Расчет сечения кабеля для постоянного тока: Калькулятор расчета правильного сечения кабеля в зависимости от мощности и удаленности потребителя.

Содержание

Рекомендации по выбору сечения кабеля для 12В напряжения питания.

Расчет сечения кабеля для 12 В электропитания.

Кабель — это одна или несколько изолированных и скрученных между собой жил из токопроводящего материала (металлы), заключенных в герметичную оболочку, поверх которой могут быть наложены различные защитные покровы.

Кабель между блоком питания (БП) 12 В и его нагрузкой (светодиодные прожекторы, светильники, RGB-светильники).

Чтобы точно определить сечения жил проводов от БП до его нагрузки, нужно знать протекающие по ним токи и расстояние от БП до потребителя.
Как правило, большинство электроприборов (светильников, прожекторов) в своей маркировке имеют значение потребляемой мощности (Вт).  Это значение поможет правильно рассчитать ток. Итак, на примере одного расчета будет показано как считать длину кабеля и его сечение. Тут нужно учесть очень важный момент: при подключении длинного кабеля, напряжение на его конце будет отличаться от напряжения непосредственно на блоке питания. Оно уменьшится на некоторое значение ∆U. Для светодиодного светильника допустимым уменьшением питающего напряжения является 0,8 В. Если напряжение питания будет меньше 11,2 В, то яркость свечения светильника будет значительно меньше и это будет заметно не вооруженным глазом. Именно с этим напряжением (0,8 В) и будут проводиться дальнейшие расчеты.

Пример: БП с напряжением 12В и светодиодный светильник мощностью 100 Вт. Ток, протекающий по кабелю для данной системы будет определяться по формуле

                                                                                                      I=P/U                                          (1)
где I-протекающий ток, Р-мощность светильника, U-напряжение питания (12В).
Рассчитанный по этой формуле ток равен  8,3 A. Используя допустимое уменьшение напряжения для светодиодного светильника 0,8 В, проведем расчет сопротивления провода для длины кабеля L=10 м. Из формулы (2) определим сопротивление кабеля для тока 8,3 А:

                                                                                                     R=∆U/I                                         (2)

где R-сопротивление кабеля, необходимое для данного тока I и допустимого изменения напряжения ∆U, получаем R=0,04 Ом.2.

В таблице 1 приведен обратный расчет максимально возможной длины кабеля при известном его сечении и протекающем токе. Это намного удобней потому, что производятся кабели только стандартных сечений: 0,35 мм2; 075 мм2; 1мм2; 2,5 мм2; 4 мм2; 6 мм2 и т.д. 

В первом столбце указаны токи А, в первой строке указаны соответствующие сечения кабеля, а в поле таблицы указаны соответствующие длины кабеля в метрах.


        Таблица 1.


Подбор сечения кабельной продукции по физическим параметрам, сила тока, мощность, напряжение

Термостойкие провода и кабели

необходимы для любого электрооборудования и устройств питающихся от электросети. От их правильного подбора и расчета зависит насколько надежно, и долго будет функционировать электроприбор.

Высчитать потребляемый ток для термостойкого провода не сложно, для этого следует воспользоваться электротехнической формулой:

I = P / U

Как правило вычисления составляются для тока напряжением 220 В. Для примера предлагает рассмотреть расчет медного термостойкого провода. Чтобы провести расчёт сечения термостойкого медного провода нужно просуммировать токи всех потребителей, и за расчёт сечения принять:

Для открытой медной проводки: каждые 10 Ампер равно 1 мм кв. провода;

Для закрытой медной проводки: каждые 10 Ампер равно 1,25 мм кв. провода.

 

Сечение провода

Медные жилы

Токопроводящие жилы

Напряжение 220В Напряжение 380В

мм.кв.

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

 

Данные из таблицы сечения по мощности и току очень полезны, когда необходимо правильно подобрать тип стабилизатора напряжения. Зачастую на практике возникает проблема в выборе стабилизатора из-за того, что, несмотря на требуемую мощность установить его с более мощным напряжением, чем позволяет вводный кабель невозможно. Кабель ограничивает максимальные показатели тока и в соответствии саму мощность.

В таком случае стоит просчитать данные с помощью специального калькулятора рассчитывающего сечение кабеля переменных и постоянных токов. Либо вы можете просто позвонить нам по телефону и наши менеджеры сами произведут расчеты и порекомендуют купить термостойкие провода из меди или никеля наиболее подходящих сечений.

На полученные значения стоит опираться и при изготовлении новой проводки. В расчётах обязательно нужно учитывать небольшой запас для предотвращения высокой нагрузки на кабель в течение длительного периода времени. При необходимости, например, соединения проводов из меди и алюминия стоит использовать мощные клеммные соединители со значительной площадью контакта разносоставных кабелей. В противном случае подобное соединение прослужит недолго.

 

Сечение медных жил

Длительная нагрузка

Номинальный авт. выкл.

Предельный авт. выкл.

Максимальная мощность

Характеристика однофазной бытовой нагрузки

мм.кв

ток, А

Ток, А

Ток, А

кВт, при 220В

1,5

19

10

16

4,1

освещение, сигнализация

2,5

27

16

20

5,9

розеточные группы, мелкая и средняя бытовая техника

4

38

25

32

8,3

водонагреватели и кондиционеры, электрические полы

6

46

32

40

10,1

электрические плиты и духовые шкафы

10

70

50

63

15,4

вводные питающие линии

 

Компания «ЭЛЕМАГ» поставляет высококачественные кабели и провода с высокой термозащитой для бытового и промышленного использования. У нас Вы можете подобрать самый подходящий кабель по типу сплава и защитной оболочки с максимальной выдержкой до 400 градусов температуры.

Расчет сечения провода по мощности и по плотности тока: формулы и примеры

Грамотный подбор кабеля для восстановления или прокладки электропроводки гарантирует безупречную работу системы. Приборы будут получать питание в полноценном объеме. Не случится перегрева изоляции с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит и от угроз воспламенения, и от лишних затрат на покупку недешевого провода. Давайте разберемся в алгоритме расчетов.

Упрощенно кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его жиле перемещается поток, параметры которого ограничены размером данного токоведущего канала. Следствием неверного подбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:

  • Слишком узкий токоведущий канал, из-за которого в разы возрастает плотность тока. Рост плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, затем ее оплавление. В результате оплавления по минимуму появятся «слабые» места для регулярных утечек, по максимуму пожар.
  • Излишне широкая жила, что, в сущности, совсем неплохо. Причем, наличие простора для транспортировки электро-потока весьма положительно отражается на функционале и эксплуатационных сроках проводки. Однако карман владельца облегчится на сумму, примерно вдвое превышающую по факту требующиеся деньги.

Первый из ошибочных вариантов представляет собой откровенную опасность, в лучшем случае повлечет увеличение оплаты за электроэнергию. Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.

«Протоптанные» пути вычислений

Все существующие расчетные способы опираются на выведенный Омом закон, согласно которому сила тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Бытовое напряжение – величина постоянная, равная в однофазной сети стандартным 220 В. Значит, в легендарной формуле остаются лишь две переменные: это ток с мощностью. «Плясать» в расчетах можно и нужно от одной из них. Через расчетные значения тока и предполагаемой нагрузки в таблицах ПУЭ найдем требующийся размер сечения.

Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитывают для силовых линий, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладывают кабелем с традиционной величиной площади сечения 1,5 мм².

Если в обустраиваемом помещении нет мощного диско-прожектора или люстры, требующей питания в 3,3кВт и больше, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля не имеет смысла. А вот розеточный вопрос – дело сугубо индивидуальное, т.к. подключать к одной линии могут такие неравнозначные тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.

Тем, кто планирует нагрузить силовую линию электрической варочной поверхностью, бойлером, стиральной машиной и подобной «прожорливой» техникой, желательно распределить всю нагрузку на несколько розеточных групп.

Если технической возможности разбить нагрузку на группы нет, бывалые электрики рекомендуют без затей прокладывать кабель с медной жилой сечением 4-6 мм². Почему с медной токоведущей сердцевиной? Потому что строгим кодексом ПУЭ прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилье и в активно используемых бытовых помещениях запрещена. Сопротивление у электротехнической меди гораздо меньше, тока она пропускает больше и не греется при этом, как алюминий. Алюминиевые провода используются при устройстве наружных воздушных сетей, кое-где они еще остались в старых домах.

Обратите внимание! Площадь сечения и диаметр жилы кабеля – вещи разные. Первая обозначается в квадратных мм, второй просто в мм. Главное не перепутать!

Для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока можно пользоваться обоими показателями. Если в таблице указан размер площади сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь нужно найти по следующей формуле:

Расчет размера сечения по нагрузке

Простейший способ подбора кабеля с нужным размером — расчет сечения провода по суммарной мощности всех подключаемых к линии агрегатов.

Алгоритм расчетных действий следующий:

  • для начала определимся с агрегатами, которые предположительно могут использоваться нами одновременно. Например, в период работы бойлера нам вдруг захочется включить кофемолку, фен и стиралку;
  • затем согласно данным техпаспортов или согласно приблизительным сведениям из приведенной ниже таблицы банально суммируем мощность одновременно работающих по нашим планам бытовых агрегатов;
  • предположим, что в сумме у нас вышло 9,2 кВт, но конкретно этого значения в таблицах ПУЭ нет. Значит, придется округлить в безопасную большую сторону – т.е. взять ближайшее значение с некоторым превышением мощности. Это будет 10,1 кВт и соответствующее ему значение сечения 6 мм².

Все округления «направляем» в сторону увеличения. В принципе суммировать можно и силу тока, указанную в техпаспортах. Расчеты и округления по току производятся аналогичным образом.

Как рассчитать сечение по току?

Табличные значения не могут учесть индивидуальных особенностей устройства и эксплуатации сети. Специфика у таблиц среднестатистическая. Не приведены в них параметры максимально допустимых для конкретного кабеля токов, а ведь они отличаются у продукции с разными марками. Весьма поверхностно затронут в таблицах тип прокладки. Дотошным мастерам, отвергающим легкий путь поиска по таблицам, лучше воспользоваться способом расчета размера сечения провода по току. Точнее по его плотности.

Допустимая и рабочая плотность тока

Начнем с освоения азов: запомним на практике выведенный интервал 6 — 10. Это значения, полученные электриками многолетним «опытным путем». В указанных пределах варьирует сила тока, протекающего по 1 мм² медной жилы. Т.е. кабель с медной сердцевиной сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции предоставляет возможность току от 6 до 10 А спокойно достигать ожидающего его агрегата-потребителя. Разберемся, откуда взялась и что означает обозначенная интервальная вилка.

Согласно кодексу электрических законов ПУЭ 40% отводится кабелю на неопасный для его оболочки перегрев, значит:

  • 6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей сердцевины, являются нормальной рабочей плотностью тока. В данных условиях проводник работать может бесконечно долго без каких-либо ограничений по времени;
  • 10 А, распределенные на 1 мм² медной жилы, протекать по проводнику могут краткосрочно. Например, при включении прибора.

Потоку энергии 12 А в медном миллиметровом канале будет изначально «тесно». От тесноты и толкучки электронов увеличится плотность тока. Следом повысится температура медной составляющей, что неизменно отразиться на состоянии изоляционной оболочки.

Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевой токоведущей жилой плотность тока отображает интервал 4 – 6 Ампер, приходящийся на 1 мм² проводника.

Выяснили, что предельная величина плотности тока для проводника из электротехнической меди 10 А на площадь сечения 1 мм², а нормальные 6 А. Следовательно:

  • кабель с жилой сечением 2,5 мм² сможет транспортировать ток в 25 А всего лишь несколько десятых секунды во время включения техники;
  • он же бесконечно долго сможет передавать ток в 15А.

Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки. Если кабель прокладывается в стене, в металлической гильзе или в пластиковом кабель канале, указанную величину плотности тока нужно помножить на поправочный коэффициент 0,8. Запомните и еще одну тонкость в организации открытого типа проводки. Из соображений механической прочности кабель с сечением меньше 4 мм² в открытых схемах не используют.

Изучение схемы расчета

Суперсложных вычислений снова не будет, расчет провода по предстоящей нагрузке предельно прост.

  • Сначала найдем предельно допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощность приборов, которые предполагаем одновременно подключать к линии. Сложим, например, мощность стиральной машины 2000 Вт, фена 1000 Вт и произвольно какого-либо обогревателя 1500 Вт. Получили мы 4500 Вт или 4,5 кВт.
  • Затем делим наш результат на стандартную величину напряжения бытовой сети 220 В. Мы получили 20,45…А, округляем до целого числа, как положено, в большую сторону.
  • Далее вводим поправочный коэффициент, если в нем есть необходимость. Значение с коэффициентом будет равно 16,8, округленно 17 А, без коэффициента 21 А.
  • Вспоминаем о том, что рассчитывали рабочие параметры мощности, а нужно еще учесть предельно допустимое значение. Для этого вычисленную нами силу тока умножаем на 1,4, ведь поправка на тепловое воздействие 40%. Получили: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
  • Значит, в нашем примере для безопасной работы открытой проводки потребуется кабель с сечением более 3 мм², а для скрытого варианта 2,5 мм².

Не забудем о том, что в силу разнообразных обстоятельств порой включаем одновременно больше агрегатов, чем рассчитывали. Что есть еще лампочки и прочие приборы, незначительно потребляющие энергию. Запасемся некоторым резервом сечения на случай увеличения парка бытовой техники и с расчетами отправимся за важной покупкой.

Видео-руководство для точных расчетов

Какой кабель лучше купить?

Следуя жестким рекомендациям ПУЭ, покупать для обустройства личной собственности будем кабельную продукцию с «литерными группами» NYM и ВВГ в маркировке. Именно они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарников. Вариант NYM – аналог отечественных изделий ВВГ.

Лучше всего, если отечественный кабель будет сопровождать индекс НГ, это означает, что проводка будет пожароустойчивой. Если предполагается прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над подвесным потолком, купите изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.

Вот таким нехитрым способом рассчитывается сечение токопроводящей жилы кабеля. Сведения о принципах вычислений помогут рационально подобрать данный важный элемент электросети. Необходимый и достаточный размер токоведущей сердцевины обеспечит питанием домашнюю технику и не станет причиной возгорания проводки.

Выбор сечения кабеля: по мощности с учетом длины + фото



При монтаже электропроводки требуется знать, провод с жилами какого сечения вам надо будет прокладывать. Выбор сечения кабеля определяется по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также учитывать надо длину кабеля, способ укладки.

Выбираем сечение кабеля по мощности

Подобрать сечение провода можно по потребляемой мощности подключаемых приборов. Эти приборы называются нагрузкой.


Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Собираем данные

Для начала найдите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, запишите ее на листке бумаги. Если проще, можно посмотреть шильдики — металлические таблички или наклейки, прикрепленные к корпусу оборудования и оборудования. Есть основная информация и чаще всего, есть сила. Самый простой способ определить это по единицам измерения. Если продукт производится в России, Беларуси, Украине обычно есть обозначение Вт или кВт, на оборудовании из Европы, Азии или США стоит английское обозначение для ватт — W, а потребляемая мощность обозначается аббревиатурой «ТОТ» или «ТОТ МАКС».


Пример шильдика с основной технической информацией

Если и эта информация недоступна (информация затерлась, например или вы планируете приобрести технику), можно взять среднестатистические данные. Для удобства они сведены в таблицу.


Таблица потребляемой мощности различных электроприборов

Найдите оборудование, которое планируете установить, выпишите мощность. Иногда ее дают с большим разбросом, поэтому иногда бывает сложно понять, какую цифру взять. В этом случае лучше взять от него максимум. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и вам понадобится кабель большего сечения. Но для расчета сечения кабеля это хорошо, будет запас. Сгорают только кабели с меньшим поперечным сечением, чем необходимо. Трассы с большим сечением служат долго, так как меньше греются.

Суть метода

Чтобы подобрать сечение провода по нагрузке, добавьте мощность устройств, которые будут подключены к этому проводу. В то же время важно, чтобы вся мощность выражалась в одних и тех же единицах измерения — либо в ваттах (Вт), либо в киловаттах (кВт). Если есть разные значения, мы приводим их к одному результату. Чтобы перевести киловатты, умножьте их на 1000, и получите ватты. Например, преобразовать 1,5 кВт в ватты. 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.


Таблица сечения кабеля

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

Вы можете выбрать сечение кабеля по току. В этом случае мы проделываем ту же работу — собираем данные о подключенной нагрузке, но максимальное потребление тока ищем в характеристиках. Собрав все значения, мы их суммируем. Затем используем ту же таблицу. Просто ищите ближайшее большее значение в столбце «Текущее». В этой же строке смотрите 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

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 и даже сотен метров — помимо нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния ЛЭП при вводе электричества с опоры в дом. Хотя все данные должны быть указаны в проекте, можно подстраховаться и проверить. Для этого нужно знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно выбрать сечение провода с учетом потерь по 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 монтажа

Практические советы. Собираясь в магазин за кабелем, берите с собой штангенциркуль. Слишком часто заявленное сечение не соответствует действительности. Разница может составлять 30-40%, что очень много. Что это значит? Сгорание проводки со всеми вытекающими последствиями. Поэтому лучше прямо на месте проверить, действительно ли у этого кабеля необходимое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабеля указаны в таблице выше).

Как рассчитать сечение провода по мощности: практика

 

Любой электрик должен знать, каким образом проводится расчет сечения кабеля, а также, зачем это делается. Это одна из базовых основ.

На сегодняшний день существует несколько способов расчета сечения провода. Чаще остальных опытные электрики используют метод расчета по мощности. Именно данному вопросу и будет посвящена наша сегодняшняя статья.

Зачем нужны вычисления

Для людей, которые тесно не работали с электричеством и прокладкой проводов не понять, насколько важно подобрать для той или иной работы правильное сечение провода. А ведь это очень важный аспект. Такая важность вопроса обусловлена тем, что любой провод или кабель представляет собой ведущий элемент для распределения и подачи тока, который подводится к электроприборам. С их помощью подключаются абсолютно все электроприборы (светильники, компьютеры, электроплиты и т.д.), которые имеют разную мощность и технические характеристики.

Провода в доме

В связи с такой высокой востребованностью проводов расчет их сечения просто необходим для должного обеспечения постоянного притока электрической энергии к различным приборам. При этом риск возникновения опасностей должен быть по максимуму сведен к нулю. Такие ситуации могут возникнуть из-за постоянного контакта провода с током. Если расчет требуемого сечения кабеля не проводился, и провод имеет небольшое сечение, которое не способно обеспечить в нужных объемах адекватное функционирование электроприборов, к тому же это ведет к нагреванию кабеля. Вследствие этого с течением времени будет происходить медленное разрушение защитной изоляции изделия, и риск появления короткого замыкания также будет повышаться с каждым прошедшим днем.
Как видим, всего лишь неправильно подобранный тип сечения может привести к следующим последствиям:

  • приборы будут часто ломаться, не отслужив весь срок, установленный производителем;
  • существенно увеличивается риск возгорания провода из-за короткого замыкания;

Короткое замыкание кабеля

  • снижение срока службы самой электропроводки;
  • высокий риск сгорания проводки;
  • риск получения человеком электротравмы.

Обратите внимание! Правильный выбор сечения кабелей, применяемых в доме или других помещениях, является обязательной частью электробезопасности и пожаробезопасности комнат.

Поэтому не стоит пытаться сэкономить там, где от этого будет только вред. Ведь при негативном стечении обстоятельств на ремонт техники и замену проводки придется потратиться в разы больше, чем на приобретение провода с нужным сечением!

Факторы, которые влияют на расчет

Из-за важности расчетов при определении требуемого сечения для проводов нужно учитывать ряд параметров:

  • обязательно следует учитывать общее количество электроприборов, которые будут размещены в пределах конкретной квартиры;

Электротехника в помещении

  • общая потребляемая нагрузка приборов. При этом в расчетах данный параметр должен браться с небольшим запасом;
  • суммарная мощность электроприборов, функционирующих в доме;
  • выбор способа, с помощью которого будет происходить расчет сечения проводов.

Обратите внимание! Для вычисления этого параметра можно использовать разные методы и подходы.

При этом каждый из перечисленных пунктов играет важную роль и в расчетах без них не обойтись. Также следует отметить, что поскольку это математические вычисления, то конечная цифра должна быть проверена несколько раз для исключения ошибки.
Конечно, каждый математический расчет обладает определенной долей погрешности, так как оперирует не стандартизированными значениями. Поэтому иногда необходимо проводить округления в большую или меньшую сторону, чтобы отыскать кабель требуемого сечения.
Если подойти к расчету халатно, то можно навлечь на себя неприятности, которые как минимум проявятся в сгоревшей технике или проводке, а как максимум – приведут к пожару.

Факторы, влияющие на нагрев кабеля

В определении необходимого сечения провода большую роль играет сам проводник электричества. Поэтому данный тип расчета обязательно должен брать во внимание этот параметр. Иначе невозможно избежать перегрева кабеля. На процесс нагревания проводов могут оказывать влияние такие факторы:

  • площадь сечения жилы. Здесь необходимо понимать, что чем больше будет сечение у провода, тем ток больших значений он сможет через себя пропустить в безопасном режиме;

Обратите внимание! Сечение кабеля можно выяснить двумя способами: просто измерить штангенциркулем или посмотреть на его маркировку.

Марки кабелей

  • из чего изготовлен кабель. Выбирая провод для подключения к нему электроприборов или как элемент проводки, нужно помнить, что медные изделия обладают меньшим сопротивлением. Из этого следует, что такие провода будут нагреваться значительно медленнее, к примеру, алюминиевых аналогов.
  • тип исполнения проводки. Одиночный кабель, идущий в проводке, всегда будет пропускать через себя ток более высокого значения, чем при параллельной прокладке с остальными проводами;
  • тип исполнения прокладки. При помещении проводящих ток элементов в трубу они будут нагреваться значительно быстрее, чем при использовании открытого варианта проводки. Это связано с тем, что последний вариант способствует более эффективному охлаждению;

Открытая проводка

  • качество сделанной изоляции. Материал изоляции, а также ее качество оказывают прямое влияние на температурный диапазон, который способен выдерживать провод с определенным сечением.

Как видим, не только сам кабель, но и его расположение может оказывать влияние на нагрев проводника, что, в конечном счете, если расчеты не проводились или здесь имелись ошибки, приведет к негативным последствиям. Поэтому расчеты сечения должны обязательно учитывать факторы нагрева.

 

Как проводить расчет

Одним из вариантов получения точного значения сечения проводов является метод вычислений, проводимых по мощности.
Обратите внимание! Расчет будет опираться на то, что кабель выполнен из меди. Это связано с тем, что по действующим на сегодняшний день правилам ПУЭ в квартирах проводники для тока из алюминия не применяются.

Медные провода

Таблица ПЭУ

Используя метод расчета по мощности, вам необходимо будет подсчитать, какое точное количество приборов будет размещаться в помещении, а также вычислить их потребляемую мощность, при их включении по одной линии в сеть.
Вариант расчета может иметь следующий вид (пример):

  • в ситуации, если вам нужно запитать электрическую духовку и микроволновку, имеющие мощность в 120 Вт, то их общая (суммарная) мощность составит 4200 Вт;
  • далее нужно вычислить силу тока, имеющегося в этой сети. Здесь используем формулу J = 4200/220. Разделив суммарную мощность приборов на напряжение сети, мы получим 19 А.

Когда вы вычислили силу тока в сети, можно воспользоваться следующей таблицей ПЭУ, чтобы определить искомое сечение для провода.

Как видно из этой таблицы, в нашей ситуации нам потребуется кабель с сечением на 1,5 мм. кв.
Обратите внимание! По таблице мы выяснили минимальный параметр. Поэтому, чтобы точно предотвратить нагрев проводника тока, сечение рекомендуется брать с запасом.
В таблице максимально близкое к найденному значению — 2,5 мм. Такой запас позволит вам подключить при необходимости дополнительной прибор, не повышая при этом риск перегрева проводов.
Объем запаса можно вычислить математически. Для этого необходимо полученное в результате вычислений значение суммарной мощности умножить на коэффициент одновременности. Этот коэффициент имеет значение в 1,2. После этого следует высчитать силу тока по приведенному выше алгоритму.

Определяем точное значение для потребляемой мощности

Чтобы провести точный расчет для определения сечения провода по такому параметру, как мощность, обязательно необходимо пользоваться сведениями о том, какое потребление тока имеется у приборов при усредненном подсчете.

Обратите внимание! Приступая к точным вычислениям, необходимо помнить о том, что на приборах указаны усредненные значения. Поэтому к цифре, указанной на электроприборе, следует прибавить примерно 5% от нее.

Не забывайте, что включение приборов может происходить как одновременно, так и поодиночке. Если этого не предусмотреть, то одновременное включение, скажем, холодильника, микроволновки и точечных светильников приведет к серьезному перегреву кабелей (особенно при длительном включении). Здесь вполне допустима аналогия, когда в одну розетку сразу включить несколько электроприборов.

Перегруженная приборами розетка

Кроме этого нужно рассчитать точное значение потребляемого тока:

  • для однофазной сети нужно рассчитывать мощность по формуле Р= 220*I*1,3;
  • для трехфазной сети — Р= √3*380* I*1,3.

Благодаря такому точному расчету, вы сможете определить нужное сечение кабеля, а также учесть все нюансы и возможности.

Как быть со скрытой проводкой

У нас по дому, несмотря на большое количество электротехники, провода не валяются по полу и не свисают со стен. Ведь у нас в доме скрытая проводка. Для ее организации также следует рассчитать сечение проводов. Только в данном случае запас необходимо увеличить не на 5%, а на 20–30%. Такое увеличение значения обусловлено тем, что для скрытой проводки характерно большее нагревание из-за маскировки ее в трубах и под отделкой.

Обратите внимание! В ситуации, когда имеется одна токоведущая линия, запас нужно увеличить на 35-40%.

Это позволит предупредить чрезмерный нагрев проводников и снизит риск возникновения короткого замыкания.
Как видим, при работе с электрическими кабелями необходимо учитывать самые разнообразные факторы. Ведь один, даже самый, казалось бы, незначительный нюанс, оставленный без внимания, может привести к настоящей катастрофе.

Заключение

Создавать в доме уют и комфортные для себя условия нужно еще на этапе планирования, в том числе и проводки. Это самая важная часть в доме, от которой напрямую зависит ваша безопасность. Причем, одним из наиболее важных параметров, требующих пристального внимания, является правильный расчет и выбор сечения провода. Используя метод вычисления по мощности подключаемых электроприборов, вы точно выберите подходящий для вашей квартиры вариант кабеля.

 

Рабочий пример расчета кабеля

Рабочий пример расчета кабеля

(см. , рис. G69)

Питание установки осуществляется через трансформатор 630 кВА. Этот процесс требует высокой степени бесперебойности подачи электроэнергии, и часть установки может питаться от резервного генератора мощностью 250 кВА. Глобальная система заземления — TN-S, за исключением наиболее критических нагрузок, питаемых разделительным трансформатором с конфигурацией IT ниже по цепи.

Однолинейная схема показана на Рисунок G69 ниже.Результаты компьютерного исследования цепи от трансформатора T1 до кабеля C7 воспроизведены на Рисунке G70. Это исследование было выполнено с помощью Ecodial (программное обеспечение Schneider Electric).

Далее следуют те же расчеты, которые выполняются упрощенным методом, описанным в этом руководстве.

Рис. G69 — Пример однолинейной схемы

Расчет с помощью программы Ecodial

Рис. G70 — Частичные результаты расчетов, выполненных с помощью программного обеспечения Ecodial (Schneider Electric).Расчет выполняется в соответствии с Cenelec TR50480 и IEC 60909

.
Общие характеристики сети Кабель C3
Система заземления TN-S Длина 20
Нейтрально распределено Нет Максимальный ток нагрузки (A) 518
Напряжение (В) 400 Тип изоляции ПВХ
Частота (Гц) 50 Температура окружающей среды (° C) 30
Уровень неисправности восходящего потока (MVA) 500 Материал проводника Медь
Сопротивление сети СН (мОм) 0.035 Одножильный или многожильный кабель Одноместный
Реактивное сопротивление сети среднего напряжения (мОм) 0,351 Способ установки F31
Трансформатор Т1 Выбранный фазный провод csa (мм2) 2 х 120
Мощность (кВА) 630 Выбран нейтральный провод csa (мм2) 2 х 120
Полное сопротивление короткого замыкания (%) 4 PE-провод выбран csa (мм2) 1 х 120
Потери нагрузки (PkrT) (Вт) 7100 Падение напряжения на кабеле ΔU (%) 0.459
Напряжение холостого хода (В) 420 Суммарное падение напряжения ΔU (%) 0,583
Номинальное напряжение (В) 400 Трехфазный ток короткого замыкания Ik3 (кА) 21,5
Кабель C1 Ток однофазного замыкания на землю Ief (кА) 18
Длина (м) 5 Распределительный щит B6
Максимальный ток нагрузки (A) 909 ссылку Prisma Plus G
Тип изоляции ПВХ Номинальный ток (A) 630
Температура окружающей среды (° C) 30 Автоматический выключатель Q7
Материал проводника Медь Ток нагрузки (A) 238
Одножильный или многожильный кабель Одноместный Тип Компактный
Способ установки 31F ссылку NSX250B
Количество слоев 1 Номинальный ток (A) 250
Выбранный фазный провод csa (мм²) 2 х 240 Количество полюсов и защищенных полюсов 3П3д
Выбран нейтральный провод csa (мм²) 2 х 240 Расцепитель Micrologic 5.2 E
Выбранный защитный проводник csa (мм²) 1 х 240 Отключение по перегрузке Ir (A) 238
Падение напряжения ΔU (%) 0,124 Кратковременное отключение Im / Isd (A) 2380
Трехфазный ток короткого замыкания Ik3 (кА) 21,5 Кабель C7
Ток замыкания на землю Ief (кА) 18 Длина 5
Автоматический выключатель Q1 Максимальный ток нагрузки (A) 238
Ток нагрузки (А) 909 Тип изоляции ПВХ
Тип Masterpact Температура окружающей среды (° C) 30
ссылку МТЗ2 10Н1 Материал проводника Медь
Номинальный ток (A) 1000 Одножильный или многожильный кабель Одноместный
Количество полюсов и защищаемых полюсов 4П4д Способ установки F31
Расцепитель Micrologic 5.0X Выбранный фазный провод csa (мм²) 1 х 95
Отключение при перегрузке Ir (A) 920 Выбран нейтральный провод csa (мм²) 1 х 95
Кратковременное отключение Im / Isd (A) 9200 PE-провод выбран csa (мм²) 1 х 95
Время отключения tm (мс) 50 Падение напряжения на кабеле ΔU (%) 0,131
Коммутатор B1 Суммарное падение напряжения ΔU (%) 0.714
ссылку Prisma Plus P Трехфазный ток короткого замыкания Ik3 (кА) 18,0
Номинальный ток (A) 1000 Ток однофазного замыкания на землю Ief (кА) 14,2
Автоматический выключатель Q3
Ток нагрузки (А) 518
Тип Компактный
ссылку NSX630F
Номинальный ток (A) 630
Количество полюсов и защищаемых полюсов 4П4д
Расцепитель Micrologic 5.{3}} {{\ sqrt {3}} \ times 400}} = 909 \, A} на фазу

Два одножильных медных кабеля с ПВХ-изоляцией, включенных параллельно, будут использоваться для каждой фазы. Эти кабели будут проложены на кабельных лотках в соответствии с методом 31F.

Таким образом, каждый проводник будет выдерживать 455 А. Рисунок G21 показывает, что для 3 нагруженных проводов с изоляцией из ПВХ требуется с.з. составляет 240 мм².

Сопротивление и индуктивное реактивное сопротивление для двух параллельно включенных проводов на длине 5 метров составляют:

R = 18.51 × 5240 × 2 = 0,19 мОм {\ displaystyle R = {\ frac {18,51 \ times 5} {240 \ times 2}} = 0,19 \, м \ Omega} (сопротивление кабеля: 18,51 мОм.мм 2 / м при 20 ° C)

X = 0,08 / 2 × 5 = 0,2 мОм {\ displaystyle X = 0,08 / 2 \ times 5 = 0,2 \, м \ Omega} (реактивное сопротивление кабеля: 0,08 мОм / м, 2 кабеля параллельно)

Расчетная схема C3

Контур C3 питает две нагрузки, всего 310 кВт с cos φ = 0,85, поэтому общий ток нагрузки составляет:

Ib = 310 × 1033 × 400 × 0,85 = 526A {\ displaystyle I_ {b} = {\ frac {310 \ times 10 ^ {3}} {{\ sqrt {3}} \ times 400 \ times 0.85}} = 526 \, A}

Два одножильных медных кабеля с ПВХ-изоляцией, включенные параллельно, будут использоваться для каждой фазы. Эти кабели будут проложены по кабельным лоткам по методу F.

Таким образом, каждый проводник будет выдерживать ток 263 А. На рисунке G21 показано, что для 3 нагруженных проводов с изоляцией из ПВХ требуется с.з. составляет 120 мм².

Сопротивление и индуктивное реактивное сопротивление для двух параллельно включенных проводов на длине 20 метров составляют:

R = 18,51 × 20120 × 2 = 1.{3}} {{\ sqrt {3}} \ times 400 \ times 0.85}} = 238 \, A}

Для каждой фазы будет использоваться один одножильный медный кабель с ПВХ изоляцией.

Кабели будут проложены по кабельным лоткам согласно методу F.

Таким образом, каждый проводник будет выдерживать ток 238 А. На рисунке G21 показано, что для 3 нагруженных проводов с изоляцией из ПВХ требуется требуемая с.з. составляет 95 мм².

Сопротивление и индуктивное сопротивление для длины 5 метров составляют:

R = 18,51 × 595 = 0,97 мОм {\ displaystyle R = {\ frac {18.51 \ times 5} {95}} = 0,97 \, м \ Омега} (сопротивление кабеля: 18,51 мОм.мм 2 / м)

X = 0,08 × 5 = 0,4 мОм {\ displaystyle X = 0,08 \ times 5 = 0,4 \, м \ Omega} (реактивное сопротивление кабеля: 0,08 мОм / м)

Расчет токов короткого замыкания для выбора автоматических выключателей Q1, Q3, Q7

(см. , рис. G71)

Рис. G71 — Пример оценки тока короткого замыкания

Компоненты схемы R (мОм) X (мОм) Z (мОм) Ikmax (кА)
Сеть среднего напряжения в восходящем направлении, уровень отказа 500 МВА (см. Рис. G36) 0,035 0,351
Трансформатор 630 кВА, 4% (см. рис. G37) 2,90 10,8
Кабель C1 0,19 0,20
Итого 3,13 11,4 11,8 21
Кабель C3 1.54 0,80
Итого 4,67 12,15 13,0 19
Кабель C7 0,97 0,40
Итого 5,64 12,55 13,8 18

Защитный провод

Обычно для цепей с фазным проводом c.{2}}

Таким образом, достаточно одного провода сечением 120 мм², при условии, что он также удовлетворяет требованиям защиты от короткого замыкания (косвенный контакт), то есть его полное сопротивление достаточно низкое.

Защита от неисправностей (защита от косвенного прикосновения)

Для системы заземления TN минимальное значение Lmax определяется по фазе замыкания на землю (наибольшее полное сопротивление). Традиционный метод детализирует расчет типичного замыкания фазы на землю и расчет максимальной длины цепи.{-3} \ times \ left (1 + 2 \ right) \ times 630 \ times 11}} = 90 \, m}

(значение в знаменателе 630 x 11 — это максимальный уровень тока, при котором срабатывает мгновенное магнитное расцепление короткого замыкания выключателя на 630 А).

Таким образом, длина 20 метров полностью защищена устройствами «мгновенного» перегрузки по току.

Падение напряжения

Падение напряжения рассчитывается с использованием данных, приведенных на рисунке Рисунок G30, для симметричных трехфазных цепей, мощность двигателя в нормальном режиме (cos φ = 0.8).

Результаты представлены на Рис. G72:

Полное падение напряжения на конце кабеля C7 составляет: 0,73% .

Рис. G72 — Падение напряжения, вызванное различными кабелями

C1 C3 C7
н.у. 2 x 240 мм 2 2 x 120 мм 2 1 x 95 мм 2
∆U на провод (В / А / км)
см. Рис. G30
0,22 0,36 0,43
Ток нагрузки (А) 909 526 238
Длина (м) 5 20 5
Падение напряжения (В) 0,50 1,89 0,51
Падение напряжения (%) 0,12 0,47 0,13

Страница не найдена | 404 Ошибка

  • Пропустить навигацию
Находят:
  • Индекс от А до Я
  • Справочник людей
Подробнее:
  • О коричневом
  • Академики
  • Прием
  • Исследования
  • Campus Life
Информация для:
  • Текущие студенты
  • Факультет
  • Персонал
  • Семьи
  • Выпускники
  • Друзья и соседи
Информация для:
  • Текущие студенты
  • Факультет
  • Персонал
  • Семьи
  • Выпускники
  • Друзья и соседи

Коричневый

  • О коричневом
  • Академики
  • Прием
  • Исследования
  • Campus Life
  • Индекс от А до Я
  • Справочник людей

г.Brown.edu

  • Новости
  • События
  • Посетите
  • Campus Life
  • Карта
  • Справочник
  • Браун приложений
  • Безопасность
  • О коричневом
  • Академики
  • Прием
  • Исследования
  • Campus Life
  • Индекс от А до Я
  • Справочник людей

Страница не найдена

Может Бруно помочь?

Или попробуйте эти:

  • Справочник А – Я
  • Справочник людей

4 IX D N E P P A Методы установки Максимальный ток и падение напряжения для кабелей Эталонный метод IET Wiring Matters

ТОК БОЛЬШЕ, ЧЕМ КАБЕЛЬ

ТЕКУЩИЕ ЗАДЕРЖКИ Обновлены для 17-го издания Правил проводки IEE БОЛЬШЕ THN CBLE C O M P N Y EI CBLES, DURHM ROD, BIRTLEY, CO DURHM.Dh4 2R Тел .: +44 (0) 191410 3111 Факс: +44 (0) 191410 8312 Эл. Почта:

Подробнее

Компания Gulf Cable & Electrical Ind. Co.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ АССОРТИМЕНТ ПРОДУКЦИИ I ТАБЛИЦЫ ДАННЫХ ПРОДУКЦИИ КАБЕЛИ НА 600/1000 В с изоляцией из сшитого полиэтилена Двухжильные кабели CU / XLPE / PVC / LC / PVC / SWA / PVC 1 Трехжильные кабели CU / XLPE / PVC / LC / PVC / SWA / PVC 2 Четырехжильные Кабели CU / XLPE / PVC / LC / PVC / SWA / PVC

Подробнее

РУКОВОДСТВО ПО ЭКЗАМЕНАМ AM2

РУКОВОДСТВО ПО ЭКЗАМЕНАМ AM2 Что такое AM2? AM2 или «Измерение достижений 2» — это тест практических навыков, проводимый Национальной электротехнической школой (NET).Вы должны пройти тест AM2

Подробнее

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ CONFLEX

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ CONFLEX CONFLEX — 0,6 / 1 кВ Гибкие кабели преобразователя частоты / ЭМС Применение Кабели преобразователя частоты / ЭМС WW производятся для использования там, где электрические помехи искажают передачу сигнала в электродвигателях. Стандарт

Подробнее

Сессия 14 Системы кабельных опор

Сессия 14 Системы кабельных опор Системы кабельных опор в мире IEC Был разработан новый стандарт IEC, IEC61537 2001. Если доступны все подробности схемы кабельной разводки, то вероятная нагрузка кабеля

Подробнее

Силовые и электрические кабели

1 одножильный ПВХ 1X…………………. 1: ПВХ / ПВХ одножильный 1Y ……………… 1: Плоский двухжильный и плоский трехжильный ПВХ / Y …….. 1: Многожильный XLPE / LSF / SWA / LSF Кабель управления BS ……………….. ………

Подробнее

6 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

6 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Для силовых кабелей, кабелей низкого и среднего напряжения номинальные площади поперечного сечения рассчитываются с учетом следующих параметров: допустимая допустимая нагрузка по току

Подробнее

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Сентябрь 2011 г. ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ Правила электромонтажа Новая редакция Австралийско-новозеландского стандарта правил электромонтажа (AS / NZS 3000: 2007) была выпущена в ноябре 2007 г. и пересмотрена поправкой

. Подробнее

СИЛОВЫЕ КАБЕЛИ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

СИЛОВЫЕ КАБЕЛИ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЕ 1 4 ОБЩЕЕ ВВЕДЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ НЕОБХОДИМЫЕ МЯГКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ПРОВОДНИКИ 38 39 44 48 52 53 56 59 60 63 68 72 75 76 79 82 83 Подробнее

СИЛОВЫЕ КАБЕЛИ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ

СИЛОВЫЕ КАБЕЛИ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЕ 1 ОБЩЕЕ ВВЕДЕНИЕ 4 ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ 15 25 35 45 Одножильные кабели в оболочке из ПВХ с изоляцией из сшитого полиэтилена НЕЗАРЯЖЕННЫЕ КАБЕЛИ МЕДНЫЕ НЕАРОМИРОВАННЫЕ КАБЕЛИ АЛЮМИНИЙ АЛЮМИНИЙ

Подробнее

Замечания по установке кабеля

Замечания по установке кабеля Июнь 2006 г. Содержание Протягивание кабеля… 2 Радиус изгиба … 2 Растягивающее усилие … 3 Трение … 3 Установка с роликами … 4 Установка без роликов … 4 Растягивающее усилие

Подробнее

Каталог силовых кабелей

ИЗДАНИЕ 2012 г. www.olex.co.nz ГЛАВНЫЙ ОФИС 69 Paraite Road Bell Block New Plymouth Новая Зеландия ТЕЛЕФОН 0800 OLEX NZ AUCKLAND BRANCH 105 Hugo Johnston Drive Penrose Auckland 1061 Новая Зеландия EMAIL [email protected]

Подробнее

Решение проблемы.Проблема:

Проблема / решение Солнечная фотоэлектрическая (PV) технология в последние годы претерпела значительные изменения, и это привело к тому, что многие домовладельцы в Великобритании инвестировали в солнечные фотоэлектрические установки. Солнечная электроэнергия

Подробнее

6.0 Электроустановки

6.0. Электроустановка — это комбинация электрического оборудования, установленного для определенной цели и имеющего согласованные характеристики.В отношении электромонтажа это

Подробнее

Марк Коулз BEng (с отличием) MIEE

Требования к электроустановкам BS 7671: 2008 (2011) Правила проводки IET 17-е издание Докладчик: Марк Коулз Бенг (с отличием) Менеджер по техническим нормам MIEE, IET Темы: история

Подробнее

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ IEC 60502-1 Второе издание 2004-04 Силовые кабели с экструдированной изоляцией и аксессуары к ним на номинальное напряжение от 1 кв (U m = 1,2 кв) до 30 кв (U m = 36 кв) Часть 1: Кабели

Подробнее

Химическая стойкость Случайное

Промышленный гибкий кабель, изоляция и внешняя оболочка из эластомера Описание Применение Гибкий кабель TITANEX предназначен для установки с движущимся оборудованием, электрическими приборами и для строительства

Подробнее

КАК КОНКУРСНЫЙ ДОКУМЕНТ 2007 РЕШЕНИЯ

КАК ДОКУМЕНТ СОРЕВНОВАНИЙ 2007 Общая оценка / 50 РЕШЕНИЙ Раздел A: Множественный выбор 1.C 2. D 3. B 4. B 5. B 6. A 7. A 8. C 1 Раздел B: письменный ответ на вопрос 9. Гиря M прикреплена к концу горизонтальной оси

. Подробнее

ИНФРАКРАСНЫЙ КВАРЦЕВОЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

ИНФРАКРАСНЫЙ КВАРЦЕВОЙ НАСТЕННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ МОДЕЛЬ №: IQ2000 ДЕТАЛЬ №: 6939004 ИНСТРУКЦИИ ПО УСТАНОВКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ GC0715 ВВЕДЕНИЕ Благодарим вас за покупку инфракрасного настенного обогревателя CLARKE. Прежде чем пытаться использовать этот

Подробнее

КАБЕЛЬ СН ТИП C 33-226

КАБЕЛЬ СН ТИП C 33-226 Стандарты: CENELEC HD 620 C 33-226 Номинальное напряжение Номинальное напряжение: 12/20 (24) кВ Конструкция 1 Многожильный алюминиевый провод, провод класса 2 2 Экструдированный проводящий экран на проводе 3 Изоляция из сшитого полиэтилена

Подробнее

Установки солнечных панелей

Установка солнечных панелей Стр. 1 из 6 КОНТРОЛЬНЫЙ СПИСОК ДЛЯ ОДНОЙ СЕМЬИ ЖИЛЫЙ КОНТРОЛЬНЫЙ СПИСОК Департамента услуг по развитию города Хейворд Пересмотрено: 7-09-15 ТРЕБОВАНИЯ К РАЗРЕШЕНИЯМ Для всех установок солнечных панелей требуются разрешения.

Подробнее

BS 7671: 2008 + A3: 2015 МОДЕЛЬНЫЕ ФОРМЫ

BS 7671: 2008 + A3: 2015 ТИПОВЫЕ ФОРМЫ Использование и воспроизведение форм IET При условии вашего согласия со следующими условиями вам разрешается бесплатно фотокопировать и / или манипулировать в электронном виде

Подробнее

Описание продукта и функции

Описание продукта и функциональное описание Шлюз KNX / DALI N 141/02 представляет собой устройство KNX шириной 4 MU, устанавливаемое на DIN-рейку, с одним интерфейсом DALI, к которому может подключаться до 64 исполнительных механизмов DALI (например,г. ПРА DALI) можно подключить

Подробнее

Дрейтон Digistat + 2RF / + 3RF

/ + Беспроводной программируемый комнатный термостат 3RF Модель: RF700 / 22090 Модель: RF701 / 22092 Источник питания: Батарея — Термостат Сеть — Digistat SCR Invensys Controls Europe Служба поддержки клиентов Тел .: 0845130 5522 Заказчик

Подробнее

Раздел B: Электричество

Раздел B: Электричество Мы используем электрическую сеть, поставляемую электростанциями, для всех видов бытовой техники в наших домах, поэтому очень важно знать, как ее использовать безопасно.В этой главе вы узнаете

Подробнее

КАБЕЛЬ UGVCL / SP / 591 / 11KV HT AB

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ СБОРОЧНЫХ КАБЕЛЕЙ 11 КВ ДЛЯ ВНЕШНИХ ЛИНИЙ (ПЕРЕКРЕСТНО СВЯЗАННЫЙ ПОЛИТЕНОВЫЙ СУХОЙ ГАЗ ОТВЕРЖДЕНИЯ) 1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Настоящая спецификация покрывает требования к изоляционным материалам из сшитого полиэтилена, воздушным пучкам 11 кВ

Подробнее

Микроволны101 | Расчет потерь коаксиального кабеля

Щелкните здесь, чтобы перейти к более точному расчету потерь металла для коаксиального кабеля!

Щелкните здесь, чтобы просмотреть вывод для потерь коаксиального кабеля из-за тангенса угла потерь

Щелкните здесь, чтобы перейти на нашу главную страницу коаксиального кабеля

Щелкните здесь, чтобы перейти на нашу главную страницу о потерях в линиях электропередачи

Щелкните здесь, чтобы перейти на страницу глубины кожи

Щелкните здесь, чтобы перейти к разделу Почему 50 Ом? стр.

Обязательно посетите нашу страницу с «более точным решением» о потере коаксиального кабеля из-за металла.На этой странице мы рассмотрим простую математику для расчета радиочастотных потерь коаксиальных линий передачи по частоте. На самом деле существует три механизма потерь, которые могут возникнуть в коаксиальном кабеле, каждый из которых описан ниже:

Расчет потерь в коаксиальном кабеле из-за металла

Коаксиальный кабель

RG6 CATV: пример

Расчет потерь в коаксиальном кабеле из-за тангенса угла диэлектрических потерь

Расчет потерь за счет диэлектрической проводимости (теперь отдельная страница)

Для справки, на рисунке ниже определены два важных параметра коаксиального кабеля: D и d.Обратите внимание, что «D» — это внутренний диаметр внешнего проводника, а не его внешний диаметр!

Расчет потерь в коаксиальном кабеле из-за металла

Обновление сентябрь 2006 г .: мы добавили новую страницу, которая дает более точный расчет потерь металла в коаксиальном кабеле, что необходимо в случае, если глубина скин-слоя НЕ мала по сравнению с размерами поперечного сечения коаксиального кабеля. В 99,99% расчетов потерь это, вероятно, просто эзотерическое упражнение, но мы в любом случае оставим его здесь для вас.

Ниже приведены «классические» потери из-за расчета металла, которые вы найдете в учебниках по СВЧ. Примечание: этот анализ предполагает, что глубина скин-слоя намного меньше диаметра центрального коаксиального проводника или толщины его внешнего проводника.

Потери в линии передачи из-за подсчета металла могут быть выполнены в простом трехэтапном процессе:

  1. Рассчитайте сопротивление проводников ВЧ-изоляции.
  2. Рассчитайте Ом / длину геометрии.
  3. Рассчитайте потерю / длину.Все эти величины являются функциями частоты.

Шаг первый: рассчитайте сопротивление листа RF. Это функция проницаемости и проводимости металла (помимо частоты):

Обратите внимание, что в уравнение можно легко подставить удельное сопротивление вместо проводимости. Щелкните здесь, чтобы узнать удельное сопротивление различных металлов. Не думайте, что внутренний и внешний проводники сделаны из одного металла, зачастую это не так!

Шаг второй: рассчитайте сопротивление на единицу длины.Мы рекомендуем вам использовать метры для длины, чтобы избежать путаницы, но вы можете использовать Potrzebies для всего, что нам небезразлично (произносится как po-SHEB-yas). Для коаксиального кабеля с внутренним диаметром «d» и внешним диаметром «D» проводника необходимо интегрировать сопротивление листа по «ширине» обеих цилиндрических поверхностей:

Сопротивление / длина = (сопротивление листа RF) / [(1 / πd) + (1 / πD)]

Расслабьтесь, эта интеграция потребовала не более 8-го класса по математике! «Ширина» внутренней поверхности проводника равна πd, а внешней поверхности проводника — πD.Это решение предполагает, что как на внутреннем, так и на внешнем проводнике имеется пять толщин металла, каждый из которых состоит из одного металла в пределах этих пяти толщин поверхностного слоя, что обычно и имеет место. Вот что вы получите, если подключите R RFSH и упростите:

Проверьте это, наше уравнение позволит вам использовать разные металлы для внутренних и внешних проводников, такого красивого зрелища мы не видели ни в одном учебнике! Или в ADS Agilent!

Последний шаг — разделить сопротивление / длину на (2Z 0 ), чтобы получить потерю / длину (единицы — нэперы / длина.Чтобы преобразовать в дБ, умножьте Неперс на 8,686.

Весь шар воска сводится к следующему совершенно классному уравнению в замкнутой форме:

Примечание: Роджер указал на небольшую ошибку в приведенном выше уравнении в октябре 2009 года. Спасибо! И извините за неудобства всем остальным!

Теперь вы можете рассчитать потери / длину любого коаксиального кабеля, используя разные металлы для внутренних и внешних проводников.Сладкий! Вы можете пропустить три предложенных нами шага и перейти к делу.

Коаксиальный кабель CATV

RG6: пример

Примечание: в этом примере исследуются только потери металла, а не потери тангенса угла диэлектрических потерь …

Давайте возьмем коаксиальный кабель RG6 (который вы можете купить в Home Depot для подключения спутниковой антенны и т. Д.) В качестве примера и посмотрим, работает ли математика близко к измеренным данным. Примерно в 2006 году мы загрузили технический паспорт этого кабеля, чтобы использовать его в качестве справочного материала для расчетов.Вы можете видеть это здесь. Надеемся, CommScope не против! По данным этого поставщика, размеры RG6 составляют:

Внутренний провод из стали 18 калибра, плакированной медью (40,4 мил по шкале AWG).

Внешний диаметр диэлектрика 180 мил

Полное сопротивление 75 Ом номинальное

Внешний проводник — алюминиевая фольга.

Диэлектрический материал — пенополиэтилен. Полиэтилен сам по себе имеет ε R = 2,25, но в данном случае он наполнен воздухом, чтобы облегчить сгибание, поэтому мы не знаем, каков правильный ε R (он должен быть где-то между 1 и 2.25, верно?

Давайте посчитаем. Мы знаем, что сопротивление RG6 составляет 75 Ом, и он должен подчиняться уравнению коаксиального кабеля:

Решение для сопротивления 75 Ом: пенополиэтилен ε R равен 1,43.

Теперь рассчитаем сопротивление ВЧ-слоя внутреннего и внешнего проводников. Мы сделали это в электронной таблице в зависимости от частоты. Мы посмотрели удельную проводимость меди и алюминия здесь и здесь. RG6 должен работать до 3 ГГц, поэтому мы проанализировали его до этой частоты.

Обратите внимание, что внутренний проводник имеет меньшее сопротивление листа. Это потому, что он обладает превосходной проводимостью меди, а внешняя оболочка — из алюминия. Мы предполагаем, что медная оболочка на стальном центральном проводе составляет не менее 5 толщин скин-слоя в этой полосе частот … это предположение может быть оптимистичным на частотах МГц, но CommScope не указывает толщину покрытия в своих технических данных.

Теперь посчитаем сопротивление на единицу длины (Ом на метр).Здесь внутренний проводник дает наибольшее сопротивление (даже если он имеет лучшую проводимость), потому что его площадь поверхности намного меньше, чем у внешнего проводника. Спасибо Марату за исправление предыдущего утверждения!

Наконец, мы конвертируем в дБ / длину. Мы увеличили единицы длины до 100 футов, потому что большинство поставщиков кабелей в США указывают потери в кабеле RG6 следующим образом:

Так как же расчет сверился с реальными данными? Мы рассчитываем 5,85 дБ на 100 футов на частоте 1 ГГц, говорит поставщик 6.15 дБ. Этого достаточно для работы правительства! Частично это несоответствие могло быть связано с тем, что мы не учли эффект потерь тангенса угла диэлектрических потерь. Но наша загружаемая электронная таблица коаксиального кабеля сделает это за вас!

Возможный ярлык …

Эту информацию нам предоставил Хорхе, который работает на крупного оборонного подрядчика. Мы еще не пробовали. Он основан на устаревшей военной спецификации MIL-C-17.

Вместо расчета затухания в проводнике и диэлектрике по формулам на странице коаксиального кабеля, вы можете получить результаты, используя:

a = K1 x sqrt (F) + K2 x F (дБ / 100 футов)

Где K1 — постоянная резистивных потерь
K2 — постоянная диэлектрических потерь
F частота в МГц

Просто разделите результат на 1200, количество дюймов в 100 футах., чтобы получить дБ / дюйм. K1 и K2 доступны в таблицах ослабления и регулирования мощности MIL-C-17.

Times Microwave ссылается на этот расчет на своем веб-сайте, но похоже, что это единственный поставщик кабеля, который его использует. Мы не смогли найти K1 и K2 для RG6, чтобы сравнить с расчетом потерь, который мы выполнили.

Удачи!

Расчет потерь коаксиального кабеля из-за тангенса угла диэлектрических потерь

Новое в октябре 2006 года: формулы для потерь в коаксиальном кабеле из-за тангенса угла потерь выведены на этой отдельной странице.

Потери из-за тангенса угла диэлектрических потерь вычислить довольно просто. Диэлектрическая проницаемость материала на самом деле является комплексным числом, поэтому эпсилон состоит из двух частей:

Спасибо Паоло за исправление этой формулы, двойное число эпсилон входит в числитель, а не в знаменатель! Epsilon с одинарным простым числом — это число, с которым мы обычно имеем дело, и оно не вызывает никаких потерь, и в большинстве повседневных разработок вы не видите простое обозначение. Мнимое эпсилон с двойным простым числом является виновником.Инженеры по СВЧ обычно имеют дело с соотношением между ними, которое для краткости называется тангенс дельта или tanD (скажем, tan- dee ). Если tanD равен нулю, потери из-за диэлектрика отсутствуют. Если оно не равно нулю, это создает потери, пропорциональные частоте (обратно пропорциональные длине волны), как показано в уравнении ниже:

Обратите внимание, что в академической форме (см. Выше) результатом являются «натуральные» единицы непер / метр. Кроме того, любые единицы измерения длины волны, которые вы предпочитаете использовать, будут сохранены при вычислении потерь, поэтому, если вы введете длину волны в сантиметрах, потери будут выражаться в неперах / сантиметрах.

Чтобы прийти к «более инженерным» единицам децибел / метр, отметим, что один непер равен 8,68588 дБ (ровно 20 / ln (10)), а pi = 3,14159, тогда мы упрощаем:

На практике можно округлить константу до 27,3 и не потерять сон. Вот, пожалуй, более удобная формула для потерь в коаксиальном кабеле из-за тангенса угла потерь, когда вы вводите частоту в ГГц вместо длины волны:

Между прочим, этот расчет справедлив для любой линии передачи ТЕА, поэтому он одинаков для полосковой и прямой линии! Но на микрополоске не пойдет…

Обратите внимание, что диэлектрические потери пропорциональны частоте, тогда как потери в проводнике увеличиваются только на квадратный корень из частоты. Это возвращается к масштабированию — диэлектрические потери масштабируются по размеру и частоте, а потери в проводнике — нет. Уравнение потерь также говорит, что вы не можете уменьшить диэлектрические потери, изменив геометрию кабеля, как это можно сделать с потерями в проводнике. Единственный способ уменьшить его — использовать диэлектрик с очень низким тангенсом угла потерь или низкой диэлектрической проницаемостью. Например, тефлон (а.k.a. PTFE), который обычно используется в качестве диэлектрика, имеет тангенс угла потерь 0,0004. Чтобы проиллюстрировать пропорции проводников и диэлектрических потерь, с полужестким кабелем диаметром 0,141 дюйма с медными проводниками и тефлоновым диэлектриком потери в проводнике выше, чем диэлектрические потери на всем протяжении вплоть до частоты отсечки, хотя два вида потерь становятся примерно равными на частоте среза в этом примере.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.