетный результат - это единица силы на единицу длины. Используйте уравнения из Таблица 5 , чтобы найти SWBP для различных конфигураций кабеля / кабельных каналов и изгибов с определенным радиусом.

Таблица 5. Уравнения давления в подшипнике на боковую стенку (SWBP). Если вы протягиваете многожильный кабель, используйте уравнение для одножильного кабеля. Из таблицы 5 видно, что по мере увеличения радиуса изгиба на SWBP уменьшается на .Кроме того, каждое уравнение определяет конкретный проводник в каждом положении проводника, который будет испытывать максимальную силу раздавливания:

  • Положение подставки: центральный провод.
  • Позиция ромба: самый нижний провод.
  • Треугольное положение: два нижних провода.
Рекомендуемые пределы SWBP для различных типов и конструкций кабелей см. В таблице 6 . Таблица 6. Рекомендуемые пределы SWBP для различных типов и конструкций кабелей.

Эти ограничения можно использовать при проектировании системы дорожек качения. Например, если проект предусматривает протягивание трех одножильных проводников из сшитого полиэтилена 600 В вокруг изгиба, а расчет растягивающего натяжения дает значение 3600 фунтов, то минимальный радиус изгиба будет составлять 3600 фунтов, разделенных на 1200 фунтов / фут, или 3 фута. Убедитесь, что три изгиба на 90 ° имеют достаточный радиус, чтобы ограничить SWBP на проводниках до 750 фунтов.

Поскольку натяжение T A-C (92 фунта) относительно невелико, вы можете использовать стандартные колена и не беспокоиться о превышении предела SWBP в 750 фунтов.Напряжение T A-G , однако, другое дело - совершенно необходимо, чтобы вы не превышали предел SWBP в 750 фунтов.

Используйте уравнение SWBP для положения с опорой и решите для радиуса (R):

SWBP = [(3W - 2) x T] ÷ 3R
750 = {[(3 x 1,28) - 2] x 7,880} ÷ 3R
R = 14,499 ÷ 2,250 = 6,44 фута

Это означает, что вам нужно согнуть кабель длиной 10 футов в трубку большого радиуса. (Вам понадобится дополнительная длина, чтобы компенсировать изгиб.)

Вытягивание кабеля достаточно сложно, если вы знаете, что делаете, поэтому несоблюдение надлежащей процедуры может сделать работу намного более сложной, не говоря уже о бессмысленной, если ваши кормушки выйдут из строя вскоре после протяжки.Поскольку даже малейшие упущения в определении максимально допустимого тягового усилия могут вызвать проблемы в новых питателях, очень важно, чтобы вы выполнили правильные расчеты, чтобы работа была выполнена правильно с первого раза.

Внешний настольный и настенный блок питания / Калькулятор регулировки выходного кабеля адаптера переменного тока

GlobTek предлагает внешние источники питания и адаптеры переменного тока в неограниченном количестве конфигураций и опций. Популярной настройкой является изменение выходного шнура, например, калибра, типа и длины провода.Замена выходного шнура и кабеля может привести к побочным эффектам, которые могут повлиять на общую производительность системы. GlobTek также производит широкий спектр стандартных и нестандартных жгутов проводов и сборок, для которых также можно использовать этот калькулятор.

При использовании нестандартного выходного кабеля с внешним источником питания полезно знать ожидаемое напряжение нового кабеля, необходимого для индивидуального применения. Введя калибр провода, длину кабеля, выходное напряжение и выходной ток, можно определить ожидаемый эффект регулирования выходной мощности.

Поскольку окно регулирования выходного напряжения обычно составляет +/- 5%, размер окна можно рассматривать как всего 10%. Если мы допускаем половину 10% окна для падения напряжения регулирования выходного шнура, тогда другая половина окна может быть отведена для других форм изменения выходного напряжения, таких как регулирование линии переменного тока, отклонение температуры и отклонение компонентов.

Показанное регулирование выхода имеет 3 цвета фона, которые могут отображаться после расчета:

Зеленый: Регулировка выходного шнура менее 4%
Желтый: Регулировка выходного шнура составляет от 4% до 5%
Светло-красный: Регулировка выходного шнура больше 5%

Если регулировка выходного шнура больше 5%, то общее требование регулирования +/- 5% для источника питания может быть непрактичным, и может потребоваться более широкая спецификация, например +/- 7 или, возможно, + 5%, -10%.

Факторы, которые могут повлиять на точность расчета:

Коаксиальные кабели, такие как UL1185, должны иметь спецификацию центрального проводника, соответствующую стандарту AWG (American Wire Gauge). Однако выходной спиральный проводник считается экранирующим проводом, и калибр может отличаться по площади поперечного сечения меди и результирующему сопротивлению. Поэтому при использовании кабеля Globtek UL1185 используйте следующую таблицу для определения правильного AWG кабеля для программы расчетов, а при создании спецификации для нестандартного продукта укажите диаметр кабеля, если будет использоваться кабель калибра 16:

Globtek UL1185 Коаксиальный кабель Данные для первого поля ввода калькулятора
Диаметр (мм) Калибр Спецификация Калибр, используемый для калькулятора Примечание
3.5 мм ном 18 калибр 18,3 Сопротивление Слегка высокое
3,8 мм ном 16 калибр 17,9 Кабель высокого сопротивления
4,3 мм ном 16 калибр 16,0 Lo Кабель сопротивления
5,0 мм ном 14 Калибр 14,0 True 14

Кабели некоаксиального типа, такие как UL2464, не вызывают никаких опасений по поводу этой конкретной проблемы.

Повышение температуры вызывает увеличение сопротивления провода кабеля на изменение температурного коэффициента 0,393% на градус Цельсия. Этот калькулятор кабеля основан на температуре приблизительно 30 ° C для расчета регулирования мощности кабеля.

Возможны отклонения в изготовлении калибра проводов и, как следствие, отклонения в сопротивлении. Фактическое сопротивление провода может отклоняться от ожидаемого значения примерно на +/- 5%.

Ссылка на формулы, используемые для этого калькулятора

Расстояние передачи энергии - Delta

Системы видеонаблюдения часто требуют длинных кабелей питания для питания подключенных электронных устройств, например.г. камеры; Таким образом, необходимо учитывать «падение напряжения» на кабеле питания - ключевой параметр. Во многих случаях монтажники не осведомлены о влиянии тока, протекающего через кабели питания, в то время как источник питания является ключевой проблемой при проектировании систем видеонаблюдения. системы.

Производители часто указывают конкретное напряжение питания, например 12 В постоянного тока для своих устройств, без допустимого диапазона (минимального и максимального напряжения). Практические испытания показывают, что для камеры на 12 В напряжение может упасть до 11 В.Ниже этого значения могут быть помехи и потеря видеосигнала. Падение напряжения на кабеле между блоком питания и камерой не должно превышать 1 В. Многие клиенты используют различные калькуляторы блоков питания без каких-либо теоретических и практических знаний, поэтому мы обсудим их в этой статье.

Электрическое сопротивление любого кабеля больше 0. Когда ток течет по кабелю с определенным сопротивлением, можно наблюдать два эффекта.

1. Напряжение падает по закону Ома.

2. Электрическая энергия преобразуется в тепловую в соответствии с законом Ома.

или

Все кабели резистивные. Схема двухжильного кабеля (с учетом только сопротивления) показана ниже.

Падение напряжения должно быть допустимым в обоих жилах; таким образом, полное сопротивление (R) двухжильного кабеля составляет R = R1 + R2.

Принципиальная схема падения напряжения в двухжильном кабеле:

где:
U в - напряжение питания, например от источника питания
I - ток в цепи,
R1 - сопротивление на первой жиле,
R2 - сопротивление на второй жиле,
U R1 - падение напряжения на первой жиле,
U R2 - напряжение падение на второй жиле,
L - длина кабеля,
R L - нагрузка, т.е.г. камера,
У RL - напряжение на нагрузке.

После подачи напряжения от источника питания (U в ) на кабель и подключения нагрузки (R L ) ток (I) течет по цепи, что приводит к падению напряжения (U R1 + U R2 ) через кабель. Взаимосвязь следующая: выходное напряжение на нагрузке уменьшается из-за падения напряжения на кабеле.

Падение напряжения (Ud) рассчитывается по следующей формуле для постоянного и переменного (однофазного) напряжения:

где:
Ud - падение напряжения в (В),
2 - константа для падения напряжения на двух жилах,
L - длина жилы в (м),
R - сопротивление одиночной жилы в (Ом) / км),
I - потребляемый ток нагрузки в (А).

Падение напряжения зависит не от входного напряжения, а от входного тока , длины сердечника и сопротивления .

Подавляющее большинство камер видеонаблюдения имеют вход переменного тока. Ночью ток на входе увеличивается с помощью ИК-осветителя; например, потребляемая мощность днем ​​составляет 150 мА, а ночью - 600 мА. На камеру не должно подаваться более высокое напряжение, чтобы компенсировать потери на кабеле питания, поскольку падение напряжения меняется.Для длинного кабеля питания с включенным ИК-осветителем напряжения питания будет достаточно, однако при выключенном ИК-осветителе потребляемый ток будет уменьшаться, увеличивая напряжение на нагрузке, что может привести к повреждению камеры.

Для расчета падения напряжения необходимо знать сопротивление одиночной жилы в Ом / км. Методы расчета обсуждаются в следующем разделе. В таблице приведены данные для выбранных площадей поперечного сечения керна.

Площадь поперечного сечения сердечника [мм 2 ] Сопротивление [Ом / км] (одна жила)
0,5 35,6
0,75 23,73
1 17,8
1,5 11,87
0,19625 (UTP K5 Ø0,5 мм) 90, 7
0,246176 (UTP K6 Ø0,56 мм) 72,31

Пример

Источник питания 12 В постоянного тока, двухжильный кабель, площадь поперечного сечения 0.5 мм 2 , длина 50 м, вход питания камеры (нагрузки) 0,5 А (500 мА). Используя эти значения в формуле:

Расчеты показывают, что падение напряжения на двухжильном кабеле составляет 1,78 В (2 x 0,89 В) - полное падение напряжения на обеих жилах. Напряжение на нагрузке будет снижено до:
12 В - 1,78 В = 10,22 В , как показано на следующей диаграмме.

Процент потери напряжения на кабеле питания можно легко рассчитать по следующей формуле:

где:
Ud% - процент потерь напряжения на кабеле (%),
Ud - падение напряжения,
Uin - входное напряжение.

После подстановки формулы можно рассчитать процент потери напряжения на нагрузке, то есть потери напряжения в линии питания.

Падение напряжения, особенно при низком напряжении питания, является серьезной проблемой. При увеличении напряжения питания падение напряжения на кабеле будет таким же, но процентное падение напряжения на нагрузке будет меньше.

Пример

Как в предыдущем примере: двухжильный кабель, площадь поперечного сечения 0.5 мм 2 , длина 50 м, токовый вход камеры (нагрузки) 0,5 А (500 мА), источник питания 24 В постоянного тока.

Падение напряжения на линии электропитания:

Падение напряжения на кабеле составляет 1,78 В , что снижает напряжение на нагрузке с 24 В до 22,22 В, т.е. на 7,4%, что не повлияет на работу нагрузки.

Пример

Как и в предыдущих примерах: двухжильный кабель, площадь поперечного сечения 0.5 мм 2 , длина 50 м, токовый вход камеры (нагрузки) 0,5 А (500 мА), источник питания 230 В постоянного тока.

Падение напряжения на линии электропитания:

Падение напряжения на кабеле составляет 1,78 В снижает напряжение на нагрузке с 230 В до 228,2 В, т.е. на 0,77%, что не повлияет на работу нагрузки.

Давайте проанализируем три варианта блока питания для разных напряжений.Падение напряжения одинаково во всех случаях и не зависит от напряжения питания. В системах с напряжением 230 В падение напряжения на нагрузке на несколько вольт незначительно, однако в системе с напряжением 12 В падение напряжения может быть серьезной проблемой, приводящей к некорректной работе подключенных устройств.

Для расчетов необходимо известное сопротивление кабеля в Ом / км. Сопротивление одиночной жилы рассчитывается в соответствии со вторым законом Ома. Он утверждает, что сопротивление однородного проводника постоянного поперечного сечения прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально площади его поперечного сечения.

Выражается формулой для расчета сопротивления кабеля длиной L и площадью поперечного сечения S:

где:
R - сопротивление проводника в (Ом),
p - удельное сопротивление (удельное сопротивление) проводника (Ом мм 2 / м), характерное для используемого материала ( 0,0178 для медь),
L - длина жилы в (м),
S - площадь поперечного сечения в (мм 2 ).

Для меди удельное сопротивление составляет 0,0178 (Ом мм 2 / м), что означает, что 1 м кабеля с площадью поперечного сечения 1 мм 2 имеет сопротивление 0,0178 Ом (для чистой меди). Это приблизительное значение, зависящее от чистоты и используемых методов обработки. Например, дешевые кабели китайского производства могут быть сделаны из меди и алюминиевых сплавов или могут быть легированы другими металлами, увеличивая удельное сопротивление, сопротивление и падение напряжения.Для алюминия удельное сопротивление составляет 0,0278 (Ом · мм 2 / м).

Пример

Рассчитаем сопротивление медного проводника длиной 1000 м и площадью поперечного сечения 0,75 мм 2 .

Одиночный провод длиной 1000 м имеет сопротивление 23,73 Ом.

На основе приведенной выше формулы и закона Ома мы можем легко рассчитать максимальный ток для определенной длины проводника с определенной площадью поперечного сечения (в мм 2 ).Добавляем 2 в формулу, так как мы рассчитаем реальную длину 2 проводов.

Пример

Для кабеля длиной 30 м с площадью поперечного сечения 2 x 0,75 мм 2 :

Сначала определим сопротивление проводника.

Для системы 12 В падение напряжения составляет 1 В, что означает, что напряжение на нагрузке равно 11 В.Максимальный ток можно рассчитать по закону Ома.

Пример

Кабель витой пары имеет 4 пары проводников. Мы рассчитаем падение напряжения на одной паре проводов при входном токе нагрузки 500 мА (0,5 А) для кабеля витой пары UTP K5 длиной 40 м с площадью поперечного сечения 0,19625 мм 2 , подключенного к кабелю 12 Система V.

Рассчитаем сопротивление жилы (кабель витой пары UTP K5 имеет площадь поперечного сечения 0.19625 мм 2 ):

Используя закон Ома, мы рассчитаем общее падение напряжения на двух сердечниках при входном токе 500 мА (0,5 А).

Т.е. падение напряжения на линии питания 3,62 В, а напряжение на нагрузке 8,38 В (12 В - 3,62 В = 8,38 В).

Максимальный ток для падения напряжения 1 В для системы 12 В также можно рассчитать с помощью уравнения закона Ома, где напряжение на нагрузке снижается до 11 В.

Расчеты проводились для одной пары витой пары. 2, 3 или 4 пары кабеля витой пары часто используются для уменьшения падения напряжения. Пары соединены параллельно, чтобы увеличить площадь поперечного сечения и уменьшить сопротивление линии, что приводит к снижению потерь напряжения.

Расчеты для тех же параметров: витая пара UTP K5, вход питания 500 мА (0.5 А), длина 30 м длина, питание 12 В:

  • 1 пара - напряжение на нагрузке = 8,38 В,
  • 2 пары - напряжение на нагрузке = 10,16 В,
  • 3 пары - напряжение на нагрузке = 10,8 В,
  • 4 пары - напряжение на нагрузке = 11,1 В.
  • В таблице указан максимальный ток, который может быть передан кабелем определенной длины и площади сечения, где падение напряжения на нагрузке не превышает 1 В. Расчеты проводились для двух жил.

    Длина кабеля (мм) Максимальный ток - медный кабель 2 x 0,5 мм 2 [A] Максимальный ток - медный кабель 2 x 0,75 мм 2 [A] Максимум ток - медный кабель 2 x 1 мм 2 [A] Максимальный ток - медный кабель 2 x 1,5 мм 2 [A] Максимальный ток - медный кабель 2 x 2,5 мм 2 [ A]
    10 1,40 2,10 2,80 4,21 7,02
    20 0,70 1,05 1 , 40 2,10 3,51
    30 0,46 0,70 0,93 1,40 2,34
    40 0 , 35 0,52 0,70 1,05 1,75
    50 0,28 0,42 0,56 0,84 1,40
    60 0,23 0,35 0,46 0,70 1,17
    70 0,20 0,30 0,40 0,60 1,00
    80 0,17 0,26 0,35 0,52 0,87
    90 0,15 0,23 0,31 0,46 0,78
    100 0,14 0,21 0,28 0,42 0,70
    110 0,12 0,19 0,25 0,38 0,63
    120 0,11 0,17 0,23 0,35 0,58
    130 0,10 0,16 0,21 0,32 0,54
    140 0,10 0,15 0,20 0,30 0,50
    150 0,09 0,14 0,18 0,28 0,46

    В следующей таблице показан максимальный ток, передаваемый по кабелю витой пары определенной длины, где падение напряжения на нагрузке не превышает 1 В.Расчеты проводились для мощности, передаваемой через 1, 2, 3 и 4 пары кабеля витой пары (кат. 5 и 6).

    Длина кабеля (мм) Максимальный ток - кабель витой пары UTP K5 1 пара
    2 x 0,19625 мм 2 [A]
    Максимальный ток - кабель витой пары UTP K5 2 пары
    4 x 0 , 19625 мм 2 [A]
    Максимальный ток - кабель витой пары UTP K5 3 пары
    6 x 0,19625 мм 2 [A]
    Максимальный ток - кабель витой пары UTP K5 4 пары
    8 x 0 , 19625 мм 2 [A]
    Максимальный ток - кабель витой пары UTP K6 1 пара
    2 x 0,246176 мм 2 [A]
    Максимальный ток - кабель витой пары UTP K6 2 пары
    4 x 0 , 246176 мм 2 [A]
    Максимальный ток - кабель витой пары UTP K6 3 пары
    6 x 0,246176 мм 2 [A]
    Максимальный ток - кабель витой пары UTP K6 4 пары
    8 x 0 , 246176 мм 2 [A]
    10 0,55 1,10 1,65 2,20 0,69 1,38 2,07 2,76
    20 0,27 0,55 0,82 1,10 0,34 0,69 1,03 1,38
    30 0,18 0,36 0,55 0,73 0,23 0,46 0,69 0,92
    40 0,13 0,27 0,41 0,55 0,17 0,34 0,51 0,69
    50 0,11 0,22 0,33 0,44 0,13 0,27 0,41 0,55
    60 0,09 0,18 0,27 0,36 0,11 0,23 0,34 0,4 6
    70 0,07 0,15 0,23 0,31 0,09 0,19 0,29 0,39
    80 0,06 0,13 0,20 0,27 0,08 0,17 0,25 0,34
    90 0, 06 0,12 0,18 0,24 0,07 0,15 0,23 0,30
    100 0,05 0, 11 0,16 0,22 0,06 0,13 0,20 0,27

    Необходимо знать площадь поперечного сечения проводника в квадратных миллиметрах. Этот параметр не совпадает с диаметром.

    Для более толстых кабелей, например силовые кабели производители и дистрибьюторы указывают площадь поперечного сечения в квадратных миллиметрах ( мм 2 ). Для более тонких кабелей, например телекоммуникации, IT, диаметр кабеля указывается в миллиметрах (мм) и должен быть преобразован в площадь поперечного сечения.

    На схеме показана разница между диаметром и площадью поперечного сечения кабеля:

    где:
    S - площадь поперечного сечения кабеля в квадратных миллиметрах (мм 2 ),
    D - диаметр кабеля в миллиметрах (мм),
    r - радиус кабеля (половина его диаметра) в миллиметрах (мм),
    L - длина кабеля.

    Площадь поперечного сечения:

    или

    π - математическая константа = 3,14

    Пример

    Кат. 5e UTP. Диаметр, указанный производителем, составляет 0,5 мм. Площадь поперечного сечения рассчитываем в мм 2 .

    или

    Кабель диаметром 0.5 мм имеет площадь поперечного сечения 0,19625 мм 2 .

    Основные факторы, влияющие на падение напряжения:

  • ток - по закону Ома: чем больше ток, тем больше падение напряжения;
  • диаметр кабеля или площадь сечения - чем тоньше кабель, тем больше падение напряжения;
  • длина кабеля - по логическим рассуждениям: чем длиннее кабель, тем выше сопротивление и падение напряжения;
  • материал кабеля .Большинство кабелей изготовлено из меди, которая обладает хорошими проводящими свойствами. На рынке также доступны дешевые кабели китайского производства, похожие на медь, но сделанные из сплава, содержащего алюминий и магний, а также стальные кабели с тонким медным покрытием. Эти кабели показывают гораздо более высокое сопротивление и повышенное падение напряжения.
  • Калькулятор размера провода

    ДАННЫЙ КАЛЬКУЛЯТОР ДЛЯ ОДНОПРОВОДНОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ

    Калькулятор сечения автомобильного провода

    Это простой калькулятор для определения приблизительного сечения / размера провода на основе длины провода (в футах) и силы тока (в амперах) в обычных автомобильных приложениях.Это может быть полезно при самостоятельном ремонте или добавлении нестандартной проводки, чтобы убедиться, что каждая цепь не перегружена. При выполнении автомобильной проводки важно использовать правильный провод в надлежащем месте, и это также относится к рабочим температурам пластиковых кожухов проводов (изоляции). Вы не хотите запускать обычный дешевый провод в горячем моторном отсеке, поэтому убедитесь, что вы знаете температурный диапазон вашего приложения и температурный рейтинг используемого провода. Мы обнаружили, что в магазинах автомобильных запчастей «большие коробки» продаются провода GPT (провода общего назначения), которые мы не рекомендуем использовать при высоких температурах, например, под капотом.Вы вряд ли найдете провод GXL / TXL в магазине запчастей. При покупке провода вы можете увидеть провода со спецификациями вроде -
    • Провод GPT (SAE J1128-GPT) - Провод общего назначения с номиналом от -40F до 176F (Обычный провод, который можно найти в большинстве магазинов автозапчастей)
    • GXL (SAE J1128-GXL) - Тонкая изоляция, автомобильный сшитый провод, номинал от -49F до 257F
    • TXL (SAE J1128-TXL) - сверхтонкая изоляция, автомобильный сшитый провод с номиналом от -49F до 257F
    • Провода
    GXL и TXL являются маслостойкими, газовыми, кислотными и в целом химически стойкими.Еще одно замечание о типе проволоки: тефлон и тефзель, как правило, очень хорошие, но дорогие. И всегда проверяйте рейтинги. Мы видели тефлоновые провода с температурным рейтингом 105 ° C (221F), что ниже типичных сшитых, как указано выше. Если вы собираетесь приобрести тефлоновую или тефзелевую проволоку, это будут посеребренные жилы и дорогие. Типичный диапазон температур для тефлона составляет от -60 ° C до 200 ° C (от -76 ° F до 392 ° F), а для Tefzel - от -70 ° C до 150 ° C (от -94 до 302 ° F). Иногда можно встретить проволоку под названием PTFE, а также PTF для тефлона.Есть несколько источников для тефлоновых проводов, поставки самолетов, иногда излишки, даже несколько гоночных мест начинают его продавать. Мы не делаем этого, потому что это излишне для большинства наших клиентов, а клиентов недостаточно, чтобы начать продавать его.

    Значение падения напряжения зависит от вашего приложения. Мы предпочитаем использовать отметку 2% в качестве консервативного значения и для обеспечения полного потенциала любого необходимого источника электроэнергии. Судя по тому, как это выглядит во многих автомобильных приложениях, падение напряжения на 5% или более встречается чаще.

    Как правило, чем меньше диаметр провода, тем выше сопротивление и, следовательно, ниже допустимая токовая нагрузка на заданной длине. Практически всегда можно использовать провод большего сечения. Если вы сомневаетесь в нагрузке, увеличьте ее. На емкость провода, помимо длины, могут влиять и другие факторы, в том числе, если он находится в горячей среде, продолжительность нагрузки, многожильный или одножильный провод, покрытие проводов и т. Д. Некоторые тефлоновые провода для самолетов имеют большое количество жил и покрыты серебром. . Эти провода имеют большую емкость, чем обычные многожильные медные провода.Посетите Википедию для получения дополнительной информации о проводах (AWG, Браун и Шарп), калибрах и математике. Приблизительные размеры проводов в метрических единицах. Эквиваленты (с некоторым округлением) также включены в таблицу как диаметр / площадь и указаны в миллиметрах / квадратных миллиметрах [мм / мм 2 ], и снова используйте больший размер, если сомневаетесь.

    ПРИМЕЧАНИЯ:
    A) Это для ОДНОСТОРОННЕГО провода с заземлением, принимаемым за шасси автомобиля. Если для замыкания цепи необходимо 2 провода, рассчитайте общую длину провода, используемого для обеих ветвей.
    Чтобы использовать калькулятор, введите максимальный ток цепи в амперах, длину провода и рабочее напряжение. Обычно большинство автомобильных систем работают от 13,8 В, но вы можете выбрать 6, 12, 13,8 (по умолчанию) или 24 В. Если калибр проволоки подходит для использования, на той же строке будет отображаться галочка. «Максимальная длина» указывает максимальную длину провода этого калибра, который можно использовать при заданных вами значениях.
    B): Мы считаем, что эта таблица является точным общим руководством для БОЛЬШИНСТВА приложений, однако вы соглашаетесь использовать ее на СВОЙ СОБСТВЕННЫЙ РИСК.Используя наш калькулятор проводов, вы соглашаетесь обезопасить нас и понимаете, что этот калькулятор является просто руководством и помощью, но не абсолютным авторитетом, поэтому мы рекомендуем вам обратиться к профессионалу или инженерной компании для выполнения расчетов в вашем приложении.
    C Этот калькулятор применяется ТОЛЬКО к проводке шасси (отдельные провода подвергаются воздействию открытого воздуха для охлаждения), но не к проводке передачи энергии (большой жгут проводов является примером проводки передачи энергии). Большие жгуты проводов (жгуты) более сложны, и этот калькулятор не решает эти сложности.В электропроводке для передачи энергии внутренние провода не подвергаются воздействию воздуха, поэтому тепловыделение уменьшается, и каждая ситуация требует отдельного анализа.

    Самый точный способ измерения длины кабеля с помощью VNA

    Отвечать

    Самый точный метод - метод фазового сдвига.

    Мы подсчитываем фазовые сдвиги и показываем их по частоте, используя метод развернутой фазы.

    Основываясь на подсчете фазовых сдвигов и частоты, мы можем рассчитать длину кабелей.

    Чтобы получить правильное значение для сдвига фазы, очень важно, чтобы сдвиг фазы между двумя соседними

    Частота

    точек не превышает 360 °.

    Например, если разность фазового сдвига между двумя частотными точками составляет 450 °, векторный анализатор цепей не примет это значение как

    .

    450 °, но как 90 ° (450 ° -360 °). Следовательно, результаты будут неверными.

    Предварительные условия - вы должны ввести свои конкретные данные:

    Длина кабеля 120 м

    Коэффициент скорости 0.69

    Конечная частота 1 ГГц

    => Длина электрического кабеля 120 м / 0,69 = 174 м

    Время задержки при измерении S21 174 м / 3e8 м / с = 580 нс

    ! Теперь важный расчет, чтобы не получить разность фазового сдвига более 360 °!

    => Шаг частоты 1/580 нс = 1,7 МГц - мы используем 1 МГц

    точек развертки 1 ГГц / 1 МГц = 1000

    Настройки:

    - предустановка

    - Конечная частота 1 ГГц

    - Канал - Развертка - Количество точек 1000

    - Трассировка - Формат - Фаза без упаковки

    - Трассировка - Масштаб - Автомасштаб

    - Trace - Trace - Trace Statistics - Phase Delay / El.Длина

    Выполните полную двухпортовую калибровку для обоих портов. Чтобы сделать это, вам нужно добавить еще

    Короткий кабель

    в вашей испытательной установке.

    Затем подключите эталонный кабель и выберите

    - Трассировка - Трассировка - Данные -> Mem

    - Трассировка - Трассировка - Математика = Data / Mem

    После этого вы можете подключить следующий кабель, и вы увидите разницу в электрической длине

    относительно эталонного кабеля.

    Для получения дополнительной информации см. Также следующее примечание по применению ZVR:

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *