Расчет сечения кабеля таблица: Расчет сечения проводов и кабелей по потребляемой мощности, таблицы

Содержание

Расчет сечения проводов и кабелей по потребляемой мощности, таблицы

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 = (P × K и ) / (U × cos(φ) )

где:

  • 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:

I = P / U

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 = P / (√3 × U × cos(φ))

Где:

  • 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.

Расчет сечения кабеля, таблицы, программа

Расчет сечения кабеля (провода) — не менее важный этап при проектировании электрической схемы квартиры или дома. От правильности выбора и качества электромонтажных работ зависит безопасность и стабильность работы потребителей электроэнергии. На начальной стадии необходимо принять во внимание такие исходные данные, как планируемая мощность потребления, длинна проводников и их тип, род тока, способ монтажа проводки. Для наглядности рассмотрим методику определения сечения, основные таблицы и формулы. Также, вы можете воспользоваться специальной программой расчета, представленной в конце основного материала.

Расчет сечения кабеля по мощности

Оптимальная площадь сечения позволяет пропускать ток без возможного перегрева проводов. Поэтому при проектировании электрической разводки, в первую очередь, находят оптимальное сечение провода в зависимости от потребляемой мощности. Для вычисления этого значения следует подсчитать общую мощность всех приборов, которые планируется подключать. При этом, учитывайте тот факт, что не все потребители будут подключаться одновременно. Проанализируйте данную периодичность для выбора оптимального диаметра жилы проводника (подробнее в следующем пункте «Расчет по нагрузке»).

Таблица: Ориентировочная мощность потребления бытовых электроприборов.

Наименование Мощность, Вт
Осветительные приборы 1800-3700
Телевизоры 120-140
Радио и аудио аппаратура 70-100
Холодильники 165-300
Морозильники 140
Стиральные машины  2000-2500
Джакузи 2000-2500
Пылесосы 650-1400
Электроутюги 900-1700
Электрочайники 1850-2000
Посудомоечная машина с подогревом воды 2200-2500
Электрокофеварки 650-1000
Электромясорубки 1100
Соковыжималки 200-300
Тостеры 650-1050
Миксеры 250-400
Электрофены 400-1600
Микроволновые печи 900-1300
Надплитные фильтры 250
Вентиляторы 1000-2000
Печи-гриль 650-1350
Стационарные электрические плиты 8500-10500
Электрические сауны 12000

Для домашней сети с напряжением 220 вольт значение силы тока (в амперах, А) определяется по следующей формуле:

I = P / U, где:

  • P – электрическая полная нагрузка (представлена в таблице и, также, указывается в техническом паспорте устройства), Вт (ватт).
  • U – напряжение электрической сети (в данном случае 220), В (вольт).

Если напряжение в сети 380 вольт, то формула расчета следующая:

I = P /√3× U= P /1,73× U, где:

  • P — общая потребляемая мощность, Вт.
  • U — напряжение в сети (380), В.

Допустимая нагрузка у медного кабеля составляет 10 А/мм², а у алюминиевого – 8 А/мм². Для расчета необходимо полученную величину тока (I) разделить на 10 или 8 (в зависимости от выбранного проводника). Полученное значение и будет ориентировочным размером необходимого сечения.

Расчет сечения кабеля по нагрузке

На начальном этапе рекомендуется сделать поправку по нагрузке. Об этом упоминалось выше, но все же повторимся, что в быту редко возникают ситуации, когда все потребители энергии включаются одновременно. Чаще всего одни приборы работают, а другие нет. Поэтому для уточнения следует полученную величину сечения умножить на коэффициент спроса (). Если же вы уверены, что будете эксплуатировать все приборы сразу, то использовать указанный коэффициент не нужно.

Таблица: Коэффициенты спроса различных потребителей (Kс).

Наименование приемника Коэффициент спроса
Освещение ОРУ (открытого распределительного устройства ):
при одном 0,5
при нескольких 0,35
Освещение помещений 0,6-0,7
Телевизор 0,7
Бытовая электроника 0,2
Холодильник 0,8
Стиральная машина 0,1
Пылесос 0,1
Охлаждение трансформаторов 0,8-0,85
Компрессоры 0,4
Зарядные устройства 0,12
Подогрев и электроотопление 1,0

Влияние длины проводника на сечение

Длина проводника важна при строительстве сетей промышленного масштаба, когда кабель нужно тянуть на значительные расстояния. За время прохождения тока по проводам происходят потери мощности (dU), которые рассчитываются по следующей формуле:

dU = I×p×L/S, где:

  • I – сила тока.
  • p – удельное сопротивление (для меди — 0,0175, для алюминия — 0,0281).
  • L – длина кабеля.
  • S – просчитанная площадь сечения проводника.

Согласно техническим условиям, максимальная величина падения напряжения по длине провода не должна превышать 5 %. Если падение значительно, то следует подобрать другой кабель. Это можно сделать с помощью таблиц, где уже отражена зависимость величины мощности и силы тока от величины сечения.

Таблица: Подбор провода при напряжении 220 В.

Сечение жилы провода, мм2 Диаметр жилы проводника, мм Медные жилы Алюминиевые жилы
Ток, А Мощность, Вт Ток, А Мощность, кВт
0,50 0,80 6 1300
0,75 0,98 10 2200
1,00 1,13 14 3100
1,50 1,38 15 3300 10 2200
2,00 1,60 19 4200 14 3100
2,50 1,78 21 4600 16 3500
4,00 2,26 27 5900 21 4600
6,00 2,76 34 7500 26 5700
10,00 3,57 50 11000 38 8400
16,00 4,51 80 17600 55 12100
25,00 5,64 100 22000 65 14300

Пример расчета сечения кабеля

Планируя схему проводки в квартире, сначала необходимо определить места, где будут находиться розетки и осветительные приборы. Нужно определить, какие приборы будут задействованы и где. Далее можно составить общую схему подключения и подсчитать длину кабеля. Исходя из полученных данных, считается размер сечения кабеля по формулам, приведенным выше.

Предположим, нам необходимо определить размер кабеля для подключения стиральной машины. Мощностью возьмем из таблицы —  2000 Вт и определим силу тока:

I=2000 Вт / 220 В=9,09 А (округлим до 9 А). Для увеличения запаса прочности можно добавить несколько ампер и подобрать в зависимости от вида проводника и метода укладки соответствующее сечение. Под рассмотренный пример подойдет трехжильный кабель с сечением медной жилы от 1,5 мм².

Если решите просчитать свои варианты, то вам пригодиться все рассмотренные таблицы, в том числе и следующая — выбор сечения проводника, тока, максимальной мощности нагрузки и токовых характеристик автомата защиты:

Сечение медной жилы проводника, мм² Допустимый длительный ток нагрузки, А Максимальная мощность однофазной нагрузки для напряжения 220 В, кВт Номинальный ток автомата защиты, А Предельный ток автомата защиты, А Возможные потребители
1,5 19 4,1 10 16 группы освещения и сигнализации
2,5 27 5,9 16 25 розеточные группы и электрические полы
4 38 8,3 25 32 водонагреватели и кондиционеры
6 46 10,1 32 40 электрические плиты и духовые шкафы
10 70 15,4 50 63 вводные питающие линии

Программа расчета кабеля cable 2.

1

Ознакомившись с методикой расчета и специальными таблицами, для удобства, вы можете воспользоваться данной программой. Она избавит вас от самостоятельных вычислений и подберет оптимальное сечение кабеля по заданным параметрам.

В программе cable 2.1 имеется два вида расчета:

  1. Расчет сечения по заданной мощности или току.
  2. Расчет максимального тока и мощности по сечению.

Рассмотрим каждый из них.

В первом случае нужно ввести:

  • Значение мощности (в рассмотренном примере 2 кВт).
  • Выбрать род тока, тип проводника, способ прокладки и количество жил.
  • Нажав кнопку «Рассчитать», программа выдаст требуемое сечение, силу тока, рекомендуемый автоматический выключатель и устройство защитного отключения (УЗО).
Расчет сечения по заданной мощности или току

Во втором случае, по определенному сечению проводника, программа подбирает максимально допустимые:

  • Мощность.
  • Силу тока.
  • Рекомендуемый ток автомата защиты.
  • Рекомендуемое УЗО.
Расчет максимального тока и мощности по сечению

Как видим, интерфейс калькулятора довольно простой, а конечные результаты полезны и информативны.

Полноценная установка не требуется. Откройте архив и запустите файл «cable.exe».

Видео по теме

По кабелю невозможно пропустить больше определенного количества тока. Проектируя и монтируя электропроводку в квартире или доме, подбирайте правильное сечение проводника. Это позволит в дальнейшем избежать перегрева проводов, короткого замыкания и незапланированного ремонта.

Таблицы сечения кабеля — Расчет сечения кабеля по току и мощности

При прокладке локального участка электросети встает вопрос выбора не только марки кабеля, но и его сечения.

Попробуем разобраться на что необходимо обратить внимание.

Если перед вами встал вопрос, какое сечение кабеля выбрать при монтаже электропроводки, следует учитывать такую характеристику, как длительно допустимая токовая нагрузка. Самый простой ориентир, чтобы определиться, какое сечение провода нужно, это назначение кабеля. Для сетей освещения оптимален выбор кабеля с сечением токопроводящей жилы 1,5 кв. мм, для силовых сетей (розетки) – 2,5 кв. мм.


Вместе с тем на выбор кабеля, помимо материала токопроводящей жилы и изоляции, также влияют условия прокладки. К примеру, одиночный провод с сечением ТПЖ 1,5 кв. мм выдержит нагрузку 25 А, а группа кабелей будет дополнительно нагреваться от соседних проводников, в данном случае каждый выдержит меньшую токовую нагрузку. Если превысить температурный предел, то в лучшем случае это чревато быстрым старением материала изоляции, в худшем – его расплавлением и коротким замыканием.

Ниже приведена таблица сечения кабеля, которая более детально определяет выбор кабеля для электропроводки.

Таблица сечения кабеля
Сечение
кабеля, мм
Медь
Алюминий
Открытая проводка Закрытая проводка Открытая проводка Закрытая проводка
Ток, А
 

Мощность, кВт

Ток, А
  

Мощность, кВт

Ток, А
  

Мощность, кВт

Ток, А
  

Мощность, кВт

220 В

330 В

220 В

330 В

220 В

330 В

220 В

330 В

0,75

15    

3,3

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1,0

17      

3,7

6,4

14

3,0

5,3

-

-

-

-

-

-

1,5

23    

5,0

8,7

15

3,3

5,7

-

-

-

-

-

-

2,5

30    

6,6

11

21

4,6

7,9

24

5,2

9,1

16

3,5

6,0

4,0

41     

9,0

15

27

5,9

10

32

7,0

12

21

4,6

7,9

6,0

50    

11

19

34

7,4

12

39

8,5

14

26

5,7

9,8

10

80    

17

30

50

11

19

60

13

22

38

8,3

14

16

100    

22

38

80

17

30

75

16

28

55

12

20

25

140    

30

53

100

22

38

105

23

39

65

14

24

35

170    

37

64

135

29

51

130

28

49

75

16

28

Если называть конкретные марки, то самый распространенный кабель для электропроводки – ВВГнг(А)-LS. Для тех, кто с особой тщательностью подходит к выбору и ищет лучший кабель для электропроводки, наиболее подходящей будет торговая марка HoldCab с улучшенными характеристиками. Данный кабель для электропроводки обладает повышенной пожаробезопасностью, стойкостью к низким температурам, а также влаге, что снижает риски пробоя изоляции. При коротком замыкании допустимая температура жилы кабеля составляет 250 градусов, это повышает надежность всей кабельной системы.

Следует помнить, что выбор кабеля в конечном итоге влияет на бесперебойность работы энергооборудования в доме и главное – вашу безопасность. По данным независимых экспертов общественного проекта «Кабель без опасности», половина продукции на рынке в этом сегменте – фальсификат. Кабель для электропроводки можно бесплатно проверить в рамках данной общественной инициативы. На базе аккредитованных лабораторий кабель для проводки протестируют по всем параметрам, включая физико-механические, и электрические характеристики. Прежде чем задаваться вопросом, какой кабель лучше, следует убедиться в его качестве и безопасности – гарантом этого выступают надежные заводы-изготовители с проверенной репутацией, давно зарекомендовавшие себя на рынке.

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/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.

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 сечения 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=(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 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 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/ Uн

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

– 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:

расчет и подбор сечения жилы провода

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:

  • безопасность;
  • надежность;
  • экономичность.

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.

Правильному подбору проводника посвящёна отдельная глава в ПУЭ: «Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны».

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 ступень 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

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

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 (ПУЭ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ).

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

Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.

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


Кроме электрического тока, понадобится выбрать материал проводника и напряжение.

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:

  • закрытая;
  • открытая.

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.

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и току


 

Онлайн калькулятор считает сечение провода по току и мощности, так же по длине. Считает как алюминиевую проводку, так и силовые медные проводники. Делает подбор сечения (диаметра жилы) в зависимости от нагрузки. Не считает для 12в. Чтобы рассчитать, заполните все поля и сделайте выбор нужных параметров во всех выпадающих списках. Важно! Обращаем ваше внимание — расчеты данной программы по подбору кабелей, не являются прямым руководством к применению электрических проводников, с рассчитанной тут величиной площади сечения. Они являются лишь предварительным ориентиром к выбору сечения. Окончательный точный расчет по подбору сечения должен делать квалифицированный специалист, который сделает правильный выбор в каждом конкретном случае. Помните, при правильных расчетах вы получите результат для минимального сечения силовых кабелей. Превышать этот результат для расчетной электрической проводки, допускается.

ПУЭ таблица расчета сечения кабеля по мощности и току

Позволяет выбрать сечение по максимальному току и максимальной нагрузке.

для медных проводов:

для алюминиевых проводов:

Формула расчета сечения кабеля по мощности

Позволяет подобрать сечение по потребляемой мощности и напряжению.

Для однофазных электрических сетей (220 В):

I = (P × K и ) / (U × cos(φ) )

где:

  • cos(φ) — для бытовых приборов, равняется 1
  • U — фазовое напряжение, может колебаться в пределах от 210 V до 240 V
  • I — сила тока
  • P — суммарная мощность всех электрических приборов
  • K и — коэффициент одновременности, для расчетов принимается значение 0,75

Для 380 в трехфазных сетях:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

Где:

  • Cos φ — угол сдвига фаз
  • P — сумма мощности всех электроприборов
  • I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения провода
  • U — фазное напряжение, 220V

Расчет автомата по мощности и току

В таблице ниже указаны токи автомата по способу подключения в зависимости от напряжения.

Сечение провода по диаметру, мощности, длине

Добрый день, дорогие читатели, в этой статье я решил вам рассказать, как определить сечение провода по диаметру, мощности и длине. Эти данные вам пригодятся для практического применения во многих жизненных ситуациях. На самом деле огромных сложностей нет, но если вы сделаете все правильно, сможете неплохо сэкономить и безопасно установить всю проводку в своем доме.

Зачем узнавать сечение провода

Здесь я могу выделить следующие причины:

Нет бирки на кабеле или бухте. Такая ситуация обычна, особенно это можно применить ко всем старым проводам, даже на рынке такие часто встречаются. Опытные электрики уже точно знают, где и какие жила, а вот новички чаще всего даже не догадываются.

Покупка проводов и кабелей. В таком случае также нужно узнавать сечение кабеля. Ведь производители в последнее время любят лукавить, и экономят на этом постоянно деньги. Но, вам нужно будет такой провод устанавливать, поэтому очень важно узнать, как определить сечение провода.

Что будет, если выбрать сечение провода неправильно:

  1. Толстая жила серьезно ударит по вашему карману, а результат от этого лучше не станет;
  2. Если жила окажется слишком маленькой, она начнет перегреваться и может расплавить изоляцию и со временем вызвать пожар.

Как определить сечение жил кабеля или провода по диаметру

Существует несколько способов, о них я вам и хочу рассказать. Каждый из них особенный по-своему. Прочитайте все, и выберите для себя оптимальный. Обращаю ваше внимание, что если вы желаете сделать ответвление провода, считать диаметр обязательно.

Первый способ

Первый способ поможет определить сечение однопроволочного кабеля.

Чтобы произвести расчет сечения провода нам понадобиться обычный штангенциркуль.

Чтобы было проще понять, в качестве примера я решил провести определение сечения жилы кабеля ВВГнг. Такой кабель часто встречается, я думаю, если вы все увидите на примере, так вам будет проще понять, как определить сечение провода.

Вот так выглядит кабель

Теперь посмотрим, и найдем здесь три жилы

Далее, разделяю все жилы между собой

После этого берем любую жилу, снимаем с нее изоляцию, пяти сантиметров будет достаточно.

Теперь берем штангенциркуль и измеряем диаметр жилы.

Моя жила получилась 1.8 миллиметров.

Чтобы определить сечение провода, мы должны посчитать эти данные по следующей формуле:

Если брать фактический результат, который у нас получился, мы имеем значение 2.54 кв.мм. Вот это число и является сечением нашего кабеля. Есть еще одна интересная статья по тема: как нарастить провод.

Второй способ

Он применяется только для определения сечения провода в многожильного.

Поступаем следующим образом, проделываем все действия, которые были описаны в первом варианте. Но, мы должны разделить все жилы между собой и считать их по отдельности.

Когда произвели расчет и измеряли длину одного витка, используем следующую формулу:

Эту формулу мы уже с вами выучили, она нам нужна и в этот раз.

Теперь мы должны посчитать, сколько витков у нас было, и применяем следующую формулу:

Вот и все, что нужно было знать. Далее, мы с вами рассмотрим остальные примеры. Ведь рассчитать сечение кабеля можно не только по диаметру. Но, сначала мы с вами посчитаем, какое сечение нам понадобится для всех электрических приборов в доме.

Расчет мощности электроприборов

Каждый кабель и провод имеет свою номинальную мощность, такая мощность означает, что он способен выдержать ту или иную нагрузку. Если не хватит мощности или приборы в вашем доме выдадут слишком большое напряжение, ваш проводник может выйти из строя. В этом случае у вас не получится избежать серьезной аварии.

Поэтому научимся с вами считать мощность всех электрических приборов в доме. Для этого берем характеристику каждого прибора, и выписываем ее на отдельный листок.

Обращаю внимание, если не нашли характеристики в документах, воспользуйтесь интернетом.

Теперь, когда мы получили все значения, их нужно сложить и умножить на 0.8. Формула выглядит вот так:

P1 – это прибор;

0.8 – это 80% загруженности всей сети. Это показание считается оптимальным, к примеру: пылесос, утюг, фен – вы использовать постоянно не будете. Поэтому оставляем только 80%.

Таблица сечения кабеля по мощности:

В этой таблице указаны алюминиевые жилы

В этой таблице только медные жилы

Расчет сечения провода по токовой нагрузке

Для начала узнаем примерную силу тока по каждому из приборов. Здесь собранны средние показатели, которые дадут вам наглядный пример.

Где можно найти характеристики

Если у вас в доме сеть имеет одну фазу, используем такую формулу:

Если фазы три, такую:

Все значения в конечном результате рекомендую умножить на 1.5. Ведь со временем вы можете докупить электроприборов.

Выбор сечения кабеля по току схема

Расчет сечения кабеля по длине

Вот мы и подошли с вами к самому завершению. Отсталость только подсчитать сечение длины кабеля. В этом случае каждый кабель имеет свое сопротивление, примерно, теряется 5%. Ну, такой результат стоит подсчитывать более тщательно. Для этого используем следующую формулу.

Видео: Какое нужно сечение провода?

Видео: Как найти сечение по диаметру?


Похожая статья: Как соединить провода.

Примечания к таблицам | Столы

(1) См. Приложение C для получения информации о максимальном количестве проводов и крепежных проводов, все одинакового размера (общая площадь поперечного сечения, включая изоляцию), разрешенных для торговых размеров применимого кабелепровода или трубки.

(2) Таблица 1 применима только к полным системам кабелепровода или трубок и не предназначена для применения к участкам кабелепровода или трубок, используемых для защиты оголенной проводки от физического повреждения.

(3) Заземляющие или соединительные провода оборудования, если они установлены, должны учитываться при расчете заполнения кабелепровода или трубопровода.При расчете следует использовать фактические размеры заземляющего или соединительного провода оборудования (изолированного или неизолированного).

(4) Если между коробками, шкафами и подобными кожухами устанавливаются патрубки или трубные ниппели, максимальная длина которых не превышает 600 мм (24 дюймов), то ниппели должны быть заполнены до 60 процентов от их общего поперечного сечения. области, и Раздел 310.15 (B) (2) (a) может не применяться к этому условию.

(5) Для проводников, не включенных в Главу 9, таких как многожильные кабели, должны использоваться фактические размеры.

(6) Для комбинаций проводников разных размеров используйте Таблицы 5 и 5A для размеров проводов и Таблицу 4 для применимых размеров кабелепровода или трубок.

Таблица 4. Размеры и процентная площадь кабелепровода и трубок (участки кабелепровода или трубок для комбинаций проводов, разрешенные в таблице 1, главе 9)

[Полная ширина]

[Полная ширина]

[Полная ширина]

[Полная ширина]

[Полная ширина]

[*] Соответствует 356.2 (2)

[Полная ширина]

[*] Соответствует 356,2 (1)

[Полная ширина]

[Полная ширина]

[Полная ширина]

[Полная ширина]

[Полная ширина]

[Полная ширина]

(7) При расчете максимального количества проводников, разрешенных в кабелепроводе или трубке, все одинакового размера (общая площадь поперечного сечения, включая изоляцию), следующее большее целое число должно использоваться для определения максимального количества проводников, разрешенных, когда результат вычисления десятичной дроби 0.8 или больше.

(8) Если неизолированные проводники разрешены другими разделами настоящего Кодекса, размеры неизолированных проводов в Таблице 8 должны быть разрешены.

(9) Многожильный кабель, состоящий из двух или более проводов, должен рассматриваться как один провод для расчета площади заполнения кабелепровода в процентах. Для кабелей с эллиптическим поперечным сечением расчет площади поперечного сечения должен основываться на использовании большого диаметра эллипса в качестве диаметра окружности.

Таблица 2.Радиус изгиба кабелепровода и НКТ

Кабелепровод (размер)

One Shot and Full Shoe Benders

Другие отводы

Обозначение в метрической системе

Размер сделки

мм

дюйма

мм

дюйма

16

½

101,6

4

101,6

4

21

¾

114.3

127

5

27

1

146,05

152,4

6

35

184.15

203,2

8

41

209,55

254

10

53

2

241.3

304,8

12

63

266,7

10½

381

15

78

3

330.2

13

457,2

18

91

381

15

533,4

21

103

4

406.4

16

609,6

24

129

5

609,6

24

762

30

155

6

762

30

914.4

36

Таблица 5. Размеры изолированных проводников и крепежных проводов

Тип

Размер

(AWG или
kcmil)

Примерно
Диаметр

Примерно
Площадь

мм

дюйма

мм2

дюйм 2

Тип: FFH-2, RFH-1, RFH-2, RHH [*], RHW [*], RHW-2 [*], RHH, RHW, RHW-2,

SF-1, SF-2, SFF-1, SFF-2, TF, TFF, THHW, THW, THW-2, TW, XF, XFF

RFH-2,

18

3.454

0,136

9,355

0,0145

FFH-2

16

3,759

0,148

11,10

0.0172

RHW-2, RHH,

14

4,902

0,193

18,90

0,0293

RHW

12

5.385

0,212

22,77

0,0353

10

5,994

0,236

28,19

0,0437

8

8.280

0,326

53,87

0,0835

6

9,246

0,364

67,16

0,1041

4

10.46

0,412

86,00

0,1333

3

11,18

0,440

98,13

0,1521

2

11.99

0,472

112,9

0,1750

1

14,78

0,582

171,6

0,2660

1/0

15.80

0,622

196,1

0,3039

2/0

16,97

0,668

226,1

0,3505

3/0

18.29

0,720

262,7

0,4072

4/0

19,76

0,778

306,7

0,4754

250

22.73

0,895

405,9

0,6291

300

24,13

0,950

457,3

0,7088

350

25.43

1,001

507,7

0,7870

400

26,62

1.048

556,5

0,8626

500

28.78

1,133

650,5

1.0082

600

31,57

1,243

782,9

1,2135

700

33.38

1,314

874,9

1,3561

750

34,24

1,348

920,8

1.4272

800

35.05

1,380

965,0

1.4957

900

36,68

1.444

1057

1,6377

1000

38.15

1,502

1143

1.7719

1250

43,92

1,729

1515

2,3479

1500

47.04

1,852

1738

2.6938

1750

49,94

1,966

1959

3,0357

2000

52.63

2,072

2175

3,3719

SF-2, SFF-2

18

3,073

0,121

7,419

0.0115

16

3,378

0,133

8,968

0,0139

14

3,759

0.148

11,10

0,0172

SF-1, SFF-1

18

2.311

0,091

4,194

0,0065

RFH-1, XF, XFF

18

2.692

0,106

5,161

0,0080

TF, TFF, XF, XFF

16

2,997

0,118

7.032

0,0109

TW, XF, XFF, THHW,
THW, THW-2

14

3,378

0,133

8,968

0,0139

TW, THHW, THW,

12

3.861

0,152

11,68

0,0181

THW-2

10

4,470

0,176

15,68

0.0243

8

5,994

0,236

28,19

0,0437

RHH [*], RHW [*],
RHW-2 [*]

14

4.140

0,163

13,48

0,0209

RHH [*], RHW [*], RHW-2 [*],
XF, XFF

12

4,623

0,182

16.77

0,0260

Тип RRH [*], RHW [*], RHW-2 [*], THHN, THHW, THW, THW-2, TFN,

TFFN, THWN, THWN-2, XF, XFF

RHH [*], RHW [*],
RHW-2 [*], XF, XFF

10

5.232

0,206

21,48

0,0333

RHH [*], RHW [*], RHW-2

8

6,756

0,266

35.87

0,0556

TW, THW,

6

7,722

0,304

46,84

0,0726

THHW,

4

8.941

0,352

62,77

0,0973

THW-2

3

9,652

0,380

73,16

0.1134

RHH [*],

2

10,46

0,412

86,00

0,1333

RHW [*]
RHW-2 [*]

1

12.50

0,492

122,6

0,1901

1/0

13,51

0,532

143,4

0,2223

2/0

14.68

0,578

169,3

0,2624

3/0

16,00

0,630

201,1

0,3117

4/0

17.48

0,688

239,9

0,3718

250

19,43

0,765

296,5

0,4596

300

20.83

0,820

340,7

0,5281

350

22,12

0,871

384,4

0,5958

400

23.32

0,918

427,0

0,6619

500

25,48

1.003

509,7

0,7901

600

28.27

1,113

627,7

0,9729

700

30,07

1,184

710,3

1,1010

750

30.94

1,218

751,7

1,1652

800

31,75

1,250

791,7

1,2272

900

33.38

1,314

874,9

1,3561

1000

34,85

1,372

953,8

1.4784

1250

39.09

1,539

1200

1,8602

1500

42,21

1,662

1400

2,1695

1750

45.11

1.776

1598

2,4773

2000

47,80

1.882

1795

2,7818

ТФН,

18

2.134

0,084

3,548

0,0055

ТФФН

16

2,438

0,096

4.645

0.0072

THHN,

14

2,819

0,111

6,258

0,0097

THWN,

12

3.302

0,130

8,581

0,0133

THWN-2

10

4,166

0,164

13,61

0.0211

8

5,486

0,216

23,61

0,0366

6

6.452

0.254

32,71

0,0507

4

8,230

0,324

53,16

0,0824

3

8.941

0,352

62,77

0,0973

2

9,754

0,384

74,71

0.1158

1

11,33

0,446

100,8

0,1562

1/0

12,34

0.486

119,7

0,1855

2/0

13,51

0,532

143,4

0,2223

THHN, THWN,

3/0

14.83

0,584

172,8

0,2679

THWN-2

4/0

16,31

0,642

208,8

0.3237

250

18,06

0,711

256,1

0,3970

300

19,46

0.766

297,3

0,4608

Тип: FEP, FEPB, PAF, PAFF, PF, PFA, PFAH, PFF, PGF, PGFF, PTF, PTFF,

TFE, THHN, THWN, THWN-2, Z, ZF, ZFF

THHN,

350

20.75

0,817

338,2

0,5242

THWN,

400

21,95

0,864

378,3

0.5863

THWN-2

500

24,10

0,949

456,3

0,7073

600

26.70

1.051

559,7

0,8676

700

28,50

1,122

637,9

0.9887

750

29,36

1,156

677,2

1.0496

800

30,18

1.188

715,2

1,1085

900

31,80

1,252

794,3

1,2311

1000

33.27

1,310

869,5

1,3478

PF, PGFF, PGF, PFF,

18

2,184

0,086

3.742

0,0058

ПТФ, ПАФ, ПТФФ,

16

2.489

0,098

4,839

0,0075

PAFF

PF, PGFF, PGF, PFF,

14

2.870

0,113

6.452

0,0100

PTF, PAF, PTFF, PAFF, TFE, FEP, PFA, FEPB, PFAH

TFE, FEP,

12

3.353

0,132

8,839

0,0137

PFA, FEPB,

10

3.962

0,156

12,32

0.0191

PFAH

8

5,232

0,206

21,48

0,0333

6

6.198

0,244

30,19

0,0468

4

7,417

0,292

43,23

0.0670

3

8,128

0,320

51,87

0,0804

2

8.941

0.352

62,77

0,0973

TFE, PFAH

1

10,72

0,422

90,26

0,1399

TFE, PFA

1/0

11.73

0,462

108,1

0,1676

PFAH, Z

2/0

12,90

0,508

130,8

0.2027

3/0

14,22

0,560

158,9

0,2463

4/0

15,70

0.618

193,5

0,3000

ZF, ZFF

18

1,930

0,076

2,903

0,0045

16

2.235

0,088

3.935

0,0061

Z, ZF, ZFF

14

2,616

0,103

5,355

0.0083

Z

12

3,099

0,122

7,548

0,0117

10

3.962

0,156

12,32

0,0191

8

4,978

0,196

19,48

0.0302

6

5,944

0,234

27,74

0,0430

4

7,163

0.282

40,32

0,0625

3

8,382

0,330

55,16

0,0855

2

9.195

0,362

66,39

0,1029

1

10,21

0,402

81,87

0.1269

Тип: KF-1, KF-2, KFF-1, KFF-2, XHH, XHHW, XHHW-2, ZW

XHHW, ZW,

14

3,378

0,133

8,968

0,0139

XHHW-2,

12

3.861

0,152

11,68

0,0181

XHH

10

4,470

0,176

15,68

0.0243

8

5,994

0,236

28,19

0,0437

6

6.960

0.274

38,06

0,0590

4

8,179

0,322

52,52

0,0814

3

8.890

0,350

62,06

0,0962

2

9,703

0,382

73,94

0.1146

XHHW,

1

11,23

0,442

98,97

0,1534

XHHW-2,

1/0

12.24

0,482

117,7

0,1825

XHH

2/0

13,41

0,528

141,3

0.2190

3/0

14,73

0,58

170,5

0,2642

4/0

16,21

0.638

206,3

0,3197

250

17,91

0,705

251,9

0,3904

300

19.30

0,76

292,6

0,4536

350

20.60

0,811

333,3

0.5166

400

21,79

0,858

373,0

0,5782

500

23,95

0.943

450,6

0,6984

600

26,75

1.053

561,9

0,8709

700

28.55

1,124

640,2

0,9923

750

29,41

1,158

679,5

1.0532

800

30,23

1,190

717,5

1,1122

900

31,85

1.254

796,8

1,2351

1000

33,32

1,312

872,2

1,3519

1250

37.57

1.479

1108

1.7180

1500

40,69

1.602

1300

2.0157

1750

43,59

1,716

1492

2,3127

2000

46,28

1.822

1682

2,6073

КФ-2,

18

1,600

0,063

2.000

0,0031

КФФ-2

16

1.905

0,075

2,839

0,0044

14

2,286

0,090

4,129

0.0064

12

2,769

0,109

6.000

0,0093

10

3,378

0.133

8,968

0,0139

КФ-1,

18

1,448

0,057

1.677

0,0026

КФФ-1

16

1.753

0,069

2.387

0,0037

14

2,134

0,084

3,548

0.0055

12

2,616

0,103

5,355

0,0083

10

3,226

0.127

8,194

0,0127

[*] Типы RHH, RHW и RHW-2 без внешнего покрытия.

Таблица 5A. Номинальные размеры компактного алюминиевого строительного провода [*] и площади

[Полная ширина]

[*] Размеры взяты из отраслевых источников.

Таблица 8.Свойства проводника

[Полная ширина]

Таблица 9. Сопротивление и реактивное сопротивление переменному току для 600-вольтных кабелей, 3-фазных, 60 Гц, 75 ° C (167 ° F), три одиночных проводника в кабелепроводе

[Полная ширина]

FAQ: диаграмма AWG и метрическая система

AWG или American Wire Gauge - стандартная мера в США для диаметра электрических проводников. Таблица размеров проволоки American Wire Gauge основана на количестве матриц, изначально необходимых для протягивания меди до требуемого размерного размера.Это означает, что чем выше номер AWG, тем меньше диаметр провода. Наши кабели Belden и пары в кабелях для КИП - это некоторые из электрических кабелей, у которых размер жилы выражается в формате AWG. Наш кабель с тройным номиналом, соответствующий американскому стандарту UL758, при необходимости может быть преобразован в провода сечений AWG.

Самый распространенный метод определения размеров проводов - это площадь поперечного сечения, выраженная в мм². Следующая таблица преобразования AWG в метрическую систему преобразует AWG в миллиметры и дюймы, а также указывает площадь поперечного сечения.

Метрическая схема преобразования AWG (AWG в мм)

Американский калибр проводов (AWG)

Диаметр (дюйм)

Диаметр (мм)

Площадь поперечного сечения (мм 2 )

0000 (4/0) 0,460 11,7 107.0
000 (3/0) 0,410 10,4 85,0
00 (2/0) 0,365 9,27 67,4
0 (1/0) 0,325 8,25 53,5
1 0,289 7,35 42,4
2 0,258 6,54 33,6
3 0.229 5,83 26,7
4 0,204 5,19 21,1
5 0,182 4,62 16,8
6 0,162 4,11 13,3
7 0,144 3,67 10,6
8 0,129 3,26 8,36
9 0.114 2,91 6,63
10 0,102 2,59 5,26
11 0,0,907 2,30 4,17
12 0,0808 2,05 3,31
13 0,0720 1,83 2,63
14 0,0641 1,63 2,08
15 0.0571 1,45 1,65
16 0,0508 1,29 1,31
17 0,0453 1,15 1,04
18 0,0403 1,02 0,82
19 0,0359 0,91 0,65
20 0,0320 0,81 0,52
21 0.0285 0,72 0,41
22 0,0254 0,65 0,33
23 0,0226 0,57 0,26
24 0,0201 0,51 0,20
25 0,0179 0,45 0,16
26 0,0159 0,40 0,13


Если этот калькулятор метрики AWG не предоставит вам необходимую информацию, свяжитесь с техническими экспертами The Cable Lab, которые с удовольствием ответят на ваши вопросы или рассчитают соответствующий размер AWG / метрики для ваша установка.

Вернуться к часто задаваемым вопросам

Простые расчеты для протяжки кабеля

Даже если ваша бригада приняла все необходимые меры предосторожности при раскладке кабеля и обращении с катушками, тяга кабеля все равно может испортиться, если вы повредите внешнюю изоляцию кабеля во время процесса. Однако с помощью нескольких расчетов и практических знаний в области арифметики вы можете предотвратить проблемы в недавно включенных фидерах, рассчитав максимально допустимое растягивающее усилие для любой установки - и вам даже не нужно знать расчет.

Помимо математических навыков, вам необходимо знать следующие параметры установки:

  • Размер дорожки качения
  • Конфигурация кабеля
  • Поправочный коэффициент для веса кабеля
  • Заклинивающий потенциал
  • Зазор между проводниками
  • Давление на подшипник боковой стенки

Теперь давайте посмотрим, как эти факторы применяются в примере расчета растягивающего усилия.

Образец установки питателя

Предположим, вы участвуете в проекте по проектированию / строительству бумажной фабрики, и вашему клиенту требуется питатель на 400 А, 15 кВ для работы, как показано на Рис.1 . Рис. 1. Схема предлагаемой фидерной установки 15кВ.

Заказчик потребовал, чтобы все питатели на объекте были выдвижными, в трубах из жесткой оцинкованной стали (GRS). Заказчик также установил, что вы должны использовать одножильные кабели среднего напряжения с заземленной нейтралью 90 ° C с ленточным экраном; Изоляция из сшитого полиэтилена; и комбинезон из ПВХ. Обращаясь к таблице 310.73 NEC, выберите размер питателя 500 тыс. См. При наличии этих требований обратитесь к производителю кабеля, и вы обнаружите, что нужный вам кабель среднего напряжения имеет внешний диаметр (d) 1.60 дюймов и весом 2,2 фунта / фут.

Пришло время определить размер кабелепровода. В таблице 1 главы 9 NEC указано, что допустимый процент заполнения проводника составляет 40%. Вы можете рассчитать общую площадь трех кабелей среднего напряжения, используя следующее уравнение:

Площадь = 3 x (pi ÷ 4) x d 2
Площадь = 3 x 0,785 x 1,60 2
Площадь = 6,03 кв. Дюйма

В этой ситуации Таблица 4 (Жесткий металлический кабелепровод) в главе 9 NEC требует 5-дюймового. канал. Такой размер кабелепровода позволит вам проскользнуть ниже допустимого процента заполнения проводника на 10%.

Позиция имеет значение

Это может показаться неважным, но геометрическое положение каждого кабеля ( Рис. 2 )) оказывает уникальное влияние на величину силы трения или сопротивления проводников во время протяжки. Кроме того, расположение влияет на весовой коэффициент. Используя отношение внутреннего диаметра дорожки качения (D) к внешнему диаметру проводника (d), вы можете определить, какое геометрическое положение вы можете ожидать увидеть.

Рис. 2. Количество одножильных кабелей одинакового веса и диаметра, а также отношение внутреннего диаметра кабельной дорожки к внешнему диаметру проводника определяют геометрические положения, в которых располагаются кабели.

Хотя положение одного кабеля легко предсказать (см. Вариант А на рис. 2), другие положения не так очевидны:

  • Треугольный (вариант B на рис. 2): это происходит, когда вы вытаскиваете три отдельных проводника из трех отдельных катушек, и их отношение D / d меньше 2,5. Если вы вытащите отдельные тройные проводники с одной катушки, они также будут сидеть в этом положении.
  • Подставка (вариант C на рис. 2): это положение может возникнуть, когда вы вытаскиваете три отдельных проводника с трех отдельных катушек, и их отношение D / d находится в пределах 2.5 и 3.0. Это положение наименее благоприятно, потому что оно дает наихудший сценарий сопротивления во время тяги.
  • Diamond (вариант D на рис. 2): это положение возникает, когда вы вытаскиваете четыре отдельных проводника с четырех отдельных катушек, и их отношение D / d меньше 3,0. Если вы вытащите четыре отдельных проводника с одной катушки, многожильный кабель также будет находиться в этом положении.

Чтобы определить, как проводники будут сидеть в кабелепроводе, обратитесь к Таблице 4 для определения внутреннего диаметра (D) 5-дюймовой муфты.Кабелепровод GRS, который составляет 5,07 дюйма. Используйте отношение внутреннего диаметра кабелепровода (D) к внешнему диаметру кабеля (d), чтобы определить, как отдельные проводники будут сидеть в кабелепроводе. В данном случае это соотношение:

D ÷ d
5.07in. ÷ 1,60 дюйма
= 3,17

Поскольку это соотношение приводит к числу, превышающему 3,0, отдельные проводники будут располагаться в кабелепроводе в виде опоры.

Проводники «весят» больше, чем вы думаете

Теперь, когда вы знаете расположение кабеля, необходимо определить, как вес проводников повлияет на тягу.

Коэффициент коррекции веса важен, потому что, когда вы протягиваете два или более проводов по дорожке качения, сумма сил, возникающих между проводниками и дорожкой качения, всегда больше, чем сумма весов отдельных проводников.

Уравнения в Таблица 1 для определения поправочного коэффициента веса для конкретных установок основаны на внутреннем диаметре дорожки качения и внешнем диаметре проводника.

Таблица 1. Уравнения для поправочного коэффициента веса.

Когда у вас есть три одиночных проводника одинакового диаметра и веса (что является наиболее распространенным сценарием), вы можете ожидать более высокий весовой коэффициент для положения подставки, чем для треугольного положения. Что это значит для тебя? Это означает, что вы должны предположить, что проводники будут находиться в положении опоры (если вы не вытягиваете тройные отдельные проводники с одной катушки), потому что это приведет к более высокому и более консервативному расчету растягивающего натяжения. Используйте следующее уравнение, чтобы найти поправочный коэффициент веса:

W = 1 + {(4 ÷ 3) x [d ÷ (D-d) 2 }
W = 1 + {(4 ÷ 3) x [160 ÷ (3.47) 2 }
W = 1,28

Не зажимайте эти кабели

При выборе размера вашей системы кабельных каналов всегда следует учитывать возможность заклинивания или заклинивания кабелей. Обычно это происходит, когда у вас есть три или более отдельных проводника, лежащих бок о бок в одной плоскости. Когда вы протягиваете проводники через изгиб, кривизна изгиба стремится сжать проводники вместе.

Однако, если вы протягиваете одно- или двухжильный кабель, многожильный кабель с общей оболочкой или многожильный кабель без оболочки, состоящий из тройного или четырехжильного проводника, вам, вероятно, не нужно беспокоиться о защемлении.

Используйте следующую формулу для определения вероятности заклинивания. Используйте внутренний диаметр дорожки качения и внешний диаметр отдельного проводника:

.

1.05 х (D ÷ d)

Постоянный коэффициент 1,05 отражает тот факт, что изгибы на самом деле имеют овальную форму на виде в разрезе.

  • Если значение меньше 2,5, проблемы с заклиниванием не возникнут.
  • Если значение меньше 3,0, но больше 2,8, очень возможно заклинивание.
  • Если значение больше 3,0, проблемы с заклиниванием не возникнут.

Примечание : Не допускайте заклинивания от 2,8 до 3,2 для силовых кабелей с экструдированным диэлектриком типа MV.

Используя значения внутреннего диаметра дорожки качения и внешнего диаметра отдельного проводника из примера, вы получите следующее значение:

1,05 x (D ÷ d)
1,05 x (5,07 дюйма ÷ 1,60 дюйма)
= 3,33

Поскольку в результате этого вычисления получается число больше 3.0, у вас, вероятно, не возникнет проблемы с глухим.

Проводникам тоже нужен запас по высоте

Не забывайте, что у вас также должен быть достаточный зазор между самым верхним проводником и верхней частью дорожки качения, чтобы обеспечить безопасное и легкое вытягивание. Для прямой тяги у вас может быть зазор всего дюйма, и вы при этом будете в безопасности. Для более сложных вытяжек у вас должно быть от ½ дюйма до 1 дюйма

Используйте уравнения в , Таблица 2 (которые основаны на наихудших сценариях), чтобы найти безопасный зазор для данной кабельной дорожки и положения кабеля.

Таблица 2 . Уравнения зазора.

Обратите внимание, что эти уравнения включают увеличение на 5% (коэффициент 1,05) для компенсации отклонений в диаметрах кабеля и дорожки качения, а также овальной формы секций дорожки качения на изгибах. Однако, поскольку проводники в данном примере будут находиться в положении подставки, вам не нужно будет проверять зазор , а не .

Расчет тягового усилия

Теперь, когда вы проверили большинство факторов, влияющих на протягивание кабеля, пора приступить к расчету растягивающего натяжения, используя следующее уравнение:

T = Д x Ш x Ш x Ш

где T - общее натяжение при растяжении (фунты), L - длина (футы) кабельного фидера, который вы протягиваете, w - общий вес (фунт / фут) проводов, f - коэффициент трения (обычно 0 .5 для условий с хорошей смазкой), а W - коэффициент поправки на вес. (См. , Таблица 3 , где указаны коэффициенты трения для различных конфигураций дорожки качения / кабеля.)

Таблица 3. Коэффициенты трения дорожки кабельного телевидения / конфигурации кабеля.

Предполагая, что вы тянете от точки A к точке H, вам следует начинать расчет поэтапно. См. Таблица 4 для значений множителя изгиба.

Таблица 4. Множители натяжения для различных радиусов изгиба.Примечание. Эти множители основаны на коэффициенте трения 0,5. Если коэффициент трения равен 1,0, вы должны возвести множитель в квадрат. Если коэффициент трения равен 0,75, вы должны поднять множитель в 1 1/2 степени.

Шаг 1: T A-B = 10 футов x 6,6 фунта / фут x 0,5 x 1,28
T A-B = 42 фунта

Шаг 2: T A-C = T A-B Множитель изгиба 90 °
T A-C = 42 фунта x 2,2
T A-C = 92 фунта

Шаг 3: T C-D = 75 футов x 6.6 фунтов / фут x 0,5 x 1,28
T C-D = 317 фунтов

Шаг 4: T A-D = T A-C + T C-D
T A-D = 92 фунта + 317 фунтов
T A-D = 409 фунтов

Шаг 5: T A-E = T A-D x 90 ° множитель изгиба
T A-E = 409 фунтов x 2,2
T A-E = 900 фунтов

Шаг 6: T E-F = 635 футов x 6,6 фунта / фут x 0,5 x 1,28
T E-F = 2682 фунта

Шаг 7: T A-F = T A-E + T E-F
T A-F = 900 фунтов + 2682 фунта
T A-F = 3582 фунта

Шаг 8: T A-G = T A-F x 90 ° множитель изгиба
T A-G = 3582 фунта x 2.2
T A-G = 7 880 фунтов

Шаг 9: T G-H = 30 футов x 6,6 фунта / фут x 0,5 x 1,28
T G-H = 127 фунтов

Шаг 10: T A-H = 7880 фунтов + 127 фунтов
T A-H = 8007 фунтов

Основываясь на правильных расчетах, вам понадобится примерно 8000 фунтов растягивающего усилия, чтобы протянуть проводники 15 кВ, но вы еще не закончили.

Кабели чувствительны к давлению на их стенки

Последним этапом процесса протяжки кабеля является определение того, повлияет ли растягивающее натяжение на предел давления на опору боковой стенки проводника.Когда вы протягиваете кабель или отдельные проводники через изгиб дорожки качения или вокруг шкива, между кабелем или стенкой проводника и изгибом или шкивом возникает давление подшипника на боковую стенку (SWBP).

Это давление оказывает очень сильное влияние на конструкцию системы кабельных каналов питателя, поскольку оно напрямую связано с радиусами изгибов, растягивающим натяжением и весом кабеля или проводов. В большинстве случаев вы можете опустить этот весовой коэффициент при расчете SWBP, потому что он относительно невелик по сравнению с натяжением на растяжение.

Обычно SWBP выражается в единицах напряжения вне изгиба (фунты), деленного на радиус изгиба (футы). Расчетный результат - это единица силы на единицу длины. Используйте уравнения в Таблица 5 , чтобы найти SWBP для различных конфигураций кабеля / кабельных каналов и изгибов с определенным радиусом.

Таблица 5. Уравнения давления в подшипнике боковой стенки (SWBP). Если вы протягиваете многожильный кабель, используйте уравнение для одножильного кабеля. Из таблицы 5 видно, что по мере увеличения на радиуса изгиба на SWBP уменьшается на .Кроме того, каждое уравнение определяет конкретный проводник в каждом положении проводника, который будет испытывать максимальную силу раздавливания:

  • Положение подставки: центральный провод.
  • Ромбовидная позиция: самый нижний провод.
  • Треугольное положение: два нижних провода.
Рекомендуемые пределы SWBP для различных типов и конструкций кабелей см. В Таблица 6 . Таблица 6. Рекомендуемые пределы SWBP для различных типов и конструкций кабелей.

Эти ограничения можно использовать при проектировании системы дорожек качения. Например, если проект предусматривает протягивание трех одножильных проводников из сшитого полиэтилена 600 В вокруг изгиба, а расчет растягивающего натяжения дает значение 3600 фунтов, то минимальный радиус изгиба будет составлять 3600 фунтов, разделенных на 1200 фунтов / фут, или 3 фута. Убедитесь, что три изгиба на 90 ° имеют достаточный радиус, чтобы ограничить SWBP на проводниках до 750 фунтов.

Поскольку натяжение T A-C (92 фунта) относительно невелико, вы можете использовать стандартные колена и не беспокоиться о превышении предела SWBP в 750 фунтов.Напряжение T A-G , однако, другое дело - совершенно необходимо, чтобы вы не превышали предел SWBP в 750 фунтов.

Используйте уравнение SWBP для положения с опорой и решите для радиуса (R):

SWBP = [(3W - 2) x T] ÷ 3R
750 = {[(3 x 1,28) - 2] x 7,880} ÷ 3R
R = 14,499 ÷ 2,250 = 6,44 фута

Это означает, что вам нужно согнуть кабель длиной 10 футов в трубку большого радиуса. (Вам понадобится дополнительная длина, чтобы компенсировать изгиб.)

Вытягивать кабель достаточно сложно, если вы знаете, что делаете, поэтому несоблюдение надлежащей процедуры может сделать работу намного более сложной, не говоря уже о бессмысленной, если ваши кормушки выйдут из строя вскоре после протяжки.Поскольку даже малейшие упущения в определении максимально допустимого тягового усилия могут вызвать проблемы в новых питателях, очень важно, чтобы вы выполнили правильные расчеты, чтобы работа была выполнена правильно с первого раза.

Расчет сечения кабеля. Таблица расчета сечения кабеля

Для долгой и надежной кабельной связи необходимо правильно подобрать и рассчитать. Электрики при монтаже электропроводки в большинстве своем выбирают сечение проводов, исходя в основном из опыта.Иногда это приводит к ошибкам. Расчет сечения кабеля необходим, прежде всего, с точки зрения электробезопасности. Будет неправильно, если диаметр жилы будет меньше или больше необходимого.

Заниженное сечение кабеля

Этот случай наиболее опасен, так как от высокой плотности тока происходит перегрев проводников, при этом плавится изоляция и происходит короткое замыкание. В этом случае также может выйти из строя электрооборудование, может возникнуть пожар, и рабочие могут получить стресс.Если установить на кабель автоматический выключатель, он будет срабатывать слишком часто, что создаст определенный дискомфорт.

Сечение кабеля больше требуемого

Здесь главный фактор - экономичность. Чем больше сечение провода, тем он дороже. Если сделать разводку всей квартиры с большим запасом, это обойдется в большую сумму. Иногда целесообразно сделать основной ввод большего участка, если ожидается дальнейшее увеличение нагрузки на домашнюю сеть.

Если для кабеля установлен соответствующий автоматический выключатель, следующие линии будут перегружены, если их автоматический выключатель не сработает ни на одной из них.

Как рассчитать сечение кабеля?

Перед установкой рекомендуется рассчитать сечение кабеля для нагрузки. Каждый проводник имеет определенную мощность, которая не должна быть меньше, чем у подключенных электроприборов.

Расчет мощности

Самый простой способ - рассчитать общую нагрузку на подводящий провод.Расчет сечения кабеля под нагрузку сводится к определению полной мощности потребителей. У каждого из них своя стоимость, указанная на футляре или в паспорте. Затем общая мощность умножается на коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все устройства нельзя включить одновременно. Для окончательного определения необходимого размера используется таблица расчета сечения кабеля.

Расчет поперечного сечения кабеля

Более точный метод - расчет для текущей нагрузки.Расчет сечения кабеля производится путем определения тока, проходящего по нему. Для однофазной сети применяется формула:

I Расчетная = P / (U nom ∙ cosφ),

где P - мощность нагрузки, U no. - напряжение сети (220 В).

Если суммарная мощность активных нагрузок в доме 10 кВт, то расчетный ток I Расчетный = 10000/220 ≈ 46 А. При расчетах текущего сечения кабеля вносится поправка в условия на прокладку шнура (указано в некоторых специальных таблицах), а также на перегрузку при включении приборов примерно на 5 А.В итоге я Примерно = 46 + 5 = 51 А.

Толщина прожилок определяется справочником. Расчет сечения кабеля по таблицам позволяет легко найти нужный размер на длительно допустимый ток. Для трехжильного кабеля, проложенного в доме по воздуху, необходимо выбирать величину 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.

Нагрев кабеля при прохождении тока

При работе нагрузки в кабеле выделяется тепло:

Q = I 2 Rn Вт / см,

где I - ток, R - электрическое сопротивление , n - количество проводов.

Из выражения следует, что количество выделяемой мощности пропорционально квадрату тока, проходящего через провод.

Расчет допустимой силы тока по температуре нагрева жилы

Кабель не может нагреваться бесконечно, так как тепло отводится в окружающую среду.В конце концов, наступает равновесие и устанавливается постоянная температура проводников.

Для установленного процесса справедливо следующее соотношение:

P = ∆t / ∑S = (t f - t Wed ) / (∑S),

где ∆t = t f -t ср - разница между температурой среды и ядра, ∑S - температурное сопротивление.

Длительно допустимый ток, проходящий через кабель, находится из выражения:

I дополнительно = √ ((t дополнительный - t ср ) / (Rn∑S)),

где t дополнительный - допустимая температура нагрева жил (зависит от типа кабеля и способа прокладки).Обычно это 70 градусов в штатном режиме и 80 в аварийном режиме.

Условия отвода тепла при проложенном кабеле

При прокладке кабеля в любых условиях теплоотвод определяется его составом и влажностью. Расчетное удельное сопротивление грунта обычно принимается равным 120 Ом ∙ ° С / Вт (глина с песком при влажности 12-14%). Для уточнения следует знать состав среды, после чего сопротивление материала можно будет найти по таблицам. Для увеличения теплопроводности траншею засыпают глиной.В него не допускаются строительный мусор и камни.

Теплоотдача от кабеля через воздух очень низкая. Еще больше ухудшается при прокладке в кабельном канале, где появляются дополнительные воздушные зазоры. Здесь текущая нагрузка должна быть уменьшена по сравнению с расчетной. В технических характеристиках кабелей и проводов приведена допустимая температура короткого замыкания, составляющая 120 ° С для ПВХ-изоляции. Сопротивление грунта составляет 70% от общего и является основным в расчетах. Со временем проводимость утеплителя увеличивается из-за его высыхания.Это необходимо учитывать при расчетах.

Падение напряжения в кабеле

Из-за того, что жилы обладают электрическим сопротивлением, часть напряжения идет на их нагрев, а к потребителю приходит меньше, чем было в начале линии. В результате по длине провода теряется потенциал из-за тепловых потерь.

Кабель следует выбирать не только по сечению, чтобы обеспечить его эффективность, но и учитывать расстояние, на которое передается энергия.Увеличение нагрузки приводит к увеличению тока через проводник. Это увеличивает потери.

На точечные светильники подается малое напряжение. Если немного уменьшится, это сразу заметно. При неправильном выборе проводов дальше расположенные от источника питания лампочки выглядят тускло. Напряжение значительно снижается в каждой последующей зоне, что отражается на яркости освещения. Поэтому необходимо рассчитывать сечение кабеля по длине.

Самая важная часть кабеля - это потребитель, расположенный дальше остальных.Потери учитываются преимущественно для этой нагрузки.

На участке L проводника падение напряжения составит:

∆U = (Pr + Qx) L / U Mr. ,

где P и Q - активная и реактивная мощность, r и x - активная и реактивное сопротивление участка L, а U , - номинальное напряжение, при котором нагрузка работает нормально.

Допустимые ∆U от источников питания до главных входов не превышают ± 5% для освещения жилых домов и силовых цепей.От ввода до потери нагрузки не должно быть более 4%. Для линий большой протяженности необходимо учитывать индуктивное сопротивление кабеля, которое зависит от расстояния между соседними проводниками.

Способы подключения потребителей

Нагрузки могут подключаться разными способами. Наиболее распространены следующие методы:

  • на конце сети;
  • потребителей равномерно распределены по линии;
  • К удлиненному участку подключается линия с равномерно распределенными нагрузками.

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 nom = 4 ∙ 1000/220 = 18,2 A.

Затем возьмите таблицу расчета сечения кабеля и выберите подходящий размер. Для медной проволоки S = ​​1,5 мм 2 .

Формула для расчета сечения кабеля: S = 2ρl / R. По ней можно определить электрическое сопротивление кабеля: R = 2 ∙ 0,0175 ∙ 20/1.5 = 0,46 Ом.

Из известного значения R можно определить ∆U = IR / U ∙ 100% = 18,2 * 100 0,46 / 220 100 = 3,8%.

Результат расчета не превышает 5%, а значит, потери будут допустимыми. В случае больших потерь необходимо увеличить сечение жил кабеля, выбрав следующее, большее значение из стандартного ряда - 2,5 мм 2 .

Пример 2

Три цепи освещения подключены параллельно друг другу к одной фазе трехфазной линии, сбалансированной для нагрузок, состоящей из четырехжильного кабеля на 70 мм 2 длиной 50 м и токопроводящим током 150 А Текущий.20 А ток проходит через каждую линию длиной 20 м

Межфазные потери при токовой нагрузке составляют: ∆U фаз = 150 ∙ 0, 05 0,55 = 4,1 В. Теперь необходимо определить потери между нейтралью и фаза, поскольку освещение подключено к напряжению 220 В: ∆U fn = 4,1 / √3 = 2,36 В.

На одной подключенной цепи освещения падение напряжения составит: ∆U = 18 ∙ 20 ∙ 0,02 = 7,2 В. Общие потери определяются суммой у.е. итого = (2.4 + 7,2) / 230 ∙ 100 = 4,2%. Расчетное значение ниже допустимого убытка, который составляет 6%.

Вывод

Для защиты жил от перегрева при непрерывно действующей нагрузке с помощью таблиц производится расчет сечения кабеля по длительно допустимому току. Кроме того, необходимо правильно рассчитать провода и кабели, чтобы потери напряжения в них были не больше нормы. В этом случае суммируются потери в пищевой цепочке.

Проверить пригодность поперечного сечения кабеля

Расшифрованный текст изображения: Проверить пригодность поперечного сечения кабеля с помощью методов расчета падения напряжения и контроля тока. Если они не подходят, определите подходящее сечение кабеля по данной таблице. НА KT1A% e,% e2% ez 6мм? 6мм? 2,5 мм? 25м 15м 10м 15000Вт 7500Вт 2500Вт 0,90 | Num. Количество жил Количество Толщина Толщина и Номинальные Провода и Диаметр Сечения изоляции Диаметр Оболочки Nox мм Nox мм мм мм 2x0,75 22x0,20 0,6 0.80 2x1 30x0,20 0,6 0,80 2x1,5 27x0,25 0,7 0,80 2x2,5 45x0,25 0,8 1,00 2x4 50x0,30 0,8 1,10 2x6 75x0,30 0 , 8 1,10 2x 10 73x0,40 0,9 1,20 3x0,75 22x0,20 0,6 0,80 3x1 30x0,20 0,6 0,80 3x1,5 27x0,25 0,7 3x2,5 45x0, 25 0,8 1,10 3x4 50x0,30 0,8 1,20 3x6 75x0,30 0,8 1,10 3x10 73x0,40 0,9 1,20 4x0,75 22x0,20 0,6 0,80 4x1 30x0,20 0,6 0,80 4x 1,5 27x0,25 0,7 0,80 4x2,5 45x0,25 0,8 1,10 4x4 S0x0.30 0,8 1,20 4x6 75x0,30 0,8 1,30 4x10 73x0,40 0,9 1,40 4x16 119x0,40 0,9 1,50 5x0,75 22x0,20 0,6 0,80 5x1 30x0,20 0,6 0,90 5x1,5 27x0,25 0, 7 1,00 5x2,5 45x0,25 0,8 1,10 5x4 50x0,30 0,8 1,30 5x6 75x0,30 0,8 1.40 5x10 73x0,40 0,9 1,50 5x16 119x0,40 0,9 1,60 Общие диаметры в стандартах мин. Макс. 5,7 7,2 5,9 7,5 6,8 8,6 8,4 10, 6 9,7 12,1 11,8 13,1 14,6 15,8 6 7,6 6,3 8 7,4 9,4 9,2 11,4 10,5 13,1 12,5 142 15 , 8 17,2 6,6 8,3 7,1 9 8,4 10,5 11 12,5 11,5 143 13,6 15,2 17,2 18,3 19,4 20,8 7,4 9, 3 7,8 9,8 93 116 11,2 13,9 13 16,1 15,6 16,8 18,2 20,3 223 23,2 Прибл. Диаметр постоянного сопротивления проводника при 20 max, мм 0 / км 6,4 26 6,6 19,5 7,4 13,3 9,2 7,98 11 4,95 12,4 3,3 15 1,91 6 , 8 26 7 19,5 8,1 13,3 10 7,98 11,9 4,95 13,3 3,3 16,3 1,91 7,4 26 7,9 19,5 9 13,3 10 , 9 7,98 4.95 14,7 3,3 17,9 1,91 20,3 1,21 8,3 26 8,6 19,5 10,1 13,3 12,8 7,98 14,8 4,95 16,2 3,3 19,8 1,91 22,8 1,21 Приблизительный общий вес кг / км 57 64 91 135 189 274 422 68 77 109 169 238 343 538 85 98 145 213 306 427 674972 101 125 176 261 375 524 831 1170 Макс. Пропускная способность по току при 300 воздух A 8 12 18 26 32 42 70 8 12 18 26 32 42 70 8 12 18 26 32 42 70 80 8 12 18 26 32 42 70 80 13,2

Как определить размер кабелепровода для кабеля | Центр знаний

6 минут | 10 сен 2019

Заполнение кабелепровода, также известное как заполнение кабелепровода, представляет собой величину площади поперечного сечения кабелепровода, занимаемой или заполненной кабелем или несколькими кабелями.Заполнение зависит от внешнего диаметра кабеля (O.D.) и внутреннего диаметра кабелепровода (I.D.).

Определение заполнения кабелепровода имеет решающее значение для соответствия требованиям Национального электротехнического кодекса (NEC). Несоблюдение этого правила может привести к дорогостоящему и отнимающему много времени ремонту, по крайней мере, и, в лучшем случае, к опасной электрической установке.

Нет доступа к книге NEC?

Вам понадобится книга NEC, чтобы рассчитать размер кабелепровода для кабеля.Если вы находитесь за пределами США и у вас нет доступа к книге, вам может быть полезна эта таблица заполнения кабельного ввода.

Начало работы

Во-первых, полезно иметь представление о типе кабелепроводов, которые вам следует использовать, так что давайте начнем с этого.

1. Из какого материала кабелепровода?

Трубопроводы - это форма защиты кабеля, поэтому вам необходимо убедиться, что вы выбрали правильный материал для вашего приложения. Вы можете использовать гибкий пластиковый кабелепровод для кабелей или кабелепровод с металлическим основанием.Вот три популярных варианта.

Материал Заявка Почему
Труба из ПНД Обычно содержит и защищает электрические и телекоммуникационные кабели, например уличный хозяйственный шкаф или уличный шкаф для телекоммуникационного оборудования Превосходная устойчивость к коррозии, химическим веществам и ультрафиолетовому излучению
Очень гибкая защита кабеля
Высокая ударопрочность
Нейлоновая труба Обычно используется в машиностроении и автомобилестроении. Очень гибкий кабелепровод
Высокая усталостная долговечность
Самозатухающий
Устойчивый к истиранию
Высокая устойчивость к растворителям и маслам
Хорошая атмосферостойкость
Металлический трубопровод с ПВХ-покрытием Обычно общая заводская проводка и подключения к машинам Высокая механическая прочность
Очень гибкий протектор кабеля

2.Какой изолированный провод?

Изолированные жилы или изолированные провода - это заполнение кабелепровода. Убедитесь, что вы используете правильные провода для вашего приложения. Например, не используйте THHN во влажных условиях; он рассчитан только на сухие и влажные места. Вот наиболее часто используемые типы.

Проводник Характеристики Типовые области применения
THHW Номинальная температура 167 ° F для влажных помещений и 90 ° C для сухих помещений
На его изоляции нет внешних покрытий
Служебный вход, фидеры и ответвления для стационарных установок
THHN Номинальная температура 194 ° F для сухих и влажных помещений
Нейлоновая куртка поверх изоляции
Станки
Цепи управления
Приборы
THWN Расчетная температура 167 ° F для сухих и влажных помещений
Нейлоновая куртка поверх изоляции
Кабелепровод
Станки
Управляемые цепи
Электромонтажные работы общего назначения
XHHW Расчетная температура 167 ° F для влажных помещений и 194 ° F для сухих и влажных помещений
На изоляцию отсутствует внешнее покрытие
Электропроводка в здании
Кабелепровод
Электропроводка фидера и цепи
THW Номинальная температура 167 ° F для сухих и влажных помещений Электропроводка в здании
Фидерные и ответвительные цепи
Внутреннее вторичное промышленное распределение

Размер кабелепровода для кабеля

Несколько слов перед тем, как мы начнем: при расчетах необходимо учитывать три фактора:

  1. Количество кабелей в кабелепроводе
  2. Площадь поперечного сечения ваших кабелей
  3. Количество изгибов кабелепровода

Вам потребуется: книга NEC

Вы будете использовать таблицы NEC, чтобы найти диаметры типа проводов, объемы заполнения и диаметры кабелепровода.

Шаг 1. Откройте книгу NEC до главы 9.

Вам необходимо выбрать таблицу заполнения. Это будет зависеть от типа кабелепровода и провода, который вы используете.

  • Прочтите первый столбец в таблице заполнения, чтобы найти калибр провода.
  • Напротив калибра провода вы найдете максимальное количество проводов, которое можно проложить внутри кабелепровода.
  • Выберите число, равное или превышающее количество проводов, которые вы проложите внутри кабелепровода.

Шаг 2: Расчет площади поперечного сечения провода

Вы знаете необходимое количество проводов и тип изоляции.Книга NEC подскажет вам калибр. Теперь вам просто нужно определить площадь поперечного сечения каждого провода и просуммировать их.

Пример :

Допустим, у вас есть следующие типы проводов и их количество:

Количество проводов Тип изоляции Калибр
4 THHN 8 AWG
2 THW 4 AWG
  • Провод 8AWG THHN имеет сечение 23.61 кв. Мм (0,03659 кв. Дюйма)
  • A 4 AWG THW имеет поперечное сечение 62,77 кв. Мм (0,09729 кв. Дюйма)

Следовательно, общая площадь поперечного сечения проводов составляет:

(23,61 кв. Мм) x 4 + (62,77 кв. Мм) x 2 = 219,98 кв. Мм

Шаг 3. Найдите минимальное доступное пространство для кабелепровода.

Технические характеристики NEC:

  • Один провод: максимальное заполнение составляет 53% пространства внутри кабелепровода
  • Два провода: максимальное заполнение 31%
  • Три провода или более: максимальное заполнение составляет 40% от общего доступного пространства кабелепровода

Используя уже рассчитанные площади поперечного сечения проводов, теперь вы можете определить минимальный размер кабелепровода, который вам нужен.

Пример:

Возвращаясь к примеру на шаге 2, вы используете в общей сложности 6 проводов. Это означает, что ваш максимальный процент заполнения составляет 40%. У вас уже есть общая площадь проводов, поэтому теперь вы можете рассчитать минимальную площадь кабелепровода:

219,98 кв. Мм / 0,4 = 549,95 кв. Мм

Шаг 4. Найдите заполнение кабелепровода

Вернуться к вашей книге NEC. Найдите тип кабелепровода, который вы хотите использовать, в таблице 4.

Пример:

Если вы используете кабелепровод с металлическими электрическими трубками (EMT), вы увидите, что ближайший размер, который вам нужен, - это кабелепровод диаметром 1 дюйм, который обеспечивает заполнение на 39%.

Таблица заполнения кабельного ввода

Эта таблица размеров кабелепровода для кабеля основана на стандарте NEC 2017 г. и использует общие типы кабелепроводов и проводов. Если у вас нет доступа к книге NEC, вы можете определить, сколько проводов можно безопасно разместить в кабелепроводе.

  • Ряды, идущие поперек, показывают размер и тип трубопровода.
  • В нижних столбцах указан калибр используемого провода.

Результатом является количество проводов этого калибра, которые могут быть пропущены через этот размер, в таком кабелепроводе.

Информация в этой таблице основана на таблицах C1, C4 и C8 Национального электрического кодекса от 2017 года. NEC обновляется каждые три года.

Загрузите бесплатные CAD-файлы и попробуйте перед покупкой

Для большинства решений доступны бесплатные САПР, которые вы можете скачать бесплатно. Вы также можете запросить бесплатные образцы, чтобы убедиться, что выбранные вами решения именно то, что вам нужно. Если вы не совсем уверены, какой продукт лучше всего подойдет для вашего приложения, наши специалисты всегда рады проконсультировать вас.

Запросите бесплатные образцы или загрузите бесплатные САПР прямо сейчас.

Вам также могут понравиться следующие статьи:

Расчет диаметра провода и площади поперечного сечения

В этом блоге мы рассмотрим концепцию сопротивления, удельного сопротивления и шаги для расчета минимальной площади поперечного сечения и диаметра любого желаемого проводника.

Что такое сопротивление?

Свойство устройства или цепи, препятствующее прохождению через нее тока.Сопротивление измеряется в Ом (Ом). Прочность любого материала с равномерной площадью поперечного сечения определяется следующими четырьмя факторами:

  1. Вид материала
  2. Длина
  3. Площадь поперечного сечения
  4. Температура

Что такое удельное сопротивление?

Удельное сопротивление - это мера того, насколько данный размер конкретного материала сопротивляется току. Хотя материалы сопротивляются прохождению электрического тока, некоторые из них проводят его лучше, чем другие.Удельное сопротивление используется для сравнения характеристик внутреннего сопротивления различных материалов. Материалы, которые легко проводят ток, называются проводниками. Проводники обладают низким удельным сопротивлением. В то время как материалы, которые с трудом проводят ток, называются изоляторами. Изоляторы обладают высоким сопротивлением. Удельное сопротивление материала играет важную роль при выборе материалов, используемых для электрического провода.

Теперь, когда мы ясно понимаем концепции сопротивления и удельного сопротивления, давайте рассмотрим общую взаимосвязь между основным сопротивлением проводника, которая предполагает, что сопротивление данного проводника равно удельному сопротивлению материала, умноженному на отношение его длины к площади его поперечного сечения. .Это может помочь нам рассчитать минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.

Давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как рассчитать минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.

Пример: Каковы минимальная площадь поперечного сечения и диаметр жилы для медного провода длиной 750 метров с максимальным сопротивлением 0,2 Ом?

Минимальная площадь поперечного сечения:

Чтобы решить эту проблему, мы будем использовать общее соотношение для расчета сопротивления проводника по следующей формуле:

Сопротивление = Удельное сопротивление * (Длина / Площадь)

R =

R = Сопротивление материала, Ом

Ρ = Удельное сопротивление материала, Ом на метр

L = Длина проводника, в метрах

A = Площадь поперечного сечения, в квадратных метрах

Чтобы использовать это общее соотношение для решения нашей примерной задачи, нам требуется удельное сопротивление или удельное сопротивление меди.Обратите внимание, что мы получаем удельное сопротивление материалов проводников из таблицы удельных сопротивлений проводников, и теперь мы знаем, что удельное сопротивление меди составляет 1,72 x 10e-8 Ом на метр.

При вычислении сопротивления проводника не забудьте выразить сопротивление в омах, удельное сопротивление материала в омах на метр, длину проводника в метрах и площадь поперечного сечения в квадратных метрах, чтобы это соотношение было действительным. Затем мы можем перейти к вычислению площади поперечного сечения провода, подставив известные величины в примере.

A = Ур. (1)

Диаметр жилы:

Площадь круга может быть представлена ​​с помощью формулы ниже. Чтобы найти диаметр, нам придется изменить формулу.

А =

4 * А =

=

г =

Теперь мы можем заменить наше полученное значение площади поперечного сечения из уравнения. (1) в это соотношение и рассчитайте диаметр медной проволоки, чтобы получить диаметр 0.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *