Выбор сечения провода, кабеля (медного, алюминиевого) по мощности. Расчет сечения исходя из диаметра (видео)
Использование полезной работы электрического тока, уже является чем-то обыденным, незаменимым и само собой разумеющимся. Действительно, с тех пор, когда были получены первые токи от первой батарейки, великим ученым Алессандро Вольтом, в далеком 1800 году, прошло всего-то два столетия. Однако теперь сеть проводов, электрических соединений буквально пронизывает все и вся на поверхности земли и в наших домах. Если всю эту сеть нескончаемых проводов представить себе со стороны, то это будет подобно нервной или кровеносной системе в нашем организме. Роль всех этих проводов для современного общества, пожалуй, не менее значима, чем функция одной из вышеупомянутых систем живого организма. Что же, раз это так важно и серьезно, то при выборе проводов и кабелей, для создания нашей собственной коммуникативной электрической сети стоит подходить с особым вниманием и придирчивостью. Дабы она работала стабильно, без сбоев и отказов. Что же в себя включает данный выбор проводов и кабелей? Во-первых, это определиться с применяемым для проводки материалом, будь то медь или алюминий. Во-вторых, определиться с количеством жил в проводнике, 2 или 3. В-третьих, необходимо подобрать сечения жил исходя из тока, которые будет проходить по проводам, то есть исходя из мощности нагрузки. В-четвертых, выбрать провод исходя из расчетного значения, ближайшее большее сечение по типоряду относительного расчетного. О мелочах и того можно говорить намного больше сказанного, поэтому пока остановимся на этом, и попытаемся все же раскрыть тему нашей статьи о расчете и выборе провода или кабеля исходя из мощности нагрузки.
Чем отличается кабель от провода
Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Не смотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.
Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.
Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию. Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.
Какой провод, кабель выбрать для прокладки проводки (моножилу или многожильный)
При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой. Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу. Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди. В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше. Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.
Выбираем провод (кабель) из меди или алюминия (документ ПЭУ)
В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот. Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться. Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…». (До 2001 г. по имеющемуся заделу строительства допускается использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами) Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал. Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.
Сколько примерно потребляют бытовые приборы, и как это отразиться на выборе, расчете сечения кабеля
Итак, мы уже определились с маркировкой кабеля, что это должна быть моножила, также с тем, что это должна быть медь, да и про подводимую мощность кабеля мы тоже «заикнулись» не просто так. Ведь именно исходя из показателя проводимой мощности, будет рассчитываться провод, кабель на его применяемое сечение. Здесь все логично, прежде чем что-то рассчитать, надо исходить из начальных условий задачи. Этому нас научили еще в школе, исходные данные определяют основные пути решения. Что же, тоже самое можно сказать про расчет сечения медного провода, для расчета его сечения необходимо знать с какими токами или мощностями он будет работать. А для того чтобы нам знать токи и мощности, мы сразу должны знать, что именно будет подключено в нашей квартире, где лампочка, а где телевизор. Где компьютер, а куда мы включим зарядное устройство для телефона. Нет, конечно, со временем исходя из жизненных обстоятельств, что-то может поменяться, но нет кардинально, то есть примерная суммарная потребляемая мощность для всех наших помещений останется прежняя. Лучше всего сделать так, нарисовать план квартиры и там расставить и развешать все электроприборы, которые вам встретятся и которые запланированы. Скажем так.
Здесь неплохо было сориентироваться, сколько какой прибор потребляет. Именно для этого мы и приведем для вас таблицу ниже.
Подытожим данный абзац, мы должны представлять какие токи, мощности подводимые проводами и кабелями, должны быть обеспечены, для того, чтобы рассчитать необходимое нам сечение и выбрать подходящее. Об этом как раз далее.
Как рассчитать диаметр (сечение) провода (кабеля) исходя из силы тока, потребляемой мощности (медный и алюминиевый)
Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.
Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда. Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.
Не смотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке
С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)
Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных. Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
Как рассчитать зависимость диаметра токопроводящей жилы (провода, кабеля) от его сечения (площади)
Этот абзац больше относится к курсу школы по геометрии алгебре, когда необходимо найти площадь круга исходя из его диаметра. Именно такая задача стоит перед тем, кто хочет перевести диаметр в сечение. Делается это очень просто.
Сечение равно по формуле — S=0,7853*D2, где D и есть диаметр окружности, а S это площадь. Также справедливо будет утверждение S=ПИ*R2 , где R — радиус
Общепринятые сечения медных проводов для проводки в квартире по сечению
Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства. Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.
Выбор сечения провода исходя из количества коммуникаций в доме (квартире) (типовые схемы проводки)
О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, приброшенный во все комнаты, от которого идут отводы. Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.
Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)
Подводя итог о выборе сечения провода (кабеля) в зависимости от силы тока (мощности)
Если вы прочитали всю нашу статью, и все наши выкладки, то наверняка уже осознали насколько сложно и одновременно просто выбрать алюминиевый или медный провод, по сечению исходя из токовой нагрузки и мощности. Да, расчет сечения потребует знания множества формул, поправок на материал и температуру, при этом если воспользоваться справочными таблицами, которые мы и привели, то все просто и понятно.
Что же, кроме выбора сечения провода необходимо будет правильно соединить между собой провода, использовать соответствующие автоматы, УЗО, розетки и выключатели. Не забывать про особенности схемы подключения проводки в квартире. Все это скажется на выборе сечения провода в вашем конкретном случае. И только в этом случае, когда вы учтете все факторы, воспользуетесь справочными материалами, правильно смонтируете все элементы, можно будет говорить о том, что все сделано как надо!
Видео о подборе сечения проводник в зависимости от тока (А)
Основные принципы по выбоу сечения, исходя из тока питания еще раз рассмотрены в этом видео.
xn——7kcglddctzgerobebivoffrddel5x.xn--p1ai
Алюминиевые провода и кабели: марки, сечения, применение
Алюминиевые провода и кабели запрещены для использования в качестве проводки в квартирах и жилых домах. Но разрешено их использование только для подключения электроустановок при сечении кабеля свыше 16 кв. мм или для подключения инженерного оборудования (насосов, климатических устройств и т.д.) проводом от 2,5 кв. мм. Это прописано в ПУЭ издания после 2002 года. Однако, спрос на кабель с жилами из алюминия различных сечений остается высоким – это вызвано двумя банальными причинами: банальной экономией и ситуациями, когда нужно заменить часть старой проводки, а финансов на прокладку новых медных жил нет, а также в ситуациях описанных выше. В этой статье мы рассмотрим плюсы и минусы, а также, какими бывают марки алюминиевых проводов и кабелей.
Преимущества и недостатки алюминия
У алюминиевой кабельной продукции есть свои преимущества и недостатки, на основании которых происходит выбор материала для конкретных задач.
Преимущества:
- Цена. Стоимость кабеля играет решающую роль при больших объёмах производства. Однако следует учитывать, что если алюминиевый кабель ощутимо дешевле медного аналогичным сечением, то при сравнении меди и алюминия с разными сечениями, но сопоставимой допустимой токовой нагрузкой разница в стоимости не столь существенна.
- Вес. Алюминиевый кабель весит примерно в два раза меньше медного, поэтому при прокладке алюминия по воздушным линиям нужно вдвое меньше опор. Это сокращает расходы на строительство линий.
Недостатки:
- Текучесть. Алюминиевые кабели и провода в большинстве своем делаются из мягких сплавов, а это пагубно сказывается на качестве контакта. При эксплуатации контакты с алюминием ухудшаются (особенно на скрутках и винтовых зажимах) и их нужно периодически протягивать. Это связано с его текучестью.
- Окисление. При работе алюминиевого проводника во влажной среде и на воздухе происходит его окисление. В этом процессе поверхность жилы покрывается оксидной пленкой, после чего окислительные процессы останавливаются. Потому что образовавшаяся пленка препятствует их развитию. С одной стороны таким образом алюминий сам себя защищает от полного сгнивания, а с другой – оксидная пленка не проводит ток. Следовательно, контакт сначала начинает усиленно греться, по мере возрастания переходного сопротивления, а затем и вовсе исчезает.
- Хрупкость. Большая часть проводов из алюминия ломаются, стоит их несколько раз согнуть. Это приводит к проблемам, как на этапе монтажа электроустановки, так и в процессе обслуживания, например при замене розеток и другого электрооборудования.
Однако некоторые из недостатков, например, текучесть, зависят от конкретного производителя и марки продукции, т.к. в этой сфере применяются различные сплавы.
Марки алюминиевых проводов
СИП – самонесущий изолированный провод. Используется в воздушных линиях электропередач напряжением вплоть до 35 кВ. Количество жил – от 1 до 4. Маркировка выглядит подобно этой: «СИП 1, СИП 2» и так далее. Если после цифры присутствует буква «А», значит нулевая жила изолирована, если нет – то ноль без изоляции. Жилы покрыты устойчивым к УФ-излучению полиэтиленом. От маркировки может изменяться количество жил и их конструкция. Отличительная особенность у марки СИП 3 – это то, что он одножильный сталеалюминевый провод.
АПВ – провод алюминиевый с монолитной изолированной жилой, производится в диапазоне сечений от 2,5 до 16 кв. мм. Используется для сборки электрических схем, щитов и шкафов, можно применять для сборки арматуры осветительных приборов. Продукция этой марки прокладывается в стенах, трубах, лотках. Рассчитан на напряжение до 1000 В 50 Гц. Материал изоляции – ПВХ-пластикат.
А – неизолированный провод, используется на воздушных линиях электропередач. Провода состоят из тонких проволок, скрученных в так называемый повив. Диапазон сечением 16-750 кв. мм.
АС – неизолированный провод, отличается от предыдущего только наличием стального сердечника, что делает его более жестким и устойчивым к механическим воздействиям.
Марки алюминиевого кабеля
АВВГ – с алюминиевыми жилами и двойной виниловой изоляцией. Пожалуй, один из наиболее распространенных типов кабелей. Используется в сетях 0,66/1 кВ с частотой переменного тока 50 Гц. Выпускается в диапазоне сечений от 2,5 до 240 кв. мм. С количеством жил от 2 до 4. Его используют для стационарного подключения электрооборудования к питающей сети, может использоваться и в помещениях со сложными условиями, например, частично затопленные, с повышенной влажностью или взрывоопасные. Его можно использовать в качестве проводника на силовую проводку фактически активно используется в сетях 0,4 кВ. Используется и для проводки в жилых домах, подходит для подключения розеток и на производстве.
АВБбШв – с алюминиевыми жилами и ленточной броней изоляцией ПВХ каждой жилы и слоя опоясывающей изоляции, а вернее сказать снаружи ПВХ-шланг. Количество жил от 1 до 5, а их сечение от 2,5 кв. мм до 240 кв. мм. Номинальные напряжения – 0,66-1 кВ и 50 Гц частота переменного тока. Он может применяться для прокладки проводки и подключения электроустановок к питающей сети в сложных условиях, а также при возможностях механических повреждений, во взрыво- и пожароопасных помещениях. В том числе и для наружной прокладки и под землей, например для ввода в дом питающего кабеля. Броня из двух лент позволяет прокладывать линию без дополнительной защиты от грызунов. При сечениях свыше 6 кв. мм. изоляция усиливается слоем сшитого полиэтилена и покровом из битума.
АСБл – бронированный стальными лентами, а также в свинцовой оболочке. Количество жил от 1 до 4, их сечение лежит в диапазоне 16-800 кв. мм. Используется для работы в электроустановках напряжением до 10 кВ. В зависимости от класса гибкости и площади поперечного сечения токопроводящие жилы могут быть как однопроволочными (монолитными, в каталогах могут обозначаться сокращенно «ОЖ»), так и многопроволочными. Жилы покрыты бумажной изоляцией, заключены в экран из электропроводящей бумаги. Они заключены в свинцовую оболочку, а подушка выполнена из битума, крепированной бумаги и ПВХ-пленки. Можно использовать для прокладки в грунте с малой и средней коррозийной активностью.
АПвПуг – бронированный для линий напряжением до 6-10 кВ частотой 50 Гц. Тип брони – стальная ленточная. Изоляция – сшитый полиэтилен. Предназначен для прокладки в земле: траншеях и грунте независимо от степени коррозийной активностью. Поэтому герметичен, защищен от проникновения влаги. Возможно использование для воздушных линий, а в случае обеспечения должной противопожарной защиты (нанесения огнезащитных покрытий) и в сооружениях. Диапазон сечений – от 50 до 800 кв. мм, жилы многопроволочные. Кроме того на кабеле присутствует экран из медной проволоки сечением 16-35 кв. мм скрепленных медной лентой. Материалы позволяют прокладывать его даже в водоемах судоходных и несудоходных, при условии исключения вероятности механических повреждений кабеля.
ААБл – бронированный, для прокладки в сетях 1-10 кВ. Жилы могут быть однопроволочными или многопроволочными, изолированы пропитанной бумагой, поверх которой размещена поясная изоляция из полупроводящей бумаги. Это все заключено в алюминиевую оболочку и броню из двух стальных лент. Допустимые напряжения указываются в маркировке, например ААБл 1 – 1 кВ, ААБл 6 – 6 кВ, ААБл 10 – 10 кВ соответственно. Диапазон сечений 50-240 кв. мм. Может использовать в любой местности от умеренного до холодного климата. Для прокладки вертикальных участков линий нельзя использовать этот вид кабеля, есть специальный с нестекающей пропиткой ЦААБл-10. В грунте можно прокладывать данную марку при невысокой коррозионной активности.
ААШв – с бумажной изоляцией алюминиевых жил покрытых слоем общей виниловой изоляции. Используется в сетях до 10 кВ (или до 6 кВ в зависимости от конкретного варианта изделия). Жилы могут быть одножильными (маркировка «ОЖ» или «ОК») и многопроволочными (маркировка «мк», «мс», «мж»). При прокладке одного кабеля изоляция не распространяет горение. Пропитка бумажной изоляции выполняется таким вязким составом, что он не вытекает, а при соединении кабеля в муфтах не образуется воздушных включений. Экран выполнен из электропроводящей бумаги. Количество жил от 1 до 4, а диапазон их сечений лежит в пределах 50-800 кв. мм.
В заключение хотелось бы отметить, что в последнее время все чаще говорят том, что алюминий вернется в бытовую электропроводку. Реальную причину этому назвать сложно. Производители позиционируют новые кабели, изготовленные из нетекучих жестких сплавов, а также разработку алюминиевых кабелей, покрытых слоем меди. Скептики утверждают, что это попытки компании «Русал» увеличить доход от сбыта своей продукции. В любом случае виды и марки алюминиевых проводов и кабелей нужно знать, чтобы их правильно использовать.
Материалы по теме:
Нравится(0)Не нравится(0)samelectrik.ru
Как правильно рассчитать сечение провода. Таблица сечения провода
Прежде всего при решении какого либо примера для определения сечения проводов с учитываемой расчетной нагрузкой и длиной проводки \кабеля, шнура\, — необходимо знать стандартные их сечения. Особенно при проведении линий, или для розеток и освещения.
Расчет сечения провода-по нагрузке
Стандартные сечения:
0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0;
25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400.
Как определить и применять на практике?
Допустим нам необходимо определить сечение алюминиевых проводов линии трехфазного тока при напряжении 380\220В. Линия питает групповой осветительный щиток, щиток непосредственно питает свои линии на различные помещения, \кабинеты, подвальное помещение\. Предполагаемая нагрузка будет составлять 20 кВт. Длина прокладки линии до группового осветительного щитка к примеру 120 метров.
В начале нам необходимо определить момент нагрузки. Момент нагрузки рассчитывается как произведение длины на саму нагрузку. М=2400.
Сечение проводов определяем по формуле: g=M\C Е; где С- коэффициент материала проводника, зависящий от напряжения; Е- процент потери напряжения. Чтобы Вам не тратить время на поиск таблицы, значения данных цифр для каждого примера необходимо просто записать допустим в свой рабочий журнал. Для данного примера принимаем значения: С=46; Е=1,5. Отсюда: g=M\C E=2400\46 *1,5=34,7. Принимаем во внимание стандартное сечение проводов, устанавливаем близкое по своему значению сечение провода- 35\миллиметров в квадрате\.
В приведенном примере линия была трехфазной с нулем.
Сечение медных проводов и кабелей — ток:
Для определения сечения медных проводов при линии трехфазного тока без нуля напряжением 220В., значения С и Е принимаются другие: С=25,6; Е=2.
К примеру необходимо рассчитать момент нагрузки линии с тремя различными длинами и с тремя расчетными нагрузками. Первому отрезку линии в 15 метров соответствует нагрузка 4 кВт., второму отрезку линии в 20 метров соответствует нагрузка 5 кВт., третьему отрезку линии в 10 метров линия будет нагружена в 2 кВт.
М=15\4+5+2\+20\5+2\+10*2=165+140+20=325.
Отсюда определяем сечение проводов:
g=М\С*Е=325\25,6*2=325 \51,2=6,3.
Принимаем ближайшее стандартное сечение проводов в 10 \миллиметров в квадрате\.
Для определения сечения алюминиевых проводов в линии при однофазном токе и напряжении в 220В., математические расчеты проводятся аналогично, в расчетах принимаются следующие значения: Е=2,5; С=7,7.
Система распределения сети бывает различной, соответственно для медных и алюминиевых проводов будет приниматься свое значение коэффициента С.
Для медных проводов при напряжении сети 380\220В., трехфазной линии с нулем, С=77.
При напряжении 380\220В., двухфазной с нулем, С=34.
При напряжении 220В., однофазной линии, С=12,8.
При напряжении 220\127В., трехфазной с нулем, С=25,6.
При напряжении 220В., трехфазной, С=25,6.
При напряжении 220\127В., двухфазной с нулем, С=11,4.
Сечение алюминиевых проводов
Для алюминиевых проводов:
380\220В., трехфазная с нулем, С=46.
380\220В., двухфазная с нулем, С=20.
220В., однофазная, С=7,7.
220\127В., трехфазная с нулем, С=15,5.
220\127В., двухфазная с нулем, С=6,9.
Процентное значение- Е в расчетах можно принимать средним: от 1,5 до 2,5.
Расхождения в решениях будет не существенным, так как принимается близкое по своему значению стандартное сечение провода.
Сечение кабеля и мощность при нагрузке в таблице (отдельно)
Сечение / диаметр для медных проводов |
|
Сечение для алюминиевых проводов и кабелей: |
|
Смотрите также, дополнительная таблица по сечению кабеля от мощности, по току:
или для удобства другая формула ))
Таблица сечения кабеля или провода, и ток при нагрузке:
На этом всё!
zapiski-elektrika.ru
Рассчитываем сечение проводов и кабелей по току и мощности с таблицами
При устройстве электропроводки необходимо заранее определить мощности потребителей. Это поможет в оптимальном выборе кабелей. Такой выбор позволит долго и безопасно эксплуатировать проводку без ремонта.
Кабельная и проводниковая продукция весьма разнообразна по своим свойствам и целевому назначению, а также имеет большой разброс в ценах. Статья рассказывает о важнейшем параметре проводки – сечении провода или кабеля по току и мощности, и как определить диаметр – рассчитать по формуле или выбрать с помощью таблицы.
Общая информация для потребителя
Токонесущая часть кабеля выполняется из металла. Часть плоскости, проходящей под прямым углом к проводу, ограниченная металлом, называется сечением провода. В качестве единицы измерения используют квадратные миллиметры.
Сечение определяет допустимые токи, проходящие в проводе и кабеле. Этот ток, по закону Джоуля-Ленца, приводит к выделению тепла (пропорционально сопротивлению и квадрату тока), которое и ограничивает ток.
Условно можно выделить три области температур:
- изоляция остается целой;
- изоляция обгорает, но металл остается целым;
- металл плавится от высокой температуры.
Из них только первая является допустимой температурой эксплуатации. Кроме того, с уменьшением сечения возрастает его электрическое сопротивление, что приводит к увеличению падения напряжения в проводах.
Однако, увеличение сечения приводит к увеличению массы и особенно стоимости или кабеля.
Из материалов для промышленного изготовления кабельной продукции используют чистую медь или алюминий. Эти металлы имеют различные физические свойства, в частности, удельное сопротивление, поэтому и сечения, выбираемые под заданный ток, могут оказаться различными.
Узнайте из этого видео, как правильно подобрать сечение провода или кабеля по мощности для домашней проводки:
Определение и расчет жил по формуле
Теперь разберемся, как правильно рассчитать сечение провода по мощности зная формулу. Здесь мы решим задачу определения сечения. Именно сечение является стандартным параметром, по причине того, что номенклатура включает как одножильный вариант, так и многожильные. Преимущество многожильных кабелей в их большей гибкости и стойкости к изломам при монтаже. Как правило, многожильные изготавливают из меди.
Проще всего определяется сечение круглого одножильного провода, d – диаметр, мм; S – площадь в квадратных миллиметрах:
Многожильные рассчитываются более общей формулой: n – число жил, d – диаметр жилы, S – площадь:
Диаметр жилы можно определить, сняв изоляцию и замерив диаметр по голому металлу штангенциркулем или микрометром.
Допустимая плотность электротока
Плотность тока определяется очень просто, это число ампер на сечение. Существует два варианта проводки: открытая и закрытая. Открытая допускает большую плотность тока, за счет лучшей теплоотдачи в окружающую среду. Закрытая требует поправки в меньшую сторону, чтобы баланс тепла не привел к перегреву в лотке, кабельном канале или шахте, что может вызвать короткое замыкание или даже пожар.
Точные тепловые расчеты очень сложны, на практике исходят из допустимой температуры эксплуатации наиболее критичного элемента в конструкции, по которой и выбирают плотность тока.
Таким образом, допустимая плотность тока, это величина, при которой нагрев изоляции всех проводов в пучке (кабельном канале) остается безопасным, с учетом максимальной температуры окружающей среды.
Таблица сечения медного и алюминиевого провода или кабеля по току:
В таблице 1 приводится допустимая плотность токов для температур, не выше комнатной. Большинство современных проводов имеют ПВХ или полиэтиленовую изоляцию, допускающую нагрев при эксплуатации не более 70-90°C. Для «горячих» помещений плотность токов необходимо снижать с коэффициентом 0.9 на каждые 10°C до температур предельной эксплуатации проводов или кабеля.
Теперь о том, что считать открытой и что закрытой проводкой. Открытой является проводка, если она выполнена хомутами (шинкой) по стенам, потолку, вдоль несущего троса или по воздуху. Закрытая проложена в кабельных лотках, каналах, замурована в стены под штукатурку, выполнена в трубах, оболочке или проложена в грунте. Также следует считать проводку закрытой, если она находится в распределительных коробках или щитках. Закрытая охлаждается хуже.
Например, пусть в помещении сушилки градусник показывает 50°С. До какого значения следует уменьшить плотность тока медного кабеля, проложенного в этом помещении по потолку, если изоляция кабеля выдерживает нагрев до 90°C? Разница составляет 50-20 = 30 градусов, значит, нужно трижды использовать коэффициент. Ответ:
Пример подсчета участка проводки и нагрузки
Пусть подвесной потолок освещается шестью светильниками мощностью по 80 Вт каждый и они уже соединены между собой. Нам требуется подвести к ним питание, используя алюминиевый кабель. Будем считать проводку закрытой, помещение сухим, а температуру комнатной. Теперь узнаем, как посчитать силу тока сечения провода по мощности медного и алюминиевого кабелей, для этого используем уравнение, определяющее мощность (сетевое напряжение по новым стандартам считаем равным 230 В):
Используя соответствующую плотность тока для алюминия из таблицы 1, найдем сечение, необходимое для работы линии без перегрева:
Если нам нужно найти диаметр провода, используем формулу:
Подходящим будет кабель АППВ2х1.5 (сечение 1.5 мм.кв). Это, пожалуй, самый тонкий кабель, какой можно найти на рынке (и один из наиболее дешевых). В приведенном случае он обеспечивает двухкратный запас по мощности, т. е. на данной линии может быть установлен потребитель с допустимой мощностью нагрузки до 500 Вт, например, вентилятор, сушилка или дополнительные светильники.
Розетки на эту линию устанавливать недопустимо, так как в них может быть включен (а, скорее всего, и будет) мощный потребитель и это приведет к перегрузке участка линии.
Быстрый подбор: полезные стандарты и соотношение
Для экономии времени, расчеты обычно сводят в таблицы, тем более, что номенклатура кабельных изделий довольно ограничена. В следующей таблице приводится расчет сечения медного и алюминиевого проводов по потребляемой мощности и силе тока в зависимости от предназначения — для открытой и закрытой проводки. Диаметр получается как функция от мощности нагрузки, металла и типа проводки. Напряжение сети считается равным 230 В.
Таблица дает возможность быстро выбрать сечение или диаметр, если известна мощность нагрузки. Найденное значение округляется в большую сторону до ближайшего значения из номенклатурного ряда.
В следующей таблице сведены данные допустимых токов по сечениям и мощности материалов кабелей и проводов для расчета и быстрого выбора наиболее подходящих:
Рекомендации по устройству
Устройство проводки, кроме всего прочего, требует навыков проектирования, что есть не у каждого, кто хочет ее сделать. Недостаточно иметь только хорошие навыки в электромонтаже. Некоторые путают проектирование с оформлением документации по каким-то правилам. Это совершенно разные вещи. Хороший проект может быть изложен на листках из тетрадки.
Прежде всего, нарисуйте план ваших помещений и отметьте будущие розетки и светильники. Узнайте мощности всех ваших потребителей: утюгов, ламп, нагревательных приборов и т. п. Затем впишите мощности нагрузок, наиболее часто потребляемых в разных помещениях. Это позволит вам выбрать наиболее оптимальные варианты выбора кабелей.
Вы удивитесь, сколько тут возможностей и какой резерв для экономии денег. Выбрав провода, подсчитайте длину каждой линии, которую вы ведете. Сложите все вместе, и тогда вы приобретете ровно то, что нужно, и столько, сколько нужно.
Каждая линия должна быть защищена своим автоматом (автоматическим выключателем), рассчитанным на ток, соответствующий допустимой мощности линии (сумма мощностей потребителей). Подпишите автоматы, расположенные в щитке, например: «кухня», «гостиная» и т. д.
Целесообразно иметь отдельную линию на все освещение, тогда вы сможете спокойно чинить розетку в вечернее время, не пользуясь спичками. Именно розетки чаще всего и бывают перегруженными. Обеспечивайте розетки достаточной мощностью – вы не знаете заранее, что вам придется туда включать.
В сырых помещениях используйте кабели только с двойной изоляцией! Используйте современные розетки («евро») и кабели с заземляющими проводниками и правильно подключайте заземление. Одножильные провода, особенно медные, изгибайте плавно, оставляя радиус в несколько сантиметров. Это предотвратит их излом. В кабельных лотках и каналах провода должны лежать прямо, но свободно, ни в коем случае нельзя натягивать их, как струну.
В розетках и выключателях должен быть запас в несколько лишних сантиметров. При прокладке нужно убедиться, что нигде нет острых углов, которые могут надрезать изоляцию. Затягивать клеммы при подключении необходимо плотно, а для многожильных проводов эту процедуру следует сделать повторно, у них есть особенность усадки жил, в результате чего соединение может ослабнуть.
Медные провода и алюминиевые «не дружат» между собой по электрохимическим причинам, непосредственно соединять их нельзя. Для этого можно использовать специальные клеммники или оцинкованные шайбы. Места соединений всегда должны быть сухими.
Предлагаем вашему вниманию интересное и познавательное видео, как правильно рассчитать сечение кабеля по мощности и длине:
Выбор проводов по сечению является главным элементом проекта электроснабжения любого масштаба, от комнаты, до больших сетей. От этого будет зависеть ток, который можно отбирать в нагрузку и мощность. Правильный выбор проводов также обеспечивает электро- и пожарную безопасность, и обеспечивает экономичный бюджет вашего проекта.
elektrik24.net
При протекании тока по кабелю существуют потери энергии. Эти потери выражаются в виде нагрева самих проводов и вызваны сопротивлением электронов протеканию тока в проводах. Чем меньше внутреннее сопротивление кабеля, чем больше мощности по нему можно передать. Наименьшим сопротивлением обладает сверхпроводник, но на сегодняшний день по техническим условиям он не подходит. Следующим среди металлов с маленьким сопротивлением идет серебро, но оно дорогое, поэтому наиболее приемлемыми являются медь и алюминий. Алюминий — легкий металл, дешевле меди, но ломкий и с более высоким внутренним сопротивлением. В советском союзе большинство внутридомовых сетей были протянуты алюминием, логика проектантов была понятна – дешево и раз все штукатурили и прятали в стены, то никаких проблем с дальнейшей эксплуатацией не было, о заземлении бытовых приборов вообще не задумывались. С развитием электроники в дальнем зарубежье и до нас стали доходить приборы и аппараты, нуждающиеся в большой электрической мощности. При этом стали меняться нормы и правила прокладки сетей электроснабжения. Теперь мало кто выполняет электроснабжение дома алюминиевыми проводами. Все стремятся проложить толстый медный кабель, заштробить все в стены или упаковать всю электрику в стальные трубы. Вариантов много. Суть выбора проводов в том, чтобы не переплатить и не потерять в благах, которые сулит удобство электроснабжения дома. Провода и кабели покрыты слоями изоляции. В проводах вокруг жилы металла идет пластиковое покрытие, а в кабелях вокруг нескольких сплетенных проводов идет слой защитной оболочки. Ток, протекая по проводу, нагревает его. Температура плавления алюминия и меди большая. Например, медная проволока диаметром 1,16 мм плавится, если по ней пропустить ток 100 ампер, а вот провод диаметром 1,13 мм — только 15 ампер. Это объясняется тем, что пластиковая изоляция провода плавится при нагреве провода свыше 65°C. Следовательно, выбор сечения проводов и кабеля необходимо производить, исходя из температуры нагрева провода длительным током. При выборе провода проще перейти от диаметра провода к величине квадратного сечения провода. Провод в своем сечении не обязательно является кругом, так же он может быть и квадратом и прямоугольником и даже треугольником. При треугольном сечении провода тяжело определить диаметр, поэтому принято считать провода как площадь поперечного сечения. Площадь круглой жилы: S=п*r 2 =пd 2 /4 Площадь треугольной жилы при трех проводах в кабеле: S=п*r 2 /3 Площадь треугольной жилы при четырех проводах в кабеле: S=п*r 2 /4 Площадь квадратной жилы: S=a*а Площадь прямоугольной жилы: S=a*b где S — площадь; r — радиус круглой жилы; d — диаметр круглой жилы; а — длина сечения жилы; b — ширина сечения жилы; Провода, проложенные вместе, греются и подогревают друг друга, поэтому для выбора провода или кабеля по таблице «Допустимые длительные токи для проводов и кабелей» выбираем тип провода или кабеля, находим соответствующую мощность (первая цифра) и ток (вторая цифра), находим сечение жилы провода или кабеля. Ток не зависит от напряжения, а только от мощности потребителя. Поэтому, не имеет значения напряжение, которым питается потребитель. Только ток. Не нужно учитывать провод, по которому при нормальном режиме работы оборудования ток не течет — провод заземления. Если в таблице значится ток при прокладке трех ПВ-1, то третий провод не провод заземления, а еще одна фаза или нуль. В таблицах приведены предельно допустимые мощность и токи. Мощность рассчитана для приборов работающих от 220 В (фаза и ноль). Нельзя превышать эти значения. Желательно оставлять небольшой запас по мощности — на всякий случай. Каждое соединение в щитке, в коробке является потребителем энергии, правда очень маленьким, но под него необходимо оставить запас. В продаже встречаются кабели с маркировкой ГОСТ и ТУ. Обычно ГОСТ — нормальные сечения, т.е сечение соответствует площади, а вот ТУ — заниженного сечения, к примеру кабель ВВГ 3*6 ТУ имеет сечение жилы соответствующей кабелю ВВГ 3*4. Именно поэтому покупать провода лучше со штангенциркулем в руках. Допустимые длительные токи для проводов и кабелей с медными жилами в зависимости от их количества при прокладке вместе
| |||||||
bulding.ru
Стандартные сечения проводов и кабелей
Сечение токоведущей части любого выпускаемого вида кабельной продукции является одним из самых важных его характеристик. При этом, если изоляционные свойства кабеля относятся больше к месту прокладки, типу монтажа и рабочему напряжению, то сечение — это величина, от которой напрямую зависит величина нагрузки на эту сеть, то есть мощность подключаемого оборудования. Этот параметр учитываться должен при организации и проектировании абсолютно любого типа проводки, будь то промышленные объекты или же частные жилые помещения. Для всех видов электрооборудования предусмотрены стандартные сечения проводов и кабелей. Оно измеряется в мм2 и высчитывается по диаметру токоведущей жилы, так же как и площадь окружности.
Стандартный ряд сечений
Существует стандартный ряд сечений жил, выпускаемый заводами изготовителями кабельной продукции: 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625; 800; 1000; 1200; 1600 кв. мм. При этом максимальное сечение токопроводящей жилы может достигать 6000 мм.кв. (кабель КСВДСП-6000).
Важно отметить, что минимальная величина для алюминиевого кабеля составляет 2,5 мм2. Это связано с низкой прочностью данного металла, так как количество изгибов до момента преломления у него значительно меньше чем у меди, то есть он легко может сломаться в местах присоединения, во время монтажа.
Полезно знать
Для частных домов и квартир, где применяется линейное напряжение 0,4 кВ и соответственно фазное 220 В чаще всего применяется провод сечением от самого минимального значения: 2,5 — алюминий и 1,5 мм.кв. медь. В основном такие стандартные токоведущие жилы подходят для цепей освещения.
Все остальные сечения и соответственно их диаметры зависят от мощности и, естественно, тока в цепях бытового электрооборудования. Для определения сечения, необходимого для монтажа электропроводки ниже приведена таблица. По ней, зная суммарную мощность электрических приборов, подключаемых к данной сети, с легкостью можно найти нужный размер жил.
При этом рекомендуется все же выбирать сечение немного с запасом, то есть ближайшее большее стандартное значение. Например, напряжение в сети однофазное 220 Вольт и у владельца помещения есть необходимость запитать приборы мощностью, допустим, 7 кВт. Согласно таблице нет такой мощности, а есть 5,9 и 8,3 кВт. Для медной проводки понадобится кабель с сечением жилы 4 мм2. Если бюджет ограничен и стоит задача выполнить проводку из алюминия, то ближайший больший указный в таблице параметр будет 7,9 кВт, что соответствует жиле 6 мм2.
Также можно комбинировать провода разного сечения, например от вводного автомата до распределительной коробки больше, а потом когда происходит разводка по группам электропотребителей или же по светильникам, то можно проложить провод меньшего размера. Главное, нужно помнить о правилах соединения алюминиевой и медной проводки, в случае появившейся такой необходимости.
На производстве мощности электрооборудования значительно выше чем в быту, да и напряжение в высоковольтных сетях это 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ и т.д. Именно поэтому здесь стандартные сечения проводов и кабелей разнообразнее. Эта величина высчитывается с большим запасом, так как основные самые мощные приёмники электроэнергии — это электродвигатели, а они во время запуска могут усиливать ток в питающих их силовых цепях в 5–7 раз выше номинального.
Однако, для питания осветительной аппаратуры и цепей вторичной коммутации, осуществляемых контрольными кабелями, широко применяются всё те же провода 1,5–2,5 мм2 и их вполне хватает.
Для силовых цепей 6 кВ часто применяется алюминиевая кабельная продукция от 120 мм2. Если такого сечения кабеля не хватает, то пускают две линии, подключенные параллельно друг другу, тем самым разделяя нагрузку на каждый из них. В быту такие приёмы нецелесообразны. Встречается для особо мощного оборудования монтаж цепей с четырьмя или даже шестью, параллельно подключенными проводниками.
Бывают случаи, когда и для низковольтных цепей необходимы кабели с довольно большим сечением жил, как, например, в случае организации сварочных работ.
Выбор сечения провода очень важен и индивидуален, поэтому на производстве этим занимаются целые проектировочные бюро или же отдельные компании, в состав которых входят опытные инженеры проектировщики.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
Надеемся, предоставленные стандартные сечения кабелей и проводов, а также таблицы, с помощью которых можно выбрать подходящий размер жил, помогли вам полностью разобраться с данным вопросом!
Будет полезно прочитать:
Нравится(0)Не нравится(0)samelectrik.ru
Таблицы по выбору сечения алюминиевого и медного кабеля по мощности и току
Бытовое и силовое оборудование, независимо от назначения, в квартире или на производстве имеет свою потребляемую мощность, измеряемую в ваттах и киловаттах. Для передачи мощности необходимы кабели и провода соответствующего диаметра.
Выбор параметров и характеристик кабелей и проводов – это обязательный процесс при монтаже и проектировании любых силовых электрических установок в домах и на небольших подстанциях.
Правильный подбор сечения кабеля возможен только при учете целого ряда важных и обязательных характеристик оборудования. Все это может потребоваться при монтаже котельных, домашних отопительных приборов, замены проводки в квартирах, прокладке новых или ремонте старых электрических сетей.
С помощью таблицы сечения провода можно намного упростить процесс его выбора. Однако для полного понимания всей схемы будет нелишним разобраться с практическими и теоретическими принципами, формирующими критерии выбора сечения того или иного провода.
Что представляет собой электропровод
Перед тем как погрузиться в практическое описание процесса выбора кабеля, стоит понять, что представляет собой электропровод, рассчитанный на 10, 30 или 100 кВт. Как известно, направленное движение электронов обеспечивает необходимый по своим свойствам проводник.
Электрический провод может иметь разную классификацию и предназначаться для множества целей: телефонный кабель, силовые кабели, кабель связи и т. д.
