Подбор кабеля по мощности и длине таблица: Калькулятор сечения кабеля (провода) по длине, мощности и току / Калькулятор / Элек.ру

Содержание

Расчет сечения кабеля | Таблицы, формулы и примеры

Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.

кабель

Для чего необходим расчет кабеля

В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:

формула

где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.

Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:

R = ρ · L/S (2),

где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.

Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.

Что будет, если неправильно рассчитать сечение

Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:

  • Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
  • Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.

проводка

Что еще влияет на нагрев проводов

Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:

  • Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
  • Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.

Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3x1,5 и ABБбШв 4x16

Трехжильный кабель BBГнг 3x1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3x1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.

BBГнг 3x1,5

Кабель ABБбШв 4x16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.

ABБбШв 4x16

Порядок расчета сечения по мощности

В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:

  • Суммарная мощность всех приборов.
  • Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
  • ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
  • Материал проводника: медь или алюминий.
  • Тип проводки: открытая или закрытая.

Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:

ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Р

ₙ) · Кс · Кз,

где P1, P2 и т. д. – мощность подключаемых приборов, Кс – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, Кз – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. Кс определяется так:

  • для двух одновременно включенных приборов – 1;
  • для 3-4 – 0,8;
  • для 5-6 – 0,75;
  • для большего количества – 0,7.

Кз в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.

Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм2.

таблица

Правила расчета по длине

Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:

  • L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
  • ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм2·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
  • I – номинальная сила тока, А.

Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,

где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, Кс – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.

Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):

R = ρ · L/S.

Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:

dU = 0,05 · 220 В = 11 В.

Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:

S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм2.

В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм2. Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3x1,5 удовлетворяет этому условию.

Как рассчитать сечение по току

Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1.3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ).

Для трехфазной сети используется другая формула:

I=P/(U√3cos φ),

где U будет равно уже 380 В.

Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.

BBГнг 3x1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм2. У кабеля BBГнг 3x1,5 одна жила имеет сечение S = π · r2 = 3,14 · (1,5/2)2 = 1,8 мм2, что полностью соответствует указанному требованию.

таблица

Если рассматривать кабель ABБбШв 4x16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.

таблица

С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм2. У кабеля ABБбШв 4x16 сечение одной жилы равно:

S = π · r2 = 3,14 · (4,5/2)2 = 15,89 мм2.

Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).

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.

Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?

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 порядок 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.

Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?

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.

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:

формулы и таблицы ⋆ Прорабофф.рф

Выбор и расчет сечения кабеляВыбор сечения кабеля мощности необходим при проведении проводки в помещение. Начинать этот процесс лучше с детального плана и полных расчетов до покупки нужных материалов.

Их в магазинах огромное разнообразие.  Сначала требуется провести расчет сечения кабеля по нагрузке. Даже при самых тщательных измерениях, он все равно будет приблизительным.

При том, что заранее продуманы все осветительные приборы и их мощность, учтена вся бытовая техника, общее значение их мощности будет усредненным.  К полученной цифре лучше прибавить еще процентов 5 на всякий случай.

Поэтому большинство людей считают, что этих показателей хватит для выбора стандартного  медного кабеля:

  • 0,5мм2 для кабелей для точечных светильников, установленных в доме.
  • 1,5мм2 станет достойным выбором для проводов у люстр.
  • 2,5мм2 подходит для проводов розеток.

С точки зрения бытового потребления энергии с учетом всех электроприборов, эти размеры выглядят приемлемо.  Так считается, пока, например, на кухне не включатся в одно время холодильник, микроволновка, электрочайник и тостер. Результат может стать плачевным. Сечение кабеля и мощность нагрузки тесно взаимосвязаны.

При проведении проводки требуется учитывать расчет сечения кабеля по диаметру жилы провода. Не всегда указания на маркировке покупаемого провода бывают правдивой. Для избегания домашних «аварий» в дальнейшем, лучше самим произвести расчет. Существует несколько достаточно простых способов.

  1. Воспользоваться специальными измерительными инструментами – электронным микрометром или штангенциркулем. Этот способ быстрый, но требует затрат на эти приборы.
  2. «Дедовский» метод при наличии карандаша, провода и линейки. Кабель зачищается и плотными витками наматывается на карандаш. Затем измеряется длина намотки и делится на количество жил. Витков обязано быть минимум 15 для лучшей точности.
  3. Применение готовых расчетов сечения кабеля по диаметру жил в таблицах.

Важно помнить: расчет ведется только по диаметру открытой жилы. Провод вполне может выглядеть должного размера за счет изоляции.

При выборе кабеля для применения в бытовых целях стоит учитывать расчет сечения кабеля по длине. Для этого заранее ставятся отметины на поверхности во всех точках, где будут розетки, включатели, светильники и остальное. Делаются обмеры расстояния, и кабель режется исходя из них, но с хорошим запасом.

Формула расчета сечения кабеля состоит из внесения данных длины, площади его сечения и удельного сопротивления проводника. Затем следует рассчитать данные токов, поделив суммарную мощность нагрузки на размер напряжения в сети. Далее рассчитывается вероятная величина понижения напряжения. После этого оценивается размер уменьшения напряжения к номинальному напряжению в сети в процентном соотношении, и выбирается сечение провода, не превышающий 5 процентный рубеж.

Формула по силе тока – I= P/U x cosф. В этой формуле I – сила тока (Ампер) P – суммарное показание мощности (Ватт) U – сила напряжения  (В) cosф – показатель, равный единице.

При показателе общей суммарной мощности потребителей в 3,8кВт, их надо разделить на 220Вольт. Получится 17,3 Ампера.  Определяясь по данным таблицы ПУЭ, выбор сечения кабеля из меди или алюминия найти легко. С показателем силы тока в 17,3 (А) сечение медного кабеля составляет 1,5мм2.

Сечение кабеля и мощность – таблица представлена в статье. Это общедоступная таблица расчета сечения кабеля по мощности.

таблица расчета сечения кабеля

сечение кабеля и мощность таблица

Сечение кабеля для ввода в дом или квартиру

Как уже говорилось выше, после подсчетов всей нагрузки и выбора провода по его составу, можно проводить последние вычисления: сечение вводного кабеля в квартиру. Возьмем за пример квартиру из двух комнат, в которой вся нагрузка распределяется на силовую и осветительную. Главная силовая нагрузка – это, обычно, розетки в ванной и на кухне. Именно здесь расположено большинство бытовых приборов – бойлер, стиральная машинка, микроволновки, холодильник и множество мелких помощников по хозяйству.

Для этой группы розеток выберем провод с сечением 2,5мм2. Это допустимое сечение кабеля при условии, что нагрузка распределяется на несколько розеток. В случае использования всех приборов в одной розетке, такое сечение категорически не подходит. В такой ситуации требуется максимальное сечение кабеля до 6мм2.

Окончательный вывод о размере сечения кабеля можно делать только после всех расчетов. Например, в комнатах на все розетки идет малое распределение нагрузки и там сечение провода допускает 1,5мм2.

Следует помнить, раз нагрузка в помещениях квартиры разная, значит покупать провод необходимо с разным сечением.

Самая большая нагрузка в квартире идет на вводном участке, поэтому там сечение так же должно быто максимальным – 4-6мм2. При расчетах желательно опираться на данные в ПУЭ, но там они часто завышены. Рассмотрим на примере, какое сечение кабеля для электроплиты требуется, а какое рекомендуется.

Электроплита относится к категории силовой нагрузки и по стандарту ей вполне подойдет кабель с сечением 2,5мм2. Но в ПУЭ эти показатели завышены, с целью обезопасить жилое помещение от электрических аварий.

Что учитывается при подключении электроплиты:

  1. Во-первых, показатели инструкции к прибору и рекомендации ПУЭ. Владельца чудо техники ожидают повышенные денежные затраты, если к электроприбору, имеющему силовые показатели сечения 2,5мм2 поставить провода с увеличенным сечением 6мм2, рекомендуемые ПУЭ. При этом переплата составит 50-70% от цены кабеля с сечением 2,5мм2.
  2. Во-вторых, требуется проверить электросчетчик. Нужно, чтобы вводный в квартиру кабель был обязательно трехжильным. Он в обязательном порядке обязан быть 6мм2 по меди.
  3. В-третьих, проверяется автоматический вводный выключатель. Номинальный ток в нем должен быть 45-50 Ампер.
  4. В-четвертых, нужно позаботиться об устройстве защитного отключения.
  5. В-пятых, правильно выбрать силовую розетку. При однофазовом подключении электроплиты, она должна быть на 25-32 Ампера и с тремя контактами.

