Разделы сайта
Выбор редакции:
- «Падение души человеческой в рассказе А
- Международный кембриджский экзамен BEC — для бизнеса и делового общения
- Эдуард Сагалаев: «Всегда был тот, кто за телевидением присматривал, а иногда — достаточно жестко
- Реестр проверок юридических лиц на год
- Этапы и техника кожной пластики расщепленным трансплантатом
- Храм святителя николая у соломенной сторожки - наводы
- Целесообразность и эффективность методов, приемов и средств обучения в достижении оптимальных результатов образования
- Картофель с опятами в духовке
- Как приготовить варенье из ранеток дольками
- Рецепт тушеной капусты с индейкой Приготовить филе индейки с капустой
Реклама
Выбор сечения кабеля (провода) по мощности. Как выбрать сечение кабеля По каким параметрам выбирается кабель |
В таблице приведены данные мощности, тока и сечения кабелей и проводов , для расчетов и выбора кабеля и провода , кабельных материалов и электрооборудования. В расчете применялись данные таблиц ПУЭ, формулы активной мощности для однофазной и трехфазной симметричной нагрузки. Ниже представлены таблицы для кабелей и проводов с медными и алюминивыми жилами проводов.
Пример расчета сечения кабеляЗадача: запитать ТЭН мощностью W=4,75 кВт медным проводом в кабель-канале. Ориентируемся на медный провод, потому берем значение диаметра медной жилы из таблицы. В колонке 220В - медные жилы находим значение тока, превышающего 21,6 ампера, это строка со значением 27 ампера. Из этой же строки берем Сечение токопроводящей жилы, равное 2,5 квадрата. Расчет необходимого сечения кабеля по марке кабеля, провода
Отправим материал вам на e-mail Сечение жил электрических проводов и кабелей, используемых для подключения освещения и бытовых приборов, силовых установок и различного оборудования, зависит от величины электрической мощности этих потребителей и, соответственно, электрического тока, протекающего по ним. Величина максимально допустимого тока, протекающего по токоведущей жиле для разных марок проводов и кабелей, в соответствии с их сечением и способом прокладки, регламентирована «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) главой 1.3 «Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны». О том, как выбрать кабель для домашней электропроводки, а также таблица мощности кабеля по сечению, которая пригодится для многих работ, об этом расскажем в сегодняшней публикации сайт ПУЭ – основной документ, регламентирующий все сферы работ в электроустановках различного назначения Для того чтобы определить допустимое сечение кабеля, необходимо знать мощность нагрузки, подключаемой с его использованием. Для этого можно воспользоваться двумя способами:
Усреднённые значения различных бытовых приборов приведены в следующей таблице.
В данной таблице приведены не все виды бытовых приборов и инструмента, т.к. номенклатура их достаточно велика, поэтому при необходимости найти требуемые значения следует обратиться к сети Интернет, где с помощью «поисковика» найти величину мощности искомого объекта нагрузки. Зная значения мощности электрической нагрузки, можно рассчитать значение тока, который будет протекать по проводникам во время их использования. Для этого следует воспользоваться формулой: I = P / U , где
К сведению! При выполнении данного расчёта значение мощности берётся в киловаттах (кВт), а при суммировании этой величины − в Ваттах (Вт), полученное значение необходимо перевести в кВт, для чего следует его разделить на одну тысячу. Вычислив силу тока, протекающего по проводнику при подключении максимально возможной нагрузки на заданном участке электрической цепи, можно определить его сечение. Важно! Для медных и алюминиевых токоведущих жил значения максимально допустимого тока разнятся, поэтому это следует учитывать в обязательном порядке при выполнении подбора сечения кабеля (провода). Выбор сечения медного или алюминиевого провода по мощности и силе токаКак видно из формулы (по которой определялся электрический ток), при подключении определённой мощности, значение тока напрямую зависит от напряжения электрической сети, на котором работают подключаемые устройства. В связи с этим значения максимально допустимого тока на разных классах напряжения приводятся в технической литературе раздельно также, как и для разных марок токоведущих жил, а именно: Привет. Тема сегодняшней статьи «Сечение кабеля по мощности» . Эта информация пригодиться как в быту, так и на производстве. Речь пойдет о том, как произвести расчет сечения кабеля по мощности и сделать выбор по удобной таблице. Для чего вообще нужно правильно подобрать сечение кабеля ? Если говорить простым языком, это нужно для нормальной работы всего, что связано с электрическим током. Будь-то фен, стиральная машина, двигатель или трансформатор. Сегодня инновации не дошли еще до безпроводной передачи электроэнергии (думаю еще не скоро дойдут), соответственно основным средством для передачи и распределения электрического тока, являются кабели и провода. При маленьком сечении кабеля и большой мощности оборудования, кабель может нагреваться, что приводит к потере его свойств и разрушению изоляции. Это не есть хорошо, так что правильный расчет необходим. Итак, выбор сечения кабеля по мощности . Для подбора будем использовать удобную таблицу: Таблица простая, описывать ее думаю не стоит. Допустим у нас дом, выполняем монтаж закрытой электропроводки кабелем ВВГ. Берем лист бумаги и переписываем перечень используемого оборудования. Сделали? Хорошо. Как узнать мощность ? Мощность вы сможете найти на самом оборудовании, обычно имеется бирка, где записаны основные характеристики: Мощность измеряется в Ваттах (Вт, W), или Киловаттах (кВт, KW). Нашли? Записываем данные, затем складываем. Допустим, у вас получилось 20 000 Вт, это 20 кВт. Цифра говорит нам о том, сколько энергии потребляют все электроприемники вместе. Теперь нужно подумать сколько вы будете использовать приборов одновременно в течении длительного времени? Допустим 80 %. Коэффициент одновременности в таком случае равен 0,8 . Делаем расчет сечения кабеля по мощности : Считаем: 20 х 0,8 = 16 (кВт)Чтобы сделать выбор сечения кабеля по мощности, смотрим на наши таблицы: Общий ход вычислений начнем с того, что сначала проводим расчеты, используя формулу: P = (P1+P2+..PN)*K*J ,
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 мощностиМощности 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 ,
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. 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 = P р / cosφ , Где P р – реактивная мощность в Вт. Обычно в паспортных данных на устройство указана реактивная мощность и cosφ. Пример : в паспорте на перфоратор указана реактивная мощность 1200 Вт 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 запасаK – 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 методомВо всех электротехнических расчетах принимается площадь поперечного сечения проводника – сечение жилы. Измеряется в мм 2 . Часто бывает необходимо узнать, как грамотно рассчитать проволоки проводника. В этом случае есть простая геометрическая формула для монолитного провода круглого сечения: S = π*R 2 = π*D 2 /4 , или наоборот D = √(4*S / π) Для проводников прямоугольного сечения: S = h * m
,
Если Вы приобретаете многожильный провод, у которого один проводник состоит из множества свитых проволочек круглого сечения, то расчет ведут по формуле: S = N*D 2 /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 практикеЗадача : 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 мм 2 . Аналогичный размер провода с алюминиевой жилой 6 мм 2 . 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 Расчет сечения по токуРасчеты 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:
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 формуламТем, 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/U л ,
Линейное напряжение в общем случае зависит от источника электроснабжения, бывает одно- и трехфазным. Взаимосвязь линейного и фазного напряжения:
Для бытовых электрических потребителей принимают cosφ=1, поэтому линейное напряжение можно переписать:
I = (I1+I2+…IN)*K*J ,
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 таблицамВ 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 . 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:
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 мм 2 или алюминиевых до 10 мм 2 ведется как для длительного тока. В случае больших сечений возможно применить понижающий коэффициент: 0,875 * √Т пв где T пв - 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 особое внимание уделяют его огнестойкости. Этап #3 - расчет сечения проводника по току на примереРасчет падения напряженияЛюбой 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 , U пад = I * R , U % = (U пад / U лин) * 100 ,
Используя формулы, можно самостоятельно выполнить вне необходимые вычисления. Пример расчета переноскиЖелающим 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 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: U пад = 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 темеРасчет сечения проводника по формулам:
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. Правильный выбор типа, материала и сечения проводки является залогом безопасности, долговечности, надежности электросети. Процесс подбора не сложный, но требует определенных знаний, подготовки. Для гарантии начинающим мастерам рекомендуется посоветоваться с более опытными электриками. Фурнитуры подбирают по мощности и току. Каждый показатель определяют отдельно, затем, пользуясь таблицами, подбирают подходящий вариант. Проводка обеспечивает передачу и распределение электрической энергии между потребителями. Если толщина провода подобрана неверно, он нагревается, изоляция постепенно разрушается. Следствием этого становится нестабильная работа оборудования, возможно возгорание. Неправильный выбор провода по мощности и току с превышением толщины приводит к увеличению массы и необоснованному удорожанию электросети. Принцип методаВыбор сечения проводов по разным показателям ведется в определенной последовательности. Общий порядок выглядит так:
Подбор сечения проводов по общей нагрузке заключается в определении максимальной нагрузки, которую должна выдерживать электрическая сеть. Выделяют три основных принципа:
Небольшой пример поможет осознать взаимосвязь этих принципов. Питание люстры с лампочкой на 100 Вт обеспечит ток 0,5 А. Если воспользоваться таблицей, можно принять кабель толщиной 0,5 мм2. Однако ни один электрик не будет закладывать в потолок такую жилу. Он возьмет минимум 1,5 мм2. Расчет начинают с определения суммарной нагрузки существующих и проектируемых электроприборов. Единицы мощности ‑ ватты (Вт) или киловатты (кВт). Перевод единиц прост: 1 кВт равен 1000 Вт. Показатели электроприборов, используемые в вычислениях, подставляют в одинаковых единицах измерения. Расчет основан на необходимости выполнения условия по допустимой токовой нагрузке на поперечную площадь жилы. Для открытой проводки это значение составляет:
Если предусмотрена скрытая прокладка сети , тогда допустимое значение по току уменьшают на коэффициент 0,8. При этом нужно учесть, что при выборе сечения провода по мощности для открытой прокладки его принимают не менее 4 мм2. Такая толщина обеспечит защиту от механических повреждений. Для внутренних силовых сетей ПУЭ допускает применять только медные провода. Они обладают долговечностью, механической прочностью, удобны при монтаже. К минусам относят высокую стоимость. Что позволит проще и быстрее подобрать сечение проводов по мощности таблица, калькулятор, формулы? Таблицы есть в электротехнических справочниках. Пользоваться ими несложно, предварительно понадобится подсчитать нагрузку. Калькулятор поможет рассчитать сечение медного провода по току и мощности. Точно также выполняют необходимые вычисления для алюминия. Форма позволяет выбрать металл, задать длину сети, нагрузку, напряжение, коэффициент, допустимые потери, температуру, способ прокладки. Одно нажатие клавиши, и результат готов. Способ удобен тем, что позволяет за пару минут перебрать разные варианты. Какой из них выбрать, каждый решает сам.
Расчет кабеля по мощностиПеред тем, как перейти непосредственно к вычислениям, потребуется собрать данные об эксплуатируемых и планируемых к установке электроприборах. Потребляемую ими мощность можно найти в техническом паспорте, посмотреть на корпусе. Если производитель техники Россия, Беларусь, Украина, ее проставляют в кВт. На технике из Европы, Азии, Америки обозначают TOT (иногда TOT MAX), измеряют в W. Если техника новая, то проблем с поиском нужной информации обычно не возникает. Узнать данные о приборах, которые еще не куплены или информация утеряна, можно, воспользовавшись среднестатистическими данными. Иногда возникает проблема с тем, что производитель дает несколько величин. Лучше опираться на большее значение. Возможно, это несколько завысит итоговый результат. Утешением может служить тот факт, что трасса большой толщины меньше греется, значит, прослужит дольше. Толщина провода подбирается по-разному: при помощи онлайн-калькулятора, рассчитывается по формулам. Проще всего сделать это поможет таблица сечения. С ее помощью можно подобрать сечение медного провода по имеющимся показателям, затем сделать все аналогично для алюминиевых жил. При этом нужно учитывать напряжение, которое подается в сеть. Разберемся на примере. Пусть суммарная мощность электроприборов составит 3,7 кВт, предполагается подключение к однофазной сети (220 В). Порядок определения:
Результат для данных из примера: медный кабель толщиной 2 мм2, сила тока – 19 А. Если рассмотреть вариант с алюминиевой жилой, при тех же исходных данных получим поперечную площадь 4 мм2, силу тока – 21 А. Аналогичный расчет можно провести, чтобы подобрать сечение провода по току и мощности. Для этого потребуются данные о потребляемом токе. Его можно отыскать в паспорте прибора, на его корпусе или рассчитать: I=P/220 (или 380). Рассчитывая вводный кабель, рекомендуется умножить результат на коэффициент запаса 1,5-2. Подобрать его материал поможет простой совет: передать нагрузку до 15 кВт помогут медные провода, больше – алюминиевые. Собираясь за кабелем, нужно взять с собой штангенциркуль: указанные производителем параметры зачастую не соответствуют действительности. Кроме расчета по мощности и току протяженные сети требуют учитывать потери, которые происходят по длине. Их появление характерно на участках, соединяющих дом с линией электропередач. Такие подсчеты обычно выполняют энергоснабжающие организации, для подстраховки можно сделать их самостоятельно. Потребуется узнать выделенную на дом мощность, измерить расстояние, затем подобрать сечение по соответствующей таблице. Выбор сечения провода по мощности и току Разница между медными и алюминиевыми проводамиНа электротехнических форумах часто поднимается тема, какие лучше брать провода в зависимости от материала. Еще недавно электрики использовали только алюминий. На сегодняшний момент при выполнении капитального ремонта или прокладке новой проводки внутри зданий рекомендуется использовать медь. Для этого есть несколько причин:
Казалось бы, решение должно быть в пользу меди. Однако ответ неоднозначен. В тех случаях, когда есть возможность полной замены проводки в доме или квартире, ее нужно менять на медную. Если рассматривать наружную сеть, где требуется кабель большого сечения, огромной длины, на первый план выходит цена. Алюминий значительно дешевле, поэтому его активно применяют при обустройстве трансформаторов, электродвигателей, электросетей поперечной площадью более 16 мм2. Определившись с материалом, важно не забывать правило: алюминий и медь между собой «не дружат». Следовательно, что соединять их напрямую недопустимо. Место соединения можно выполнять посредством оцинкованных шайб, специальных клеммников. Ошибки при выборе сечения проводов
|
Популярное:
Алфавитный список химических элементов |
Новое
- Международный кембриджский экзамен BEC — для бизнеса и делового общения
- Эдуард Сагалаев: «Всегда был тот, кто за телевидением присматривал, а иногда — достаточно жестко
- Реестр проверок юридических лиц на год
- Этапы и техника кожной пластики расщепленным трансплантатом
- Храм святителя николая у соломенной сторожки - наводы
- Целесообразность и эффективность методов, приемов и средств обучения в достижении оптимальных результатов образования
- Картофель с опятами в духовке
- Как приготовить варенье из ранеток дольками
- Рецепт тушеной капусты с индейкой Приготовить филе индейки с капустой
- Толкование карт Таро: значение Туза Жезлов