Калькулятор сечения кабеля (провода) по длине, мощности и току / калькулятор / элек.ру

Выбор толщины провода и автоматического выключателя, исходя из потребляемой мощности и тока.

Ниже — таблица выбора сечения кабеля, исходя из известной мощности или тока. А в правом столбце — выбор автоматического выключателя, который ставится в этот провод.

Макс. мощность,кВт

Макс. ток нагрузки,А

Сечениепровода, мм2

Ток автомата,А

1

4.5

1

4-6

2

9.1

1.5

10

3

13.6

2.5

16

4

18.2

2.5

20

5

22.7

4

25

6

27. 3

4

32

7

31.8

4

32

8

36.4

6

40

9

40.9

6

50

10

45.5

10

50

11

50.0

10

50

12

54.5

16

63

13

59.1

16

63

14

63.6

16

80

15

68.2

25

80

16

72.7

25

80

17

77. 3

25

80

В этой таблице данные приведены для следующего случая.

— Одна фаза, напряжение 220 В

— Температура окружающей среды +30 С

— Прокладка в воздухе или коробе (в закрытом пространстве)

— Провод трехжильный, в общей изоляции (кабель)

— Используется наиболее распространенная система TN-S с отдельным проводом заземления

— Достижение потребителем максимальной мощности — крайний, но возможный случай. При этом максимальный ток может действовать длительное время без отрицательных последствий.

В том случае, если температура окружающей среды будет больше хотя бы на 20 C, или в жгуте будет находиться несколько кабелей, то рекомендуется выбрать большее сечение.

Еще важно знать какой провод вы покупаете. Некоторые производители занижают сечение жил в кабеле, чтобы сэкономить средства и время

Существует ряд компаний делающих такие провода(перечислять их я не буду).

Наименьшие допустимые сечения проводов и проводов электрических сетей в жилых зданиях.

Наименование линий

Наименьшее сечение проводов и проводов с медными жилами, кв. мм.

Линии групповых сетей

1,5

Линии от этажных до квартирных щитков и к расчетному счетчику

2,5

Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир

4

Рекомендуемое сечение силового провода в зависимости от потребляемой мощности:

Медь, U = 220 B, одна фаза, двухжильный провод

Р, кВт

1

2

3

3,5

4

6

8

I, A

4,5

9,1

13,6

15,9

18,2

27,3

36,4

Сечение токопроводящей жилы, мм2

1

1

1,5

2,5

2,5

4

6

Макс. допустимая длина провода при указанном сечении, м*

34,6

17,3

17,3

24,7

21,6

23

27

Медь, U = 380 B, три фазы, трехжильный провод

Р, кВт

6

12

15

18

21

24

27

35

I, A

9,1

18,2

22,8

27,3

31,9

36,5

41

53,2

Сечение токопроводящей жилы, мм2

1,5

2,5

4

4

6

6

10

10

Макс. допустимая длина провода при указанном сечении, м*

50,5

33,6

47,6

39,7

51

44,7

66,2

51

* величина сечения может корректироваться в зависимости от конкретных условий прокладки провода

Расчет сечения кабеля по длине.

Также можно по длине рассчитать сечение кабеля. Суть таких вычислений заключается в том, каждый из проводников имеет свое сопротивление, которое способствует потерям тока с увеличением протяженности линии. Необходимо выбирать проводник с жилами покрупнее, если величина потерь превысит 5%.

Вычисления происходят следующим образом:

  • Рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов и сила тока.
  • Затем рассчитывается сопротивление электропроводки по формуле : удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах).
  • Необходимо разделить получившееся значение на выбранное поперечное сечение кабеля:

Три основных способа определения диаметра кабеля.

Способов есть несколько, но в основе каждого из них лежит определение диаметры жилы с последующими вычислениями окончательных результатов.

Способ первый. С помощью приборов. На сегодня есть ряд приборов, которые помогают измерить диаметр кабеля или жилы провода. Это микрометр и штангенциркуль, которые бывают как механическими, так и электронными (смотрите ниже).

Этот вариант в первую очередь подойдет для профессиональных электриков, которые постоянно занимаются монтажом электропроводки. Наиболее точные результаты можно получить с помощью штангенциркуля. Эта методика имеет преимущества в том, что возможно проводить измерения диаметра кабеля даже на участке работающей линии, например, в розетке.

После того, как вы измерили диаметр кабеля, необходимо провести подсчеты по следующей формуле:

Необходимо помнить, что число «Пи» составляет 3,14, соответственно, если мы разделим число «Пи» на 4, то сможем упростить формулу и свести вычисления к умножению 0,785 на диаметр в квадрате.

Способ второй. Используем линейку. Если вы решили не тратить деньги на прибор, что логично в данной ситуации, то можете использовать простой проверенный способ для измерения сечения провода или кабеля. Вам понадобится простой карандаш, линейка и проволока. Зачищаете жилу от изоляции, плотно накручиваете ее на карандаш, и после этого линейкой измеряете общую длину намотки (как показано на рисунке).

Затем длину намотанной проволоки делите на количество жил. Полученное значение и будет диаметром сечения провода.

Но при этом необходимо учитывать следующее:

  • чем больше жил вы намотаете на карандаш, тем более точный будет результат, количество витков должно быть не меньше 15;
  • витки прижимайте плотно к друг другу, чтобы между ними не оставалось свободного пространства, это значительно уменьшит погрешность;
  • проведите замеры несколько раз (меняйте при этом сторону замера, направление линейки и др.). Несколько полученных результатов поможет вам опять же избежать большой погрешности.

Обратите внимание и на минусы данного способа измерения:

1.    Измерить можно только сечение тонких проводов, так как толстый провод вам с трудом удастся намотать на карандаш.

2.    Для начала вам нужно будет приобрести маленький кусочек изделия, прежде чем делать основную покупку.

Формула, о которой говорили выше, подходит для всех измерений.

Способ третий. Пользуемся таблицей. Чтобы не проводить расчеты по формуле, вы можете использовать специальную таблицу, в которой указан диаметр кабеля (в миллиметрах) и сечение проводника (в миллиметрах квадратных). Готовые таблицы дадут вам более точные результаты и значительно сэкономят ваше время, которое вам не придется тратить на вычисления.

Что необходимо знать для правильного выбора провода?

Главный показатель, из которого производится расчёт необходимого сечения провода, это его допустимая токовая нагрузка. Токовая

Основные особенности расчета кабеля по его длине

Одним из самых важных критериев в процессе выбора кабеля, который обеспечивает электропитание, является определенное количество величин, потому стоит обращать внимание на такой способ, как расчет сечения кабеля по нагрузке, а также расчет по сечению. Для того чтобы обеспечить высокий уровень безопасности и предельной надежности, очень важно обратить внимание на длину каждого из элементов линии, кроме того, всей линии в целом.

Стоит отметить, что практически все современные приспособления в первую очередь рассчитаны на какие-то определенные максимальные значения рабочего напряжения, которое может быть равно показателям от 185 до 240 Вольт. Именно по этой причине, если при расчете не учитывать показатели потери напряжения, которые связаны именно с длиной кабеля, появляется большая вероятность того, что напряжение на конце линии будет значительно меньше, чем то, что требуется для обеспечения нормальной работы всех имеющихся устройств. В свою очередь это может привести к невозможности их эксплуатации или, что еще более неприятно, могут вообще выйти из строя. Таким образом, проводя подобные расчеты сечения кабеля по показателям длины, можно обеспечить безопасность и качественную работу всей системы в целом.

Расчет сечения кабеля по длине в быту

Прежде всего, подобный метод идеально подойдет в быту. Как правило, такой расчет в данных условиях необходим в процессе изготовления удлинителей, которые рассчитаны на достаточно большие расстояния. Что касается остальных случаев, то при прокладке кабеля в бытовых условиях подобные сложные расчеты не требуются. Это основано на том, что длина линий в быту отличается относительно небольшой длиной, потому все потери напряжения настолько малы, что ими вполне можно пренебречь. Несмотря на это, в процессе прокладки линии всегда следует оставлять определенный запас, равный примерно 15 см, причем оставлять его требуется с каждой стороны на проведение таких процессов, как коммутация проводов, их подключение, где осуществляется такой процесс, как пайка, сварка или обжим. Что касается концов кабелей, то те, которые входят в щиток, должны иметь еще больший запас для подключения защитной автоматики и достаточно аккуратной укладки.

Говоря иными словами, в бытовых условиях на той поверхности, где планируется прокладывать кабель, прежде всего, стоит проставить определенные отметки мест расположения розеток, выключателей, электропотребителей, коммутационных коробок и иных подобных приспособлений. После этого рулеткой осуществляется замер расстояния и отрезается кабель, но с небольшим запасом. По окончании данных работ крепится непосредственно сам кабель к поверхности, но в строго соответствии со всеми требованиями ПУЭ.

Многие монтажники, имеющие большой опыт работы в данной сфере деятельности, а также те, которые имеют напарника, поступают еще более просто, что позволяет им сэкономить немалое количество времени. В самом начале производится разметка расположения таких устройств, как коммутационные коробочки, выключатели и розетки. Затем, без предварительного замера осуществляется прокладка и крепление кабеля, но с запасом, после чего отрезается.

Расчет сечения кабеля по длине в промышленности

Что касается области промышленности, то здесь требуемый расчет сечения кабеля по длине осуществляется уже на этапе проектирования электрических сетей. Подобные расчеты важно сделать в том случае, если на кабель будут возложены долговременные и достаточно серьезные нагрузки.

Практически все проводники по причине своих свойств, обладают определенной величиной электрического сопротивления, которое может вызвать потери в процессе прохождения по проводам электрического тока. Стоит отметить такие факторы, влияющие на параметры величины потерь и сопротивления, как материал, из которого выполнен проводник, то есть алюминий и медь, имеет значение сечение проводника, как правило, чем меньше сечение, тем потери больше. Кроме того, важна длина проводника, то есть чем больше данный параметр, тем соответственно больше и потери.

На основании всех вышеперечисленных факторов становится ясно, по какой причине в проводниках присутствует явление некоторого падения напряжения, которое, как правило, равно величине тока, умноженного на показатели сопротивления проводника. Согласно установленным правилам, примерное значение падения показателей напряжения должно быть равно 5%. Если данный параметр немного выше, проводник следует подобрать с большим сечением.

Как осуществляется расчет сечения кабеля по длине

Для осуществления подобных расчетов, как правило, используется специальная формула. В ней содержаться показатели длины, удельное сопротивление самого проводника, площадь сечения. При этом сопротивление определяется по специальным справочным таблицам, при этом можно убедиться в том, что много здесь зависит от марки провода и самого кабеля. После определения всех необходимых составляющих, определяются особые расчетные значения тока. Для этой цели суммарная мощность нагрузки разделяется на величину показателей напряжения в сети. По специальной справочной формуле рассчитывается величина падения в сети или в линии напряжения. Оценка величины соотношения в процентах к значению изначального напряжения, а также выбор оптимального сечения проводника, который должен укладываться в пятипроцентный барьер.

Важно обратить внимание, что для промышленных и иных предприятий со средним и крупным товарооборотом, рекомендуется производить специальный комплексный расчет, в процессе которого учитываются все необходимые требования для тех или иных конкретных условий эксплуатации. Для проведения подобных расчетов можно обратиться за помощью к специалистам, которые на самом высоком профессиональном уровне, с определенными гарантиями обеспечения работоспособности сети в процессе рабочих нагрузок произведут все расчеты. Кроме того, будут выполнены расчеты, которые обеспечат минимальные затраты, если есть необходимость произвести наращивание производственной мощности.

Пример расчета бытовой сфере

Если после осуществления подсчета суммарной мощности потребителей было получено 3,8 кВт, находится сила тока по такой формуле – I = P/U·cosφ. Здесь P – представляет собой суммарную мощность, (Вт), I – это сила тока, (А), cosφ – коэффициент, который равен 1, но только если сети бытовые, а также U – напряжение в сети, (В).

В данном случае, если 3,8 кВт разделить на напряжение 220 В, получится число, равное 17,3 А. Применяя специальные таблицы ПУЭ под номерами 1.3.4 и 1.3.5 определяется необходимое сечение медного кабеля или выполненное из алюминия. Что касается материала, то в быту рекомендуется использовать именно медь, потому при полученных показателях силы тока потребуется кабель из меди с сечением 1,5 кв. мм.

После этого, как правило, рассчитывается показатель сопротивления, по формуле R = p·L/S, где R – это сопротивление провода, (Ом), указатель p  представляет собой значение удельного сопротивления, (Ом·мм2/м), L – это параметр длины провода или кабеля, (м), а S – площадь поперечного сечения, который выражается в мм2. Стоит отметить, что удельное сопротивление Р – это постоянная величина, которая прямо зависит от материала. Если это медь, то удельное сопротивление равно 0,0175, если алюминий, то он равен 0,0281. На основании проведенных расчетов для одной жилы в кабеле, длина которого составляет 20 м, получается R = 0,0175·20/1,5 = 0,232 Ом. По той причине, что ток проходит только по одной жиле, а по другой возвращается, параметр длины удваивается, то есть получается Rобщ = 0,464 Ом.

При необходимости рассчитать потери напряжения используется формула dU = I·R. В данной формуле I – это сила тока, (А),dU – потери напряжения, (В), а R – показывает сопротивление кабеля или провода в Ом. После проведения расчетов получается такой пример dU = 17,3·0,464 = 4,06 В = 8,02 В.

Что касается расчета потерь в процентном соотношении, то данный показатель выводится так – 8,02 В / 220 В х 100% = 3,65%. Как видно, полученный показатель не превышает 5% то есть допустимое значение, а соответственно выбор был осуществлен верно. В ситуации, если цифра будет больше данной величины, рекомендуется подобрать медный кабель с параметром сечения не 1,5 мм, а 2,5 кв. мм.

формулы и таблицы ⋆ Прорабофф.рф

Выбор сечения кабеля мощности необходим при проведении проводки в помещение. Начинать этот процесс лучше с детального плана и полных расчетов до покупки нужных материалов.

Их в магазинах огромное разнообразие.  Сначала требуется провести расчет сечения кабеля по нагрузке. Даже при самых тщательных измерениях, он все равно будет приблизительным.

При том, что заранее продуманы все осветительные приборы и их мощность, учтена вся бытовая техника, общее значение их мощности будет усредненным.  К полученной цифре лучше прибавить еще процентов 5 на всякий случай.

Поэтому большинство людей считают, что этих показателей хватит для выбора стандартного  медного кабеля:

  • 0,5мм2 для кабелей для точечных светильников, установленных в доме.
  • 1,5мм2 станет достойным выбором для проводов у люстр.
  • 2,5мм2 подходит для проводов розеток.

С точки зрения бытового потребления энергии с учетом всех электроприборов, эти размеры выглядят приемлемо.  Так считается, пока, например, на кухне не включатся в одно время холодильник, микроволновка, электрочайник и тостер. Результат может стать плачевным. Сечение кабеля и мощность нагрузки тесно взаимосвязаны.

При проведении проводки требуется учитывать расчет сечения кабеля по диаметру жилы провода. Не всегда указания на маркировке покупаемого провода бывают правдивой. Для избегания домашних «аварий» в дальнейшем, лучше самим произвести расчет. Существует несколько достаточно простых способов.

  1. Воспользоваться специальными измерительными инструментами – электронным микрометром или штангенциркулем. Этот способ быстрый, но требует затрат на эти приборы.
  2. «Дедовский» метод при наличии карандаша, провода и линейки. Кабель зачищается и плотными витками наматывается на карандаш. Затем измеряется длина намотки и делится на количество жил. Витков обязано быть минимум 15 для лучшей точности.
  3. Применение готовых расчетов сечения кабеля по диаметру жил в таблицах.

Важно помнить: расчет ведется только по диаметру открытой жилы. Провод вполне может выглядеть должного размера за счет изоляции.

При выборе кабеля для применения в бытовых целях стоит учитывать расчет сечения кабеля по длине. Для этого заранее ставятся отметины на поверхности во всех точках, где будут розетки, включатели, светильники и остальное. Делаются обмеры расстояния, и кабель режется исходя из них, но с хорошим запасом.

Формула расчета сечения кабеля состоит из внесения данных длины, площади его сечения и удельного сопротивления проводника. Затем следует рассчитать данные токов, поделив суммарную мощность нагрузки на размер напряжения в сети. Далее рассчитывается вероятная величина понижения напряжения. После этого оценивается размер уменьшения напряжения к номинальному напряжению в сети в процентном соотношении, и выбирается сечение провода, не превышающий 5 процентный рубеж.

Формула по силе тока – I= P/U x cosф. В этой формуле I – сила тока (Ампер) P – суммарное показание мощности (Ватт) U – сила напряжения  (В) cosф – показатель, равный единице.

При показателе общей суммарной мощности потребителей в 3,8кВт, их надо разделить на 220Вольт. Получится 17,3 Ампера.  Определяясь по данным таблицы ПУЭ, выбор сечения кабеля из меди или алюминия найти легко. С показателем силы тока в 17,3 (А) сечение медного кабеля составляет 1,5мм2.

Сечение кабеля и мощность – таблица представлена в статье. Это общедоступная таблица расчета сечения кабеля по мощности.

Сечение кабеля для ввода в дом или квартиру

Как уже говорилось выше, после подсчетов всей нагрузки и выбора провода по его составу, можно проводить последние вычисления: сечение вводного кабеля в квартиру. Возьмем за пример квартиру из двух комнат, в которой вся нагрузка распределяется на силовую и осветительную. Главная силовая нагрузка – это, обычно, розетки в ванной и на кухне. Именно здесь расположено большинство бытовых приборов – бойлер, стиральная машинка, микроволновки, холодильник и множество мелких помощников по хозяйству.

Для этой группы розеток выберем провод с сечением 2,5мм2. Это допустимое сечение кабеля при условии, что нагрузка распределяется на несколько розеток. В случае использования всех приборов в одной розетке, такое сечение категорически не подходит. В такой ситуации требуется максимальное сечение кабеля до 6мм2.

Окончательный вывод о размере сечения кабеля можно делать только после всех расчетов. Например, в комнатах на все розетки идет малое распределение нагрузки и там сечение провода допускает 1,5мм2.

Следует помнить, раз нагрузка в помещениях квартиры разная, значит покупать провод необходимо с разным сечением.

Самая большая нагрузка в квартире идет на вводном участке, поэтому там сечение так же должно быто максимальным – 4-6мм2. При расчетах желательно опираться на данные в ПУЭ, но там они часто завышены. Рассмотрим на примере, какое сечение кабеля для электроплиты требуется, а какое рекомендуется.

Электроплита относится к категории силовой нагрузки и по стандарту ей вполне подойдет кабель с сечением 2,5мм2. Но в ПУЭ эти показатели завышены, с целью обезопасить жилое помещение от электрических аварий.

Что учитывается при подключении электроплиты:

  1. Во-первых, показатели инструкции к прибору и рекомендации ПУЭ. Владельца чудо техники ожидают повышенные денежные затраты, если к электроприбору, имеющему силовые показатели сечения 2,5мм2 поставить провода с увеличенным сечением 6мм2, рекомендуемые ПУЭ. При этом переплата составит 50-70% от цены кабеля с сечением 2,5мм2.
  2. Во-вторых, требуется проверить электросчетчик. Нужно, чтобы вводный в квартиру кабель был обязательно трехжильным. Он в обязательном порядке обязан быть 6мм2 по меди.
  3. В-третьих, проверяется автоматический вводный выключатель. Номинальный ток в нем должен быть 45-50 Ампер.
  4. В-четвертых, нужно позаботиться об устройстве защитного отключения.
  5. В-пятых, правильно выбрать силовую розетку. При однофазовом подключении электроплиты, она должна быть на 25-32 Ампера и с тремя контактами.

И только после всех перечисленных действий стоит приступать к выбору кабеля. Его сечение по меди не должно быть ниже 4мм2.

Установление проводки в квартире или доме требует высокого профессионализма. Вопрос о том, чтобы сделать все своими руками не должен даже подниматься, если владелец помещения не имеет нужного образования и годы практики.

Мало построить дом или сделать капитальный ремонт в квартире. Электропроводка – это важнейшая часть при проектировании здания. Именно она делает помещение пригодным для жилья, давая ему освещение, тепло и необходимые для жизни коммуникации. Установленная проводка может стать помощником для владельца помещения, а может быть его серьезной проблемой. Следует тщательно изучить, как правильно рассчитать сечение кабеля, сколько его нужно, а еще лучше, доверить это специалистам. Слишком тонкая и опасная для жизни наука – электропроводка.

Выбор сварочного кабеля подходящего размера

Мне нужно заказать сварочный кабель для нашего магазина, но я не уверен, что его правильный размер. Я видел несколько справочных таблиц, но хотел бы получить объяснение, как их использовать.

Сварочный кабель является проводником сварочного тока. Он состоит из серии тонких медных нитей, обернутых непроводящей прочной оболочкой (обычно из синтетического или натурального каучука различных цветов).Тонкие медные жилы придают сварочному кабелю большую гибкость, чем другие типы электрических проводников, а изолирующая оболочка предназначена для выдерживания повторяющихся перемещений по шероховатым поверхностям. По мере увеличения уровня тока (измеряется в амперах или амперах) диаметр сварочного кабеля и результирующая площадь поперечного сечения медной скрутки должны увеличиваться. Концепция похожа на поток воды через шланг. Шланг большего диаметра необходим для того, чтобы пропускать больший объем воды.Вы используете шланг меньшего размера для полива своего сада, а пожарная служба использует шланг гораздо большего размера для тушения пожаров.

«Допустимая нагрузка» сварочного кабеля, также известная как допустимый ток или номинальная сила тока, означает максимальное количество электрического тока, которое кабель может безопасно проводить. Помимо площади поперечного сечения, другими факторами, влияющими на допустимую нагрузку сварочного кабеля, являются его длина, номинальное сопротивление (т. Е. Номинальное сопротивление), температурные характеристики изоляционного материала и температура окружающей среды.Более короткие кабели могут пропускать больший ток, чем более длинные кабели того же диаметра. Сварочный кабель часто имеет температуру жилы 75 ° C (167 ° F), 90 ° C (194 ° F) или 105 ° C (221 ° F). Хотя сам медный провод может выдерживать высокие температуры, создаваемые более высокой силой тока, прежде чем он будет поврежден, изоляция, защищающая его, расплавится. Сварочные кабели также часто рассчитаны на температуру окружающей среды 30 ° C (86 ° F). Более высокие температуры окружающей среды могут снизить их способность рассеивать тепло в окружающую среду и, таким образом, снизить их пропускную способность.Кроме того, несколько кабелей, плотно упакованных вместе, также могут иметь снижение способности рассеивать тепло. Несколько кабелей должны быть немного разнесены.

Обратите внимание, что хотя медь является отличным проводником электричества, она все же имеет определенную степень сопротивления потоку электронов через нее. Следовательно, в кабеле будет возникать нагрев за счет сопротивления. Сварочный кабель правильного размера может стать теплым на ощупь после продолжительной сварки. Однако, если диаметр кабеля слишком мал для уровня тока, протекающего по нему, кабель будет перегреваться.Это может привести к потенциальной опасности возгорания, а также к повреждению самого кабеля (и, в конечном итоге, к обрыву и отказу кабеля). Разрыв изоляционной оболочки также может быть опасен поражением электрическим током. И наоборот, кабель, размер которого превышает допустимый для данного уровня силы тока, не проводит ток более эффективно, чем кабель надлежащего размера. Однако кабель большего диаметра обычно стоит больше за фут или метр, чем кабель меньшего диаметра, из-за увеличенного количества медных жил. Следовательно, кабели увеличенного диаметра могут быть нерентабельными.

Электрический кабель обычно классифицируется по размеру AWG (American Wire Gauge), где у кабеля меньшего диаметра номер больше. На рис. 1 указаны размеры AWG. Калибровочные размеры больше единицы равны нулю, также выражаются как 1/0 (произносится как «одна цифра»), два нуля, выражаются как 2/0 (произносится как «две доли»), 3/0 и 4/0. Кабели сечений от №4 до №4 / 0 обычно используются для сварочного кабеля.

Рисунок 1: Пример калибра проволоки

В метрической системе размер сварочного кабеля обычно выражается в квадратных миллиметрах (мм2), представляющих площадь поперечного сечения кабеля. На рис. 2 показано сравнение сварочных кабелей размеров AWG и метрических размеров.

Рисунок 2: Сравнение размеров кабеля AWG / метрической системы

Теперь при выборе кабеля подходящего размера для сварочного оборудования лучше всего выбрать кабель, способный выдержать максимальную мощность сварщика. Для этого нужно определить три фактора. К ним относятся:

• Общая длина сварочного контура
• Номинальная мощность источника сварочного тока
• Рабочий цикл источника сварочного тока

Сварочная цепь – это полный путь, по которому проходит электричество.Он включает в себя источник питания, кабель электрода, электрододержатель (или горелку TIG или механизм подачи проволоки и горелку), электрическую дугу, рабочий кабель и рабочий зажим. На рисунке 3 показана сварочная схема. Для определения правильного размера сварочного кабеля необходимо сложить полные длины кабеля электрода и рабочего кабеля. Кабель электрода подключается к держателю электрода, горелке TIG или механизму подачи проволоки. Рабочий кабель прикрепляется к рабочему зажиму. Обратите внимание, что эти последние два элемента часто неправильно называются «заземляющий кабель» и «заземляющий зажим».Однако это неправильная терминология, так как «заземляющий» провод применяется только к первичной обмотке сварочной цепи (то есть к входящему силовому кабелю).

Рисунок 3: Пример сварочного контура

Обратите внимание, что полярность сварки не влияет на размер необходимого кабеля. Не имеет значения, в каком направлении протекает ток через сварочную цепь, будь то постоянный ток положительный (DC +), постоянный ток отрицательный (DC-) или переменный ток (AC).Полярность и направление тока влияют только на сварочные характеристики и выбор электрода.

Номинальная выходная мощность источника питания – это просто максимальный ток или уровень силы тока, при котором машина предназначена для использования (обратите внимание, что некоторые источники питания могут вырабатывать токи, превышающие их номинальную выходную мощность, в течение коротких периодов времени). Этот номинальный выходной уровень обычно указывается в названии машины. Примеры включают «Idealarc® 250» (номинальная выходная мощность 250 А), Power Wave® S350 (номинальная выходная мощность 350 А), Flextec ™ 650 (номинальная выходная мощность 650 А) и т. Д.

Рабочий цикл – это номинальная мощность источника сварочного тока, выраженная в процентах (%). Это процент десятиминутного периода, в течение которого источник питания может работать при заданном уровне выходного тока перед превышением своего теплового предела (т.е. обмотки становятся слишком горячими) и отключением, если он имеет защиту от тепловой перегрузки. Как правило, при уменьшении уровней выходной мощности рабочий цикл увеличивается (до 100% или непрерывной выходной мощности). И наоборот, по мере увеличения выходных уровней (до максимальной выходной мощности) рабочий цикл уменьшается.Номинальные значения рабочего цикла можно найти на паспортной табличке источника питания и / или в руководстве по эксплуатации. Номинальный рабочий цикл источника сварочного тока обычно зависит от сварочных процессов, в которых он будет использоваться, его предполагаемого использования и от того, работает ли он от однофазного или трехфазного источника питания. На рис. 4 перечислены некоторые типичные различия между однофазными и трехфазными источниками питания, включая их типичные рабочие циклы.

Рис.Трехфазные блоки питания


Рисунок 5 – это пример диаграммы для выбора правильного размера сварочного кабеля. Другие диаграммы можно получить у производителей кабелей и в справочниках по сварке. В качестве примера предположим, что у вас есть источник питания на 400 А при рабочем цикле 60% и вам требуется общая длина электрода и рабочих кабелей 100 футов. Из таблицы следует выбрать правильный размер кабеля №2 / 0.Размеры кабелей увеличиваются для увеличения длины, прежде всего, с целью минимизировать падение кабеля. Для более высоких уровней тока часто рекомендуются два или более кабеля, которые следует подключать параллельно или вместе, чтобы разделить текущую нагрузку.

Рисунок 5: Выбор сварочного кабеля подходящего размера

Следует также отметить, что помимо правильного выбора размера кабеля очень важно поддерживать сварочный кабель и кабельные соединения в хорошем состоянии.Любые трещины, порезы, пятна износа и т. Д. На сварочном кабеле могут снизить его токонесущую способность и создать горячие точки. Кроме того, изношенные или изношенные кабельные соединения с рабочим зажимом, наконечниками или разъемами с поворотным замком также могут снизить способность проводить ток и создавать горячие точки (см. Примеры в , рис. 6, ). Все изношенные, изношенные и поврежденные части должны быть немедленно отремонтированы для обеспечения надлежащей работы и сведения к минимуму любых потенциальных угроз безопасности.

Рисунок 6: Примеры изношенного и поврежденного сварочного кабеля

Выбор размера проводника в распределительной системе питания

В системах распределения электроэнергии обычно используются как алюминий, так и ACSR.В распределительной системе в основном используются алюминиевые проводники из-за более низкой стоимости. Некоторые из факторов, определяющих размер проводов, предназначенных для распределительной системы, приведены ниже:

  • Максимальный ток проводника или распределительной линии
  • Допустимое падение напряжения или линейное регулирование
  • Пробивная прочность жилы

Текущая пропускная способность линии:

Допустимая нагрузка по току проводника определяется максимальным повышением температуры проводника или рабочей температурой.Рабочая температура ограничена механическими аспектами, такими как допустимый пролет, прогиб в середине пролета, соединения, ползучесть проводов и длительные механические усилия. Обычно используется максимальная рабочая температура 85 o C (AAAC), 75 o C, 70 o C, 65 o C или 60 o C (ACSR). Более низкая температура используется для протяженных точечных линий, особенно в сельских распределительных сетях. где перемычки могут вызвать проблемы при более высокой нагрузке.

Допустимая рабочая температура воздушных проводов зависит от соблюдения соответствующих зазоров и ограничений потери прочности в результате отжига.Как правило, максимальный ток, который рассчитан на пропускание проводника над головой, не должен вызывать его нагрев, так как это может привести к отжигу металла проводника или уменьшению указанных зазоров. Обычно для нормальной дневной загрузки разрешается максимальная рабочая температура 75 ° ° C, которая может достигать 100 ° ° C для аварийной загрузки.

Падение напряжения и регулировка напряжения:

Допустимое падение напряжения считается критическим фактором при определении размера проводника для 11 кВ и распределительной линии низкого напряжения (LT) с тепловой нагрузкой (амперная нагрузка) около 80 процентов от нормального теплового номинала, исходя из максимальной рабочей температуры.Большой размер проводника (поперечное сечение), используемый в распределительных линиях, снижает сопротивление линии и, следовательно, потери I 2 R и падение напряжения в линии; и, следовательно, регулирование напряжения в линии улучшается. Но использование проводника с большим поперечным сечением увеличивает стоимость, поскольку требуется больше материала.

Следовательно, при проектировании сечения проводника для системы распределения электроэнергии необходимо выбрать оптимальное значение между стоимостью и улучшением регулирования напряжения.

Механические характеристики проводников:

Выбор диаметра проводника с механической точки зрения зависит от:

Внешняя нагрузка: Скорость ветра, ледяная нагрузка и температура окружающей среды

Внутренние характеристики: Скручивание, электрический модуль, тепловое расширение ползучести.Например, учитывая ползучесть и экономичность, AAC используется в распределительных линиях LT. Характеристики линии включают регулирование напряжения, на которое влияют параметры распределительной линии и частота системы, допустимая нагрузка по току оценивается по тепловому балансу (количество выделяемого и рассеиваемого тепла).

Факторы, которые необходимо учитывать при выборе распределительного кабеля

Факторами, которые необходимо учитывать при оценке пригодности кабеля для конкретного применения, являются нагрузка, напряжение в системе, изоляция кабеля, рейтинг короткого замыкания, условия окружающей среды, оболочка и защитные покрытия, потери на рассеивание тепла, экономические соображения и т. Д.Следующие пункты важны

Максимальный номинальный продолжительный ток:

При выборе сечения проводника для постоянного номинала следует должным образом учитывать все номинальные факторы в зависимости от фактических условий установки. Как и при выборе любого другого оборудования, номинальный ток кабеля зависит от допустимого повышения температуры кабеля, которое должна выдерживать изоляция кабеля. Это зависит от количества выделяемого тепла и окружающей температуры почвы.Номинальный ток кабеля, помимо вышеперечисленных факторов, также зависит от большого количества факторов, таких как используемый метод прокладки кабеля, расстояние между кабелями, количество жил кабеля и теплопроводность почвы.

Заземление системы:

Тип системы: Заземленная или незаземленная? Это твердое заземление с заземлением через сопротивление / реактивное сопротивление? Незаземленная система потребует полной изоляции от жилы до земли, а кабель будет дороже по сравнению с заземленной системой.Для незаземленных кабелей предусмотрена дополнительная изоляция, чтобы выдерживать более высокие напряжения во время коротких замыканий

Падение напряжения:

Кабель следует подбирать таким образом, чтобы при полной нагрузке падение напряжения находилось в допустимых пределах.

Условия установки:

Способы установки, расчетное тепловое сопротивление грунта, тип покрытия, тип брони, необходимость дополнительной защиты от коррозии.

Ожидаемый уровень короткого замыкания в системе:

На основании ожидаемого тока короткого замыкания и времени зазора может быть выбран соответствующий размер проводника для кабеля. Кабели следует выбирать таким образом, чтобы они выдерживали нагрузки и повышение температуры в случае короткого замыкания

Повышение температуры:

Во время короткого замыкания температура кабеля повышается, кабели должны выдерживать повышение температуры в течение заданного времени без повреждений.Он должен пропускать постоянный ток во время нормальной работы без повышения температуры и должен находиться в желаемых пределах

Экономическая оценка:

Одним из важных факторов, которые следует учитывать при выборе кабеля, является оценка стоимости

Кабель питания

– обзор

7.5.3 Ленточная изоляция внахлестку

В большинстве обычных силовых кабелей используется экструдированная изоляция вокруг металлического проводника. Точнее, на проводник выдавливается тонкий внутренний слой полупроводящего материала, за которым следует изолирующий диэлектрик, завершенный другим полупроводящим слоем.Экструдированный изолирующий материал обычно представляет собой EPR или сшитый полиэтилен (XLPE). Процесс экструзии очень тщательно контролируется, чтобы избежать любых примесей и пустот, которые могут привести к частичному разряду при высоком диэлектрическом напряжении.

В технической литературе нет свидетельств того, что экструдирование изоляции на ВТСП-проводники было успешным, за исключением очень тонких слоев, непосредственно выдавленных на ВТСП-ленты. Несоответствие коэффициентов теплового расширения между большинством диэлектриков и ВТСП-лент может привести к значительной деформации и потенциальному отслаиванию экструдированной изоляции для ВТСП-ленты или отслоению ВТСП-слоя от лежащей ниже металлической подложки (Kosaki, Nagao, Mizuno, Shimizu, И Хории, 1992).Поэтому для силовых кабелей ВТСП с холодными диэлектриками предпочтительной изоляцией является обертывание изолентой внахлест. Изоляционные материалы демонстрируют значительную усадку в криогенных средах примерно на 5% или более (Kelley et al., 2001). Однако отсутствие приклеивания непосредственно к поверхности ВТСП-ленты, которая имеет термоусадку около 0,3%, обеспечиваемую методом обертывания изоляцией, не приводит к повреждению ВТСП-лент.

В качестве примера, коэффициент линейного расширения политетрафторэтилена (PTFE, тефлон) составляет приблизительно 140 × 10 −6 K −1 , что значительно выше, чем у нержавеющей стали (17 × 10 −6 K −1 ) или меди (16 × 10 −6 K −1 ) (Ekin, 2006).Несоответствие в тепловом расширении может привести к высоким уровням механического напряжения в ВТСП-кабеле, что может привести к повреждению сверхпроводящего материала, если это не будет учтено в конструкции кабеля. Типичное решение, позволяющее избежать проблем, связанных с несоответствием теплового расширения, заключается в использовании диэлектрика в форме ленты. Лента наматывается по спирали вокруг кабеля по всей его длине, позволяя изоляционному материалу сжиматься, не вызывая напряжения на ВТСП-лентах. Материал и толщина ленты выбираются так, чтобы обеспечить механическую гибкость при криогенных температурах.Материалы, предлагаемые для ленточной изоляции HTS-кабелей, включают полиэтилен (PE), полипропилен, поликарбонат, полиэтилентерефталат, полиамид (Nomex, Nylon), полиимид (Kapton), целлюлозу (крафт-бумагу) и ламинированную полипропиленом бумагу (PPLP) (Rigby & Weedy, 1975).

Градация электрического поля – важный аспект для любого силового кабеля, позволяющий снизить электрическое напряжение в диэлектрике. С этой целью на границе раздела между проводящими слоями и изоляционными слоями добавляется полупроводниковый слой (часто называемый «полукруглый»), чтобы уменьшить усиление электрического поля вокруг краев и выступов.Полупроводящий слой должен быть очень гладким. Для силовых кабелей HTS лучше всего использовать ленту внахлест (Tuncer, Zuev, Sauers, James, & Ellis, 2007). Типичными примерами являются ленты из волокнистой графитовой бумаги, пропитанного графитом ПТФЭ и полупроводникового ЭПР. Удельное сопротивление полуколенты можно изменять в широком диапазоне, а также зависит от частоты, температуры и давления. Для силовых кабелей переменного тока полупроводящий слой оказывает существенное влияние на общие диэлектрические потери кабеля.Количество слоев полупроводящей ленты – это компромисс между снижением электрического напряжения и увеличением диэлектрических потерь. Количество полупроводниковых слоев должно быть минимальным. Было предложено соотношение полупроводников и изоляционных слоев от 1:40 до 1:80 (Tuncer et al., 2007). Однако это зависит от таких факторов, как содержание высокочастотных компонентов, таких как гармоники переключения силовой электроники, которые могут привести к усилению межфазной поляризации и, в конечном итоге, к отказу кабеля из-за неисправности экрана (Tuncer et al., 2007).

Кабель HTS заканчивается металлическими клеммными колодками, чтобы обеспечить соединение с низким электрическим сопротивлением между вводом и кабелем HTS. Электрическая изоляция удалена для облегчения доступа к клеммным колодкам. Без дополнительных усилий по проектированию ВТСП-кабеля электрическое поле будет увеличиваться вокруг участка ВТСП-кабеля, где изоляция снята, чтобы образовать соединение с низким электрическим сопротивлением. Этой области высокого напряжения можно избежать, сконструировав соответствующие конусы напряжения.Конусы напряжения обычно изготавливаются из одной и той же диэлектрической ленты, чтобы избежать несоответствия относительной диэлектрической проницаемости и электропроводности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.