И только после всех перечисленных действий стоит приступать к выбору кабеля. Его сечение по меди не должно быть ниже 4мм2.

Установление проводки в квартире или доме требует высокого профессионализма. Вопрос о том, чтобы сделать все своими руками не должен даже подниматься, если владелец помещения не имеет нужного образования и годы практики.

Мало построить дом или сделать капитальный ремонт в квартире. Электропроводка – это важнейшая часть при проектировании здания. Именно она делает помещение пригодным для жилья, давая ему освещение, тепло и необходимые для жизни коммуникации. Установленная проводка может стать помощником для владельца помещения, а может быть его серьезной проблемой. Следует тщательно изучить, как правильно рассчитать сечение кабеля, сколько его нужно, а еще лучше, доверить это специалистам. Слишком тонкая и опасная для жизни наука – электропроводка.

по мощности, току, с учетом длины

При прокладке электропроводки требуется знать, кабель с жилами какого сечения вам надо будет прокладывать. Выбор сечения кабеля можно делать либо по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также учитывать надо длину кабеля и способ укладки. 

Выбираем сечение кабеля по мощности

Содержание статьи

Подобрать сечение провода можно по мощности приборов, которые будут подключаться. Эти приборы называются нагрузкой и метод может еще называться «по нагрузке». Суть его от этого не меняется.

Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Собираем данные

Для начала находите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, выписываете ее на листочек. Если так проще, можно посмотреть на шильдиках — металлических пластинах или стикерах, закрепленных на корпусе техники и аппаратуры. Там есть основная информация и, чаще всего, присутствует мощность. Опознать ее проще всего по единицам измерения. Если изделие произведено в России, Белоруссии, Украине обычно стоит обозначение Вт или кВт, на оборудовании из Европы, Азии или Америки стоит обычно английское обозначение ваттов — W, а потребляемая мощность (нужна именно она) обозначается сокращением «TOT» или TOT MAX.

Пример шильдика с основной технической информацией. Нечто подобное есть на любой технике

Пример шильдика с основной технической информацией. Нечто подобное есть на любой технике

Если и этот источник недоступен (информация затерлась, например, или вы только планируете приобрести технику, но еще не определились с моделью), можно взять среднестатистические данные. Для удобства они сведены в таблицу.

Таблица потребляемой мощности различных электроприборов

Таблица потребляемой мощности различных электроприборов

Находите ту технику, которую планируете ставить, выписываете мощность. Дана она порой с большим разбросом, так что иногда трудно понять, какую цифру брать. В данном случае, лучше брать по-максимуму. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и потребуется кабель большего сечения. Но для вычисления сечения кабеля это хорошо. Горят только кабели с меньшим сечением, чем это необходимо. Трассы с большим сечением работают долго, так как греются меньше.

Суть метода

Чтобы подобрать сечение провода по нагрузке, складываете мощности приборов, которые будут подключаться к данному проводнику. При этом важно, чтобы все мощности были выражены в одинаковых единицах измерения — или в ваттах (Вт), или в киловаттах (кВт). Если есть разные значения, приводим их к единому результату. Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты. Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.

Если необходимо, можно провести обратное преобразование — ватты перевести в киловатты. Для это цифру в ваттах делим на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.

Далее, собственно, начинается выбор сечения кабеля. Все очень просто — пользуемся таблицей.

Сечение кабеля, мм2Диаметр проводника, ммМедный проводАлюминиевый провод
Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
220 В380 В220 В380 В
0,5 мм20,80 мм6 А1,3 кВт2,3 кВт
0,75 мм20,98 мм10 А2,2 кВт3,8 кВт
1,0 мм21,13 мм14 А3,1 кВт5,3 кВт
1,5 мм21,38 мм15 А3,3 кВт5,7 кВт10 А2,2 кВт3,8 кВт
2,0 мм21,60 мм19 А4,2 кВт7,2 кВт14 А3,1 кВт5,3 кВт
2,5 мм21,78 мм21 А4,6 кВт8,0 кВт16 А3,5 кВт6,1 кВт
4,0 мм22,26 мм27 А5,9 кВт10,3 кВт21 А4,6 кВт8,0 кВт
6,0 мм22,76 мм34 А7,5 кВт12,9 кВт26 А5,7 кВт9,9 кВт
10,0 мм23,57 мм50 А11,0 кВт19,0 кВт38 А8,4 кВт14,4 кВт
16,0 мм24,51 мм80 А17,6 кВт30,4 кВт55 А12,1 кВт20,9 кВт
25,0 мм25,64 мм100 А22,0 кВт38,0 кВт65 А14,3 кВт24,7 кВт

Чтобы найти нужное сечение кабеля в соответствующем столбике — 220 В или 380 В — находим цифру, которая равна или чуть больше посчитанной нами ранее мощности. Столбик выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазная — 220 В, трехфазная 380 В.

В найденной строчке смотрим значение в первом столбце. Это и будет требуемое сечение кабеля для данной нагрузки (потребляемой мощности приборов). Кабель с жилами такого сечения и надо будет искать.

Немного о том, медный провод использовать или алюминиевый. В большинстве случаев, при прокладке проводки в доме или  квартире, используют кабели с медными жилами. Такие кабели дороже алюминиевых, но они более гибкие, имеют меньшее сечение, работать с ними проще. Но, медные кабели с большого сечения, ничуть не более гибкие чем алюминиевые. И при больших нагрузках — на вводе в дом, в квартиру при большой планируемой мощности (от 10 кВт и больше) целесообразнее использовать кабель с алюминиевыми проводниками — можно немного сэкономить.

Как рассчитать сечение кабеля по току

Можно подобрать сечение кабеля по току. В этом случае проводим ту же работу — собираем данные о подключаемой нагрузке, но ищем в характеристиках максимальный потребляемый ток. Собрав все значения, суммируем их. Затем пользуемся все той же таблицей. Только ищем ближайшее большее значение в столбике, подписанном «Ток». В той же строке смотрим сечение провода.

Например, надо подключить варочную панель с пиковым потреблением тока 16 А. Будем прокладывать медный кабель, потому смотрим в соответствующей колонке — третья слева.  Так как нет значения ровно 16 А, смотрим в строчке 19 А — это ближайшее большее. Подходящее сечение 2,0 мм2. Это и будет минимальное значение сечения кабеля для данного случая.

При подключении мощных бытовых электроприборов от щитка тянут отдельную линию электропитания. В этом случае выбор сечения кабеля несколько проще - требуется только одно значение мощности или тока

При подключении мощных бытовых электроприборов от щитка тянут отдельную линию электропитания. В этом случае выбор сечения кабеля несколько проще — требуется только одно значение мощности или тока

Обращать внимание не строчку с чуть меньшим значением нельзя. В этом случае при максимальной нагрузке проводник будет сильно греться, что может привести к тому, что расплавится изоляция. Что может быть дальше? Может сработать автомат защиты, если он установлен. Это самый благоприятный вариант. Может выйти из строя бытовая техника или начаться пожар. Потому выбор сечения кабеля всегда делайте по большему значению. В этом случае можно будет позже установить оборудование даже немного больше по мощности или потребляемому току без переделки проводки.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если линия электропередачи длинная — несколько десятков или даже сотен метров — кроме нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния линий электропередачи при вводе электричества от столба в дом. Хоть все данные должны быть указаны в проекте, можно перестраховаться и проверить. Для этого надо знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно подобрать сечение провода с учетом потерь на длине.

Таблица определения сечения кабеля по мощности и длине

Таблица определения сечения кабеля по мощности и длине

Вообще, при прокладке электропроводки, лучше всегда брать некоторый запас по сечению проводов. Во-первых, при большем сечении меньше будет греться проводник, а значит и изоляция. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше устройств, работающих от электричества. И никто не может дать гарантии, что через несколько лет вам не понадобиться поставить еще пару новых устройств в дополнение к старым. Если запас существует, их можно будет просто включить. Если его нет, придется мудрить — или менять проводку (снова) или следить за тем, чтобы не включались одновременно мощные электроприборы.

