Расчет нагрузки на кабель по сечению таблица: Как правильно рассчитать нагрузку на кабель | Полезные статьи

Расчет сечения кабеля | кабельный завод Энергопром

Информация /

Скачать программу: cable_rashet программа расчета сечения кабеля

Используя эти таблицы вы легко сможете произвести расчет сечения кабеля и провода по мощности.

Проложенные открыто
S	Медные жилы			Алюминиевые жилы
мм2	Ток	Мощн.кВт		Ток	Мощн.кВт
	А	220 В	380 В	А	220 В	380 В
0,5	11	2,4
0,75	15	3,3
1	17	3,7	6,4
1,5	23	5	8,7
2	26	5,7	9,8	21	4,6	7,9
2,5	30	6,6	11	24	5,2	9,1
4	41	9	15	32	7	12
5	50	11	19	39	8,5	14
10	80	17	30	60	13	22
16	100	22	38	75	16	28
25	140	30	53	105	23	39
35	170	37	64	130	28	49

Проложенные в трубе
S	Медные жилы			Алюминиевые жилы
мм2	Ток	Мощн. кВт		Ток	Мощн.кВт
	А	220 В	380 В	А	220 В	380 В
0,5
0,75
1	14	3	5,3
1,5	15	3,3	5,7
2	19	4,1	7,2	14	3	5,3
2,5	21	4,6	7,9	16	3,5	6
4	27	5,9	10	21	4,6	7,9
5	34	7,4	12	26	5,7	9,8
10	50	11	19	38	8,3	14
16	80	17	30	55	12	20
25	100	22	38	65	14	24
35	135	29	51	75	16	28

• 05. 03.2021

  Работа!!! Нашему заводу требуются рабочие

  Нашему заводу требуются рабочие на кабельное производство

• 01.06.2020

  Замена ГОСТ на ТУ но провода ПВС И ШВВП

  Информация о замене ГОСТ на ТУ на провода ПВС И ШВВП

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и току

Важность правильного расчета сечения кабеля неоднократно упоминалась в наших публикациях. С целью упростить эту задачу и исключить вероятность ошибки, на нашем сайте был запущен онлайн-калькулятор, при помощи которого не составит труда выбрать сечение провода в зависимости от силы тока или мощности нагрузки. В качестве альтернативы можно воспользоваться табличными данными, но учитывая современные реалии, Интернет более доступен, чем справочная литература.

Длина линии (м) / Материал кабеля:			МедьАлюминий
Мощность нагрузки (Вт) или ток (А):
Напряжение сети (В):		Мощность	1 фаза
Коэффициент мощности (cosφ):		Ток	3 фазы
Допустимые потери напряжения (%):
Температура кабеля (°C):
Способ прокладки кабеля:	Открытая проводкаДва одножильных в трубеТри одножильных в трубеЧетыре одножильных в трубеОдин двухжильный в трубеОдин трёхжильный в трубеГр. прокладка в коробах, 1-4 кабеляГр. прокладка в коробах, 5-6 кабелейГр. прокладка в коробах, 7-9 кабелейГр. прокладка в коробах, 10-11 кабелейГр. прокладка в коробах, 12-14 кабелейГр. прокладка в коробах, 15-18 кабелей
Сечение кабеля не менее (мм²)
Плотность тока (А/мм²)
Сопротивление провода (ом)
Напряжение на нагрузке (В)
Потери напряжения (В / %)

Приведем краткую инструкцию, позволяющую быстро освоить навыки работы с данным ресурсом:

1. Указываем длину линии и выбираем материал токопроводящих жил кабеля.
2. Вводим расчетную мощность нагрузки (в качестве альтернативы можно указать силу тока) и напряжение электросети (отображается автоматически при выборе типа сети).
3. Коэффициент мощности, процент допустимых потерь и температуру провода можно оставить по умолчанию (0,92, 5% и 35°С, соответственно).
4. Выбираем тип проводки и нажимаем кнопку «Вычислить».

