Расчет сечения провода и кабеля
Перед многими покупателями встает вопрос, какого сечения нужен провод или кабель, для выполения определенной задачи?
Расчёт сечения провода, кабеля
Материал изготовления и сечение проводов является, пожалуй, главными критериями, которыми следует руководствоваться при выборе проводов и силовых кабелей.
Напомним, что площадь поперечного сечения (S) кабеля вычисляется по формуле S = (Pi * D2)/4, где Pi – число пи, равное 3,14, а D – диаметр.
Почему так важен правильный выбор сечения проводов? Прежде всего, потому, что используемые провода и кабели – основные элементы электропроводки вашего дома или квартиры. А она должна отвечать всем нормам и требованиям надёжности и электробезопасности.
Главным нормативным документом, регламентирующим площадь сечения электрических проводов и кабелей являются Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ).
Основные показатели, определяющие сечение провода:
— Металл, из которого изготовлены токопроводящие жилы.
— Рабочее напряжение, В.
— Потребляемая мощность, кВт и токовая нагрузка, А.
Так, неправильно подобранные по сечению провода, не соответствующие нагрузке потребления, могут нагреваться или даже сгореть, просто не выдержав нагрузки по току, что не может не сказаться на электро- и пожаробезопасности вашего жилья. Случай очень частый, когда в целях экономии или по каким-либо другим причинам используется провод меньшего, чем это необходимо сечения.
Руководствоваться при выборе сечения провода поговоркой «кашу маслом не испортишь» тоже не стоит. Применение проводов большего, чем это действительно нужно сечения приведёт лишь к большим материальным затратам (ведь по понятным причинам их стоимость будет больше) и создаст дополнительные сложности при монтаже.
Так, говоря об электропроводке дома или квартиры, будет оптимальным применение: для «розеточных» — силовых групп медного кабеля или провода с сечением жил 2,5 мм² и для осветительных групп – с сечением жил 1,5 мм².
Предложенный вариант выбора сечений для проводов и кабелей является, наверное, наиболее распространенным и популярным при монтаже электропроводки квартир и домов. Что, в общем-то, объяснимо: медные провода сечением 1,5 мм² способны «держать» нагрузку 4,1 кВт (по току – 19 А), 2,5 мм² – 5,9 кВт (27 А), 4 и 6 мм² – свыше 8 и 10 кВт. Этого вполне хватит для питания розеток, приборов освещения или электроплит. Более того, такой выбор сечений для проводов даст некоторый «резерв» в случае увеличения мощности нагрузки, например, при добавлении новых «электроточек».
При использовании алюминиевых проводов следует иметь в виду, что значения длительно допустимых токовых нагрузок на них гораздо меньше, чем при использовании медных проводов и кабелей аналогичного сечения. Так, для жил алюминиевых проводов сечением 2, мм² максимальная нагрузка составляет чуть больше 4 кВт (по току это – 22 А), для жил сечением 4 мм² – не более 6 кВт.
Не последний фактор в расчете сечения жил проводов и кабелей – рабочее напряжение. Так, при одинаковой мощности потребления электроприборов, токовая нагрузка на жилы питающих кабелей или проводов электроприборов, рассчитанных на однофазное напряжение 220 В будет выше, чем для приборов, работающих от напряжения 380 В.
Кабели и провода нашего завода полностью соответствует заявленному сечению!
Расчёт сечения провода. Теория
При монтаже электроустановок различного назначения, в том числе и солнечных электростанций особое внимание следует уделить выбору сечения проводников. Заниженное сечение кабеля приводит к потерям энергии из — за нагрева и зачастую становится причиной возгорания. Завышенное сечение провода влечет необоснованное удорожание системы.Площадь сечения проводника должна соответствовать величине протекаемого тока
В бытовых сетях переменного тока 220 Вольт сечение проводов очень редко превышает 6 мм², так как ток обычно не больше 50 Ампер.
Мощные нагрузки обычно стараются распределить по нескольким фазам.
В солнечных электростанциях имеется низковольтная часть постоянного тока, которая может быть выполнена проводом 25, 50, или даже 100 мм², в зависимости от мощности и напряжения системы. Самый большой ток протекает в цепи аккумуляторной батареи и преобразователя напряжения (инвертора).
Чтобы рассчитать сечение кабеля, нужно получить ток, разделив мощность на напряжение системы, и подобрать сечение токопроводящей жилы. Поможет Вам в этом таблица, расположенная ниже.
Приведем пример: Если мощность инвертора 3кВт и напряжение системы 12 Вольт, ток в низковольтной цепи составит 3000/12=250 Ампер, и если провод проложен открыто, то его сечение должно составлять не менее 70 мм2. Если использовать инвертор той же мощности, но уже на 24 Вольт, ток получим в два раза меньше, 125 Ампер и, соответственно, сечение провода 25 мм².
Поэтому преобразователи напряжения высокой мощности, как правило, рассчитаны на входное напряжение 24 или 48 Вольт.
Не сложно определить максимальный ток в контуре солнечных панелей. Если фотоэлектрические модули соединены последовательно, то следует взять ток короткого замыкания для одного модуля. Если же солнечные батареи соединены параллельно, ток короткого замыкания одной панели нужно умножить на количество солнечных модулей. Руководствуясь данным принципом можно рассчитать ток для любой системы солнечных модулей.
Предельный ток в контуре «контроллеры заряда – аккумуляторы» следует принять равным номиналу контроллера.
Табл.1 Допустимый ток для кабелей с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией и медными жилами
Данные приведены из ПУЭ7, «Правила устройства электроустановок», Издание 7. Все значения приняты для:
- температуры жил +65 °С;
- температуры окружающего воздуха +25 °С;
- температуры земли +15°С.
Их следует применять независимо от количества используемых труб, места их прокладки (в воздухе, в перекрытиях или фундаментах).
Допустимые длительные токи для кабелей, проложенных в коробах и в лотках пучками, должны быть рассчитаны как для кабелей, проложенных в трубах.
Расчет сечения провода по току: важность и особенности
Расчет сечения провода по току является важным условием для качественного монтажа электропроводки в помещении любого типа. Это связано с угрозой перегрева при недостаточной площади сечения, что в свою очередь приводит к плавлению его изоляции, короткому замыканию и даже пожару.
В связи с тем, что, в большинстве случаев, провода электрического обеспечения сооружений являются скрытыми внутри кладки или отделочного слоя стены, позаботиться о соответствующем сечении, значит обеспечить себе уверенность в сохранности и жильцов, и имущества. Именно в данном случае и проводится расчет сечения по мощности проходящего тока.
Критерии выбора необходимого сечения провода
Существует три основных принципа, согласно которым проводится выбор площади сечения кабеля для сети электрического обеспечения помещения.
- Достаточная площадь сечения для обеспечения прохождения тока без возникновения перегрева.
- Падение напряжения в кабеле выбранного сечения не должно превышать норму.
- Площадь сечения провода и качество его изоляционного покрытия должны максимально обеспечивать соблюдение механической прочности, а, следовательно, общей надежности проводки.
Что касается состояния перегрева, то нормальным считается достижение температуры, не превышающей 60°С. В целом, двумя основными критериями, которым должно соответствовать выбранное сечение провода, являются поддержание мощности и обеспечение безопасности.
Процесс определения необходимого сечения провода
В процессе проведения электропроводки в помещении используется простой и быстрый способ того, как определить сечение провода по току. Так как основным показателем функциональности является величина тока, которую он способен пропускать в течение продолжительного периода, прежде всего, необходимо определить уровень предельной нагрузки, который будет ложиться на данный элемент проводки.
Расчет мощности потребителей
Чтобы высчитать величину тока, которая ляжет на искомый кабель, нужно суммировать мощность всех приборов, которые будут получать питание через него. Стоит отметить, что чаще всего, при устройстве электропроводки, освещение и питание электроприборов разделяются на отдельные линии. Поэтому, перед тем, как пытаться определить сечение провода по току для помещения, важно уточнить включение в общий перечень приборов освещения.
Для примера используется вариант расчета только силового обеспечения электричеством. В случае участия в общей нагрузке освещения, мощность ламп также суммируется с мощностями приборов. Допустим, что в помещении (кухня квартиры) планируется использование холодильника мощностью 200 Вт, микроволновой печи с показателем в 1100 Вт, электрического чайника с мощностью 2200 Вт и электроплиты в 500 Вт показателя мощности. Тогда общая нагрузка, которая ляжет на кабель, обеспечивающий силовое питание, составит P=200+1100+2200+500=4000 Вт.
Расчет сечения провода
Дальнейшее изыскание того, какое сечение провода необходимо, подразумевает определение предельной величины тока. Здесь расчет пойдет в двух направлениях: для однофазной и трехфазной сети. Формула расчета для сети в 220В (однофазная) будет иметь вид I=(P*Kи)/U*cos φ. При этом:
- Р – вычисленная выше мощность всех приборов.
- U – показатель напряжения сети (220В).
- Ки – величина коэффициента одновременности, составляющая для бытовых приборов 0,75.
- Сos φ – для бытовых приборов равен единице.
Если же речь идет о трехфазной сети, формула, вычисляющая величину максимального проведения тока, несколько изменится: I=P/√3*U*cos φ.
Сама сводная таблица допустимой токовой мощности на провода медных или алюминиевых жил, согласно которой определяется площадь сечения кабеля, приведена ниже.| Медный тип проводов | Алюминиевый тип проводов | ||||||||
| Сечение, мм2 | Одножильный | Многожильный | Сечение, мм2 | Одножильный | Многожильный | ||||
| на воздухе | в земле | на воздухе | в земле | на воздухе | в земле | на воздухе | в земле | ||
| 1,5 | 22 | 30 | 21 | 27 | — | — | — | — | — |
| 2,5 | 30 | 39 | 27 | 36 | 2,5 | 22 | 30 | 21 | 28 |
| 4 | 39 | 50 | 36 | 47 | 4 | 30 | 39 | 29 | 37 |
| 6 | 50 | 62 | 46 | 59 | 6 | 37 | 48 | 37 | 44 |
| 10 | 68 | 83 | 63 | 79 | 10 | 50 | 63 | 50 | 59 |
| 16 | 89 | 107 | 84 | 102 | 16 | 68 | 82 | 67 | 77 |
| 25 | 121 | 137 | 112 | 133 | 25 | 92 | 106 | 87 | 102 |
| 35 | 147 | 163 | 137 | 158 | 35 | 113 | 127 | 106 | 123 |
| 50 | 179 | 194 | 167 | 187 | 50 | 139 | 150 | 126 | 143 |
| 70 | 226 | 237 | 211 | 231 | 70 | 176 | 184 | 161 | 178 |
| 95 | 280 | 285 | 261 | 279 | 95 | 217 | 221 | 197 | 214 |
| 120 | 326 | 324 | 302 | 317 | 120 | 253 | 252 | 229 | 244 |
| 150 | 373 | 364 | 346 | 358 | 150 | 290 | 283 | 261 | 274 |
| 185 | 431 | 412 | 397 | 405 | 185 | 336 | 321 | 302 | 312 |
Если данные, выведенные в результате расчетов, не совпадают с показателями таблицы, берется ближайшее большее значение.
Так, в случае рассматриваемого примера, сечение медного одножильного или многожильного провода составит 1,5 мм2, а при использовании алюминиевого, площадь будет равна 2,5 мм2.
Медь или алюминий?
Как видно на основе примера, расчет и определение того, какую площадь должен иметь провод в зависимости от мощности нагрузки, достаточно прост. Дополнительные вопросы могут также возникнуть касательно материала изготовления. В чем состоят различия медных и алюминиевых кабелей для электрической проводки, и какой из них лучше выбрать?
Сравнительный анализ медного и алюминиевого типов проводов
Для человека, хоть раз сталкивавшегося с вопросами проведения линий электрической сети в помещении или на улице, не секрет, что провода и кабели, изготовленные из меди, пользуются большим уровнем спроса, чем алюминиевые. Это связано с несколькими основными критериями функциональности, в которых данные материалы расходятся.
К таким показателям относятся:
- Уровень прочности.
- Степень гибкости.
- Способность противостояния процессам коррозии.
- Уровень проводимости тока.
В том, что касается показателей прочности и гибкости, медь значительно опережает алюминий. Она является более гибкой, не переламывается в местах сгибов, что делает ее незаменимой при необходимости проведения сложных систем электропроводки. При этом, медные провода значительно меньше подвержены окислению, которое поражает алюминий достаточно быстро. Кроме того медные провода хорошо соединяются методом пайки.
Разница в уровнях проводимости тока видна даже в данных сводной таблицы по мощности для каждого типа проводов. Медный провод при значительно меньшем сечении способен обеспечить проведение большей силы тока, чем алюминиевый.
Единственным ощутимым недостатком материала является его высокая стоимость. По этой причине алюминий до сих пор удерживается на рынке – дешевизна и доступность данного сырья, в некоторых случаях, играет решающую роль. Однако, по соотношению показателей цена-качество, медь занимает лидирующее положение в качестве материала для проводов и кабелей линий электрических сетей.
Расчет и правильный выбор сечения проводов и кабелей.
При замене существующей проводки, а так же при прокладке нового кабеля или провода, существенная роль отводиться правильному расчету сечения проводника. Ведь как ни странно, от этого зависит насколько долго будет служить электропроводка.
Первым шагом, определяемся из какого металла нужен кабель или провод. У проводов из алюминия есть только один плюс — низкая цена, а минусов целый вагон. К тому же, в последних версиях ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) в пункте 7.1.34 черным по белому написано — «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами» и никак иначе. Но ничего не написано что делать тем, у кого алюминиевая проводка, наследие давно не существующей страны.
Если нужно поменять всю электропроводку, то тут проблем нет, берем медь и спим спокойно. А если нужно поменять проводку только в одном помещении и подцепить ее на старую алюминиевую? Тогда делаем расчет для алюминиевого провода и прокладываем его, или делаем расчет для медного провода и через клеммы соединяем с алюминием.
Ни в коем случае не скруткой, а то потом долго будете думать, почему у вас сгорела квартира (алюминий и медь образуют гальваническую пару и место их непосредственного контакта сильно нагревается).
Вторым шагом высчитываем, сколько ватт будет потреблять помещение. Для этого суммируем мощность всех электроприборов, которые будут находиться в использовании.
Например: в комнате у нас будет работать телевизор (мощность 100Вт), компьютер (мощность 400Вт), кондиционер (мощность 1000Вт), свет (6 лампочек по 60Вт), ну и допустим обогреватель (мощность 2000Вт). Все мощности, взятые для примера, вымышленные.
Суммируем все мощности: 100Вт + 400Вт + 1000Вт + 360Вт + 2000Вт = 3860Вт
Третьим шагом высчитываем силу тока по формуле I=P/U·cosФ
I — сила тока (А)
P — общая мощность (Вт)
U — напряжение в сети (В)
cosФ (косинус фи) лучше всего брать равным 1 (если у вас не промышленные агрегаты)
Напряжение в сети равно 220 вольт.
Рассчитываем силу тока для нашего примера: I=3860/220·1=17,5 А
По таблице выбираем значение сечения провода или кабеля (ПУЭ таблица 1.3.4 и 1.3.5).
|
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток, А, для проводов, проложенных |
|||||
|
открыто |
в одной трубе |
|||||
|
двух одножильных |
трех одножильных |
четырех одножильных |
одного двухжильного |
одного трехжильного |
||
|
0,5 |
11 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
0,75 |
15 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
1 |
17 |
16 |
15 |
14 |
15 |
14 |
|
1,5 |
23 |
19 |
17 |
16 |
18 |
15 |
|
2 |
26 |
24 |
22 |
20 |
23 |
19 |
|
2,5 |
30 |
27 |
25 |
25 |
25 |
21 |
|
3 |
34 |
32 |
28 |
26 |
28 |
24 |
|
4 |
41 |
38 |
35 |
30 |
32 |
27 |
|
5 |
46 |
42 |
39 |
34 |
37 |
31 |
|
6 |
50 |
46 |
42 |
40 |
40 |
34 |
|
8 |
62 |
54 |
51 |
46 |
48 |
43 |
|
10 |
80 |
70 |
60 |
50 |
55 |
50 |
|
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток, А, для проводов, проложенных |
|||||
|
открыто |
в одной трубе |
|||||
|
двух одножильных |
трех одножильных |
четырех одножильных |
одного двухжильного |
одного трехжильного |
||
|
2 |
21 |
19 |
18 |
15 |
17 |
14 |
|
2,5 |
24 |
20 |
19 |
19 |
19 |
16 |
|
3 |
27 |
24 |
22 |
21 |
22 |
18 |
|
4 |
32 |
28 |
28 |
23 |
25 |
21 |
|
5 |
36 |
32 |
30 |
27 |
28 |
24 |
|
6 |
39 |
36 |
32 |
30 |
31 |
26 |
|
8 |
46 |
43 |
40 |
37 |
38 |
32 |
|
10 |
60 |
50 |
47 |
39 |
42 |
38 |
В нашем случае используем двухжильный провод с медными жилами проложенный в штробе.
Подбираем сечение по 1 таблице и оно равняется 1.5 мм2 (при силе тока 18 А).
Вычисляем сопротивление провода: R=p·L/S
R — сопротивление провода (Ом)
p — удельное сопротивление (Ом·мм2/м)
L — длина провода или кабеля (м)
S — площадь поперечного сечения (мм2)
Измеряем длину нужного провода, берем удельное сопротивление из таблицы и рассчитываем сопротивление провода или кабеля.
| Материал |
Удельное сопротивление |
| медь |
0,0175 |
|
алюминий |
0,0281 |
В нашем примере используем медь и длина провода 10 метров.
Подставляем значения в формулу: R=0,0175·10/1,5=0,116 Ом
Это мы рассчитали сопротивление для одной жилы. Но так как у нас провод двужильный, то сопротивление будет в два раза больше.
R=0,232 Ом
Если провод трехжильный то сопротивление так же умножаем на 2, задействованы всего 2 жилы, третья это земля.
И последним шагом, подсчитываем потери напряжения по длине провода. Допустимое падение напряжения не более 5%.
Формула падения напряжения: dU=I·R
I — сила тока
R — сопротивление провода или кабеля
dU=17,5·0,232=4,06 В
Переводим в проценты: 220 вольт у нас 100%, отсюда 1% = 2,2 В
dU=4,06/2,2=1,84 %
Падение напряжения в допустимых пределах, значит взятое сечение отлично подходит к заданной длине провода. Если падение напряжение будет больше 5%, то нужно взять в расчетах сечение побольше.
Для проверки используем онлайн расчет сечения кабеля или провода.
P.S. Не советую просто рассчитывать сечение на онлайн калькуляторе, его хорошо использовать только в совокупности со своими подсчетами, так вы точно не ошибетесь и выберете правильное сечение провода или кабеля.
Стандартные сечения кабеля и провода. Блог компании РусЭлектроКабель
Главные параметры кабеля, которые нужно учитывать при разработке проектов электроснабжения, материал и сечение жил. Производители выпускают широкий ассортимент продукции разных характеристик. Рассказываем о существующих видах кабеля и местах их применения.
Медный и алюминиевый кабели имеют одинаковые стандартные сечения: 0,5; 0,75 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625; 800; 1000; 1200; 1600 кв. мм. Однако, минимальная площадь сечения жилы алюминиевого кабеля 2,5 кв.мм и 0,5 кв.мм медного кабеля. Максимальное значение для обоих проводников – 1600 кв.
мм. Алюминий – материал относительно низкой прочности, кабель толщиной менее 2,5 кв. мм легко ломается после двух, трех изгибов, а также «плывет» в местах объединения.
Выбор кабеля для подключения бытовых приборов
Для подключения бытовых устройств освещения подходит медный провод размером от 1 до 1,5 кв. мм. Его можно заменить алюминиевой продукцией минимальных параметров. Для установки розеток необходимо использовать изделия площадью не менее 2,5 кв. мм независимо от материала.
Если требуется подключить мощные устройства, создающие относительно большую нагрузку на сеть, лучше применять медный кабель размером от 4 до 10 кв. мм в зависимости от характеристик прибора. Чтобы снизить нагрузку с общей электропроводки, для питания мощной бытовой техники прокладывают выделенную линию. Такие кабели также используют для подвода напряжения к распредкоробкам, питающим несколько бытовых розеток.
Проводники площадью более 10 кв.
мм применяют только для подвода напряжения к электрическим щиткам. Неэкранированный кабель сечением от 0,5 до 2,5 кв. мм применяют для подвода напряжения к бытовой технике.
Выбор сечения кабеля для электроснабжения производственных помещений
Для питания автоматических устройств, схем управления, аппаратов защиты, которые используются для безопасной и эффективной эксплуатации промышленного оборудования применяют провода площадью от 1 до 6 кв. мм.
Кабель силовой до 120 кв. мм востребован для электроснабжения производственного оборудования высокой мощности. Провода площадью 2,5 – 50 кв. мм применяют в схемах напряжением до 1 тыс. Вольт. Для прокладки высоковольтных сетей требуется кабель размером от 35 до 1600 кв. мм.
Выбор сечения провода | Электрик
Но что же на самом деле такое «сечение» и как его измерить на практике?
Не стоит думать что сечение провода это его диаметр…
Площадь поперечного сечения (S) кабеля рассчитывается по формуле S = (Pi * D2)/4, где Pi – число пи, равное 3,14, а D – диаметр.
Безопасная эксплуатация состоит в том, что в случае если вы подберете сечение не соответственное его токовым перегрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву электропровода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.
Поэтому к вопросу о выборе сечения электропровода нужно отнестись довольно серьезно.
Что нужно знать для правильного выбора провода?
Главным признаком, по которому планируют провод, считается его продолжительно разрешенная токовая перегрузка. Не вдаваясь в пространные рассуждения, это такая величина тока, которую он способен пропускать в протяжении долгого времени.
Чтоб отыскать значение номинального тока, нужно подсчитать мощность всех подключаемых электрических приборов в жилище. Рассмотрим пример расчета сечения электропровода для обыкновенной двухкомнатной жилплощади. Список нужных устройств и их примерная мощность указана в таблице.
Принимая во внимание значение тока, сечение электропровода находят по таблице.
В случае если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в данном случае подбирают наиблежайшее большее значение. К примеру расчетное значение тока составляет 23 А, избираем по таблице наиблежайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2 (для медного многожильного электропровода прокладываемого по воздуху).
Предлагаю вашему вниманию таблицы возможных токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика.
Важно! Для четырехжильных и пятижильных кабелей, у которых все жилы одинакового сечения при применении их в четырех-проводных сетях значение из таблицы необходимо помножить на коэффициент 0,93.
К примеру у Вас трехфазная нагрузка мощностью Р=15 кв-т Нужно выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как высчитать сечение? Сначала нужно высчитать токовую нагрузку отталкиваясь от этой мощности, чтобы достичь желаемого результата можем использовать формулу для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22.
8 ≈ 23 А.
По таблице токовых нагрузок избираем сечение 2.5 мм2 (ему допускаемый ток 27А). Хотя потому что кабель у Вас четырехжильный (либо пяти- здесь уже особенной разницы нет) сообразно указаний ГОСТ 31996—2012 подобранное значение тока необходимо помножить на коэффициент 0.93. I = 0.93 * 27 = 25 А. Что возможно для нашей нагрузки (расчетного тока).
Хотя в виду того что почти все изготовители отпускают кабели с заниженным сечением в этом случае я бы рекомендовал брать кабель с запасом, с сечением намного выше — 4 мм2.
Важно! Когда нагрузка именуется в кВт — то идет речь о общей нагрузке. То есть для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем 3. Когда значение нагрузки названо в амперах (А) — речь практически постоянно идет о нагрузке на 1 жилу (либо фазу).
Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?
На сегодня для монтажа как открытой проводки так и скрытой, конечно широкой известностью пользуются медные электропровода.
Медь, сравнивая с алюминием, наиболее эффективна:
1) она прочнее, более мягенькая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;
2) менее подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в разветвительной коробке, места скрутки с течением времени окисляются, что и ведет к утрате контакта;
3) проводимость меди повыше нежели алюминия, при схожем сечении медный провод способен вынести огромную токовую нагрузку нежели алюминиевый.
Недочетом медных проводов считается их большая цена. Цена их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные электропровода по цене дороже все таки они считаются наиболее всераспространенными и пользующимися популярностью в применении нежели алюминиевые.
Расчет сечения медных проводов и кабелей
Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на случае двухкомнатной жилплощади.
Как понятно, вся нагрузка разделяется на 2 группы: силовую и осветительную.
В нашем случае главной силовой нагрузкой станет розеточная группа установленная в столовой и в ванной комнате. Потому что там устанавливается более сильная техника (электрочайник, микроволновка, морозильник, бойлер, стиральная машинка и т.д.).
Для данной розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. Если соблюдать условие, что силовая нагрузка станет разбросана по различным розеткам. Что это означает? К примеру в столовой для включения всей домашней техники необходимо 3-4 розетки присоединенных медным электропроводом сечением 2.5 мм2 каждая.
В случае если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 станет мало, в данном случае необходимо применять провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнат для питания электророзеток применяют провод сечением 1.5 мм2 но завершающий выбор необходимо брать на себя в последствии соответственных расчетов.
Питание всей осветительной нагрузки производится электропроводом сечением 1.5 мм2.
Нужно осознавать что мощность на различных участках проводки станет различной, в соответствии с этим и сечение питающих проводов также разным. Самое большое его значение станет на вводном участке жилплощади, потому что через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего электропровода подбирают 4 – 6 мм2.
При монтаже проводки используют электропровода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.
Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:
ППВ — медный плоский двух- либо трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой либо недвижной открытой электропроводки;
АППВ — алюминиевый плоский двух- либо трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой либо недвижной открытой электропроводки;
ПВС — медный круглый, численность жил — до 5, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой электропроводки;
ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, эластичный, для включения домашних устройств к источникам питания;
ВВГ — кабель медный круглый, до 4 жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной изоляцией для прокладки в воде.
Как можно заметить, выбор для прокладки проводки не велик и ориентируется зависимо от того, какой формы кабель наиболее подходит для монтажа, круглой либо плоской. Кабель круглой формы комфортнее прокладывается через стенки, в особенности в случае если делается ввод с улицы в здание. Понадобится просверлить отверстие чуток больше поперечника кабеля, а при большей толщине стенки это делается актуальным. Для внутренней электропроводки комфортнее использовать тонкий кабель ВВГ.
Выбор сечения кабеля и провода по мощности
Автор Alexey На чтение 7 мин. Просмотров 1.1k. Опубликовано Обновлено
Понимание всех параметров и процессов происходящих с электричеством, является залогом правильного выбора кабеля . Данная статья поэтапно объясняет взаимосвязи физических величин, влияющих на надёжную работу энергосети, её безопасную эксплуатацию.
Известно, что все металлы имеют свободные электроны, которые двигаются при наличии приложенного электрического напряжения, создавая электрический ток. Ударяясь об атомы, они теряют энергию, которая переходит в тепловую. Чем больше ток, — тем гуще поток частиц, и чем меньше поперечный разрез проводника, через который они проходят, тем им «тесней», — столкновения чаще, теряется полезная энергия, увеличивается выделение бесполезного, а зачастую опасного тепла.
Лавина тепла
Важно! При росте температуры, растёт удельное сопротивление, увеличивается выделение тепла, что приводит к лавинообразному процессу быстрого разогрева с катастрофическими последствиями.
Существуют сложные формулы, рассчитывающие тепловой баланс, использующие коэффициент плавления и термический коэффициент сопротивления проводника, для определения площади сечения токопроводящей жилы .
Но, в быту применяются уже готовые таблицы, в которых учтена возможность перегрева кабеля в скрытой проводке — в этом случае для одинаковых значений по току и мощности, сечение предписывается большим для кабеля в плохо вентилируемых и термоизолированных местах, чтобы нагрев не был больше допустимого.
Решение на практике
Осуществляется использованием специальных таблиц, стандартов ПУЭ, по которым происходит выбор сечения кабеля. Значение поперечного сечения проводника выбирают несколькими способами:
- Расчет сечения провода по мощности;
- Выбор провода по току;
- Если провод уже есть, но неизвестного сечения.
Выбор по мощности
На каждом электроприборе указывается его номинальная мощность. Суммируя мощности электроприборов, которые планируется подключать к проектируемой электросети одновременно — получить некоторое число, и по таблице подобрать соответствующее сечение медного или алюминиевого кабеля, выбирая подходящее значение мощности.
Прежде всего необходимо учитывать какая предполагается нагрузка на электропроводку, которую мы собираемся прокладывать.
В случае когда на одном участке электросети будет находиться несколько электроприборов, то для подсчета предполагаемой нагрузки мы складываем все их мощности. После подсчета этого показателя мы анализируем способ, каким будем прокладывать электросети (открытый или закрытый), а также воздействие какого температурного режима будет оказываться на провода.
Также рассчитать правильную величину сечения кабеля очень важно по той причине, что ошибки в подсчетах приведут к потерям мощности в проводах. Если для бытовых приборов это не столь существенно, то в промышленных масштабах это может привести к достаточно серьезным растратам.
Итак , берем листок и ручку выписываем все электроприборы находящиеся у Вас в квартире и складываем их мощности :
P=P1+P2+P3+…Pn (Вт),
где P1- это мощность, например, чайника в 1,5 кВт, P2-мощность пылесоса в 1,6 кВт и т.д.
После того как все мощности сложили необходимо суммарную мощность умножить на коэффициент одновременности K=0.
8 . Этот коэффициент показывает что в определенный период времени все электроприборы в квартире будут работать , но не продолжительное время , а короткий промежуток времени , это нужно обязательно учитывать , т.к. если вы будете выбирать сечение провода только по мощности вы выберете сечение провода больше , а это может оказаться существенно дороже .
Итак , у нас получается :
Pобщ.=P*K (Вт)
После подсчета общей мощности выбираем сечение провода (медный или алюминиевый) в таблице 1 :
Таблица 1 — Выбор сечения провода по мощностиВажно ! Если в будущем вы собираетесь увеличивать нагрузку , то необходимо заранее увеличить сечение провода это замечание применяется для всех способов определения сечения провода.
Выбор по току
В таблице 2 можно найти соответствия сечений к номинальному току. Подбор по этому параметру считается более точным. Необходимо посмотреть в паспорта и на бирки электроприборов, обычно указывается номинальная мощность, и далее проделать те же процедуры что и в выше описанном способе.
Далее по формуле мы определяем ток , который максимально действует в линии и на основании этого выбираем сечение провода (формула применима для однофазной сети 220 В):
где Pобщ. — общая мощность электроприборов (Вт).
Есть возможность измерить амперметром ток для каждого потребителя в отдельности своими руками и далее просто просуммировать ток .
Для этого тестер подключают в разрыв цепи — на практике можно взять кусок сетевого провода с вилкой, подключить одну жилу к клемме розетки, другую подать на измерительный прибор. Другой щуп амперметра подсоединить к свободной клемме розетки, и в неё поочерёдно включать имеющуюся бытовую технику, в разных режимах работы, сверяясь с параметрами, заявленными производителями.
Если у Вас трехфазная сеть , необходимо ток найти по этой формуле :
После того как просуммировали токи электроприборов, выбираем по таблице сечение проводника:
Таблица 2 Соотношение силы тока и сечения проводникаЕще один момент , если в вашей трехфазной сети присутствуют электрические двигатели , то ток этого двигателя определяется по формуле:
где — P это мощность двигателя , n- КПД двигателя (есть на бирке двигателя), COS f- коэффициент мощности (также смотрим на бирку) .
И последнее , в трехфазной сети суммируем рассчитанные токи двигателей и рассчитанные токи электроприборов и выбираем из таблицы 2 сечение проводника.
Нужно учитывать еще один момент — это прокладка кабеля. Она может быть открытого типа или закрытого , соответственно и токовые нагрузки будут различаться, поэтому при выборе сечения провода обратите на это внимание. В таблице 2 вы можете проанализировать этот момент
Провод уже есть
В обратной ситуации, когда имеется кабель, но не видно маркировки, необходимо узнать его номинальный ток и мощность, для этого измеряем диаметр провода штангенциркулем, или микрометром. Можно обойтись линейкой, если жила достаточно гибкая, намотать её на тонкий прут, измерить длину получившейся спирали, разделить на количество витков — результат будет соответствовать диаметру.
По формуле вычисляем площадь поперечного сечения проводника:
S=πD²/4 (мм²) ,
где π- 3,14 , D — диаметр проводника, можно взять штангенциркуль и померить диаметр (мм)
Методом подбора по сечению из таблицы 1 , можно узнать, для какой мощности сгодится имеющийся кабель.
Важно:
Выбирать сечение кабеля лучше с запасом.
Запрещается эксплуатация кабеля, смотанного в бухту(катушку), ввиду её индуктивного сопротивления.
Монтаж алюминиевого кабеля проводить с особой осторожностью — частое сгибание и разгибание продуцирует невидимые трещины, которые уменьшают сечение, в этом месте растёт сопротивление и происходит точечный перегрев.
Проверка по длине
Фактор длины проводника l также увеличивает сопротивление в сети . Им можно пренебречь на небольшом расстоянии, но по мере его увеличения, падение напряжения на нагрузке будет всё ощутимым, и оно может стать ниже номинального значения — 5 %.
Разберем подробнее , во избежание этого, рассчитывают площадь поперечного сечения всего кабеля, допуская некоторое его значение и используя его в формуле определения сопротивления:
R= ϱ*l/S,
где l — длина провода (м), ϱ — удельное сопротивление проводника (Ом*мм²/м) (см. в таблице 2 ), S — площадь поперечного сечения проводника, определяется из вышеописанного способа (мм²)
Таблица 3- удельное сопротивления металлов:
Далее , по закону Ома находим падение напряжения:
U=I²*R (В),
где I — это суммарная сила тока в вашей сети (А), R — рассчитанное сопротивление (Ом).
И последнее , определяем потери в сети . Рассчитанное падение напряжения делим на напряжение в сети и умножаем на 100 %.
Если полученное значение превышает 5% от напряжения сети — сечение кабеля необходимо увеличить по в таблице 1.
Калибры проволоки| Узнайте, какие калибры используются для специальных жгутов проводов
Калибры проводов помогают определить эффективность, а также стоимость всей конструкции. Вот почему наши дизайнеры проявляют такую осторожность при разработке индивидуальных жгутов проводов, чтобы использовать идеальные калибры для удовлетворения потребностей проекта.
В сегодняшнем выпуске LiveWire мы продемонстрируем полное руководство по калибру проводов, посвященное таким темам, как размеры сечения проводов, способы измерения сечения проводов и способы выбора правильного калибра проводов для нестандартных кабельных систем.
Пояснения к калибрам проводов
Прежде всего, что означает калибр в конструкции жгута проводов? Провода производятся различной ширины, чтобы удовлетворить потребности проекта. Диаметр провода выражается в единицах измерения, известных как калибр, как установлено Американским калибром проводов (AWG). AWG устанавливает соответствующие числа для разных диаметров проволоки.
Вопреки тому, что вы могли подумать, более низкие числа AWG на самом деле соответствуют проводам большего диаметра, а большие числа в таблице размеров провода AWG соответствуют меньшим диаметрам провода.AWG устанавливает калибры, чтобы иметь единую систему измерения с проводами и проводниками. Важно отметить, что AWG применяется к круглой, сплошной и цветной проволоке. Цветные металлы, такие как алюминий и медь, являются отличными проводниками.
Диаметр провода имеет решающее значение при проектировании жгута проводов по индивидуальному заказу, поскольку он помогает определить, какая электрическая нагрузка и уровень сопротивления, выраженный в омах (Ом).
Эта стандартизация помогает нашим инженерам-проводникам начинать с материалов с известными электрическими свойствами, чтобы обеспечить наиболее эффективные конструкции.В индустрии изготовления кабелей по индивидуальному заказу точность имеет значение, поэтому даже малейшую степень погрешности необходимо исправить в конструкции, прежде чем когда-либо приступить к производству.
Как измерить калибр провода
Чтобы ответить на такие вопросы, как «какая толщина у провода 4-го калибра?», Вам необходимо понять, как работает система калибра провода AWG. Как мы уже обсуждали, большие номера калибра, указанные в таблице размеров AWG, соответствуют меньшим диаметрам проводов, а меньшие номера калибра означают больший диаметр.
До появления AWG у разных производителей были свои уникальные размеры и системы, что усложняло любую форму стандартизации. Однако AWG — не единственное средство измерения, поскольку большая часть мира полагается на метрическую систему измерения.
В этом руководстве по калибру проволоки мы будем придерживаться AWG.
Формула для калибровки проволоки
Глядя на таблицу сечения провода AWG, вы увидите от 0000 до 36 и выше. Будет провод 36 AWG.005 дюймов, а 0000 AWG — 0,46 дюйма. Соотношение между этими показателями составляет ровно 1 к 92. При 40 различных типоразмерах от 0000 до 36 существует постоянный геометрический шаг с каждым последующим номером AWG.
Это важно, потому что помогает определить постоянный множитель, на котором основана вся система. Например, с каждым 6-м калибром уменьшения диаметр проволоки увеличивается вдвое. И наоборот, уменьшение на 3 калибра увеличивает площадь поперечного сечения провода вдвое.
Калибр для проволоки, диаметр
Фактическая формула для определения диаметра калибра проволоки немного сложна, но наши инженеры используют ее каждый день в наших конструкциях, чтобы найти идеальный провод, соответствующий применению.Диаметр рассчитывается по этой формуле — D (AWG) = 0,005 · 92 ((36-AWG) / 39) дюймов.
Для тех, кто хочет больше вникать в техническую сторону электронных формул, как эта, мы рекомендуем отраслевую основу, известную как «Справочник по электронным таблицам и формулам» Ховарда Сэма.
Сопротивление и длина провода
AWG помогает обеспечить постоянство сопротивления и длины провода, так как разные калибры будут иметь известные уровни.Чем больше окружность провода, тем меньшее сопротивление будет иметь сигнал или ток. Провод очень маленького сечения может не выдержать заданную электрическую нагрузку, что может оказаться опасным и даже вызвать пожар. Калибры проводов должны быть точными, чтобы обеспечить идеальный уровень сопротивления в данном индивидуальном проводе и кабельном жгуте.
Еще одно важное соображение — это длина провода. В более длинных проводах сигнал или ток должен просто пройти дальше, прежде чем достигнет оконечной нагрузки.Более длинные расстояния приводят к большему сопротивлению, которое может ухудшить сигнал.
Провод большего сечения может помочь убедиться, что сигнал или ток могут проходить на эти большие расстояния без чрезмерного ухудшения качества. В нашей таблице размеров AWG вы увидите, что это выражено в омах на 1000 футов.
Вы можете просто подумать, что вам всегда следует использовать провод большего сечения, и все готово, но такой подход может оказаться неэффективным, особенно с точки зрения затрат на материалы. Как производитель кабелей на заказ, мы изучаем все нюансы конструкции, чтобы максимально эффективно использовать бюджет нашего клиента с учетом параметров предполагаемого применения.Этот уровень сложности — это то, что действительно отличает работу с индивидуальным производителем от использования готовых кабельных сборок.
Таблица калибра проводов
Стандартизация диаметров и площадей поперечного сечения, представленных в виде размеров AWG, продолжает поддерживаться Американским обществом испытаний и материалов (ASTM). ASTM на самом деле является международной организацией, которая помогает достичь консенсуса в различных отраслях по широкому спектру технических приложений.
Когда дело доходит до источника для диаграммы калибра проводов AWG, лучше всего начать с ASTM. Самую последнюю таблицу размеров проводов см. В Стандартных технических условиях ASTM B258-18 для стандартных номинальных диаметров и сечений размеров AWG сплошных круглых проводов, используемых в качестве электрических проводников. В этой публикации указаны диаметры, площади, уравнения и правила расчета размеров AWG. Для стандартизации также требуются длина провода, сопротивление (Ом) и номинальная прочность.Как вы понимаете, глобальная стандартизация сложна и требует разработки полной методологии процесса.
Следующая таблица калибров проводов была адаптирована из справочной статьи American Wire Gauge, опубликованной Бостонским университетом:
| Калибр AWG | Диаметр, дюймы | Диаметр, мм | Ом на 1000 футов | Ом на км | Максимальный ток для проводки шасси | Максимальный ток для передачи энергии | |||||||||||
| OOOO | 0. 4600 | 11,6840 | 0,0490 | 0,160720 | 380 | 302 | |||||||||||
| ООО | 0,4096 | 10,40384 | 0,0618 | 0.202704 | 328 | 239 | 239 | 0,0779 | 0,255512 | 283 | 190 | ||||||
| 0 | 0,3249 | 8,25246 | 0,0983 | 0.322424 | 245 | 150 | |||||||||||
| 1 | 0,2893 | 7,34822 | 0,1239 | 0,406392 | 211 | 119 | |||||||||||
| 2 | 0,2576 | 6,54304 | 0,1563 0,2576 | 6,54304 | 0,1512 900 | 94 | |||||||||||
| 3 | 0,2294 | 5,82676 | 0,1970 | 0,646160 | 158 | 75 | |||||||||||
| 4 | 0.2043 | 5,18922 | 0,2485 | 0,815080 | 135 | 60 | |||||||||||
| 5 | 0,1819 | 4,62026 | 0,3133 | 1,027624 | 118 | 47 | |||||||||||
| 4,1 | 0,3951 | 1,295928 | 101 | 37 | |||||||||||||
| 7 | 0,1443 | 3,66522 | 0,4982 | 1,634096 | 89 | 30 | |||||||||||
| 8 | 0. 1285 | 3,26390 | 0,6282 | 2,060496 | 73 | 24 | |||||||||||
| 9 | 0,1144 | 2, | 0,7921 | 2,598088 | 64 | 19 | |||||||||||
| 10 | 0,9989 | 3,276392 | 55 | 15 | |||||||||||||
| 11 | 0,0907 | 2,30378 | 1,2600 | 4,132800 | 47 | 12 | |||||||||||
| 12 | 0.0808 | 2,05232 | 1,5880 | 5,208640 | 41 | 9,3 | |||||||||||
| 13 | 0,0720 | 1,82880 | 2,0030 | 6,569840 | 35 | 7,4 | |||||||||||
| 14 | |||||||||||||||||
| 2,5250 | 8,282000 | 32 | 5,9 | ||||||||||||||
| 15 | 0,0571 | 1,45034 | 3,1840 | 10,44352 | 28 | 4.7 | |||||||||||
| 16 | 0,0508 | 1,29032 | 4,0160 | 13,17248 | 22 | 3,7 | |||||||||||
| 17 | 0,0453 | 1,15062 | 5,0640 | 16,60992 | 19 | 2, 60992 | 19 | 18 | 0,0403 | 1,02362 | 6,3850 | 20,94280 | 16 | 2,3 | |||
| 19 | 0,0359 | 0. 91186 | 8,0510 | 26,40728 | 14 | 1,8 | |||||||||||
| 20 | 0,0320 | 0,81280 | 10,150 | 33,29200 | 11 | 1,5 | |||||||||||
| 21 | 0,0285 | 21 | 0,0285 | 41,98400 | 9 | 1,2 | |||||||||||
| 22 | 0,0254 | 0,64516 | 16,140 | 52,93920 | 7 | 0.92 | |||||||||||
| 23 | 0,0226 | 0,57404 | 20,36 | 66.78080 | 4,7 | 0,729 | |||||||||||
| 24 | 0,0201 | 0,51054 | 25,67 | 84.19760 | 3,554 | 25 | 0,0179 | 0,45466 | 32,37 | 106,1736 | 2,7 | 0,457 | |||||
| 26 | 0,0159 | 0.40386 | 40,81 | 133,8568 | 2,2 | 0,361 | |||||||||||
| 27 | 0,0142 | 0,36068 | 51,47 | 168,8216 | 1,7 | 0,288 | |||||||||||
| 28 | 0,0126 | 0,0126 | 212,8720 | 1,4 | 0,226 | ||||||||||||
| 29 | 0,0113 | 0,28702 | 81,83 | 268,4024 | 1. 2 | 0,182 | |||||||||||
| 30 | 0,0100 | 0,254 | 103,2 | 338,4960 | 0,86 | 0,142 | |||||||||||
| 31 | 0,0089 | 0,22606 | 130,1 | 426,7280 | 130,1 | 426,7280 | 130,1 | 426,7280 | |||||||||
| 32 | 0,0080 | 0,2032 | 164,1 | 538,2480 | 0,530 | 0,0910 | |||||||||||
| 33 | 0.00710 | 0,18034 | 206,9 | 678,6320 | 0,430 | 0,0720 | |||||||||||
| 34 | 0,00630 | 0,16002 | 260,9 | 855,7520 | 0,330 | 0,0560 | 0,330 | 0,0560 | 329,0 | 1079,120 | 0,270 | 0,0440 | |||||
| 36 | 0,00500 | 0,12700 | 414,8 | 1360 | 0. 210 | 0,0350 |
На приведенной выше диаграмме вы увидите, что амперы указаны для каждого манометра. Это уровень мощности, с которым может безопасно работать каждый калибр проволоки. Взглянув на более низкие калибры и вспомнив, что они соответствуют более толстым проводам, вы заметите, что они имеют более высокие максимальные номиналы усилителя.
Общие применения стандартных калибров для проволоки
Каждый калибрбудет иметь свои электрические свойства, что делает их идеальными для своих уникальных применений.Более высокие калибры отлично подходят для более легких электромонтажных работ, а более низкие калибры зарезервированы для более тяжелых проектов.
Самые распространенные сечения проводов — 10, 12 и 14, поскольку они используются в строительстве. Как мы видели, когда в проектах требуется, чтобы провод проходил на большее расстояние, калибр провода необходимо увеличить, чтобы компенсировать и позволить электричеству и / или сигналу проходить через него.
Некоторые из наиболее распространенных приложений с размерами AWG включают:
- Провод 14-го калибра : это очень часто встречается в бытовых электропроводках, таких как осветительные приборы, устройства и бытовые розетки.
- Провод 12-го калибра : он также обычно используется для бытовой проводки, которая используется для розеток, небольших приборов и даже небольших кондиционеров.
- Провод калибра 10 : калибр 10 начинает использоваться в более крупных бытовых приборах, таких как оконные кондиционеры, водонагреватели и сушилки для белья.
- Провод 8-го калибра : предназначен для более крупных бытовых приборов, таких как электрические плиты, духовки и системы кондиционирования воздуха в вашем доме.
- Провод калибра 6 : это будет для самых крупных бытовых приборов и кондиционеров.
Даже с учетом калибра проводов мы видим, что от группы разработчиков кабельных жгутов требуется высочайший уровень точности, чтобы найти наилучшее применение.
Выбор провода лучшего калибра для приложения требует тщательных измерений и рассмотрения на этапе проектирования. Наши инженеры по кабельному оборудованию работают над поиском наиболее эффективных способов изготовления данной сборки в соответствии со спецификациями, предоставленными клиентом.
Выбор идеального калибра для проволоки
Два самых важных вопроса, которые вам нужно знать в своем проекте, — это калибр и длина провода. Это определяется исходя из допустимой нагрузки и уровня тока, выраженного в амперах. Как мы уже обсуждали, калибр провода указывается в зависимости от того, какое максимальное количество ампер может пройти через него. И последнее — расстояние, так как оно имеет решающее значение для манометров. Вы сможете эффективно противодействовать падению напряжения, увеличив сечение провода, который может выдерживать большее количество ампер.
Оптимизация конструкции с правильным калибром проводов
Работая с уникальными спецификациями наших клиентов, команда Meridian может постоянно превосходить ожидания наших клиентов, когда дело доходит до предоставления идеального решения даже для самых сложных проблем.
Свяжитесь с нашей командой сегодня, чтобы начать рассмотрение вашего проекта и узнать, какие преимущества может принести вам использование кабеля от производителя по индивидуальному заказу.
Как работают калибры проводов
В области метрологии, т.е.е., научное исследование измерений, калибры проводов используются для измерения диаметра или площади поперечного сечения круглых, сплошных, цветных, электропроводящих проводов. Используя диаметр или площадь поперечного сечения провода, калибры проводов помогают пользователям узнать допустимую нагрузку по току электропроводящих проводов.
Калибр провода определяет не только, сколько тока можно безопасно передавать или пропускать через провод, но и сопротивление провода, а также его вес на единицу длины.Калибр провода также указывает толщину проводника, через который проходят электроны. Для оптимальной передачи необходимо увеличить жилу провода, чтобы уменьшить сопротивление.
Стандарты калибра проводов: AWG, SWG и IEC
Калибры провода представлены числовыми значениями, от AWG 4/0 до AWG 40.
Чем меньше номер, присвоенный проводу, тем больше его диаметр; чем выше число, тем меньше его диаметр . AWG — это американский калибр проводов. AWG — это числовой стандарт, определяющий размеры сечения проволоки для измерения сечения проволоки в Соединенных Штатах.AWG не универсален. Британский имперский стандартный калибр проволоки, SWG, является эталоном измерения, используемым в Великобритании. Более популярным является IEC 60228, международный стандарт Международной электротехнической комиссии по проводам изолированных кабелей. IEC 60228 — это стандарт размеров проводов в метрической системе, используемый в большинстве стран мира. Таким образом, из-за трех различных стандартов, то, как измеряются калибры проволоки и какие стандартные размеры проволоки, являются наиболее очевидными различиями между стандартами измерений, используемыми во всем мире.
AWG для измерительной проволоки определяется британской системой измерения, которая измеряется в дюймах.
В измерениях SWG и IEC используются метрические системы. Сравнительные таблицы размеров показывают резкие различия между измерениями размеров. Диаметр измеряемых электрических проводов не является взаимозаменяемым, поскольку физические размеры проводов различаются. Кроме того, для размеров SWG измерения в большинстве случаев округляются в большую сторону, что может повлиять на точность калибра проводов.
На какие калибры проводов влияют
Помимо международных стандартов, еще одним источником путаницы является то, почему размеры сечения проволоки кажутся не такими, какими они должны быть — по мере того, как физическая ширина калибра увеличивается, числовое значение, присваиваемое ему, уменьшается. Объяснение восходит к первоначальному процессу волочения проволоки. Количество раз, когда проволока протягивается и растягивается, зависит от числового значения, присвоенного калибру проволоки. Вытягивание и растяжение уменьшает физический размер проволоки, делая ее длиннее и тоньше.
Затем волочение проволоки увеличивает калибр проволоки. При этом он также снижает ток, протекающий по проводу. Впоследствии уменьшение тока в проводах большего калибра также снижает силу тока, которую может выдержать провод.
Калибр провода также используется для расчета, сколько провода необходимо для прохождения сигнала или электричества. Это особенно важно для инженеров при проектировании энергосистем. Определение размеров проволоки вместе с типом материала проволоки для использования в любом приложении или системе приводит к экономии затрат.Сбои системы возникают, когда используются датчики неправильного размера и / или материалы.
Вопросы о спецификации кабеля в сборе?
Таблица размеров проводов для систем постоянного тока 12, 24 и 48 В
Удобный инструмент для определения размеров проводов и кабелей для систем на 12, 24 и 48 В.
Провода правильного сечения могут иметь значение между недостаточной и полной зарядкой аккумуляторной системы, между тусклым и ярким светом, а также между плохой и полной работоспособностью инструментов и приспособлений.
Разработчики силовых цепей низкого напряжения часто не знают о последствиях падения напряжения и размера проводов.
В обычных домашних электрических системах (120/240 В переменного тока) размер провода рассчитан в первую очередь на безопасную допустимую силу тока (токовую нагрузку). Главное внимание уделяется пожарной безопасности. В системах с низким напряжением (12, 24, 48 В постоянного тока) наиважнейшей проблемой является потеря мощности. Размер провода не должен определяться только по допустимой нагрузке, поскольку имеется меньший допуск на падение напряжения (за исключением очень коротких участков). Например, падение на 1 В с 12 В приводит к 10-кратному падению мощности по сравнению с падением на 1 В с 120 В.
Используйте следующую таблицу в качестве основного инструмента при решении проблем с размером провода. Он заменяет многие страницы старых таблиц размеров. Вы можете применять его к любому рабочему напряжению, при любом процентном падении напряжения.
Таблица размеров универсальных проводов
Эта диаграмма работает для любого напряжения или падения напряжения, американского (AWG) или метрического (мм2) размера.
Это применимо к типичным цепям постоянного тока и к некоторым простым цепям переменного тока (однофазный переменный ток с резистивными нагрузками, но не с нагрузками двигателя, коэффициент мощности = 1,0, реактивное сопротивление линии незначительно).
Шаг 1 — Рассчитайте следующее:
| VDI = (АМПЕРЫ x ФУТЫ) / (% ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ x НАПРЯЖЕНИЕ) |
| VDI = индекс падения напряжения (справочное число, основанное на сопротивлении провода) FEET = одностороннее расстояние проводки (1 метр = 3,28 фута) % ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ = допустимое падение напряжения на ваш выбор (пример: используйте 3 для 3%) |
Шаг 2 — Определите подходящий размер провода по таблице ниже.Сравните рассчитанный вами VDI с VDI в таблице, чтобы определить ближайший размер провода.
Допустимая нагрузка сечения провода должна составлять не менее 125% от постоянного тока, проходящего через него.
| Размер провода | Площадь мм 2 | Медь | Алюминий | ||
| AWG | VDI | Пропускная способность | VDI | Пропускная способность | |
| 16 | 1.31 | 1 | 10 | Не рекомендуется | |
| 14 | 2,08 | 2 | 15 | ||
| 12 | 3,31 | 3 | 20 | ||
| 10 | 5,26 | 5 | 30 | ||
| 8 | 8,37 | 8 | 55 | ||
| 6 | 13,3 | 12 | 75 | ||
| 4 | 21. 1 | 20 | 95 | ||
| 2 | 33,6 | 31 | 130 | 20 | 100 |
| 0 | 53,5 | 49 | 170 | 31 | 132 |
| 00 | 67,4 | 62 | 195 | 39 | 150 |
| 000 | 85,0 | 78 | 225 | 49 | 175 |
| 0000 | 107 | 99 | 260 | 62 | 205 |
| Метрические размеры по площади поперечного сечения | Медь (VDI x 1.1 = мм 2 ) | Алюминий (VDI x 1,7 = мм 2 ) |
| Доступные размеры: 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95120 мм 2 | ||
| ПРИМЕР: 20-амперная нагрузка при 24 В на расстоянии 100 футов с максимальным падением напряжения 3% | |
| VDI = (20 × 100) / (3 × 24) = 27,78 | Для медного провода ближайший VDI = 31. Это указывает на провод №2 AWG или 35 мм 2 |
ПРИМЕЧАНИЯ: AWG = калибр проволоки Amercan.Пропускная способность основана на Национальных электротехнических правилах (США) для температуры окружающего воздуха 30 ° C (85 ° F), для не более трех изолированных проводов в кабельных каналах в открытом воздухе для типов кабелей AC, NM, NMC и SE; и типы изоляции проводов TA, TBS, SA, AVB, SIS, RHH, THHN и XHHW. Информацию о других условиях см. В Национальном электротехническом кодексе или в техническом справочнике.
Определение допустимого падения напряжения для различных электрических нагрузокОбщее правило — размер провода подбирать так, чтобы при типичной нагрузке падение составляло примерно 2-3%.Если это окажется очень дорого, примите во внимание следующие советы. Различные электрические цепи имеют разные допуски по падению напряжения.
ЦЕПИ ОСВЕЩЕНИЯ, ЛАМПА И КВАРЦЕВЫЙ ГАЛОГ (QH) : Не обманывайте! Падение напряжения на 5% вызывает потерю светового потока примерно на 10%. Это связано с тем, что лампа не только получает меньше энергии, но и более холодная нить накаливания опускается от раскаленной добела к раскаленной докрасна, испуская гораздо меньше видимого света.
ЦЕПИ ОСВЕЩЕНИЯ, ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ : Падение напряжения вызывает почти пропорциональное падение светоотдачи.Флуоресцентные лампы используют от 1/2 до 1/3 тока ламп накаливания или ламп QH для того же светового потока, поэтому они могут использовать меньший провод. Мы выступаем за использование качественных люминесцентных ламп. Жужжание, мерцание и плохая цветопередача устраняются в большинстве современных компактных флуоресцентных ламп, электронных балластных сопротивлениях и лампах теплого или полного спектра.
ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА могут использоваться в системах возобновляемой энергии, особенно в водяных насосах. Они работают с КПД на 10-50% выше, чем двигатели переменного тока, и исключают затраты и потери, связанные с инверторами.Двигатели постоянного тока НЕ требуют чрезмерных скачков напряжения при запуске, в отличие от асинхронных двигателей переменного тока. Падение напряжения во время пуска просто приводит к «плавному пуску».
ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА обычно используются в крупных электроинструментах, приборах и скважинных насосах. Они предъявляют очень высокие требования к скачкам напряжения при запуске. Значительное падение напряжения в этих цепях может вызвать сбой при запуске и возможное повреждение двигателя. Соблюдайте Национальный электротехнический кодекс. В случае скважинного насоса следуйте инструкциям производителя.
PV-DIRECT SOLAR WATER PUMP Цепи должны быть рассчитаны не на номинальное напряжение (т.е. 24 В), а на фактическое рабочее напряжение (в этом случае приблизительно 34 В). Без батареи, удерживающей напряжение, рабочее напряжение будет примерно равным пиковому напряжению точки мощности фотоэлектрической батареи.
ЦЕПИ ЗАРЯДКИ БАТАРЕЙ критически важны, потому что падение напряжения может вызвать непропорциональную потерю тока заряда. Чтобы зарядить батарею, генерирующее устройство должно подавать более высокое напряжение, чем уже существует внутри батареи.Вот почему большинство фотоэлектрических модулей рассчитаны на пиковую мощность 16-18 В. Падение напряжения более 5% уменьшит эту необходимую разницу напряжений и может уменьшить ток заряда аккумулятора на гораздо больший процент. Наша общая рекомендация — рассчитывать на падение напряжения на 2-3%. Если вы думаете, что фотоэлектрическая матрица может быть расширена в будущем, выберите размер провода для будущего расширения. Ваш клиент оценит это, когда придет время добавить в массив.
ЦЕПИ ВЕТРОВОГО ГЕНЕРАТОРА : В большинстве мест ветрогенератор вырабатывает полный номинальный ток только во время редких ураганов или порывов ветра.Если размер провода, рассчитанного на низкие потери, большой и очень дорогой, вы можете подумать о том, чтобы подобрать размер с учетом падения напряжения до 10% при номинальном токе. Эта потеря будет происходить только изредка, когда энергии наиболее много. Обратитесь к руководству по эксплуатации ветряной системы.
Дополнительные методы снижения затратАЛЮМИНИЕВЫЙ ПРОВОД может быть более экономичным, чем медный для некоторых основных линий. Энергетические компании используют его, потому что он дешевле меди и легче по весу, хотя необходимо использовать больший размер.Он безопасен при установке для кодирования клемм с защитным контактом. Возможно, вы захотите рассмотреть его для длинных и дорогих серий №2 или больше. Разница в стоимости колеблется в зависимости от рынка металлов. Он жесткий и трудно изгибаемый и не предназначен для погружных насосов.
Фотоэлектрические модули высокого напряжения : Рассмотрите возможность использования модулей с более высоким напряжением (пиковая мощность 18+ В, например, наши BP-585 и BP-590) для компенсации чрезмерного падения напряжения. В некоторых случаях при больших расстояниях стоимость увеличенного модуля может быть ниже, чем стоимость провода большего размера.
СОЛНЕЧНОЕ ОТСЛЕЖИВАНИЕ : Используйте солнечный трекер (от Zomeworks), чтобы можно было использовать меньший массив, особенно в условиях интенсивного использования летом (отслеживание дает больше энергии летом, когда солнце проходит самую длинную дугу по небу). Для меньшего фотоэлектрического массива потребуется провод меньшего размера.
НАСОСЫ ДЛЯ ВОДЯНЫХ СКВАЖИН : Рассмотрим низкоэнергетическую систему с медленной перекачкой и резервуаром для накопления воды. Это уменьшает размеры как проволоки, так и труб, если речь идет о длинных подъемах или трассах.Система прямой накачки фотоэлектрической решетки может устранить длинную проводку, используя отдельную фотоэлектрическую решетку, расположенную рядом с насосом. Погружные насосы SunRise, Solar Slowpump, Booster Pump и Solar Force Piston Pump — это высокоэффективные насосы постоянного тока, рассчитанные на напряжение до 48 В. Мы также производим версии переменного тока и преобразователи, позволяющие использовать переменный ток, передаваемый на большие расстояния.