Провод сечение: Как рассчитать сечение провода для домашней проводки

Содержание

Как рассчитать сечение провода для домашней проводки


Монтаж бытовой электросети необходимо проводить так, чтобы пользователи без проблем могли одновременно включать несколько мощных электроприборов. Поэтому подбирать сечение провода для домашней проводки нужно на основании грамотного расчет параметров квартирной и домовой электросети.

Существует несколько методик расчета. Мы предлагаем ознакомиться с разными подходами и выбрать оптимальный вариант. Помимо технологии расчета сечения провода, в статье описаны основные параметры выбора электропроводки и указаны нормативные ограничения на максимальную мощность электроприборов.

Содержание статьи:

Зачем знать параметры провода

Стандартные электророзетки рассчитаны на длительный ток в 16 А, что соответствует максимальной мощности включенного прибора 3,52 кВт. Обычно к ним подводиться медный кабель с сечением 2,5 мм2, что может ввести в заблуждение при выборе типа провода для всей остальной электроразводки.

Параллельно увеличению площади поперечного сечения кабеля возрастает и его цена. Однако экономить на электропроводке не стоит – это может привести к гораздо большим финансовым затратам в будущем

При движении электронов по металлу часть энергии рассеивается в виде тепла. При большом токе и небольшом сечении кабеля тепловой компонент может привести к перегреву металла и оплавлению его оболочки.

В бытовых условиях это может инициировать как внутристенное короткое замыкание, так и возгорание открытых проводов, особенно в местах перегибов.

В результате могут возникнуть следующие ситуации:

  1. Масштабный пожар, если рядом с кабелем находится легковоспламеняющийся материал.
  2. Утечка тока при неполном оплавлении оболочки жилы. Это ведет к бессмысленному расходу электроэнергии и вероятности поражения жильцов электрическим током.
  3. Незаметный . В результате обесточивается часть квартиры или все помещение. После этого требуется поиск места разрыва и последующая замена проводки с локальным ремонтом стены.

Выбор толстого электропровода для квартиры, с запасом, также имеет один минус – перерасход финансовых средств, который не имеет смысла. Поэтому выбор сечения проводки лучше производить с помощью расчетных методов, чтобы избежать всех вышеуказанных проблем.

Факторы выбора сечения проводки

Не только мощность прибора определяет характер необходимой электропроводки. Существуют и другие факторы, влияние которых обязательно учитывается при расчете необходимого сечения кабеля. Они могут оказать влияние на теплообразование в проводнике, его пожароопасность и эксплуатационные характеристики.

К таким относят:

  1. Материал жилы: медь, алюминий.
  2. Вид изоляции: ПТФЭ, ПВХ, ПЭ и другие пластики.
  3. Длина провода от источника тока до прибора.
  4. Способ прокладки провода: , скрытый в стене или с помощью кабель-каналов.
  5. Температурный режим в помещении.
  6. Количество фаз и напряжение сети.
  7. Схема монтажа проводки.

Медь имеет меньшее сопротивление, чем алюминий, поэтому и расчеты по этим материалам производятся отдельно. Сечение медной жилы может быть примерно в 1,5 раза меньше, чем алюминиевой.

Материал изоляции также влияет на выбор электропровода. Существуют специальные оболочки, которые выдерживают высокие температуры без оплавления и изменения сопротивления, поэтому такие кабеля могут подвергаться повышенным нагрузкам и использоваться при повышенных температурах.

Галерея изображений

Фото из

Одно- и многожильный кабель

Прокладка электрокабеля в гофре

Различные виды изоляции проводов

Трехжильный кабель для домашней проводки

От длины провода и его сечения зависит степень падения напряжения, поэтому для работы чувствительной электроники необходимо учитывать и эти параметры.

Закрытые в короба или заштукатуренные в стене электропровода в меньшей степени теряют тепло при длительных нагрузках, поэтому они быстрее перегреваются и требуют большего расчетного сечения.

Проводка, идущая от счетчика к распределительным коробкам, вообще может испытывать одновременную нагрузку от нескольких приборов, включенных в различные розетки. Поэтому расчет сечения этих участков кабеля нужно производить отдельно.

Также нагрузка на электрокабель зависит от напряжения и количества подведенных фаз. Но так как в быту используется преимущественно однофазная п роводка с напряжением 220 В, то влияние этого фактора рассматриваться не будет.

Методика определения сечения домашней проводки

При расчете сечения жилы электрокабеля при учитывается множество факторов. Существуют специальные компьютерные программы, которые позволяют учесть все особенности дома и потребности его жильцов. Но определить необходимое для проводки сечение можно и самостоятельно, используя описанную методику.

Важно понимать, что диаметр проводов в квартире может отличаться от комнаты к комнате. На входе в электросчетчик он один, у распределительной коробки сечение провода уже может быть меньше, у розеток и светильников – ещё меньше.

На каждом участке электропроводки желательно определять необходимые для неё параметры, чтобы не переплачивать за излишне толстые провода.

Если нет желания рассчитывать сечение прокладываемой проводки, можно воспользоваться рекомендациями опытных электриков, которые утверждают:

Галерея изображений

Фото из

Несмотря на рекомендации ПУЭ 7.1.34 проводить расчеты для всех электролиний, практический опыт показывает, что в большинстве случаев можно принять стандартные величины. Как правило ветки освещения в квартирах и домах прокладывают кабелем 3×1,5мм². Максимальной мощностью считается 4,1 кВт. Автомат на ветки освещения ставят с номиналом 10А

Линии электропитания для штепсельных розеток прокладывают кабелем 3×2,5мм². Максимальная мощность в пределах 5,9 кВт, автоматический выключатель нужен номиналом 16А

Для обеспечения подключения мощных потребителей, типа электрической плиты, духовки или МКЧ, применяется кабель 3×6мм². Максимум мощности до 10,1 кВт. Автомат нужен номиналом 32 А

Для ввода электросети в дом или квартиру используют кабель сечением 3×6мм². Однако сейчас из-за увеличения мощных потребителей в жилье все чаще для ввода применяется кабель сечением 3×10мм²

Наиболее подходящим для устройства домашней проводки кабелем является ВВГнг-LS. В его составе незначительное включение галогенов, которые при тлении создают угрозу

Кабели с маркировкой ВВГ и ВВГнг запрещены для устройства электросети в доме или квартире. Их изоляция выполнена из ПВХ - полимера, выделяющего большое количество отравляющих веществ при горении/тлении

Сооружать электропроводку из кабеля с изоляцией из ПВХ запрещено из-за значительного содержания галогенов. Тление изоляции провода с малым их содержанием позволяет людям эвакуироваться, не получив серьезного отравления

Самым безопасным для жизни и здоровья владельцев жилого объекта считается кабель ППГнг-HF. В составе его изоляции нет вообще галогенов

Устройство групп освещения

Сооружение веток электропитания

Проводка для питания мощных потребителей

Электрощит на вводе проводки в дом

Приемлемый для домашней проводки ВВГнг-LS

Запрещенные для домашней электрики ВВГ и ВВГнг

Возгорание электрической проводки

Кабель с безгалогеновой изоляцией ППГнг-HF

Расчет по мощности приборов

Простейшим методом определения требуемого сечения провода является его расчет с учетом мощности эксплуатируемых электроприборов и корректирующих коэффициентов.

Данная методика предполагает несколько этапов.

Этап №1. Суммирование мощностей электроприборов. В идеале нужно узнать номинальное потребление энергии каждым устройством, которое указано на его маркировке. Если жилое помещение ещё необустроенное, то рассчитать ориентировочную потребность в электроэнергии можно с помощью нижеприведенной таблицы №1.

Одинаковая по функционалу и размеру бытовая техника может иметь отличающуюся в 2-3 раза потребляемую мощность, поэтому её значение нужно смотреть на каждом устройстве (+)

При расчете можно использовать также параметры устройств, которые находятся в аналогичных квартирах родственников или знакомых. Есть ещё один вариант – сходить в магазин бытовой техники, посмотреть её характеристики, а заодно и присмотреть подходящую модель оборудования для дома.

Этап №2. Определение коэффициента одновременности. Он может выражаться в процентах или в числовом значении от 0 до 1. Коэффициент показывает отношение потребления электроэнергии одновременно включенными в сеть приборами к суммарной мощности всех домашних устройств, рассчитанной на первом этапе.

Обычно коэффициент составляет 0,8, но можно рассчитать его самостоятельно, исходя из привычек домашних жильцов.

Не стоит злоупотреблять переносными розетками, тройниками и удлинителями. Использовать желательно только оборудования со встроенным предохранительным механизмом, которое отключает электроэнергию при большом токе

Этап №3. Определение коэффициента запаса. Данный показатель учитывает возможный рост потребления электроэнергии через несколько лет. Обычно он принимается равным 1,5-2, но если в доме уже полный комплект электроприборов, то значение коэффициента можно взять 1,2-1,3. Главное, не пожалеть о малом сечении проводов в будущем.

Этап №4. Расчет предельно допустимой нагрузки.

Производится он по формуле:

P = (P(1)+P(2)+..P(N))*J*K,

где:

  • P – предельно допустимая нагрузка в Вт;
  • P(1)+P(2)+..P(N) – сумма номинальных мощностей всех электроприборов;
  • K – коэффициент одновременности;
  • J – коэффициента запаса.

Например, если суммарная мощность приборов составляет 7500 Вт, коэффициент одновременности – 0,8, коэффициента запаса – 1,5, то предельно допустимая нагрузка составит:

P=7500*0,8*1,5=9000 Вт.

Данный показатель будет использоваться в последующих расчетах.

Этап №5. Определение максимально допустимой силы тока.

Показатель определяется по простой формуле:

I=P/U,

где:

  • I – допустимая сила тока;
  • P – предельно допустимая нагрузка в Вт;
  • U – напряжение в сети – 220 В.

Используя данные четвертого этапа, можно определить максимально допустимую силу тока:

I=9000Вт/220В41А.

Методика расчета сечения кабеля по мощности и току подробно расписана в .

Этап №6. Расчет сечения кабеля по таблице. Так как на оптимальный выбор провода для домашней проводки влияют не только параметры приборов, но и внешние факторы (материал жилы, её оболочка, схема монтажа и т.

д.), то для каждого случая существуют свои таблицы, которые рассмотрены далее.

Определение сечения электрокабеля по таблицам

Для определения оптимального сечения провода для домашней разводки существуют специальные таблицы. Все они ориентированы на величину допустимой силы тока, которая рассчитывается отдельно по вышеизложенной методике. Далее будут рассмотрены табличные варианты .

Расчет сечения обычных домашних проводов представлен в таблицах:

Из-за ломкости алюминия, провода из этого материала изготавливают лишь сечением от 2 мм. Также отсутствуют многожильные алюминиевые провода из тонких проволочек (+)

Ниже приведен расчет сечения проводов для переносок и удлинителей.

Удлинители в магазинах редко бывают с сечением провода свыше 1,5 мм2, поэтому нагружать их мощными электроприборами не стоит (+)

Токовая нагрузка на электрокабель при открытой и закрытой прокладке различается. Но они считаются одинаковыми, если провод укладывается в земле в широком лотке.

Это позволяет кабелю отдавать тепло окружающему воздуху и меньше нагреваться.

Расчет сечения для медных и алюминиевых жил, в зависимости от способа укладки кабеля, приведен в таблице.

Максимальный ток зависит и от количества жил в кабеле, потому что каждая из них генерирует тепло, суммирующееся под единой оболочкой (+)

Аналогичные таблицы применяются при расчете электропроводки и в промышленности. Бытовые кабели обычно устроены гораздо проще, поэтому и количество расчетных материалов для них довольно ограничено. Указанные в таблицах параметры не придуманы, а указаны в отраслевых стандартах, например в ГОСТ 31996-2012.

Расчет падения напряжения

От сечения электрокабеля зависит не только степень нагрева жилы, но и электрическое напряжение на дальнем конце провода. Бытовая техника рассчитана на определенные параметры электросети, а их постоянное несоответствие может привести к уменьшению срока эксплуатации оборудования.

При падении напряжения на котле желательно поставить стабилизатор, чтобы оборудование не испытывало дополнительных нагрузок из-за несоответствия эксплуатационных характеристик электросети

При удлинении кабеля происходит падение напряжения. Этот эффект можно уменьшить, увеличив сечение проводки. Критическим считается понижение напряжение на конце провода на 5%, по сравнению с его значением у источника тока.

Рассчитать данный показатель можно по известной формуле:

Uпад = I*2*(ρ*L)/S,

где:

  • ρ – удельное сопротивление металла, Ом*мм2/м;
  • L – длина кабеля, м;
  • S – сечение проводника в мм2;
  • Uпад – напряжение падения, Вольт;
  • I – ток, протекающий по проводнику.

Если рассчитанное падение напряжения более 5% от номинального, то требуется использовать кабель с большим поперечным сечением. Это обеспечит стабильную работу техники.

Особенно чувствительны к значению напряжения отопительные котлы, стиральные машинки и прочие устройства с множеством реле и датчиков. Данную особенность нужно учитывать и при использовании переносок.

Нормативно-правовые ограничения

Коммунальные предприятия, обеспечивающие население электроэнергией, вправе вводить ограничения на максимальную суммарную мощность приборов в квартире. Достигаться это может установкой электросчетчиков с определенной пропускной способностью.

На прибор ставятся автоматические одноразовые или многоразовые предохранители, которые срабатывают при превышении порогового значения тока.

Электросчетчики советского типа массово заменяются на электронные. Они ещё более чувствительны к перегрузкам, из-за которых быстро выходят из строя

Если убрать со счетчика пробки и подключить его к квартирной проводке напрямую, то он гарантировано сгорит при длительном нарушении режима работы. Большинство советских счетчиков, установленных в квартирах, выдерживают пиковую нагрузку в 25 А до 1 минуты.

После этого они сгорают, что чревато оплатой установки нового прибора и штрафом за нарушение правил эксплуатации.

Не выдержать высоких нагрузок способна и проводка в подъезде, перегорание которой может обесточить сразу несколько квартир. Поэтому при подключении квартиры к внутридомовой сети кабелем 2,5 мм не стоит рассчитывать, что более толстый внутриквартирный провод будет способен выдержать высокие нагрузки.

Особенно важно учитывать фактор нормативных ограничений на этапе планирования монтажа электрического отопления, теплых полов, инфракрасных саун и прочего энергоемкого оборудования.

Предварительно нужно проконсультировать о возможностях электрооборудования, установленного перед квартирой, в соответствующих коммунальных службах.

Если вы решили рассчитать параметры электропроводки самостоятельно, то вам будет полезно разобраться в таких понятиях как: сила тока, мощность и напряжение. Подробнее в статье –

Выводы и полезное видео по теме

Видеоролики содержат практические советы электриков по выбору и покупке домашней проводки. Они помогут приобрести соответствующее кабелю оборудование, которое точно предохранит жилье от возможных проблем с перегрузками в сети.

Выбор сечения кабеля в магазине:

Соответствие сечения кабеля и параметрам автомата-предохранителя:

Выбор сечения кабеля и автомата:

Ошибки при выборе электрокабеля:

Основными факторами при выборе кабеля для домашней проводки являются мощность бытовой техники и ограничения электросетей, обеспечивающих подведение электрической энергии к квартире.

Правильно подобрав сечение провода, можно включать в сеть все необходимые электроприборы. Это избавляет от неудобств при эксплуатации техники и позволяет предупредить возгорание проводки.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по расчету сечения проводки? Пожалуйста, оставляйте комментарии к публикации, участвуйте в обсуждениях материала. Форма для связи находится в нижнем блоке.

диаметр провода, его толщина и нормы ПУЭ.

Какие кабеля лучше всего использовать для квартиры, а какие для офиса

Расчет диаметра проводов – важная составляющая прокладки электропроводки. Если неправильно выбрать сечение, может произойти поломка приборов или возгорание.

Размер сечения провода для квартиры

Основная нагрузка в домашней электросети приходится на розетки, к которым подключаются электроприборы. Важно уметь правильно рассчитать диаметр кабеля.

Он должен выдерживать токовую нагрузку, не перегреваться в ходе работы, быть прочным и гибким. Сечение провода определяется по различным параметрам, от которых зависит стабильность, надежность и безопасность домашнего оборудования.

Что такое сечение электропровода

Электропровод – это основа электросети. Поэтому знать его характеристики нужно не только профессиональным электрикам, но и людям, решившим самостоятельно заняться заменой или восстановлением проводки.

Чтобы увидеть сечение, электропровод перерезают поперек и смотрят на срез с торца. Площадь срезанной части и называется сечением. Величина прямо пропорциональна силе тока, которую провод может пропустить. Диаметр подбирается такой, чтобы выдерживал нагрузку. Тонкий провод перегорит, а взятый с запасом будет использоваться не на сто процентов и означает лишние затраты.

В электротехнических справочниках приводятся значения, связанные с площадью. Для этого необходимо производить пересчет по формуле: S=(3,14*d*d)/4. S – площадь в кв.мм, d – диаметр в мм.

Диаметр напрямую зависит от суммарной потребляемой мощности устройств.

При расчете важно, чтобы единицы измерения совпадали – ватты переводятся в киловатты или наоборот.


Выбирая подходящий провод, пользуются таблицами, в которых указаны:
  • материал;
  • напряжение в розетке;
  • площадь;
  • мощность;
  • ток.

Информация используется при выборе кабеля.

Какое сечение провода нужно для розеток в квартире

Сечение провода напрямую зависит от мощности аппаратов, которые к нему будут подключены. Для маломощных приборов, таких как фен или телефон потребуется провод меньшего диаметра, чем для стиральной машины или водонагревателя. По этой причине в спальне устанавливают розетки с проводом меньшего диаметра, чем для кухни. Минимально допустимое значение площади кабеля согласно требованиям ПУЭ – 1,5 кв.мм. Такие провода используются для организации освещения.

Все электричество приходится на вводный кабель, от которого идет нагрузка в квартиру. Так как жилые помещения имеют мощность от 3 кВт до 15 кВт, провода выбирают 3х10 кв. мм. (для однофазной сети) и 5х4 кв.мм. (для трехфазной сети).

Нормы кабеля для спальни и зала

Выбирая диаметр электропровода, ориентируются на характеристики самого мощного прибора, который будет к ним подключаться. В спальне и гостиной устанавливаются устройства с мощностью до 3000 Вт.

При классических 220 В в розетке для спальни и зала покупают провод в 2,5 кв.мм. Такие кабели рассчитаны на суммарную мощность в 4,6 кВ и силу тока в 21 Ампер для медных проводов. Если электропроводка алюминиевая, максимальная сила тока будет равняться 16 Ампер, мощность – 3,5 кВт для сети 220Вольт.

Для обеспечения безопасности проводников также устанавливается автомат, максимальный ток срабатывания которого не более 25 А.

Жилы на 4 кв.мм и больше не используют в розеточной группе по двум причинам: физически не поместятся в клеммы и тяжелее укладывать.

Какой использовать провод для кухни и ванной

Кухня – это место, в котором сосредоточены самые мощные приборы. Электроплита, нагреватель воды, стиральная машина – это лишь часть устройств, которые устанавливаются на кухне. Являются самыми мощными потребителями энергии, поэтому подбирается для однофазного подключения 3х6 кв.мм, а для трехфазного – 5х2,5 кв.мм.

В ванной установлены мощные приборы? Тогда выбирают провода с площадью разреза, как на кухне. При отсутствии – допустимо прокладывать кабели 2,5 кв.мм.

Кабели для ванной и кухни обязательно должны быть защищены от воздействия влаги. При недостаточной защите может произойти замыкание и, как следствие, возгорание.

Толщина кабеля электропроводки для коридора

Традиционно в коридоре сосредоточены осветительные приборы. Это самая ненагруженная комната в квартире.

Из-за активного применения энергосберегающих источников света в коридоре прокладываются более тонкие электропровода 1,5 кв.мм. Важно следить за тем, чтобы суммарная нагрузка приборов не превышала 3,5 кВ для медной электропроводки и 2,2 кВ для алюминиевой.

Сечение проводников одной группы должно быть одинаковым. Также важно отметить, что в квартире допустимо использовать не любой кабель для прокладки электропроводки.

Если сечение ниже нормы

Существуют нормы отклонения сечения, которые прописаны в ГОСТ 22483-77 «Жилы токопроводящие медные и алюминиевые для кабелей, проводов и шнуров». Сами значения не указаны, там записано электрическое сопротивление. Проверять соответствие нужно по таблицам с диапазоном сечений классов жил.

Когда сечение меньше допустимых норм, кабель использовать нельзя, так как не рассчитан на указанную нагрузку. Следовательно, будет перегреваться, и возникает риск пожара в помещении.

При расчете площади сечения учитывают материал, из которого собрана электропроводка. Медные проводники более гибкие, просты в работе и требуется меньшая площадь, чем для алюминиевых электропроводов.

Розетка – устройство, на котором сосредоточена нагрузка сети. Для корректной и безопасной работы электроприборов важно уметь правильно определять площадь сечения кабелей. Выбор кабелей зависит от суммарной мощности подключаемых приборов. Недостаточный диаметр электропровода грозит перегревом, разрывом изоляции и риском возгорания.

Полезное видео

Какого сечения должен быть провод для розеток?

 

Перед тем как приступать к монтажу электропроводки в доме, нужно правильно рассчитать сечение кабеля на розетки и выключатели света. Помимо этого нужно серьезно подойти к выбору марки кабельной продукции, т.к. в деревянном доме изоляция должна быть негорючей, а в квартире можно использовать обычный проводник.

Итак, начнем с того, что по современным требованиям кабель для розеток должен быть медным, обязательно с заземлением (т.е. трехжильный или пятижильный) и сечением не менее 1,5 мм2 согласно ПУЭ

Тут следует пояснить, что под групповой сетью подразумевается линия от щитков до штепсельных розеток, осветительных приборов и других приемников электроэнергии.

Теперь стало немного понятнее, какой кабель использовать для монтажа розеточной линии электросети на 220 вольт. Тут же следует отметить, что прокладывать от распределительной коробки к розетке кабель сечением 1,5 мм2 не целесообразно, т.к. в этом случае подключить мощный электроприбор к ней не получится, если это потребуется. Лучше для однофазной сети взять сечение с запасом – 2,5 мм2.

Что касается трехфазной электропроводки, тут уже дела могут обстоять иначе, т. к. при сечении жилы 1,5 мм2 пятижильный кабель способен выдержать нагрузку в 10,5 кВт, согласно таблице

Этого достаточно, чтобы подключить к розетке мощное электрооборудование, применяемое в домашних условиях. Однако, как показывает опыт, даже в сети с напряжением 380 Вольт проводник берут с запасом, а именно, сечением 2,5 мм2.

С толщиной токопроводящих жил разобрались, теперь поговорим о другом, не менее важном вопросе – какой тип и марку проводника подобрать. Дело в том, что на сегодняшний день существует большое количество подделок, при использовании которых может возникнуть воспламенение электропроводки. Тот же провод ПУНП опасен для электромонтажа. Мы рекомендуем для розеток использовать кабель марки ВВГ, ВВГнг или же NYM.

 

Если вы хотите провести электропроводку для розеточной группы в квартире или частном доме, достаточно выбрать марку ВВГ. В пожароопасных помещениях, к примеру, в деревянном доме, обязательно рекомендуем использовать для розеток кабель ВВГнг или его более дорогой импортный аналог – NYM.

Вот и все, что хотелось рассказать вам по данному вопросу. Чтобы закрепить предоставленный материал, мы решили подвести итог и еще раз указать, какую марку кабеля и сечение лучше использовать для розеток в разных случаях:

  • Для подключения стиральной машины, телевизора и других не очень мощных бытовых электроприборов – ВВГ 3*2.5 мм2.
  • Для подключения мощных приборов в трехфазной сети (к примеру, если в гараже нужно подключить мощный насос на 380 вольт или же в кухне трехфазную плиту) – ВВГ 5*2,5 мм2.
  • Розеточная группа в деревянном доме – ВВГнг 3*2.5 мм2.
  • Если вы на 100% уверены что розетка будет использоваться исключительно для питания светильника либо другого маломощного прибора, можно подвести проводник сечением 3*1.5 мм2.

Сечение провода для электропроводки | Электрика в квартире, ремонт бытовых электроприборов

Просмотров 15 Опубликовано Обновлено

Во время выполнения монтажа электрической проводки некоторые «грамотные» заказчики спрашивают, почему я укладываю на розетки провод сечением 2,5 мм², а не 1,5 мм² как на светильники и почему в некоторых случаях я использую провод сечением даже 4 мм². Они интересуются не из праздного любопытства, а потому что чем больше сечение жил провода, тем он дороже. В данной статье я постараюсь ответить не только им, но и всем желающим, почему и как выбирается сечение провода для того или иного участка электрической проводки в квартире или частном доме.

Исходя из того, насколько верно и правильно мы подберем сечение монтируемых проводов и кабелей, настолько надежно и долго будут работать наши бытовые электропотребители.

Как мы знаем, вся электропроводка начинается с вводного кабеля — кабеля, прокладываемого от ЛЭП (линии электропередач) до общего (вводного) автоматического выключателя либо электрического счетчика. На данный провод ложится вся суммарная нагрузка всех потребителей, находящихся в квартире или доме. Для того чтобы определить сечение жил вводного кабеля, необходимо знать суммарную мощность (Ватт) всех электрических приборов, установленных у вас дома — микроволновка, кондиционер, стиральная машина, водонагреватель, электроплита и т.д. Нужно брать только мощные приборы, мелкие можно не учитывать, такие как бритва, кофемолка, небольшой телевизор и т.п. Сложив мощности приборов, мы получим суммарную мощность  всех наших потребителей. Умножаем эту цифру на коэффициент 0,75 и получаем сечение фазной (или фазных) жилы вводного кабеля. Сечение нулевой жилы допускается немного меньше, либо такое же.

Еще один аспект: при расчете суммарной мощности стоит учитывать мощности только тех потребителей, которые будут включены в электросеть одновременно. Иначе ваши расчеты могут привести к выбору провода сечением с небольшое дерево!

Мощность бытового электрического прибора можно найти либо на его корпусе, либо в техническом паспорте, который к нему прилагается.

Ниже представлена таблица, с помощью которой можно определить сечение нужного вам провода, при этом зная мощность потребления на данной линии электропроводки. Или же наоборот: зная сечение жил электрического провода, вы сможете определить какой ток и мощность он сможет пропустить и выдержать. В таблице приведены значения для медного провода, так как алюминиевые провода запрещены Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ).

Таблица выбора сечения кабеля и провода


Затем нам будет необходимо рассчитать сечение проводов и кабелей для линии розеток и линии освещения. Если отталкиваться только от нашей таблицы или формул расчета сечений, то выйдет, что для линии розеток будет достаточно провода сечением 1.5 мм², а для линии освещения — менее 1,5 мм². Но на практике монтируют провода вот такого сечения: для розеток — не менее 2,5 мм², для освещения — не менее 1,5 мм². Почему так делается?

Что касается линии освещения, то монтировать провод сечением менее 1,5 мм² в электропроводке нельзя да и нецелесообразно. Это обоснованно тем, что он не выдержит механических нагрузок и химических реакций (окисления). А укладка провода для розеток сечением не менее 2,5 мм² предусмотрено для того, чтобы в дальнейшем вы могли включать в них электроприборы большей мощности, чем есть на данный момент. Например, у вас был утюг на 1,5 кВт, он вышел из строя, вы купили новый на 2,5 кВт. Неужели вам из-за этого стоит менять всю линию электропроводки для данной розетки?

Что касается сечения проводов в электропроводке и автоматов защиты, то их установка выполняется также исходя из данной таблицы. Например, для розеток на кухне вы протянули провод сечением 2,5 мм, который выдерживает электрический ток в 27 Ампер и рассчитан на мощность в 5,9 кВт. В электрощитке для данной линии электропроводки с розеткой устанавливается автоматический выключатель или УЗО с максимальным током срабатывания не более 25 Ампер.

Также при проектировании электрической проводки следует учитывать и длину магистрали, которая будет питать конечного потребителя электрического тока. Также, во время проектирования, а затем и монтажа электропроводки, не стоит забывать и о селективности автоматов. Селективность — это специфическая особенность релейной защиты выявить повреждённый элемент проводки (замыкание, перегрузка) и отключить его близлежащими выключателями, не прекращая нормальную работу остальных зон электрической цепи.

Выбор сечения провода, кабеля (медного, алюминиевого) по мощности. Расчет сечения исходя из диаметра (видео)

 Использование полезной работы электрического тока, уже является чем-то обыденным, незаменимым и само собой разумеющимся. Действительно, с тех пор, когда были получены первые токи от первой батарейки, великим ученым Алессандро Вольтом, в далеком 1800 году, прошло всего-то два столетия. Однако теперь сеть проводов, электрических соединений буквально пронизывает все и вся на поверхности земли и в наших домах. Если всю эту сеть нескончаемых проводов представить себе со стороны, то это будет подобно нервной или кровеносной системе в нашем организме. Роль всех этих проводов для современного общества, пожалуй, не менее значима, чем функция одной из вышеупомянутых систем живого организма. Что же, раз это так важно и серьезно, то при выборе проводов и кабелей, для создания нашей собственной коммуникативной электрической сети стоит подходить с особым вниманием и придирчивостью. Дабы она работала стабильно, без сбоев и отказов. Что же в себя включает данный выбор проводов и кабелей? Во-первых, это определиться с применяемым для проводки материалом, будь то медь или алюминий. Во-вторых, определиться с количеством жил в проводнике, 2 или 3. В-третьих, необходимо подобрать сечения жил исходя из тока, которые будет проходить по проводам, то есть исходя из мощности нагрузки. В-четвертых, выбрать провод исходя из расчетного значения, ближайшее большее сечение по типоряду относительного расчетного. О мелочах и того можно говорить намного больше сказанного, поэтому пока остановимся на этом, и попытаемся все же раскрыть тему нашей статьи о расчете и выборе провода или кабеля исходя из мощности нагрузки.

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Не смотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.
 Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

 

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию. Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Какой провод, кабель выбрать для прокладки проводки (моножилу или многожильный)

 При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой. Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу. Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди. В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше. Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Выбираем провод (кабель) из меди или алюминия (документ ПЭУ)

 В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот. Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться. Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 "В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…". (До 2001 г. по имеющемуся заделу строительства допускается использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами) Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал. Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.
 Так что еще раз повторимся - только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Сколько примерно потребляют бытовые приборы, и как это отразиться на выборе, расчете сечения кабеля

Итак, мы уже определились с маркировкой кабеля, что это должна быть моножила, также с тем, что это должна быть медь, да и про подводимую мощность кабеля мы тоже «заикнулись» не просто так. Ведь именно исходя из показателя проводимой  мощности, будет рассчитываться провод, кабель на его применяемое сечение. Здесь все логично, прежде чем что-то рассчитать, надо исходить из начальных условий задачи. Этому нас научили еще в школе, исходные данные определяют основные пути решения. Что же, тоже самое можно сказать про расчет сечения медного провода, для расчета его сечения необходимо знать с какими токами или мощностями он будет работать. А для того чтобы нам знать токи и мощности, мы сразу должны знать, что именно будет подключено в нашей квартире, где лампочка, а где телевизор. Где компьютер, а куда мы включим зарядное устройство для телефона. Нет, конечно, со временем исходя из жизненных обстоятельств, что-то может поменяться, но нет кардинально, то есть примерная суммарная потребляемая мощность для всех наших помещений останется прежняя. Лучше всего сделать так, нарисовать план квартиры и там расставить и развешать все электроприборы, которые вам встретятся и которые запланированы. Скажем так.

Здесь неплохо было сориентироваться, сколько какой прибор потребляет. Именно для этого мы и приведем для вас таблицу ниже.

Подытожим данный абзац, мы должны представлять какие токи, мощности подводимые проводами и кабелями, должны быть обеспечены, для того, чтобы рассчитать необходимое нам сечение и выбрать подходящее. Об этом как раз далее.

Как рассчитать диаметр (сечение) провода (кабеля) исходя из силы тока, потребляемой мощности (медный и алюминиевый)

 Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.
 Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда. Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.
 Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток это направленное движение частиц. Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока. Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.
 Не смотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
 Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке

 С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

 Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных. Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
 А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Как рассчитать зависимость диаметра токопроводящей жилы (провода, кабеля) от его сечения (площади)

Этот абзац больше относится к курсу школы по геометрии алгебре, когда необходимо найти площадь круга исходя из его диаметра. Именно такая задача стоит перед тем, кто хочет перевести диаметр в сечение. Делается это очень просто.

Сечение равно по формуле - S=0,7853*D2, где D и есть диаметр окружности, а S это площадь. Также справедливо будет утверждение S=ПИ*R, где R - радиус

Общепринятые сечения медных проводов для проводки в квартире по сечению

 Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства. Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.
 Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества коммуникаций в доме (квартире) (типовые схемы проводки)

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, приброшенный во все комнаты, от которого идут отводы. Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Подводя итог о выборе сечения провода (кабеля) в зависимости от силы тока (мощности)

 Если вы прочитали всю нашу статью, и все наши выкладки, то наверняка уже осознали насколько сложно и одновременно просто выбрать алюминиевый или медный провод, по сечению исходя из токовой нагрузки и мощности. Да, расчет сечения потребует знания множества формул, поправок на материал и температуру, при этом если воспользоваться справочными таблицами, которые мы и привели, то все просто и понятно.
 Что же, кроме выбора сечения провода необходимо будет правильно соединить между собой провода, использовать соответствующие автоматы, УЗО, розетки и выключатели. Не забывать про особенности схемы подключения проводки в квартире. Все это скажется на выборе сечения провода в вашем конкретном случае. И только в этом случае, когда вы учтете все факторы, воспользуетесь справочными материалами, правильно смонтируете все элементы, можно будет говорить о том, что все сделано как надо!

Видео о подборе сечения проводник в зависимости от тока (А)

Основные принципы по выбоу сечения, исходя из тока питания еще раз рассмотрены в этом видео.

Таблица выбора сечения кабеля. Расчет сечения проводов и кабелей по току, мощности.

В таблице приведены данные мощности, тока и сечения кабелей и проводов, для расчетов и выбора кабеля и провода, кабельных материалов и электрооборудования.

В расчете применялись данные таблиц ПУЭ, формулы активной мощности для однофазной и трехфазной симметричной нагрузки.

Ниже представлены таблицы для кабелей и проводов с медными и алюминивыми жилами проводов.

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с медными жилами
Сечение токопро водящей жилы, мм2 Медные жилы проводов и кабелей
Напряжение, 220 В Напряжение, 380 В
ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт
1,5 19 4,1 16 10,5
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 46 10,1 40 26,4
10 70 15,4 50 33,0
16 85 18,7 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 135 29,7 115 75,9
50 175 38,5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 260 57,2 220 145,2
120 300 66,0 260 171,6
Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с алюминивыми жилами
Сечение токопро водящей жилы, мм2 Алюминивые жилы проводов и кабелей
Напряжение, 220 В Напряжение, 380 В
ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт
2,5 20 4,4 19 12,5
4 28 6,1 23 15,1
6 36 7,9 30 19,8
10 50 11,0 39 25,7
16 60 13,2 55 36,3
25 85 18,7 70 46,2
35 100 22,0 85 56,1
50 135 29,7 110 72,6
70 165 36,3 140 92,4
95 200 44,0 170 112,2
120 230 50,6 200 132,0

Пример расчета сечения кабеля

Задача: запитать ТЭН мощностью W=4,75 кВт медным проводом в кабель-канале.
Расчет тока: I = W/U. Напряжение нам известно: 220 вольт. Согласно формуле протекающий ток I = 4750/220 = 21,6 ампера.

Ориентируемся на медный провод, потому берем значение диаметра медной жилы из таблицы. В колонке 220В - медные жилы находим значение тока, превышающего 21,6 ампера, это строка со значением 27 ампера. Из этой же строки берем Сечение токопроводящей жилы, равное 2,5 квадрата.

Расчет необходимого сечения кабеля по марке кабеля, провода

Число жил,
сечение мм.
Кабеля (провода)
Наружный диаметр мм.Диаметр трубы мм.Допустимый длительный
ток (А) для проводов и кабелей при прокладке:
Допустимый длительный ток
 для медных шин прямоугольного
 сечения (А) ПУЭ
ВВГВВГнгКВВГКВВГЭNYMПВ1ПВ3ПВХ (ПНД)Мет.тр. Дув воздухев землеСечение, шины ммКол-во шин на фазу
11х0,75      2,716201515123
21х1      2,81620171715х3210  
31х1,55,45,4   33,21620233320х3275  
41х2,55,45,7   3,53,61620304425х3340  
51х466   441620415530х4475  
61х66,56,5   55,51620507040х4625  
71х107,87,8   5,56,220208010540х5700  
81х169,99,9   78,2202010013550х5860  
91х2511,511,5   910,5323214017550х6955  
101х3512,612,6   1011323217021060х6112517402240
111х5014,414,4   12,513,2323221526580х6148021102720
121х7016,416,4   1414,84040270320100х6181024703170
131х9518,818,7   1617404032538560х8132021602790
141х12020,420,4     505038544580х8169026203370
151х15021,121,1     5050440505100х8208030603930
161х18524,724,7     5050510570120х8240034004340
171х24027,427,4     6365605 60х10147525603300
183х1,59,69,2  9  2020192780х10190031003990
193х2,510,510,2  10,2  20202538100х10231036104650
203х411,211,2  11,9  25253549120х10265041005200
213х611,811,8  13  25254260Допустимый длительный ток для
медных шин прямоугольного сечения
(А) Schneider Electric IP30
223х1014,614,6     25255590
233х1616,516,5     323275115
243х2520,520,5     323295150
253х3522,422,4     4040120180Сечение, шины ммКол-во шин на фазу
264х1  89,5   16201414123
274х1,59,89,89,210,1   2020192750х56501150 
284х2,511,511,511,111,1   2020253863х575013501750
294х503031,3     636514522580х5100016502150
304х7031,636,4     8080180275100х5120019002550
314х9535,241,5     8080220330125х5135021503200
324х12038,845,6     100100260385Допустимый длительный ток для
медных шин прямоугольного сечения (А) Schneider Electric IP31
334х15042,251,1     100100305435
344х18546,454,7     100100350500
355х1  9,510,3   16201414
365х1,510101010,910,3  20201927Сечение, шины ммКол-во шин на фазу
375х2,5111111,111,512  20202538123
385х412,812,8  14,9  2525354950х56001000 
395х614,214,2  16,3  3232426063х570011501600
405х1017,517,5  19,6  4040559080х590014501900
415х162222  24,4  505075115100х5105016002200
425х2526,826,8  29,4  636595150125х5120019502800
435х3528,529,8     6365120180    
445х5032,635     8080145225    
455х9542,8      100100220330    
465х12047,7      100100260385    
475х15055,8      100100305435    
485х18561,9      100100350500    
497х1  1011   16201414    
507х1,5  11,311,8   20201927    
517х2,5  11,912,4   20202538    
5210х1  12,913,6   25251414    
5310х1,5  14,114,5   32321927    
5410х2,5  15,617,1   32322538    
5514х1  14,114,6   32321414    
5614х1,5  15,215,7   32321927    
5714х2,5  16,918,7   40402538    
5819х1  15,216,9   40401414    
5919х1,5  16,918,5   40401927    
6019х2,5  19,220,5   50502538    
6127х1  1819,9   50501414    
6227х1,5  19,321,5   50501927    
6327х2,5  21,724,3   50502538    
6437х1  19,721,9   50501414    
6537х1,5  21,524,1   50501927    
6637х2,5  24,728,5   63652538    

Сечение провода что такое. Расчет сечения электропровода, расчет сечения проводов и кабелей

Вопрос выбора сечения проводов и кабелей для прокладки в часном доме, котежде, производственном помещении очень серьезный, т.к. при недостаточном сечении проводника он начнет греться, разрушая тем самым изоляцию провода, а при значительном превышении силы тока в проводнике он может перегореть и повлечь за собой печальные последствия. У каждого кабеля есть номинальная мощность, которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если мощность всех электроприборов в здании будет превышать расчетный показатель проводника для конкретного провода (кабеля), то в скором времени аварии не избежать.

Что бы правильно рассчитать сечения проводников в доме необходимо сумировать мощность всех электроприборов которые будут нагружены на расчетный проводник и по полученному значению мощности выбрать из соответствующей таблицы (таблицы и примеры приведены ниже) сечение провода (кабеля). Если приборов много (более 4), то необходимо полученный результат умножить на коэффициент одновременной работы всех электроприборов (т.к. все приборы не будут использоваться одновременно), он выбирается в пределах 0,7-0,8.

Формула расчета имеет вид:

Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8,

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

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:

Как видно из таблицы, для каждого определенного вида провода (кабеля) табличные значения имеют свои данные. И если в таблице нет того значения мощности, которое получилось у вас расчетным путем (по формуле выше) то выбирается ближайшее значение мощности, которое есть в таблице и выбирается соответствующий диаметр жил.

Пример расчета сичения кабеля по суммарной мощности

Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов на кухне составляет 15 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 12 кВт действительной нагрузки.

Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Для даного примера и однофазной сети (напряжение 220В) выбираем ближайшее большее значение "15,4" КВт из таблицы для медных проводов получаем сечение проводников 10 кв.мм.

Если предполается использовать алюминиевые провода, то выбираем ближайшее большее значение "13,2" КВт из таблицы для алюминиевых проводов, и получаем сечение проводников 16 кв.мм.

Как видно в расчетах по выбору сечения проводников нет ничего сложного!

Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому предпочтительнее пользоваться им. Принцип расчета аналогичен предыдущему, только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку.

Первым делом по формулам ниже расчитываем силу тока по каждому из электроприборов или замеряем токовыми клещами.

Если в доме однофазная сеть, необходимо воспользоваться следующей формулой:

Для трехфазной сети формула будет иметь вид:

Где, P – мощность электроприбора, кВт

cos Фи- коэффициент мощности

Далее суммируем все токи и по табличным значениям выбраем сечение кабеля в зависимости от тока.

Обращаем Ваше внимание на то, что от условий прокладки проводника будут зависеть значения табличных величин. При монтаже открытой электропроводки токовые нагрузки и мощность будут большими, чем при прокладке в закрытым способом.
Следует отметить, что полученное суммарное значение токов рекомендуется округлить в большую сторону до табличного значения.

Заключительный этап определения диаметра кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует потерям тока (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами большего сечения.

Для вычислений используется следующая методика:

  • Рассчитывается суммарная мощность электроприборов и сила тока.
  • Рассчитывается сопротивление 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.
  • Определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
  • Итоговое число анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранный диаметр жилы. В противном случае подбираем более «толстый» проводник.

  • Как определить сечение провода (кабеля) для ввода в дом или квартиру?

    Самое первое, что нам нужно сделать, это рассчитать общую потребляемую мощность своей квартиры или дома. Как же это сделать? Да очень просто. Берем листок бумаги и пишем туда весь перечень электрических приборов, которые будут питаться от нашего кабеля.

    Например:

  • чайник
  • микроволновая печь
  • стиральная машина
  • электрическая плита
  • холодильник
  • компьютер
  • телевизор
  • светильники
  • утюг
  • кондиционер.
  • У каждого электрического прибора имеется своя установленная мощность и указывается она в паспорте или на стикере. Напротив каждого электрического прибора пишем его мощность. Единица измерения — Ватт (Вт) или килоВатт (КВт). И считаем путем сложения суммарную установленную мощность своей квартиры, дома, дачи. Заметим, что расчет будем вести для однофазной (220 В) системы электроснабжения. Предположим, что у Вас получилось 16000 Вт или 16 КВт. Полученную мощность умножаем на коэффициент одновременного использования электроприборов (0,7-0,8) — этот коэффициент показывает, что Вы можете включить одновременно 70%-80% всего вышеперечисленного электрооборудования.

    Для примера возьмем 0,8. 16000 х 0,8 = 12800 (Вт) = 12,8 (кВт) .

    В зависимости от вида электропроводки (в воздухе или земле), материала жил и напряжения выбираем сечение. В данном примере у нас вводной кабель в квартиру выполнен медным трехжильным кабелем марки ВВГнг и проложен открыто. Получаем сечение кабеля 10 кв.мм.

    Рассмотрим второй пример. Допустим, у нас в котедже имеется трехфазный асинхронный двигатель типа мощностью 550 (Вт), обмотки которого подключены звездой на напряжение 380 (В). Нам необходимо для него выбрать и определить сечение питающего кабеля. Смотрим номинальный ток двигателя при соединении звездой, указанный на бирке. Он составляет 1,6 (А) . Питающий кабель планируем приобрести медным, прокладывать будем по воздуху. Ищем соответствующие строки по таблице и находим необходимое сечение. Получаем 1,5 кв. мм. Сечение питающего кабеля для двигателя можно найти и по его мощности.

    Сечение провода рассчитывают по следующей формуле:

    S = π*r2 ,

    где S - сечение провода, мм2; π - число равное 3,14; r — радиус провода, мм, который равен половине диаметра.

    Диаметр провода токоведущей жилы без изоляции измеряют микрометром или штангенциркулем. Сечение жилы многопроволочных проводов и кабелей определяют по сумме сечений всех проволок.

    Пользуются также другой формулой: S = 0,78d², где d – диаметр провода.

Калибр провода - Energy Education

Рис. 1. Схема, на которой показаны провода разных размеров и их количество в зависимости от его поперечного сечения. [1]

Калибр провода измеряет площадь поперечного сечения провода. Знать калибр важно, потому что он определяет, какой электрический ток может выдержать провод, не будучи поврежденным - эта величина называется допустимой допустимой нагрузкой.

Американская система калибров для проволоки

Американская система калибра проводов или AWG стандартизирует площадь поперечного сечения проводов, присваивая им номер AWG.Как видно на Рисунке 1, провод с меньшим номером имеет больший диаметр и, следовательно, может пропускать более высокие токи. Всего существует 40 манометров различных размеров с площадью поперечного сечения от 0,013 мм 2 до 107,22 мм 2 , причем их диаметры постепенно изменяются между каждым номером калибра.

Калибры проводов

Цифры в таблице ниже взяты из Таблица 310.15 (B) (16) в Национальном электротехническом кодексе (США) от 2014 г. и предполагают номинальную температуру 90 ° C. [2] Кроме того, таблица 3.1 на стр. 69 в документе Введение в электричество использовалась в качестве шаблона и справочного материала. [3]

Номер AWG Площадь поперечного сечения (мм 2 ) Ом / км (/ км) Емкость (А) Пример использования
18 0,82 20,95 14 Освещение низковольтное
16 1.31 13,18 18 Удлинители
14 2,08 8,28 25 Светильники
12 3,31 5,21 30 Кухонная техника
10 5,26 3,28 40 Электрические сушилки
8 8.37 2,06 55 Электрические печи
6 13,30 1,30 75 Крупные электронагреватели
4 21,15 0,81 85 Большие печи
3 26,67 0,65 115 Крупная коммерческая проводка
2 33.63 0,51 130 Кабель автомобильного аккумулятора
1 42,41 0,41 145 Распределение энергии
1/0 53,47 0,32 170 Распределение энергии
2/0 67,43 0,26 195 Распределение энергии
3/0 85.03 0,20 225 Распределение энергии
4/0 107,22 0,16 260 Распределение энергии
250 126,68 0,13 290 Распределение энергии
350 177,35 0,10 350 Распределение энергии
400 202.68 0,08 380 Распределение энергии

Более полный список см. На странице отделения доктора Роулетта.

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

Калибры для проводов

| Кабели для аэрокосмической промышленности

Калибр провода

Общим стандартом диаметра (калибра) круглой тянутой проволоки является американский калибр проволоки (AWG).

По мере изготовления жилы проволоки протягиваются через фильеры все меньшего размера. Это верно для всех проводов. Фактически, система калибровки AWG предлагает эту процедуру рисования. Например, провод размером 22 AWG, менее 20 AWG, теоретически протягивается через 22 матрицы все меньшего размера. Проволока большего размера протягивается через меньшее количество матриц; отсюда и «калибр» с меньшим числом. См. Таблицу 1 .

American Wire Gauge Chart

Но у этих цифр есть некоторая подоплека, которая может помочь придать некоторую «рифму и разум» тому, как они соотносятся… и фактически предоставит средства соотнесения одного калибра с другим.

Фактор 1 - Каждые три номера шкалы (например, от №20 до №23) представляют собой деление (или умножение) поперечного сечения и сопротивления на коэффициент 2. Или, ссылаясь на таблицу, в которой перечислены только Счетчики с четными номерами, AWG №20 против №26 дадут коэффициент 4. Для иллюстрации, медный провод №20AWG имеет поперечное сечение 1000 круглых милов (CM) и сопротивление / 1000 футов 10 Ом. # 26 AWG, который меньше, будет иметь поперечное сечение 250 см и сопротивление 40 Ом.(Все значения номинальные.)

Фактор 2 - Каждые 10 номеров датчиков (например, от # 20 до # 30AWG) представляют 10-кратное увеличение или уменьшение поперечного сечения и сопротивления. Пример: провод # 30AWG имеет длину 100 см (1/10 от диаметра # 20AWG) и 100 Ом на 1000 футов (в 10 раз больше, чем у # 20AWG).

Фактор 3 - В качестве основы для всех этих чисел медь # 10AWG составляет 1 Ом на 1000 футов.

Знание этих факторов может помочь просто рассчитать (или, по крайней мере, оценить) эти параметры провода.

Многожильный против сплошного

Ну они по внешнему виду явно отличаются от , правда назначение у них одинаковое. Само собой разумеется, что многожильная конструкция будет более гибкой. Так что, если вы на самом деле не хотите жесткости - например, протолкнуть провод через отверстие - разве не будет лучшим выбором?

Кроме того, сила есть в цифрах: например, веревка состоит из множества параллельных волокон - по отдельности слабых, но вместе довольно прочных.Если одно волокно порвется, останется много нести нагрузку.

Электропроводка дома в целом прочная; проводка для станков, автомобилей и самолетов почти вся многожильная - для обеспечения гибкости и избыточности в условиях вибрации.

Приложение диктует выбор типа проводника. На высоких частотах - скажем, выше 1000 МГц - проводимость больше зависит от поверхности проводника, чем от его сердечника. Это «скин-эффект» и причина, по которой серебряное покрытие становится важным.Это также применимо к ситуациям с очень высоким током - помимо того, что наблюдается в типичной ситуации с самолетом, но имеет место, например, в крупных распределительных сетях.

Центральные проводники некоторых наземных источников питания мощных радиочастотных антенн, для которых размер и гибкость не являются проблемой, на самом деле могут быть полой трубкой, что еще раз свидетельствует об относительной незначительности внутренней части провода как проводника в таких приложениях. .

При соответствующей поддержке изоляции - как в случае коаксиального кабеля - одножильный провод выдержит вибрацию и при этом будет передавать радиочастотный сигнал более эффективно, чем его многожильный аналог.

Это не означает, что все хорошие радиочастотные кабели должны иметь твердые жилы; ради гибкости некоторые коаксиальные кабели часто имеют многожильные посеребренные центральные проводники и работают очень хорошо.

Как всегда, компромиссы вездесущи.

Дополнительный вопрос: почему вы думаете, что количество нитей почти всегда является нечетным, обычно простым числом? Ответ ниже…

Таблица 2 представляет собой диаграмму некоторых конфигураций скрутки и некоторых их факторов.Это вряд ли исчерпывающе, но иллюстрирует идею.

Изготовление многожильных проводов почти всегда включает простое количество жил. [Простое число определяется как число, которое делится только само на себя и на 1.] Среди большего числа нитей (скажем, более 250) это может отклоняться от «простоты», но остается нечетным числом. А в проводах, имеющих очень большое количество жил (возможно, более 1000), есть случаи, когда количество жил с четными номерами. Однако таких отклонений от нормы немного: норма - это действительно простое число.

Почему?

Сплошной (1-жильный) проводник - это сердце провода. Таким образом, многожильные провода окружены дополнительными прядями, и, если все жилы имеют одинаковый калибр, в идеале шесть из них подходят вокруг центральной жилы. Итого: 7. Добавьте еще один слой (12 будет лучше всего на минимальном пространстве) вокруг них, и он станет 19.

И так далее…

Скручивание в больших количествах часто влечет за собой использование жгутов («нечетных» или «простых» скрученных), как если бы они были отдельными проводами - так что данная многожильная конструкция с большим числом может стать простым числом с простым числом « мини- ”пачки.Сбивает с толку? Почему нет? Это наследие очень старого бизнеса - изготовления канатов.

Метрические / AWG эквиваленты сечения провода

В этой таблице приведены перекрестные ссылки ближайших эквивалентных размеров между метрическими и американскими размерами проводов. В Европе размеры проводов и кабелей выражаются в площади поперечного сечения в мм2, а также в количестве жил проволоки диаметром в мм. Например, 7 / 0,2 означает 7 нитей проволоки диаметром 0,2 мм каждая. В этом примере площадь поперечного сечения составляет 0,22 мм2.В Америке наиболее распространенной системой является схема нумерации AWG , в которой номера наносятся не только на отдельные пряди, но и на пучки более мелких прядей эквивалентного размера. Например, 24 AWG может быть изготовлен из 1 жилы провода 24 AWG (1/24) или из 7 жил проволоки 32 AWG (7/32).

Поскольку стандартные метрические размеры проволоки, обычно используемые при производстве, обычно не соответствуют точно американским размерам проволоки, некоторые конфигурации скрутки не имеют аналогов на практике.По той же причине необходимо принять некоторые приближения, чтобы таблица эквивалентов не стала слишком сложной. Следовательно, в таблице ниже представлены перекрестные ссылки на ближайшие эквиваленты проводов, наиболее часто встречающихся в аудиоиндустрии.

Площадь поперечного сечения мм 2 Площадь поперечного сечения Артикул AWG Метрическая скрутка Скрутка AWG Скрутка AWG в дюймах Прибл.сопротивление проводника (Ом / км)
0,032 32 1 / 0,2, 7 / 0,08 1/32, 7/40, 19/44 1 / 0,008 дюйма, 7 / 0,003 дюйма 578
0,051 30 1 / 0,25, 7 / 0,1 1/30, 7/38, 19/42 1 / 0,01 ", 7 / 0,004" 350
0,081 28 1/0.315, 7 / 0,125 1/28, 7/36, 19/40 1 / 0,013 дюйма, 7 / 0,005 дюйма 232
0,128 26 1 / 0,4, 7 / 0,15, 19 / 0,1 1/26, 7/34, 19/38 1 / 0,016 дюйма, 7 / 0,006 дюйма 146
0,163 25 14 / 0,12 1/25 110
0.22 24 1 / 0,5, 7 / 0,2, 19 / 0,12, 30 / 0,1 1/24, 7/32, 19/36 1 / 0,02 дюйма, 7 / 0,008 дюйма, 19 / 0,005 дюйма 76,4
0,25 23 1 / 0,6, 14 / 0,15, 32 / 0,1 1/23 70,1
0,32 22 7 / 0,25, 19 / 0,15, 30 / 0,12 1/22, 30.07, 19/34 1/0.25 дюймов, 7 / 0,01 дюйма, 19 / 0,006 дюйма 54,8
0,41 21 13 / 0,2, 55 / 0,1 14/36 14 / 0,008 " 44
0,52 20 16 / 0,2, 44 / 0,12 1/20, 28.07, 19/32 1 / 0,032 дюйма, 7 / 0,013 дюйма, 19 / 0,008 дюйма 34,5
0,75 18 19/0.25, 24 / 0,2, 96 / 0,1 1/18, 19/30, 33/32 1 / 0,04 дюйма, 19 / 0,01 дюйма, 33 / 0,0008 дюйма 23
1,32 16 19 / 0,3 24/7, 19/29 7 / 0,02 дюйма, 19 / 0,011 дюйма 14,7
2,08 14 28 / 0,3 19/27, 73/32 19 / 0,014 дюйма, 70 / 0,008 дюйма 8.8
2,5 13 50 / 0,25, 140 / 0,15 35/28 35 / 0,013 " 6,8
4,0 11 56 / 0,3, 512 / 0,1 4,5

Американский калибр проволоки [AWG] и метрические стандарты проволоки

Таблица преобразования: Американский калибр проволоки [AWG] и метрические стандарты проволоки Американский калибр проволоки - это мера толщины проволоки.Изначально это число было связано с количеством растяжения, которое был нужен для производства такой проволоки. Чем выше цифра, тем тоньше провод.

В метрической системе за пределами Северной и Южной Америки используется площадь поперечного сечения в мм 2 для описания какая толщина у проволоки. Это сечение напрямую связано с сопротивлением провода.

В таблице ниже показано преобразование между двумя единицами измерения. Из приведенной ниже таблицы может сложиться впечатление, что есть еще диаметры проволоки в американской системе.Однако верно обратное. Теоретически существует бесконечное количество диаметров в метрической системе как мера напрямую связана с размером. С инженерной точки зрения Однако имеет смысл использовать стандартные размеры, которые показаны ниже.

AWG
значение
Диаметр
[дюйм]
Диаметр
[мм]
поперечное сечение
[мм 2 ]
Сопротивление меди
[Ом / км]
общий метрический эквивалент
[мм] 2 ]
Примечания
1 0.2893 7,348 42,4 0,406
2 0,2576 6,543 33,6 0,512 Стандартный монтажный провод США / Канады 125A
3 0,2294 5,826 26,6 0,646 Стандартный монтажный провод США / Канады 100A
4 0.2043 5,189 21,2 0,815 Стандартный монтажный провод США / Канады 85A
5 0,1819 4,621 16,8 1,028
6 0,1620 4,115 13,3 1,296
7 0,1443 3,665 10.5 1,634
8 0,1285 3,264 8,37 2,061 Стандартный монтажный провод США / Канады 50A
9 0,1144 2,906 6,63 2,599 6,0 Стандартный европейский монтажный провод 30A
10 0,1019 2.588 5,26 3,277 Стандартный монтажный провод США / Канады 30A
11 0,0907 2,305 4,17 4,132 4,0
12 0,0808 2,053 3,31 5,211 Стандартный монтажный провод США / Канады 20A
13 0.0720 1,828 2,62 6,571 2,5 Тонкий кабель громкоговорителя, стандартный европейский монтажный провод 16A
14 0,0641 1,628 2,08 8,286 Стандартная установка в США / Канаде провод 15A
15 0,0571 1,450 1,65 10,45 1,5 Стандартный европейский монтажный провод 10A / 16A
16 0.0508 1,291 1,31 13,17
17 0,0453 1,150 1,04 16,61 1,0
18 0,0403 1,024 18 0,0403 1,024 20,95 0,75 управляющие провода тепловых насосов
19 0,0359 0,912 0.653 26,42
20 0,0320 0,812 0,518 33,31 0,5
21 0,0285 0,723 0,410 42,004
22 0,0253 0,644 0,326 52,96 общие провода управления для систем отопления
23 0.0226 0,573 0,258 66,79
24 0,0201 0,511 0,205 84,22 0,25 Телефонный провод
25 0,017946 0,162 106,2
26 0,0159 0,405 0.129 133,9 0,14 Ethernet, некоторые телефонные линии, электроника для хобби
27 0,0142 0,361 0,102 168,9
28 0,0126 0,321 0,0810 212,9 0,09
29 0,0113 0,286 0,0642 268.5
30 0,0100 0,255 0,0509 338,6
31 0,00893 0,227 0,0404 426,9
900 0,00795 0,202 0,0320 538,3

Современные провода для домашних сетей в Северной Америке имеют внешние гильзы с цветовой кодировкой, чтобы их было легче идентифицировать:

Белый = 15A (или 40A и более, но будет намного толще).
Желтый = 20А (иногда красный)
Оранжевый = 30А

Обратите внимание, что этот цветовой код является общепринятым, но не обязательным. Читать этикетку на упаковке или для уверенности измерьте диаметр меди.

© Гвидо Сочер, версия: 30.03.2017

Оптимизация формы поперечного сечения жил проволоки, подверженных чисто растягивающим нагрузкам, с использованием уменьшенной спиральной модели | Расширенное моделирование и моделирование в технических науках

Уменьшенная спиральная модель

Когда спиральная структура деформируется равномерно по всей своей длине, переменные состояния (деформации и напряжения) однородны по спиральным линиям.Его общий отклик можно точно проанализировать, взяв репрезентативную двумерную поверхность. Это свойство называется трансляционной инвариантностью [14], и оно используется для получения редуцированной модели конечных элементов [7], формулировка которой аналогична по идее обобщенным элементам плоской деформации [16]. Были предложены и другие модели, использующие это же свойство, например модели Зубова [17], Трейсседе [13], Фрихи и др. [14] и Каратанасопулос и Кресс [15]. В отличие от вышеупомянутых моделей, модель, использованная в этой работе, была получена в рамках модели конечной деформации, поэтому она может лучше описывать движения проволоки.Кроме того, он был разработан для сложных геометрий и взаимодействий в поперечном сечении.

Рис. 3

Осевой отклик жилы проволоки 1 + 6. Геометрические параметры приведены в Таблице 3, а свойства материала - в Таблице 2

Уменьшенная модель позволяет иметь сложную геометрию, сохраняя при этом небольшое количество элементов. Это позволяет изучать мелкие сетки, а также локальные деформации и напряжения без необходимости использования объемных КЭ и очень дорогостоящих вычислений моделирования.С другой стороны, он ограничен исходным предположением: можно изучать только однородные варианты нагружения, такие как осевое удлинение и скручивание, радиальное уплотнение и тепловое расширение [15]. Соответственно, можно рассматривать любой вариант нагружения, определяющий, что каждое поперечное сечение конструкции ведет себя одинаково.

Требования к подходам к моделированию

Для нашей оптимизации необходимы четыре требования, которые должны быть удовлетворены выбранной техникой моделирования. Аналитическая модель, предложенная Фейрером [5], и две трехмерные модели КЭ (основанные на твердых объемных или балочных элементах) сравниваются с сокращенной моделью.

Осевой отклик Поскольку осевое удлинение является вариантом нагрузки, для которого необходимо оптимизировать, наша модель должна иметь возможность полностью отражать взаимодействие между проволоками, включая жесткость из-за контакта между проволоками и пластичности материала. На рисунке 3 показано, как все модели могут предсказать общее осевое поведение.

Вычислительная эффективность Основное внимание при приближении к программе оптимизации состоит в том, чтобы обеспечить максимальную эффективность основного моделирования, которое вычисляет целевое значение, поскольку оно выполняется несколько раз.Поэтому на рис. 4 показано сравнение времени решения для количественной оценки скорости каждой модели. Помимо аналитической модели, балочная и редуцированная модели сопоставимы при решении анализа, при этом твердотельный КЭ работает значительно медленнее.

Сложная геометрия С целью настройки оптимизации формы выбранная модель должна быть способна полностью описывать геометрию пряди (и, в частности, внешней проволоки). Твердые и сокращенные модели КЭ - единственные, которые удовлетворяют этому требованию, потому что как аналитическая, так и балочная КЭ-модели полагаются на узкую базу данных сечений для определения контакта.

Рис. 4

Сплошные элементы континуума (слева), балочные элементы (в центре) и редуцированные элементы (справа) с соответствующими временами вычислений для моделирования, показанного на рис. 3

Таблица 1 Требования, соответствующие каждой модели

Реакция на изгиб Расчет реакции на изгиб также требуется в программе оптимизации, чтобы ограничить гибкость пряди. Твердые и балочные КЭ-модели и аналитические модели могут напрямую описывать такой вариант нагружения. С другой стороны, сокращенная модель, поскольку поперечные срезы не будут вести себя независимо от их осевого положения, по своей сути не способна моделировать изгиб.

В таблице 1 показано, чем сокращенная модель отличается от альтернативных подходов к моделированию.

Расширение уменьшенной спиральной модели для учета контакта

Поскольку влияние контакта между проволоками важно для полной характеристики напряженного состояния внутри пряди, потребовалось расширение модели, найденной в [7] (рис. 5b) . Изначально модель была разработана для анализа отдельного компонента, либо свободных спиралей, либо твердых участков (например, твердого цилиндра с включениями).Вместо этого пряди имеют отдельные компоненты, которые могут свободно вращаться и перемещаться относительно друг друга. Следовательно, необходимо ввести закон взаимодействия. Вместо простого слияния точек контакта [15], в настоящей работе используется закон контакта с экспоненциальной зависимостью от избыточного давления.

Чтобы использовать определения контактов, уже доступные в Abaqus, вводится геометрический прием. Поскольку каждый компонент является локально плоским и имеет место относительное вращение вне плоскости, для обеспечения трехмерного контакта должна быть определена вспомогательная эталонная поверхность .Это позволяет взаимодействию фактически представлять контакт поверхность-поверхность, а не контакт между линиями, что в конечном итоге приведет к искусственному - локализованному изгибу. Эта поверхность получается путем выдавливания узлов внутреннего сердечника перпендикулярно плоскости отсчета. Эти узлы затем соединяются элементами оболочки и жестко связаны с соответствующими родительскими узлами, чтобы гарантировать спиральную симметрию. На рисунке 5b показана такая контактная поверхность с выделенными узлами, подключенными к соответствующему главному узлу, лежащему в эталонном поперечном сечении.

Рис. 5

a Поперечное сечение нити 1 + 6 с выделенной сокращенной областью модели. b Вспомогательная поверхность для определения контакта. Узловые степени свободы полностью привязаны к соответствующему узлу, лежащему в исходном поперечном сечении, уравнениями связи. c Экструдированный жгут, соответствующий поперечному сечению, указанному в a

Приблизительная жесткость на изгиб

Рис. 6

Результаты Фоти [18] и значения жесткости, рассчитанные аналитически

Как предполагается в работе Фоти [18], изгиб нити проявляет две отличительные крайности.

  • Фаза стержня , где кривизна изгиба достаточно мала, чтобы трение между компонентами препятствовало их скольжению относительно друг друга. Все провода образуют поперечное сечение с соединенными элементами, что связано с высокой жесткостью на изгиб.

  • Фаза скольжения , кривизна достаточно велика, чтобы трением можно было пренебречь, и предполагается, что каждый компонент свободно изгибается вокруг своей нейтральной плоскости, что определяет общее снижение жесткости на изгиб.6 E_ {i} I_ {i} \ end {align} $$

    (2)

    , где E - модуль Юнга, I - момент инерции каждого провода относительно его собственной нейтральной плоскости, а \ ({\ tilde {I}} \) - момент инерции относительно нейтральная плоскость пряди. Нижний индекс 0 относится к сердечнику провода, а значения \ (i> 0 \) относятся к внешним проводам (\ (i = 1 \ cdots 6 \)).

    Это приближение позволяет рассматривать изгиб без привлечения более сложных моделей.На рисунке 6 показано, как аналитически рассчитанные значения жесткости соответствуют результатам, полученным Фоти [18]. Однако возможность охарактеризовать переход между двумя фазами (который зависит от коэффициента трения \ (\ mu \)) не сохраняется.

    Осевая сила, приложенная к пряди, также влияет на реакцию на изгиб [18] из-за повышенного трения в контакте между проволоками, когда прядь удлиняется. Принимая во внимание тот факт, что для приложений, рассматриваемых в этой работе, осевые силы велики, а кривизны малы, будет рассматриваться жесткость фазы прилипания \ (K_ {stick} \).

    Модель материала

    На протяжении всех представленных здесь симуляций модель материала является конститутивным законом упругости в идеале пластичности. На рисунке 7 показана кривая напряжения-деформации, соответствующая параметрам материала, указанным в таблице 2. Такой выбор определяющего закона позволяет моделировать разрушение с помощью анализа предельной нагрузки . Материал анализируемой конструкции заменен на идеально пластичный материал с меньшим пределом текучести. Это делает предельную нагрузку, то есть максимальную нагрузку, которую конструкция может выдержать до пластического обрушения, представляет разрушающую нагрузку .

    Рис. 7

    Кривая зависимости напряжения от деформации линейного упругого идеально пластичного материала

    Таблица 2 Свойства материала, используемые как эталонные для анализа предельной нагрузки (\ (H = 0,0 \) ГПа)

    про площадь сечения нейтральных проводников?

    В этой статье технической группы ECA даются простые и понятные технические советы по сечению нейтральных проводников.

    Как правило, схемы конструируются с использованием нейтральных проводников той же площади поперечного сечения, что и линейный провод.

    Действительно, BS7671: 2008 Регламент 524.2.1 гласит:

    «Нейтральный проводник, если таковой имеется, должен иметь площадь поперечного сечения не меньше, чем у линейного проводника:

    1. В однофазных, двухпроводных цепях, независимо от поперечного сечения
    2. В многофазных и однофазных трехпроводных цепях, где размер линейных проводов меньше или равен 16 мм 2 для меди 25 мм 2 для алюминия
    3. В цепях, где это требуется в соответствии с Правилом 523.6.3. »

    Настоящие Правила фактически требуют, чтобы нейтральный проводник имел одинаковую площадь поперечного сечения в однофазных системах. Однако в многофазных системах можно использовать нейтральный проводник с уменьшенной площадью поперечного сечения.

    Правило 524.2.2 гласит:

    «Если общее содержание гармоник из-за тройных гармоник превышает 33% основного тока линии, может потребоваться увеличение площади поперечного сечения нейтрального проводника (см. Правило 523.6.3 и Приложение 4, раздел 5.5) ».

    Это требует от проектировщика установки обеспечения того, чтобы содержание гармоник было ниже 33% от основной гармоники линейного тока, в противном случае следует изучить возможность обеспечения нейтрального проводника с большей площадью поперечного сечения.

    Правило 524.2.3 гласит:

    «Для многофазной цепи, в которой каждый линейный провод имеет площадь поперечного сечения более 16 мм 2 для меди 25 мм 2 для алюминия, нейтральный провод может иметь меньшую площадь поперечного сечения, чем у одновременно выполняются линейные проводники, обеспечивающие следующие условия:

    1. Ожидаемый максимальный ток, включая гармоники, если таковые имеются, в нейтральном проводе при нормальной работе не превышает допустимую нагрузку по току уменьшенной площади поперечного сечения нейтрального проводника, и

    ПРИМЕЧАНИЕ: нагрузка, которую несет цепь при нормальных условиях эксплуатации, должна практически равномерно распределяться между линиями

    1. Нейтральный провод защищен от сверхтоков в соответствии с Правилом 431.2 и
    2. Размер нейтрального проводника должен быть не менее 16 мм 2 для меди и 25 мм 2 для алюминия с учетом Положения 523.6.3 ».

    Настоящий Регламент предлагает некоторую возможность иметь нейтраль с уменьшенной площадью поперечного сечения при условии соблюдения трех требований.

    Ниже приведены некоторые практические советы по выполнению этих трех пунктов:

    Ожидаемый максимальный ток

    Если система устроена таким образом, что ожидаемый ток в нейтрали должен быть больше, чем токонесущая способность уменьшенной нейтрали, то можно просто заявить, что нейтральный проводник не будет соответствовать требованиям и должен быть увеличенным.

    Нейтраль защищена от сверхтоков

    Правило 431.2.1 требует, чтобы в системе TN или TT, где площадь поперечного сечения нейтрали меньше, чем у линейного проводника, требовалось устройство обнаружения перегрузки по току. Для этого не требуется, чтобы нейтраль имела устройство защиты от перегрузки по току, только датчик, который вызовет отключение линейных проводов. По сути, это устройство будет контролировать ток в нейтрали, и если он достигнет уровня, который может вызвать повреждение проводника, линейные проводники будут отключены.

    Минимальный размер и регулировка 523.6.3

    Минимальный требуемый размер должен быть не менее 16 мм, 2 для медных и 25 мм 2 для алюминиевых кабелей. Правило 523.6.3 требует, чтобы проектировщик рассмотрел количество третьей гармоники в кабеле с дополнительной информацией, содержащейся в Приложении 4, раздел 5.5.

    Таким образом, при соблюдении всех соответствующих критериев можно спроектировать и установить схему, в которой нейтраль имеет площадь поперечного сечения меньше, чем у линейных проводов.

    Таблица эквивалентных сечений провода по Брауну и Шарпу

    Таблица эквивалентных сечений провода по Брауну и Шарпу Справочная информация и информация

    Таблица эквивалентных сечений провода

    Таблица эквивалентных сечений провода. В таблице представлены датчики Брауна и Шарпа.
    Таблица показывает размер провода в зависимости от диаметра провода, что позволяет быстро определить физический размер проводов различных размеров.
    Вернуться к калибру провода AWG для определения допустимого тока.
    Конечно, таблица дает возможность оценить размер кабеля в зависимости от количества проводов.
    Однако размер кабеля будет зависеть от типа изоляции и степени экранирования.


    Калибр провода стандартный и сечение

    Таблица размеров сечения провода для неизолированного провода.
    В основном диаграмма показывает поперечное сечение сечения провода сечения и сечение ряда проводов.
    Таким образом, вы можете найти эквивалентный размер провода, используя несколько проводов меньшего размера [вместе].
    Или, сколько проводов одного калибра составляют более крупный провод другого калибра.

    Примечание редактора; Я не уверен в приложении. Хотя, если бы мне нужно было заменить сплошной медный провод на многожильный, это могло бы помочь.
    Конечно, замена одного кабеля на другой может оказаться подходящим приложением для данных, представленных в таблице.

    Свойства Алюминиевая проволока;
    Алюминиевая страница с таблицей размеров электрических проводов.
    эквивалентное сечение провода.
    Таблица размеров AWG в метрических единицах.
    Устаревшие стандарты калибра проводов.

    Производители перечисляют электрических проводов и Кабель

    См. Также цветовую кодировку , используемую на странице «Изоляция проводов »; Цвет кодирование изоляции проводов в зависимости от области применения.

    Brown and Sharpe - старое название американского стандарта калибра проводов.
    Фактически, какое-то время стол Брауна и Шарпа назывался американским стандартом калибра проволоки.
    Однако, отметив, что он еще не признан стандартом, Браун и Шарп изменили название на AWG.
    Определите калибр кабеля в зависимости от его физического размера. Определите длину кабеля в зависимости от увеличения размера.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *