alexxlab Расчёт сечения провода по диаметру
Основным и самым распространённым способом передачи электроэнергии к потребителю является электрический провод и электрический кабель. Электрический провод и электрический кабель – это электротехническое изделие, состоящее из металлической токопроводящей жилы или нескольких жил. Каждая жила помещена в электрическую изоляцию. Все изолированные жилы провода или электрического кабеля помещаются в общую изоляцию.
В настоящее время промышленностью выпускаются самые разнообразные электрические провода и электрические кабели. Кабели и провода в основном бывают медные и алюминиевые, т.е. состав жил кабеля или провода – медь или алюминий.
Электрические кабели и провода бывают одножильные и многожильные. Жила кабеля или провода может быть как однопроволочная (монолитная), так и многопроволочная. Жилы изготавливаются в основном круглой формы, однако нередко у электрических кабелей большого сечения форма многопроволочной жилы может быть выполнена в виде треугольника. Сегодня мы расскадем как сделать расчет сечения провода по диаметру.
Маркировка электрического кабеля (провода)
Существует стандартный ряд сечений жил проводов и электрических кабелей, которые применяются. Это 1мм2; 1,5мм2; 2,5мм2; 4мм2; 6мм2; 8мм2; 10мм2 и т.д. Тип, сечение и количество жил указывается либо на бирке, идущей в комплекте с кабелем или проводом, либо на самом изделии. Например, маркировка часто наносится на общую изоляцию кабеля и провода. Также технические данные электрических проводников указываются и в паспорте изделия.
Допустим, в наличии имеется кабель ВВГнг 3х2,5. Расшифровывается данная маркировка достаточно просто: кабель медный с ПВХ изоляцией, в ПВХ оболочке, не горючий, количество жил равно трём, сечение каждой жилы равно 2,5мм2. Если в начале маркировки будет стоять буква «А», т.е. тип кабеля будет АВВГ, то это значит, что жилы у кабеля алюминиевые.
По маркировке провода также можно узнать не только тип самого провода, но также количество и сечение токопроводящих жил. Например, провод ПВС 3х1,5. Расшифровка следующая: провод с ПВХ изоляцией и в ПВХ оболочке, соединительный. Количество жил также три, а сечение каждой жилы равно 1,5мм 2.
Сечение проводника
У каждой жилы провода и кабеля своё сечение. Оно может быть как совсем малым (1мм2 и менее), так и очень большим (95мм2 и более). Сечение жилы влияет на способность длительно и кратковременно выдерживать электрический ток определённой величины. Чем больше сечение жилы, тем больший ток она способна выдержать в течение практически неограниченного времени.
Неправильно выбранное сечение при проектировании может в дальнейшем стать причиной перегрева проводника, повреждения (разрушения) его изоляции в процессе большого нагрева, вследствие чего может произойти короткое замыкание и, как следствие, возникновение возгорания и пожара.
Несоответствие сечения
Не всегда причиной перегрева кабеля или провода в процессе эксплуатации может быть неправильный расчёт сечения. Как часто бывает на практике, причина очень проста. Не все производители кабельно-проводниковой продукции добросовестно относятся к качеству выпускаемых изделий. Дело в том, что очень часто сечение выпускаемых кабелей и проводов фактически занижено, т.е. не соответствует заявленному значению.
Чтобы избежать покупки электрического кабеля или провода с заниженным сечением, необходимо сначала визуально оценить его фактическое сечение. Практически любой специалист в области электрики способен «на глаз» определить сечение проводника. Но когда этого недостаточно, то профессионал может самостоятельно рассчитать площадь поперечного сечения электрического проводника. Расчёт сечения производится по обычной математической формуле:
S = π*D2/4 – формула №1
или
S = π*R2 – формула №2
где: π – математическая постоянная, которая всегда равна примерно 3,14;
R – радиус провода;
D – диаметр провода.
Радиус равен половине диаметра:
R = D/2 – формула №3
Расчёт фактического сечения электрического проводника
Зная формулу расчёта сечения проводника, можно рассчитать его фактическое значение и узнать, насколько занижена или завышена (что бывает редко) производителем заявленная величина сечения.
Однопроволочная (монолитная жила)
Для того чтобы самостоятельно рассчитать сечение жилы провода или кабеля, необходим штангенциркуль и возможно калькулятор.
Для начала необходимо с жилы провода или с жилы электрического кабеля снять слой изоляции, чтобы оголить саму жилу. Затем штангенциркулем измеряется диаметр жилы. Т.к. жила монолитная, то замер будет всего лишь один. После замера диаметра жилы, необходимо подставить значение диаметра (радиуса) в одну из вышеуказанных формул.
Пример №1
Допустим, на кабеле или проводе заявленное сечение жилы 2,5мм2. При замере диаметр жилы оказался равен 1,7мм. Подставляя значение в формулу №1, получим:
S = 3,14*1,72/4 = 2,26865 ≈ 2,3мм2
Расчёт по формуле №1 показал, что сечение жилы от стандартного значения занижено на 0,2мм2.
Теперь рассчитаем фактическое значение сечения по формуле №2, но для начала определим по формуле №3 радиус:
R = 1,7/2 = 0,85мм
Подставляем значение радиуса в формулу №2 и получаем:
S = 3,14*0,852 = 2,26865 ≈ 2,3мм
Расчёт по второй формуле оказался аналогичным расчёту по первой. Т.е. сечение жилы кабеля оказалось заниженным на 0,2мм2.
Пример №2
Допустим, диаметр жилы при измерении штангенциркулем оказался равен 1,8мм. Подставляя данное значение в формулу №1, получаем:
S = 3,14*1,82/4 = 2,5434 ≈ 2,5мм 2
Т.е. фактическое сечение составило 2,5мм2, что в принципе соответствует стандартной величине.
Многопроволочная жила
Если определять сечение многопроволочной жилы, то нельзя производить замер диаметра по методу монолитной жилы, т.к. расчёт будет с большой погрешностью. Для определения сечения многопроволочной жилы, необходимо произвести замер диаметра каждой отдельной проволоки в жиле.
Если общее сечение жилы достаточно велико, то замер каждой проволоки вполне возможен, т.к. диаметр реально замерить штангенциркулем. Но если многопроволочная жила имеет малое сечение, то определить диаметр каждой проволоки очень проблематично ввиду тонкости проводника.
Как определить сечение провода по диаметру и наоборот: формулы и готовые таблицы
Провода широко применяются в сфере электрических сетей самого разного назначения. Транспортировка энергии посредством кабельно-проводниковых изделий на первый взгляд кажется простой и понятной.
Однако для обеспечения безопасной эксплуатации электропроводки, необходимо учесть ряд важных нюансов при проектировании и обустройстве электрических сетей. Одна из таких деталей – умение правильно рассчитать сечение провода по диаметру, ведь от точности определения зависит граница допустимого тока, идущего через проводник.
Как определить сечение или диаметр, есть ли разница между этими параметрами? Постараемся разобраться в статье. Кроме того, мы подготовили сводные таблицы, которые помогут выбрать проводник в зависимости от условий монтажа электросети, материала изготовления кабельной жилы и мощностных характеристик подключаемых агрегатов.
Содержание статьи:
Необходимость и порядок проведения расчета
Электрическим током питается самое разное оборудование, обладающее различной мощностью. И диапазон мощностей весьма обширный.
Каждый отдельно взятый электрический аппарат представляет собой нагрузку, в зависимости от величины которой требуется подвод тока определенной силы.
По «умолчанию» или банальному незнанию основ электрики проводники несложно подключить, игнорируя все существующие требования к диаметрам и сечениям. Другой вопрос – что может получиться из такой практики в процессе эксплуатации
Необходимое количество тока под требуемую нагрузку можно пропустить через провода разного диаметра (сечения).
Но в условиях недостаточного сечения проводника для прохождения заданного объёма тока возникает эффект увеличенного сопротивления. Как следствие – отмечается нагрев провода (кабеля).
Если игнорировать подобное явление и продолжать пропускать ток, создаётся реальная опасность нагрева вплоть до момента возгорания. Такая ситуация грозит серьёзной аварийной ситуацией. Вот почему расчетам и подбору цепей передачи тока к нагрузке требуется уделять повышенное внимание.
Последствия неточных расчетов электрических проводников по сечению (диаметру) могут сопровождаться явлениями от незначительной деформации изолирующего материала до реального возгорания и крупного пожара
Правильный расчёт, грамотный подбор положительно сказывается и на работе оборудования, выступающего в качестве нагрузки.
Так что, помимо фактора безопасности, расчёт сечений электрического кабеля по диаметру или наоборот, является обязательным действием с точки зрения обеспечения эффективной эксплуатации электрических машин.
Определение диаметра жилы проводника
Собственно, выполнить эту операцию можно простым линейным замером. Для точного замера рекомендуется использовать точечный инструмент, например, штангенциркуль, а ещё лучше – микрометр.
Относительно низкий по точности результат, но вполне приемлемый для многих вариантов применения проводов даёт замер диаметра обычной линейкой.
Замер и определение диаметра жилы точечным инструментом, в качестве которого выступает штангенциркуль. Этот способ линейного измерения даёт результат, достаточно точный для последующего расчета сечения проводника
Конечно же, измерение следует проводить в состоянии оголенного проводника, то есть предварительно .
Кстати, изоляционным покрытием, к примеру, медного провода, считается также тонкий слой напыления лака, которое также необходимо снимать, когда требуется очень точный расчет.
Существует «бытовой» способ измерения диаметра, пригодный в тех случаях, когда под руками отсутствуют точечные измерительные инструменты. Для применения способа потребуется отвертка электрика и школьная линейка.
Проводник под измерение предварительно зачищается от изоляции, после чего наматывается плотно виток к витку на штанге отвертки. Обычно мотают десяток витков – удобное число для математических расчетов.
Линейное измерение диаметра – ещё один широко распространенный способ определения параметра проводника для расчета мощности (пропускной способности). Применяется с использованием обычной линейки и любого основания, куда допустимо намотать проводник (+)
Далее намотанную на штанге отвертки катушку измеряют линейкой от первого до последнего витка. Полученное значение на линейке необходимо разделить на число витков (в данном случае на 6). Результатом такого нехитрого расчета будет диаметр жилы провода.
Вычисление сечения электрического провода
Для определения значения сечения жилы проводника придется уже пользоваться математической формулировкой.
По сути, сечением жилы проводника является площадь поперечного среза – то есть, площадь круга. Диаметр которого определяется методикой, описанной выше.
Сечение жилы – фактически площадь круга. Соответственно вычисление этого сегмента геометрической математики допустимо выполнить посредством традиционной формулы при условии известного значения диаметра или радиуса
Опираясь на значение диаметра, несложно получить значение радиуса, разделив диаметр пополам.
Собственно, потребуется к полученным данным добавить константу «π» (3,14), после чего можно вычислить значение сечения по одной из формул:
S = π*R2 или S = π/4*D2,
где:
- D – диаметр;
- R – радиус;
- S – поперечное сечение;
- π – константа, соответствующая 3,14.
Указанные классические формулы используются и для определения сечения многожильных проводников. Стратегия расчёта остается практически неизменной, за исключением некоторых деталей.
В частности, изначально вычисляется сечение одной жилы из пучка, после чего полученный результат умножается на общее количество жил.
Рассчитать сечение многожильного проводника допустимо при помощи того же математического способа, что применяется к одинарному проводу, но дополнительно учитывается число существующих жил в качестве множителя
Почему следует считать важным фактором ? Очевидный момент, связанный напрямую законом Джоуля-Ленца, – потому что параметром сечения проводника определяется граница допустимого тока, текущего через этот проводник.
Определение диаметра по сечению
Математическим расчетом допустимо определить диаметр жилы проводника, когда известен параметр сечения.
Это, конечно, не самый практичный вариант, учитывая наличие более простых способов определения диаметра, но использование такого варианта не исключается.
Измерение диаметра с высокой точностью при помощи слесарного инструмента – микрометра, даёт практически аналогичный результат, когда расчеты проводят с помощью формулы
Для выполнения расчета потребуются фактически те же самые числовые сведения, что использовались при расчетах сечения с помощью математической формулы.
То есть, константа «π» и значение площади круга (сечения).
Применяя эти значения формулы ниже, получают значение диаметра:
D = √4S/π,
где:
- D – диаметр;
- S – поперечное сечение;
- π – константа, соответствующая 3,14.
Применение этой формулы может быть актуальным, когда известен параметр сечения и под руками нет никаких подходящих инструментов для измерения диаметра.
Параметр сечения допустимо получить, к примеру, из документации на проводник или из таблицы для расчетов, где представлены наиболее часто используемые классические варианты.
Таблицы для выбора подходящего проводника
Удобным и практичным вариантом подбора нужного провода (кабеля) является пользование специальными таблицами, где обозначены диаметры и сечения относительно мощностей и/или проводимых токов.
Наличие такой таблицы под рукой – легкий и простой способ быстро определиться с проводником под требуемую электрическую установку.
Определение нужных значений посредством классической таблицы – один из наиболее удобных способов выбора требуемого проводника при производстве монтажных работ
Учитывая, что традиционными проводниками электротехнического монтажа выступают продукты с медными или алюминиевыми жилами, существуют таблицы для обоих видов металлов.
Также табличными данными зачастую представлены значения для напряжения 220 вольт и 380 вольт. Плюс, учитываются значения условий монтажа – закрытая или .
Фактически получается, что на одном листе бумаги или на картинке, загруженной в смартфон, содержится объёмная техническая информация, которая позволяет обойтись без отмеченных выше математических (линейные) расчетов.
Более того, многие производители кабельной продукции, чтобы упростить покупателю выбор нужного проводника, к примеру, под установку розеток, предлагают таблицу, в которой внесены все нужные значения.
Останется только определить, какая нагрузка планируется на конкретную электроточку и каким образом будет выполнен монтаж, и на основании этой информации подобрать правильный провод с медными или алюминиевыми жилами.
Примеры таких вариантов расчета диаметра провода по сечению приведены в таблице, где рассмотрены варианты для медных и алюминиевых жил, а также способы укладки проводки – открытый или скрытый тип. Из первой таблицы можно определить показатель .
Таблица соответствия сечения диаметру медных и алюминиевых жил в зависимости от условий монтажа
| Мощность, Вт | Ток, А | Медная жила проводника | Алюминиевая жила проводника | ||||||
| Открытый тип | Закрытый тип | Открытый тип | Закрытый тип | ||||||
| S, мм2 | D, мм | S, мм2 | D, мм | S, мм2 | D, мм | S, мм2 | D, мм | ||
| 100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 | 0,11 | 0,37 | 0,12 | 0,40 | 0,14 | 0,43 |
| 200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 | 0,22 | 0,53 | 0,25 | 0,56 | 0,29 | 0,61 |
| 300 | 1,30 | 0,26 | 0,58 | 0,33 | 0,64 | 0,37 | 0,69 | 0,43 | 0,74 |
| 400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 | 0,43 | 0,74 | 0,50 | 0,80 | 0,58 | 0,86 |
| 500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 | 0,54 | 0,83 | 0,62 | 0,89 | 0,72 | 0,96 |
| 750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 | 0,82 | 1,02 | 0,93 | 1,09 | 1,09 | 1,18 |
| 1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 | 1,09 | 1,18 | 1,24 | 1,26 | 1,45 | 1,36 |
| 1500 | 6,52 | 1,30 | 1,29 | 1,63 | 1,44 | 1,86 | 1,54 | 2,17 | 1,66 |
| 2000 | 8,70 | 1,74 | 1,49 | 2,17 | 1,66 | 2,48 | 1,78 | 2,90 | 1,92 |
| 2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 | 2,72 | 1,86 | 3,11 | 1,99 | 3,62 | 2,15 |
| 3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 | 3,26 | 2,04 | 3,73 | 2,18 | 4,35 | 2.35 |
| 3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 | 3,80 | 2,20 | 4,35 | 2,35 | 5,07 | 2,54 |
| 4000 | 17,39 | 3,48 | 2,10 | 4,35 | 2,35 | 4,97 | 2,52 | 5,80 | 2,72 |
| 4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 | 4,89 | 2,50 | 5,59 | 2,67 | 6,52 | 2,88 |
| 5000 | 21,74 | 4,35 | 2,35 | 5,43 | 2,63 | 6,21 | 2,81 | 7,25 | 3,04 |
| 6000 | 26,09 | 5,22 | 2,58 | 6,52 | 2,88 | 7,45 | 3,08 | 8,70 | 3,33 |
| 7000 | 30,43 | 6,09 | 2,78 | 7,61 | 3,11 | 8,70 | 3,33 | 10,14 | 3,59 |
| 8000 | 34,78 | 6,96 | 2,98 | 8,70 | 3,33 | 9,94 | 3,56 | 11,59 | 3,84 |
| 9000 | 39,13 | 7,83 | 3,16 | 9,78 | 3,53 | 11,18 | 3,77 | 13,04 | 4,08 |
| 10000 | 43,48 | 8,70 | 3,33 | 10,87 | 3,72 | 12,42 | 3,98 | 14,49 | 4,30 |
Кроме того, существует стандарт сечений и диаметров, распространяемый на круглые (фасонные) неуплотненные и уплотненные токопроводящие жилы кабелей, проводов, шнуров. Эти параметры регламентирует ГОСТ 22483-2012.
Под стандарт подпадают кабели из медной (медной луженой), алюминиевой проволоки без металлического покрытия или с металлическим покрытием.
Медные и алюминиевые жилы кабелей и проводов стационарной укладки разделяют по классам 1 и 2. Провода, шнуры, кабели нестационарной и стационарной укладки, где требуется повышенная степень гибкости на монтаже, разделяются на классы от 3 до 6.
Таблица соответствия по классам для кабельных (проводных) медных жил
| Номинальное сечение жилы, мм2 | Максимально допустимый диаметр медных жил, мм | ||||
| однопроволочных (класс 1) | многопроволочных (класс 2) | многопроволочных (класс 3) | многопроволочных (класс 4) | гибких (классы 5 и 6) | |
| 0,05 | – | – | – | 0,35 | – |
| 0,08 | – | – | – | 0,42 | – |
| 0,12 | – | – | – | 0,55 | – |
| 0,20 | – | – | – | 0,65 | – |
| 0,35 | – | – | – | 0,9 | – |
| 0,5 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| 0,75 | 1,0 | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,3 |
| 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| 1,2 | – | – | 1,6 | 1,6 | – |
| 1,3 | 1,5 | 1,7 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
| 2,0 | – | – | 1,9 | 2,0 | – |
| 2,5 | 1,9 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,6 |
| 3,0 | – | – | 2,5 | 2,6 | – |
| 4 | 2,4 | 2,7 | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
| 5 | – | – | 3,0 | 3,2 | – |
| 6 | 2,9 | 3,3 | 3,9 | 4,0 | 3,9 |
| 8 | – | – | 4,0 | 4,2 | – |
| 10 | 3,7 | 4,2 | 4,7 | 5,0 | 5,1 |
| 16 | 4,6 | 5,3 | 6,1 | 6,1 | 6,3 |
| 25 | 5,7 | 6,6 | 7,8 | 7,8 | 7,8 |
| 35 | 6,7 | 7,9 | 9,1 | 9,1 | 9,2 |
| 50 | 7,8 | 9,1 | 11,6 | 11,6 | 11,0 |
| 70 | 9,4 | 11,0 | 13,7 | 13,7 | 13,1 |
| 95 | 11,0 | 12,9 | 15,0 | 15,0 | 15,1 |
| 120 | 12,4 | 14,5 | 17,1 | 17,2 | 17,0 |
| 150 | 13,8 | 16,2 | 18,9 | 19,0 | 19,0 |
| 185 | – | 18,0 | 20,0 | 22,0 | 21,0 |
| 240 | – | 20,6 | 23,0 | 28,3 | 24,0 |
| 300 | – | 23,1 | 26,2 | 34,5 | 27,0 |
| 400 | – | 26,1 | 34,8 | 47,2 | 31,0 |
| 500 | – | 29,2 | 43,5 | – | 35,0 |
| 625 | – | 33,0 | – | – | – |
| 630 | – | 33,2 | – | – | 39,0 |
| 800 | – | 37,6 | – | – | – |
| 1000 | – | 42,2 | – | – | – |
Для алюминиевых проводников и кабелей ГОСТом 22483-2012 также предусмотрены параметры номинального сечения жилы, которые отвечают соответствующему диаметру, зависящему от класса жилы.
Более того, согласно этому же ГОСТу, указанные диаметры можно использовать для медного проводника класса 1, если требуется вычислить его минимальный диаметр.
Таблица соответствия по классам для кабельных (проводных) алюминиевых жил
| Номинальное сечение жилы, мм2 | Диаметр круглых жил (алюминиевых), мм | |||
| Класс 1 | Класс 2 | |||
| минимальный | максимальный | минимальный | максимальный | |
| 16 | 4,1 | 4,6 | 4,6 | 5,2 |
| 25 | 5,2 | 5,7 | 5,6 | 6,5 |
| 35 | 6,1 | 6,7 | 6,6 | 7,5 |
| 50 | 7,2 | 7,8 | 7,7 | 8,0 |
| 70 | 8,7 | 9,4 | 9,3 | 10,2 |
| 95 | 10,3 | 11,0 | 11,0 | 12,0 |
| 120 | 11,6 | 12,4 | 12,5 | 13,5 |
| 150 | 12,9 | 13,8 | 13,9 | 15,0 |
| 185 | 14,5 | 15,4 | 15,5 | 16,8 |
| 240 | 16,7 | 17,6 | 17,8 | 19,2 |
| 300 | 18,8 | 19,8 | 20,0 | 21,6 |
| 400 | – | – | 22,9 | 24,6 |
| 500 | – | – | 25,7 | 27,6 |
| 625 | – | – | 29,0 | 32,0 |
| 630 | – | – | 29,3 | 32,5 |
Дополнительные рекомендации по выбору типа проводов и кабелей для обустройства электрических сетей в квартире и доме приведены в статьях:
Выводы и полезное видео по теме
Видеороликом ниже демонстрируется практический пример определения сечения проводника простыми методами.
Просмотр ролика рекомендуется, так как наглядно представленная информация способствует увеличению объёма знаний:
Работа с электрическими проводами всегда требует ответственного отношения с точки зрения расчета.
Поэтому электрик любого ранга должен знать методику расчета и уметь пользоваться существующими техническими таблицами. Тем самым достигается не только существенная экономия средств на монтаже за счет точного расчета, но главное – гарантируется безопасность эксплуатации вводимой линии.
Есть, что дополнить, или возникли вопросы по определению сечения провода? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом подбора проводов для обустройства электрической сети в доме или квартире. Форма для связи находится в нижнем блоке.
Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине
Как рассчитать кабель по току, напряжению и длине. Кабели, как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме. Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.
Основные правила
При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.
После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.
Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.
За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.
Важность правильного выбора сечения
Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.
Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:
P=U*I* cos φ=I²*R
R – активное сопротивление.
Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.
Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.
R=ρ*l/Sρ – удельное сопротивление;
l – длина проводника;
S– площадь поперечного сечения.
Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.
Площадь рассчитывается по формуле:
S=π*d²/4d – диаметр.
Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.
Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет сечения кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.
Расчет сечения провода по мощности и токуРасчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.
Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.
Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:
I=(P*K)/(U*cos φ)P – мощность в ваттах
U=220 Вольт
K=0,75 – коэффициент одновременного включения;
cos φ=1 для бытовых электроприборов;
Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:
I=P/(U*√3*cos φ)U=380 Вольт
Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.
Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.
Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).
Влияние длины проводки на выбор кабеляЕсли кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм². это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.
Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.
Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.
Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.
Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:
∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ UнP — 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*RR – 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:
Как определить сечение кабеля по диаметру. Пошаговая инструкция
Как правило, любой кабель состоит из нескольких жил, которые в сечении представляют тобой круг. Именно от площади этого сечения пропорционально зависит проводимость кабеля. Если оно будет слишком маленьким, кабель может перегореть, а это одна из основных причин пожаров в современном мире.
Как правило, любой кабель состоит из нескольких жил, которые в сечении представляют тобой круг. Именно от площади этого сечения пропорционально зависит проводимость кабеля. Если оно будет слишком маленьким, кабель может перегореть, а это одна из основных причин пожаров в современном мире.
Как определить сечение кабеля, зная его диаметр? Очень просто – нужно прочитать он-лайн журнал о строительстве ProfiDom.com.ua и найти эту пошаговую инструкцию
Вам понадобится
• — кабель с неизвестным сечением;
• — штангенциркуль или микрометр;
• — таблица удельных сопротивлений веществ.
Инструкция
Шаг 1. Возьмите кабель, сечение которого нужно определить. Чаще всего он состоит из 2-4 жил, которые изолированы друг от друга специальными материалами. Эти жилы имеют одинаковый диаметр. Иногда можно встретить кабель, одна жила которого тоньше остальных – она предназначена для заземления.
Шаг 2. Очистите от изоляции жилы кабеля. С помощью штангенциркуля, а лучше микрометра (это позволит произвести более точное измерение), найдите диаметр жилы. Значение получите в миллиметрах. Затем высчитайте площадь поперечного сечения. Для этого коэффициент 0,25 умножьте на число π≈3,14 и значение диаметра d возведенное в квадрат S=0,25∙π∙d². Это значение умножьте на количество жил кабеля. Зная длину провода, его сечение и материал из которого он сделан, вычислите его сопротивление.
Шаг 3. Например, если нужно найти сечение медного кабеля из 4 жил, а измерение диаметра жилы дало значение 2 мм, найдите площадь его поперечного сечения. Для этого рассчитайте площадь поперечного сечения одной жилы. Она будет равна S=0,25∙3,14∙2²=3,14 мм². Затем определите сечение всего кабеля для этого сечение одной жилы умножьте на их количество в нашем примере это 3,14∙4=12,56 мм².
Шаг 4. Теперь можно узнать максимальный ток, который может по нему протекать, или его сопротивления, если известна длина. Максимальный ток для медного кабеля рассчитайте из соотношения 8 А на 1 мм². Тогда предельное значение тока, который может проходить по кабелю, взятому в примере составляет 8∙12,56=100,5 А. Учитывайте, что для алюминиевого кабеля это соотношение составляет 5 А на 1 мм².
Шаг 5. Например, длина кабеля составляет 200 м. Для того чтобы найти его сопротивление, умножьте удельное сопротивление меди ρ в Ом∙ мм²/м, на длину кабеля l и поделите на площадь его поперечного сечения S (R=ρ∙l/S). Сделав подстановку, получите R=0,0175∙200/12,56≈0,279 Ом, что приведет к очень малым потерям электроэнергии при ее передаче по такому кабелю.
Расчет сечения кабеля по мощности — ISEE GROUP
Расчет сечения кабеля по мощности
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 сечения кабеля 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. Рассмотрим пример: вот перечень некоторых, наиболее часто встречающихся бытовых приборов, который представлен в таблице ниже.
|
Сечение жилы провода (Сечение токопроводящих жил. мм) |
Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | ||
|
ток |
мощность |
ток |
мощность |
|
| 1,5 мм | 19 А | 4,1 кВт | 16 А | 10,5 кВт |
| 2,5 мм | 27 А | 5,9 кВт | 25 А | 16,5 кВт |
| 4 мм | 38 А | 8,3 кВт | 30 А | 19,8 кВт |
| 6 мм | 46 А | 10,1 кВт | 40 А | 26,4 кВт |
| 10 мм | 70 А | 15,4 кВт | 50 А | 33,0 кВт |
| 16 мм | 85 А | 18,7 кВт | 75 А | 49,5 кВт |
| 25 мм | 115 А | 25,3 кВт | 90 А | 59,4 кВт |
| 35 мм | 135 А | 29,7 кВт | 115 А | 75,9 кВт |
| 50 мм | 175 А | 38,5 кВт | 145 А | 95,7 кВт |
| 70 мм | 215 А | 47,3 кВт | 180 А | 118,8 кВт |
| 95 мм | 260 А | 57,2 кВт | 220 А | 145,2 кВт |
| 120 мм | 300 А | 66,0 кВт | 260 А | 171,6 кВт |
|
Сечение жилы провода (Сечение токопроводящих жил. мм) |
Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | ||
| ток |
мощность |
ток |
мощность |
|
| 2,5 мм | 20 А | 4,4 кВт | 19 А | 12,5 кВт |
| 4 мм | 28 А | 6,1 кВт | 23 А | 15,1 кВт |
| 6 мм | 36 А | 7,9 кВт | 30 А | 19,8 кВт |
| 10 мм | 50 А | 11 кВт | 39 А | 25,7 кВт |
| 16 мм | 60 А | 13,2 кВт | 55 А | 36,3 кВт |
| 25 мм | 85 А | 18,7 кВт | 70 А | 46,2 кВт |
| 35 мм | 100 А | 22,0 кВт | 85 А | 56,1 кВт |
| 50 мм | 135 А | 29,7 кВт | 110 А | 72,6 кВт |
| 70 мм | 165 А | 36,3 кВт | 140 А | 92,4 кВт |
| 95 мм | 200 А | 44,0 кВт | 170 А | 112,2 кВт |
| 120 мм | 230 А | 50,6 кВт | 200 А | 132,0 кВт |
Какой провод будет лучше, медный или алюминиевый?
- медь более гибкая, прочная и менее ломкая, чем алюминий;
- поверхность меди менее подвержена окислению и дольше сохраняет качество контактов при коммутации в распределительных коробоках;
- проводимость меди примерно в 1,7 раза выше, чем у алюминия, что означает большую нагрузку при меньшем сечении.
Расчет сечения кабеля по мощности, току
Расчет сечения кабеля
Как известно, кабели отличаются между собой количеством жил, материалом изготовления, а также размером сечения. Часто, особенно перед новичками в этом деле, встает вопрос о том, какой кабель выбрать, чтоб одновременно обеспечить стабильную и безопасную работу электроприборов в доме, и не заплатить при этом лишних денег. Ответ прост – требуется выполнить расчет сечения кабеля. Расчет этот проводится, когда известна мощность домашней техники и ток, который будет проходить по этому кабелю. Нужны и некоторые дополнительные сведения о проводах.
Кабель ААШвЭ-110
Кабель ААШвЭ-110 разработан для передачи электрической энергии к электрофильтрам (механизмам пылеулавливания). Подходит для использования в местах с умеренным и холодным климатами. Может устанавливаться внутри любых помещений. Успешно функционирует в тоннелях и каналах при условии отсутствия растягивающих нагрузок.
ЗаказатьЧто нужно помнить в первую очередь
В процессе прокладывания электросетей в гараже, квартире или частном доме чаще всего используются кабели с изоляционной оплеткой из резины или поливинилхлорида, который рассчитан на уровень напряжения, не превышающий одного киловольта. Есть марки, которые допустимо использовать на воздухе, в помещении и в стенах. Обычно это кабели АВВГ либо ВВГ с разной площадью сечения и числом жил. Дополнительно используются ПВС и ШВВП для подсоединения электроприборов.
После выполнения расчета избирается максимальное значение сечения из перечня марок кабеля. В «Правилах устройства электроустановок» во всех подробностях описаны рекомендации касательно выбора сечения провода, правила укладки, установки защиты и прочие важные детали.
За нарушение этих правил предусмотрено наказание в виде административных штрафов. Но основная проблема не в этом. Нарушение правил приводит к поломке электрических приборов и может закончиться даже возгоранием.
Почему так важно выбрать правильное сечение
Для того чтоб дать более четкий ответ на этот вопрос, придется обратиться к школьному курсу физики. Ток идет по проводам и нагревает их. Чем выше уровень мощности, тем сильнее нагрев. Активную мощность тока можно определить, руководствуясь формулой:
- P=UI cos =I2*R
- Где R – это активное сопротивление.
Уровень мощности зависим от силы тока и сопротивления. Чем выше степень сопротивления, тем сильнее нагреваются провода. Это же актуально и для тока. Чем он больше, тем сильнее нагревается проводник.
Сопротивление же зависит от материала, из которого изготовлен кабель, длины, а также площади сечения. Если взглянуть на формулу:
- R=*l/S
- Где:
- – это удельное сопротивление;
- l – длина проводника;
- S – площадь поперечного сечения.
Кабель МРШНМнг(A)-HF
Кабель МРШНМнг(A)-HF используется для создания линий трансляции сигналов на водных транспортных средствах, плавучих и прибрежных сооружениях. Поддерживается монтаж внутри помещений, а также на палубе при защищенности от ультрафиолетового излучения.
ЗаказатьСтановится понятно, что сопротивление тем выше, чем меньше площадь. А с повышением сопротивления растет и нагрев проводника. Если вы выбрали провод для покупки и измеряете диаметр, помните о том, что площадь вычисляется так:
- S=*d2/4
- Где d – это диаметр.
Не стоит сбрасывать со счетов и удельное сопротивление. Его уровень напрямую зависит от материала, из которого изготовлен провод. К примеру, у алюминия оно больше, чем у меди. Значит при одном и том же значении площади, алюминий будет нагреваться сильнее. Это дает понять причину, почему алюминиевые провода советуют приобретать с большим сечением, чем у медных.
Для удобства пользователей, которым не досуг каждый раз проводить расчет провода, были созданы таблицы норм выбора сечения проводов.
Как рассчитать сечение кабеля по мощности и току
При расчете сечения кабеля следует обратить внимание на общую мощность, которую потребляют электроприборы в доме. Можно выполнить индивидуальный расчет мощности или же взять приблизительные параметры.
Для более точного расчета составляется структурная схема, на которой изображаются электроприборы. Узнать уровень мощности каждого из них легко, обратив внимание на специальную наклейку или же в инструкции к прибору. Наибольшим уровнем мощности обладают бойлеры, кондиционеры и электроплиты. Общая цифра должна получиться примерно в районе от 5-ти до 15-ти киловатт.
Уже зная уровень мощности, номинальную силу тока можно вычислить по такой формуле:
- I=(PK)/(Ucos)
- Где:
- P – это мощность в ваттах
- U=220 Вольт
- K=0,75 – коэффициент одновременного включения;
- cos =1 для бытовых электроприборов;
Но есть небольшое отличие. Если сеть трехфазная, то воспользоваться необходимо такой формулой:
- I=P/(U√3cos)
- Где U=380 Вольт
Кабель ВБбШнг-ХЛ
Кабель ВБбШнг-ХЛ разработан для распределения электроэнергии. Эксплуатируется в сухих и сырых местах. Подходит для кабельных эстакад и блоков. Может устанавливаться на улице. Благодаря морозостойкой оболочке, изделие активно используется в районах Крайнего Севера. Работаетет в умеренном, холодном и тропическом климатах.
ЗаказатьВыполнив расчет тока, можно заглянуть в таблицы, которые отпечатаны в «Правилах устройства электроустановок», чтоб определить сечение провода. В этих таблицах обозначены допустимые значения длительного тока для проводов из алюминия и меди с различной изоляционной оплеткой. Округлять получившееся значение лучше в большую сторону, для запаса. Дополнительно можно заглянуть в таблицу расчета сечения кабеля по мощности.
Расчет сечения кабеля (провода) по мощности и току | ENARGYS.RU
Чтобы правильно наладить работу системы электричества, соединяя между собой разные провода и кабеля, нужно верно рассчитать сечение. Этот параметр, для профессиональных электриков, играет очень важную роль, поэтому к моменту его определения стоит отнестись со всей ответственностью. Расчет сечения кабеля по мощности должен обязательно быть проведен максимально точно и грамотно.
Чтобы вычислить этот показатель, пользователю придется применять специальную формулу, которая позволит получить максимально точные, необходимые в конкретном случае значения.
Какие показатели нужно использовать в процессе расчета?
Чтобы рассчитать по мощности и току сечение кабеля, пользователь может воспользоваться специальным калькулятором, в котором нужно указать следующие параметры:
- из какого материала изготовлен кабель, для которого нужно провести точный расчет;
- какой показатель длины линии актуален для этого кабеля;
- по какому параметру нужно рассчитать – мощность или ток;
- для работы со сколькими фазами будет применен кабель или провод;
- какое напряжение сети будет рабочим для конкретного провода;
- какой коэффициент мощности имеет подобранный вариант;
- сколько процентов составляют допустимые потери напряжения;
- какая температура будет актуальной для работы конкретного провода;
- какой способ для прокладки конкретного кабеля будет применен – открытый или закрытый.
Имея под рукой нужные показатели, человек может рассчитать необходимые для него данные, используя специальный калькулятор. По нагрузке или по диаметру можно также провести максимально точные и актуальные расчеты.
Для чего нужен этот показатель?
Энергетическая система – это целостная сфера, которая состоит просто из огромного количества кабелей, обеспечивающих подачу электроэнергии к различным приборам. Если схема проводки сделана неправильно или еще хуже – были выбраны плохие провода или неверно проведено сечение, то проблем фактически избежать не выйдет. Если не подобрать правильного сечения и не установить проводку правильно, человек рискует столкнуться с проблематическими явлениями следующего характера:
- может случиться короткое замыкание;
- перегорают моторы электрических приборов;
- часто выбивает пробки, из-за того, что система не выдерживает столь сильных нагрузок;
- случаются возгорания, которые могут стать провокацией огромного пожара.
Учитывая то, что современные электрические приборы имеют достаточно высокие показатели мощности, плохая проводка не сможет справиться со столь сильной нагрузкой, что в результате может привести к настоящей катастрофе. Учитывая этот фактор, стоит внимательно отнестись и к моменту определения сечения кабеля, чтобы электрическая сеть функционировала правильно.
Это важно! Если сечение провода будет недостаточным, то кабель будет очень сильно нагреваться, в результате чего, все приборы, подключенные к электрической сети, могут выйти из строя.
Как провести расчет сечения для постоянного тока?
Можно провести расчет сечения кабеля по длине и другим параметрам. Для этой цели используется специальная формула и таблица. Такие расчеты будут актуальны для систем, где применяется электрическое оборудование больших мощностей и точность в плане установки проводки играет просто колоссально большую роль. Чтобы рассчитать необходимые параметры, нужно открыть специальный калькулятор в режиме онлайн, вписав туда следующие показатели:
- какой вид электрического тока будет использован;
- суммарная мощность нагрузки на кабель и параметры его качества;
- номинальное напряжение и способ прокладки кабеля;
- длина кабеля;
- общее количество проводов в одном пучке;
- какое падение напряжения является допустимым при нагрузке.
Используя эти параметры, можно получить необходимое значение, после чего использовать его на практике.
Какие значения указывают в специальных таблицах?
Используя специальную таблицу для определения такого параметра, как сечение провода, нужно искать нужный коэффициент по следующим параметрам:
- напряжение сети;
- показатель используемого тока;
- показатель мощности.
Эти показатели для медных и алюминиевых кабелей, а также сетей в 220 и 380 вольт определяются по разным таблицам и это нужно учитывать. К примеру, если медный кабель, имеющий показатель проводимости тока 260 и мощность 57,2, работает в сети 220 вольт, то сечение кабеля будет иметь показатель 95 миллиметров в квадрате.
Это важно! Представленные в расчетных таблицах данные можно считать ориентировочными, устанавливая кабеля для конкретного дома или производства, все потребности данной электрической проводки должны оценивать эксперты, только после того выполняя сечение кабеля по правильным параметрам.
Нельзя определять сечение по мощности и току только ориентировочно, используя этот показатель на практике, не учитывая всех особенностей и нюансов конкретной электрической сети.
Короткий вывод
С помощью специального калькулятора и таблицы, каждый пользователь может сориентироваться, каким должно быть сечение по мощности и току. Но этот показатель могут уточнить исключительно профессиональные эксперты, которые работают с прокладкой электрических сетей довольно давно. Определить нужные данные можно прямо в режиме онлайн, узнав нужные для этого показатели.
Определять сечение по мощности и току придется в обязательном порядке, поскольку для прокладки проводки данный параметр играет очень важную роль. Чтобы получить нужный для конкретного случая показатель, стоит пообщаться с профессиональными электриками. Которые смогут дать конкретную и точную оценку для каждой отдельной ситуации. Но все же, предварительные расчеты можно провести самостоятельно, и они тоже будут не менее полезными и актуальными, если пользователь сделал все максимально точно, руководствуясь, приведенными до его ведома, правилами.
5 шагов для расчета диаметра связанного кабеля
Один из часто получаемых нами запросов — указать общий диаметр (OD) заказываемых индивидуальных кабельных жгутов. Этот запрос возникает часто, поскольку электрические подрядчики должны иметь возможность оценить, согласуются ли их планы друг с другом, а приблизительная оценка дает им ощущение, что их первоначальные предположения и расчеты верны, или если они хотят добавить небольшую маржу. ошибки в стоимости кабелепровода, или если им действительно нужно вычислить цифры, чтобы убедиться, что все соответствует стандартам Национального электротехнического кодекса (NEC).
Как производитель оригинального оборудования, занимающийся переработкой предварительно изготовленной проволоки, мы не производим саму проволоку, и каждый производитель имеет свои собственные допуски по внешнему диаметру для каждого типа оболочки проволоки.
Здесь мы используем средние значения спецификаций производителя, чтобы дать нам возможность оценить внешний диаметр пучка проводов для наших собственных необходимых расчетов, то есть емкости катушки. Сам расчет является математическим, и с известными данными можно сформулировать и рассчитать, используя простые электронные таблицы Excel.
Этот расчет помогает определить, правильный ли размер планируемого трубопровода.Самый простой способ измерить пучок кабелей — это использовать небольшой измерительный инструмент, называемый OD-Tape. OD-ленты используются в электрических и сантехнических областях для измерения как длины, так и общего внешнего диаметра. Чтобы оценить жгут, отрежьте по одной 3-дюймовой части для каждого проводника в жгуте, скрепите их все вместе и используйте ленту для наружного диаметра, чтобы измерить внешний вид.
Вычислить диаметр так же просто, как измерить его с помощью более сложного математического подхода.