Нагрузка на кабель по сечению: Токовые нагрузки по сечению кабеля: таблицы сечений медных проводников

Таблица нагрузок по сечению кабеля в зависимости от нагрузки

Table of Contents

Расчеты, выполненные самостоятельно вручную, не всегда являются точными для правильного определения длительно допустимых нагрузок на электрическую сеть.

Таблица нагрузок по сечению кабеля относится к категории уточненных расчетов, и позволяет грамотно определиться с выбором наружной или внешней проводки.

Сечение жилы

Жила кабельного изделия представляет собой токопроводящую медную или алюминиевую сердцевину провода, защищенную изолирующим материалом.

Номинальные показатели сечения жилы являются площадью поперечного сечения в токопроводящей части кабельного изделия, и указываются в маркировке на изоляции.

Самостоятельный расчет фактического сечения жилы актуален в нескольких ситуациях:

  • проверка кабельного изделия на соответствие фактических показателей сечения заявленным производителем;
  • оценка качественных и технических характеристик немаркированного кабельного изделия.
В некоторых случаях, определение сечения жилы является обязательным. Например, при замене старой электрической проводки с неизвестными параметрами. Стандартная формула для расчета сечения в круглых кабельных изделиях не более 10 мм2:

S= πD2/4

  • π — число «Пи», равное 3,14;
  • D — результаты замеров диаметра жилы в мм;
  • S — искомые показатели сечения кабельной жилы в мм2.

В многопроволочных кабельных изделиях замеряется сечение одной жилки, после чего результат умножается на количество всех элементов. Расчет сегментных кабелей является более сложным.

Расчет сечения однопроволочной проводной жилы осуществляется чаще всего посредством штангенциркуля, а многопроволочного кабельного изделия — микрометром.

Провод на основе разных материалов

Электрические кабельные изделия могут быть представлены проводами с алюминиевой или медной жилой. Второй вариант является более предпочтительным, что обусловлено меньшим сопротивлением и долговечностью.

Однако именно алюминиевый кабель является более доступным по стоимости.

Кабель силовой алюминиевый 4-х жильный сечение 38 кв мм

Кабельное изделие состоит из нескольких основных элементов:

  • жилы — части, отвечающей за проведение электрического тока;
  • изоляции — защитной кабельной поверхности диэлектрического типа.

Монолитные жилы представлены одной проволокой, а составные — несколькими скрученными в пучок, что положительно сказывается на показателях их гибкости. Соединение основных элементов электрической проводки чаще всего осуществляется специальными зажимами — клеммами.

Медный тип

Неоспоримыми преимуществами кабельного изделия с жилой медного типа являются:

  • незначительные показатели электрического сопротивления;
  • высокий уровень гибкости;
  • механическая устойчивость;
  • пригодность для пайки и лужения;
  • легкость сварки и скручивания.

Окисленная поверхность на контактах обладает незначительными показателями переходного сопротивления, а в процессе монтажа и опрессовки нет необходимости смазывать поверхности, что облегчает работу с материалом. Самые популярные марки:

  • ПВ — одножильный провод с сечением 0,5-95 мм2;
  • ППВ — двух- или трёхжильный провод с сечением 0,75-4,0 мм2;
  • ПР — одножильный с сечением 0,75-120 мм2.

Самым главным недостатком проводки с медной жилой является высокая стоимость исходного материала, и соответственно всей кабельной продукции, содержащей медь.

Алюминиевый тип

Основные достоинства кабельного изделия с жилой алюминиевого типа представлены:

  • более низким весом монтируемой электрической проводки;
  • широким выбором и доступной стоимостью.

Следует отметить, что электрическая проводимость алюминия в полтора раза ниже, чем у медного кабеля, а аморфный по своим характеристикам материал в процессе длительной эксплуатации способен «вытекать» из обжимов.

Алюминиевый кабель в изоляции

Со временем, алюминиевая поверхность окисляется, а результатом такого естественного процесса становится ощутимая потеря токовой проводимости. Самые популярные марки:

  • АПВ — одножильный провод с сечением 2,5-120 мм2;
  • АППВ — двух- или трёхжильный провод с сечением 2,5-6,0 мм2;
  • АПР — одножильный провод с сечением 2,5-120 мм2;
  • ПРН — одножильный провод с сечением 2,5-120 мм2.

Некоторые сложности возникают при монтаже алюминиевых кабельных изделий, что объясняется необходимостью применения газовой сварки и пайки с использованием флюсов и припоев.

Нагрузка

Проектирование и монтаж любой электрической схемы предполагает правильный выбор кабельного сечения с обязательным учетом величины максимального энергопотребления или нагрузки.

Измеряемое в мм2 или «квадратах» проводное сечение обладает разной наивысшей пропускной способностью в течение длительного времени, а также отличается периодом нагрева:

  • с алюминиевой жилой — 4,0 А;
  • с медной жилой — 10 А.

Например, энергозависимый потребитель, использующий 4 кВт или 4000 Вт в условиях однофазной сети 220 В, нуждается в силе тока, равной 4000 / 220 = 18,18 А + 15% , что обеспечивается проводом с медной жилой 2,0 мм2.

При использовании алюминиевого проводника, жила монтируемого кабельного изделия должна иметь толщину не менее 4,5-5,0 мм2.

Значения токовой нагрузки чаще всего определяются в соответствии с заявленной в паспорте изделия мощностью энергозависимых потребителей, а также согласно формуле: I = Р/220.

Таблица зависимости сечения провода от нагрузки

Наиболее востребованными и распространенными проводными показателями сечения, применяемыми в настоящее время на практике, являются площади кабельной жилы 0.75, 1.5, 2.5 и 4.0 мм2. При выборе сечения в зависимости от параметров нагрузки, целесообразно использовать стандартные табличные данные.

Сечение Открытая проводка Закрытая проводка
Алюминиевая жила Медная жила Алюминиевая жила Медная жила
Ток Мощность Ток Мощность Ток Мощность Ток Мощность
380 220 380 220 380 220 380 220
0,5мм2 11А 2,4В
0,75 мм2 15А 3,3В
1,0 мм2 17А 6,4В 3,7В 14А 5,3В 3,0В
1,5 мм2 23А 8,7В 5,0В 15А 5,7В 3,3В
2,0 мм2 21А 7,9В 4,6В 26А 9,8В 5,7В 14А 5,3В 3,0В
19А
7,2В 4,1В
2,5 мм2 24А 9,1В 5,2В 30А 11В 6,6В 16А 6,0В 3,5В 21А 7,9В 4,6В
4,0 мм2 32А 12В 7,0В 41А 15В 9,0В 21А 7,9В 4,6В 27А 10В 5,9В
6,0 мм2 39В 14В 8,5В 50А 19В 11В 26А 9,8В 5,7В 34А 12В 7,4В
10,0 мм2 60В 22В 13В 80А 30В 17В 38А 14В 8,3В 50А 19В 11В
16,0 мм2 75В 28В 16В 100А 38В 22В 55А 20В 12В 80А
30В
17В
25,0 мм2 105В 39В 23В 140А 53В 30В 65А 24В 14В 100А 38В 22В
35,0 мм2 130В 49В 28В 170А 64В 37В 75А 28В 16В 135А 51В 29В

Обязательным условием правильного выбора сечения жилы в силовых кабельных изделиях является учет величины максимально потребляемого в нагрузке тока.

Только качественные провода способны выдерживать достаточную нагрузку, поэтому при выборе нужно придавать значение маркировке, в которой содержится информация о ГОСТ и ТУ, заводе-изготовителе и типе кабельного изделия.

По всей длине кабельного изделия, непосредственно на изоляционном слое, производителем обязательно указываются марка провода и его сечение. При отсутствии информации даже об одном из перечисленных параметров от приобретения кабельного изделия рекомендуется отказаться.

Как рассчитать сечение провода по нагрузке

Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке. Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей. Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

Что необходимо для расчёта сечения кабеля по нагрузке

Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго. Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть. Рассмотрим пример: вот перечень некоторых, наиболее часто встречающихся бытовых приборов, который представлен в таблице ниже.

таблице ниже.

Электроприбор

Мощность, Вт

LCD телевизор

140-300

Холодильник

300-800

Бойлер

1500-2500

Пылесос

500-2000

Утюг

1000-2000

Электрочайник

1000-2500

Микроволновая печь

700-1500

Стиральная машина

2500

Компьютер

300-600

Освещение

300-1500

Фен

1000-2500

Всего (примерно)

10000-20000

Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:

1. Для однофазной сети напряжением 220 В:

,где:

— Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;

— U — напряжение сети, В;

— КИ = 0.75 — коэффициент одновременности;

Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля. Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А. Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

Сечение токо- 
проводящих 
жил. мм

Медные жилы проводов и кабелей

Напряжение 220В

Напряжение 380В

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

16

80

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

265

57.2

220

145.2

120

300

66

260

171.6

Сечение

Tоко- 
проводящих 
жил. мм

Алюминиевых жилы проводов и кабелей

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Ток. А

Мощность. кВТ

Ток. А

Мощность кВТ

2.5

22

4.4

19

12.5

4

28

6.1

23

15.1

6

36

7.9

30

19.8

10

50

11

39

25.7

16

60

13.2

55

36.3

25

85

18.7

70

46.2

35

100

22

85

56.1

50

135

29.7

110

72.6

70

165

36.3

140

92.4

95

200

44

170

112.2

120

230

50.6

200

132

Расчёт сечения кабеля по нагрузке для помещений

Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться. Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто. Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток. Если такой возможности нет, то питающий помещение и подводной кабель к розеткам должен быть сечением, 4 мм кв. и выше. При монтаже электропроводки чаще всего применяют провода и кабели ВВГ-ВВГнг, ПУНП, ПУГНП или ПВС.

Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора! Здесь не место для экспериментов, это – жизнь и здоровье родных, близких, и Ваши собственные!

Как рассчитать нагрузку на кабель?

Для чего необходимо проводить расчет нагрузки на кабель?


Один из основных параметров, определяющих стоимость кабеля – его сечение. Чем оно больше, тем выше его цена. Но если купить недорогой провод, сечение которого не соответствует нагрузкам в контуре, повышается плотность тока. Из-за этого увеличивается сопротивление и выделение тепловой энергии при прохождении электричества. Потери же электроэнергии возрастают, а эффективность системы снижается. На протяжении всего срока эксплуатации потребитель оплачивает значительные потери электроэнергии.

Но это не единственный минус установки кабеля с неправильно выбранным сечением. Из-за повышенного выделения тепла чрезмерно нагревается изоляция проводов – это сокращает срок использования проводов и нередко становится причиной короткого замыкания.

Расчет нагрузки на кабель позволяет:

Уменьшить счета за электроэнергию;
Увеличить срок службы проводки;
Снизить риск возникновения короткого замыкания.

Какие потери возникают при прохождении электрического тока?

При выполнении расчета нагрузки на кабель нужно учитывать:

1. Потери электрического тока при прохождении по проводам

Перемещение электричества от генератора тока к приемникам (бытовой технике, электрооборудованию, осветительным приборам) сопровождается высвобождением тепловой энергии. Этот физический процесс не приносит пользы. Выделяющееся тепло нагревает изоляционные оболочки, что приводит к сокращению срока их службы. Они становятся более хрупкими и быстро разрушаются. Нарушение целостности изоляции может стать причиной короткого замыкания при соприкосновении проводов друг с другом, а при контакте с человеком – опасной травмы.

Превращение электрической энергии в тепловую происходит из-за сопротивления, которое увеличивается по мере роста плотности проходящего тока. Эта величина рассчитывается по формуле:

Ј = I/S а/мм2

где

  • I – сила тока;
  • S – поперечное сечение провода.

При монтаже внутренней электропроводки плотность тока должна быть не выше 6 А/мм2. Для других работ расчет сечения кабеля по току производится на основании таблиц, содержащихся в Правилах устройства и технической эксплуатации электроустановок (ПУЭ и ПТЭЭП).

Если рассчитанное значение плотности больше рекомендованного необходимо купить кабель с большим сечением провода. Несмотря на увеличение стоимости проводки, такое решение оправдано с экономической точки зрения. Выбор кабеля для проводки с оптимальным размером сечения в несколько раз увеличит ее срок безопасной эксплуатации и сократит потери электричества при прохождении по проводам.

2. Потери, возникающие из-за электрического сопротивления материалов

Сопротивление материалов, возникающее в процессе передачи электрического тока, приводит не только к выделению тепловой энергии и нагреву проводов. Также происходят потеря напряжения, что негативно сказывается на работе электрооборудования, бытовой техники и осветительных приборов.

При монтаже электропроводки необходимо рассчитать и величину сопротивления линии (Rл). Она рассчитывается по формуле:

Rл = ρ(l/S)

где

  • ρ – удельное сопротивление материала, из которого изготовлен провод;
  • l – длина линии;
  • S – поперечное сечение провода.

Падение напряжения определяется как ΔUл = IRл, и его величина должна составлять не более 5% от исходного, а для осветительных нагрузок – не более 3%. Если же она больше, необходимо выбрать кабель с большим сечением или изготовленный из другого материала, с меньшим удельным сопротивлением. В большинстве случаев и с технической, и с экономической точки зрения целесообразно увеличить площадь сечения кабеля.


Выбор материала кабеля

Наш каталог кабельной продукции в Бресте включает большой выбор кабелей, изготовленных из различных материалов:

Медь имеет очень низкое удельное сопротивление (ниже только у золота), поэтому проводимость медных проводов значительно выше, чем у алюминиевых. Она не окисляется, что существенно увеличивает срок эффективной эксплуатации. Металл очень гибкий, кабель можно многократно складывать и сворачивать. Благодаря высокой пластичности возможно изготовление более тонких жил (изготавливаются медные жилы й от 0,3 мм2, минимальный размер алюминиевой жилы – 2,5 мм2).

Более низкое удельное сопротивление позволяет уменьшить выделение тепловой энергии при прохождении тока, поэтому при прокладке внутренней проводки в жилых помещениях разрешается использовать только медные провода.

Удельное сопротивление алюминия выше, чем у золота, меди и серебра, но ниже, чем у других металлов и сплавов.

Главное преимущество алюминиевого кабеля перед медным – его цена в несколько раз ниже. Также он значительно легче, что облегчает монтаж электросетей. При монтаже электросетей большой протяженностью эти характеристики имеют решающее значение.

Алюминий не подвержен коррозии, но при контакте с воздухом на его поверхности образовывается пленка. Она защищает металл от воздействия атмосферной влаги, но практически не проводит ток. Эта особенность осложняет соединение кабелей.


Основные виды расчета сечения

Расчет нагрузок на провод должен быть выполнен по всем значимым характеристикам:

По мощности

Определяется суммарная мощность всех приборов, потребляющих электроэнергию в доме, квартире, в производственном цеху. Потребляемая мощность бытовой техники и электрооборудования указывается производителем.

Также необходимо учесть электроэнергию, потребляемую осветительными приборами. Все электроприборы в домашних условиях редко работают одновременно, но расчет сечения кабеля по мощности выполняется с запасом, что позволяет сделать электропроводку более надежной и безопасной. Для промышленных объектов выполняется более сложный расчет с использованием коэффициентов спроса и одновременности.

По напряжению

Расчет сечения кабеля по напряжению производится исходя из вида электрической сети. Она может быть однофазной (в квартирах многоэтажных домов и большинстве индивидуальных коттеджей) и трехфазной (на предприятиях). Напряжение в однофазной сети составляет 220 В, в трехфазной – 380 В.

Если суммарная мощность электроприборов в квартире равна 15 кВт, то для однофазной проводки этот показатель и будет равен 15кВт, а для трехфазной он будет в 3 раза меньше – 5 кВт. Но при монтаже трехфазной проводки используется кабель с меньшим сечением, но содержащий не 3, а 5 жил.

По нагрузке

Расчет сечения кабеля по нагрузке также требует подсчета суммарной мощности электрооборудования. Желательно увеличить эту величину на 20-30%. Проводка выполняется на длительный срок, а количество бытовой техники в квартире или оборудования в цеху может увеличиться.

Затем следует определить, какое оборудование может быть включено одновременно. Этот показатель может существенно отличаться в разных домах. У одних большое количество бытовой техники или электрооборудования, которым пользуются несколько раз в месяц или в год. У других в доме – только необходимые, но часто используемые электроприборы.

В зависимости от величины коэффициента одновременности мощность может как незначительно, так и в несколько раз отличаться от нагрузки.

Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых открыто
Сечение жил, мм2 Кабели с медными жилами Кабели с алюминиевыми жилами
Напряжение 220 В Напряжение 380 В Напряжение 220 В Напряжение 380 В
0,5 2,4 - - -
0,75 3,3 - - -
1 3,7 6,4 - -
1,5 5 8,7 - -
2 5,7 9,8 4,6 7,9
2,5 6,6 11 5,2 9,1
4 9 15 7 12
5 11 19 8,5 14
10 17 30 13 22
16 22 38 16 28
25 30 53 23 39
35 37 64 28 49

Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых в штробе или трубе
Сечение жил, мм2 Кабели с медными жилами Кабели с алюминиевыми жилами
Напряжение 220 В Напряжение 380 В Напряжение 220 В Напряжение 380 В
1 3 5,3 - -
1,5 3,3 5,7 - -
2 4,1 7,2 3 5,3
2,5 4,6 7,9 3,5 6
4 5,9 10 4,6 7,9
5 7,4 12 5,7 9,8
10 11 19 8,3 14
16 17 30 12 20
25 22 38 14 24
35 29 51 16 -

По току

Для расчета номинального тока используется величина суммарной мощности нагрузки. Зная ее, максимально разрешенную нагрузку по току рассчитывают по формуле:

I = P/U*cosφ

где

  • I – номинальн. ток;
  • P – суммарн. мощность;
  • U – напряжение;
  • cosφ – коэфф-т мощности.

На основании полученной величины находим оптимальный размер сечение кабеля в таблицах.

Допустимые токовые нагрузки для кабеля с медными жилами прокладываемого скрыто
Сечение жил, мм Медные жилы, провода и кабели
Напряжение 220 В Напряжение 380 В
1,5 19 16
2,5 27 25
4 38 30
6 46 40
10 70 50
16 85 75
25 115 90
35 135 115
50 175 145
70 215 180
95 260 220
120 300 260

Важные нюансы для правильного расчета нагрузки на кабель

При работе с таблицей, следует обращать внимание, для какого вида электропроводки она составлена (однофазной или трехфазной), для открытой или скрытой проводки, для медного или алюминиевого кабеля.

При выборе и заказе провода важно различать такие характеристики как сечение и диаметр. Если диаметр провода 8 мм2, его сечение равно S = (π/4) х D² = 50 мм2.

Для расчета сечения многожильного провода, применяется формула:

S = N *(D²/1.27)

где

  • N – количество жил.

Чтобы заказать кабельную продукцию или задать вопросы относительно ее характеристик и особенностей выбора, звоните по телефонам: +375 (162) 44-66-60.

Какую мощность выдержит кабель сечением 1,5-2,5-4 и 6 мм²

Какую мощность выдержит кабель сечением 1,5-2,5-4-6 мм²

От того, насколько правильно будет подобрано сечение проводников, зависит безопасность дома. Нельзя просто взять какой-нибудь кабель и подключить к нему электропечь. Если его диаметр будет недостаточным, то проводка начнёт греться, что приведёт к оплавлению изоляции, короткому замыканию и, возникновению пожара.

По этой причине при монтаже электропроводки главное правильно подобрать сечение кабелей. Сколько выдержит по мощности провод сечением в 1,5-2,5-4 мм². Какую нагрузку на него можно подключить? Именно такими вопросами часто и задаются те люди, которые самостоятельным путем осуществляют монтаж электропроводки.

Какую мощность выдержит кабель сечением 1,5-2,5-4 мм²

Чтобы более точно определить, какую нагрузку выделить кабель определённого сечения, воспользуемся данным правилом — 1 мм² медного провода способен выдержать ток в 10 Ампер. Что это значит? На самом деле все просто и нам остается перевести амперы в кВт.

10 Ампер — это примерно около 2 кВт мощности (усреднённое значение). Поэтому кабель сечением 1,5 мм² способен выдержать порядка 3,5 кВт. Посмотрим, какую мощность способны выдержать проводники другого сечения, а также рассмотрим таблицу расчета, которая будут представлена ниже.

При этом нужно понимать, что в трехфазной сети 380 В, параметры тока и мощности всегда другие. Также многое зависит и от материалов изготовления проводника. Медные и алюминиевые провода при одном и том же сечении способны выдерживать разную нагрузку — медь гораздо больше чем алюминий.

Таблица расчета нагрузки медных проводов

  • Провод 1,5 мм² — выдержит 3,3 кВт;
  • Провод 2,5 мм² — выдержит 4,5 кВт;
  • Провод 4 мм² — выдержит порядка 6 кВт.

Все данные значения актуальны для однофазной сети 220 Вольт и проводов, для изготовления которых использовалась медь.

В трехфазных сетях, если посмотреть таблицу расчета мощности кабелей, показатели намного выше.

Что нужно учитывать при подборе сечения кабеля?

При подборе сечения кабелей важно учитывать два основных параметра. В первую очередь это нагрузку, которая будет приходиться на проводники. То есть, нужно знать, сколько и каких электроприборов будет «сидеть» на выбранном кабеле. Затем от данных параметров выбирается автоматических выключатель, номинал которого должен быть максимально близким к силе тока, которую способен пропустить через себя проводник.

Для обычных розеток в доме хватит медного провода сечением 2,5 мм². К таким розеткам можно будет подключить утюг, гладильную доску и даже обогреватель, мощностью в 2-3 кВт. При этом суммарная мощность всех подключаемых к розетке электропотребителей, не должна превышать 3,5 кВт (порядка 16 Ампер).

Для ламп и групп освещения достаточно протянуть кабель сечением в 1,5 мм². На кухню, если есть электроплита, провод должен выбираться с запасом по мощности. Чаще всего это 4 или 6 мм², в зависимости от того, какую мощность имеет электрическая плита.

Таким образом, зная какую нагрузку, выдержит провод, можно без особого труда осуществить его правильный выбор. При этом важно учитывать материалы изготовления проводника и способы его монтажа, поскольку от данных нюансов зависит многое.

Таблица нагрузок по сечению кабеля

Нагрузка, которую способен выдержать кабель с жилами определенного сечения рассчитывается достаточно просто. Для получения точных цифр в теории нужно знать только физические свойства материала проводника, который использовался при изготовлении кабеля, и закон Ома. Однако, на практике в большинстве случаев при математических расчётах приходится делать определённые поправки. Они вносятся вследствие влияния ряда внешних факторов, уменьшающих показатели проводимости металлической жилы.

Таблица стандартных нагрузок токопроводящих жил различного сечения

Указанные данные взяты из норм, рассчитанных в лабораторных условиях и опубликованных в ГОСТ Р 50571.5.52-2011. Исходные условия тестирования кабеля предусматривали температуру проводящего материала на уровне 70 °С, а температура внешней среды соответствовала показателю 30 °С. Данные для проводников проложенных в земле, фиксировались при температуре среды 20 °С.

 

Таблица выше показывает силу тока, которую способна выдержать медная жила определенного сечения, в зависимости от типа монтажа. Существует 7 основных наиболее распространенных способов прокладки электропроводки, каждый из которых применяется в тех или иных условиях эксплуатации электрической сети.

Зная силу тока, которую способна выдержать жила, можно рассчитать максимальную нагрузку участка проводки. Для этого значение силы тока умножается на 220 В, и полученная цифра покажет наибольшее значение совокупной мощности всех единовременно подключенных в сеть электроприборов.

Эта ознакомительная таблица представляет значения силы тока для кабеля с алюминиевыми жилами. При изготовлении полностью новой электропроводки в квартире рекомендуется использовать медные проводники. Алюминий практически вышел из обихода ремонтных бригад, так как по современным стандартам долговечности и надежности медь значительно его превосходит.

Пример расчёта максимальной нагрузки для участка электропроводки

Например, наиболее распространённое сечение медных жил для электропроводки в квартирах составляет 2,5 мм. Исходя из табличных данных, приведенных выше, такой провод при стандартном способе монтажа способен выдержать ток порядка 27 А. И теоретически проводку изготовленную из такого кабеля можно нагружать на 27А х 220В = 5940 Вт.

Однако, в реальности стандартные табличные данные следует принимать с поправкой, вводя уменьшающий коэффициент 0,7 от исходного значения. То есть, в рассматриваемом примере теоретические 27 А после умножения на 0,7 превращаются в 18,9 А. В результате общая нагрузка на такой участок электросети не должна превышать 18,9А х 220В = 4158 Вт.

Во время проектирования домашней электросистемы важно учитывать мощность, на которую рассчитан автоматический выключатель в распределительном щитке квартиры. Наиболее распространенные автоматы устанавливаются на 16 А, что ограничивает совместную нагрузку одновременно включенных в сеть приборов расчетным значением 16А х 220В = 3520 Вт.

Принимая во внимание ограничения установленного автомата, можно сделать вывод, что сечение кабеля должно соответствовать не только мощности бытовой техники, работающей одновременно, но и силе тока, на которую рассчитано автоматическое защитное устройство. Нет никакого смысла увеличивать сечение жил электропроводки в сети более того значения, которое на входе имеет распределительный щиток в конкретной квартире.

Помочь в планировании нагрузки при проектировке электропроводки может таблица с примерными показателями мощности, которую потребляют наиболее распространенные бытовые электроприборы.

Почему так важно использовать уменьшающие коэффициенты?

Дело в том, что в процессе монтажа кабеля скорее всего будут допущены определенные неточности, либо последует несоблюдение допустимых показателей углов изгиба жилы. Медный и алюминиевый провод теряет свои характеристики при сильном сгибании, поэтому все углы при прокладке проводки строго нормированы и не должны выходить за определенные значения.

Длительность эксплуатации электропроводки исчисляется десятками лет, на протяжении которых материал токопроводящих жил неизбежно подвергается коррозии. Этот процесс идёт медленно, но верно и через 20-30 лет характеристики кабеля уже будут не такими хорошими, какими они были при обустройстве новой электросети.

Таблица допустимых токов по сечениям проводов

Любое проведение капитального ремонта связано с заменой или модернизацией электропроводки. Перед проведением разводки и монтажа электрики в квартире или доме необходимо разработать проект электроснабжения и учесть все характеристики материалов, которые будут использоваться.

Одним из важных моментов является выбор толщины всех проводников токоведущих кабелей. Перед началом электромонтажных работ требуется учитывать зависимость сечения провода от силы тока, а значит, и предполагаемой нагрузки по току на каждую линию, наряду с ее длиной и сопротивлением изоляции. При недостаточном диаметре фронтальной проекции жил, происходит нагревание металла, что в критических ситуациях может привести к плавке изоляционного материала и возгоранию. Длину электролиний принимают во внимание в основном при первоначальном подключении объекта от столба или распределительного щита. Сопротивление изоляции предусматривается производителем, требуемое сечение определяет пользователь.

Алгоритм выбора электропроводки

  1. Определение системы электроснабжения — однофазной или трехфазной, соответственно, выбираются вводные и промежуточные кабели, трехжильные или пятижильные.
  2. Установление потребляемой мощности каждого отдельного направления схемы прокладки проводки, в соответствии с разработанным проектом.
  3. Вычисление максимально возможной силы тока в каждой линии электропитания.
  4. Выбор защитных устройств и автоматов, их номиналов для каждой группы. В соответствие с рассчитанным проектом, по принципу необходимости и достаточности вся разводка включает определенное количество групп (отдельных линий) для равномерного распределения потребляемой электроэнергии.
  5. Подбор кабелей групп, в каждой из которых определяется токовая нагрузка на провода по сечению (таблица 1).

Таблица 1 зависимость сечения кабеля от нагрузки

Медные жилы проводов и кабелей
Сечение токопроводящей жилы, мм2 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

Расчет потребляемой мощности и силы тока

Электрическая мощность рассчитывается для каждой группы отдельно. Этот показатель прикидывается еще на стадии разработки проекта электроснабжения. Например, для стандартной кухни требуется до трех групп. Рассматривается сколько и каких электроприборов планируется подключать в каждую линию.

Номиналы мощности можно посмотреть в технических описаниях или на корпусе. Если по какой-то причине эти данные отсутствуют, то средние показатели на основные виды бытовой техники перечислены в таблице 2.

Таблица 2 мощность бытовых приборов и освещения таблица

Наименование Мощность Примечания
Освещение
1. Лампа накаливания 60 Вт/75 Вт/100 Вт
2. Лампа энергосберегающая 7 Вт/9 Вт/11 Вт
3. Точечный светильник (галогеновые лампы) 10 Вт/20 Вт/35 Вт/5 0Вт
Электроплита
1. Независимая варочная панель 6600 Вт BOSCH – стеклокерамика
5800 Вт ZANUSSI – 4 конфорки
7000 Вт ZANUSSI – 4 простые +2 индукторные конфорки
2. Независимый духовой шкаф 3000 Вт AEG – 51 литр
3500 Вт ELECTROLUX – 50 литров
3500 Вт ARISTON – 56 литров
3. Зависимый духовой шкаф 10800 Вт ELECTROLUX – 9 режимов
10100 Вт ZANUSSI
4. Встраиваемый комплект HANSA
Конфорки (2,2+1,2+1,2+1,8) кВт =6400 Вт
Духовка
Нижний нагрев: 1300 Вт
Верхний нагрев: 900 Вт
Гриль: 2000 Вт
Конвекция: 4 Вт
Освещение: 25 Вт
Общая мaкс. мощность 10629 Вт
5. Грили, грили-барбекю, грили-шашлычницы 1300 Вт – 1700 Вт
6. Вытяжка 240 Вт-300 Вт
7. Кухонные комбайны 450 Вт, 750 Вт, 800 Вт
8. Соковыжималка 25–30 Вт
9. Микроволновые печи без гриля 800-900 Вт
10. Микроволновые печи с грилем 2400 Вт
11. Посудомоечная машина 2200 Вт
12. Тостеры, ростеры 850–950 Вт
13. Миксеры 350–450 Вт
14. Пароварки встраиваемые 2200–2500 Вт
15. Пароварки настольные 850–950 Вт
16. Аэрогрили 1300 Вт
17. Яйцеварка 400 Вт
18. Стиральная машина 2200 Вт
19. Электрочайник 2200–2400 Вт
20. Холодильник
Класс энергопотребления «А» 160 Вт AEG – 280 литров
90 Вт BOSCH – 279 литров
21. Морозильная камера 100–120 Вт

Следует выбирать максимально возможные значения, которые нужно учесть при выборе проводки, так же как и зависимость сечения кабеля от нагрузки (таблица 1).
Общая мощность складывается из каждой по отдельности P=P1+P2+P3+…Pn.

Вычисление силы тока производится по формулам:

  • для однофазной сети I=P/220
  • для трехфазной сети I=P/(√3×380)

При проведении расчетов электротока и сечения проводов вводного кабеля, общая потребляемая мощность умножается на коэффициент 1,5 для обеспечения некоторого резерва. Если он проложен скрыто, толщина жил увеличивается в полтора раза.

Выбор толщины проводника

Зная значения мощности электрической нагрузки и силы тока, можно определить величину сечения жил электрокабеля каждой группы, для чего используется таблица допустимых токов по сечениям проводов. Значение силы тока следует округлять в сторону увеличения.

Пропускная способность кабеля позволяет, при поддержании температуры в допустимых пределах до 65°С, пропускать через один квадратный миллиметр площади сечения – 10 А электрического тока, это если используется медь в проводнике. Допустимый ток для алюминиевых проводов – 8 А/мм². Эти показатели справедливы для открытой проводки. В случае монтажа в коробах, трубах, стенах, потолках или стяжке, они умножаются на коэффициент 0,8. Таким образом, формула для определения площади сечения медного электропровода выглядит так:

S=I/(10×0,8)=I/8

Нужно подчеркнуть, что открытая силовая проводка в большинстве случаев выполняется с поперечным сечением проводника от 4 мм², принимая во внимание износоустойчивость изделия.

Алюминиевый кабель в настоящее время, согласно ПУЭ (Правилам устройства электроустановок), для прокладки внутренних силовых сетей в капитальных строениях не используется. При электромонтаже в современных квартирах, в стандартных условиях, используется проводка для освещения – сечением 1,5 мм², для питания электроприемников посредством розеток – 2,5 мм².

В настоящее время существует огромное множество производителей электрооборудования. Не желательно из-за экономии средств, приобретать самые недорогие образцы. Рабочий номинал может быть до 7% ниже заявленного, для проверки нужно брать с собой в магазин штангенциркуль. Измерить диаметр одной жилы (D), и высчитать площадь среза (S) по формуле S=3.14x(D/2)2. Самые надежные представители электрокабельной продукции для внутреннего монтажа – это модификации ВВГ (п – плоский разрез, з – ПВХ или резиновая изоляция, нг – нераспространение горения, LS – малое испускание дыма при горении), выполненные с использованием стандарта ГОСТ и зарубежный аналог NYM.

Если все-таки нет полной уверенности в своих силах, желательно обратиться за помощью к профессионалам, в этом случае будет полная гарантия надежности и безопасности.

Что такое кабельная нагрузка? (с картинками)

Нагрузка на кабель или нагрузку на провод — это мера количества электроэнергии в ваттах, с которой силовой кабель может безопасно работать. Основная формула для определения нагрузки на кабель в ваттах – это сила тока, умноженная на напряжение. Сопротивление и другие факторы объясняют, почему силовой кабель может выдерживать только определенное количество электроэнергии, прежде чем тепло, создаваемое естественным сопротивлением провода электричеству, проходящему через него, начнет вызывать перегрев провода, создавая опасные условия.

Безопасная нагрузочная способность кабеля измеряется в ваттах, но необходимо также рассчитать безопасную силу тока цепи.Это делается путем умножения нагрузки кабеля, а затем умножения этого числа на 0,8, чтобы получить безопасную силу тока для проводки. При несоблюдении тщательного контроля нагрузки кабеля и силы тока пробои изоляции проводки и электрические неисправности неизбежны.

Точная нагрузка на кабель определяется рядом факторов, в том числе сопротивлением, длиной и типом изоляции провода, а также расположением проводки и температурой окружающей среды, в которой будет использоваться устройство.Различные типы металла, используемого при изготовлении провода, и тип провода также учитываются при расчете безопасной нагрузки на кабель. Некоторые металлы являются лучшими проводниками электрического тока, поэтому провода, изготовленные из этих металлов, будут оказывать меньшее сопротивление электрическому току и будут работать при более низких температурах.

Когда электрический ток проходит по кабелю питания, он не проходит через настоящий металлический провод.Вместо этого он перемещается по поверхности провода. Вот почему многожильный провод, состоящий из множества скрученных друг с другом меньших проводов, способен выдерживать большую нагрузку кабеля, чем сплошной провод того же диаметра и длины, но с меньшей общей площадью поверхности. Многожильный провод оказывает меньшее сопротивление потоку электричества и, в свою очередь, меньше нагревается, что повышает его безопасную мощность и силу тока.

Использование провода меньшего сечения, чем указано в схеме, может быть опасным.При расчете безопасных нагрузок кабеля для цепей, используемых для питания электрооборудования, приборов и других объектов, где падение напряжения может варьироваться, человек всегда должен проявлять осторожность и по возможности использовать проводку большего диаметра. Также следует избегать связывания проводов вместе при прокладке электропроводки в здании, потому что безопасная кабельная нагрузка пучков проводов значительно снижается, поскольку тепло не может уйти.

Электрика: Энергоэффективность — увеличение размера проводов на один размер означает большую экономию

Установка проводов только на один размер больше, чем требуется в соответствии с Национальным электротехническим кодексом, повышает эффективность использования энергии с впечатляющей окупаемостью.Этот простой метод может обеспечить быструю окупаемость при одновременном повышении гибкости установки. За счет увеличения размера провода снижение потерь мощности компенсирует стоимость провода и обеспечивает экономию затрат на электроэнергию.

Почему это важно?

Увеличив размер провода в новой установке, инженер или подрядчик может продемонстрировать заказчику реальную экономию, а также преимущества меньшего количества выделяемого тепла и повышенной гибкости установки. Кроме того, когда выделяется меньше тепла, в результате снижается потребность в энергии для вентиляторов и систем кондиционирования воздуха.

Конечно, существует множество факторов, которые необходимо учитывать при любой установке. Но для большинства новых приложений, где стоимость рабочей силы и кабелепровода для установки перевешивает стоимость провода, увеличенный размер провода может окупиться менее чем за два года. В то же время увеличенный размер провода является страховкой от изменения будущих потребностей и обеспечивает более низкие падения напряжения. Некоторые компании, как само собой разумеющееся, указывают провода на два или три размера больше, чем минимальные требования, в нейтралях, которые часто перегружаются из-за гармоник.

Ключевыми элементами, влияющими на окупаемость и, следовательно, на экономический стимул для установки проводов большего сечения, являются рабочий цикл, коэффициент нагрузки и цена на электроэнергию. При использовании трубы того же размера увеличение стоимости провода минимально. Как показывают приведенные ниже примеры, окупаемость увеличения мощности может быть довольно короткой, даже в однофазных цепях освещения или в одно-двухсменных коммерческих установках.

Насколько это важно для владельца?

Джим Кларксон, бывший корпоративный менеджер по энергетике компании Southwire, у которой почти 50 акров промышленных объектов под крышей в девяти штатах, требует, чтобы для всех нагрузок до 100 А использовался провод на один размер больше, чем требуется по правилам.«В таких обстоятельствах гарантирована быстрая окупаемость», — говорит Кларксон. «Заявки большего размера оцениваются в каждом конкретном случае».

Простой способ понять существенное влияние размера провода на энергоэффективность и затраты — это изучить число в этих примерах, в которых установлен провод на один размер больше, чем установленный кодом минимум. Все три примера включают отдельный полноразмерный заземляющий проводник в соответствии с рекомендуемой практикой и используют медные проводники THHN.

Пример 1. Трехфазная цепь, питающая двигатель мощностью 125 л.с. Двигатель 460 В, работающий при нагрузке 75%, в 250 футах от центра нагрузки, наработка 8000 часов в год. Предполагается, что потребляемая мощность составляет 75% от 156 ампер при полной нагрузке (FLA).
3/0 провода 4/0 провода
Размер канала 2 дюйма 2 дюйма
Расчетные потери (при нагрузке 75 % и температуре 44°C и 40°C, соответствующей температуре проводника) 708 Вт 554 Вт
Стоимость провода $991 $1232
Стоимость канала $365 $365
Дополнительные затраты 241 $
Энергосбережение: при нагрузке 75 % 1 237 кВтч/год
Экономия в долларах: 0 долларов.07 за кВтч Окупаемость $86,59/год 2 года 9 месяцев
Экономия в долларах: 0,10 долл. США за кВтч Окупаемость 123,70 $/год 1 год 11 месяцев
В этом примере окупаемость составляет менее 3 лет, а экономия сохраняется на неопределенный срок в будущем.
Пример 2. Та же I 2 R Экономия и быстрая окупаемость применимы и к однофазным системам.Возьмем случай однофазной осветительной нагрузки на 15 ампер, работающей непрерывно. Для упрощения предположим, что нагрузка сосредоточена на расстоянии 100 футов от панели.
#12 AWG #10 AWG
Размер кабелепровода 1/2 дюйма 1/2 дюйма
Расчетные потери (при нагрузке 15 А и 40°C и 37°C, соответственно, при температуре проводника) 77 Вт 48 Вт
Стоимость провода 11 долларов.82 18,57 $
Стоимость канала 42,00 $ 42,00 $
Дополнительные затраты 6,75 $
Энергосбережение 254 кВтч/год
Экономия в долларах: 0,07 доллара за кВтч Окупаемость $17,78/год 5 месяцев
Экономия в долларах: 0,10 долл. США за кВтч Окупаемость 25,40 $/год 3 месяца
Впечатляющая краткосрочная окупаемость при однофазном запуске с гибкостью для будущих изменений нагрузки.
Пример 3. Даже если требуется больший кабелепровод, можно быстро окупиться за счет увеличения размера провода. Рассмотрим случай трехфазной 40-амперной осветительной нагрузки, соединенной звездой, работающей всего 4000 часов в год. Для упрощения предположим, что нагрузка сосредоточена в 200 футах от центра нагрузки. В этом примере в жестком металлическом кабелепроводе используется всего 5 проводников: три фазных проводника, нейтральный и полноразмерный заземляющий проводник.
#8 AWG #6 AWG
Размер кабелепровода 3/4 дюйма. 1 дюйм
Расчетные потери (при 100% нагрузке и 60°C и 45°C, соответственно, температура проводника) 711 Вт 426 Вт
Стоимость провода $117 $166
Стоимость канала $128 $192
Дополнительные затраты $113
Энергосбережение 1 140 кВтч/год
Экономия в долларах: 0 долларов.07 за кВтч Окупаемость $79,80/год
1 год 5 месяцев
Экономия в долларах: 0,10 долл. США за кВтч Окупаемость $114,00/год 1 год
Обратите внимание, насколько холоднее работает провод №6. И окупаемость менее полутора лет при наработке всего 4000 часов.

Кабельные лотки — обзор

Заземление оборудования

Как правило, все крышки, кабелепроводы, кабельные лотки и другие обесточенные металлические части электрических систем должны быть заземлены в соответствии со статьей 250 NEC.Есть исключения из этого общего правила, и их следует проверять.

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы целостность системы заземления не была нарушена. Заземляющие проводники и проводники, обеспечивающие соединение между частями, не должны прокладываться через коммутационное устройство, что создает возможность нарушения непрерывности системы.

Из этого правила также существует исключение. Если используется автоматический выключатель, одновременно разрывающий все токоведущие проводники при размыкании заземлителя, то это допускается.Электромонтеру необходимо дальнейшее изучение требований к заземлению.

Я имел уникальное «удовольствие» столкнуться с ситуацией, когда статья 250 кодекса не была соблюдена. Показательный случай произошел в Японии.

Дополнительная новая проводка для системы межофисной связи устанавливалась в подвесном потолке, в котором была существующая проводка для освещения и питания. Пространство для ползания в потолке составляло примерно 2,5 фута, а сам потолок был способен выдержать вес человека.Подвесной потолок находился примерно в 12 футах от палубы, и для входа в него требовалась 10-футовая стремянка.

Работа велась планомерно в течение нескольких часов. Проводка была проведена в точке на потолке, где опорная балка препятствовала проходу в другую часть комнаты, где должна была быть завершена проводка. Между балкой и подвесным потолком было пространство примерно от 2 до 3 дюймов, через которое мог пройти провод. Нужно было спуститься с потолка и передвинуть лестницу на другую сторону балки.

Сразу после того, как я вошел в потолок по другую сторону луча, планеты и все звезды на небе закружились в моей голове, и я на короткое время потерял сознание. Придя в сознание, я обнаружил свою голову у отверстия в потолке. Пот обильно струился по моему телу. Насколько я помню, я не знал, что произошло, и потребовалось несколько секунд, чтобы осознать мою ситуацию. В этот момент мной овладел чистый страх.Я боялся пошевелиться в ожидании повторения шока. Мой фонарик погас, и я почти ничего не видел из того, что меня окружало.

Прошло несколько минут, прежде чем я набралась смелости, чтобы пошевелить пальцами ног. Наконец, я начинаю двигаться дюйм за дюймом назад, отталкиваясь пятками. Я выбрался из дыры в потолке головой вниз по лестнице.

Когда я сообщил об инциденте, был вызван местный электрик для определения причины неисправности. Электрик был гражданином Японии и сообщил мне: «В Японии такого никогда не бывает.”

На карту поставлена ​​моя честность, и я спросил его, что он имеет в виду, говоря, что это никогда не может произойти в Японии. В этот момент он начал объяснять мне системы заземления и почему в Японии такая авария никогда не могла произойти.

«Видите ли, — сказал он, — в Японии все трубопроводы соединяются вместе и уходят в землю. Никогда не бывает так, чтобы ты был шокирован».

Будучи расстроенным, молодым, неопытным и пережившим этот опасный опыт, я предположил, что, возможно, он хотел бы подняться в потолок, чтобы доказать свою точку зрения Теперь, будучи старше, опытнее и терпимее к людям, я бы не стал принять этот подход.

Не долго думая, местный электрик залез по лестнице в потолок. Раздался очень громкий крик, и мужчина упал с потолка. Я поймал его на руки, когда он головой вниз спустился по лестнице. Японский электрик посмотрел на меня и сказал: «Это произошло в Японии».

Короче говоря, произошло короткое замыкание балласта люминесцентного светильника. Трубопровод, питающий светильник, имел разрыв цепи и не был заземлен в соответствии со статьей 250 Кодекса.После того, как необходимый ремонт был сделан, работа по внутренней связи была завершена без дальнейших происшествий, но не без некоторого беспокойства с моей стороны.

Из этого инцидента можно извлечь несколько уроков. Самый важный из них — не торопитесь, чтобы выполнить работу с самого начала. Возможно, вы ставите ловушку для кого-то, кто будет работать с оборудованием в будущем. Во-вторых, поверьте, если кто-то скажет вам, что обесточенная часть электрической системы горячая. Проверьте его, прежде чем прикасаться к нему.

Кабельная сборка Информация производителя | Sava

После того, как вы определили максимальное натяжение троса и выбрали диаметр троса и шкив для своего применения, примените числа к приведенной ниже формуле, чтобы определить коэффициент нагрузки троса. Прочтите ожидаемый срок службы в приведенной ниже таблице.

Примечание: Система часто не может быть спроектирована для оптимальных условий. Формула и диаграмма ниже показывают, что можно найти компромисс между размером троса, размером шкива и сроком службы.

Цифры в следующей таблице были определены в лабораторных условиях и предназначены для использования в качестве ориентира. Поскольку существуют значительные различия в применении, мы рекомендуем фактические испытания на срок службы для предполагаемого использования.

 

ДАННЫЕ ПО РАСТЯЖЕНИЮ КАБЕЛЯ И ЖИЛ

 

В кабеле встречаются два вида растяжения: конструкционное растяжение и упругое растяжение. Они возникают по двум разным причинам и обсуждаются ниже.

КОНСТРУКЦИОННЫЙ ЭЛАСТИЧ

Когда прядь и трос изготовлены, нагрузка на закрывающую головку незначительна.Поэтому между проволоками и жилами, а также между жилой и сердечником остаются небольшие зазоры. Приложение начальной нагрузки приводит к правильной посадке проводов и прядей, и на этом участке наблюдается небольшое общее удлинение пряди или кабеля. Величина конструктивного растяжения не постоянна для всех кабелей, так как зависит от таких переменных, как тип конструкции, длина свивки и других факторов, включая приложенную нагрузку.

ЭЛАСТИЧНЫЙ ЭЛАСТИЧ

Упругое растяжение – это фактическое удлинение жил пряди или троса.Это вызвано приложением нагрузки вплоть до предела текучести металла, а растяжение приблизительно пропорционально приложенной нагрузке. Когда нагрузка снимается, стренга или трос, подвергнутые упругому растяжению, возвращаются к своей приблизительной первоначальной длине при условии, что растяжение не превысило предел текучести.

СНЯТИЕ НАТЯЖКИ

Там, где важно устранить как можно большее растяжение, кабели или сборки могут подвергаться пробной нагрузке, чтобы устранить большую часть конструкционного растяжения.Для сборок этот процесс также проверяет прочность крепления клемм. Пробная нагрузка обычно выполняется путем приложения нагрузки 60% к кабелю или сборкам. Эта нагрузка основана на минимальной прочности на разрыв кабеля или фитингов, в зависимости от того, что ниже. После предварительного натяжения сведите к минимуму манипуляции с кабелем.

Размеры проводников для всех условий нагрузки

Одной из наших основных обязанностей в сфере электротехники является выбор электрических проводников, а одной из основных обязанностей инспекторов по электротехнике является правильная оценка этих решений по выбору.Признавая важность этого вопроса, целевая группа, назначенная для пересмотра статьи 220 для NEC 2005 г., решила рекомендовать добавить новый пример 3A в приложение D, охватывающий эту тему. Он фокусируется не на расчетах нагрузки, а на выборе проводника. В отличие от большинства примеров, нагрузки оговорены1, контекст промышленный, а распределение 480Y/277V. Предложение было одобрено Техническим корреляционным комитетом NEC и принято CMP-2 при условии общественного обсуждения, как и в случае всех предложений.В этой статье используется установка, показанная в предлагаемом примере (см. рис. 1 для визуальной справки), чтобы представить концепции, которые необходимо освоить. В примере предполагается, что концы проводов имеют температуру 75°C, а затем вычисляются защита от перегрузки по току и размеры проводников, необходимые для двух 3-фазных 4-проводных фидеров, проложенных в общей кабелепроводе через канал доступа к коммуникациям, который включает технологический пар, в результате чего температура окружающей среды составляет 35°C.

Фото 1. 20-амперный автоматический выключатель, помеченный как пригодный для заделки при температуре 75°C

 

Середина и концы проводов требуют отдельных расчетов

Ключом к принятию правильных решений при выборе проводника является помните, что конец проводника отличается от его середины.Специальные правила применяются к расчету размеров проводников в зависимости от ожидаемого функционирования оконечной нагрузки. Совершенно другие правила направлены на обеспечение того, чтобы проводники по всей их длине не перегревались при преобладающих нагрузках и условиях использования. Эти два набора правил не имеют ничего общего друг с другом — они основаны на совершенно разных термодинамических соображениях. В некоторых расчетах чисто случайно используются одинаковые коэффициенты умножения. Иногда именно требования к заделке создают самый большой проводник, а иногда это требования по предотвращению перегрева проводника.Вы не можете сказать, пока не выполните все расчеты, а затем не сравните. Пока вы не привыкли делать эти расчеты, делайте их на отдельных листах бумаги.

Ток всегда связан с теплом. Каждый проводник имеет некоторое сопротивление, и по мере увеличения тока вы увеличиваете количество тепла, при прочих равных условиях. На самом деле теплота быстро увеличивается пропорционально квадрату силы тока. Таблицы мощности в NEC отражают нагрев по-другому. Как выдержки из таблицы 310.16, таблицы говорят вам, какой ток вы можете безопасно (имеется в виду без перегрева изоляции) и непрерывно пропускать через проводник при преобладающих условиях — что, по сути, является определением силы тока в статье 100: «Ток в амперах, который проводник может работать непрерывно в условиях использования без превышения его температурного предела».

Таблица 1. Таблица 310.16

Таблицы токовой нагрузки

показывают, как проводники реагируют на тепло. Таблицы мощности (см. Таблицу 310.16 отрывок, например) делают гораздо больше, чем описано в предыдущем абзаце. Они косвенно показывают значение тока, при котором или ниже которого проводник будет работать при или ниже определенного предела температуры. Помните, что нагрев проводника происходит от тока, протекающего по металлу, расположенному в определенной геометрической форме (как правило, это длинный гибкий цилиндр определенного диаметра и металлического состава). Другими словами, чтобы понять, насколько горячим будет проводник, вы можете игнорировать различные стили изоляции.В качестве учебного пособия давайте превратим это в «правило», а затем посмотрим, как NEC использует его: условиях использования, он проводит ток, равный или меньший, чем предел мощности в этом столбце.

Например, проводник THHN 10 AWG при температуре 90°C имеет силу тока 40 ампер. Наше «правило» говорит нам, что когда медные проводники 10 AWG пропускают 40 ампер при нормальных условиях использования, они достигают наихудшей установившейся температуры 90 ° C сразу под изоляцией.Между тем определение емкости говорит нам, что независимо от того, как долго сохраняется эта температура, она не повредит проводник. Однако это не относится к устройству. Если проводник на электроустановочном устройстве слишком долго нагревается, это может привести к потере состояния металлических частей внутри, вызвать нестабильность неметаллических частей и привести к ненадежной работе устройств перегрузки по току из-за смещения калибровки.

Ограничения на завершение Защитные устройства

Из-за риска перегрева устройств производители устанавливают температурные ограничения для проводников, которые вы надеваете на их клеммы.Учтите, что надежное в электрическом отношении соединение металл-металл, вероятно, проводит тепло так же эффективно, как и ток. Если вы подключите проводник с температурой 90°C к автоматическому выключателю, и проводник достигнет 90°C (почти точка кипения воды), температура внутри этого выключателя не будет намного ниже этой температуры. Ожидать, что гидромолот будет надежно работать даже с прикрученным к нему источником тепла с температурой 75°C, значит ожидать многого.

Рис. 1. Установка, предлагаемая для нового примера 3A для NEC

2005 г.

Испытательные лаборатории учитывают уязвимость устройств к перегреву, и в течение многих лет существовали ограничения, запрещающие использование проводников, которые могли бы вызвать перегрев устройства.Эти ограничения теперь появляются в NEC 110.14(C). Исторически предполагалось, что устройства меньшего размера (как правило, на 100 ампер и ниже, или с условиями подключения для проводника 1 AWG или меньшего размера) не должны работать с проводниками, рассчитанными на температуру выше 60°C, такими как тип TW. Для оборудования с более высоким номиналом предполагается использование проводников с температурой 75 °C, но, как правило, не выше для оборудования на 600 вольт и ниже. Это все еще верно сегодня для более крупного оборудования. (Оборудование среднего напряжения, более 600 вольт, имеет большее внутреннее расстояние, и обычно допустимая температура составляет 90°C на 110.40, но это оборудование выходит за рамки данной статьи.) Сегодня все меньшее оборудование все чаще имеет рейтинг «60/75°C», что означает, что оно будет функционировать должным образом, даже если размеры проводников основаны на столбце 75°C ( Таблица 310.16).

На Фото 1 показана маркировка «60/75°C» на 20-амперном автоматическом выключателе, что означает, что его можно использовать с проводами на 75°C или с проводами на 90°C, используемыми под столбцом допустимой нагрузки на 75°C. Как щитовая панель, так и устройство на другом конце проводника должны иметь одинаковую поправку на допустимую температуру 75°C.В противном случае применяется колонка 60°C. Однако всегда помните, что у проводников два конца. Для успешного использования проводников меньшего размера (с большей силой тока) требуется эквивалентная маркировка на устройстве на другом конце. На рисунке 2 показан пример работы этого принципа.

Сращивания являются концевыми. Не все прерывания происходят на электрических устройствах или утилизационном оборудовании. Некоторые прерывания происходят в середине участка, где один проводник соединяется с другим. Та же проблема возникает, когда мы выполняем полевое подключение к шине, которая проходит между оборудованием.Шины, обычно прямоугольные в поперечном сечении, часто используются для замены обычного провода в приложениях, требующих очень больших токов. Когда вы выполняете соединение с одной из этих шин (в отличие от сборной шины внутри панели) или с одного проводника на другой, вам нужно заботиться только о номинальной температуре компрессионных соединителей или других задействованных средств сращивания. Следите за отметкой, такой как «AL9CU», на выступе. Это означает, что вы можете использовать его как на алюминиевых, так и на медных проводниках при температуре до 90°C, но только там, где наконечник «установлен отдельно» (текст NEC).

Маркировка температуры наконечника обычно означает меньше, чем кажется. Многие контакторы, щитовые панели и т. д. имеют клеммные наконечники с маркировкой, указывающей на приемлемость при температуре 90°C. Не обращайте внимания на эти маркировки, потому что проушины не устанавливаются «отдельно». Применяйте обычные правила отключения для такого рода оборудования. Здесь происходит то, что производитель оборудования покупает наконечники у другого производителя, который не хочет запускать две производственные линии для одного и того же продукта. Наконечник, который вы устанавливаете на сборную шину и безопасно используете при температуре 90 °C, также работает, если он поставляется OEM-производителем вашего контактора.Но на контакторе вы не хотите, чтобы выступ нагревался так сильно. Наконечник не повреждается при 90°C, но оборудование, к которому он прикручен, не будет работать должным образом.

Расчет защиты цепи для устройств с постоянной нагрузкой

NEC определяет непрерывную нагрузку как нагрузку, которая продолжается в течение трех часов или дольше. Большинство бытовых нагрузок не являются непрерывными, но многие коммерческие и промышленные нагрузки являются непрерывными. Рассмотрим, например, ряды флуоресцентных ламп в магазине. Не многие магазины всегда остаются открытыми менее трех часов за один раз.Хотя непрерывная нагрузка не влияет на допустимую нагрузку проводника (определяемую, как мы видели, как непрерывную допустимую нагрузку по току), она оказывает большое влияние на электрические устройства. Точно так же, как на устройство будет механически воздействовать источник тепла, прикрепленный к нему болтами, оно также подвергается механическому воздействию, когда через него постоянно проходит ток, близкий к его номинальной нагрузке. Чтобы непрекращающаяся тепловая нагрузка на устройство не влияла на его рабочие характеристики, NEC ограничивает подключенную нагрузку не более чем 80 процентами номинальной мощности цепи.Обратная величина 80 процентов равна 125 процентам, и вы увидите указанное ограничение в обоих направлениях. Ограничение непрерывной части нагрузки до 80 процентов от номинала устройства означает то же самое, что и утверждение, что устройство должно быть рассчитано на 125 процентов непрерывной части нагрузки. Если у вас есть как непрерывная, так и непостоянная нагрузка в одной и той же цепи, возьмите непрерывную часть на уровне 125 процентов, а затем добавьте непостоянную часть. Результат не должен превышать номинал схемы.

Предположим, например, что загрузка состоит из 51.6 ампер непостоянной нагрузки и 67,8 ампер непрерывной нагрузки (всего 119 ампер), как было предложено для примера 3A (рисунок 1) и показано только с основными элементами на рисунке 3. Мы будем использовать формат рисунка 3 в остальной части этого руководства. статье, чтобы избежать путаницы, поскольку мы постепенно вводим усложняющие факторы, влияющие на эти расчеты. Рисунок 1 объединяет все аспекты процедуры расчета, и мы вернемся к нему в конце. А пока просто рассчитайте минимальную емкость, необходимую для нашего подключенного оборудования (не проводников), следующим образом:

Шаг 1: 51.6 А x 1,00 = 51,6 А

Шаг 2: 67,8 А x 1,25 = 84,8 А

Шаг 3: минимум = 136,4 А

Раздел 220.2(B) разрешает отбрасывать незначительные доли ампера.2 Устройство, такое как автоматический выключатель, которое будет нести этот профиль нагрузки, должно быть рассчитано не менее чем на 136 ампер, даже если фактически через устройство проходит только 119 ампер. В случае устройств защиты от перегрузки по току следующим более высоким стандартным размером будет 150 ампер. Как правило, для устройств защиты от перегрузки по току, не превышающих 800 ампер, NEC позволяет выполнять округление в большую сторону до следующего более высокого стандартного размера устройства защиты от перегрузки по току.

Рисунок 2. Всегда учитывайте оба конца проводника при оценке температуры заделки

Две распространенные ошибки. Зайдя так далеко, здесь легко сделать две ошибки. Во-первых, несмотря на то, что вы можете округлить номинал устройства перегрузки по току, вы не можете округлить его с точки зрения нагрузки на проводник, даже на один ампер. Проводник 1 AWG в колонке 75°C может выдерживать ток 130 ампер. Если ваша фактическая нагрузка составляет 131 ампер, вам придется использовать проводник большего размера.Во-вторых, когда важным фактором является непрерывная нагрузка, необходимо предусмотреть дополнительный запас по размерам проводников, чтобы обеспечить правильную работу подключенных устройств. Этот последний пункт приводит к постоянной путанице, потому что может показаться, что он противоречит тому, что мы сказали о том, что токовая нагрузка проводника имеет тенденцию быть фактором, определяющим минимальный размер проводника.

Рис. 3. Устройства защиты от перегрузки по току должны быть рассчитаны на расчетную нагрузку плюс 25 % любых частей нагрузки, которые являются непрерывными.

Мы работаем с проводниками и беспокоимся о перегреве проводников. Производители устройств не беспокоятся о проводниках в этом смысле; они беспокоятся о том, что их устройства перегреются и не будут работать должным образом. Непрерывные нагрузки создают реальные проблемы с точки зрения отвода тепла изнутри механического оборудования. Помните, что когда вы прикручиваете проводник к устройству, они становятся одним целым как в механическом, так и в электрическом смысле. Производители устройств полагаются на эти проводники как на радиаторы, особенно при постоянной нагрузке.NEC допускает это, требуя, чтобы проводники, несущие непрерывную нагрузку, были увеличены в соответствии с той же формулой, которая применяется к устройству, а именно на дополнительные 25 процентов от непрерывной части нагрузки.

Снижение номинальных характеристик может существенно повлиять на нагрев проводника. Проводник THHN 10 AWG, например, может выдерживать 40 ампер в течение месяца без ущерба для себя. Но в этих условиях проводник будет представлять собой непрерывный источник тепла с температурой 90°C. Теперь посмотрите, что происходит, когда мы (1) определяем размер проводника для заделки на 125 процентов от непрерывной части нагрузки и (2) используем для анализа колонку с температурой 75°C.Этот расчет предполагает, что терминация рассчитана на 75°C вместо значения по умолчанию 60°C:

Шаг 1: 1,25 x 40 А = 50 А

Шаг 2: Таблица 310.16 при 75°C = 8 AWG

Мы переходим от проводника 10 AWG к проводнику 8 AWG (6 AWG, если оборудование не допускает заделки на 75°C). Теперь это всего лишь один обычный размер проводника, но посмотрите на него с точки зрения производителя устройства. 10 AWG, непрерывно несущий 40 ампер, представляет собой непрерывную нагревательную нагрузку 90 ° C.А как же 8AWG? Используйте таблицу емкостей в обратном порядке, в соответствии с нашим «правилом». Сорок ампер — это мощность проводника 8 AWG, 60°C. Таким образом, любой проводник 8 AWG (THHN или другой) не будет превышать 60°C, если его нагрузка не превышает 40 ампер. Увеличив размер проводника всего на один размер, температура соединения снизилась с 90°C до 60°C. NEC позволяет производителям рассчитывать на этот запас.

Напомним, если у вас есть непрерывная нагрузка 40 ампер, автоматический выключатель должен быть рассчитан как минимум на 125 процентов от этого значения, или 50 ампер.Кроме того, размер проводника должен быть рассчитан на такое же значение тока, исходя из столбца емкости 75°C (или 60°C, если не оценивается для 75°C). Производитель и испытательная лаборатория рассчитывают на то, что относительно холодный проводник будет функционировать в качестве радиатора для тепла, выделяемого внутри устройства в этих условиях непрерывной работы.

Рисунок 4. Эти воображаемые блоки на каждом конце участка иллюстрируют, как отделить расчеты кабельных каналов/обогрева кабелей от расчетов заделки

В примере фидера (рис. 1), включая 125 процентов на непрерывную часть нагрузки, мы получаем проводник на 136 ампер, а следующий больший проводник в столбце 75°C — 1/0 AWG.Используйте здесь столбец 75°C, потому что устройство на 150 ампер превышает пороговое значение в 100 ампер (ниже которого предполагается, что номинальное значение равно 60°C). Помните, что через эти устройства на самом деле протекает только 119 ампер (67,8 ампер + 51,6 ампер) тока. Дополнительные 17 ампер (разница между 119 амперами и 136 амперами) — это фантомная нагрузка. Вы включаете его только для того, чтобы ваш окончательный выбор проводника был достаточно холодным, чтобы позволить ему работать в соответствии с предположениями, сделанными в различных стандартах на устройства.

Устройства рассчитаны на 100-процентную непрерывную нагрузку.Существуют устройства, произведенные и внесенные в список, которые постоянно поддерживают 100 процентов своего рейтинга, и NEC признает их использование в порядке исключения. Обычно в этих приложениях используются автоматические выключатели очень больших размеров в диапазоне 600 ампер (хотя расцепители могут быть меньше). Эти продукты сопровождаются дополнительными ограничениями, такими как количество, которое можно использовать в одном корпусе, и требования к минимальной температуре для подключаемых к ним проводников. Сначала узнайте, как устанавливать обычные устройства, а затем применяйте эти 100-процентные устройства, если вы столкнетесь с ними, обязательно применив все ограничения по установке, описанные в инструкциях, прилагаемых к этому оборудованию.Предупреждение о проводниках с двумя концами применяется здесь с особой срочностью; имейте в виду, что наличие одного из этих устройств на одном конце цепи ничего не говорит о пригодности оборудования на другом конце.

Середина проводника — предотвращение перегрева проводников

Рис. 5. Пример снова с использованием фидера с прерывистой нагрузкой 51,6 А и постоянной нагрузкой 67,8 А.

Ничто из предыдущего обсуждения не имеет ничего общего с предотвращением перегрева проводника.Это верно. Все, что мы сделали, это убедились, что устройство работает так, как ожидают производитель и тестовая лаборатория с точки зрения разъемов. Теперь мы должны быть уверены, что проводник не перегревается. Опять же, емкость по определению является непрерывной способностью. Характеристики нагрева устройства в конце участка не имеют никакого отношения к тому, что происходит в середине кабелепровода или кабельной сборки.

Повторяю, в этот момент вы должны разделить свое мышление. Мы просто прикрыли конец проводника; теперь мы доберемся до середины проводника.Помните, вас просили сделать это на отдельных листах бумаги? Заблокируйте первый и забудьте все, что вы только что вычислили. Это абсолютно не имеет никакого отношения к тому, что будет дальше. Только после того, как вы сделали следующую серию вычислений, вы должны получить первый лист бумаги. И только после этого вы должны вернуться и посмотреть, какой результат представляет наихудший случай и, следовательно, определяет ваш выбор проводника.

Воображаемые ящики? Если у вас возникают проблемы с проведением этого различия, а у многих возникают проблемы, прикрепите воображаемые тяговые ящики к каждому концу прогона (рис. 4).В этой части статьи рассказывается о выборе проводников для прокладки между двумя распределительными коробками, и не более того. В первой части статьи речь шла о выборе проводников соответствующего сечения для заделки на устройствах, и не более того. Последним шагом в процессе является сравнение двух результатов и выбор проводников, которые удовлетворяют обоим наборам требований. В этот момент, и только в этот момент, вы можете отключить свой ментальный образ этих ящиков, потому что они больше не служат никакой цели.

Просмотрите определение мощности.Токопроводящая способность – это его пропускная способность по току в условиях эксплуатации. Для целей NEC на емкость влияют два полевых условия: взаимный нагрев и температура окружающей среды. Любой из них или оба могут применяться к любой электроустановке. Оба эти фактора снижают мощность по сравнению с табличными номерами.

Рис. 6. Повышенная температура окружающей среды также приводит к снижению номинальной емкости проводников

Взаимный нагрев. Проводник под нагрузкой рассеивает свое тепло через свою поверхность в окружающий воздух; если что-то замедляет или препятствует скорости отвода тепла, температура проводника возрастает, возможно, вплоть до повреждения.Чем больше проводников с током находится в одной и той же кабелепроводе или кабельной сборке, тем ниже эффективность, с которой они могут рассеивать свое тепло. Чтобы покрыть этот взаимный эффект нагрева, NEC налагает штрафы за снижение номинальных значений емкости стола. Штрафы увеличиваются с увеличением количества токонесущих проводников в кабелепроводе или кабельной сборке. Таблица 310.15(B)(2)(a) NEC ограничивает допустимую нагрузку, указывая коэффициенты снижения номинальных значений, применимые к табличным нагрузкам. Например, если число проводников больше трех, но меньше семи, допустимая мощность составляет всего 80% от табличного значения; если число превышает шесть, но меньше одиннадцати, 70 процентов; больше десяти, но меньше двадцати одного, 50 процентов и так далее.Однако, если длина кабелепровода не превышает 24 дюймов (классифицируется как ниппель), NEC предполагает, что тепло будет отводиться от концов кабелепровода, и нет необходимости снижать номинальную нагрузку закрытых проводников [см. 310.15(B)(2) (а) Исключение № 3].

При расчете снижения номинальных характеристик учитывайте только токонесущие проводники. Заземляющие проводники оборудования никогда не учитываются для компенсации токовой нагрузки, а учитываются для заполнения. Необходимо учитывать только один проводник в паре контакторов трехходового переключателя. Нейтральный проводник, по которому проходит только несбалансированный ток цепи (например, нейтральный проводник трехпроводной однофазной цепи или четырехпроводной трехфазной цепи), в некоторых случаях не учитывается при снижении номинальных характеристик.Однако заземленные проводники не всегда являются нейтральными. Заземленный («белый») проводник двухпроводной цепи пропускает тот же ток, что и горячий проводник, и поэтому не является нейтральным. Если вы устанавливаете две такие двухпроводные цепи в кабелепроводе, они должны считаться четырьмя проводниками.

Рис. 7. Два фидера на рис. 5, как на них повлияет повышенная температура окружающей среды, показанная на рис. 6

Как (и когда) считать нейтралов. Хотя нейтральные проводники учитываются для снижения номинальных характеристик только в том случае, если они действительно являются токоведущими, в коммерческих распределительных системах, основанных на трехфазных четырехпроводных трансформаторах, соединенных звездой, все чаще встречаются очень сильно нагруженные нейтрали.Если цепь питает в основном электроразрядное освещение или другие нелинейные нагрузки, вы всегда должны учитывать нейтраль. Нейтралы в предложенном примере 3А учитываются по той же причине. Помните также, что каждый раз, когда вы прокладываете всего два трехфазных проводника трехфазной четырехпроводной системы вместе с нейтралью системы, эта нейтраль всегда несет примерно такую ​​же нагрузку, как и незаземленные проводники, и ее необходимо учитывать. Такое расположение очень распространено в больших многоквартирных домах, где фидер к каждой квартире состоит из двухфазных проводников вместе с нейтралью, но общее обслуживание трехфазное, четырехпроводное.

Однако нейтраль истинной однофазной трехпроводной системы (например, 120/240 вольт) не нужно учитывать, поскольку гармонические токи в этих системах полностью компенсируются. Подавляющее большинство односемейных и небольших многоквартирных домов и большинство ферм имеют такие распределения, что значительно упрощает расчеты при выборе проводника.

Снижение тока проводника. Теперь, когда вы знаете, как подсчитать количество токонесущих проводников в кабелепроводе, пришло время научиться применять правила NEC к результату.Использование NEC напрямую означает переход от таблицы токов к коэффициенту снижения номинальных характеристик (на который вы умножаете) и сравнение результата с нагрузкой. Это очень удобно для инспектора, проверяющего вашу работу (этот процесс используется в кратком изложении в конце этой статьи), но в первую очередь это не поможет вам выбрать правильный проводник. Вы хотите пойти другим путем: Зная нагрузку, вы хотите выбрать правильный проводник. На рис. 5 показан пример, снова использующий фидер с 51,6 А непостоянной нагрузки и 67.8 ампер непрерывной нагрузки. Предположим, у вас есть два таких фидера, обеспечивающих одинаковые профили нагрузки и работающие в одном канале. Это будет восемь токонесущих проводников в дорожке качения. В этой части анализа игнорируйте проблемы с непрерывной загрузкой и завершением. Помните, что вы должны использовать свежий лист бумаги для этого расчета.

Начните со 119 ампер фактической нагрузки (51,6 ампер + 67,8 ампер, округленное до трех значащих цифр, как указано в предлагаемом новом примере 3A), и разделите (вы идете в другом направлении, поэтому вы используете противоположное умножению) на 0 .7 [см. таблицу 310.15(B)(2)(a)], чтобы получить в этом случае 170 ампер2. Другими словами, любой проводник с табличной силой тока, равной или превышающей 170 ампер, будет математически гарантированно нести 119- усилить реальную нагрузку безопасно. Проводник 1/0 AWG THHN с силой тока 170 ампер будет безопасно нести эту нагрузку в условиях использования, и может показаться, что он работает. Представляет ли он ваш окончательный выбор, зависит от того, что следует из следующего анализа под заголовком «Выбор проводника».

Рис. 8.Существует ограниченное исключение из принципа слабого звена в цепи, показанного на этом рисунке.

Проблемы с температурой окружающей среды. Высокие температуры окружающей среды препятствуют рассеиванию тепла проводников так же, как и при взаимном нагреве. Чтобы предотвратить перегрев, NEC указывает коэффициенты снижения номинальных значений температуры окружающей среды в нижней части таблиц допустимой нагрузки. В нашем примере проводники цепи проходят при температуре окружающей среды 35°C. Их допустимая нагрузка снижается (для проводников с температурой 90°C) до 96 процентов от базового числа в таблице допустимых токов, как показано на рис. 6.Здесь снова мы начинаем со 119 ампер и делим на 0,96, чтобы получить 124 ампера. Любой проводник с температурой 90°C и силой тока, равной или выше 124 ампер, будет безопасно нести эту нагрузку.

Что произойдет, если у вас одновременно высокая температура окружающей среды и взаимный нагрев, как показано на рисунке 7? Разделите дважды, по одному разу на каждый множитель. В данном случае:

119 А ÷ 0,7 ÷ 0,96 = 177 А

Проводник 2/0 AWG THHN (сила тока = 195 ампер) выдержит эту нагрузку, не повредив себя. Опять же, это было бы верно независимо от того, была ли нагрузка непрерывной и разрешено ли использование устройств с оконечной нагрузкой 90°C.Не обманывайте; расчеты завершения все еще должны быть заперты в другом ящике.

Когда уменьшенная мощность распространяется только на небольшую часть пробега. Время от времени вы будете сталкиваться с установками, в которых большая часть цепи соответствует Таблице 310.16, но небольшая часть требует очень значительного снижения номинальных характеристик. Например, как показано на рисунке 8, ваш контур может иметь длину 208 футов, из которых 200 футов в нормальных условиях и 7 футов проходят через угол котельной с очень высокой температурой окружающей среды.NEC обычно соблюдает принцип слабого звена в цепи и требует, чтобы наименьшая мощность в любом месте пробега была допустимой мощностью. Однако для очень коротких пробегов, когда остальная часть схемы может функционировать как радиатор, NEC позволяет использовать более высокую мощность.

Рис. 9. Никогда не забывайте о том, что в конце дня устройство защиты от перегрузки по току должно защищать свои проводники.

В частности, каждый раз, когда амплитуда изменяется во время пробега, определяют все точки перехода.С одной стороны каждой точки мощность будет выше, чем с другой стороны. Теперь измерьте длину проводника с большей силой тока (в данном примере участки не в котельной) и длину проводника с меньшей силой тока (в данном примере в котельной). Сравните две длины. Исключение NEC 310.15(A)(2) позволяет вам использовать более высокое значение тока за пределами точки перехода для длины, равной 10 футам или 10 процентам длины цепи с более высоким значением тока, в зависимости от того, что меньше.

В этом случае (на 200 футов больше 8 футов в котельной) 10 процентов длины контура с более высокой пропускной способностью будут составлять 20 футов, но вы не можете применить правило к чему-либо более 10 футов. Поскольку 7 футов меньше или равно 10 футов (и меньше 10-процентного предела 20 футов), применяется исключение, и вы можете игнорировать температуру окружающей среды в котельной при определении допустимой силы тока проводников, проходящих через нее. По словам исключения, «более высокая нагрузка» (которая относится к трассе вне котельной) может использоваться за точкой перехода (стена котельной) на «расстоянии, равном 10 футам или 10 процентам длины. рассчитывается при более высокой мощности, в зависимости от того, что меньше.

Выбор проводника

Теперь можно разблокировать ящик и вытащить расчеты заделки. Положите перед собой оба листа бумаги и спроектируйте для наихудшего случая, установив самый большой проводник, полученный в результате этих двух независимых расчетов. Расчет оконечной нагрузки (рис. 3) показал, что размер проводника по столбцу 75°C должен быть не менее 136 ампер, хотя фактическая нагрузка составляла всего 119 ампер. Вы можете использовать 1/0, либо THHN, либо THW. Выбор проводников с температурой 90 °C только на основе нагрузки или даже нагрузки, работающей на один фидер при температуре окружающей среды 35 °C (рис. 6), приведет к использованию двух проводников AWG, и устройства не будут работать должным образом.

Предположим, вы поместили два фидера (восемь проводников) в кабелепровод, как показано на рис. 5. Расчет оконечной нагрузки по-прежнему получается 1/0, но, как мы видели, расчет снижения номинальных характеристик кабелепровода также дает 1/0 AWG. Теперь правила завершения и правила трассы согласуются. Однако, если та же самая трасса проходит через область с высокой температурой окружающей среды, вам потребуется 2/0 THHN или XHHW. Это пример того, когда условия дорожки качения ограничивают вас, и вы выбираете соответствующий размер. На этом этапе мы возвращаемся к основному вопросу, поставленному в предложенном примере 3A, как показано на рисунке 1, а именно о выборе размера фидера и незаземленных фазных проводников 2/0 AWG.

Проводник всегда должен быть защищен

Никогда не упускайте из виду тот факт, что устройство максимального тока всегда должно защищать проводник. Для цепей на 800 ампер и меньше стандарт 240.4(B) допускает защиту проводников с помощью следующего более крупного устройства максимального тока стандартного размера. Выше этой точки 240.4(C) требует, чтобы ток проводника был не меньше номинального тока устройства перегрузки по току. В качестве окончательной проверки убедитесь, что размер устройства перегрузки по току, выбранный для работы с постоянными нагрузками, защищает проводники в соответствии с этими правилами; если это не так, вам нужно будет соответственно увеличить размер проводника.Обратитесь к обсуждению прерывистых нагрузок (ниже) в качестве примера того, где даже после выполнения обоих расчетов нагрузки и нагрузки это соображение вынуждает вас изменить результат.

Непостоянные нагрузки. Обратитесь к рисунку 9, который предполагает, что ни одна из нагрузок на фидерах, показанных ранее на рис. 5, не является непрерывной, и что большая часть нагрузки от линии к нейтрали является линейной. Теперь только шестифазные проводники в этой кабелепроводе считаются токоведущими проводниками, и предположим, что температура окружающей среды не превышает 30°C.

Электрическая панель

— Размер кабеля для центра рабочей нагрузки на 100 А

Я живу в Белизе, Центральная Америка, строю небольшой дом. Я сделал свою собственную проводку в штатах в двух домах, которые я построил, однако я никогда не устанавливал кабели ser.
Здесь, в Белизе, счетчик стоит у дороги и примерно в 60 футах от дома. Я закопаю трубу, в которой будут проходить кабели. Здесь почва влажная, несмотря на то, что наружная температура в основном около 80 градусов, поэтому почва остается довольно прохладной.Я измерил от метра до дома, который стоит на сваях в 10 футах от земли, и общая длина кабеля, необходимая от метра на дороге до внутренней части дома, где будет центр нагрузки, составляет 95 футов. Я прочитал NEC и обнаружил, что могу использовать 4-4-4-6, однако парень в магазине электротоваров сказал, что мне нужно использовать 2-2-2-6 (медные провода), что я считаю слишком большим для проводов. Теперь в нашем доме, конечно же, будут розетки в комнатах, в общей сложности 4 потолочных светильника/вентилятора, холодильник, газовая плита, без посудомоечной машины, без утилизации, без печи, микроволновая печь на столешнице, свет на кухне и на обеих верандах. стиральная машина без сушилки, для горячей воды будет небольшой электрический водонагреватель по требованию под кухонной раковиной, меньший блок под раковиной, который будет снабжать раковину и душ, будет иметь четыре небольших блока переменного тока, установленных в стене, один на каждую спальню (3) и по одному на гостиную.Эти блоки переменного тока будут небольшими, рассчитанными на 9000 БТЕ и 110 вольт. Это будут все электроприборы, которые у нас будут, конечно телевизор и бытовая техника на кухне, компьютер и все. Я сложил нужные мне контуры, и их количество: (4) по одному на каждый блок переменного тока, (2) по одному на каждый блок горячей воды по требованию, (1) для холодильника, (1) для стиральной машины, (2) для кухни, (1) для ванной и еще (5) для освещения, розеток и веранд. Планов на будущие дополнения нет.Это небольшой дом 960 SF. Мне нужно знать, какой размер кабеля мне нужно купить для прокладки от счетчика до центра нагрузки. Спасибо. PS//// спасибо за помощь. здесь, в Белизе, я принимаю советы с песчинкой! Теперь еще кое-что. в магазине нет провода #6 провод заземления! UGH это будет 2-4 недели, чтобы получить это UGH …. у них есть 20 футов, и это все. ТААААААА, можно ли провести #6 от земли в панели выключателя в доме к медному 8-футовому заземляющему стержню? Я могу получить заземляющий стержень.Таким образом, я могу проложить провода №4 и завершить этот проект. Огромное спасибо!!

.

0 comments on “Нагрузка на кабель по сечению: Токовые нагрузки по сечению кабеля: таблицы сечений медных проводников

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.