Принимая во внимание то, что передача тока должна происходить на определенном расстоянии, обычно используется кабель – длинный провод из материала, способного проводить ток. Проводить ток может большое количество разнообразных материалов, но для бытовых и промышленных целей обычно используют алюминиевый или медный провод, покрытый изоляционным защитным слоем.
Кабель и электропровод состоит минимум из трех основных слоев: медные или алюминиевые жилы (проводники), изоляционный слой проводников, оболочка провода.
- Жилы. При производстве провода используют одну или несколько токопроводящих жил. Для сетей с напряжением в 220 вольт, как правило, применяют двужильные провода, для 380 – с тремя и более жилами. При этом каждая жила может состоять из нескольких пучков или отдельных проводков.
- Изоляция – слой, покрывающий токопроводящие жилы, во избежание их контакта друг с другом. Для этого применяют полимерные, текстильные и пленочные материалы.
- Оболочка. При помощи этого слоя все проводники собраны в одно целое и защищаются от механического либо химического воздействия.
Некоторые разновидности кабеля могут быть дополнены защитными слоями или экранирующими покрытиями, бронированными обертками или заполнителями.
Силовой проводник
Такой провод выпускается в нескольких вариантах, в зависимости от назначения. Как правило, с двумя, тремя, четырьмя или пятью жилами. Особое внимание уделяется оплетке и внутренней изоляции каждой жилы. Сами жилы изготавливают из алюминия, а количество жил может разниться от одной до нескольких, переплетенных между собой. Все жилы имеют одинаковое сечение. В четырёхжильных кабелях нулевая жила или жила заземления выпускается с меньшим сечением.
Влияние материала проводника на его характеристики
Напряжение и мощность, которую потребляют силовые установки или бытовые приборы, являются основными критериями по расчету сечения проводника. Все эти характеристики завод изготовитель всегда указывает на самом приборе.
Однако этих данных недостаточно для точного расчета потребления электроэнергии. Необходимо учитывать, что сопротивление медного и алюминиевого провода будет отличаться. Разобраться со всеми характеристиками и подобрать нужный по нагрузке провод поможет таблица расчета сечения кабеля по мощности.
Приведены таблицы с расчетом выбора сечения кабеля по мощности и току для алюминиевых и медных проводов. Таблица выбора сечения медных жил и проводов по мощности
Таблица выбора сечения алюминиевых жил и проводов по мощности
Расчет нагрузки на провод или силовой кабель по мощности и току – задача непростая. От правильного расчета напрямую будет зависеть срок службы оборудования и количество энергии, которое оно будет потреблять.
Тонкости расчета нагрузки на линию
Если проводка находится в стене или трубе, иными словами, скрытая проводка, то все значения расчетов умножаются на поправочный коэффициент 0,8. Нужно отметить тот факт, что при открытых проводках, полученный коэффициент, наоборот, следует увеличить на некоторую величину.
В целом можно провести аналогию между проводом, проводящим ток, и трубопроводом, проводящим воду. Если трубопровод окажется слишком маленького диаметра, а подача воды будет под большим давлением, произойдет разрыв трубы из-за превышения нагрузки. То же самое происходит с кабелем, если по нему подается сила тока большая, чем та, на которую он был рассчитан. В случае когда мощность кабеля окажется значительно выше требуемой, такого не произойдет, но владельцу линии за такой провод придется заплатить намного дороже.
Все способы определить нужное соотношение основаны на всем известном законе Ома, где сила тока, умноженная на напряжение тока, будет равна мощности. Все расчеты всегда будут исходить из этого.
Советы по выбору кабеля для бытовых нужд
Рынок строительных материалов предоставляет огромный выбор кабеля для бытовых нужд. Как правило, отличаются они окраской изоляции и оплеткой, но на всех на них обязательно имеется специальная маркировка, которая содержит всю необходимую информацию.
Выбирая кабель, помните, что эксплуатация его на пределе возможностей будет приводить к значительному перегреву проводов, а в исключительных случаях — к воспламенению кабеля.- Покупать провод нужно с запасом, но чрезмерное его провисание может привести к обрыву, особенно весной или осенью, когда на нем образуется наледь.
- При недопустимо высоких значениях длины возможны существенные потери мощности тока.
- Выбирая провод, обязательно сверяйтесь с маркировкой и всеми необходимыми характеристиками, согласно таблице выбора сечения жил и проводов по мощности и току.
Выбирая кабель, помните, что эксплуатация его на пределе возможностей будет приводить к значительному перегреву проводов, а в исключительных случаях — к воспламенению кабеля.Длинный кабель
Слишком длинный кабель будет существенно ограничивать превышение допустимого значения сопротивления цепи фаза – ноль. Этот момент обязательно следует учитывать при расчетах. Для защиты цепей, в таких случаях, обычно применяют автоматические выключатели с комбинированным расцепителем. Выключатели электромагнитные срабатывают почти мгновенно, до тысячных долей секунды и надежно оберегают сеть от перегрузок.
В небольших цепях фактором длины можно пренебречь. Однако при прокладке длинных цепей учесть сопротивление придется. В иных случаях потери мощности и напряжения могут достигать даже более пяти процентов, а это уже существенно.
Во избежание таких потерь следует произвести несложный расчет поперечного сечения всего провода по формуле: R= ϱ*l/S, где l длина всего кабеля, а q – удельное сопротивление токопроводящего элемента.
При грамотном и вдумчивом подходе, расчет поперечного и продольного сечения провода по напряжению и току не составит особого труда. Применяя специальную техническую и справочную литературу, опираясь на таблицу сечения кабеля по мощности, вы сможете подобрать необходимый для ваших целей кабель, независимо от целей его применения.
instrument.guru