В результате расчетов выводится информация об оптимальном сечении провода, плотности тока, а также информация о потерях (сопротивление участка цепи, падение напряжения вольтах и процентах).

Расчет сечения кабеля. Таблица расчета сечения кабеля

Для долгой и надежной службы кабеля его необходимо правильно выбрать и рассчитать. Электрики при монтаже проводки в основном выбирают сечение жил, исходя в основном из опыта. Иногда это приводит к ошибкам. Расчет сечения кабеля необходим, прежде всего, с точки зрения электробезопасности. Будет неправильно, если диаметр проводника будет меньше или больше требуемого.

Сечение кабеля занижено

Этот случай наиболее опасен, так как от большой плотности тока происходит перегрев жил, при этом плавится изоляция и происходит короткое замыкание. В этом случае также может разрушиться электрооборудование, возникнуть пожар, а рабочие могут попасть под напряжение. Если вы установите автоматический выключатель для кабеля, он будет срабатывать слишком часто, что создаст некоторый дискомфорт.

Сечение кабеля больше требуемого

Здесь главным фактором является экономичность. Чем больше сечение провода, тем он дороже. Если сделать проводку всей квартиры с большим запасом, это обойдется в большую сумму. Иногда целесообразно сделать основной ввод большего сечения, если предполагается дальнейшее увеличение нагрузки на домашнюю сеть.

Если установить соответствующий автомат для кабеля, следующие линии будут перегружены, когда на одной из них не сработает ее автоматический выключатель.

Как рассчитать сечение кабеля?

Перед монтажом желательно рассчитать сечение кабеля по нагрузке. Каждый проводник имеет определенную мощность, которая не должна быть меньше, чем у подключаемых электроприборов.

Расчет мощности

Самый простой способ – рассчитать общую нагрузку на вводной провод. Расчет сечения кабеля по нагрузке сводится к определению суммарной мощности потребителей. Каждый из них имеет свой номинал, указанный на корпусе или в паспорте. Затем общая мощность умножается на коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все инструменты не могут быть включены одновременно. Для окончательного определения необходимого размера используется таблица расчета сечения кабеля.

Расчет текущего сечения кабеля

Более точным методом является расчет текущей нагрузки. Расчет сечения кабеля производится через определение протекающего по нему тока. Для однофазной сети применяется следующая формула:

I _расч. = P/(U _ном ∙ cosφ),

Где P — мощность нагрузки, U _ном. — напряжение сети (220 В).

Если суммарная мощность активных нагрузок в доме 10 кВт, то расчетный ток I _{вычисл.} = 10000/220 ≈ 46 А. При расчете действующего сечения кабеля делают поправку на условия прокладки шнура (указаны в некоторых специальных таблицах), а также на перегрузку при включении электроприборов по около 5 А с шагом _. = 46 + 5 = 51 А.

Толщина жил определяется по эталону. Расчет сечения кабеля с использованием таблиц позволяет легко найти нужный размер по длительно допустимому току. Для трехжильного кабеля, который проталкивается через дом по воздуху, необходимо выбрать значение в сторону большего стандартного сечения. Это 10 мм ² . Правильность самостоятельного расчета можно проверить, применив онлайн-калькулятор — расчет сечения кабеля, который можно найти на некоторых ресурсах.

Обогрев кабеля с прохождением тока

При работе нагрузки кабель выделяет тепло:

Q = I ² Rn Вт/см,

Где I — ток, R — электрическое сопротивление, n — число жил .

Из выражения следует, что величина выходной мощности пропорциональна квадрату тока, проходящего по проводу.

Расчет допустимого тока в зависимости от температуры нагрева проводника

Кабель нельзя бесконечно нагревать, так как тепло рассеивается в окружающую среду. В конце концов устанавливается равновесие и устанавливается постоянная температура проводников. где-t _cp – разница между температурой среды и сердцевины, ΣS – термостойкость.

Длительно допустимый ток, протекающий по кабелю, находится из выражения:

I _{доп. — допустимая температура нагрева жилы (зависит от типа кабеля и способа прокладки). Обычно это 70 градусов в обычном режиме и 80 в аварийном.}

Условия тепловыделения при прокладке кабеля

При прокладке кабеля в любой среде теплоотвод определяется его составом и влажностью. Расчетное удельное сопротивление грунта обычно принимают равным 120 Ом∙°С/Вт (глина с песком при влажности 12-14%). Для уточнения необходимо знать состав среды, после чего по таблицам можно найти сопротивление материала. Для повышения теплопроводности траншею засыпают глиной. Не допускается наличие в нем строительного мусора и камней.

Теплопередача от кабеля по воздуху очень низкая. Еще больше он портится при прокладке в кабельном канале, где появляются дополнительные воздушные прослойки. При этом токовая нагрузка должна быть снижена по сравнению с номинальным током. Технические характеристики кабелей и проводов приводят к допустимой температуре короткого замыкания 120°С для поливинилхлоридной изоляции. Сопротивление грунта составляет 70 % от общего и является основным в расчетах. Со временем проводимость изоляции увеличивается из-за ее высыхания. Это необходимо учитывать при расчетах.

Падение напряжения в кабеле

В связи с тем, что жилы имеют электрическое сопротивление, часть напряжения идет на их нагрев, а к потребителю поступает меньше, чем было в начале линии. В результате потенциал теряется по длине провода за счет тепловых потерь.

Кабель следует выбирать не только по сечению, чтобы обеспечить его работоспособность, но и учитывать расстояние, на которое передается энергия. Увеличение нагрузки приводит к увеличению тока через проводник. В этом случае потери увеличиваются.

На прожекторы подается небольшое напряжение. Если немного уменьшится, то это сразу заметно. При неправильном подборе проводов лампочки, расположенные дальше от блока питания, кажутся тусклыми. Напряжение значительно снижается на каждом последующем участке, и это отражается на яркости освещения. Поэтому необходимо рассчитать сечение кабеля по длине.

Важнейшей частью кабеля является потребитель, расположенный дальше остальных. Потери учитываются преимущественно для этой нагрузки.

На участке L проводника падение напряжения составляет:

ΔU = (Pr + Qx) L/UH,

Где P и Q — активная и реактивная мощности, r и x _{— активная и реактивная сопротивление участка L, а U n — номинальное значение напряжения, при котором нормально работает нагрузка.}

Допустимое ΔU от источников питания до основных вводов не превышает ±5% для освещения жилых зданий и силовых цепей. От входа до нагрузки потери не должны быть более 4%. Для линий с большой протяженностью необходимо учитывать индуктивное сопротивление кабеля, которое зависит от расстояния между соседними жилами.

Способы подключения потребителей

Нагрузки могут быть подключены по-разному. Наиболее распространены следующие способы:

• В конце сети;
• Потребители распределены по линии равномерно;
• Линия с равномерно распределенными нагрузками подключена к расширенному участку.

Пример 1

Мощность прибора 4 кВт. Длина кабеля 20 м, удельное сопротивление ρ = 0,0175 Ом∙мм ² .

Ток определяется из соотношения: I = P/U _ном = 4 ∙ 1000/220 = 18,2 А.

Затем берется таблица расчета сечения кабеля, и выбирается соответствующий размер. Для медного провода это будет S = 1,5 мм ² .

Формула расчета сечения кабеля: S = 2ρl/R. Через нее можно определить электрическое сопротивление кабеля: R = 2∙0,0175∙20/1,5 = 0,46 Ом.

По известному значению R можно определить ΔU = IR/U∙100% = 18,2*100∙0,46/220∙100=3,8%.

Результат расчета не превышает 5%, значит потери будут приемлемыми. В случае больших потерь сечение жил кабеля лучше увеличить, выбрав из стандартного ряда большее сечение — 2,5 мм ² .

Пример 2

Три цепи освещения подключены параллельно друг другу к одной фазе трехфазной линии, уравновешенной нагрузками, состоящими из четырехжильного кабеля 70 мм ² длиной 50 м и проводящей ток 150 А. Через каждые 20 м световода проходит ток силой 20 А.

Межфазные потери при действующей нагрузке составляют: ΔU _фаз = 150 ∙ 0, 05 ∙ 0,55 = 4,1 В. Теперь необходимо определить потери между нейтралью и фазой, так как освещение подключается к сети 220 В: ΔU fн = 4 , 1 / √3 = 2,36 В.

На одной подключенной цепи освещения падение напряжения составит: ΔU = 18 ∙ 20 ∙ 0,02 = 7,2 В. Суммарное потери определяются через сумму U _всего = (2,4 + 7,2) / 230 ∙ 100 = 4,2 %. Расчетное значение ниже допустимой потери, которая составляет 6%.

Заключение

Для защиты жил от перегрева при длительной нагрузке по таблицам сечение кабеля рассчитывается на длительно допустимый ток. Кроме того, нужно правильно рассчитать провода и кабели, чтобы потери напряжения в них были не более нормы. В этом случае с ними суммируются потери в силовой цепи.

Формулы падения напряжения – журнал IAEI

Падение напряжения упоминается только в некоторых разделах NEC в качестве информационных примечаний, и его требуется рассчитать в других разделах , код . Эти разделы: 210.19(A) Информационное примечание 4, 215.2(A)(1) Информационное примечание 2 и 3, 310.15(A)(1) Информационное примечание 1, 647.4(D), 310.60(B) Информационное примечание 2, 455.6( А) Информационная записка и 695.7. Допустимые или требуемые величины падения напряжения могут составлять от 1,5 до 15 процентов от напряжения фидера или ответвленной цепи. Обычно рекомендуется максимум пять процентов на цепи.

Информационные примечания не являются обязательными Code , но представляют собой пояснительный материал, предназначенный только для информационных целей [см. 90.5(C)].

Однако инструкции производителя по установке, которым необходимо следовать в 110.3(B), часто требуют поддержания минимального номинального напряжения для того, чтобы определенный тип утилизирующего оборудования функционировал должным образом, как это предусмотрено производителем, и должны быть внесены в список признанной на национальном уровне испытательной лабораторией электрооборудования. Для выполнения расчетов падения напряжения необходимо иметь следующую информацию: 1) коэффициент k, 2) длину фидера или ответвленной цепи до нагрузки, 3) силу тока нагрузки цепи и, конечно же, 4) напряжение цепи. Коэффициент k представляет собой множитель, представляющий сопротивление постоянному току для проводника данного размера длиной 1000 футов и работающего при температуре 75°C. Из этой информации пользователь кода может найти проводник минимального размера, необходимый для переноса нагрузки (измеряется в круговых милах или тысячах милах), и/или процент падения напряжения.

Приведенные здесь формулы основаны на значениях сопротивления проводника постоянному току, приведенных в главе 9, таблице 8 стандарта NEC , и в целом считаются приемлемыми для расчета падения напряжения. Таблица 8 основана на 75C/167F и обеспечивает постоянную k-фактора 12,9 для медных и 21,2 для алюминиевых проводников. — См. примечание ниже.

Например, чтобы найти k-фактор, , вы умножаете сопротивление проводника на фут на круговой мил проводника. Помните, что в таблице 8 указано сопротивление в омах на 1000 футов. Для расчета падения напряжения при использовании медного провода обязательно выберите значение из столбца «медь без покрытия», так как большинство медных проводников не имеют покрытия. Быть «покрытым» означает, что на медном проводнике есть оловянное или другое покрытие, которое изменяет значение его сопротивления. Если проводник «с покрытием», используйте значение сопротивления столбца «с покрытием». Помните, что «с покрытием» не относится к монтажу проводника. Обратите внимание на следующие примеры.

 

Для медного провода используйте сопротивление постоянному току, измеренное в омах, из главы 9, таблицы 8:

Сопротивление постоянному току медного проводника 1000 тыс.см составляет 0,0129 Ом на 1000 футов.

(0,0129 Ом на 1000 футов разделить на 1000
= 0,0000129 Ом на фут)

0,0000129 Ом на фут x 1 000 000 круговых мил = 12,9 k-фактор — для медного провода

Для алюминиевого провода сопротивление постоянному току, измеренное в омах на 1000 футов проводника из главы 9, Таблица 8:

(0,0212 Ом на 1000 футов разделить на 1000
= 0,0000212 Ом на фут)

0,0000212 ом на фут x 1 000 000 круговых мил
= 21,2 коэффициент k — ​​для алюминиевого провода

круглые мил размеры проводника. Для любого медного или алюминиевого проводника, указанного в таблице 8 главы 9, k-фактор будет приблизительно равен 12,9. или очень близко к нему для меди и 21,2 или очень близко к нему для алюминия. Поэтому эти две величины выбраны в качестве постоянных значений k-фактора для непокрытых медных или алюминиевых проводников, работающих при температуре окружающей среды 75°C/167°F и номинальной силе тока.

Номинальная температура 75°C/167F часто используется в современных электрических цепях, так как большинство новых наконечников в электрораспределительном и утилизационном оборудовании рассчитаны на температуру 75°C/167F; и проводники с номиналом 90C/194F используются при токе 75C из-за требований к заделке, установленных в 110.14(C).

Используемая формула также обычно приемлема для проводников
60C/140F.

Падение напряжения рассчитывается для однофазных установок с учетом того, что ток будет возвращаться от нагрузки либо от нагрузки фаза-линия, либо от нагрузки фаза-нейтраль; поэтому в формулу сопротивления проводника к нагрузке и обратно добавляется множитель 2. Это необходимо для замыкания цепи и устранения неисправности, учитывая 250. 122(B), что будет обсуждаться позже.
В формуле для трехфазных установок в качестве множителя используется 1,732 вместо 2. Ток течет к нагрузке и обратно по фазным проводникам.

После определения падения напряжения вольт используйте приведенную ниже формулу, чтобы определить процент падения напряжения для цепи или системы.

Пример 1:      Падение 7,2 В ÷ 240 В (1 фаза)        = падение напряжения 3%

Пример 2:      Падение 24 В ÷ 480 В L-L                  =  5% падение напряжения

Выберите формулу, основанную на размере используемого проводника или максимально допустимом падении напряжения для AHJ. (3%, 5% и т. д.)

ФОРМУЛЫ ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Падение напряжения

= 2 x Длина проводников для нагрузки x k-фактор (медь или алюминий) x I (сила тока) ÷ Круговые милы или тысячные милы используемого проводника =

1,732 x Длина проводников для нагрузки x k-фактор (медь или алюминий) x I (сила тока) ÷ Круговые милы или тыс. см используемого проводника

Для определения размера в круговых милах требуется (однофазный) = 2 x L x K x I ÷ % падение напряжения

Для определения размера в круговых милах требуется (трехфазный)  = 1,732 x L x K x I ÷ % падения напряжения

Эти формулы можно использовать для определения максимальной длины проводника, размера кругового мила, необходимого для проводника, или падения напряжения в система или цепь.

 

Где
VD       = фактическое падение напряжения (, а не процентов)
K   = предполагаемое удельное сопротивление
L    = длина пути до нагрузки
I     = нагрузка в амперах : Для трехфазных формул замените множитель 2 на 1,732.

2 x K x I x L ÷ CM = VD

2 x K x I x L ÷ VD = CM

(CM x VD) ÷ (2 x K x I) = максимальная длина

(CM x VD)   ÷ (2 x K x L)  = максимальный I (ампер)

Примечание: Чтобы найти коэффициент k, умножьте сопротивление на фут проводника на круговые милы.