Открытая и закрытая прокладка проводов

Как все мы знаем, при прохождении тока по проводнику он нагревается. Чем больше ток, тем больше тепла выделяется. Но, при прохождении одного и того же тока, по проводникам, с разным сечением, количество выделяемого тепла изменяется: чем меньше сечение, тем больше выделяется тепла.

В связи с этим, при открытой прокладке проводников его сечение может быть меньше — он быстрее остывает, так как тепло передается воздуху. При этом проводник быстрее остывает, изоляция не испортится. При закрытой прокладке ситуация хуже — медленнее отводится тепло. Потому для закрытой прокладке — в кабель каналах, трубах, в стене — рекомендуют брать кабель большего сечения.

Выбор сечения кабеля с учетом типа его прокладки также можно провести при помощи таблицы. Принцип описывали раньше, ничего не изменяется. Просто учитывается еще один фактор.

Выбор сечения кабеля в зависимости от мощности и типа прокладки

Выбор сечения кабеля в зависимости от мощности и типа прокладки

И напоследок несколько практических советов. Отправляясь на рынок за кабелем, возьмите с собой штангенциркуль . Слишком часто заявленное сечение не совпадает с реальностью. Разница может быть в 30-40%, а это очень много. Чем вам это грозит? Выгоранием проводки со всеми вытекающими последствиями. Потому лучше прямо на месте проверять действительно ли у данного кабеля требуемое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабеля есть в таблице выше). А подробнее про определение сечения кабеля по его диаметру можно прочесть тут.

Как рассчитать сечение кабеля по мощности, длине, току

На сегодняшний день существует широкий ассортимент кабельной продукции, с поперечным сечением жил от 0,35 мм.кв. и выше.

Использование штангенциркуля

Если неправильно выбрать сечение кабеля для бытовой проводки, то результат может иметь два итога:

  1. Чересчур толстая жила «ударит» по Вашему бюджету, т.к. ее погонный метр будет стоить дороже.
  2. При неподходящем диаметре проводника (меньшем, чем необходимо), жилы начнут нагреваться и плавить изоляцию, что вскоре приведет к самовозгоранию электропроводки и короткому замыканию.

Как Вы понимаете, и тот и другой итог неутешительный, поэтому перед монтажом электропроводки в доме и квартире необходимо правильно рассчитать сечение кабеля в зависимости от мощности, силы тока и длины линии. Сейчас мы подробно рассмотрим каждую из методик.

Расчет по мощности электроприборов

Для каждого кабеля есть определенная величина тока (мощности), которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если ток (мощность), потребляемый всеми приборами, будет превышать допустимую величину для токопроводящей жилы, то в скором времени аварии не избежать.

Чтобы самостоятельно рассчитать мощность электроприборов в доме, необходимо на лист бумаги выписать характеристики каждого прибора отдельно (плиты, телевизора, светильников, пылесоса и т.д.). После этого все значения суммируются, и готовое число используется для выбора кабеля с жилами с оптимальной площадью поперечного сечения.

Формула расчета имеет вид:

Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8,

Где: P1..Pn–мощность каждого прибора, кВт

Обращаем Ваше внимание на то, что получившееся число необходимо умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Этот коэффициент обозначает, что из всех электроприборов одновременно работать будет только 80%. Такой расчет более логичный, потому что, к примеру, пылесосом либо феном Вы точно не будете пользоваться в течение длительного времени без перерыва.

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:

Таблица сечения алюминиевых проводов

Таблица сечений медных проводов

Это приведенные и упрощенные таблицы, более точные значения вы можете найти в ПУЭ п.1.3.10-1.3.11.

Как вы видите, для каждого определенного вида кабеля табличные значения имеют свои данные. Все что Вам нужно, это найти ближайшее значение мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.

Чтобы Вы наглядно поняли, как правильно рассчитать кабель по мощности, приведем простой пример:

Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов в квартире составляет 13 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Нас устраивает цифра «10,1» при однофазной сети (напряжение 220В) и «10,5», если сеть трехфазная.

Это значит, что нужно выбрать такое сечение жил кабеля, который будет питать все расчётные приборы – в квартире, комнате или каком-либо другом помещении. То есть такой расчёт нужно проводить для каждой розеточной группы, запитанной от одного кабеля, или для каждого прибора, если он запитан напрямую от щитка. В примере выше, мы привели расчет площади поперечного сечения жил вводного кабеля на весь дом или квартиру.

Итого, выбор сечения останавливаем на 6-миллиметровом проводнике при однофазной сети либо 1,5-миллиметровом при трехфазной сети. Как вы видите, все довольно просто и даже электрик-новичок справится с таким заданием самостоятельно!

Расчет по токовой нагрузке

Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому лучше всего пользоваться им. Суть аналогична, но только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку. Для начала по формулам считаем силу тока по каждому из приборов.

Средняя мощность бытовых электроприборов

Пример отображения мощности электроприбора

Если в доме однофазная сеть, для расчета необходимо воспользоваться следующей формулой:Формула расчета однофазного токаДля трехфазной сети формула будет иметь вид:Формула расчета трехфазного токаГде, P – мощность электроприбора, кВт

cos Фи- коэффициент мощности

Более подробно о формулах, связанных с вычислением мощности, можно прочитать в статье: https://samelectrik.ru/kak-najti-moshhnost-toka.html.

Далее все токи суммируются и по табличным значениям необходимо выбрать сечение кабеля по току.

Обращаем Ваше внимание на то, что от условий прокладки проводника будут зависеть значения табличных величин. При монтаже открытой электропроводки допустимые токовые нагрузки и мощность будут значительно большими, чем при прокладке проводки в трубе.

Повторимся, любой расчет сечения проводится для конкретного прибора или их группы.

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности:

Таблица соотношения сечения жил к токовым нагрузкам

Расчет по длине

Ну и последний способ, позволяющий рассчитать сечение кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует потерям напряжения (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами покрупнее.

Для вычислений используется следующая методика:

  • Нужно рассчитать суммарную мощность электроприборов и силу тока (выше мы предоставили соответствующие формулы).
  • Выполняется расчет сопротивления электропроводки. Формула имеет следующий вид: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах). Получившееся значение необходимо разделить на выбранное поперечное сечение кабеля.

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

Обращаем Ваше внимание на то, что длина прохождения тока должна умножаться в два раза, т.к. ток изначально идет по одной жиле, а потом возвращается назад по другой.

  • Рассчитываются потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.

Uпотерь=Iнагрузки*Rпровода

ПОТЕРИ=(Uпотерь/Uном)*100%

  • Определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
  • Итоговое число анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранное сечение жилы. В противном случае подбираем более «толстый» проводник.

Допустим мы рассчитали, что сопротивление жил у нас 0,5 Ома, а ток 16 Ампер, тогда:

Uпотерь=16*0,5=8 Вольт

ПОТЕРИ=(8/220)*100%=0,03636*100%=3,6%

Что вполне допустимо для большинства случаев, согласно ГОСТ 29322-14 «Стандартные напряжения». Подробнее в статье: https://samelectrik.ru/kakoe-otklonenie-napryazheniya-v-seti-schitaetsya-predelnym.html.

Таблица удельных сопротивлений:

Таблица удельных сопротивлений проводников

 

Если Вы протягиваете линию на довольно протяженное расстояние, обязательно производите расчет с учетом потерь по длине, иначе будет высокая вероятность неправильного выбора сечения кабеля.

Видео примеры расчетов

Наглядные видео примеры всегда позволяют лучше усвоить информацию, поэтому предоставляем их к Вашему вниманию:

Видео инструкция: как самому рассчитать сечение жил

Видео инструкция: как правильно выбрать диаметр кабеля?

Похожие материалы:

Расчет сечения кабеля по мощности: таблицы и формулы

Автор Петр Андреевич На чтение 5 мин. Просмотров 950

Электросети являются потенциальным источником пожарной опасности. Чтобы свести к минимуму возможность аварии, монтаж внутридомовой проводки осуществляется в строгом соответствии с установленными техническими нормативами. Рассмотрим правила правильного выбора необходимого материала, таблицу сечения кабелей по мощности, нюансы расчета нагрузки на электросети.

Для чего нужен расчёт сечения кабеля

Основное требование, предъявляемое к линиям электропередач – безопасность их эксплуатации. Поэтому, с особой внимательностью следует подходить к выбору сечения кабеля по току. Если оно окажется чересчур маленьким, проводка будет греться из-за большой нагрузки. Это, в свою очередь, способно привести к расплавлению изоляционной оплётки, короткому замыканию с последующим пожаром.

Использование проводов слишком большого сечения обезопасит дом от возгорания, но приведёт к неоправданному перерасходу денежных средств. Самый рациональный вариант при прокладке проводки – подобрать кабеля с оптимальным сечением жилы. Точные рекомендации по правильному подбору проводки даны в гл. №1.3 «Правил установки электрооборудования».

Выбор площади поперечного сечения проводника производится в соответствии со следующими параметрами:
  • Сила тока (А).
  • Мощность тока (кВт).
  • Материал изготовления проводки (медь или алюминий).
  • Количество фаз (1 или 3).

Выбираем сечение по мощности

Выбор сечения провода в зависимости от мощности тока начинается с проведения небольших расчётов. Для этого следует сложить общую мощность электрических устройств, которые будут одновременно включаться в квартире. На каждом приборе обычно указывается его мощность в ваттах или киловаттах. В будущем возможно приобретение новых бытовых электроприборов, поэтому к полученной суммарной мощности нужно прибавить ещё 1-2 киловатта.

Как рассчитать сечение провода по мощности нагрузкиКак рассчитать сечение провода по мощности нагрузки

Для устройства внутридомовой электропроводки рекомендуется использовать медные кабели. Они, хотя и стоят дороже алюминиевых, но обладают большей гибкостью, долговечностью и лучшей электропроводностью. Ниже представлены таблицы выбора сечения кабеля по мощности и силе тока для медной проводки.

Таблица 1. Вычисление мощности медной однофазной проводки напряжением в 220 вольт:

Мощность тока (кВт) Сила тока (амперы) Сечение провода (кв. мм)
4,1 19 1,5
5,9 27 2,5
8,3 38 4
10,1 46 6
15,4 70 10
18,7 85 16
25,3 115 25
29,7 135 35
38,5 175 50
47,3 215 70
57,2 260 95
66 300 120

Таблица 2. Подбор сечения кабеля для медной трёхфазной проводки напряжением в 380 вольт.

Мощность тока (кВт) Сила тока (амперы) Сечение провода (кв. мм)
10,5 16 1,5
16,5 25 2,5
19,8 30 4
26,4 40 6
33 50 10
49,5 75 16
59,4 90 25
75,9 115 35
95,7 145 50
118,8 180 70
145,2 220 95
171,6 260 120

Таблица сечения проводки в зависимости от силы и мощности тока для алюминиевых проводов выглядит иначе. В представленных выше таблицах приведены показатели соотношения сечение – ток, в зависимости от его мощности и силы. Сила тока, проходящего по проводнику, не является постоянной величиной, и может изменяться в зависимости от следующих показателей:

  • Длина провода.
  • Размера сечения.
  • Показатель удельного сопротивления материала, из которого он сделан.
  • Температура проводника. С нагревом проводки сила тока падает.

Ниже показаны соотношения «сила тока – сечение провода» для различных вариантов прокладки. Основные цифры отдельно указаны для медных и алюминиевых проводов.

Таблица 3. Подбор сечения кабеля по мощности для алюминиевой однофазной проводки напряжением в 220 вольт.

Мощность тока (кВт) Сила тока (амперы) Сечение провода (кв. мм)
4,4 20 2,5
6,1 28 4
7,9 36 6
11 50 10
13,2 60 16
18,7 85 25
22 100 35
29,7 135 50
36,3 165 70
44 200 95
50,6 230 120

Таблица 4. Подбор сечения кабеля для алюминиевой трёхфазной проводки напряжением 380 вольт.

Мощность тока (кВт) Сила тока (амперы) Сечение провода (кв. мм)
12,5 19 2,5
15,1 23 4
19,8 30 6
25,7 39 10
36,3 55 16
46,2 70 25
56,1 85 35
72,6 110 50
92,4 140 70
112,2 170 95
132,2 200 120

Как рассчитать по току

В представленных выше таблицах приведены показатели соотношения сечение – ток, в зависимости от его мощности и силы. Сила тока, проходящего по проводнику, не является постоянной величиной, и может изменяться в зависимости от следующих показателей:

  • Длина провода.
  • Размера сечения.
  • Показатель удельного сопротивления материала, из которого он сделан.
  • Температура проводника. С нагревом проводки сила тока падает.

В таблицах ниже приведены соотношения «сила тока – сечение провода» для различных вариантов прокладки. Основные цифры отдельно указаны для медных и алюминиевых проводов.

Таблица 5. Соотношение силы тока и сечение алюминиевой проводки.

Сечение провода (кв. мм) Показатель силы тока для алюминиевых проводов
Открыто проложенных Проложенных в защитной трубе
Два одножильных Три одножильных Четыре одножильных Один двухжильный
2 21 19 18 15 17
2,5 24 20 19 19 16
3 27 24 22 21 22
4 32 28 28 23 25
5 36 32 30 27 28
6 39 36 32 30 31
8 46 43 40 37 38
10 60 50 47 39 42
16 75 60 60 55 60
25 105 85 80 70 75
35 130 100 95 85 95
50 165 140 130 120 125
70 210 175 165 140 150
95 255 215 200 175 190
120 295 245 220 200 230
150 340 275 255
185 390
240 465
300 535
400 645

Таблица 6. Соотношение силы тока и сечение медной проводки.

Сечение провода (кв. мм) Показатель силы тока для медных проводов
Открыто проложенных Проложенных в защитной трубе
Два одножильных Три одножильных Четыре одножильных Один двухжильный
0,5 21
0,75 24 20 19 19 16
3 27 24 22 21 22
4 32 28 28 23 25
5 36 32 30 27 28
6 39 36 32 30 31
8 46 43 40 37 38
10 60 50 47 39 42
16 75 60 60 55 60
25 105 85 80 70 75
35 130 100 95 85 95
50 165 140 130 120 125
70 210 175 165 140 150
95 255 215 200 175 190
120 295 245 220 200 230
150 340 275 255
185 390
240 465
300 535
400 645

Расчёт сечения кабеля по мощности и длине

Из-за сопротивления материала происходит некоторая потеря напряжения при прохождении тока сквозь проводник. Чем длиннее проводка, тем большая величина этих потерь. Однако, ощутимые потери могут возникнуть на линиях электропередач протяжённостью, измеряемой километрами. Для бытовой проводки они столь несущественны, что ими можно вполне пренебречь.

Рассчитываются основные показатели электротока по следующим формулам:
  • Сила тока: I = Р / (U cos ф), где:
    I – искомая сила тока.
    Р – мощность.
    U – напряжение.
    cos ф – коэффициент, применяемый для бытовой проводки. Обычно принимается за единицу.
  • Сопротивление провода: Rо=р L / S, где:
    Rо – удельное сопротивление проводника.
    р – удельное сопротивление материала, из которого он изготовлен (медь или алюминий).
    L – длина проводки.
    S – площадь сечения провода.

Открытая и закрытая прокладка проводов

При расчёте нагрузки на кабель принимается во внимание и особенности прокладки электрической линии. Существует два способа её размещения – закрытый и открытый. В стенах, изготовленных из негорючих стройматериалов – бетона, кирпича, – применяют закрытую прокладку, в специально проделанных канавках-штробах.

В деревянных зданиях проводка прокладывается открытым способом, в защитных кабель-каналах или в гофрированных трубах. Для закрытого способа монтажа используют плоские провода, а для открытой-округлые.

ПолезноБесполезно
Пять ключевых факторов для правильного выбора и применения кабеля

Выбор и применение кабеля

Для понимания проблем, связанных с кабельными системами, важно знать конструкцию, характеристики и характеристики кабелей. Однако для правильного выбора кабельной системы и обеспечения ее удовлетворительной работы требуются дополнительные знания. Эти знания могут состоять из условий эксплуатации, типа обслуживаемой нагрузки, режима работы и технического обслуживания и т.п.

5 key factors to the correct cable selection and application 5 ключевых факторов для правильного выбора кабеля и применения (фото предоставлено: testguy.сеть)

Ключом к успешной работе кабельной системы является , чтобы выбрать наиболее подходящий кабель для применения , выполнить правильную установку и выполнить необходимое обслуживание.

В этой технической статье обсуждение основывается на правильном выборе кабеля и применении для распределения и использования энергии.

Выбор кабеля может быть основан на следующих пяти ключевых факторах:

  1. Кабельная установка
  2. Кабельная конструкция
  3. Кабельная операция (напряжение и ток)
  4. Размер кабеля
  5. Требования к экранированию

1.Кабельная установка

Кабели могут использоваться для наружной или внутренней установки в зависимости от системы распределения и обслуживаемой нагрузки.

Хорошее понимание местных условий, монтажных бригад и обслуживающего персонала необходимо для обеспечения уверенности в том, что выбранная кабельная система будет работать удовлетворительно ! Много раз изоляция кабеля повреждается или ослабляется во время монтажа из-за неправильного натяжения.

Конструкции систем трубопроводов должны не только минимизировать количество изгибов трубопроводов и расстояний между люками, но также должны указывать натяжение при растяжении.

Инспекционный персонал должен убедиться, что монтажные бригады не превышают эти значения во время установки. Также важно поддерживать правильный радиус изгиба, чтобы избежать ненужных точек напряжения. После правильной установки следует регулярно проводить регулярный осмотр, испытания и техническое обслуживание, чтобы составить график постепенного износа и обслуживания кабельной системы.

Кабельные системы являются артериями системы распределения электроэнергии и несут энергию, необходимую для успешной работы завода.Ниже приводится краткое обсуждение по установке и обслуживанию кабелей.

Существует несколько типов кабельных систем для передачи электрической энергии в данной распределительной системе. Выбор конкретной системы может зависеть от местных условий, существующих политик компании или прошлого опыта.

Нельзя устанавливать установленные стандарты или руководящие принципы для выбора конкретной системы.

Вернуться к Факторам, влияющим на выбор кабеля ↑


2.Кабельная конструкция

Выбор и применение кабеля включает в себя тип кабельной конструкции, необходимой для конкретной установки. Конструкция кабеля включает в себя проводники, прокладку кабеля, изоляцию и финишное покрытие.


2,1 Проводники

Материалы проводника, такие как медь и алюминий, должны учитываться с точки зрения качества изготовления, условий окружающей среды и технического обслуживания. Требования к алюминиевым проводникам с учетом этих факторов более критичны, чем к медным проводникам.

Кабельные проводники следует выбирать в зависимости от класса жил, требуемого для конкретной установки .


2.2 Расположение кабелей

Проводники могут быть скомпонованы для формирования одножильного или трехжильного кабеля . Есть определенные преимущества и недостатки обоих типов устройств. Одиночные проводники проще в установке, легче сращивать и позволяют формировать многокабельные цепи.

С другой стороны, у них реактивное сопротивление на выше, чем у трехжильного кабеля . Экранированные одиночные проводники несут большие экранирующие токи, и необходимо учитывать необходимость предотвращения перегрева кабеля.

Одножильные кабели подвержены значительному движению из-за механических напряжений, создаваемых токами короткого замыкания или высокими пусковыми токами. Трехжильный кабель с общей оболочкой имеет самое низкое реактивное сопротивление , а распределение напряжения по напряжению сбалансировано благодаря эквивалентному расстоянию между проводниками.

Важным фактором является наличие заземляющего провода в трехжильном кабеле или отдельного заземляющего провода с одножильным кабелем. Поскольку заземляющий провод в трехжильной кабельной конструкции обеспечивает наименьший путь полного сопротивления, он обеспечивает хорошее заземление системы.

Аналогично, отдельное заземление в том же кабелепроводе, что и силовые проводники, обеспечивает лучший путь возврата заземления, чем путь заземления через оборудование или стальную конструкцию.

Выбор и применение кабельной системы должны быть основаны на правильном выборе типа кабельной системы, необходимой для цели .


2.3 Изоляция и отделочное покрытие

Выбор изоляции кабеля и отделочного покрытия обычно основывается на типе монтажа, рабочей температуре окружающей среды, условиях эксплуатации, типе обслуживаемой нагрузки и других применимых критериях. Во многих установках могут преобладать необычные условия, такие как агрессивная атмосфера, высокая температура окружающей среды, опасность для насекомых и грызунов, присутствие масла и растворителей, присутствие озона и сильные морозы.

В определенных применениях могут присутствовать два или более из этих необычных условий, и в этом случае выбор подходящих кабелей становится намного более трудным.

Вернуться к Факторам, влияющим на выбор кабеля ↑


3. Кабельная операция

Изоляция кабеля должна быть в состоянии выдерживать напряжения напряжения , испытываемые при нормальных и ненормальных условиях эксплуатации. Поэтому выбор изоляции кабеля следует делать на основе применимого межфазного напряжения и общей категории системы, которые классифицируются как уровни изоляции 100%, 133% или 173%.

Эти уровни изоляции обсуждаются следующим образом:

100% уровень:

Кабели этой категории могут применяться, если система снабжена релейной защитой , которая обычно устраняет замыкания на землю в течение 1 минуты. Эту категорию обычно называют заземленными системами.


133% уровень:

Кабели этой категории могут применяться, если система снабжена релейной защитой , которая обычно устраняет замыкания на землю в течение 1 часа. Эту категорию обычно называют заземленными или незаземленными системами с низким сопротивлением.


173% уровень:

Кабели этой категории могут применяться , когда время, необходимое для отключения питания замыкания на землю, не определено. Этот уровень рекомендуется для незаземленных и для резонансных заземленных систем.

Текущая емкость, которую должен нести кабель, определяется нагрузкой, которую он обслуживает.

NEC очень специфичен с точки зрения определения размеров проводников для систем, работающих ниже 600 В . Способность кабеля выдерживать ток зависит от рабочей температуры окружающей среды .Когда кабели установлены в нескольких банках воздуховодов, важно снизить пропускную способность кабеля, чтобы не превышать его тепловую мощность.

В случаях, когда кабели могут быть под нагрузкой, текущая пропускная способность может быть рассчитана по следующей формуле:

Current carrying capacity Current carrying capacity

где:

  • I экв является эквивалентной токовой пропускной способностью
  • I - постоянный ток за определенный период времени
  • т - период времени постоянного тока
  • Т - общее время рабочего цикла
  • E - это напряжение кабеля

Эквивалентная токонесущая способность должна использоваться для выбора размера проводника для термического сопротивления.

Вернуться к Факторам, влияющим на выбор кабеля ↑


4. Размер кабеля

Выбор размера кабеля основан на следующих факторах:

  1. Текущая грузоподъемность
  2. Регулировка напряжения
  3. Номинал короткого замыкания

Эти факторы должны быть оценены перед выбором размера кабеля! Во многих случаях факторы напряжения и номинальные коэффициенты короткого замыкания игнорируются. Это упущение может привести к опасности для имущества и персонала, а также к повреждению самого кабеля.


4,1 Грузоподъемность

Пропускная способность кабеля зависит от его теплового нагрева. NEC публикует таблицы с указанием текущей емкости для кабелей различного размера. ICEA публикует текущие рейтинги для различных типов изоляции и условий монтажа.

Если требуется для пропускной способности, превышающей 500 MCM , обычной практикой является параллельное подключение двух меньших проводников.

Номинальный ток кабеля основан на определенном расстоянии, чтобы обеспечить тепловое рассеяние.Если этот интервал меньше, где должен быть установлен кабель, то требуется снижение характеристик кабеля.


4.2 Регулировка напряжения

В правильно спроектированных системах электропитания регулирование напряжения обычно не является проблемой . Падения напряжения при чрезмерно длительной работе при низком напряжении должны быть проверены для обеспечения правильного напряжения нагрузки. При вращающихся нагрузках следует проверять как установившееся регулирование напряжения, так и во время запуска.

NEC устанавливает предел падения напряжения 5% для систем распределения электроэнергии .


4,3 Номинал короткого замыкания

Выбранный размер кабеля должен быть проверен на способность выдерживать короткое замыкание, которое должно основываться на времени размыкания цепи для состояния короткого замыкания. Другими словами, кабель должен удерживаться без какого-либо термического повреждения до тех пор, пока неисправность не будет устранена переключающим устройством, таким как автоматический выключатель или предохранитель.

Вернуться к Факторам, влияющим на выбор кабеля ↑


5.Экранирование

При выборе и применении кабелей при среднем напряжении основное внимание уделяется тому, должен ли кабель быть экранированным или неэкранированным. Условия, при которых экранированный кабель должен быть выбран и применен, объяснены в следующем обсуждении.

Применение экранированного кабеля включает в себя следующие соображения:

  1. Тип системы изоляции
  2. Независимо от того, является ли нейтраль системы заземленной или незаземленной
  3. Требования безопасности и надежности системы

В энергосистемах, где нет экрана или металлического покрытия, электрическое поле частично находится в воздухе, а частично в системе изоляции ! Если электрическое поле является интенсивным, например, в случае высокого и среднего напряжения, поверхностные разряды будут иметь место и вызывают ионизацию частиц воздуха.Ионизация воздуха вызывает образование озона, что может привести к повреждению некоторых видов изоляции и отделочных покрытий.

При применении неэкранированного кабеля в незаземленных системах повреждение изоляции или оболочек может быть вызвано током утечки , если поверхность кабеля влажная или покрыта сажей, смазкой, грязью или другой проводящей пленкой.

В установках канального типа, где используется неэкранированный неметаллический кабель, внешнее электрическое поле может быть достаточно высоким, чтобы представлять угрозу безопасности для персонала, работающего с одним кабелем в многоконтурных установках.

В тех случаях, когда используются переносные кабели, кабельные сборки или открытые воздушные кабели и могут выполняться персоналом, могут возникнуть серьезные угрозы безопасности, если используется неэкранированный кабель !!

There are five fundamental constituents that make a cable: conductor, insulation, shield, filler and strength member. There are five fundamental constituents that make a cable: conductor, insulation, shield, filler and strength member. Кабель состоит из пяти основных компонентов: проводник, изоляция, экран, наполнитель и прочный элемент (фото предоставлено: plastics1.com)

Следует учитывать экранирование для неметаллического кабеля, работающего при напряжении свыше 2 кВ, если существует любое из следующих условий:

  1. Влажные каналы
  2. Подключение к антенным проводам
  3. Переход из проводящей в непроводящую среду (например, из влажной в сухую землю)
  4. Сухой грунт
  5. Грязная среда, содержащая сажу, соль и другие загрязнения
  6. Где безопасность персонала требуется
  7. Где ожидаются радиопомехи

ICEA установил пределы напряжения, выше которых экранирование требуется для резиновых и термопластичных кабелей.Эти значения приведены в таблице 1.

Изоляционный экран должен быть заземлен как минимум на одном конце и предпочтительно в двух или более точках. Экран кабеля должен быть заземлен также на всех концах, стыках и ответвлениях с конусами напряжения. Экран должен работать с потенциалом земли.

Многократное заземление обеспечит безопасность и надежность кабельных цепей. Заземляющий путь от экрана должен иметь низкое сопротивление, чтобы держать экран вблизи потенциала земли.

ТАБЛИЦА 1 // Требования к экранированию для резиновых и термопластичных кабелей

, один проводник Три Проводника
Тип кабеля с заземлением
[кВ]
с заземлением
[кВ]
с заземлением
[кВ]
с заземлением
[кВ]
1 Обшитый кабель 5 5 5 5
2 Блокированный кабель 5 5 5 5
3 Волокнистый покрытый кабель 2 2 2 2
4 Неозоностойкий 2 2 2 2
5 Озоностойкий
В металлических трубопроводах 5 3 5 5
Незаземленные каналы 3 3 5 5
Воздушно в связи 3 3 5 5
Аэрофотоснимок с металлическим связующим 5 5 5 5
прямой похоронен 3 3 5 5

Вернуться к Факторам, влияющим на выбор кабеля ↑

Ссылка // Техническое обслуживание и испытания электрооборудования от Пола Гилла (Покупка печатной копии у Amazon)

,
Пример расчета падения напряжения и размера электрического кабеля

Входная информация

Электрические детали:

Электрическая нагрузка 80 кВт , расстояние между источником и нагрузкой 200 метров , системное напряжение 415 В трехфазное , коэффициент мощности 0,8 , допустимое падение напряжения 5% , коэффициент спроса 1 .


Деталь прокладки кабеля:

Кабель направлен вглубь в земле в траншее на глубине на 1 метр .Температура грунта составляет около 35 градусов. Количество кабелей на траншею - 1 . Количество прогонов кабеля за 1 прогон .

An example how to calculate voltage drop and size of electrical cable An example how to calculate voltage drop and size of electrical cable Пример, как рассчитать падение напряжения и размер электрического кабеля (фото предоставлено 12voltplanet.co.uk)

Детали почвы:

Тепловое сопротивление почвы не известно . Характер почвы , влажная почва .


Хорошо, давайте погрузимся в расчеты ...

  • Потребляемая нагрузка = Общая нагрузка · Коэффициент спроса:
    Потребляемая нагрузка в кВт = 80 · 1 = 80 кВт
  • Потребляемая нагрузка в кВА = кВт / шт.F .:
    Потребляемая нагрузка в кВА = 80 / 0,8 = 100 кВА
  • Ток полной нагрузки = (кВА · 1000) / (1.732 · Напряжение):
    Ток полной нагрузки = (100 · 1000) / (1.732 · 415) = 139 ампер.

Расчет поправочного коэффициента кабеля по следующим данным:

Коэффициент поправки на температуру (K1), когда кабель находится в воздухе
Коэффициент поправки на температуру в воздухе: K1
Температура окружающей среды Изоляция
ПВХ XLPE / EPR
10 1.22 1,15
15 1,17 1,12
20 1,12 1,08
25 1,06 1,04
35 0,94 0,96
40 0,87 0,91
45 0,79 0,87
50 0,71 0.82
55 0,61 0,76
60 0,5 0,71
65 0 0,65
70 0 0,58
75 0 0,5
80 0 0,41

Коэффициент поправки на температуру грунта (K2)
Коэффициент поправки на температуру грунта: K2
Температура земли Изоляция
ПВХ XLPE / EPR
10 1.1 1,07
15 1,05 1,04
20 0,95 0,96
25 0,89 0,93
35 0,77 0,89
40 0,71 0,85
45 0,63 0,8
50 0,55 0.76
55 0,45 0,71
60 0 0,65
65 0 0,6
70 0 0,53
75 0 0,46
80 0 0,38

Коэффициент поправки на термостойкость (K4) для почвы (когда известно термостойкость почвы)
Тепловое сопротивление почвы: 2.5 км / Вт
Удельное сопротивление K3
1 1,18
1,5 1,1
2 1,05
2,5 1
3 0,96

Коэффициент поправки на почву (K4) почвы (когда термостойкость почвы неизвестна)
Природа почвы K3
Очень влажная почва 1.21
Мокрая Почва 1,13
Влажная Почва 1,05
Сухая Почва 1
Очень Сухая Почва 0,86

Коэффициент поправки на глубину кабеля (K5)
Глубина укладки (метр) Рейтинговый фактор
0,5 1,1
0,7 1.05
0,9 1,01
1 1
1,2 0,98
1,5 0,96

Коэффициент поправки на расстояние кабеля (K6)
Нет цепи ноль Диаметр кабеля 0,125 м 0,25 м 0,5 м
1 1 1 1 1 1
2 0.75 0,8 0,85 0,9 0,9
3 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85
4 0,6 0,6 0,7 0,75 0,8
5 0,55 0,55 0,65 0,7 0,8
6 0,5 0.55 0,6 0,7 0,8

Коэффициент группировки кабелей (без коэффициента лотка) (K7)
№ кабеля / лотка 1 2 3 4 6 8
1 1 1 1 1 1 1
2 0,84 0,8 0.78 0,77 0,76 0,75
3 0,8 0,76 0,74 0,73 0,72 0,71
4 0,78 0,74 0,72 0,71 0,7 0,69
5 0,77 0,73 0,7 0,69 0,68 0,67
6 0.75 0,71 0,7 0,68 0,68 0,66
7 0,74 0,69 0,675 0,66 0,66 0,64
8 0,73 0,69 0,68 0,67 0,66 0,64

В соответствии с вышеуказанными подробными поправочными коэффициентами:

- Поправочный коэффициент на температуру грунта (K2) = 0.89
- Поправочный коэффициент на грунт (K4) = 1,05
- Поправочный коэффициент на глубину кабеля (K5) = 1,0
- Поправочный коэффициент на расстояние кабеля (K6) = 1,0

Общий коэффициент снижения = k1 · k2 · k3 · K4 · K5 · K6 · K7

- Общий коэффициент снижения = 0,93


Выбор кабеля

Для выбора правильного кабеля должны быть соблюдены следующие условия:

  1. Усилитель снижения характеристик кабеля должен быть на выше тока полной нагрузки нагрузки .
  2. Падение напряжения на кабеле должно быть на меньше определенного падения напряжения на .
  3. Количество проводов (ток полной нагрузки / ток ухудшения характеристик кабеля).
  4. Емкость короткого замыкания кабеля должна быть на больше, чем емкость короткого замыкания системы в этой точке .

Выбор кабеля - Дело № 1

Давайте выберем 3,5-жильный кабель 70 кв. Мм для одиночного прогона.

  • Текущая мощность 70 кв.мм кабель: 170 Ампер , сопротивление
    = 0,57 Ом / км и реактивное сопротивление
    = 0,077 МОм / км
  • Суммарный ток снижения напряжения в 70 кв. Мм кабеля = 170 · 0,93 = 159 Ампер .
  • Падение напряжения в кабеле =
    (1.732 · Ток · (RcosǾ + jsinǾ) · Длина кабеля · 100) / (Сетевое напряжение · Нет пробега · 1000) =
    (1.732 · 139 · (0.57 · 0.8 + 0.077 · 0,6) · 200 · 100) / (415 · 1 · 1000) = 5,8%

Падение напряжения кабеля = 5.8%

Здесь падение напряжения для кабеля 70 кв. Мм (5,8%) выше, чем определяемое падение напряжения (5%), поэтому либо выберите больший размер кабеля, либо не увеличивайте количество проходов кабеля.

Если мы выберем 2 прогона, то падение напряжения составит 2,8%, что находится в допустимых пределах (5%), но использование 2 прогонов кабеля с кабелем 70 кв. Мм неэкономично, поэтому необходимо использовать следующий кабель большего размера. ,


Выбор кабеля - Дело № 2

Давайте выберем 3.5-жильный кабель 95 кв. Мм для одиночного запуска, емкость короткого замыкания = 8,2 кА.

  • Токовая емкость кабеля 95 кв. Мм составляет 200 Ампер , сопротивление
    = 0,41 Ом / км и реактивное сопротивление
    = 0,074 мО / км
  • Общий ток понижения тока 70 кв. Мм. Кабель = 200 · 0,93 = 187 Ампер .
  • Падение напряжения в кабеле =
    (1.732 · 139 · (0.41 · 0.8 + 0.074 · 0.6) · 200 · 100) / (415 · 1 · 1000) = 2.2%

Решить 95 кв.мм, необходимо выбрать условия выбора кабеля.

  1. Амплитуда снижения напряжения на кабеле (187 Ампер) превышает ток нагрузки при полной нагрузке (139 Ампер) = O.K
  2. Падение напряжения на кабеле (2,2%) меньше определенного падения напряжения (5%) = O.K
  3. Количество кабельных трасс (1) ≥ (139A / 187A = 0,78) = OKK
  4. Емкость короткого замыкания кабеля (8.2KA) выше, чем емкость короткого замыкания системы в этой точке (6.0KA) = О.К.

Кабель 95 кв. Мм удовлетворяет всем трем условиям, , поэтому рекомендуется использовать 3,5-жильный кабель 95 кв. Мм .

,

Выбор количества кабельных сердечников

Зависимость

от места установки

Выбор количества кабельных жил в основном зависит от типа системы, в которой она будет установлена.

Selection Of Number Of Cable Cores With Emphasis On Sizing Parameters Selection Of Number Of Cable Cores With Emphasis On Sizing Parameters Выбор количества кабельных сердечников с упором на параметры размеров (фото dnvkema.com)

Обычно у нас есть два типа систем:

  1. идеально сбалансированная система и
  2. Система с некоторой степенью дисбаланса (или Несбалансированная система).

Обычно размеры кабеля включают в себя следующие параметры:

  1. Условия монтажа кабеля и нагрузка на него
  2. Номинальный ток кабеля
  3. Падение напряжения и короткое замыкание
  4. Сопротивление контура замыкания на землю

Здесь я собираюсь описать, как можно выбрать количество ядер.


3-жильный кабель

Эти кабели обычно используются для идеально сбалансированной 3-фазной системы .Когда токи на 3-х проводных проводах 3-фазной системы равны и имеют точный фазовый угол 120 °, система считается сбалансированной. Трехфазные нагрузки одинаковы во всех отношениях без необходимости использования нейтрального проводника.

Важным примером трехфазной нагрузки является электродвигатель , поэтому в большинстве случаев они питаются по 3-жильным кабелям.


3,5-жильный кабель

3-фазная система может иметь нейтральный провод. Этот провод позволяет использовать трехфазную систему при более высоких напряжениях , в то же время он будет поддерживать однофазные нагрузки с более низким напряжением.

Маловероятно, что в таких случаях нагрузки будут одинаковыми, поэтому нейтраль будет переносить несбалансированный ток системы . Чем больше степень дисбаланса, тем больше ток нейтрали.

3-5-core cable construction 3-5-core cable construction 3-5-жильная кабельная конструкция (рисунок mitesh-raval.blogspot.com)

При наличии некоторой степени дисбаланса и величине тока повреждения очень мало, используются 3,5-жильные кабели. В этих типах кабелей используется нейтраль уменьшенного поперечного сечения по сравнению с 3-мя главными проводами, которая используется для передачи небольшого количества несбалансированных токов.


4-жильный кабель

При наличии серьезных дисбалансовых условий величина тока повреждения увеличится до очень высокого уровня. Как правило, в случае линейных нагрузок нейтраль несет ток только из-за дисбаланса между фазами.

4-core PVC insulated and sheathed copper conductor power cable 4-core PVC insulated and sheathed copper conductor power cable 4-жильный силовой кабель с медной жилой с ПВХ-изоляцией и оболочкой

Нелинейные нагрузки , такие как импульсные источники питания, компьютеры, офисное оборудование, балласты ламп и трансформаторы на низких нагрузках, генерируют гармонические токи третьего порядка (определение гармоник и их происхождение), которые находятся в фазе всей подачи фазы.

Эти токи не нейтрализуются в точке звезды трехфазной системы, как токи нормальной частоты, но суммируются, так что нейтраль несет очень тяжелых токов третьей гармоники .

Именно поэтому нейтраль кабеля, питающего оборудование, не уменьшается и имеет площадь поперечного сечения , такую ​​же, как у основного проводника , для пропускания этого большого количества тока.


5- и 6-жильные кабели

Некоторые условия могут возникать, когда величина тока повреждения (нейтрали) становится очень большой, чем фазные токи.Когда нагрузка, относящаяся к ситуации такого типа, подается через многожильный кабель, необходимо использовать 5-ядерный или 6-ядерный кабель.

4-core PVC insulated and sheathed copper conductor power cable 4-core PVC insulated and sheathed copper conductor power cable 5-жильный силовой кабель с ПВХ-изоляцией и оболочкой из медного провода

В этом состоянии два (или три) проводника могут использоваться в параллельном формировании для переноса большого количества генерируемых несбалансированных токов.

,
Размеры кабелей вспомогательных электрических цепей (рабочие примеры)

Несколько слов о вспомогательных электрических цепях

Подсистемная электрическая схема может быть определена как цепь, подключенная непосредственно от главного распределительного щита низкого напряжения к подосновной распределительной панели или восходящей сети для окончательного подключения вспомогательного оборудования, использующего ток.

Cable Sizing Of Sub-Main Electrical Circuits (Working Examples) Cable Sizing Of Sub-Main Electrical Circuits (Working Examples) Размеры кабеля вспомогательных электрических цепей (рабочие примеры)

Кодекс требует, чтобы максимальные потери в меди в каждой вспомогательной цепи не превышали 1.5% от общей активной мощности, передаваемой по проводникам цепи при номинальном токе цепи.

Такой же подход можно использовать для калибровки проводника, как и для питающей цепи. Однако в проекте необходимо принять допущение для различных характеристик подсхемы, включая расчетный ток, ожидаемый гармонический ток (THD) в цепи, степень дисбаланса и т. Д.

В качестве альтернативы, метод энергоэффективности, введенный Кодексом, также может быть использован для предварительной калибровки кабеля.Этот метод энергоэффективности для определения размера кабеля требует расчета максимально допустимого сопротивления проводника на основе требований к максимальным потерям меди, как указано в коде.

Для 3-фазной 4-проводной цепи (при условии симметричного, линейного или нелинейного):

Активная мощность, передаваемая по цепи проводников //

P = √3 · U L · I 1 · cosθ

Общие потери меди в проводниках //

P медь = (3 · I b 2 + I N 2 ) · r · L

где:

  • U L - линейное напряжение, 380 В
  • I b - Расчетный ток цепи в амперах
  • I 1 - основной ток цепи в амперах
  • I N - Нейтральный ток цепи в амперах
  • cosθ - Коэффициент мощности смещения цепи
  • р - а.с. сопротивление / проводник / метр при рабочей температуре проводника
  • L - Длина кабеля в метрах

Процент потерь в меди по отношению к общей переданной активной мощности:

Percentage copper loss Percentage copper loss

Следовательно,

Max. a.c. resistance Max. a.c. resistance

Таблицы 4.2A и 4.2B в Кодексе обеспечивают быструю первоначальную оценку размера кабеля, требуемого для распространенных типов кабеля и методов установки, используемых в Гонконге для этого примера.

Табличное значение тока выбранного кабеля можно затем скорректировать, применив соответствующие поправочные коэффициенты. Должна быть проверена полезная сила тока выбранного кабеля, чтобы его значение было больше или равно номинальному значению устройства защиты цепи.


Рассчитайте подходящий размер кабеля

3-фазная вспомогательная цепь с расчетным основным током 100 А должна быть подключена с помощью 4 / C PVC / SWA / PVC кабеля на специальном кабельном лотке.Предполагая, что температура окружающей среды 30 ° C и длина цепи 40 м , рассчитайте подходящий размер кабеля для следующих условий:

  1. СЛУЧАЙ 1 // Неискаженное сбалансированное состояние с использованием традиционного метода (cosθ = 0,85)
  2. CASE 2 // Неискаженное сбалансированное состояние с макс. потеря меди 1,5% (cosθ = 0,85)

Дело № 1

Неискаженное сбалансированное состояние обычным методом:
  • I b = 100A
  • I n = 100A
  • I т (мин) = 100A

Предположим, что поправочные коэффициенты C a , C p , C g и C i равны единице.

Itmin Itmin

См. BS7671: 2008 , Требования к электроустановкам,

Таблица 4D4A для 25 мм 2 - 4 / C ПВХ / SWA / PVC кабель - It = 110A
Таблица 4D4B для r = 1,5 мВ / А / м х = 0,145 мВ / А / м (незначительно)

Рабочая температура проводника т 1 = 30 + 100 2 /110 2 · (70 - 30) = 63 ° C
Отношение сопротивления проводника при 63 ° C до 70 ° C r = (230 + 63) / (230 + 70) = 0.98
Падение напряжения и = 1,5 мВ / А / м · 0,85 · 0,98 · 100 А · 40 м = 5 В (1,3%)
Переданная активная мощность (P) P = √3 · 380 В · 100A · 0,85 = 56 кВт
Общие потери меди в проводниках (P cu ) = 3 · 100 2 A 2 · 0,0015 Ом / м / √3 · 0,98 · 40 м
= 1.02 кВт (1,82%) (выбранный размер кабеля недопустим, если максимально допустимые потери в меди 1,5%)

Дело № 2

Неискаженное сбалансированное состояние с максимальной потерей меди 1,5%
(cosθ = 0,85)

Метод максимальных потерь в меди с использованием таблицы 4.2A в Кодексе для первоначальной оценки приблизительного размера проводника, необходимого для расчета макс. сопротивление проводника при 1,5% потерь мощности :

Maximum copper loss method Maximum copper loss method

Из таблицы 4.2A 35 мм 2 - Требуется кабель ПВХ / SWA / PVC 4 / C с сопротивлением проводника 0,625 мОм / м . См. BS7671: 2008, Требования к электроустановкам:

Таблица 4D4A для 35 мм 2 4 / C ПВХ / SWA / PVC кабель It = 135A
Таблица 4D4B для r = 1,1 мВ / А / м х = 0,145 мВ / А / м

Рабочая температура проводника т 1 = 30 + 100 2 /135 2 · (70 - 30) = 52 ° C
Отношение сопротивления проводника при температуре от 52 ° C до 70 ° C r = (230 + 52) / (230 + 70) = 0.94
Падение напряжения и = 1,1 мВ / А / м · 0,85 · 0,94 · 100 А · 40 м = 3,5 В (0,92%)
Переданная активная мощность (P) P = √3 · 380 В · 100A · 0,85 = 56 кВт
Общие потери меди в проводниках (P cu ) = 3 · 100 2 A 2 · 0,0011 Ом / м / √3 · 0,94 · 40 м
= 716 кВт (1.28%) (выбранный размер кабеля приемлем, т. Е. Потери мощности <1,5%, в неискаженных и сбалансированных условиях)

СВЯЗАННЫЕ СТОЛЫ //

ТАБЛИЦА 4.2А

Многоядерные бронированные и не бронированные кабели (медный проводник), сопротивление проводника при однофазной или трехфазной частоте 50 Гц a.c.

Multicore Armoured and Non-armoured Cables (Copper Conductor), Conductor Resistance at 50 Hz Single-phase or Three-phase a.c. Multicore Armoured and Non-armoured Cables (Copper Conductor), Conductor Resistance at 50 Hz Single-phase or Three-phase a.c. Многоядерные бронированные и не бронированные кабели (медный проводник), проводник
Сопротивление при 50 Гц Однофазный или трехфазный a.с.

Вернуться к делам ↑


ТАБЛИЦА 4.2B

Одножильные не армированные ПВХ / XLPE кабели с оболочкой или без (медный проводник), сопротивление проводника при 50 Гц, однофазный или трехфазный ток.

TABLE 4.2B Single-core PVC/XLPE Non-armoured Cables, with or without sheath (Copper Conductor), Conductor Resistance at 50 Hz Single-phase or Three-phase a.c. TABLE 4.2B Single-core PVC/XLPE Non-armoured Cables, with or without sheath (Copper Conductor), Conductor Resistance at 50 Hz Single-phase or Three-phase a.c. ТАБЛИЦА 4.2B
Одножильные не армированные ПВХ / XLPE кабели с оболочкой или без (медный проводник
), сопротивление проводника при 50 Гц, однофазный или трехфазный ток.

Вернуться к делам ↑


ТАБЛИЦА 4D4A

Многожильный бронированный 70C термопластичный изолированный кабель

TABLE 4D4A - Multicore armoured 70C thermoplastic insulated cable TABLE 4D4A - Multicore armoured 70C thermoplastic insulated cable ТАБЛИЦА 4D4A - Многожильный армированный 70C термопластичный изолированный кабель

Вернуться к делам ↑


ТАБЛИЦА 4D4B

Падение напряжения (на ампер на метр)

TABLE 4D4B - Voltage drop (per ampere per-metre) TABLE 4D4B - Voltage drop (per ampere per-metre) ТАБЛИЦА 4D4B - Падение напряжения (на ампер на метр)

Вернуться к делам ↑

Ссылка // Свод практических правил по энергоэффективности электрических установок - Департамент электрических и механических услуг - Правительство Специального административного района Гонконг

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *