Содержание

Зависимость мощности от сечения провода. Расчет сечения кабеля для электропроводки в зависимости от потребляемой мощности


Таблица мощности проводов: рассмотрим подробно

Упрощенная таблица для выбора сечения проводника по номинальной мощности

Таблица зависимости мощности от сечения провода была разработана специально для новичков в вопросах электротехнике. Вообще выбор сечения провода зависит не только от мощности подключаемых нагрузок, но и от массы других параметров.

В одной из главных книг любого электрика – ПУЭ, правильному выбору сечения проводов посвящен целый пункт. И именно на основании него написана наша инструкция, которая должна помочь вам в нелегкой задаче выбора сечения проводов.

Как правильно выбирать сечение провода

Почему нельзя пользоваться таблицами мощности

Прежде всего вы должны знать, что любая таблица зависимости сечения провода от мощности не может противоречить ПУЭ. Ведь именно на основании этого документа осуществляют свой выбор не только профессионалы, но и конструкторские бюро.

Поэтому все те таблицы и видео, которые вы во множестве можете найти в сети интернет, предлагающие осуществлять выбор именно по мощности, являются своеобразным усредненным вариантом.

Итак:

  • Практически любая таблица сечений проводов по мощности предлагает вам выбрать провод, исходя из активной мощности прибора или приборов. Но, те кто хорошо учился в школе должны помнить, что активная мощность — это лишь составная часть полной мощности, которая кроме того содержит реактивную мощность.

Что такое cosα

  • Отличаются эти составные части на cosα. Для большинства электрических приборов этот показатель очень близок к единице, но для таких устройств как трансформаторы, стабилизаторы, разнообразная микропроцессорная техника и тому подобное он может доходить до 0,7 и меньше.
  • Но любая таблица сечения провода по мощности не точна не только из-за того, что не учитывает полную мощность. Есть и другие важные факторы. Так, согласно ПУЭ, выбор проводников напряжением до 1000В должен осуществляться только по нагреву. Согласно п.1.4.2 ПУЭ, выбор по токам короткого замыкания для таких проводов не является обязательным.
  • Для того, чтобы выбрать сечение провода по нагреву, следует учитывать следующие параметры: номинальный ток, протекающий через провод, вид провода – одно-, двух- или четырехжильный, способ прокладки провода, температура окружающей среды, количество прокладываемых проводов в пучке, материал изоляции провода и, конечно, материал провода. Не одна таблица нагрузочной способности проводов не способна совместить такое количество параметров.
Выбор сечения провода по номинальному току

Конечно, совместить все эти параметры в одной таблице сложно, а выбирать как-то надо. Поэтому, дабы вы могли произвести выбор своими руками и головой, мы предлагаем вам основные аспекты выбора в сокращенном варианте.

Мы отбросили все параметры выбора сечения для высоковольтных кабелей, малоиспользуемых проводов и оставили только самое важное.

Итак:

  • Так как в ПУЭ используется таблица выбора сечения провода по току, то нам необходимо узнать, какой ток будет протекать в проводе при определенных значениях мощности. Сделать это можно по формуле I=P /U× cosα, где I – наш номинальный ток, P – активная мощность, cosα – коэффициент полной мощности и U – номинальное напряжение нашей электросети (для однофазной сети оно равно 220В, для трехфазной сети оно равно 380В).

На фото представлена таблица выбора сечения провода из ПУЭ для алюминиевых проводников

  • Возникает закономерный вопрос, где взять показания cosα? Обычно он указан на всех электроприборах или его можно вывести, если указана полная и активная мощность. Если расчёт ведется для нескольких электроприборов, то обычно принимается средняя либо рассчитывается номинальный ток для каждого из них.

Обратите внимание! Если у вас не получается узнать cosα для каких-то приборов, то для них его можно принять равным единице. Это, конечно, повлияет на конечный результат, но дополнительный запас прочности для нашей проводки не повредит.

  • Зная нагрузки для каждой из планируемых групп нашей электросети, таблица зависимости сечения провода от тока, приведенная в ПУЭ, может быть использована нами. Только для правильного пользования следует остановиться еще на некоторых моментах.
  • Прежде всего следует определиться с проводом, который мы планируем использовать. Вернее, нам следует определиться с количеством жил. Кроме того, следует определиться со способом прокладки провода. Ведь при открытом способе прокладки провода интенсивность отвода тепла от него значительно выше, чем при прокладке в трубах или гофре. Это учитывается в таблицах ПУЭ.

Таблица выбора сечения провода для медных проводников

Обратите внимание! При выборе количества жил провода в расчет не принимаются нулевые и защитные жилы.

  • Кроме того, таблица сечения провода по току поможет вам определиться с выбором материала для проводки. Ведь, исходя из получающихся результатов, вы можете оценить какой материал вам лучше принять.

Обратите внимание! Производя выбор сечения провода, всегда выбирайте ближайшее большее значение сечения. Кроме того, если вы собираетесь монтировать новую проводку к старой, то учитывайте, что, согласно п.3.239 СНиП 3.05.06 – 85, старые клеммные колодки не позволят использовать провод сечением больше 4 мм2.

Дополнительные аспекты выбора сечения провода

Но когда рассматривается таблица зависимости тока от сечения провода, нельзя забывать и об условиях, в которых проложен провод. Поэтому если у вас имеют место быть условия не благоприятные по условиям нагрева провода, то стоит обратить внимание на дополнительные аспекты.

Таблица поправочных температурных коэффициентов

  • Прежде всего, это температура окружающей среды. Если она будет отличаться от среднестатистических +15⁰С, исходя из которых выполнен расчет в таблицах ПУЭ, то вам следует внести поправочные коэффициенты. Сводную таблицу этих коэффициентов вы найдете ниже.
  • Также таблица нагрузки и сечения проводов по п.1.3.10 ПУЭ требует введение поправочных коэффициентов при совместной прокладке нагруженных проводов в трубах, лотках или просто пучками. Так, для 5-6 проводов, проложенных совместно, этот коэффициент составляет 0,68. Для 7-9 он будет 0,63, и для большего количества он равен 0,6.

Вывод

Надеемся, наша таблица нагрузки медных и алюминиевых проводов поможет вам определиться с выбором. А предложенная нами методика позволит даже не профессионалу сделать правильный выбор.

Ведь цена ошибки может быть очень велика. Чего стоит только статистика пожаров, случившихся из-за короткого замыкания. А причина в большинстве случаев — не отвечающая нормам по нагреву проводка.

elektrik-a.su

Сечение кабеля и мощность

Довольно часто при проведении электромонтажных работ возникает вопрос, какой кабель использовать при прокладке от электрощита до электрических приборов. Определить мощность кабеля можно заранее, зная будущую потребляемую мощность.

Правильный выбор провода и расчет мощности

Выбор провода начинается с подсчета общей нагрузки электроэнергии, которая планируется к потреблению. Ведь у любого электрического прибора имеется расчетная потребляемая мощность, которая обозначается на специальных табличках. Для начала необходимо точно установить весь перечень электрооборудования, подключаемого к будущему кабелю. При этом, следует учесть на перспективу, возможность приобретения, в будущем, дополнительного оборудования и, соответственно, расчет кабеля должен производиться с запасом.

Расчет суммарной мощности рассмотрим на простом примере. Допустим, что суммарная мощность всех приборов и устройств, составила 15 кВт. Практически, во всех квартирах используется разрешенное напряжение в 220 вольт, поэтому расчет проводится по однофазной системе.

Необходимо учитывать количество одновременно включаемых приборов, особенно в выходные и праздничные дни. Коэффициент одновременного включения составляет 0,7 или 70%. Применив этот коэффициент к суммарной мощности в 15 кВт, получается расчетная мощность 10,5кВт.

Выбор УЗО или автомата

Следующим этапом является выбор автомата или устройства защитного отключения, на которые будет подключаться провод. Для этого расчетную нагрузку в 10500 ватт нужно разделить на 220 вольт. Полученный результат 47,73 ампера округляется до 48 А. Поэтому, защитное устройство должно быть на 50 ампер. Устройства с меньшим значением могут просто не выдержать предполагаемой нагрузки.

Вводный кабель является основой всей системы энергообеспечения, и выбирать его необходимо очень тщательно. Из двух основных видов кабеля – медного и алюминиевого, рассмотрим медный, который намного превосходит алюминиевый по своим проводящим и техническим характеристикам. Такой провод должен в обязательном порядке иметь три жилы, чтобы обеспечить нормальное устройство заземления для всего электрооборудования. Кабель может прокладываться в открытом или закрытом виде.

Зависимость сечения кабелей от потребляемой мощности приводится в таблице:

Формулы для расчета сечения кабеля и провода

electric-220.ru

по мощности, силе тока, длине

В зависимости от потребляемой мощности оборудования, рассчитывается сечение кабеля, которое зависит от силы тока, напряжения и длине самого кабеля. Производители кабельной продукции предлагают рынку богатый ассортимент, разобраться в котором и выбрать то, что нужно не просто.

От правильного выбора зависит не только его стоимость, но и электробезопасность при эксплуатации электрооборудования. Если сечение кабеля рассчитано неправильно и оно значительно ниже требуемого, то это может привести к перегреву изоляции, короткому замыканию и возможному возгоранию, что приведет к пожару.

Затраты на устранение последствий от такой ситуации несоизмеримы с теми, которые нужны чтобы выполнить грамотный расчет проводки, даже с привлечением специалиста.

В этой статье предлагается простая методика расчета сечения проводника, которая окажет методическую помощь, желающим самим правильно рассчитать и смонтировать кабельную проводку.

Содержание статьи

Расчет по мощности электроприборов

Любой кабель или провод, в зависимости от материала из которого он изготовлен, может выдержать определенную (номинальную) силу тока, а она имеет прямую зависимость от его сечения и длины. Определить общую потребляемую мощность всех установленных приборов не сложно. Для этого составляется перечень всего оборудования с указанием потребляемой мощности каждой единицы. Все указанные значения суммируются.

Этот расчет выполняется по следующей формуле:Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)×0.8

Где:

  • Pобщ – общая сумма всех нагрузок.
  • (P1+P2+P3+…+Pn) – потребляемая мощность каждого оборудования.
  • 0,8 – это поправочный коэффициент, который характеризует степень загрузки всех приборов. Обычно приборы редко когда используются одновременно. Такие, как фен, пылесос или электрокамин, используются довольно редко

Полученная сумма будет использоваться для дальнейшего расчета.

Таблицы, по которым выбирается сечение кабеля

Расчет для алюминиевого проводаРасчет для медного провода

Выбрать нужное сечение по данным таблицы не так, сложно. По установленной мощности, величине напряжения и тока, выбирается размер сечения кабеля для закрытой и открытой проводки. Так же подбирается и материал, из которого изготовлен кабель.

На примере это будет выглядеть так: допустим общая потребляемая мощность электроэнергии в доме составила 13 кВт. Если это значение умножить на поправочный коэффициент 0.8, то номинальная потребляемая мощность составит 10.4 кВт. По таблице выбирается близкая по значению величина мощности. В данном случае для однофазной сети будет число 10.1 кВт, а для трехфазной 10.5 кВт. Для этих значений потребляемой мощности, выбирается сечение 6 мм2 и 1.5 мм2 соответственно.

Расчет сечения кабеля по силе тока

Если расчет по мощности не такой уж точный, то расчет по силе тока может дать самые оптимальные размеры сечения кабеля, что довольно важно, если используется медный кабель и в большом количестве.

Для начала необходимо определить токовую нагрузку на всю электропроводку. Она складывается из такой нагрузки для каждого из приборов и рассчитываются по таким формулам.

Для однофазной сети применяется следующая формула: I= P:(Uˑcos), а для трехфазной I=P÷√3×Uˑcos

Где:

  • I- сила тока
  • U – напряжение в сети
  • Cos – коэффициент мощности

Полученные таким способом расчета данные суммируются, и определяется токовая нагрузка на всю проводку. Из таблицы подбираются точные размеры сечения для всей сети. В таблице имеются значения для открытой и закрытой проводки. Они значительно отличаются друг от друга.

Таблица по выбору сечения кабеля в зависимости от силы тока.

Соотношения диаметра жил к токовым нагрузкам

Расчет по длине кабеля

В любом проводнике, сопротивление тока зависит от его длины. На этом свойстве и основан третий способ расчета сечения кабеля. Чем длиннее проводник, тем больше потери в сети. Если они превышают более 5%, то выбирают кабель с большим сечением.

Для определения сечения кабеля определяют суммарную мощность всех установленных приборов и силу тока, который будет протекать по проводнику. Для этого можно использовать, выше приведенную форму расчета. Далее выполняется расчет сопротивления проводки по следующей формуле:

  • R=(p×L)÷S, где p — удельное сопротивление проводника, которое приводится в специальных таблицах;
  • L – длина проводника в метрах, умножается на два, так как ток течет по фазному и нулевому проводу;
  • S- площадь поперечного сечения кабеля.

Далее производится расчет потери напряжения, где сила тока умножается на сопротивление, полученное при расчете. Полученное значение делится на величину напряжение в сети и умножается на 100%.

Если итоговое значение меньше 5%, то сечение кабеля выбрано правильно. В противном случае необходимо подобрать проводник большего сечения.

В любом случае при расчете сечения проводки, необходимо делать соответствующие поправки на перспективу. Возможно, появится желание приобрести более современные дополнительные бытовые приборы, которые будут потреблять больше электроэнергии. Поэтому желательно увеличить сечение проводки хотя бы на одну ступень. При этом вся проводка должна быть выполнена из медного провода.

Видео по расчету сечения кабеля

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

elektro-enot.ru

Как сделать правильный расчет сечения кабеля по мощности

Для правильного и безопасного монтажа кабелей для проводки обязательно нужно произвести предварительный расчет предполагаемой потребляемой мощности. Невыполнение требований по подбору сечения кабеля, используемого для проводки, может привести к оплавлению изоляции и пожару.

Расчет сечения кабеля для определенной системы электропроводки можно разбить на несколько этапов:

  1. разбивка потребителей электроэнергии по группам;
  2. определение максимального тока для каждого сегмента;
  3. выбор сечения кабеля.

Распределение потребителей электроэнергии по группам

Все потребляющие электроприборы следует разделить на несколько групп так, чтобы суммарная мощность потребления одной группой не была выше примерно 2,5-3 кВт. Это позволит подобрать медный кабель сечением не больше 2,5 кв. мм. Мощность некоторых основных бытовых приборов приведена в Таблице 1.

Таблица 1. Значение мощности основных бытовых приборов.

Потребители, объединенные в одну группу, должны находиться территориально примерно в одном месте, так как они подключаются к одному кабелю. Если весь подключаемый объект питается от однофазной сети, то количество групп и распределение потребителей не играют существенной роли.

Если питание трехфазное, то рекомендуется разделение потребителей по группам так, чтобы на каждую фазу приходилась примерно одинаковая мощность.

Тогда процент расхождения можно рассчитать по формуле = 100% — (Pmin/Pmax*100%), где Pmax – максимальная суммарная мощность, приходящаяся на одну фазу, Pmin– минимальная суммарная мощность, приходящаяся на одну фазу. Чем меньше процент расхождения мощности, тем лучше.

Расчет максимального тока для каждой группы потребителей

После того, как для каждой группы была найдена потребляемая мощность, можно рассчитать максимальный ток. Коэффициент спроса (Кс) лучше принять везде равным 1, так как не исключается использование одновременно всех элементов одной группы (например, вы можете включить одновременно все бытовые приборы, относящиеся к одной группе потребителей). Тогда формулы для однофазной и трехфазной сети будут иметь вид:

Iрасч = Pрасч / (Uном * cosφ) для однофазной сети , в этом случае напряжение в сети 220 В,

Iрасч = Pрасч / (√3 * Uном * cosφ) для трехфазной сети , напряжение в сети 380 В.

При монтаже электропроводки в последние десятилетия особенную популярность получил метод с использованием гофры для кабеля. Это объясняется целым набором свойств, которыми обладает гофрированная труба, но вместе с тем, при работе с ней необходимо придерживаться определенных правил.

Часто можно встретить и в теории, и на практике термины соединение треугольником и звездой, напряжение фазное и линейное — разобраться в их различиях поможет интересная статья.

Значение косинуса для бытовых приборов и освещения лампами накаливания принимается равным 1, для светодиодного освещения – 0,95, для люминесцентного освещения – 0,92. Для группы находится среднеарифметический косинус. Его значение зависит от того, какой косинус у прибора, потребляющего наибольшую мощность в данной группе. Таким образом, зная токи на всех участках проводки, можно приступить к выбору сечения проводов и кабелей.

Подбор сечения кабеля по мощности

При известных значениях расчетного максимального тока можно приступить к подбору кабелей. Это можно сделать двумя способами, но проще всего подобрать нужное сечение кабеля по табличным данным. Параметры для подбора медного и алюминиевого кабеля приведены в таблице ниже.

Таблица 2. Данные для выбора сечения кабеля с медными жилами и кабеля из алюминия.

При планировании электропроводки предпочтительно выбирать кабели из одного материала. Соединение медных и алюминиевых проводов обычной скруткой запрещено правилами пожарной безопасности, так как при колебаниях температуры эти металлы расширяются по-разному, что приводит к образованию зазоров между контактами и выделению тепла. Если возникает необходимость подключения кабелей из разных материалов, то лучше всего воспользоваться специально предназначенными для этого клеммами.

Видео с формулами расчета сечения кабеля

elektrik24.net

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=UI 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.

Если вы покупаете провод и замеряете его диаметр, то не забудьте, что 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 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=(PK)/(Ucos 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√3cos 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 мм кв. 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.

Uн – 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:

 

electrosam.ru

Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелей

— для медного провода 10 ампер на миллиметр квадратный,

— для алюминиевого 8 ампер на миллиметр квадратный, можно определить, подойдет ли имеющийся у вас провод или же необходимо использовать другой.

При выполнении скрытой силовой проводки (в трубке или же в стене) приведенные значения уменьшаются умножением на поправочный коэффициент 0,8. Следует отметить, что открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм из расчета достаточной механической прочности.

Приведенные выше соотношения легко запоминаются и обеспечивают достаточную точность для использования проводов. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться нижеприведенными таблицами.

В следующей таблице сведены данные мощности, тока и сечения кабельно-проводниковых материалов, для расчетов и выбора зашитных средств, кабельно-проводниковых материалов и электрооборудования.

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами.

Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами.

Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных.

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных.

Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по данной таблице как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки.

В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.

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

Рекомендуемое сечение силового кабеля в зависимости от потребляемой мощности:

  • Медь, U = 220 B, одна фаза, двухжильный кабель

 

Р, кВт

1

2

3

3,5

4

6

8

I, A

4,5

9,1

13,6

15,9

18,2

27,3

36,4

Сечение токопроводящей жилы, мм2

1

1

1,5

2,5

2,5

4

6

Макс. допустимая длина кабеля при указанном сечении, м*

34,6

17,3

17,3

24,7

21,6

23

27

  • Медь, U = 380 B, три фазы, трехжильный кабель

 

Р, кВт

6

12

15

18

21

24

27

35

I, A

9,1

18,2

22,8

27,3

31,9

36,5

41

53,2

Сечение токопроводящей жилы, мм2

1,5

2,5

4

4

6

6

10

10

Макс. допустимая длина кабеля при указанном сечении, м*

50,5

33,6

47,6

39,7

51

44,7

66,2

51

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

Мощность нагрузки в зависимости от номинального тока автоматического выключателя и сечения кабеля.

Наименьшие сечения токопроводящих жил проводов и кабелей в электропроводках.

 

 

Сечение жил, мм2

Проводники

медных

алюминиевых

Шнуры для присоединения бытовых электроприемников

0,35

Кабели для присоединения переносных и передвижных электроприемников в промышленных установках

0,75

Скрученные двухжильные провода с многопроволочными жилами для стационарной прокладки на роликах

1

Незащищенные изолированные провода для стационарной электропроводки внутри помещений:

 

 

непосредственно по основаниям, на роликах, клицах и тросах

1

2,5

на лотках, в коробах (кроме глухих):

 

 

для жил, присоединяемых к винтовым зажимам

1

2

для жил, присоединяемых пайкой:

 

 

однопроволочных

0,5

многопроволочных (гибких)

0,35

на изоляторах

1,5

4

Незащищенные изолированные провода в наружных электропроводках:

 

 

по стенам, конструкциям или опорам на изоляторах;

2,5

4

вводы от воздушной линии

 

 

под навесами на роликах

1,5

2,5

Незащищенные и защищенные изолированные провода и кабели в трубах, металлических рукавах и глухих коробах

1

2

Кабели и защищенные изолированные провода для стационарной электропроводки (без труб, рукавов и глухих коробов):

 

 

для жил, присоединяемых к винтовым зажимам

1

2

для жил, присоединяемых пайкой:

 

 

однопроволочных

0,5

многопроволочных (гибких)

0,35

Защищенные и незащищенные провода и кабели, прокладываемые в замкнутых каналах или замоноличенно (в строительных конструкциях или под штукатуркой)

1

2

secretdachi.ru

Расчет сечения провода по току: важность и особенности

Расчет сечения провода по току является важным условием для качественного монтажа электропроводки в помещении любого типа. Это связано с угрозой перегрева при недостаточной площади сечения, что в свою очередь приводит к плавлению его изоляции, короткому замыканию и даже пожару.
В связи с тем, что, в большинстве случаев, провода электрического обеспечения сооружений являются скрытыми внутри кладки или отделочного слоя стены, позаботиться о соответствующем сечении, значит обеспечить себе уверенность в сохранности и жильцов, и имущества. Именно в данном случае и проводится расчет сечения по мощности проходящего тока.

Критерии выбора необходимого сечения провода

Существует три основных принципа, согласно которым проводится выбор площади сечения кабеля для сети электрического обеспечения помещения. К ним относятся:

  • Достаточная площадь сечения для обеспечения прохождения тока без возникновения перегрева.
  • Падение напряжения в кабеле выбранного сечения не должно превышать норму.
  • Площадь сечения провода и качество его изоляционного покрытия должны максимально обеспечивать соблюдение механической прочности, а, следовательно, общей надежности проводки.

Что касается состояния перегрева, то нормальным считается достижение температуры, не превышающей 60°С. В целом, двумя основными критериями, которым должно соответствовать выбранное сечение провода, являются поддержание мощности и обеспечение безопасности.

Процесс определения необходимого сечения провода

В процессе проведения электропроводки в помещении используется простой и быстрый способ того, как определить сечение провода по току. Так как основным показателем функциональности является величина тока, которую он способен пропускать в течение продолжительного периода, прежде всего, необходимо определить уровень предельной нагрузки, который будет ложиться на данный элемент проводки.

Расчет мощности потребителей

Чтобы высчитать величину тока, которая ляжет на искомый кабель, нужно суммировать мощность всех приборов, которые будут получать питание через него. Стоит отметить, что чаще всего, при устройстве электропроводки, освещение и питание электроприборов разделяются на отдельные линии. Поэтому, перед тем, как пытаться определить сечение провода по току для помещения, важно уточнить включение в общий перечень приборов освещения.
Для примера используется вариант расчета только силового обеспечения электричеством. В случае участия в общей нагрузке освещения, мощность ламп также суммируется с мощностями приборов. Допустим, что в помещении (кухня квартиры) планируется использование холодильника мощностью 200 Вт, микроволновой печи с показателем в 1100 Вт, электрического чайника с мощностью 2200 Вт и электроплиты в 500 Вт показателя мощности. Тогда общая нагрузка, которая ляжет на кабель, обеспечивающий силовое питание, составит P=200+1100+2200+500=4000 Вт.

Расчет сечения провода

Дальнейшее изыскание того, какое сечение провода необходимо, подразумевает определение предельной величины тока. Здесь расчет пойдет в двух направлениях: для однофазной и трехфазной сети. Формула расчета для сети в 220В (однофазная) будет иметь вид I=(P*Kи)/U*cos φ. При этом:

  • Р – вычисленная выше мощность всех приборов.
  • U – показатель напряжения сети (220В).
  • Ки – величина коэффициента одновременности, составляющая для бытовых приборов 0,75.
  • Сos φ – для бытовых приборов равен единице.

Если же речь идет о трехфазной сети, формула, вычисляющая величину максимального проведения тока, несколько изменится: I=P/√3*U*cos φ.
Исходя из данных рассматриваемого примера и применив формулу для однофазной сети, получим следующий расчет: I=(4000*0,75)/220*1=13,6 А. Получив показания по величине длительно предельной нагрузки, сечение провода определяется по таблице данных, согласно ГОСТ 31996—2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ». Сама сводная таблица допустимой токовой мощности на провода медных или алюминиевых жил, согласно которой определяется площадь сечения кабеля, приведена ниже.

Медный тип проводовАлюминиевый тип проводов
Сечение, мм2ОдножильныйМногожильныйСечение, мм2ОдножильныйМногожильный
на воздухев землена воздухев землена воздухев землена воздухев земле
1,522302127 — — — — —
2,5303927362,522302128
439503647430392937
650624659637483744
10688363791050635059
1689107841021668826777
25121137112133259210687102
3514716313715835113127106123
5017919416718750139150126143
7022623721123170176184161178
9528028526127995217221197214
120326324302317120253252229244
150373364346358150290283261274
185431412397405185336321302312

Если данные, выведенные в результате расчетов, не совпадают с показателями таблицы, берется ближайшее большее значение. Так, в случае рассматриваемого примера, сечение медного одножильного или многожильного провода составит 1,5 мм2, а при использовании алюминиевого, площадь будет равна 2,5 мм2.

Медь или алюминий?

Как видно на основе примера, расчет и определение того, какую площадь должен иметь провод в зависимости от мощности нагрузки, достаточно прост. Дополнительные вопросы могут также возникнуть касательно материала изготовления. В чем состоят различия медных и алюминиевых кабелей для электрической проводки, и какой из них лучше выбрать?

Сравнительный анализ медного и алюминиевого типов проводов

Для человека, хоть раз сталкивавшегося с вопросами проведения линий электрической сети в помещении или на улице, не секрет, что провода и кабели, изготовленные из меди, пользуются большим уровнем спроса, чем алюминиевые. Это связано с несколькими основными критериями функциональности, в которых данные материалы расходятся.
К таким показателям относятся:

  • Уровень прочности.
  • Степень гибкости.
  • Способность противостояния процессам коррозии.
  • Уровень проводимости тока.

В том, что касается показателей прочности и гибкости, медь значительно опережает алюминий. Она является более гибкой, не переламывается в местах сгибов, что делает ее незаменимой при необходимости проведения сложных систем электропроводки. При этом, медные провода значительно меньше подвержены окислению, которое поражает алюминий достаточно быстро. Кроме того медные провода хорошо соединяются методом пайки.
Разница в уровнях проводимости тока видна даже в данных сводной таблицы по мощности для каждого типа проводов. Медный провод при значительно меньшем сечении способен обеспечить проведение большей силы тока, чем алюминиевый.
Единственным ощутимым недостатком материала является его высокая стоимость. По этой причине алюминий до сих пор удерживается на рынке – дешевизна и доступность данного сырья, в некоторых случаях, играет решающую роль. Однако, по соотношению показателей цена-качество, медь занимает лидирующее положение в качестве материала для проводов и кабелей линий электрических сетей.

Как определить сечение провода по мощности потребителя

При ремонте и проектировании электрооборудования появляется необходимость правильно выбирать провода. Можно воспользоваться специальным калькулятором или справочником. Но для этого необходимо знать параметры нагрузки и особенности прокладки кабеля.

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

Если выбранная площадь поперечного сечения провода окажется маленькой, то токовые нагрузки на кабели и провода будут большими, что приведет к перегреву. В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая нанесет вред всему электрооборудованию и станет опасной для жизни и здоровья людей.

Если же монтировать провода с большой площадью поперечного сечения, то безопасное применение обеспечено. Но с финансовой точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода – это залог длительной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.

Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( “Правила устройства электроустановок“). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:

  1. Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
  2. Материал проводника.
  3. Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность – в киловаттах (кВт).
  4. Месторасположение кабеля.

В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину – 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.

В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно “Правилам устройства электроустановок“, при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на порядок больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением.

Например, для алюминиевого провода и напряжения 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение – 10 мм²; для 380 В мощность составит 12 кВт, а сечение – 4 мм².

Выбираем по мощности

Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем потребуется сложить мощности всего оборудования и получится суммарная.

Если же выбирается кабель для подключения одного прибора, то достаточно информации только о его энергопотреблении. Можно подобрать сечения провода по мощности в таблицах ПУЭ.

Таблица 1. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм²Для кабеля с медными жилами
Напряжение 220 ВНапряжение 380 В
Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
1,5194,11610,5
2,5275,92516,5
4388,33019,8
64610,14026,4
107015,45033
168518,77549,5
2511525,39059,4
3513529,711575.9
5017538.514595,7
7021547,3180118,8
9526057,2220145,2
12030066260171,6

Таблица 2. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм²Для кабеля с алюминиевыми жилами
Напряжение 220 ВНапряжение 380 В
Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
2,5204,41912,5
4286,12315,1
6367,93019,8
105011,03925,7
166013,25536,3
258518,77046,2
3510022,08556,1
5013529,711072,6
7016536,314092,4
9520044,0170112,2
12023050,6200132,2

Кроме того, надо знать напряжение сети: трехфазной соответствует 380 В, а однофазной – 220 В.

В ПУЭ дана информация и для алюминиевых, и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:

  • высокая прочность;
  • упругость;
  • стойкость к окислению;
  • электропроводность больше, чем у алюминия.

Недостаток медных проводников – высокая стоимость. В советских домах использовалась при постройке алюминиевая электропроводка. Поэтому если происходит частичная замена, то целесообразно поставить алюминиевые провода. Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до распределительного щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл применять медь. Недопустимо, чтобы медь с алюминием контактировали напрямую, т. к. это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используют третий металл.

Можно самостоятельно произвести расчет сечения провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого надо воспользоваться формулой: I=P/(U*1.73), где P – мощность, Вт; U – напряжение, В; I – ток, А. Затем из справочной таблицы выбирается сечение кабеля в зависимости от рассчитанного тока. Если же там не будет необходимого значение, тогда выбирается ближайшее, которое превышает расчетное.

Как рассчитать по току

Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. Справочная информация указывается для комнатной температуры (18°С). Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ.

Таблица 3. Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Площадь сечение проводника, мм²Ток, А, для проводов, проложенных
открытов одной трубе
двух одножильныхтрех одножильныхчетырех одножильныходного двухжильногоодного трехжильного
0,511
0,7515
1171615141514
1,2201816151614,5
1,5231917161815
2262422202319
2,5302725252521
3343228262824
4413835303227
5464239343731
6504642404034
8625451464843
10807060505550
161008580758070
251401151009010085
35170135125115125100
50215185170150160135
70270225210185195175
95330275255225245215
120385315290260295250
150440360330
185510
240605
300695
400830

Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.

Таблица 4. Электрический ток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Площадь сечения проводника, мм²Ток, А, для проводов, проложенных
открытов одной трубе
двух одножильныхтрех одножильныхчетырех одножильныходного двухжильногоодного трехжильного
2211918151714
2,5242019191916
3272422212218
4322828232521
5363230272824
6393632303126
8464340373832
10605047394238
16756060556055
251058580707565
3513010095859575
50165140130120125105
70210175165140150135
95255215200175190165
120295245220200230190
150340275255
185390
240465
300535
400645

Для примерного расчета сечения кабеля по току его надо разделить на 10. Если в таблице не будет полученного сечения, тогда необходимо взять ближайшую большую величину. Это правило подходит только для тех случаев, когда максимально допустимый ток для медных проводов не превышает 40 А. Для диапазона от 40 до 80 А ток надо делить на 8. Если устанавливают алюминиевые кабели, то надо делить на 6. Это объясняется тем, что для обеспечения одинаковых нагрузок толщина алюминиевого проводника больше, чем медного.

Расчет сечения кабеля по мощности и длине

Длина кабеля влияет на потерю напряжения. Таким образом, на конце проводника напряжение может уменьшиться и оказаться недостаточным для работы электроприбора. Для бытовых электросетей этими потерями можно пренебречь. Достаточно будет взять кабель на 10-15 см длиннее. Этот запас израсходуется на коммутацию и подключение. Если концы провода подсоединяются к щитку, то запасная длина должна быть еще больше, т. к. будут подключаться защитные автоматы.

При укладке кабеля на большие расстояния приходиться учитывать падение напряжения. Каждый проводник характеризуется электрическим сопротивлением. На данный параметр влияют:

  1. Длина провода, единица измерения – м. При её увеличении растут потери.
  2. Площадь поперечного сечения, измеряется в мм². При её увеличении падение напряжения уменьшается.
  3. Удельное сопротивление материала (справочное значение). Показывает сопротивление провода, размеры которого 1 квадратный миллиметр на 1 метр.

Падение напряжения численно равняется произведению сопротивления и тока. Допустимо, чтобы указанная величина не превышала 5%. В противном случае надо брать кабель большего сечения. Алгоритм расчета сечения провода по максимальной мощности и длине:

  1. В зависимости от мощности P, напряжения U и коэффициента cosф находим ток по формуле: I=P/(U*cosф). Для электросетей, которые используются в быту, cosф = 1. В промышленности cosф рассчитывают как отношение активной мощности к полной. Последняя состоит из активной и реактивной мощностей.
  2. С помощью таблиц ПУЭ определяют сечение провода по току.
  3. Рассчитываем сопротивление проводника по формуле: Rо=ρ*l/S, где ρ – удельное сопротивление материала, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения. Необходимо учесть ток факт, что ток идет по кабелю не только в одну сторону, но и обратно. Поэтому общее сопротивление: R = Rо*2.
  4. Находим падение напряжения из соотношения: ΔU=I*R.
  5. Определяем падение напряжения в процентах: ΔU/U. Если полученное значение превышает 5%, тогда выбираем из справочника ближайшее большее поперечное сечение проводника.

Открытая и закрытая прокладка проводов

В зависимости от размещения проводка делится на 2 вида:

Сегодня в квартирах монтируют скрытую проводку. В стенах и потолках создаются специальные углубления, предназначенные для размещения кабеля. После установки проводников углубления штукатурят. В качестве проводов используют медные. Заранее всё планируется, т. к. со временем для наращивания электропроводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Для скрытой отделки чаще используют провода и кабели, у которых плоская форма.

При открытой прокладке провода устанавливают вдоль поверхности помещения. Преимущества отдают гибким проводникам, у которых круглая форма. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить сквозь гофру. Когда рассчитывают нагрузку на кабель, то учитывают способ укладки проводки.

В данной статье будет рассказано о том, как провести расчет сечения провода по потребляемой мощности самостоятельно. Знать это нужно не только при монтаже электропроводки в доме, но и при проведении работ в автомобилях, например. Если сечение провода окажется недостаточным, то он начнет нагреваться очень сильно, что приведет к существенной потере уровня безопасности. Учитывая все рекомендации, которые будут изложены ниже, вы сможете самостоятельно рассчитать параметры проводов для монтажа электроснабжения в доме. Но если не уверены в своих силах, лучше обратитесь к специалистам в этой области. Причем нужно отметить, что расчет сечения провода по потребляемой мощности (12В и 220В) производится аналогично.

Проведение расчета длины электропроводки

Для любого типа электронной системы самым главным условием стабильной и безаварийной работы является грамотный расчет сечений всех проводов по току и мощности. Первым делом следует вычислить максимальную длину всей электропроводки. Существует несколько способов это сделать:

  1. Измерение расстояния от щитков до розеток, выключателей согласно схеме монтажа. Причем сделать это можно линейкой на заранее приготовленном плане электропроводки – достаточно полученные значения длин умножить на масштаб.
  2. И второй, более точный способ – это вооружиться линейкой и пройтись по всем комнатам, проводя замеры. Причем нужно учитывать, что провода должны как-то соединяться, поэтому всегда должен присутствовать запас – хотя бы по одному-два сантиметра с каждого края проводки.

Теперь можно приступить к следующему шагу.

Расчет нагрузки на проводку

Чтобы вычислить суммарную нагрузку, нужно сложить все минимальные мощности потребителей по дому. Допустим, вы проводите расчет для кухни, в ней установлены светильники, микроволновая печь, электрические чайник и плита, посудомоечная машина и так далее. Все мощности необходимо суммировать (смотрите на задних крышках потребляемую мощность, но придется вычислить самостоятельно по этому параметру еще ток). После умножаете на поправочный коэффициент 0,75. Он еще называется коэффициентом одновременности. Суть его ясна из самого названия. Эта цифра, которая получится в результате вычислений, вам необходима будет в дальнейшем для проведения расчетов параметров проводов. Обратите внимание на то, что вся система электроснабжения должна быть безопасной, надежной и прочной. Это основные требования, которые необходимо учитывать, когда производится расчет сечения провода по потребляемой мощности 12В и 220В.

Ток потребления электроустановок

Теперь о том, как произвести расчет потребляемого тока электрического прибора. Можно сделать это в уме, а можно и на калькуляторе. Смотрите инструкцию к прибору, какое значение потребляемой мощности у него. Само собой, в бытовой электросети течет переменный ток с напряжением 220 вольт. Следовательно, воспользовавшись простой формулой (потребляемую мощность разделить на напряжение питания), можно вычислить ток. Например, электрочайник имеет мощность 1000 Вт. Значит, если разделить 1000 на 220, получим значение, примерно равное 4,55 ампера. Производится очень просто расчет сечения провода по потребляемой мощности. Как осуществить это, рассказано в статье. В режиме работы чайник потребляет из сети 4,55 ампера (для защиты необходимо устанавливать автоматический выключатель большего номинала). Но обратите внимание на то, что не всегда это точное значение. Например, если в конструкции электроприбора имеется двигатель, можно увеличить примерно на 25 % полученное значение – ток потребления мотора в режиме запуска значительно больше, нежели во время работы на холостом ходу.

Рекомендации ПУЭ

Но можно воспользоваться сводом правил и стандартов. Имеется такой документ, как Правила устройства электроустановок, именно он регламентирует все нормы проведения монтажа проводки не только в частных владениях, но и на заводах, фабриках и т. д. По этим правилам стандарт электропроводки – это способность выдержать нагрузку в 25 ампер длительное время. Поэтому в квартирах вся электропроводка должна выполняться только с использованием медного провода, сечение его — не меньше 5 кв. мм. Каждая жила должна иметь сечение свыше 2,5 кв. мм. Диаметр проводника должен быть 1,8 мм.

Чтобы вся электропроводка работала максимально безопасно, на вводе производится монтаж автоматического выключателя. Он обезопасит квартиру от коротких замыканий. Также в последнее время большинством владельцев жилплощадей производится монтаж устройств защитного отключения, которые моментально действуют на изменение сопротивления в цепи. Другими словами, если вы случайно коснетесь оголенных проводов под напряжением, они моментально обесточатся и вы не получите удар. Автоматические выключатели необходимо рассчитывать по току, причем выбирать обязательно с запасом, чтобы всегда имелась возможность установить в доме какой-либо электроприбор. Грамотный расчет сечения провода по потребляемой мощности (как осуществить правильный выбор проводов, вы узнаете из данного материала) – это залог того, что функционировать электроснабжение будет правильно и эффективно.

Материалы для изготовления проводов

Как правило, монтаж электропроводки в частном доме или квартире делают с использованием трехжильных проводов. Причем у каждой жилы — отдельная изоляция, все они имеют различную расцветку – коричневый, синий, желто-зеленый (стандарт). Жила – это именно та часть провода, по которой протекает ток. Она может быть как однопроволочной, так и многопроволочной. В некоторых марках провода используется хлопчатобумажная оплетка поверх жил. Материалы для изготовления жил проводов:

  1. Сталь.
  2. Медь.
  3. Алюминий.

Иногда можно встретить комбинированные, например, медный провод многопроволочный с несколькими стальными проводниками. Но такие использовались для осуществления полевой телефонной связи – по медным передавался сигнал, а стальные использовались по большей части для проведения крепления к опорам. Поэтому в этой статье о таких проводах разговор идти не будет. Для квартир и частных домов идеальным оказывается медный провод. Он долговечный, надежный, характеристики намного выше, нежели у дешевого алюминия. Конечно, цена медного провода кусается, но стоит упомянуть о том, что его срок службы (гарантированный) — 50 лет.

Марки проводов

Для прокладки электропроводки лучше всего использовать две марки проводов – ВВГнг и ВВГ. Первый имеет окончание «-нг», что говорит о том, что изоляция не горит. Используется он для осуществления электропроводки внутри сооружений и зданий, а также в земле, на открытом воздухе. Стабильно работает в диапазоне температур -50. +50. Гарантированный срок службы — не менее 30 лет. Кабель может быть с двумя, тремя или четырьмя жилами, сечение каждой — в диапазоне 1,5. 35 кв. мм. Обратите также внимание на то, что необходимо проводить расчет сечения провода по потребляемой мощности и длине (в случае с воздушной длинной линией).

Внимательно смотрите на то, чтобы перед названием провода не было буквы «А» (например, АВВГ). Это говорит о том, что внутри жилы изготовлены из алюминия. Имеются также зарубежные аналоги – кабель марки NYM, имеющий круглую форму, соответствует стандартам, принятым в Германии (VDE0250). Жилы медные, изоляция не подвержена горению. Круглая форма провода намного удобнее в том случае, если необходимо проводить монтаж сквозь стену. А вот для проведения проводки внутри помещений оказывается удобнее плоский отечественный.

Провода из алюминия

Они имеют маленький вес, а самое главное, низкую стоимость. Поэтому пригодятся для тех случаев, когда нужно прокладывать длинные линии по воздуху. Если все работы проводить грамотно и правильно, вы получите идеальную воздушную линию, так как у алюминия имеется одно огромное преимущество – он не подвержен окислению (в отличие от меди). Но часто проводка из алюминия использовалась и в домах (как правило, в старых). Провод раньше было проще достать, и стоил он копейки. Необходимо отметить, что расчет сечения провода по потребляемой мощности (особенности этого процесса известны каждому электрику) является главным этапом в создании проекта электроснабжения дома. Но нужно обращать внимание на одну особенность – сечение алюминиевого провода должно быть больше, нежели медного, чтобы выдержать одинаковую нагрузку.

Таблица для расчета сечения по мощности

Также нужно упомянуть и о том, что на алюминиевые провода предельно допустимая токовая нагрузка намного меньше, нежели для медных. Таблица ниже поможет рассчитать сечение жил алюминиевой проводки.

В современном технологическом мире электричество практически стало на один уровень по значимости с водой и воздухом. Применяется оно в практически любой сфере человеческой деятельности. Появилось такое понятие, как электричество еще в далеком 1600 году, до этого мы знали об электричестве не больше древних греков. Но со временем оно начало более широко распространяться, и только в 1920 году оно начало вытеснять керосиновые лампы с освещения улиц. С тех пор электрический ток начал стремительно распространяться, и сейчас он есть даже в самой глухой деревушке как минимум освещая дом и для коммуникаций по телефону.

Само электричество представляет из себя поток направленных зарядов, движущихся по проводнику. Проводником является вещество способное пропускать через себя эти сами электрические заряды, но у каждого проводника есть сопротивление (кроме так называемых сверхпроводников, сопротивление у сверхпроводников равняется нулю, такое состояние достижимо за счет понижения температуры до -273,4 градуса по Цельсию).

Но в быту сверхпроводников, конечно же, еще нету, да и появиться в промышленных масштабах еще нескоро. В повседневности, как правило, ток пропускается через провода, а в качестве жилы используется в основном медные или алюминиевые провода. Медь и алюминий популярны прежде всего, за счет своих свойств проводимости, которая обратно электрическому сопротивлению, а также из-за дешевизны, по сравнению, например, с золотом или серебром.

Как разобраться в сечениях медных и алюминиевых кабелей, для прокладки проводки?

Данная статья предназначена научить вас как рассчитать сечение провода. Это как чем больше воды вы хотите подать, тем большего диаметра труба вам нужна. Так и здесь, чем больше потребление электрического тока, тем больше должно быть сечение кабелей и проводов. Вкратце опишу что это такое: если вы перекусите кабель или провод, и посмотреть на него с торца, то вы как раз и увидите его сечение, то есть толщину провода, которая определяет мощность которую данный провод способен пропустить, разогреваясь до допустимой температуры.

Для того чтобы правильно подобрать сечение силового провода нам нужно учитывать максимальную величину потребляемой нагрузки тока. Определить значения токов можно, зная паспортную мощность потребителя, определяется по такой формуле: I=P/220, где P — это мощность потребителя тока, а 220 — это количество вольт в вашей розетке. Соответственно если розетка на 110 или 380 вольт, то подставляем данное значение.

Важно знать, что расчет значения для однофазных, и трехфазных сетей различается. Для того чтобы узнать на сколько фаз сеть вам нужно, требуется подсчитать общую сумму потребления тока в вашем жилище. Приведем пример среднестатистического набора техники, которая может быть у вас дома.

Простой пример расчета сечения кабеля по потребляемому току, сейчас мы вычислим сумму мощностей подключаемых электроприборов. Основными потребителями в среднестатистической квартире являются такие приборы:

  • Телевизор — 160 Вт
  • Холодильник — 300 Вт
  • Освещение — 500 Вт
  • Персональный компьютер — 550 Вт
  • Пылесос — 600 Вт
  • СВЧ-печь — 700 Вт
  • Электрочайник — 1150 Вт
  • Утюг — 1750 Вт
  • Бойлер (водонагреватель) — 1950 Вт
  • Стиральная машина — 2650 Вт
  • Всего 10310 Вт = 10,3 кВт.

Когда мы узнали общее потребление электричества, мы можем по формуле рассчитать сечение провода, для нормального функционирования проводки. Важно помнить что для однофазных и трехфазных сетей формулы будут разные.

Расчет сечения провода для сети с одной фазой (однофазной)

Расчет сечения провода осуществляется с помощью следующей формулы:

I — сила тока;

  • P — мощность всех потребителей энергии в сумме
  • K и — коэффициент одновременности, как правило, для расчетов принимается общепринятое значение 0,75
  • U — фазное напряжение, которое составляет 220V но может колебаться в пределах от 210V до 240V.
  • cos(φ) — для бытовых однофазных приборов эта величина сталая, и равняется 1.
  • Если есть необходимость рассчитать ток быстрее, то можно опустить значение cos(φ) и значение K и . Результат в таком случае отличается в меньшую сторону на 15%, если мы применим формулу:

    Когда мы нашли мощность потребления тока по формуле, можно начать выбирать кабель, который подходит нам по мощности. Вернее, его площади сечения. Ниже приведена специальная таблица в которой предоставлены данные, где сопоставляется величина тока, сечение кабеля и потребляемая мощность.

    Данные могут различаться для проводов изготовленных из разных металлов. Сегодня для применения в жилых помещениях, как правило, используется медный, жесткий кабель. Алюминиевый кабель практически не применяется. Но все же во многих старых домах, алюминиевый кабель все еще присутствует.

    Таблица расчетной мощности кабеля по току. Выбор сечения медного кабеля, производится по следующим параметрам:

    Также приведем таблицу для расчета потребляемого тока алюминиевого кабеля:

    Если значение мощности получилось среднее между двумя показателями, то необходимо выбрать значение сечения провода в большую сторону. Так как запас мощности должен присутствовать.

    Расчет сечения провода сети с тремя фазами (трехфазной)

    А теперь разберем формулу подсчета сечения провода для трехфазных сетей.

    Для рассчета сечения питающего кабеля воспользуемся следующей формулой:

    • I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения кабеля
    • U — фазовое напряжение, 220V
    • Cos φ — угол сдвига фаз
    • P — показывает общее потребление всех электроприборов

    Cos φ — в приведенной формуле крайне важен, так как самолично влияет на силу тока. Он различается для разного оборудования, с этим параметром чаще всего можно ознакомиться в технической документации, или соответствующей маркировкой на корпусе.

    Общая мощность находится очень просто, мы суммируем значение всех показателей мощности, и используем получившееся число в расчетах.

    Отличительной особенностью в трехфазной сети, является то, что более тонкий провод способен выдержать большую нагрузку. Подбирается необходимое нам сечение провода, по нижеприведенной таблице.

    Расчет сечения провода по потребляемому току применяемый в трехфазной сети, используется с применением такой величины как √3. Это значение нужно для упрощения внешнего вида самой формулы:

    U линейное = √3 × U фазное

    Данным образом при возникновении необходимости заменяется произведение корня и фазного напряжения на линейное напряжение. Эта величина равняется 380V (U линейное = 380V).

    Понятие длительного тока

    Также один не менее важный момент при выборе кабеля для трехфазной и однофазной сети состоит в том, что необходимо учитывать такое понятие, которое звучит как допустимый длительный ток. Этот параметр показывает нам силу тока в кабеле, которую может выдержать провод в течение неограниченного количества времени. Определить эго можно в специальной таблице. Также для алюминиевых и медных проводников они существенно различаются.

    В случае когда данный параметр превышает допустимые значения, начинается перегрев проводника. Температура нагрева является обратно пропорциональной силе тока.

    Температура на некоторых участках может увеличиваться не только из-за неверно подобранного сечения провода, а и при плохом контакте. К примеру, в месте скрутки проводов. Такое довольно часто происходит в месте контакта медных кабелей и алюминиевых. В связи с этим поверхность металлов подвергается окислению, покрываясь оксидной пленкой, что весьма сильно ухудшает контакт. В таком месте кабель будет нагреваться выше допустимой температуры.

    Когда мы провели все расчеты, и сверились с данными из таблиц, можно смело идти в специализированный магазин и покупать необходимые Вам кабели для прокладки сети у себя дома или на даче. Главное ваше преимущество перед, например, вашим соседом будет в том что вы полностью разобрались в данном вопросе с помощью нашей статьи, и сэкономите кучу денег, не переплачивая за то, что вам хотел продать магазин. Да и знать о том, как рассчитать сечение тока для медных или алюминиевых проводов никогда не будет лишним, и мы уверены что знания полученные у нас, неоднократно пригодятся на вашем жизненном пути.

    Таблицы для выбора сечения проводов в цепях освещения 12 и 24 вольта

    8. Таблицы для выбора сечения проводов в низковольтных цепях освещения

    Как показано в статье, посвящённой анализу потерь мощности в сетях освещения 12 В, сечение проводов следует выбирать с учетом суммарной мощности ламп, подключаемых к трансформатору, и длины этих проводов.

    Подход к определению сечения проводов зависит от того, какой источник используется для питания цепи: электронный или индукционный.  Допустимая длина проводов во вторичной цепи электронных блоков питания, как правило, не может превышать 2 метров (в очень редких случаях для трансформаторов большой мощности допускается длина до 3 метров). В этом случае следует использовать провод с сечением указанным в документации на трансформатор. Если такие данные отсутствуют можно ориентировочно воспользоваться данными из таблицы:

    Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В длиной до 2 метров


    (для электронных блоков питания)

    Суммарная мощность нагрузки, Вт

    60

    105

    150

    200

    250

    300

    400

    Сечение проводов, мм2 , не менее

    0,75

    1,5

    2,5

    3,0

    3,8

    4,5

    5,8


    В качестве примечания следует отметить, что очень часто возникает вопрос о допустимости использования более длинных, нежели указано в технических условиях, проводов для электронных трансформаторов. Строго говоря нельзя, так как форма питающего лампы напряжения у электронных блоков питания представляет собой импульсы прямоугольной формы с частотой следования в десятки килогерц. Из этого следуют две проблемы. 1. Возможно нарушение требований к электромагнитной совместимости из-за излучения проводами радио волн (хотя сегодня уже трудно представить себе для какой техники могут представлять опасность столь низкочастотные волны).  2. Потери напряжения оказываются даже более существенными, чем описано в предыдущем посте, так как при импульсном напряжении сказываются не только омические потери, но и потери на емкостях и индуктивностях проводов. Всё сказанное выше не относится к электронным блокам питания для светодиодов, так как эти блоки выдают не импульсное а постоянное напряжение.

    При использовании индукционных трансформаторов, а так же электронных светодиодных блоков питания длина провода во вторичной цепи ограничена только падением напряжения на проводах и, следовательно, может быть значительно большей, чем у электронных (импульсных) блоков питания, при условии компенсации за счет увеличения сечения провода. Ниже приведена таблица для выбора сечения проводов в зависимости от суммарной мощности ламп, подключаемых ко вторичной обмотке индукционного трансформатора и длины этих проводов. Следует иметь в виду, что лампы могут быть разделены на группы, подключаемые каждая своим проводом, в этом случае сечение группового провода определяется по таблице для каждой группы отдельно. В пределе возможно подключение каждой лампы своим проводом.

    Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В


    (для индукционных трансформаторов)

    Сечение группового провода, мм2, не менее

    Длина проводов, метр

    2 м

    3 м

    4 м

    5 м

    6 м

    8 м

    10 м

    12 м

    15 м

    20 м

    Мощность группы ламп, Вт

    20 Вт

    0,3

    0,4

    0,6

    0,7

    0,9

    1,1

    1,4

    1,7

    2,1

    2,9

    35 Вт

    0,5

    0,8

    1,0

    1,3

    1,5

    2,0

    2,5

    3,0

    3,8

    5,0

    50 Вт

    0,7

    1,1

    1,4

    1,8

    2,1

    2,9

    3,6

    4,3

    5,4

    7,1

    105 Вт

    1,5

    2,3

    3,0

    3,8

    4,5

    6,0

    7,5

    9,0

    11,3

    15,0

    150 Вт

    2,1

    3,2

    4,3

    5,4

    6,4

    8,6

    10,7

    12,9

    16,1

    21,4

    200 Вт

    2,9

    4,3

    5,7

    7,1

    8,6

    11,4

    14,3

    17,1

    21,4

    28,6

    250 Вт

    3,6

    5,4

    7,1

    8,9

    10,7

    14,3

    17,9

    21,4

    26,8

    35,7

    300 Вт

    4,3

    6,4

    8,6

    10,7

    12,9

    17,1

    21,4

    25,7

    32,1

    400 Вт

    5,7

    8,6

    11,4

    14,4

    17.1

    22,9

    28,6

    34,3

    500 Вт

    7,1

    10,7

    14,3

    17,9

    21,4

    28,6

    35,7

    При выборе сечения в сетях в напряжением 24 В (что становится актуальным для светодиодных систем) смело делим требуемуб величину сечения из этой таблицы на два.


         А здесь можно посмотреть таблицу для выбора сечения проводов в сетях с напряжением 220 вольт.

    Нагрузка 3 квт какое сечение провода — как рассчитать мощность кабеля?

    Как выбрать сечение кабеля

    При прокладке электропроводки требуется знать, кабель с жилами какого сечения вам надо будет прокладывать. Выбор сечения кабеля можно делать либо по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также учитывать надо длину кабеля и способ укладки.

    Выбираем сечение кабеля по мощности

    Подобрать сечение провода можно по мощности приборов, которые будут подключаться. Эти приборы называются нагрузкой и метод может еще называться «по нагрузке». Суть его от этого не меняется.

    Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

    Собираем данные

    Для начала находите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, выписываете ее на листочек. Если так проще, можно посмотреть на шильдиках — металлических пластинах или стикерах, закрепленных на корпусе техники и аппаратуры. Там есть основная информация и, чаще всего, присутствует мощность. Опознать ее проще всего по единицам измерения. Если изделие произведено в России, Белоруссии, Украине обычно стоит обозначение Вт или кВт, на оборудовании из Европы, Азии или Америки стоит обычно английское обозначение ваттов — W, а потребляемая мощность (нужна именно она) обозначается сокращением «TOT» или TOT MAX.

    Пример шильдика с основной технической информацией. Нечто подобное есть на любой технике

    Если и этот источник недоступен (информация затерлась, например, или вы только планируете приобрести технику, но еще не определились с моделью), можно взять среднестатистические данные. Для удобства они сведены в таблицу.

    Таблица потребляемой мощности различных электроприборов

    Находите ту технику, которую планируете ставить, выписываете мощность. Дана она порой с большим разбросом, так что иногда трудно понять, какую цифру брать. В данном случае, лучше брать по-максимуму. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и потребуется кабель большего сечения. Но для вычисления сечения кабеля это хорошо. Горят только кабели с меньшим сечением, чем это необходимо. Трассы с большим сечением работают долго, так как греются меньше.

    Суть метода

    Чтобы подобрать сечение провода по нагрузке, складываете мощности приборов, которые будут подключаться к данному проводнику. При этом важно, чтобы все мощности были выражены в одинаковых единицах измерения — или в ваттах (Вт), или в киловаттах (кВт). Если есть разные значения, приводим их к единому результату. Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты. Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.

    Если необходимо, можно провести обратное преобразование — ватты перевести в киловатты. Для это цифру в ваттах делим на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.

    Далее, собственно, начинается выбор сечения кабеля. Все очень просто — пользуемся таблицей.

    Чтобы найти нужное сечение кабеля в соответствующем столбике — 220 В или 380 В — находим цифру, которая равна или чуть больше посчитанной нами ранее мощности. Столбик выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазная — 220 В, трехфазная 380 В.

    В найденной строчке смотрим значение в первом столбце. Это и будет требуемое сечение кабеля для данной нагрузки (потребляемой мощности приборов). Кабель с жилами такого сечения и надо будет искать.

    Немного о том, медный провод использовать или алюминиевый. В большинстве случаев, при прокладке проводки в доме или квартире, используют кабели с медными жилами. Такие кабели дороже алюминиевых, но они более гибкие, имеют меньшее сечение, работать с ними проще. Но, медные кабели с большого сечения, ничуть не более гибкие чем алюминиевые. И при больших нагрузках — на вводе в дом, в квартиру при большой планируемой мощности (от 10 кВт и больше) целесообразнее использовать кабель с алюминиевыми проводниками — можно немного сэкономить.

    Как рассчитать сечение кабеля по току

    Можно подобрать сечение кабеля по току. В этом случае проводим ту же работу — собираем данные о подключаемой нагрузке, но ищем в характеристиках максимальный потребляемый ток. Собрав все значения, суммируем их. Затем пользуемся все той же таблицей. Только ищем ближайшее большее значение в столбике, подписанном «Ток». В той же строке смотрим сечение провода.

    Например, надо подключить варочную панель с пиковым потреблением тока 16 А. Будем прокладывать медный кабель, потому смотрим в соответствующей колонке — третья слева. Так как нет значения ровно 16 А, смотрим в строчке 19 А — это ближайшее большее. Подходящее сечение 2,0 мм2. Это и будет минимальное значение сечения кабеля для данного случая.

    При подключении мощных бытовых электроприборов от щитка тянут отдельную линию электропитания. В этом случае выбор сечения кабеля несколько проще — требуется только одно значение мощности или тока

    Обращать внимание не строчку с чуть меньшим значением нельзя. В этом случае при максимальной нагрузке проводник будет сильно греться, что может привести к тому, что расплавится изоляция. Что может быть дальше? Может сработать автомат защиты, если он установлен. Это самый благоприятный вариант. Может выйти из строя бытовая техника или начаться пожар. Потому выбор сечения кабеля всегда делайте по большему значению. В этом случае можно будет позже установить оборудование даже немного больше по мощности или потребляемому току без переделки проводки.

    Расчет кабеля по мощности и длине

    Если линия электропередачи длинная — несколько десятков или даже сотен метров — кроме нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния линий электропередачи при вводе электричества от столба в дом. Хоть все данные должны быть указаны в проекте, можно перестраховаться и проверить. Для этого надо знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно подобрать сечение провода с учетом потерь на длине.

    Таблица определения сечения кабеля по мощности и длине

    Вообще, при прокладке электропроводки, лучше всегда брать некоторый запас по сечению проводов. Во-первых, при большем сечении меньше будет греться проводник, а значит и изоляция. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше устройств, работающих от электричества. И никто не может дать гарантии, что через несколько лет вам не понадобиться поставить еще пару новых устройств в дополнение к старым. Если запас существует, их можно будет просто включить. Если его нет, придется мудрить — или менять проводку (снова) или следить за тем, чтобы не включались одновременно мощные электроприборы.

    Открытая и закрытая прокладка проводов

    Как все мы знаем, при прохождении тока по проводнику он нагревается. Чем больше ток, тем больше тепла выделяется. Но, при прохождении одного и того же тока, по проводникам, с разным сечением, количество выделяемого тепла изменяется: чем меньше сечение, тем больше выделяется тепла.

    В связи с этим, при открытой прокладке проводников его сечение может быть меньше — он быстрее остывает, так как тепло передается воздуху. При этом проводник быстрее остывает, изоляция не испортится. При закрытой прокладке ситуация хуже — медленнее отводится тепло. Потому для закрытой прокладке — в кабель каналах, трубах, в стене — рекомендуют брать кабель большего сечения.

    Выбор сечения кабеля с учетом типа его прокладки также можно провести при помощи таблицы. Принцип описывали раньше, ничего не изменяется. Просто учитывается еще один фактор.

    Выбор сечения кабеля в зависимости от мощности и типа прокладки

    И напоследок несколько практических советов. Отправляясь на рынок за кабелем, возьмите с собой штангенциркуль . Слишком часто заявленное сечение не совпадает с реальностью. Разница может быть в 30-40%, а это очень много. Чем вам это грозит? Выгоранием проводки со всеми вытекающими последствиями. Потому лучше прямо на месте проверять действительно ли у данного кабеля требуемое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабеля есть в таблице выше). А подробнее про определение сечения кабеля по его диаметру можно прочесть тут.

    Расчет сечения кабеля по мощности: практические советы от профессионалов

    Умение правильно выбрать сечение кабеля со временем может пригодиться каждому, и для этого необязательно быть квалифицированным электриком. Неверно рассчитав кабель, можно подвергнуть себя и своё имущество серьёзному риску — чересчур тонкие провода будут сильно греться, что может привести к появлению возгорания.

    Для чего нужен расчёт сечения кабеля

    В главную очередь, проведение этой несильно сложной процедуры необходимо для обеспечения безопасности как самого помещения, так и находящихся в нём людей. На сегодня человечеством не изобретено более удобного метода распределения и доставки электрической энергии до потребителя, как по проводам. Людям практически ежедневно необходимы услуги электрика — кто-то нуждается в подключении розетки, кому-то необходимо установить светильник и т. д. Из этого выходит, что с операцией подбора требуемого сечения связана даже такая, казалось бы, незначительная процедура, как установка нового светильника. Что же тогда говорить о подключении электрической плиты или водонагревателя?

    Несоблюдение норм может привести к нарушению целостности проводки, что нередко становится причиной короткого замыкания или даже поражения электрическим током.

    Если при выборе сечения кабеля допустить ошибку, и приобрести кабель с меньшей площадью проводника, то это приведёт к постоянному нагреву кабеля, что станет причиной разрушения его изоляции. Естественно, все это негативно влияет на продолжительность эксплуатации проводки — нередки случаи, когда через месяц после успешного монтажа электропроводка переставала работать, и требовалось вмешательство специалиста.

    Следует помнить, что от правильно подобранного значения сечения кабеля напрямую зависит электро и пожаробезопасность в здании, а значит, и жизнь самих жильцов.

    Конечно, каждый собственник желает как можно больше сэкономить, но не стоит делать это ценой своей жизни, ставя её под угрозу — ведь в результате короткого замыкания может случиться пожар, который вполне может уничтожить все имущество.

    Во избежание этого, перед началом электромонтажных работ следует подобрать кабель оптимального сечения. Для подбора необходимо учитывать несколько факторов:

    • общее количество электротехнических устройств, находящихся в помещении;
    • совокупную мощность всех приборов и потребляемую ими нагрузку. К полученному значению следует добавить «про запас» 20–30%;
    • затем, путём нехитрых математических расчётов, перевести полученное значение в сечение провода, учитывая при этом материал проводника.

    Внимание! Ввиду более низкой электропроводимости, провода с алюминиевыми жилами должны приобретаться с большим сечением, нежели медные.

    Что влияет на нагрев проводов

    Если во время эксплуатации бытовых приборов нагревается проводка, то следует незамедлительно принять все необходимые меры для устранения этой проблемы. Факторов, влияющих на нагрев проводов, существует немало, но к основным можно отнести следующие:

    1. Недостаточная площадь сечения кабеля. Выражаясь доступным языком, можно сказать так — чем толще будут у кабеля жилы, тем больший ток он может передавать, не греясь при этом. Величина этого значения указывается в маркировке кабельной продукции. Также можно измерить сечение самостоятельно при помощи штангенциркуля (следует убедиться, что провод не находится под напряжением) или по марке провода.
    2. Материал, из которого изготовлен провод. Медные жилы лучше передают напряжение до потребителя, и обладают меньшим сопротивлением, по сравнению с алюминиевыми. Естественно, они меньше греются.
    3. Тип жил. Кабель может быть одножильным (жила состоит из одного толстого стержня) или многожильным (жила состоит из большого числа маленьких проводков). Многожильный кабель более гибкий, но существенно уступает одножильному по допустимой силе передаваемого тока.
    4. Способ укладки кабеля. Плотно уложенные провода, находящиеся при этом в трубе, греются ощутимо сильнее, нежели открытая проводка.
    5. Материал и качество изоляции. Недорогие провода, как правило, имеют изоляцию низкого качества, что отрицательно сказывается на их устойчивости к воздействию высоких температур.

    Как делается расчёт потребляемой мощности

    Рассчитать приблизительное сечение кабеля можно и самостоятельно — необязательно прибегать к помощи квалифицированного специалиста. Полученные в результате расчётов данные можно использовать для покупки провода, однако, сами электромонтажные работы следует доверять только опытному человеку.

    Последовательность действий при расчёте сечения такова:

    1. Составляется подробный список всех находящихся в помещении электрических приборов.
    2. Устанавливаются паспортные данные потребляемой мощности всех найденных устройств, после чего определяется непрерывность работы того или иного оборудования.
    3. Выявив значение потребляемой мощности от устройств, работающих постоянно, следует суммировать это значение, добавив к нему коэффициент, равный значению периодически включающийся электроприборов (то есть, если прибор будет работать всего 30% времени, то следует прибавить треть от его мощности).
    4. Далее ищем полученные значения в специальной таблице расчёта сечения провода. Для большей гарантии рекомендуется к полученному значению потребляемой мощности добавить 10-15%.

    Для определения необходимых вычислений по подбору сечения кабелей электропроводки согласно их мощности внутри сети важно использовать данные о количестве электрической энергии, потребляемой устройствами и приборами тока.

    На этом этапе необходимо учесть очень важный момент – данные электропотребляемых приборов дают не точное, а приближенное, усредненное значение. Поэтому к такой отметке необходимо добавлять около 5% от параметров, указанных компанией-производителем оборудования.

    Большинство далеко не самых компетентных и квалифицированных электриков уверены в одной простой истине – для того, чтобы правильно провести электрические провода для источников освещения (к примеру, для светильников), необходимо брать провода с сечением, равным 0,5 мм², для люстр – 1,5 мм², а для розеток – 2,5 мм².

    Об этом думают и так считают только некомпетентные электрики. Но что, если, например, в одном помещении одновременно работают микроволновка, чайник, холодильник и освещение, для которых нужны провода с разным сечением? Это может привести, к самым разным ситуациям: короткому замыканию, быстрой порче проводки и изоляционного слоя, а также к возгоранию (это редкий случай, но все же возможный).

    Точно такая же не самая приятная ситуация может произойти, если человек будет подключать к одной и той же розетке мультиварку, кофеварку и, допустим, стиральную машину.

    Особенности расчёта мощности скрытой проводки

    Если проектной документацией подразумевается использование скрытой проводки, то необходимо приобретать кабельную продукцию «с запасом» — к полученному значению сечения кабеля следует прибавить порядка 20–30%. Это делается во избежание нагрева кабеля в процессе эксплуатации. Дело в том, что в условиях стеснённого пространства и отсутствия доступа воздуха нагрев кабеля происходит значительно интенсивнее, чем при монтаже открытой проводки. Если же в закрытых каналах предусматривается укладка не одного кабеля, а сразу нескольких, то следует увеличить сечение каждого провода не менее чем на 40%. Также не рекомендуется плотно укладывать различные провода — в идеале каждый кабель должен находиться гофротрубе, обеспечивающей его дополнительную защиту.

    Важно! Именно по значению потребляемой мощности профессиональные электрики ориентируются при выборе сечения кабеля, и только такой способ является корректным.

    Как рассчитать сечения кабеля по мощности

    При достаточном значении сечения кабеля электрический ток будет проходить до потребителя, не вызывая нагрева. Почему происходит нагрев? Постараемся объяснить максимально доступно. К примеру, в розетку включён чайник потребляемой мощностью 2 киловатта, но идущий к розетке провод может передать для него ток мощностью только 1 киловатт. Пропускная способность кабеля связана с сопротивлением проводника — чем оно больше, тем меньший ток может передаваться по проводу. В результате высокого сопротивления в проводке и происходит нагрев кабеля, постепенно разрушающий изоляцию.

    При соответствующем сечении электрический ток доходит до потребителя в полном объёме, и нагревание провода не происходит. Поэтому, проектируя электропроводку, следует учитывать потребляемую мощность каждого электрического прибора. Это значение можно узнать из технического паспорта на электроприбор или из наклеенной на нём этикетки. Суммируя максимальные значения и используя нехитрую формулу:

    I=(P1+P2+…+Pn)/220

    и получаем значение общей силы тока.

    Pn обозначает указанную в паспорте мощность электроприбора, 220 — номинальный вольтаж.

    Для трехфазной системы (380 В) формула выглядит так:

    I=(P1+P2+….+Pn)/√3/380.

    Полученное значение I измеряется в Амперах, и на основании него и подбирается соответствующее сечение кабеля.

    Известно, что пропускная способность медного кабеля составляет 10 А/мм, для алюминиевого кабеля значение пропускной способности составляет 8 А/мм.

    Для того чтоб рассчитать сечение кабеля нужно величину тока разделить на 8 или 10, в зависимости от вида кабеля. Полученный результат и будет размером сечения кабеля.

    Например рассчитаем величину сечения кабеля для подключения стиральной машины, потребляемая мощность которой составляет 2400 Вт.

    I=2400 Вт/220 В=10,91 А, округлив получаем 11 А.

    Дальше, чтоб увеличить запас прочности, согласно правилу «пяти ампер» к полученному значению силы тока нужно прибавить еще 5 А:

    11 А+5 А=16 А.

    Если учитывать, что в квартирах используют трехжильные кабеля и посмотреть по таблице, то к 16 А близкое значение 19 А, поэтому для установки стиральной машины потребуется провод, сечение которого не меньше 2 мм².

    Таблица сечения кабеля относительно величины силы тока

    Как выбрать сечения проводника

    Существует ещё несколько критериев, которым должно соответствовать сечение используемых проводов:

    1. Длина кабеля. Чем больше провод по длине, тем большие в нём наблюдаются потери тока. Это происходит опять-таки в результате увеличения сопротивления, нарастающего по мере увеличения длины проводника. Особенно это ощущается при использовании алюминиевой проводки. При применении медных проводов для организации электропроводки в квартире, длина, как правило, не учитывается — стандартного запаса в 20–30% (при скрытой проводке) с лихвой достаточно, чтобы компенсировать возможные увеличения сопротивления, связанные с длиной провода.
    2. Тип используемых проводов. В бытовом электроснабжении используются 2 типа проводников — на основе меди или алюминия. Медные провода качественнее и обладают меньшим сопротивлением, но зато алюминиевые дешевле. При полном соответствии нормам, алюминиевая проводка справляется со своими задачами не хуже медной, так что необходимо тщательно взвесить свой выбор перед покупкой провода.
    3. Конфигурация электрощита. Если все провода, питающие потребителей, подключены к одному автомату, то именно он и будет являться слабым местом в системе. Сильная нагрузка приведёт к нагреву клеммных колодок, а несоблюдение номинала к его постоянному срабатыванию. Рекомендуется разделять электропроводку на несколько «лучей» с установкой отдельного автомата.

    Для того, чтобы определить точные данные для выбора сечения кабелей электрической проводки, необходимо учитывать любые, даже самые незначительные параметры, такие как:

    1. Вид и тип изоляции электрической проводки;
    2. Длина участков;
    3. Способы и варианты прокладки;
    4. Особенности температурного режима;
    5. Уровень и процент влажности;
    6. Максимально возможная величина перегрева;
    7. Разница в мощностях всех приемников тока, относящихся к одной и той же группе. Все эти и многие другие показатели позволяют значительно увеличить эффективность и пользу от использования энергии в любых масштабах. Кроме того, правильные расчеты помогут избежать случаев перегревания или быстрого истирания изоляционного слоя.

    Для того, чтобы правильно определить оптимальное кабельное сечение для любых человеческих бытовых нужд, необходимо во всех общих случаях использовать стандартизированные следующие правила:

    • для всех розеток, которые будут монтироваться в квартире, необходимо использовать провода с соответствующим сечением в 3,5 мм²;
    • для всех элементов точечного освещения необходимо использовать кабеля электрической проводки с сечением в 1,5 мм²;
    • что же касается приборов повышенной мощности, то для них следует использовать кабеля с сечением в 4-6 мм².

    Если в процессе монтажа или расчетов возникают некоторые сомнения, лучше не действовать вслепую. Идеальным вариантом будет обратиться к соответствующей таблице расчетов и стандартов.

    Таблица сечения медного кабеля

    Таблица сечения алюминиевого кабеля

    От верно подобранного сечения кабеля напрямую зависит безопасность объекта — поэтому необходимо подойти к процедуре выбора со всей ответственностью. Рекомендуется также проконсультироваться со специалистами перед приобретением проводов — опытный электрик подскажет наиболее оптимальный вариант.

    Экономия при покупке часто выходит боком — нередко владельцы квартир или домов приобретают алюминиевый кабель взамен медного, не учитывая тот факт, что его сечение должно быть больше. В итоге смонтированная электропроводка сильно греется, и в течение достаточно малого времени требуется полная замена проводов, что не слабо ударит по кошельку собственника жилья. К тому же, это ещё и чрезвычайно опасно — многие любители сэкономить остались в итоге без крыши над головой.

    Если возникли сомнения в собственных силах, рекомендуется обратиться к специалисту — только в этом случае можно гарантировать безопасность для жильцов и продолжительность работы новой электропроводки.

    Расчёт сечения кабеля по мощности и току: как правильно рассчитать проводку

    Вы планируете заняться модернизацией электросети или дополнительно протянуть силовую линию на кухню для подключения новой электроплиты? Здесь пригодятся минимальные знания о сечении проводника и влиянии этого параметра на мощность и силу тока.

    Согласитесь, что неправильный расчёт сечения кабеля приводит к перегреву и короткому замыканию или к неоправданным расходам.

    Очень важно провести вычисления на стадии проектирования, так как выход из строя скрытой проводки и последующая замена сопряжена со значительными издержками. Мы поможем вам разобраться с тонкостями проведения расчетов, чтобы избежать проблем при дальнейшей эксплуатации электросетей.

    Чтобы не нагружать вас сложными расчетами, мы подобрали понятные формулы и варианты вычислений, привели информацию в доступном виде, снабдив формулы пояснениями. Также в статью добавили тематические фото и видеоматериалы, позволяющие наглядно понять суть рассматриваемого вопроса.

    Расчет сечения по мощности потребителей

    Основное назначение проводников – доставка электрической энергии к потребителям в необходимом количестве. Поскольку в обычных условиях эксплуатации сверхпроводники не доступны, приходится принимать в расчет сопротивление материала проводника.

    Расчет необходимого сечения проводников и кабелей в зависимости от общей мощности потребителей основан на продолжительном опыте эксплуатации.

    Галерея изображений Фото из Различные виды кабеля для устройства проводки Разная толщина у проводников для бытовой эксплуатации Число жил в различных марках кабеля Варианты многожильного кабеля

    Общий ход вычислений начнем с того, что сначала проводим расчеты, используя формулу:

    P = (P1+P2+..PN)*K*J,

    Где:

    • P – мощность всех потребителей, подключенных к рассчитываемой ветке в Ваттах.
    • P1, P2, PN – мощность первого потребителя, второго, n-го соответственно, в Ваттах.

    Получив результат по окончанию вычислений по вышеприведенной формуле, настал черед обратиться к табличным данным.

    Теперь предстоит выбор необходимого сечения по таблице 1.

    Таблица 1. Сечение жил проводов всегда необходимо выбирать в ближайшую большую сторону (+)

    Этап #1 — расчет реактивной и активной мощности

    Мощности потребителей указаны в документах на оборудование. Обычно в паспортах оборудования указана активная мощность вместе с реактивной мощностью.

    Устройства с активным видом нагрузки превращают всю полученную электрическую энергию, с учетом КПД, в полезную работу: механическую, тепловую или в другой ее вид.

    К устройствам с активной нагрузкой относятся лампы накаливания, обогреватели, электроплиты.

    Для таких устройств расчет мощности по току и напряжению имеет вид:

    P = U * I,

    Где:

    • P – мощность в Вт;
    • U – напряжение в В;
    • I – сила тока в А.

    Устройства с реактивным видом нагрузки способны накапливать энергию поступающую от источника, а затем возвращать. Происходит такой обмен за счет смещения синусоиды силы тока и синусоиды напряжения.

    При нулевом смещении фаз мощность P=U*I всегда имеет положительное значение. Такой график фаз силы тока и напряжения имеют устройства с активным видом нагрузки (I, i – сила тока, U, u – напряжение, π – число пи, равное 3,14)

    К устройствам с реактивной мощностью относятся электродвигатели, электронные приборы всех масштабов и назначений, трансформаторы.

    Когда есть смещение фаз между синусоидой силы тока и синусоидой напряжения, мощность P=U*I может быть отрицательной (I, i – сила тока, U, u – напряжение, π – число пи, равное 3,14). Устройство с реактивной мощностью возвращает накопленную энергию обратно источнику

    Электрические сети построены таким образом, что могут производить передачу электрической энергии в одну сторону от источника к нагрузке.

    Поэтому возвращенная энергия потребителя с реактивной нагрузкой является паразитной и тратится на нагрев проводников и других компонентов.

    Реактивная мощность имеет зависимость от угла смещения фаз между синусоидами напряжения и тока. Угол смещения фаз выражают через cosφ.

    Для нахождения полной мощности применяют формулу:

    P = Q / cosφ,

    Где Q – реактивная мощность в ВАрах.

    Обычно в паспортных данных на устройство указана реактивная мощность и cosφ.

    Пример: в паспорте на перфоратор указана реактивная мощность 1200 ВАр и cosφ = 0,7. Следовательно, общая потребляемая мощность будет равна:

    P = 1200/0,7 = 1714 Вт

    Если cosφ найти не удалось, для подавляющего большинства электроприборов бытового назначения cosφ можно принять равным 0,7.

    Этап #2 — поиск коэффициентов одновременности и запаса

    K – безразмерный коэффициент одновременности, показывает сколько потребителей одновременно может быть включено в сеть. Редко случается, чтобы все устройства одновременно потребляли электроэнергию.

    Маловероятна одновременная работа телевизора и музыкального центра. Из устоявшейся практики K можно принять равным 0,8. Если Вы планируете использовать все потребители одновременно, K следует принять равным 1.

    J – безразмерный коэффициент запаса. Характеризует создание запаса по мощности для будущих потребителей.

    Прогресс не стоит на месте, с каждым годом изобретаются все новые удивительные и полезные электрические приборы. Ожидается, что к 2050 году рост потребления электроэнергии составит 84%. Обычно J принимается равным от 1,5 до 2,0.

    Этап #3 — выполнение расчета геометрическим методом

    Во всех электротехнических расчетах принимается площадь поперечного сечения проводника – сечение жилы. Измеряется в мм2.

    Часто бывает необходимо узнать, как грамотно рассчитать сечение провода по диаметру проволоки проводника.

    В этом случае есть простая геометрическая формула для монолитного провода круглого сечения:

    S = π*R2 = π*D2/4, или наоборот

    D = √(4*S / π)

    Для проводников прямоугольного сечения:

    S = h * m,

    Где:

    • S – площадь жилы в мм2;
    • R – радиус жилы в мм;
    • D – диаметр жилы в мм;
    • h, m – ширина и высота соответственно в мм;
    • π – число пи, равное 3,14.

    Если Вы приобретаете многожильный провод, у которого один проводник состоит из множества свитых проволочек круглого сечения, то расчет ведут по формуле:

    S = N*D2/1,27,

    Где N – число проволочек в жиле.

    Провода, имеющие свитые из нескольких проволочек жилы , в общем случае имеют лучшую проводимость, чем монолитные. Это обусловлено особенностями протекания тока по проводнику круглого сечения.

    Электрический ток представляет собой движение одноименных зарядов по проводнику. Одноименные заряды отталкиваются, поэтому плотность распределения зарядов смещена к поверхности проводника.

    Другим достоинством многожильных проводов является их гибкость и механическая стойкость. Монолитные провода дешевле и применяют их в основном для стационарного монтажа.

    Этап #4 —рассчитываем сечение по мощности на практике

    Задача: общая мощность потребителей на кухне составляет 5000 Вт (имеется ввиду, что мощность всех реактивных потребителей пересчитана). Все потребители подключаются к однофазной сети 220 В и имеют запитку от одной ветки.

    Таблица 2. Если вы планируете в будущем подключение дополнительных потребителей, в таблице представлены необходимые мощности распространенных бытовых приборов (+)

    Решение:

    Коэффициент одновременности K примем равным 0,8. Кухня место постоянных инноваций, мало ли что, коэффициент запаса J=2,0. Общая расчетная мощность составит:

    P = 5000*0,8*2 = 8000 Вт = 8 кВт

    Используя значение расчетной мощности, ищем ближайшее значение в таблице 1.

    Ближайшим подходящим значением сечения жилы для однофазной сети является медный проводник с сечением 4 мм2. Аналогичный размер провода с алюминиевой жилой 6 мм2.

    Для одножильной проводки минимальный диаметр составит 2,3 мм и 2,8 мм соответственно. В случае применения многожильного варианта сечение отдельных жил суммируется.

    Галерея изображений Фото из Помещение с максимальным числом бытовой техники Техническое оснащение ванных комнат и совмещенных санузлов Подключение мощных энергопотребителей Блок-розетка для маломощного оборудования Варочная поверхность требует правильного подключения Силовая электролиния для стиральной машины Отдельные силовые ветки для холодильников Мощные потребители энергии в санузлах и ванных

    Расчет сечения по току

    Расчеты необходимого сечения по току и мощности кабелей и проводов представят более точные результаты. Такие вычисления позволяют оценить общее влияние различных факторов на проводники, в числе которых тепловая нагрузка, марка проводов, тип прокладки, условия эксплуатации т.д.

    Весь расчет проводится в ходе следующих этапов:

    • выбор мощности всех потребителей;
    • расчет токов, проходящих по проводнику;
    • выбор подходящего поперечного сечения по таблицам.

    Для этого варианта расчёта мощность потребителей по току с напряжением берется без учета поправочных коэффициентов. Они будут учтены при суммировании силы тока.

    Этап #1 — расчет силы тока по формулам

    Тем, кто подзабыл школьный курс физики, предлагаем основные формулы в форме графической схемы в качестве наглядной шпаргалки:

    «Классическое колесо» наглядно демонстрирует взаимосвязь формул и взаимозависимость характеристик электрического тока (I — сила тока, P — мощность, U — напряжение, R — радиус жилы)

    Выпишем зависимость силы тока I от мощности P и линейного напряжения U:

    I = P/Uл,

    Где:

    • I — cила тока, принимается в амперах;
    • P — мощность в ваттах;
    • Uл — линейное напряжение в вольтах.

    Линейное напряжение в общем случае зависит от источника электроснабжения, бывает одно- и трехфазным.

    Взаимосвязь линейного и фазного напряжения:

    1. Uл = U*cosφ в случае однофазного напряжения.
    2. Uл = U*√3*cosφ в случае трехфазного напряжения.

    Для бытовых электрических потребителей принимают cosφ=1, поэтому линейное напряжение можно переписать:

    1. Uл = 220 В для однофазного напряжения.
    2. Uл = 380 В для трехфазного напряжения.

    Далее суммируем все потребляемые токи по формуле:

    I = (I1+I2+…IN)*K*J,

    Где:

    • I – суммарная сила тока в амперах;
    • I1..IN – сила тока каждого потребителя в амперах;
    • K – коэффициент одновременности;
    • J – коэффициент запаса.

    Коэффициенты K и J имеют те же значения, что были применены при расчете полной мощности.

    Может быть случай, когда в трехфазной сети через разные фазные проводники течет ток неравнозначной силы.

    Такое происходит, когда к трехфазному кабелю подключены одновременно однофазные потребители и трехфазные. Например, запитан трехфазный станок и однофазное освещение.

    Возникает естественный вопрос: как в таких случаях рассчитывают сечение многожильного провода? Ответ прост — вычисления производят по наиболее нагруженной жиле.

    Этап #2 — выбор подходящего сечения по таблицам

    В правилах эксплуатации электроустановок (ПЭУ) приведен ряд таблиц для выбора требуемого сечения жилы кабеля.

    Проводимость проводника зависит от температуры. Для металлических проводников с повышением температуры повышается сопротивление.

    При превышении определенного порога процесс становится автоподдерживающимся: чем выше сопротивление, тем выше температура, тем выше сопротивление и т.д. пока проводник не перегорает или вызывает короткое замыкание.

    Следующие две таблицы (3 и 4) показывают сечение проводников в зависимости от токов и способа укладки.

    Таблица 3. Первое, необходимо выбрать способ укладки проводов, от этого зависит, на сколько эффективно происходит охлаждение (+)

    Кабель отличается от провода тем, что у кабеля все жилы, оснащенные собственной изоляцией, скручены в пучок и заключены в общую изоляционную оболочку. Более подробно о различиях и видах кабельных изделий написано в этой статье.

    Таблица 4. Открытый способ указан для всех значений сечения проводников, однако на практике сечения ниже 3 мм2 открыто не прокладывают по соображениям механической прочности (+)

    При использовании таблиц к допустимому длительному току применяются коэффициенты:

    • 0,68 если 5-6 жил;
    • 0,63 если 7-9 жил;
    • 0,6 если 10-12 жил.

    Понижающие коэффициенты применяются к значениям токов из столбца «открыто».

    Нулевая и заземляющая жилы в количество жил не входят.

    По нормативам ПЭУ выбор сечения нулевой жилы по допустимому длительному току, производится как не менее 50% от фазной жилы.

    Следующие две таблицы (5 и 6) показывают зависимость допустимого длительного тока при прокладке его в земле.

    Таблица 5. Зависимости допустимого длительного тока для медных кабелей при прокладке в воздухе или земле

    Токовая нагрузка при прокладке открыто и при углублении в землю различаются. Их принимают равными, если прокладка в земле проводится с применением лотков.

    Таблица 6. Зависимости допустимого длительного тока для алюминиевых кабелей при прокладке в воздухе или земле

    Для устройства временных линий снабжения электроэнергией (переноски, если для частного пользования) применяется следующая таблица (7).

    Таблица 7. Допустимый длительный ток при использовании переносных шланговых шнуров, переносных шланговых и шахтных кабелей, прожекторных кабелей, гибких переносных проводов. Применяется только медных проводников

    Когда прокладка кабелей производится в грунте помимо теплоотводных свойств необходимо учитывать удельное сопротивление, что отражено в следующей таблице (8):

    Таблица 8. Поправочный коэффициент в зависимости от типа и удельного сопротивления грунта на допустимый длительный ток, при расчете сечения кабелей (+)

    Расчет и выбор медных жил до 6 мм2 или алюминиевых до 10 мм2 ведется как для длительного тока.

    В случае больших сечений возможно применить понижающий коэффициент:

    0,875 * √Тпв

    где Tпв — отношение продолжительности включения к продолжительности цикла.

    Продолжительность включения берется из расчета не более 4 минут. При этом цикл не должен превышать 10 минут.

    При выборе кабеля для разводки электричества в деревянном доме особое внимание уделяют его огнестойкости.

    Этап #3 — расчет сечения проводника по току на примере

    Задача: рассчитать необходимое сечение медного кабеля для подключения:

    • трехфазного деревообрабатывающего станка мощностью 4000 Вт;
    • трехфазного сварочного аппарата мощностью 6000 Вт;
    • бытовой техники в доме общей мощностью 25000 Вт;

    Подключение будет произведено пятижильным кабелем (три жилы фазные, одна нулевая и одна заземление), проложенным в земле.

    Изоляция кабельно-проводниковой продукции рассчитывается на конкретное значение рабочего напряжения. Следует учитывать, что указанное производителем рабочее напряжение его изделия должно быть выше напряжения в сети

    Решение.

    Шаг # 1. Рассчитываем линейное напряжение трехфазного подключения:

    Uл = 220 * √3 = 380 В

    Шаг # 2. Бытовая техника, станок и сварочный аппарат имеют реактивную мощность, поэтому мощность техники и оборудования составит:

    Pтех = 25000 / 0,7 = 35700 Вт

    Pобор = 10000 / 0,7 = 14300 Вт

    Шаг # 3. Ток, необходимый для подключения бытовой техники:

    Iтех = 35700 / 220 = 162 А

    Шаг # 4. Ток, необходимый для подключения оборудования:

    Iобор = 14300 / 380 = 38 А

    Шаг # 5. Необходимый ток для подключения бытовой техники посчитан из расчета одной фазы. По условию задачи имеется три фазы. Следовательно, ток можно распределить по фазам. Для простоты предположим равномерное распределение:

    Iтех = 162 / 3 = 54 А

    Шаг # 6. Ток приходящийся на каждую фазу:

    Iф = 38 + 54 = 92 А

    Шаг # 7. Оборудование и бытовая техника работать одновременно не будут, кроме этого заложим запас равный 1,5. После применения поправочных коэффициентов:

    Iф = 92 * 1,5 * 0,8 = 110 А

    Шаг # 8. Хотя в составе кабеля имеется 5 жил, в расчет берется только три фазные жилы. По таблице 8 в столбце трехжильный кабель в земле находим, что току в 115 А соответствует сечение жилы 16 мм2.

    Шаг # 9. По таблице 8 применяем поправочный коэффициент в зависимости от характеристики земли. Для нормального типа земли коэффициент равен 1.

    Шаг # 10. Не обязательный, рассчитываем диаметр жилы:

    D = √(4*16 / 3,14) = 4,5 мм

    Если бы расчет производился только по мощности, без учета особенностей прокладки кабеля, то сечение жилы составит 25 мм2. Расчет по силе тока сложнее, но иногда позволяет экономить значительные денежные средства, особенно когда речь идет о многожильных силовых кабелях.

    О взаимосвязях значений напряжения и силы тока подробнее можно прочесть .

    Расчет падения напряжения

    Любой проводник, кроме сверхпроводников, имеет сопротивление. Поэтому при достаточной длине кабеля или провода происходит падение напряжения.

    Нормы ПЭУ требуют, чтобы сечение жилы кабеля было таким при котором падение напряжения составляло не более 5%.

    Таблица 9. Удельное сопротивление распространенных металлических проводников (+)

    В первую очередь это касается низковольтных кабелей малого сечения.

    Расчет падения напряжения выглядит следующим образом:

    R = 2*(ρ * L) / S,

    Uпад = I * R,

    U% = (Uпад / Uлин) * 100,

    Где:

    • 2 – коэффициент, обусловленный тем, что ток течет обязательно по двум жилам;
    • R – сопротивление проводника, Ом;
    • ρ – удельное сопротивление проводника, Ом*мм2/м;
    • S – сечение проводника, мм2;
    • Uпад – напряжение падения, В;
    • U% – падение напряжения по отношению к Uлин,%.

    Используя формулы, можно самостоятельно выполнить вне необходимые вычисления.

    Пример расчета переноски

    Задача: рассчитать падение напряжения для медного провода с поперечным сечением одной жилы 1,5 мм2. Провод необходим для подключения однофазного электросварочного аппарата полной мощностью 7 кВт. Длина провода 20 м.

    Желающим подключить бытовой сварочный аппарат к ветке электросети следует учесть ситу тока, на которую рассчитан применяемый кабель. Вполне возможно, что общая мощность работающих приборов может быть выше. Оптимальный вариант — подключение потребителей к отдельным веткам

    Решение:

    Шаг # 1. Рассчитываем сопротивление медного провода, используя таблицу 9:

    R = 2*(0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ом

    Шаг # 2. Сила тока, протекающая по проводнику:

    I = 7000 / 220 = 31.8 А

    Шаг # 3. Падение напряжения на проводе:

    Uпад = 31,8 * 0,47 = 14,95 В

    Шаг # 4. Вычисляем процент падения напряжения:

    U% = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%

    Вывод: для подключения сварочного аппарата необходим проводник с большим сечением.

    Выводы и полезное видео по теме

    Расчет сечения проводника по формулам:

    Рекомендации специалистов по подбору кабельно-проводниковой продукции:

    Приведенные расчёты справедливы для медных и алюминиевых проводников промышленного назначения. Для других типов проводников предварительно рассчитывается полная теплоотдача.

    На основе этих данных производится расчет максимального тока способного протекать по проводнику, не вызывая чрезмерного нагрева.

    Таблица зависимости сечения провода от нагрузки

    При монтаже электропроводки в квартире или в частном доме очень важно правильно подобрать сечение провода. Если взять слишком толстый кабель, то это «влетит вам в копеечку», так как его цена напрямую зависит от диаметра (сечения) токопроводящих жил. Применение же тонкого кабеля приводит к его перегреву и при несрабатывании защиты возможно оплавление изоляции, короткое замыкание и как следствие — пожар. Наиболее правильным будет выбор сечения провода в зависимости от нагрузки, что отражено в приведенных ниже таблицах.

    Сечение кабеля

    Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

    Величины сечения во всех странах стандартизированы, причем стандарты бывшего СНГ и Европы в этой части полностью совпадают. В нашей стране документом, которым регулируется этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или кратко — ПУЭ.

    Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм², а на освещение — 1,0-1,5мм².

    Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0мм². Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.

    Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0мм².

    Ниже дана сокращенная таблица выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовых нагрузок. Там же для Вашего удобства приведена суммарная мощность электрооборудования при 1-фазном (220В) и 3-фазном (380В) потреблении.

    При прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

    Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на одну жилу (или фазу).

    Таблица нагрузок по сечению кабеля:

    Сечение кабеля, мм²Проложенные открытоПроложенные в трубе
    медьалюминиймедьалюминий
    ток, Амощность, кВтток, Амощность, кВтток, Амощность, кВтток, Амощность, кВт
    220В380В220В380В220В380В220В380В
    0.5112.4
    0.75153.3
    1173.76.41435.3
    1.52358.7153.35.7
    2.5306.611245.29.1214.67.9163.56
    44191532712275.910214.67.9
    6501119398.514347.412265.79.8
    10801730601322501119388.314
    161002238751628801730551220
    25140305310523391002238651424
    35170376413028491352951751628

    Для самостоятельного расчета необходимого сечение кабеля, например, для ввода в дом, можно воспользоваться кабельным калькулятором или выбрать необходимое сечение по таблице.

    Настоящая таблица касается кабелей и проводов в резиновой и пластмассовой изоляции. Это такие широко распространенные марки как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. На кабели в бумажной изоляции есть своя таблица, на не изолированные провода и шины — своя.

    При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т.п.

      Кроме того, величины из таблиц о допустимых токовых нагрузках должны быть откорректированы следующими снижающими коэффициентами:
    • поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;
    • поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
    • поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;
    • поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.

    Расчет сечения провода

    Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть, каждый человек, не имея под рукой интернет, где в свободном доступе ПУЭ с таблицами имеется, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

    Если рассмотреть сечение кабеля, то это круг с определенным диаметром.
    Существует формула площади круга: S= 3,14*D²/4, где 3,14 – это Архимедово число, «D» — диаметр измеренной жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

    Если провод состоит из нескольких жил, то замеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как вычислить сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тоненьких проводков?

    Процесс немного усложняется, но не сильно. Для этого придется подсчитать количество проводков в одной жиле, измерить диаметр одного проводка, вычислить его площадь по описанной формуле и умножить данный показатель на количество проводков. Это и будет сечение одной жилы. Теперь необходимо это значение умножить на количество жил.

    Если нет желания считать проводки и измерять их размеры, надо просто замерить диаметр одной жилы, состоящий из нескольких проводов. Снимать размеры надо аккуратно, чтобы не смять жилу. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, потому что между проводками остается пространство.

    Соотношение тока и сечения

    Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу. Чем больше ее диаметр, тем больше воды через нее будет проходить. То же самое и с проводами.

    Чем больше их площадь, тем большей силы ток, через них пройдет, тем большую нагрузку такой провод выдерживает. При этом кабель не будет перегреваться, что является самым важным требованием правил пожарной безопасности.

    Поэтому связка сечение – ток является основным критерием, который используется в подборе электрических проводов в разводке. Поэтому вам необходимо сначала разобраться, сколько бытовых приборов и какой общей мощности будет подключены к каждому шлейфу.

    Сечение жилы провода, мм2Медные жилыАлюминиевые жилы
    Ток, АМощность, ВтТок, АМощность, Вт
    0.561300
    0.75102200
    1143100
    1.5153300102200
    2194200143100
    2.5214600163500
    4275900214600
    6347500265700
    105011000388400
    1680176005512100
    25100220006514300

    К примеру, на кухне обязательно устанавливается холодильник, микроволновка, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть, все эти прибору могут в один момент быть включены одновременно. Поэтому в расчетах и используется суммарная мощность помещения.

    Узнать потребляемую мощность каждого прибора можно из паспорта изделия или на бирке.

    Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, можно подобрать ее сечение из таблицы. Не будем рассматривать все показатели данной таблицы, покажем те, которые преобладают в быту.

    Чем отличается кабель от провода

    Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Несмотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.

    Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

    Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию.

    Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

    Выбор кабеля

    Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые им не уступят. Но тут есть один нюанс, который связан с правильно проведенном соединении участков в распределительной коробке. Как показывает практика, места соединений часто выходят из строя из-за окисления алюминиевого провода.

    Еще один вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость тока, поэтому именно его рекомендуют к применению в бытовой электрической разводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его сгибать в одном месте по несколько раз без ущерба качеству.

    Одножильный или многожильный

    При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой.

    Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба, которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу.

    Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди.

    В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше.

    Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

    Медь или алюминий

    В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот.

    Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться.

    Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…».

    Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал.

    Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5 мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.

    Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

    Зачем производится расчет

    Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.

    Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

    Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение, не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

    Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.

    Что нужно знать

    Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.

    Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.

    Таблица потребляемой мощности/силы тока бытовыми электроприборами

    ЭлектроприборПотребляемая мощность, ВтСила тока, А
    Стиральная машина2000 – 25009,0 – 11,4
    Джакузи2000 – 25009,0 – 11,4
    Электроподогрев пола800 – 14003,6 – 6,4
    Стационарная электрическая плита4500 – 850020,5 – 38,6
    СВЧ печь900 – 13004,1 – 5,9
    Посудомоечная машина2000 – 25009,0 – 11,4
    Морозильники, холодильники140 – 3000,6 – 1,4
    Мясорубка с электроприводом1100 – 12005,0 – 5,5
    Электрочайник1850 – 20008,4 – 9,0
    Электрическая кофеварка630 – 12003,0 – 5,5
    Соковыжималка240 – 3601,1 – 1,6
    Тостер640 – 11002,9 – 5,0
    Миксер250 – 4001,1 – 1,8
    Фен400 – 16001,8 – 7,3
    Утюг900 –17004,1 – 7,7
    Пылесос680 – 14003,1 – 6,4
    Вентилятор250 – 4001,0 – 1,8
    Телевизор125 – 1800,6 – 0,8
    Радиоаппаратура70 – 1000,3 – 0,5
    Приборы освещения20 – 1000,1 – 0,4

    После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:

    1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

    расчет силы тока для однофазной сети

    где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
    U — напряжение сети, В;
    КИ= 0.75 — коэффициент одновременности;
    cos для бытовых электроприборов- для бытовых электроприборов.
    2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

    расчет силы тока для трехфазной сети

    Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2.

    Какой провод лучше использовать

    На сегодняшний день для монтажа, как открытой электропроводки, так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода.

      Медь, по сравнению с алюминием, более эффективна:
    • она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;
    • меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
    • проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

    Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Стоимость их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода по стоимости дороже все же они являются более распространенными и популярными в использовании чем алюминиевые.

    Расчет сечения медных проводов и кабелей

    Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.

    Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.

    В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

    Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.

    Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.

    Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.

    Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.

    При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

    Выбор сечения кабеля по мощности

    Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.

    Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.

    Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.

    Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.

    Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.

    Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.

    Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.

    Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

    Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:

    С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

    Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных.

    Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.

    А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

    Общепринятые сечения для проводки в квартире

    Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства.

    Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.

    Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

    Выбор сечения провода исходя из количества потребителей

    О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, проброшенный во все комнаты, от которого идут отводы.

    Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

    Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

    Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

    В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по-другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).

    Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую сторону допустимы).

    Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:

    U = ((p l) / S) I

      где:
    • U — напряжение постоянного тока, В
    • p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
    • l — длина провода, м
    • S — площадь поперечного сечения, мм2
    • I — сила тока, А

    Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подстановки, или с помощью простейших арифметических действий над данным уравнением.

    Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице.

    Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

    Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке.

    Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей.

    Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

    Что необходимо для расчёта по нагрузке

    Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго.

    Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть.

    Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:

    Для однофазной сети напряжением 220 В:

      Где:
    • Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
    • U — напряжение сети, В;
    • COSφ — коэффициент мощности.

    Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

    Наименование прибораПримерная мощность, Вт
    LCD-телевизор140-300
    Холодильник300-800
    Пылесос800-2000
    Компьютер300-800
    Электрочайник1000-2000
    Кондиционер1000-3000
    Освещение300-1500
    Микроволновая печь1500-2200

    Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля.

    Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А.

    Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

    Сечение токо-
    проводящих
    жил, мм
    Алюминиевые жилы проводов и кабелей
    Напряжение 220ВНапряжение 380В
    Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
    2,5204,41912,5
    4286,12315,1
    6367,93019,8
    1050113925,7
    166013,25536,3
    258518,77046,2
    35100228556,1
    5013529,711072,6
    7016536,314092,4
    9520044170112,2
    12023050,6200132

    Расчёт для помещений

    Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться.

    Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

    Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто.

    Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток.

    Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора!

      Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:
    1. ППВ — медный плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
    2. АППВ — алюминиевый плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
    3. ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой проводки;
    4. ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, гибкий, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
    5. ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
    6. ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлорид) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы расположены в одной плоскости).

    Таблица автоматов по мощности и току

    Друзья приветствую всех на сайте «Электрик в доме». Мне на почту часто приходят письма с просьбой разъяснить правильно ли выбран автомат. Я понял, что для вас этот вопрос актуален, поэтому в данной статье будет таблица автоматов по мощности и току, по которой Вы с легкостью сможете выбрать автоматический выключатель под свою нагрузку и сечение кабеля.

    Главной функцией автомата является защита электропроводки от перегрузки, которая приводит к разрушению изоляции электрического кабеля, короткому замыканию и пожару. Для того чтобы избежать проблем с электропроводкой в обязательном порядке устанавливают автоматические выключатели.

    Конструктивно такой аппарат состоит из теплового и электромагнитного механизмов отключения (расцепителей).

    Главной задачей электромонтажника является грамотный расчет характеристик автомата для его долговечной, стабильной работы и выполнения тех функций, которые на него возложены.

    Ремонтные работы вследствие выхода из строя электропроводки – сложное и очень дорогое дело. Более того, от правильного выбора защитных устройств зависит жизнь и здоровье человека, поэтому важно подойти к этому вопросу очень ответственно.

    В этой статье будет представлен правильный алгоритм выбора автоматических выключателей в зависимости от номинала и других характеристик.

    Шкала номинальных токов автоматических выключателей

    На корпусе автоматических выключателей производителем всегда указываются главные характеристики устройства, его модель, серийный номер и бренд.

    Главной и самой важной характеристикой автомата является значение номинального тока. Она показывает максимально допустимый ток, который может долго проходить через автоматический выключатель без его нагрева и отключения. Значение тока измеряется и указывается в Амперах (А). Если номинальный ток, протекающий через устройство, будет превышен, то защитный автомат отключится и разомкнет цепь.

    Модели автоматов имеют стандарт значений номинального тока и бывают 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100А. Бывают и более мощные приборы, но в быту они не используются и предназначены только для специальных задач в промышленности.

    Согласно нормативно-технической документации номинальный ток для любого автоматического выключателя указывается для работы прибора при температуре окружающей среды +30 градусов Цельсия.

    Устанавливают автоматы в электрощитах на дин-рейку по несколько штук в зависимости от количества защищаемых линий. При одновременном расположении нескольких устройств вплотную друг к другу они «подогревают» друг друга, это приводит к уменьшению значения тока, который они могут пропустить без отключения. В связи с этим в каталогах и инструкциях к приборам защиты производители часто указывают поправочные коэффициенты для размещения групп выключателей.

    Важность время-токовой характеристики

    Некоторые электрические приборы имеют высокий пусковой ток при включении. Его значение бывает выше номинального тока автомата, но действует он краткое время. Для электрического кабеля такой ток не представляет опасности (если его величина в разумных пределах соотносится с типом кабеля), но автомат может срабатывать при пусковом токе, воспринимая это как перегрузку.

    Для того чтобы не происходило постоянных отключений из-за запуска устройств с высокими пусковыми токами, автоматы имеют разделение на типы по время-токовой характеристике.

    Конструктивно автоматический выключатель состоит из двух расцепителей: электромагнитного и теплового.

    Электромагнитный расцепитель предназначен для отключения устройства при коротком замыкании. Для работы такого механизма отключения в автомате используется электромагнитная катушка и соленоид. При многократном превышении значения электрического тока появляется магнитное поле в катушке, та задействует соленоид и он отключает автомат.

    Автоматические выключатели имеют характеристику по току короткого замыкания (предельный ток отключения), которая по номиналу бывает в 3, 4,5, 6 и 10кА. Для бытовых целей при устройстве защиты в квартире или доме чаще всего применяют автоматы с номиналом тока КЗ 6кА.

    Тепловой расцепитель – это пластина, состоящая из двух различных металлов. При длительной нагрузке, превышающей номинальный ток, эта пластина нагревается, выгибается, воздействует на рычаг расцепителя и устройство отключается. Главная задача такого механизма – защищать линию от долговременных перегрузок выше номинального тока автомата.

    Чтобы не думать о том, какую нагрузку включить в розетку, не рассчитывать постоянно суммарную мощность приборов и не думать о пусковых токах была придумана характеристика по времени-току.

    Данная характеристика показывает время и ток, которые влияют на отключение аппарата. На автоматах она указывается буквой В, С или D.

    Автоматические выключатели с одинаковыми номиналами и различной время–токовой характеристикой будут отключаться в разное время и с разным током превышения.

    Такое разделение автоматов является очень удобным и позволяет уменьшить количество ложных отключений.

    В соответствии с ГОСТ Р 50345-2010 существует три стандарта время-токовых характеристик:

    1. B – превышение в 3 — 5 раз от номинального тока, самые чувствительные автоматы имеют такую характеристику и применяются в сетях с приборами не имеющими больших пусковых токов.
    2. C – превышение в 5 — 10 раз от номинального тока, самая популярные автоматы с такой характеристикой, они используются в квартирах и частных домах.
    3. D – превышение в 10 — 20 раз от номинального тока, используется для защиты сетей с оборудованием имеющим высокие пусковые токи и кратковременные перегрузки.

    Почему автомат С16 не отключится при токе 16 Ампер?

    Теперь давайте попробуем понять, почему при сечении электрического кабеля 2,5 кв.мм, который выдерживает ток 25А (ПУЭ таблица 1.3.6) должен защищать автоматический выключатель на 16А, а не на 25А.

    Все дело в тепловом расцепителе, который нагревается со временем при воздействии нагрузки и защищает от длительного превышения тока. Длительность этого времени может занимать и 10 минут и 1 час.

    Автоматические выключатели имеют такую характеристику, как «ток неотключения», он рассчитан и составляет 1,13 от номинального тока (смотри ГОСТ Р 50345-2010 п.8.6.2). Эта характеристика означает, что автомат не отключится при этом значении тока в течение часа.

    Например, автомат на 16А не отключится, при протекании через него тока в 18,08 А в течение часа, это заложено в работу теплового расцепителя устройства.

    Еще одной характеристикой автоматов является «условный ток отключения» и он тоже стандартен для всех защитных автоматов и равен 1,45 от номинального тока. При токе, например, 36,25А автомат на 25А обязательно отключится в течение часа. Это правило действует только при условии, что изначально автоматы были холодными.

    Поэтому нужно иметь в виду, что автоматические выключатели не отключаются при достижении значения тока их номинала. Они могут работать и дольше, поэтому всегда выбирают защитное устройство с номиналом ниже, чем пропускающая способность кабеля.

    Номиналы автоматов по току таблица

    Для того, чтобы защитить линию от перегрузки и короткого замыкания нужно тщательно и правильно выбрать номинал автомат по току. Вот, например, если вы защищаете линию с кабелем 2,5 кв.мм. автоматом на 25А и одновременно включили несколько мощных бытовых приборов, то ток может превысить номинал автомата, но при значении меньше 1,45 автомат может работать около часа.

    Если тока будет 28 А, то изоляция кабеля начнет плавиться (так как допустимый ток только 25А), это приведет к выходу из строя, пожару и другим печальным последствиям.

    Поэтому таблица автоматов по мощности и току выглядит следующим образом:

    Сечение медных жил кабеля, кв.ммДопустимый длительный ток, АНоминальный ток автомата, АМаксимальная мощность (220 В)Применение
    1,519 10 4,1 Освещение
    2,525165,5Розетки
    435257,7Водонагреватели, духовки
    642329,24Электроплиты
    10554012,1Вводы в квартиру

    ВАЖНО! Обязательно следуйте значениям таблицы и указаниям нормативной электротехнической документации!

    Какой автомат выбрать для кабеля 2.5 мм2?

    Для потребителей, суммарная мощность которых не будет превышать 3,5 кВт рекомендуем использовать медный кабель сечением 2,5кв.мм и защищать эти линии автоматом на 16А.

    Для медного кабеля сечением 2,5 кв.мм согласно таблице 1.3.6 ПУЭ длительный допустимый ток 27А. Исходя из этого, можно подумать, что к такому кабелю подойдет автомат на 25А. Но это не так. Кстати кто не знает где искать публикую данную таблицу:

    Согласно ПУЭ, п. 1.3.10 значение тока 25А разогреет кабель 2,5 кв.мм до 65 градусов Цельсия. Это достаточно высокая температура для постоянных режимов работы.

    Еще важно понимать, что не все производители изготавливают кабель согласно ГОСТ и его сечение может быть ниже заявленного. Так что сечение может быть 2,0 кв.мм вместо 2,5 кв.мм. Качество меди у разных заводов тоже отличается и вы не сможете гарантировано точно сказать о том, какое качество кабеля имеете.

    Поэтому очень важен запас в защите кабеля для избегания проблем в процессе эксплуатации электропроводки. Выбор автомата по сечению кабеля осуществляют следующим образом:

    • кабель 1,5 кв.мм применяю при монтаже сигнализации и освещения, ему соответствует автомат 10А;
    • кабель 2,5 кв.мм часто используется для отдельных розеток и розеточных групп, где суммарная мощность потребителей не будет превышать 3,5 кВт. Ему соответствует номиналы автоматов по току 16А;
    • кабель 4 кв.мм используют в быту для подключения духовых шкафов, стиральных и посудомоечных машин, обогревателей и водонагревателей, к нему покупают автомат номиналом 25А;
    • кабель 6 кв.мм нужен для подключения серьезных мощных потребителей: электрических плит, электрических котлов отопления. Номинал автомата 32А;
    • кабель 10 кв.мм обычно максимальное сечение используемое в быту, предназначено для ввода питания в квартиры и частные дома к электрощитам. Автомат на 40А.

    Для расчета электрической сети у себя дома смело и строго руководствуйтесь предоставленной выше таблицей и руководством. При правильном расчете силовых линий и защитных устройств всё будет работать долговечно и не принесет вам неудобств и проблем.

    Выбор автомата по сечению кабеля таблица для 220 В и 380 Вольт

    Многие путают и думают, что автоматические выключатели защищают электрические приборы. Это ошибка.

    Автоматический выключатель всегда защищает только силовую линию — кабель! Автомат защищает не нагрузку, не розетку, а питающий кабель и только его. Это нужно запомнить!

    Задача автомата – уберечь кабель от повреждения, перегрева и последствий. Поэтому выбирать автомат нужно руководствуясь следующими советами:

    1. Сначала вычисляем максимальную нагрузку на каждую линию (суммируем максимальную мощность потребителей), по закону Ома I=P/U вычисляем максимальный ток.

    Например, имея на кухне чайник 1кВт, холодильник 0,5 кВт, мультиварку 0,8 кВт и микроволновую печь 1,2 кВт суммируем их максимальные мощности:

    1+0,5+1,2+0,8 = 3,5 кВт;

    вычисляем силу тока:

    I=3500/220=15,9А

    2. Исходя из мощности и тока, рассчитываем сечение кабеля или выбираем его из таблицы. Для дома обычно выбирают 1,5 – 10 кв.мм. в зависимости от нагрузки.

    Для нашего примера выбираем кабель с жилами 2,5кв.мм.

    3. Далее выбираем номинал автоматического выключателя, опять же по таблице в соответствии с выбранным сечение кабеля. Автомат должен отключаться раньше, чем перегреется кабель. В нашем случае это автомат номиналом 16А.

    4. Подключаем все в правильной последовательности и пользуемся.

    Если электрическую проводку вы будете использовать старую, то учитывайте состояние кабеля и его сечение и подбирайте автомат под него, но номиналом не более 16А! Лучшим решением при ремонте является полная замена всей проводки и защитных устройств.

    Автоматические выключатели лучше всего выбирать известных производителей, тогда вы будете уверены в надежности и долговечности их работы.

    Самыми распространенными и качественными импортными устройствами на данный момент считают: ABB, Legrand, Shneider Electric, hager.

    Единственный их минус – высокая цена, но, конечно, она соответствует качеству продукции. Отечественные приборы фирм IEK и КЭАЗ уступают по качеству, но имеют доступную цену. Желательно покупать автоматические выключатели в электрический щиток одного производителя, чтобы система работала однородно и не было несоответствий в характеристиках защитных устройств.

    Важно! Выбирайте электрические компоненты и защитные устройства в специализированных магазинах и проверяйте сертификаты на продукцию!

    Монтаж и разводка электропроводки в доме – это сложный и ответственный процесс, в котором важны все тонкости и нюансы, и которые требуют правильного расчета всех составляющих. Именно поэтому если вы не уверены в том, что вам такая работу будет по плечу, то лучше наймите профессионального электрика.

    электромагнетизм – Почему толщина провода влияет на сопротивление?

    Я собираюсь подойти к вашему вопросу несколько иначе, чтобы попытаться дать вам более интуитивное понимание того, почему сопротивление падает.

    Давайте сначала рассмотрим эквивалентное сопротивление простой цепи:


    (источник: electronics.dit.ie)

    Когда резисторы включены параллельно (нижняя цепь на рисунке), общее сопротивление составляет: \ $ \ frac {1} {R_ {Total}} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3}… \ frac {1} {R_n} \

    долл. США

    Вы можете увидеть это уравнение в учебнике, но вам может быть интересно: «Но вы добавили больше резисторов! Как это могло снизить сопротивление?».

    Чтобы понять почему, давайте посмотрим на электрическую проводимость. Электропроводность – это величина, обратная сопротивлению. То есть, чем меньше сопротивление у материала, тем он более проводящим. Проводимость определяется как \ $ G = \ frac {1} {R} \ $, где \ $ G \ $ – это проводимость, а \ $ R \ $ – сопротивление.

    Теперь это интересно, посмотрите, что происходит, когда мы используем проводимость в уравнении сопротивления параллельной цепи.

    \ $ Проводимость = G_ {Total} = G_1 + G_2 + G_3 .. G_n = \ frac {1} {R_ {Total}} = \ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + \ гидроразрыв {1} {R_3} … \ frac {1} {R_n} \

    долл. США

    Здесь мы видим, что проводимость увеличивается при добавлении дополнительных резисторов параллельно, а сопротивление уменьшается! Каждый резистор способен проводить определенное количество тока. Когда вы добавляете резистор параллельно, вы добавляете дополнительный путь, по которому может течь ток, и каждый резистор вносит определенную величину проводимости.

    Когда у вас более толстый провод, он действует как эта параллельная цепь. Представьте, что у вас есть одна жила проволоки. Он имеет определенную проводимость и определенное сопротивление. Теперь представьте, что у вас есть проволока, состоящая из 20 отдельных жил, каждая из которых имеет такую ​​же толщину, как и предыдущая одиночная жилка.

    Если каждая жилка имеет определенную проводимость, наличие провода с 20-ю жилами означает, что ваша проводимость теперь в 20 раз больше, чем провод с одной жилой.Я использую жгуты, потому что это помогает понять, насколько толстая проволока – это то же самое, что и несколько меньших проволок. Поскольку проводимость увеличивается, это означает, что сопротивление уменьшается (поскольку оно обратно пропорционально проводимости).

    Напряжение

    – Производство электричества: имеет ли значение толщина провода для магнитной индукции?

    Более длинный провод имеет большее сопротивление. Более толстый провод имеет меньшее сопротивление.

    Величина напряжения, которое вы сможете создать, будет пропорциональна напряженности поля и количеству витков (петель) провода в вашей катушке.

    Более тонкий провод позволяет вам иметь больше витков в том же объеме катушки, но большее количество витков означает дополнительную длину провода, что означает большее сопротивление, что увеличит ваши потери. Существенно более тонкий провод позволяет использовать большее напряжение, но меньший ток.

    Более толстый провод означает, что вы можете разместить меньше витков в том же объеме, что означает меньшее сопротивление и меньшие потери при том же количестве тока, но меньшее индуцированное напряжение, поэтому более толстый провод допускает меньшее напряжение, но больший ток. 2 \ $ R, где I – ток, а R – сопротивление.

    Без высоких математических навыков лучше всего экспериментировать.

    Если вы еще этого не сделали, изучите ток, напряжение, сопротивление, последовательные и параллельные цепи, закон Ома, закон Ватта, последовательное и параллельное сопротивление, законы Кирхгофа. Этот небольшой список формул позволит вам рассчитать базовые расчеты напряжения / мощности / сопротивления / тока, например, определить размер провода. Затем узнайте о емкости и индуктивности, если к тому времени вам это не надоело. Вы также можете узнать о магнетизме и использовать такие инструменты, как Finite Element Magnetic Modeller (бесплатно), чтобы моделировать объекты и несколько упростить процесс проектирования.Это увеличивает количество, которое вы можете узнать о магнитной системе при любом уровне ваших навыков, но единственный способ использовать ее должным образом – это более высокая математика и программирование.

    Обладает ли провод данного размера максимальной мощностью или максимальным током, который он может передавать?

    Как правило, ток определяет толщину провода, а напряжение определяет толщину (и / или материал) изоляции.

    Электросеть в значительной степени выполняет то, что вы предлагаете – используйте гораздо более высокие напряжения, чтобы уменьшить размер кабеля.Сниженный ток также означает снижение потерь в линии, что очень важно на больших расстояниях.

    Например, если у вас есть 1 кВт мощности, которую вы хотите переместить из A в B, вы можете использовать, скажем, 100 А при 10 В или, может быть, 10 А при 100 В.

    Для передачи мощности 100 А вам понадобится провод 1 AWG. Он имеет диаметр 7,34822 мм и сопротивление 0,406392 Ом на км. Таким образом, на расстоянии 1 км вы потеряете 0,406392 * 100 = 40,64 В. Ой. Это просто не сработает! Таким образом, хотя кабель может физически выдерживать этот ток, на этом расстоянии вы теряете все свое напряжение.Так что это было бы недопустимо.

    Попробуйте при 100 В, 10 А.

    10A может пройти через кабель 11AWG. Это толщина 2,30378 мм и сопротивление 4,1328 Ом / км. Намного более высокое сопротивление, но намного более легкий кабель. Сколько напряжения мы потеряем за 1 км? 41,328 В. Примите во внимание обратный путь, чтобы удвоить расстояние, вы потеряете 82,656 В, оставив 17,344 В для нагрузки. Попасть туда. По-прежнему не работает, но добираюсь до цели. Это равняется 173,44 Вт.

    Как насчет того, чтобы накачать его прямо до 1000 В, всего на 1 А? На 1 А мы можем использовать провод 21AWG, на 0.Толщина 7239 мм. 41,984 Ом / км, что составляет 41,984 В, потерянное там, и 41,984 В, потерянное обратно. Итак, 83.968V потеряно из вашей 1000, осталось 916.032V. Выходит 916,832 Вт.

    Теперь предположим, что вы хотите передать 100 А на расстояние 1 км и ограничить падение напряжения, скажем, не более 1 В. Какой толщины кабеля вам понадобится для этого? Что ж, для падения на 1 В при 100 А у вас будет сопротивление 1/100 = 0,01 Ом. Таким образом, ваш кабель должен иметь сопротивление не более 0,01 Ом / км. Таблица, которую я использую, не настолько низка, поэтому нам нужно провести некоторые вычисления.2 $$ И, конечно же, это соответствует диаметру проволоки 4,6 см.

    Подходит ли для этого кабель толщиной 5 см? Нет, если вы можете увеличить напряжение, чтобы уменьшить ток, нет.

    Таким образом, для передачи энергии можно уменьшить размер кабеля на очень большие расстояния и уменьшить потери в линии.

    На более коротких расстояниях потери значительно меньше, но все же могут быть проблемой при более высоких токах. Но стоит ли или лучше просто использовать более толстый кабель?

    Вы также должны принять во внимание:

    • КПД преобразования мощности – повышение / понижение.
    • Стоимость лучшей изоляции при очень высоком напряжении.
    • Снижение стоимости за счет использования более тонкого кабеля.
    • Вопросы безопасности – повышенное напряжение опасно.

    Так это “бесплатный” проезд? Нет. Всегда будут потери и предостережения, на которые нужно обратить внимание. Однако это может обойти проблемы передачи энергии на большие расстояния.

    Что такое American Wire Gage (AWG) и почему это важно?

    … а когда это важно и почему?

    Размеры сечения проводов немного сбивают с толку, и мы получаем много вопросов по ним.Почему один акустический кабель 12 AWG выглядит меньше другого? Калибр провода – хороший индикатор качества кабеля? Что такое калибр проводов, когда и почему это важно? Давайте посмотрим на эти вопросы.

    Что такое AWG (американский калибр проводов)?

    Калибр проволоки – это индекс, который косвенно (обратно и логарифмически) показывает площадь поперечного сечения круглой проволоки. В случае сплошных проводников измерение этой площади довольно просто: площадь представляет собой радиус провода в квадрате, умноженный на пи, и для простоты выражения вместо этого часто используется мера, называемая «Круговая площадь MIL». ; один круговой мил – это площадь круга диаметром в один мил (1/1000 дюйма), а круговой мил сплошной проволоки, следовательно, всегда представляет собой квадрат диаметра проволоки в милах.

    Многожильный провод – другое дело. Для любого заданного размера AWG многожильный провод будет занимать больше места, чем сплошной, потому что калибр провода измеряется путем суммирования площадей поперечного сечения жил. Поскольку между жилами есть воздушные карманы, любая заданная площадь поперечного сечения провода будет занимать больше места в многожильной конфигурации, чем в сплошном проводе. Следовательно, когда мы говорим о «диаметре» относительно калибра проволоки, следует помнить, что диаметр будет варьироваться не только в зависимости от калибра, но и от скрутки.В этой статье, когда мы говорим об относительных диаметрах, для простоты наши примеры основаны на сплошной проволоке.

    Отношение калибра к сечению провода для многих противоречит здравому смыслу. Чем больше номер калибра, тем меньше размер провода. Более того, соотношение не линейное, а логарифмическое. Два провода 16 AWG, вместе взятые, составляют проводник 13 AWG. Если вы знакомы с децибелами (дБ), это будет иметь смысл. Если мы увеличим или уменьшим размер датчика на 10, мы увеличим или уменьшим площадь проводника в 10 раз.Если мы увеличиваем или уменьшаем 3 размера шкалы, мы увеличиваем или уменьшаем площадь примерно в 2 раза. По какой-то причине (мы не совсем уверены, почему) соотношение неточно, но оно достаточно близко для большинства целей. , к прямой логарифмической формуле. Например, сплошной провод 40 AWG имеет круглую площадь в миле, как определено Национальным бюро стандартов, 9,61; провод 30 AWG имеет круглую площадь 100,5 мил, провод 20 AWG – 1020, а провод 10 AWG – 10380.

    Между прочим, важно помнить, что размер ПРОВОДА, а не размер провода с его изоляцией, измеряется в AWG.Иногда нам звонит клиент, который убежден, что наш акустический кабель 12 AWG не может быть 12 AWG, потому что он выглядит меньше, чем другой кабель 12 AWG, которым он владеет. Многие акустические кабели покрыты очень толстой полупрозрачной оболочкой из ПВХ, которая не только делает общий профиль громоздким, но и создает эффект увеличительного стекла, из-за чего провод выглядит немного больше, чем он есть на самом деле.

    Как калибр проводов связан с электрическими свойствами провода?

    Наиболее существенное влияние калибратора на электрические свойства провода оказывает сопротивление провода.Любой данный материал проволоки (медь, сталь, алюминий и т. Д.) Имеет сопротивление, а сопротивление постоянному току обратно пропорционально площади в миллиметрах. Если наш провод медный, этот провод 40 AWG с площадью 9,61 имеет сопротивление 1080 Ом на 1000 футов; 10 AWG, площадь которого примерно в 1000 раз больше, имеет сопротивление примерно в один Ом.

    Сопротивление – это свойство проводника, которое описывает, как ток, протекающий через проводник, преобразуется в тепло.В проводнике с очень низким сопротивлением относительно мало энергии будет потеряно на тепло; по мере увеличения сопротивления все больше и больше преобразуется в тепло. Однако то, как это влияет на электрические цепи, зависит от типа используемой цепи, и мы вернемся к этому чуть позже.

    Но разве это не «сопротивление постоянному току»? Разве это не сигналы переменного тока?

    Одно из наиболее распространенных заблуждений, с которыми мы сталкиваемся по поводу сопротивления, заключается в том, что сопротивление каким-то образом не имеет отношения к аудио- и видеосигналам, потому что эти сигналы представляют собой переменный ток (AC), а сопротивление провода выражается как «сопротивление постоянному току», что, конечно, относится к постоянному току, а не к переменному току.Итак, нас часто спрашивают, если сопротивление – постоянный ток, а сигнал – переменный, какое отношение сопротивление может иметь к чему-либо?

    Сопротивление действует как на переменный, так и на постоянный ток. Причина, по которой сопротивление выражается в технических характеристиках как «сопротивление постоянному току», заключается не в том, что сопротивление не применимо к переменному току. Скорее, это из-за того, что называется «скин-эффектом». По мере увеличения частоты сигнала ток в проводе концентрируется по направлению к внешней стороне или «коже» проводника.Это означает, что для любого данного провода, если мы измеряем сопротивление на разных частотах, мы обнаружим, что сопротивление увеличивается с частотой. Сопротивление выражается в спецификациях как «сопротивление постоянному току», потому что значение сопротивления одного провода при постоянном токе можно осмысленно сравнивать с сопротивлением любого другого провода при постоянном токе. Теоретически, если бы кто-то захотел это сделать, можно было бы указать сопротивление проводов на любой частоте; мы могли бы составить таблицы «сопротивления 1 МГц» вместо сопротивления постоянному току. Этого не происходит, потому что (1) нет удобной «эталонной» частоты, которая широко применима для всех видов использования проводов, и (2) труднее правильно измерить сопротивление на более высоких частотах, потому что трудно отделить потери. к другим факторам, которые становятся важными с увеличением частоты, например емкостью, индуктивностью и обратными потерями.Но не заблуждайтесь: сопротивление преобразует электричество в тепло в проводе независимо от того, является ли электричество постоянным или переменным. И, кстати, в случае многожильного провода рассматриваемая «кожа» все же находится снаружи жгута; это не кожа каждой отдельной пряди, как часто думают люди.

    Итак, AWG относится к сопротивлению. Что означает сопротивление для качества сигнала?

    Какое отношение сопротивление имеет к качеству сигнала? Что ж, это во многом зависит от приложения.Принято считать, что AWG является хорошим индикатором качества кабеля, и это предположение восходит к самым ранним дням маркетинга «вторичных» акустических кабелей; коммерческий шаг, с которого начался весь кабельный рынок послепродажного обслуживания потребителей, был, по сути, «чем больше провод, тем лучше». И это, как мы увидим, безусловно, верно для акустического кабеля (в определенных пределах), но не обязательно для других приложений.

    Прежде чем мы перейдем к этому, пара предварительных. Во-первых, важно помнить, что в первую очередь нас интересует качество сигнала, а не его амплитуда.Если потери в системе не зависят от частоты, их очень легко отрегулировать; например, типичные схемы видеовхода просто принимают слабые сигналы и усиливают их до стандартного опорного уровня для использования на дисплее. В таком случае мы хотим быть уверены, что качество сигнала будет чистым, но это не имеет значения – по крайней мере, это относительно мало, в разумных пределах, – высокая или низкая амплитуда сигнала.

    Во-вторых, для понимания следующего обсуждения полезно немного узнать о так называемом законе Ома.Немецкий физик Георг Ом открыл простой принцип сопротивления, который является фундаментальной идеей, лежащей в основе всех видов электрических цепей. Если цепь содержит серию сопротивлений – то есть, если ток будет течь через один резистор, затем через другой, а затем через другой – энергия электрического потока будет поглощаться этими резисторами пропорционально их сопротивлению ( которые, конечно же, мы измеряем в Омах в честь работы Георга Ома). Вы также, вероятно, будете знакомы с другим использованием термина «ом»: импедансом.Импеданс – более сложное явление, чем сопротивление, и о нем можно много сказать; но для целей следующих примеров мы можем считать, что сопротивление в омах эквивалентно сопротивлению в омах, как если бы полное сопротивление и сопротивление были одним и тем же.

    Итак, чтобы проиллюстрировать закон Ома, давайте рассмотрим схему динамика, и для этого примера мы предположим, что установщик решил использовать кабель динамика значительно меньшего размера. Каждый провод этого кабеля имеет сопротивление четыре Ом, а динамик – восемь Ом.Сигнал, идущий от одного вывода динамика к другому, проходит через четыре Ом сопротивления провода динамика, через динамик на восемь Ом, а затем через еще четыре Ом сопротивления провода динамика. Что это значит? Общее сопротивление цепи составляет 16 Ом (для упрощения мы предполагаем, что «выходной импеданс» равен нулю; это нереально, но достаточно хорошо, чтобы проиллюстрировать принципы работы здесь). Итак, из энергии, сжигаемой в цепи, одна четверть (4 Ом на 16 Ом) сжигается на пути от плюсовой клеммы к динамику; одна половина (8 Ом на 16 Ом) подводится к динамику; и одна четверть выгорела на другой стороне кабеля динамика, между динамиком и “минусовой” клеммой усилителя.

    Очевидно, что в акустическом кабеле сжигается много энергии. В нашем обсуждении ниже мы объясним, почему это плохо (помимо пустой траты электроэнергии). Но прежде чем мы поговорим об этом, давайте представим другое приложение. Предположим, мы берем кабель с одинаковыми характеристиками сопротивления (4 Ом на выходе, 4 Ом сзади), подключаем его к разъемам RCA и используем его для аналогового аудиосоединения линейного уровня между устройством-источником (скажем, проигрывателем компакт-дисков). ) и усилитель. Входная цепь усилителя не будет иметь низкий импеданс, как у динамика; 10 000 Ом, а не 8 Ом – это примерно нормально.Теперь, когда мы подключим эту схему, что мы обнаружим? Общее сопротивление цепи составляет 10 008 Ом. Из энергии, доставляемой источником, 8/10008 энергии – почти ничего – сгорает в кабеле, а 10000/10008 ее передается в усилитель. Сопротивление, которое было ужасно чрезмерным в кабеле динамика и потребляло половину энергии, подаваемой в цепь, в межблочном соединении незначительно.

    Урок здесь в том, что одно приложение не похоже на другое.Калибр проводов критически важен, если вы доставляете электроэнергию от гидроэлектростанции в город; это критически важно, если вы управляете автомобильным стартером; это в некоторой степени важно, если вы управляете динамиком; и это практически несущественно, если вы соединяете несимметричный линейный звук. Поскольку здесь нас не особо интересуют гидроэлектростанции и шестерни Bendix, давайте пройдемся по списку распространенных аудио- и видеоприложений и поговорим о том, какое значение имеет датчик проводов для этих приложений.

    Схемы динамиков:

    В кабелях для акустических систем, за исключением некоторых действительно странных методов строительства, безусловно, наиболее важным аспектом кабеля является калибр. Почему? Что ж, вспомните еще пару абзацев к тому примеру закона Ома. По общему признанию, это крайний случай, но там половина энергии усилителя сгорает в проводе динамика, а не доставляется в динамик. Теперь можно подумать: «В чем разница? Система будет на несколько дБ тише, но в остальном она будет звучать так же.«Это было бы правдой, но для одного фактора, который мы не учли в нашем примере. Сопротивление динамика может номинально составлять восемь Ом, но на самом деле оно изменяется в зависимости от частоты, начиная с высоких на низких частотах и ​​заканчивая падением. Подумайте, что происходит с нашими Ом. Теперь пример закона. Если на одной частоте сопротивление действительно составляет шесть Ом, а на другой – десять, закон Ома будет распределять эти разные частоты по-разному в цепи. При низком импедансе динамика большая часть энергии поглощается кабелем; где сопротивление динамика велико, большая часть энергии передается динамику.В результате чрезмерное сопротивление в кабеле динамика приведет к большей потере высоких частот, чем низкочастотного сигнала; система будет звучать иначе, чем система, подключенная к акустическому кабелю подходящего размера.

    Межблочные аудиосистемы:

    Аудио межблочные соединения, как мы уже указали, обычно работают в цепях с очень высоким импедансом. Следовательно, калибр проводов сам по себе не является значимым фактором качества кабеля. Однако калибр провода может иметь какое-то отношение к качеству кабеля в косвенном смысле – и этот косвенный смысл указывает, как ни странно, на то, что желателен провод меньшего, а не большего размера.

    В цепях с высоким импедансом емкость становится важным фактором качества кабеля; Емкость – это тенденция кабеля накапливать часть сигнала в себе и медленно высвобождать ее, а не доставлять немедленно к месту назначения. Емкость кабеля с одним центральным проводником и внешним экраном будет определяться внешним диаметром центрального проводника, внутренним диаметром экрана и типом материала (диэлектрика), который их разделяет.В несбалансированном аудио межблочном соединении существуют практические ограничения на то, что можно сделать с внутренним диаметром экрана (кабель должен быть такого размера, который удобен для подключения штекеров RCA) и типами материалов, которые могут использоваться в качестве диэлектрика, и поэтому лучший способ уменьшить емкость – это уменьшить AWG центрального проводника. Вот что мы сделали с нашим аудиокабелем LC-1; центральный провод имеет диаметр 25 AWG, что довольно мало, но при этом остается достаточно большим, чтобы иметь хороший срок службы при изгибе (т.е.е., не ломаться при изгибе) и быть восприимчивым к твердому окончанию обжима. Нас иногда спрашивают, почему AWG такой маленький, при негласном предположении, что центральный проводник большего размера был бы лучше; но даже при пробеге на 50 футов сопротивление центрального проводника составляет всего 1,6 Ом, что является исчезающе малым значением по сравнению с типичным импедансом цепи несимметричного аудиовхода.

    Межкомпонентные соединения аналогового видео, последовательного цифрового видео и цифрового аудио S / PDIF:

    Аналоговые видеосхемы межсоединений, будь то модулированные RF, композитные, s-video, компонентные или RGB, представляют собой цепи с сопротивлением 75 Ом.Поскольку все эти сигналы работают в радиочастотном диапазоне, скин-эффект увеличивает сопротивление используемых проводов, и поскольку длина кабеля часто бывает достаточной для определения характеристического импеданса кабеля (который не связан с его сопротивлением – это функция емкости и индуктивности кабеля), наиболее важным аспектом конструкции кабеля с точки зрения поддержания качества сигнала является то, что кабель должен иметь характеристическое сопротивление 75 Ом во всем диапазоне используемых частот.

    При длительных межсоединениях затухание, вызванное, среди прочего, сопротивлением центрального проводника, в конечном итоге станет достаточным для ухудшения качества сигнала; но для прогонов средней длины это редко вызывает беспокойство. Следовательно, калибр провода имеет некоторое значение для качества сигнала, но не является основным фактором. Однако, как и в случае с аналоговым аудио, калибр проводов имеет второстепенное значение для конструкции кабеля; характеристический импеданс кабеля связан с его индуктивностью и емкостью, а калибр проводов влияет на оба этих параметра, поскольку центральный проводник должен быть в правильной пропорции с другими физическими размерами кабеля.Если мы вставим провод 16 AWG в центр кабеля RG-6, к которому относится провод 18 AWG, мы намотаем наш характеристический импеданс слишком низким; если бы мы воткнули провод 20 AWG в то же место, волновое сопротивление было бы слишком высоким. Таким образом, несмотря на то, что в большинстве приложений не может быть серьезных соображений, влияющих на конкретный выбор калибра проводов, тем не менее важно, чтобы все внутренние размеры кабеля находились в правильных пропорциях по отношению друг к другу, включая калибр центрального проводника.

    Параллельное цифровое видео (например, DVI и HDMI):

    Преобладающими потребительскими форматами цифрового видео являются HDMI и DVI. В HDMI и DVI цифровые сигналы передаются с битовой скоростью, которая зависит от разрешения и может быть довольно высокой; в настоящее время наиболее часто используемое разрешение HDMI составляет 1080p / 60, что предполагает скорость передачи сигнала 1,485 Гбит / с. При чем здесь калибр проводов?

    Как и в случае с аналоговым видео – и даже в большей степени из-за задействованных очень высоких частот – действительно важным атрибутом кабеля является его характеристический импеданс.Здесь мы имеем дело не с коаксиальным кабелем, а с витыми парами, характеристический импеданс которых намного сложнее контролировать и может значительно меняться от одного дюйма к другому.

    Используемые здесь частоты делают интересную вещь для значения калибра проводов, для понимания которого требуется немного трехмерного мышления. В битовом потоке 1,485 Гбит / с наша основная частота обычно считается примерно половиной этого битрейта, или 742,5 МГц, и потому, что мы пытаемся передать некоторые гармоники этой основной частоты, чтобы края наших битов не округлялись слишком сильно, чтобы их можно было распознать. от приемной схемы, ширина полосы, необходимая для обработки, примерно в три раза больше, чем частота, или 2.2275 ГГц. Помните «скин-эффект»? Что ж, говорим ли мы о 742 МГц или 2,2 ГГц, скин-эффект на этих частотах очень велик. По сути, сигнал не проходит через середину жилы кабеля HDMI – он скользит по поверхности.

    Для калибра проводов это означает, что увеличение размера больше не так значительно, как было бы при более низких частотах, потому что увеличение площади поверхности провода пропорционально диаметру, а не квадрату диаметра.Давайте рассмотрим, скажем, разницу между кабелем 24 и 22 AWG. Если бы мы покупали провод 24 или 22 AWG для питания постоянного тока и хотели знать, сколько потерь мы увидим при запуске, нас бы в первую очередь интересовала площадь поперечного сечения. Провод 24 AWG имеет круглую площадь 404 мил; провод 22 AWG имеет круглую площадь 640,4 мил. Поскольку сопротивление постоянному току обратно пропорционально этой площади, это имеет большое значение – сопротивление провода 22 AWG немного меньше, чем 2/3 сопротивления провода 24 для любого заданного расстояния.

    Но если мы смотрим на скин-эффект, картина меняется. Площадь поперечного сечения практически не имеет значения, потому что «глубина кожи» практически равна нулю. Вместо площади поперечного сечения потери на сопротивление будут обратно пропорциональны количеству меди, через которую на самом деле проходит сигнал, то есть обратно пропорционально площади поверхности кабеля – или, говоря поперечно -сечение, его периметр. Провод 24 AWG имеет диаметр 0,0201 дюйма, а провод 22 AWG – 0,5 мм.0253 дюйма. Поскольку периметры – это просто эти числа, каждое из которых умножено на пи, мы можем увидеть соотношение периметров, не выполняя этого умножения. 22 AWG «больше», чем 24 на 0,0253 / 0,0201, или в 1,259 раза. Когда нас интересовала площадь поперечного сечения, а не периметр, соотношение круговых милов было намного больше: 640,4 / 404, что делало 22 AWG «больше» в 1,585 раза. Вместо использования сопротивления падения 22 AWG примерно до 63% от сопротивления провода 24 AWG, как это происходит при постоянном токе, сопротивление падает только примерно до 80% от значения 24 AWG.

    Теперь любое снижение сопротивления – это хорошо; Дело здесь просто в том, чтобы показать, что это не так хорошо, как можно было бы ожидать. Если бы все остальное было равным, можно было бы ожидать, что кабель HDMI 22 AWG будет полезен на расстоянии примерно на 20% длиннее, чем аналогичный кабель 24 AWG (это почти наверняка преувеличивает преимущество, потому что, конечно, все остальное не равно. Более длительный период покажет большие потери производительности из-за других факторов, включая емкость, перекрестные помехи, перекос и возвратные потери).

    Факторы качества кабеля, которые действительно имеют значение для кабеля HDMI, – это, в первую очередь, контроль импеданса в парах TMDS (которые делают тяжелую работу в кабеле HDMI) и перекос, который является мерой разницы в электрической длине проводников и пары (под “электрической длиной” мы подразумеваем длину провода, измеряемую временем, которое требуется импульсу для прохождения по линии; это может отличаться от физической длины по ряду причин, большинство из которых, но не все, связанных с контролем импеданса).Эти параметры, как известно, трудно контролировать, и они не имеют ничего общего с калибром проводов, за исключением того, что иногда легче контролировать допуски для большего кабеля, чем для меньшего кабеля. Итак, калибр провода что-то значит в кабеле HDMI; но обычно это не главный фактор при измерении качества кабеля. Кабель с превосходными обратными потерями и перекосом может легко превзойти кабель большего диаметра на большом расстоянии.

    Вывод:

    Калибр провода может иметь большое значение для качества кабеля; но поскольку это очень важно для некоторых приложений, таких как провод динамика, имеет лишь умеренное значение для других, таких как аналоговое и цифровое видео, и практически бессмысленно для третьих, важно понимать требования приложения, прежде чем делать суждение о качестве кабеля на основе калибр проводов.Когда производители не могут публиковать подробные спецификации продуктов, может быть ошибкой основывать суждения об относительном качестве на любых предоставленных ограниченных характеристиках, будь то калибр проводов или что-то еще.

    Еще статьи о кабелях

    Вернуться к Blue Jeans Cable Home

    Какой размер кабеля аккумулятора мне следует использовать для моего дома на колесах?

    Клинт Демеритт 21 апреля 2021 г.

    Одной из модификаций RVers часто является их аккумуляторная система.Независимо от того, добавляете ли вы дополнительную батарею или полностью новую солнечную энергосистему, выбор правильного размера кабеля батареи для вашей системы имеет решающее значение. Давайте поговорим о том, почему так важно выбрать правильный размер кабеля и, что еще более важно, как это сделать!

    Какой размер провода у аккумулятора?

    Кабели, идущие непосредственно от аккумулятора, являются главной артерией электрической системы вашего дома на колесах. Поскольку они поступают непосредственно от батареи, они обычно несут больше тока (измеряется в амперах), чем любые другие кабели или провода в вашем доме на колесах.В результате размер кабеля аккумулятора должен быть рассчитан на максимальный ток и, в конечном итоге, на самый толстый.

    Провод какого размера вам понадобится для разводки аккумуляторной батареи, зависит от того, сколько мощности требуется вашему жилому дому. На этот вопрос нет однозначного правильного ответа.

    Ниже мы обсудим, как определить, сколько энергии потребляет ваш дом на колесах, и как использовать эту информацию, чтобы выбрать правильный размер кабеля для ваших батарей.

    Что такое калибр провода?

    Калибр проволоки – это измерение диаметра или толщины проволоки.Стандарт США для измерения калибра проволоки – это американская шкала калибра проводов, или сокращенно AWG.

    В системе AWG, чем выше номер номинала кабеля, тем тоньше провод и, следовательно, тем меньше ток, который он может выдерживать.

    Например, Если вы посмотрите на диаграмму под , вы увидите, что 12 AWG диаметром 2,05 мм может выдерживать 20-25 ампер на расстоянии до 4 футов. 14 AWG диаметром 1,62 мм может выдерживать ток 15-20 ампер на том же расстоянии.

    Требования к размеру провода: определяющие факторы

    Более толстые провода могут передавать больше тока на большие расстояния.Не вдаваясь в математику, причина этого в том, что сопротивление кабеля увеличивается по мере уменьшения его диаметра или увеличения длины.

    Таким образом, размер кабеля, который вам нужен, зависит от двух вещей: сколько тока вам нужно выдержать и какой длины должен быть ваш кабель. Вот почему в таблице размеров AWG указаны разные текущие мощности с разной длиной. По мере увеличения длины кабеля увеличивается и необходимая толщина кабеля.

    Провода также имеют максимальное номинальное напряжение.Однако, поскольку кабели аккумулятора RV рассчитаны только на 12 вольт, вам не нужно беспокоиться о номинальном напряжении при определении размера кабеля аккумулятора.

    Что произойдет, если размер кабеля аккумулятора слишком мал?

    Как мы упоминали ранее, более толстые провода имеют меньшее сопротивление. Сопротивление в проводе вызывает две основные вещи, когда через него проходит ток.

    Падение напряжения

    Во-первых, происходит падение напряжения. Это означает, что напряжение на конце провода ниже, чем напряжение на аккумуляторе.Если у вас слишком большое падение напряжения, ваша электроника не будет работать.

    Падение напряжения в проводе рассчитывается по закону Ома, V = I * R. V – падение напряжения, I – ток, проходящий через провод, а R – сопротивление провода. Как видите, если вы увеличите ток, сопротивление или и то, и другое, вы увеличите падение напряжения.

    Сопротивление провода зависит как от толщины (калибра), так и от общей длины провода. Если вы уменьшите размер кабелей аккумуляторной батареи, может возникнуть одна проблема – чрезмерное падение напряжения, которое может помешать работе вашей электроники.

    Нагреваются провода

    Второе, что происходит при прохождении тока через провод, – это выделение тепла. Как и падение напряжения, большее сопротивление в проводе приводит к выделению большего количества тепла. Если провода меньше сечения, они могут нагреться до такой степени, что оплавится корпус, что может стать причиной возгорания. Пожары гораздо более опасны, чем слишком большое падение напряжения, и являются основным риском при выборе слишком маленького кабеля аккумулятора.

    Пожары

    жилого дома часто приводят к полной потере не только жилого дома, но и его содержимого.Наличие провода, рассчитанного на силу тока, помогает защитить провода от перегрева и потенциального возгорания. Когда дело доходит до калибра провода, лучше перестраховаться, чем сожалеть, но слишком большой размер имеет и некоторые недостатки.

    Что произойдет, если размер кабеля аккумулятора слишком велик?

    Выбор слишком большого калибра провода кабеля аккумулятора имеет три основных недостатка: стоимость, вес и простота использования.

    Стоимость

    Вероятно, наиболее важным фактором является стоимость.Более толстые калибры проволоки стоят дороже. Если у вас всего несколько футов кабеля батареи, дополнительные расходы будут незначительными. По мере увеличения длины кабеля все большее значение приобретает стоимость.

    Вес и простота использования

    Аналогично стоимости, с увеличением калибра проволоки увеличивается и вес. Опять же, если ваши кабели короткие, добавленный вес будет незначительным.

    Последний недостаток использования более толстого кабеля – сложность работы с ним. Пытаться согнуть и манипулировать слишком толстыми кабелями в маленьких тесных отсеках автофургона – не самое веселое время.

    Недостатки, связанные с слишком большим размером кабеля батареи, гораздо менее опасны, чем выбор слишком маленьких кабелей. Однако выбор чрезмерно толстых кабелей может добавить к вашему проекту ненужные затраты, вес и неудобства. Хотя разумнее и безопаснее выбрать слишком большой, а не слишком маленький, просто выбрать самый толстый кабель, который вы можете найти, тоже не лучшая стратегия.

    Как определить, сколько ампер будет использоваться в доме на колесах?

    Рассчитать текущие потребности довольно просто.Большинство приборов и электроники в вашем доме на колесах имеют номинальный ток и мощность. Если вся ваша электроника работает от 12 вольт (то же, что и ваша аккумуляторная система), вы просто складываете номинальные токи для каждого, чтобы определить общее потребление тока.

    Если у вас есть электроприборы и электроника, которые работают от 120 вольт, такого же, как мощность, доступная в вашем доме, вам понадобится инвертор. Инвертор преобразует мощность постоянного тока (от батареи) в мощность переменного тока (как в вашем доме). Процесс расчета ваших текущих требований с помощью инвертора также прост.

    Сначала вам нужно сложить общую потребляемую мощность (в ваттах) каждого устройства в вашем доме на колесах, чтобы определить, какой размер инвертора вам нужен. Например, если общая потребляемая мощность всех ваших приборов и электроники составляет 2500 Вт, вам, вероятно, понадобится инвертор на 3000 Вт.

    Как только вы определите размер инвертора, вычислить текущую потребляемую мощность не составит труда. Просто разделите мощность инвертора в ваттах на входное напряжение аккумуляторной батареи. В нашем примере выше вы разделите 3000 Вт (номинальная мощность инвертора) на 12 вольт (напряжение батареи), что даст вам максимальное потребление тока 250 ампер.

    Какой калибр провода следует использовать для кабелей батареи?

    Помните, что выбор калибра провода, подходящего для размера кабеля аккумулятора, зависит от двух факторов: силы тока и расстояния.

    Теперь, когда вы знаете, как рассчитать текущие требования, вам просто нужно выяснить, как далеко вам нужно проложить кабели. Помните, короче всегда лучше. Меньше кабеля означает меньший вес и меньшую стоимость.

    После того, как вы узнаете длину кабеля и силу тока, вы можете быстро определить, какой размер кабеля аккумулятора использовать.Приведенная ниже таблица размеров проводов поможет вам выбрать правильный калибр проводов для батарей RV. Из этой таблицы легко увидеть, что меньший ток и меньшее расстояние позволяют использовать кабели меньшего размера.

    Wire Cable Guide

    Вы также увидите, что с увеличением тока или расстояния увеличивается и требуемая толщина кабеля. Обратитесь к эксперту, если что-то запутается; угадать, какой калибр провода не решить вашу проблему.

    Выбор правильного размера кабеля аккумулятора

    Аккумуляторные кабели

    RV – небольшая, но важная часть сложной и целостной системы в вашем доме на колесах.Выбор кабеля аккумулятора неправильного размера может привести к дополнительным расходам, разочарованию и даже возгоранию.

    Однако выбор правильного размера кабеля аккумулятора для вашей системы не должен вызывать затруднений. Воспользуйтесь приведенными выше советами или обратитесь к эксперту Battle Born с любыми вопросами, которые помогут сделать ваш проект модернизации батареи RV успешным!

    Хотите узнать больше об электрических системах и литиевых батареях?

    Мы знаем, что строительство или модернизация электрической системы может быть сложной задачей, поэтому мы здесь, чтобы помочь.Наши специалисты по продажам и обслуживанию клиентов из Рино, штат Невада, готовы ответить на ваши вопросы по телефону (855) 292-2831!

    Также присоединяйтесь к нам в Facebook, Instagram и YouTube, чтобы узнать больше о том, как системы с литиевыми батареями могут способствовать вашему образу жизни, увидеть, как другие построили свои системы, и обрести уверенность, чтобы выйти и остаться в стороне.

    Присоединяйтесь к нашему списку контактов

    Подпишитесь сейчас на новости и обновления в свой почтовый ящик.

    открытых учебников | Сиявула

    Математика

    Наука

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Класс 7A

          • Марка 7Б

          • 7 класс (A и B вместе)

        • Африкаанс

          • Граад 7А

          • Граад 7Б

          • Граад 7 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Марка 8A

          • Сорт 8Б

          • Оценка 8 (вместе A и B)

        • Африкаанс

          • Граад 8А

          • Граад 8Б

          • Граад 8 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Марка 9А

          • Марка 9Б

          • 9 класс (A и B вместе)

        • Африкаанс

          • Граад 9А

          • Граад 9Б

          • Граад 9 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Класс 4A

          • Класс 4Б

          • Класс 4 (вместе A и B)

        • Африкаанс

          • Граад 4А

          • Граад 4Б

          • Граад 4 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Марка 5A

          • Марка 5Б

          • Оценка 5 (вместе A и B)

        • Африкаанс

          • Граад 5А

          • Граад 5Б

          • Граад 5 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Марка 6А

          • Марка 6Б

          • 6 класс (A и B вместе)

        • Африкаанс

          • Граад 6А

          • Граад 6Б

          • Граад 6 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

    Наша книга лицензионная

    Эти книги не просто бесплатные, они также имеют открытую лицензию! Один и тот же контент, но разные версии (брендированные или нет) имеют разные лицензии, как объяснено:

    CC-BY-ND (фирменные версии)

    Вам разрешается и поощряется свободное копирование этих версий.Вы можете делать ксерокопии, распечатывать и распространять их сколь угодно часто. Вы можете скачать их на свой мобильный телефон, iPad, ПК или флешку. Вы можете записать их на компакт-диск, отправить по электронной почте или загрузить на свой веб-сайт. Единственным ограничением является то, что вы не можете адаптировать или изменять эти версии учебников, их содержание или обложки, поскольку они содержат соответствующие бренды Siyavula, спонсорские логотипы и одобрены Департаментом базового образования. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Непортированный.

    Узнайте больше о спонсорстве и партнерстве с другими, которые сделали возможным выпуск каждого из открытых учебников.

    CC-BY (версии без марочного знака)

    Эти небрендированные версии одного и того же контента доступны для вас, чтобы вы могли делиться ими, адаптировать, трансформировать, модифицировать или дополнять их любым способом, с единственным требованием – дать соответствующую оценку Siyavula. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution 3.0 Unported.

    ZRD FAQ – Размер провода

    Падение напряжения – рассчитывается от источника к питающей нагрузке (+ обратное напряжение) по следующей формуле.Это реальная истинная сумма FOOT-AMPS.
    [(расстояние туда и обратно, футы * удельное сопротивление используемого типа и размера провода * нагрузка в амперах) / 1000]
    Пример [(80 * 0,04901 * 200) / 1000] = 0,78416 вольт
    В приведенном выше примере используется генератор постоянного тока ZRD 24Vdc-400amp, установленный с аккумуляторным кабелем 0000, имеющим одностороннее расстояние 40 футов от двойного выхода генератора до шины аккумуляторной батареи. Это решение имеет падение напряжения 0,78. Это соответствует наивысшему стандарту качества – Самые низкие 3% [(0.78416 / 28,2) = 2,78%] падение.
    В зависимости от разработанной / используемой схемы подключения специалист по установке всегда должен обращать внимание. Двойная, тройная или более проводка (в параллельно) может потребоваться для правильного проведения электрического тока (нагрузки). Это подчеркивается длинными кабелями, низким напряжением и максимальной выходной мощностью. (Щелкните здесь, чтобы прочитать часто задаваемые вопросы об основных электрических формулах, чтобы более подробно понять основную физику)

    Примечание:
    Мы обнаружили, что в зависимости от расстояния размер провода (AWG) 8, 6 или БОЛЬШЕ может потребоваться как минимум для охлаждения, Радары, или КВ радиоустановки.Правильный выбор сечения проводов предотвращает отключение системы при запуске из-за слишком высокого сопротивления, создаваемого проводом недостаточного сечения. Кроме того, даже если оборудование прекрасно работает с полностью заряженным аккумулятором (12,8 В постоянного тока для 12-вольтной системы), оно может не работать, поскольку используется тот же аккумулятор и его напряжение падает. Опять таки, в зависимости от расстояния и размера провода, вы можете начать с падением напряжения от 0,5 до 2,0 из-за длинного участка проводки с проводкой меньшего размера! Обычно можно подумать, что провода 10 AWG (60 А для использования вне машинного отделения) будет достаточно для цепи с нагрузкой 10-15 А.Однако лимит в 348 семейств легко будет быть превышенным при умеренном (более 11 футов) круговом беге. Не забудьте использовать расстояние туда и обратно, а не в одну сторону, при вычислении Famps.

    Краткое изложение элементов, которые следует учитывать при использовании приведенной выше таблицы – Какой размер провода мне следует использовать?
    1. Рассчитайте максимально допустимую силу тока цепи. Измерьте длину цепи от источника питания до нагрузки и обратно.
    2. Решите, будет ли цепь работать в моторном или немоторном пространстве.Предполагается, что в моторном отсеке температура составляет 50 ° C, в немоторном пространстве – 30 ° C.
    3. Умножьте максимальный ток на длину цепи, чтобы рассчитать Famps (футы x амперы).
    4. Подкрепите провод к падению напряжения 3% или 10%. В общем, предметы, которые влияют на безопасную эксплуатацию лодки и ее пассажиров (ходовые огни, трюмные вентиляторы, электроника и цепей питания распределительного щита) используют 3%; все остальные нагрузки используют 10% (освещение кабины, насосы).
    5. Начиная с столбца, в котором вверху показаны правильные значения напряжения и падения напряжения, бегите вниз по списку чисел до тех пор, пока не получите значение, превышающее рассчитанное. Famps. Переместитесь влево в столбец Ampacity, чтобы убедиться, что общая сила тока цепи не превышает максимально допустимую силу тока сечения провода для этой строки. Если это так, двигайтесь до тех пор, пока допустимая нагрузка на провод не превысит силу тока в цепи. Наконец, переместитесь влево к столбцу размера провода, чтобы выбрать размер провода.

    Примеры
    1. Система на 12 В при падении напряжения 10% с цепью 40 футов x 45 А = 1800 Фамп. Требуется сечение провода 8.
    2. Система на 24 В при падении напряжения 3% с цепью 10 футов x 120 А = 1200 Фамп. Требуется сечение провода 6.

    Образец (приблизительный, не абсолютный) Руководство по подключению постоянного тока на большинстве круизных судов
    • Любой провод означает положительный или отрицательный (+ или -)
    • xx / yy = (означает), вероятно, нормально / предпочтительно (что будет делать ZRD)

    • 00/0000 – Любой провод, соединяющий батареи, должен быть не менее этого размера (обычно)
    • 00 – Любой провод, питающий стартер двигателя, должен быть не менее этого размера.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *