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

Расчет сечения кабеля, таблицы, программа

Расчет сечения кабеля (провода) — не менее важный этап при проектировании электрической схемы квартиры или дома. От правильности выбора и качества электромонтажных работ зависит безопасность и стабильность работы потребителей электроэнергии. На начальной стадии необходимо принять во внимание такие исходные данные, как планируемая мощность потребления, длинна проводников и их тип, род тока, способ монтажа проводки. Для наглядности рассмотрим методику определения сечения, основные таблицы и формулы. Также, вы можете воспользоваться специальной программой расчета, представленной в конце основного материала.

Расчет сечения кабеля по мощности

Оптимальная площадь сечения позволяет пропускать ток без возможного перегрева проводов. Поэтому при проектировании электрической разводки, в первую очередь, находят оптимальное сечение провода в зависимости от потребляемой мощности. Для вычисления этого значения следует подсчитать общую мощность всех приборов, которые планируется подключать. При этом, учитывайте тот факт, что не все потребители будут подключаться одновременно. Проанализируйте данную периодичность для выбора оптимального диаметра жилы проводника (подробнее в следующем пункте «Расчет по нагрузке»).

Таблица: Ориентировочная мощность потребления бытовых электроприборов.

Для домашней сети с напряжением 220 вольт значение силы тока (в амперах, А) определяется по следующей формуле:

I = P / U, где:

• P – электрическая полная нагрузка (представлена в таблице и, также, указывается в техническом паспорте устройства), Вт (ватт).
• U – напряжение электрической сети (в данном случае 220), В (вольт).

Если напряжение в сети 380 вольт, то формула расчета следующая:

I = P /√3× U= P /1,73× U, где:

• P — общая потребляемая мощность, Вт.
• U — напряжение в сети (380), В.

Допустимая нагрузка у медного кабеля составляет 10 А/мм², а у алюминиевого – 8 А/мм². Для расчета необходимо полученную величину тока (I) разделить на 10 или 8 (в зависимости от выбранного проводника). Полученное значение и будет ориентировочным размером необходимого сечения.

Расчет сечения кабеля по нагрузке

На начальном этапе рекомендуется сделать поправку по нагрузке. Об этом упоминалось выше, но все же повторимся, что в быту редко возникают ситуации, когда все потребители энергии включаются одновременно. Чаще всего одни приборы работают, а другие нет. Поэтому для уточнения следует полученную величину сечения умножить на коэффициент спроса (

Таблица: Коэффициенты спроса различных потребителей (Kс).

Влияние длины проводника на сечение

Длина проводника важна при строительстве сетей промышленного масштаба, когда кабель нужно тянуть на значительные расстояния. За время прохождения тока по проводам происходят потери мощности (dU), которые рассчитываются по следующей формуле:

dU = I×p×L/S, где:

• I – сила тока.
• p – удельное сопротивление (для меди — 0,0175, для алюминия — 0,0281).
• L – длина кабеля.
• S – просчитанная площадь сечения проводника.

Согласно техническим условиям, максимальная величина падения напряжения по длине провода не должна превышать 5 %. Если падение значительно, то следует подобрать другой кабель. Это можно сделать с помощью таблиц, где уже отражена зависимость величины мощности и силы тока от величины сечения.

Таблица: Подбор провода при напряжении 220 В.

Пример расчета сечения кабеля

Планируя схему проводки в квартире, сначала необходимо определить места, где будут находиться розетки и осветительные приборы. Нужно определить, какие приборы будут задействованы и где. Далее можно составить общую схему подключения и подсчитать длину кабеля. Исходя из полученных данных, считается размер сечения кабеля по формулам, приведенным выше.

Предположим, нам необходимо определить размер кабеля для подключения стиральной машины. Мощностью возьмем из таблицы —  2000 Вт и определим силу тока:

I=2000 Вт / 220 В=9,09 А (округлим до 9 А). Для увеличения запаса прочности можно добавить несколько ампер и подобрать в зависимости от вида проводника и метода укладки соответствующее сечение. Под рассмотренный пример подойдет трехжильный кабель с сечением медной жилы от 1,5 мм².

Если решите просчитать свои варианты, то вам пригодиться все рассмотренные таблицы, в том числе и следующая — выбор сечения проводника, тока, максимальной мощности нагрузки и токовых характеристик автомата защиты:

Программа расчета кабеля cable 2.1

Ознакомившись с методикой расчета и специальными таблицами, для удобства, вы можете воспользоваться данной программой. Она избавит вас от самостоятельных вычислений и подберет оптимальное сечение кабеля по заданным параметрам.

В программе cable 2.1 имеется два вида расчета:

1. Расчет сечения по заданной мощности или току.
2. Расчет максимального тока и мощности по сечению.

Рассмотрим каждый из них.

В первом случае нужно ввести:

• Значение мощности (в рассмотренном примере 2 кВт).
• Выбрать род тока, тип проводника, способ прокладки и количество жил.
• Нажав кнопку «Рассчитать», программа выдаст требуемое сечение, силу тока, рекомендуемый автоматический выключатель и устройство защитного отключения (УЗО).

Во втором случае, по определенному сечению проводника, программа подбирает максимально допустимые:

• Мощность.
• Силу тока.
• Рекомендуемый ток автомата защиты.
• Рекомендуемое УЗО.

Как видим, интерфейс калькулятора довольно простой, а конечные результаты полезны и информативны.

Полноценная установка не требуется. Откройте архив и запустите файл «cable.exe».

Видео по теме

По кабелю невозможно пропустить больше определенного количества тока. Проектируя и монтируя электропроводку в квартире или доме, подбирайте правильное сечение проводника. Это позволит в дальнейшем избежать перегрева проводов, короткого замыкания и незапланированного ремонта.

Калькулятор расчета сечения силового провода – Ученик – общение музыкой

Чтобы рассчитать это и был создан этот калькулятор. Он позволяет рассчитать необходимое сечение провода в зависимости от материала из которого изготовлены провода, напряжения бортовой сети, мощности нагрузки, длины проводов и допустимого (по Вашему мнению) падения напряжения в проводах.

Для простоты расчетов сечения провода приводим следующую таблицу перевода AWG (American Wire Gauge – обозначения сечения провода по американскому стандарту) в метрические характеристики провода. Сила максимального тока, указанная в правом столбце, дана для долговременной нагрузки с запасом по возможности увеличения плотности тока до 25-50%. Однако, результатом такого увеличения плотности тока будет большее падение напряжения на подключенном потребителе.

Расчет сечения кабеля

Таблицы ПУЭ и ГОСТ 16442-80

* Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее.

Сечения приняты из расчета нагрева жил до 65°С при температуре окружающей среды +25°С. При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе, нулевой рабочий провод четырехпроводной системы трехфазного тока (или заземляющий провод) в расчет не входит.

Токовые нагрузки для проводов, проложенных в лотках (не в пучках), такие же, как и для проводов, проложенных открыто.

Если количество одновременно нагруженных проводников, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, будет более четырех, то сечение проводников нужно выбирать как для проводников, проложенных открыто, но с введением понижающих коэффициентов для тока: 0,68 при 5 и 6 проводниках, 0,63 — при 7-9, 0,6 — при 10-12.

Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине

Как рассчитать кабель по току, напряжению и длине. Кабели, как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме. Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.

Основные правила

При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.

После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.

Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.

За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.

Важность правильного выбора сечения

Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.

Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:

P=U*I* cos φ=I²*R

R – активное сопротивление.

Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.

Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.

ρ – удельное сопротивление;

l – длина проводника;

S– площадь поперечного сечения.

Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.

Площадь рассчитывается по формуле:

d – диаметр.

Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.

Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет сечения кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.

Расчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.

Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:

P – мощность в ваттах

U=220 Вольт

K=0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:

U=380 Вольт

Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.

Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.

Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).

Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм². это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.

Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.

Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.

Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.

Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

Uн – номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).

L — длинна линии, м.

Ну а если попроще для бытовых условий:

R – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S;

I – сила тока, находят из закона Ома;

Допустим, у нас получилось, что I=4000 Вт/220 В=18,2 А.

Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R=0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.

Тогда ΔU=18,2*0,46=8,37 В

В процентном соотношении

8,37*100/220=3,8%

На длинных линиях от перегрузок и коротких замыканий устанавливают автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями.

Похожие темы:

Расчёт сечения кабеля по мощности и току: формулы и примеры

Вы планируете заняться или дополнительно протянуть силовую линию на кухню для подключения новой электроплиты? Здесь пригодятся минимальные знания о сечении проводника и влиянии этого параметра на мощность и силу тока.

Согласитесь, что неправильный расчёт сечения кабеля приводит к перегреву и короткому замыканию или к неоправданным расходам.

Очень важно провести вычисления на стадии проектирования, так как выход из строя скрытой проводки и последующая замена сопряжена со значительными издержками. Мы поможем вам разобраться с тонкостями проведения расчетов, чтобы избежать проблем при дальнейшей эксплуатации электросетей.

Чтобы не нагружать вас сложными расчетами, мы подобрали понятные формулы и варианты вычислений, привели информацию в доступном виде, снабдив формулы пояснениями. Также в статью добавили тематические фото и видеоматериалы, позволяющие наглядно понять суть рассматриваемого вопроса.

Содержание статьи:

Расчет сечения по мощности потребителей

Основное назначение проводников – доставка электрической энергии к потребителям в необходимом количестве. Поскольку в обычных условиях эксплуатации сверхпроводники не доступны, приходится принимать в расчет сопротивление материала проводника.

Расчет необходимого сечения в зависимости от общей мощности потребителей основан на продолжительном опыте эксплуатации.

Галерея изображений

Фото из

Различные виды кабеля для устройства проводки

Разная толщина у проводников для бытовой эксплуатации

Число жил в различных марках кабеля

Варианты многожильного кабеля

Общий ход вычислений начнем с того, что сначала проводим расчеты, используя формулу:

P = (P1+P2+..PN)*K*J,

Где:

• P – мощность всех потребителей, подключенных к рассчитываемой ветке в Ваттах.
• P1, P2, PN – мощность первого потребителя, второго, n-го соответственно, в Ваттах.

Получив результат по окончанию вычислений по вышеприведенной формуле, настал черед обратиться к табличным данным.

Теперь предстоит выбор необходимого сечения по таблице 1.

Таблица 1. Сечение жил проводов всегда необходимо выбирать в ближайшую большую сторону (+)

Этап #1 — расчет реактивной и активной мощности

Мощности потребителей указаны в документах на оборудование. Обычно в паспортах оборудования указана активная мощность вместе с  реактивной мощностью.

Устройства с активным видом нагрузки превращают всю полученную электрическую энергию, с учетом КПД,  в полезную работу: механическую, тепловую или в другой ее вид.

К устройствам с активной нагрузкой относятся лампы накаливания, обогреватели, электроплиты.

Для таких устройств расчет мощности по току и напряжению имеет вид:

P = U * I,

Где:

• P – мощность в Вт;
• U – напряжение в В;
• I – сила тока в А.

Устройства с реактивным видом нагрузки способны накапливать энергию поступающую от источника, а затем возвращать. Происходит такой обмен за счет смещения синусоиды силы тока и синусоиды напряжения.

При нулевом смещении фаз мощность P=U*I всегда имеет положительное значение. Такой график фаз силы тока и напряжения имеют устройства с активным видом нагрузки (I, i – сила тока, U, u – напряжение, π – число пи, равное 3,14)

К устройствам с реактивной мощностью относятся электродвигатели, электронные приборы всех масштабов и назначений, трансформаторы.

Когда есть смещение фаз между синусоидой силы тока и синусоидой напряжения, мощность P=U*I может быть отрицательной (I, i – сила тока, U, u – напряжение, π – число пи, равное 3,14). Устройство с реактивной мощностью возвращает накопленную энергию обратно источнику

Электрические сети построены таким образом, что могут производить передачу электрической энергии в одну сторону от источника к нагрузке.

Поэтому возвращенная энергия потребителя с реактивной нагрузкой является паразитной и тратится на нагрев проводников и других компонентов.

Реактивная мощность имеет зависимость от угла смещения фаз между синусоидами напряжения и тока. Угол смещения фаз выражают через cosφ.

Для нахождения полной мощности применяют формулу:

P = Q / cosφ,

Где Q – реактивная мощность в ВАрах.

Обычно в паспортных данных на устройство указана реактивная мощность и cosφ.

Пример: в паспорте на перфоратор указана реактивная мощность 1200 ВАр и cosφ = 0,7. Следовательно, общая потребляемая мощность будет равна:

P = 1200/0,7 = 1714 Вт

Если cosφ найти не удалось, для подавляющего большинства электроприборов бытового назначения cosφ можно принять равным 0,7.

Этап #2 — поиск коэффициентов одновременности и запаса

K – безразмерный коэффициент одновременности, показывает сколько потребителей одновременно может быть включено в сеть. Редко случается, чтобы все устройства одновременно потребляли электроэнергию.

Маловероятна одновременная работа телевизора и музыкального центра. Из устоявшейся практики K можно принять равным 0,8. Если Вы планируете использовать все потребители одновременно, K следует принять равным 1.

J – безразмерный коэффициент запаса. Характеризует создание запаса по мощности для будущих потребителей.

Прогресс не стоит на месте, с каждым годом изобретаются все новые удивительные и полезные электрические приборы. Ожидается, что к 2050 году рост потребления электроэнергии составит 84%. Обычно J принимается равным от 1,5 до 2,0.

Этап #3 — выполнение расчета геометрическим методом

Во всех электротехнических расчетах принимается площадь поперечного сечения проводника – сечение жилы. Измеряется в мм².

Часто бывает необходимо узнать, как грамотно рассчитать проволоки проводника.

В этом случае есть простая геометрическая формула для монолитного провода круглого сечения:

S = π*R² = π*D²/4, или наоборот

D = √(4*S / π)

Для проводников прямоугольного сечения:

S = h * m,

Где:

• S – площадь жилы в мм²;
• R – радиус жилы в мм;
• D – диаметр жилы в мм;
• h, m – ширина и высота соответственно в мм;
• π – число пи, равное 3,14.

Если Вы приобретаете многожильный провод, у которого один проводник состоит из множества свитых проволочек круглого сечения, то расчет ведут по формуле:

S = N*D²/1,27,

Где N – число проволочек в жиле.

Провода, имеющие свитые из нескольких проволочек жилы , в общем случае имеют лучшую проводимость, чем монолитные. Это обусловлено особенностями протекания тока по проводнику круглого сечения.

Электрический ток представляет собой движение одноименных зарядов по проводнику. Одноименные заряды отталкиваются, поэтому плотность распределения зарядов смещена к поверхности проводника.

Другим достоинством многожильных проводов является их гибкость и механическая стойкость. Монолитные провода дешевле и применяют их в основном для стационарного монтажа.

Этап #4 —рассчитываем сечение по мощности на практике

Задача: общая мощность потребителей на кухне составляет 5000 Вт (имеется ввиду, что мощность всех реактивных потребителей пересчитана). Все потребители подключаются к однофазной сети 220 В и имеют запитку от одной ветки.

Таблица 2. Если вы планируете в будущем подключение дополнительных потребителей, в таблице представлены необходимые мощности распространенных бытовых приборов (+)

Решение:

Коэффициент одновременности K примем равным 0,8. Кухня место постоянных инноваций, мало ли что, коэффициент запаса J=2,0. Общая расчетная мощность составит:

P = 5000*0,8*2 = 8000 Вт = 8 кВт

Используя значение расчетной мощности, ищем ближайшее значение в таблице 1.

Ближайшим подходящим значением сечения жилы для однофазной сети является медный проводник с сечением 4 мм². Аналогичный размер провода с алюминиевой жилой 6 мм².

Для одножильной проводки минимальный диаметр составит 2,3 мм и 2,8 мм соответственно. В случае применения многожильного варианта сечение отдельных жил суммируется.

Галерея изображений

Фото из

Помещение с максимальным числом бытовой техники

Техническое оснащение ванных комнат и совмещенных санузлов

Подключение мощных энергопотребителей

Блок-розетка для маломощного оборудования

Варочная поверхность требует правильного подключения

Силовая электролиния для стиральной машины

Отдельные силовые ветки для холодильников

Мощные потребители энергии в санузлах и ванных

Расчет сечения по току

Расчеты необходимого сечения по току и мощности кабелей и проводов представят более точные результаты. Такие вычисления позволяют оценить общее влияние различных факторов на проводники, в числе которых тепловая нагрузка, марка проводов, тип прокладки, условия эксплуатации т.д.

Весь расчет проводится в ходе следующих этапов:

• выбор мощности всех потребителей;
• расчет токов, проходящих по проводнику;
• выбор подходящего поперечного сечения по таблицам.

Для этого варианта расчёта мощность потребителей по току с напряжением берется без учета поправочных коэффициентов. Они будут учтены при суммировании силы тока.

Этап #1 — расчет силы тока по формулам

Тем, кто подзабыл школьный курс физики, предлагаем основные формулы в форме графической схемы в качестве наглядной шпаргалки:

«Классическое колесо» наглядно демонстрирует взаимосвязь формул и взаимозависимость характеристик электрического тока (I — сила тока, P — мощность, U — напряжение, R — радиус жилы)

Выпишем зависимость силы тока I от мощности P и линейного напряжения U:

I = P/U_л,

Где:

• I — cила тока, принимается в амперах;
• P — мощность в ваттах;
• U_л — линейное напряжение в вольтах.

Линейное напряжение в общем случае зависит от источника электроснабжения, бывает одно- и трехфазным.

Взаимосвязь линейного и фазного напряжения:

1. U_л = U*cosφ в случае однофазного напряжения.
2. U_л = U*√3*cosφ в случае трехфазного напряжения.

Для бытовых электрических потребителей принимают cosφ=1, поэтому линейное напряжение можно переписать:

1. U_л = 220 В для однофазного напряжения.
2. U_л = 380 В для трехфазного напряжения.

Далее суммируем все потребляемые токи по формуле:

I = (I1+I2+…IN)*K*J,

Где:

• I – суммарная сила тока в амперах;
• I1..IN – сила тока каждого потребителя в амперах;
• K – коэффициент одновременности;
• J – коэффициент запаса.

Коэффициенты K и J имеют те же значения, что были применены при расчете полной мощности.

Может быть случай, когда в трехфазной сети через разные фазные проводники течет ток неравнозначной силы.

Такое происходит, когда к трехфазному кабелю подключены одновременно однофазные потребители и трехфазные. Например, запитан трехфазный станок и однофазное освещение.

Возникает естественный вопрос: как в таких случаях рассчитывают сечение многожильного провода? Ответ прост — вычисления производят по наиболее нагруженной жиле.

Этап #2 — выбор подходящего сечения по таблицам

В правилах эксплуатации электроустановок (ПЭУ) приведен ряд таблиц для выбора требуемого сечения жилы кабеля.

Проводимость проводника зависит от температуры. Для металлических проводников с повышением температуры повышается сопротивление.

При превышении определенного порога процесс становится автоподдерживающимся: чем выше сопротивление, тем выше температура, тем выше сопротивление и т.д. пока проводник не перегорает или вызывает короткое замыкание.

Следующие две таблицы (3 и 4) показывают сечение проводников в зависимости от токов и способа укладки.

Таблица 3. Первое, необходимо выбрать способ укладки проводов, от этого зависит, на сколько эффективно происходит охлаждение (+)

Кабель отличается от провода тем, что у кабеля все жилы, оснащенные собственной изоляцией, скручены в пучок и заключены в общую изоляционную оболочку. Более подробно о различиях и видах кабельных изделий написано в этой .

Таблица 4. Открытый способ указан для всех значений сечения проводников, однако на практике сечения ниже 3 мм2 открыто не прокладывают по соображениям механической прочности (+)

При использовании таблиц к допустимому длительному току применяются коэффициенты:

• 0,68 если 5-6 жил;
• 0,63 если 7-9 жил;
• 0,6 если 10-12 жил.

Понижающие коэффициенты применяются к значениям токов из столбца «открыто».

Нулевая и заземляющая жилы в количество жил не входят.

По нормативам ПЭУ выбор сечения нулевой жилы по допустимому длительному току, производится как не менее 50% от фазной жилы.

Следующие две таблицы (5 и 6) показывают зависимость допустимого длительного тока при прокладке его в земле.

Таблица 5. Зависимости допустимого длительного тока для медных кабелей при прокладке в воздухе или земле

Токовая нагрузка при прокладке открыто и при углублении в землю различаются. Их принимают равными, если прокладка в земле проводится с применением лотков.

Таблица 6. Зависимости допустимого длительного тока для алюминиевых кабелей при прокладке в воздухе или земле

Для устройства временных линий снабжения электроэнергией (переноски, если для частного пользования) применяется следующая таблица (7).

Таблица 7. Допустимый длительный ток при использовании переносных шланговых шнуров, переносных шланговых и шахтных кабелей, прожекторных кабелей, гибких переносных проводов. Применяется только медных проводников

Когда прокладка кабелей производится в грунте помимо теплоотводных свойств необходимо учитывать удельное сопротивление, что отражено в следующей таблице (8):

Таблица 8. Поправочный коэффициент в зависимости от типа и удельного сопротивления грунта на допустимый длительный ток, при расчете сечения кабелей (+)

Расчет и выбор медных жил до 6 мм² или алюминиевых до 10 мм² ведется как для длительного тока.

В случае больших сечений возможно применить понижающий коэффициент:

0,875 * √Т_пв

где T_пв — отношение продолжительности включения к продолжительности цикла.

Продолжительность включения берется из расчета не более 4 минут. При этом цикл не должен превышать 10 минут.

При выборе кабеля для разводки электричества в особое внимание уделяют его огнестойкости.

Этап #3 — расчет сечения проводника по току на примере

Задача: медного кабеля для подключения:

• трехфазного деревообрабатывающего станка мощностью 4000 Вт;
• трехфазного сварочного аппарата мощностью 6000 Вт;
• бытовой техники в доме общей мощностью 25000 Вт;

Подключение будет произведено пятижильным кабелем (три жилы фазные, одна нулевая и одна заземление), проложенным в земле.

Изоляция кабельно-проводниковой продукции рассчитывается на конкретное значение рабочего напряжения. Следует учитывать, что указанное производителем рабочее напряжение его изделия должно быть выше напряжения в сети

Решение.

Шаг # 1. Рассчитываем линейное напряжение трехфазного подключения:

U_л = 220 * √3 = 380 В

Шаг # 2. Бытовая техника, станок и сварочный аппарат имеют реактивную мощность, поэтому мощность техники и оборудования составит:

P_тех = 25000 / 0,7 = 35700 Вт

P_обор = 10000 / 0,7 = 14300 Вт

Шаг # 3. Ток, необходимый для подключения бытовой техники:

I_тех = 35700 / 220 = 162 А

Шаг # 4. Ток, необходимый для подключения оборудования:

I_обор = 14300 / 380 = 38 А

Шаг # 5. Необходимый ток для подключения бытовой техники посчитан из расчета одной фазы. По условию задачи имеется три фазы. Следовательно, ток можно распределить по фазам. Для простоты предположим равномерное распределение:

I_тех = 162 / 3 = 54 А

Шаг # 6. Ток приходящийся на каждую фазу:

I_ф = 38 + 54 = 92 А

Шаг # 7. Оборудование и бытовая техника работать одновременно не будут, кроме этого заложим запас равный 1,5. После применения поправочных коэффициентов:

I_ф = 92 * 1,5 * 0,8 = 110 А

Шаг # 8. Хотя в составе кабеля имеется 5 жил, в расчет берется только три фазные жилы. По таблице 8 в столбце трехжильный кабель в земле находим, что току в 115 А соответствует сечение жилы 16 мм².

Шаг # 9. По таблице 8 применяем поправочный коэффициент в зависимости от характеристики земли. Для нормального типа земли коэффициент равен 1.

Шаг # 10. Не обязательный, рассчитываем диаметр жилы:

D = √(4*16 / 3,14) = 4,5 мм

Если бы расчет производился только по мощности, без учета особенностей прокладки кабеля, то сечение жилы составит 25 мм². Расчет по силе тока сложнее, но иногда позволяет экономить значительные денежные средства, особенно когда речь идет о многожильных силовых кабелях.

О взаимосвязях значений напряжения и силы тока подробнее можно прочесть .

Расчет падения напряжения

Любой проводник, кроме сверхпроводников, имеет сопротивление. Поэтому при достаточной длине кабеля или провода происходит падение напряжения.

Нормы ПЭУ требуют, чтобы сечение жилы кабеля было таким при котором падение напряжения составляло не более 5%.

Таблица 9. Удельное сопротивление распространенных металлических проводников (+)

В первую очередь это касается низковольтных кабелей малого сечения.

Расчет падения напряжения выглядит следующим образом:

R = 2*(ρ * L) / S,

U_пад = I * R,

U_% = (U_пад / U_лин) * 100,

Где:

• 2 – коэффициент, обусловленный тем, что ток течет обязательно по двум жилам;
• R – сопротивление проводника, Ом;
• ρ – удельное сопротивление проводника, Ом*мм²/м;
• S – сечение проводника, мм²;
• U_пад – напряжение падения, В;
• U_% – падение напряжения по отношению к U_лин,%.

Используя формулы, можно самостоятельно выполнить вне необходимые вычисления.

Пример расчета переноски

Задача: рассчитать падение напряжения для медного провода с поперечным сечением одной жилы 1,5 мм². Провод необходим для подключения однофазного электросварочного аппарата полной мощностью 7 кВт. Длина провода 20 м.

Желающим подключить бытовой сварочный аппарат к ветке электросети следует учесть ситу тока, на которую рассчитан применяемый кабель. Вполне возможно, что общая мощность работающих приборов может быть выше. Оптимальный вариант — подключение потребителей к отдельным веткам

Решение:

Шаг # 1. Рассчитываем сопротивление медного провода, используя таблицу 9:

R = 2*(0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ом

Шаг # 2. Сила тока, протекающая по проводнику:

I = 7000 / 220 = 31.8 А

Шаг # 3. Падение напряжения на проводе:

U_пад = 31,8 * 0,47 = 14,95 В

Шаг # 4. Вычисляем процент падения напряжения:

U_% = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%

Вывод: для подключения сварочного аппарата необходим проводник с большим сечением.

Выводы и полезное видео по теме

Расчет сечения проводника по формулам:

Рекомендации специалистов по подбору кабельно-проводниковой продукции:

Приведенные расчёты справедливы для медных и алюминиевых проводников промышленного назначения. Для других типов проводников предварительно рассчитывается полная теплоотдача.

На основе этих данных производится расчет максимального тока способного протекать по проводнику, не вызывая чрезмерного нагрева.

Если остались какие-либо вопросы по методике расчета сечения кабеля или есть желание поделиться личным опытом, пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье. Блок для отзывов расположен ниже.

формулы, таблицы, примеры расчетов, правила выбора сечения проводов

Умение правильно выбрать сечение кабеля со временем может пригодиться каждому, и для этого необязательно быть квалифицированным электриком. Неверно рассчитав кабель, можно подвергнуть себя и своё имущество серьёзному риску — чересчур тонкие провода будут сильно греться, что может привести к появлению возгорания.

Для чего нужен расчёт сечения кабеля

В главную очередь, проведение этой несильно сложной процедуры необходимо для обеспечения безопасности как самого помещения, так и находящихся в нём людей. На сегодня человечеством не изобретено более удобного метода распределения и доставки электрической энергии до потребителя, как по проводам. Людям практически ежедневно необходимы услуги электрика — кто-то нуждается в подключении розетки, кому-то необходимо установить светильник и т. д. Из этого выходит, что с операцией подбора требуемого сечения связана даже такая, казалось бы, незначительная процедура, как установка нового светильника. Что же тогда говорить о подключении электрической плиты или водонагревателя?

Несоблюдение норм может привести к нарушению целостности проводки, что нередко становится причиной короткого замыкания или даже поражения электрическим током.

Если при выборе сечения кабеля допустить ошибку, и приобрести кабель с меньшей площадью проводника, то это приведёт к постоянному нагреву кабеля, что станет причиной разрушения его изоляции. Естественно, все это негативно влияет на продолжительность эксплуатации проводки — нередки случаи, когда через месяц после успешного монтажа электропроводка переставала работать, и требовалось вмешательство специалиста.

Следует помнить, что от правильно подобранного значения сечения кабеля напрямую зависит электро и пожаробезопасность в здании, а значит, и жизнь самих жильцов.

Конечно, каждый собственник желает как можно больше сэкономить, но не стоит делать это ценой своей жизни, ставя её под угрозу — ведь в результате короткого замыкания может случиться пожар, который вполне может уничтожить все имущество.

Во избежание этого, перед началом электромонтажных работ следует подобрать кабель оптимального сечения. Для подбора необходимо учитывать несколько факторов:

• общее количество электротехнических устройств, находящихся в помещении;
• совокупную мощность всех приборов и потребляемую ими нагрузку. К полученному значению следует добавить «про запас» 20–30%;
• затем, путём нехитрых математических расчётов, перевести полученное значение в сечение провода, учитывая при этом материал проводника.

Внимание! Ввиду более низкой электропроводимости, провода с алюминиевыми жилами должны приобретаться с большим сечением, нежели медные.

Что влияет на нагрев проводов

Если во время эксплуатации бытовых приборов нагревается проводка, то следует незамедлительно принять все необходимые меры для устранения этой проблемы. Факторов, влияющих на нагрев проводов, существует немало, но к основным можно отнести следующие:

1. Недостаточная площадь сечения кабеля. Выражаясь доступным языком, можно сказать так — чем толще будут у кабеля жилы, тем больший ток он может передавать, не греясь при этом. Величина этого значения указывается в маркировке кабельной продукции. Также можно измерить сечение самостоятельно при помощи штангенциркуля (следует убедиться, что провод не находится под напряжением) или по марке провода.
2. Материал, из которого изготовлен провод. Медные жилы лучше передают напряжение до потребителя, и обладают меньшим сопротивлением, по сравнению с алюминиевыми. Естественно, они меньше греются.
3. Тип жил. Кабель может быть одножильным (жила состоит из одного толстого стержня) или многожильным (жила состоит из большого числа маленьких проводков). Многожильный кабель более гибкий, но существенно уступает одножильному по допустимой силе передаваемого тока.
4. Способ укладки кабеля. Плотно уложенные провода, находящиеся при этом в трубе, греются ощутимо сильнее, нежели открытая проводка.
5. Материал и качество изоляции. Недорогие провода, как правило, имеют изоляцию низкого качества, что отрицательно сказывается на их устойчивости к воздействию высоких температур.

Как делается расчёт потребляемой мощности

Рассчитать приблизительное сечение кабеля можно и самостоятельно — необязательно прибегать к помощи квалифицированного специалиста. Полученные в результате расчётов данные можно использовать для покупки провода, однако, сами электромонтажные работы следует доверять только опытному человеку.

Последовательность действий при расчёте сечения такова:

1. Составляется подробный список всех находящихся в помещении электрических приборов.
2. Устанавливаются паспортные данные потребляемой мощности всех найденных устройств, после чего определяется непрерывность работы того или иного оборудования.
3. Выявив значение потребляемой мощности от устройств, работающих постоянно, следует суммировать это значение, добавив к нему коэффициент, равный значению периодически включающийся электроприборов (то есть, если прибор будет работать всего 30% времени, то следует прибавить треть от его мощности).
4. Далее ищем полученные значения в специальной таблице расчёта сечения провода. Для большей гарантии рекомендуется к полученному значению потребляемой мощности добавить 10-15%.

Для определения необходимых вычислений по подбору сечения кабелей электропроводки согласно их мощности внутри сети важно использовать данные о количестве электрической энергии, потребляемой устройствами и приборами тока.

На этом этапе необходимо учесть очень важный момент – данные электропотребляемых приборов дают не точное, а приближенное, усредненное значение. Поэтому к такой отметке необходимо добавлять около 5% от параметров, указанных компанией-производителем оборудования.

Большинство далеко не самых компетентных и квалифицированных электриков уверены в одной простой истине – для того, чтобы правильно провести электрические провода для источников освещения (к примеру, для светильников), необходимо брать провода с сечением, равным 0,5 мм², для люстр – 1,5 мм², а для розеток – 2,5 мм².

Об этом думают и так считают только некомпетентные электрики. Но что, если, например, в одном помещении одновременно работают микроволновка, чайник, холодильник и освещение, для которых нужны провода с разным сечением? Это может привести, к самым разным ситуациям: короткому замыканию, быстрой порче проводки и изоляционного слоя, а также к возгоранию (это редкий случай, но все же возможный).

Точно такая же не самая приятная ситуация может произойти, если человек будет подключать к одной и той же розетке мультиварку, кофеварку и, допустим, стиральную машину.

Особенности расчёта мощности скрытой проводки

Если проектной документацией подразумевается использование скрытой проводки, то необходимо приобретать кабельную продукцию «с запасом» — к полученному значению сечения кабеля следует прибавить порядка 20–30%. Это делается во избежание нагрева кабеля в процессе эксплуатации. Дело в том, что в условиях стеснённого пространства и отсутствия доступа воздуха нагрев кабеля происходит значительно интенсивнее, чем при монтаже открытой проводки. Если же в закрытых каналах предусматривается укладка не одного кабеля, а сразу нескольких, то следует увеличить сечение каждого провода не менее чем на 40%. Также не рекомендуется плотно укладывать различные провода — в идеале каждый кабель должен находиться гофротрубе, обеспечивающей его дополнительную защиту.

Важно! Именно по значению потребляемой мощности профессиональные электрики ориентируются при выборе сечения кабеля, и только такой способ является корректным.

Как рассчитать сечения кабеля по мощности

При достаточном значении сечения кабеля электрический ток будет проходить до потребителя, не вызывая нагрева. Почему происходит нагрев? Постараемся объяснить максимально доступно. К примеру, в розетку включён чайник потребляемой мощностью 2 киловатта, но идущий к розетке провод может передать для него ток мощностью только 1 киловатт. Пропускная способность кабеля связана с сопротивлением проводника — чем оно больше, тем меньший ток может передаваться по проводу. В результате высокого сопротивления в проводке и происходит нагрев кабеля, постепенно разрушающий изоляцию.

При соответствующем сечении электрический ток доходит до потребителя в полном объёме, и нагревание провода не происходит. Поэтому, проектируя электропроводку, следует учитывать потребляемую мощность каждого электрического прибора. Это значение можно узнать из технического паспорта на электроприбор или из наклеенной на нём этикетки. Суммируя максимальные значения и используя нехитрую формулу:

I=(P1+P2+…+Pn)/220

и получаем значение общей силы тока.

Pn обозначает указанную в паспорте мощность электроприбора, 220 — номинальный вольтаж.

Для трехфазной системы (380 В) формула выглядит так:

I=(P1+P2+….+Pn)/√3/380.

Полученное значение I измеряется в Амперах, и на основании него и подбирается соответствующее сечение кабеля.

Известно, что пропускная способность медного кабеля составляет 10 А/мм, для алюминиевого кабеля значение пропускной способности составляет 8 А/мм.

Для того чтоб рассчитать сечение кабеля нужно величину тока разделить на 8 или 10, в зависимости от вида кабеля. Полученный результат и будет размером сечения кабеля.

Например рассчитаем величину сечения кабеля для подключения стиральной машины, потребляемая мощность которой составляет 2400 Вт.

I=2400 Вт/220 В=10,91 А, округлив получаем 11 А.

Дальше, чтоб увеличить запас прочности, согласно правилу «пяти ампер» к полученному значению силы тока нужно прибавить еще 5 А:

11 А+5 А=16 А.

Если учитывать, что в квартирах используют трехжильные кабеля и посмотреть по таблице, то к 16 А близкое значение 19 А, поэтому для установки стиральной машины потребуется провод, сечение которого не меньше 2 мм².

Таблица сечения кабеля относительно величины силы тока

Как выбрать сечения проводника

Существует ещё несколько критериев, которым должно соответствовать сечение используемых проводов:

1. Длина кабеля. Чем больше провод по длине, тем большие в нём наблюдаются потери тока. Это происходит опять-таки в результате увеличения сопротивления, нарастающего по мере увеличения длины проводника. Особенно это ощущается при использовании алюминиевой проводки. При применении медных проводов для организации электропроводки в квартире, длина, как правило, не учитывается — стандартного запаса в 20–30% (при скрытой проводке) с лихвой достаточно, чтобы компенсировать возможные увеличения сопротивления, связанные с длиной провода.
2. Тип используемых проводов. В бытовом электроснабжении используются 2 типа проводников — на основе меди или алюминия. Медные провода качественнее и обладают меньшим сопротивлением, но зато алюминиевые дешевле. При полном соответствии нормам, алюминиевая проводка справляется со своими задачами не хуже медной, так что необходимо тщательно взвесить свой выбор перед покупкой провода.
3. Конфигурация электрощита. Если все провода, питающие потребителей, подключены к одному автомату, то именно он и будет являться слабым местом в системе. Сильная нагрузка приведёт к нагреву клеммных колодок, а несоблюдение номинала к его постоянному срабатыванию. Рекомендуется разделять электропроводку на несколько «лучей» с установкой отдельного автомата.

Для того, чтобы определить точные данные для выбора сечения кабелей электрической проводки, необходимо учитывать любые, даже самые незначительные параметры, такие как:

1. Вид и тип изоляции электрической проводки;
2. Длина участков;
3. Способы и варианты прокладки;
4. Особенности температурного режима;
5. Уровень и процент влажности;
6. Максимально возможная величина перегрева;
7. Разница в мощностях всех приемников тока, относящихся к одной и той же группе. Все эти и многие другие показатели позволяют значительно увеличить эффективность и пользу от использования энергии в любых масштабах. Кроме того, правильные расчеты помогут избежать случаев перегревания или быстрого истирания изоляционного слоя.

Для того, чтобы правильно определить оптимальное кабельное сечение для любых человеческих бытовых нужд, необходимо во всех общих случаях использовать стандартизированные следующие правила:

• для всех розеток, которые будут монтироваться в квартире, необходимо использовать провода с соответствующим сечением в 3,5 мм²;
• для всех элементов точечного освещения необходимо использовать кабеля электрической проводки с сечением в 1,5 мм²;
• что же касается приборов повышенной мощности, то для них следует использовать кабеля с сечением в 4-6 мм².

Если в процессе монтажа или расчетов возникают некоторые сомнения, лучше не действовать вслепую. Идеальным вариантом будет обратиться к соответствующей таблице расчетов и стандартов.

Таблица сечения медного кабеля

Таблица сечения алюминиевого кабеля

От верно подобранного сечения кабеля напрямую зависит безопасность объекта — поэтому необходимо подойти к процедуре выбора со всей ответственностью. Рекомендуется также проконсультироваться со специалистами перед приобретением проводов — опытный электрик подскажет наиболее оптимальный вариант.

Экономия при покупке часто выходит боком — нередко владельцы квартир или домов приобретают алюминиевый кабель взамен медного, не учитывая тот факт, что его сечение должно быть больше. В итоге смонтированная электропроводка сильно греется, и в течение достаточно малого времени требуется полная замена проводов, что не слабо ударит по кошельку собственника жилья. К тому же, это ещё и чрезвычайно опасно — многие любители сэкономить остались в итоге без крыши над головой.

Если возникли сомнения в собственных силах, рекомендуется обратиться к специалисту — только в этом случае можно гарантировать безопасность для жильцов и продолжительность работы новой электропроводки.

Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелей

Онлайн-калькулятор для расчета необходимого сечения кабеля и учета потерь

Как правильно и точно сделать сечение кабеля расчета потери напряжения? Очень часто при проектировании сетей электроснабжения требуется грамотный расчет потерь в кабеле. Точный результат важен для выбора материала с необходимой площадью сечения проводника. Если кабель не подключен должным образом, это повлечет за собой многочисленные материальные затраты, потому что система быстро выйдет из строя и перестанет работать.Благодаря сайтам-помощникам, где есть готовая программа для расчета сечения кабеля и проезд по нему, это можно сделать легко и быстро.

Как пользоваться калькулятором онлайн?

В готовую таблицу внесите информацию по выбранному материалу кабеля, нагрузке энергосистемы, напряжению сети, температуре кабеля и способу его прокладки. После того, как вы нажмете кнопку «рассчитать» и будете готовы к результату.
Такой расчет падения напряжения в линии можно смело использовать, если не учитывать сопротивление кабельной линии при определенных условиях:

1. Направляющий коэффициент мощности cos phi равен единице.
2. Линия сети постоянного тока.
3. Электропитание переменного тока частотой 50 Гц, жилы сечением 25,0-95,0.

Полученные результаты необходимо использовать в каждом отдельном случае, учитывая все погрешности кабелей и проводов.

Обязательно заполните все значения!

Расчет потерь мощности в кабеле по школьной формуле

Получить необходимые данные можно следующим образом:, используя индикаторы последовательности подсчета: ΔU = I · RL (потеря сетевого напряжения = ток * сопротивление кабельного ввода).

Зачем нужно делать расчет потерь напряжения в кабеле?

Излишнее рассеивание энергии в кабеле может привести к значительным потерям мощности, чрезмерному нагреву и повреждению изоляции кабеля. Это опасно для людей и животных. При большой длине линии это сказывается на стоимости света, что также отрицательно сказывается на материальном состоянии помещения собственника.

Кроме того, неконтролируемое пропадание напряжения в кабеле может стать причиной выхода из строя многих приборов, а также их полного разрушения.Очень часто жильцы используют кабель с сечением меньше необходимого (в целях экономии), что вскоре вызывает короткое замыкание. А будущие затраты на замену или ремонт проводки не оплачивают кошельки «экономные» пользователи. Именно поэтому так важно правильно подобрать кабели сечения проложенных проводов. Любая разводка в жилых домах инициируется только после тщательного расчета потерь в кабеле. Важно помнить, что электричество — не дает второго шанса, а потому все, что нужно сделать изначально правильно и аккуратно.

Способы снижения потерь мощности в кабеле

Потери можно уменьшить несколькими способами:

• увеличить площадь сечения кабеля;
• уменьшение длины материала;
• падение нагрузки.

Часто с двумя последними пунктами бывает сложнее, и поэтому приходится делать это за счет увеличения площади поперечного сечения жилы электрического кабеля. Это поможет снизить сопротивление. У такого варианта есть несколько дорогостоящих моментов. Во-первых, стоимость использования такого материала для многокилометровых систем очень ощутима, а потому необходимо выбирать правильное сечение кабеля, чтобы снизить потери мощности в пороге кабеля.

Онлайн-расчет потерь напряжения позволяет сделать это за несколько секунд со всеми дополнительными характеристиками. Для тех, кто желает перепроверить результаты вручную, существует физико-математическая формула для расчета потерь напряжения в кабеле. Безусловно, это идеальный компаньон для каждого проектировщика электросетей.

Таблица для расчета сечения провода силового

Видео о правильном выборе калибра провода и типичных ошибках

| Расчет поперечного сечения кабеля

Допустимая нагрузка по току: таблицы

(Выдержка из таблиц VDE 0298-4 06/13: 11, 17, 18, 21, 26 и 27)

1) для кабелей с рабочей температурой макс.70 ° C на проводнике

Максимально допустимая токовая нагрузка в соотв.согласно VDE 0891, часть 1, пункт 7 необходимо учитывать при применении изолированных кабелей в телекоммуникационных системах и устройствах обработки данных.

Таблица размеров сечения проволоки | Таблица AWG

Калькулятор и таблица размеров американского калибра проводов (AWG).

Калькулятор калибра провода

* при 68 ° F или 20 ° C

** Диаметр и площадь поперечного сечения не включают изоляцию.

*** Результаты могут отличаться для реальных проволок: различное удельное сопротивление материала и количество жил в проволоке

Калькулятор падения напряжения ►

AWG диаграмма

Расчет калибра провода

Расчет диаметра проволоки

Диаметр проволоки n-го калибра d _n в дюймах (дюймах) равен 0.005, умноженное на 92 в степени 36 минус значение шкалы n, деленное на 39:

d _{n (дюйм)} = 0,005 дюйма × 92 ^{(36- n ) / 39}

Диаметр проволоки n-го калибра d _n в миллиметрах (мм) равен 0,127 мм, умноженному на 92 в степени 36 минус калибр n, деленное на 39:

d _{n (мм)} = 0,127 мм × 92 ^{(36- n ) / 39}

Расчет площади поперечного сечения провода

Площадь поперечного сечения провода n-го калибра A _n в килокружных милах (kcmil) равно 1000 диаметрам квадратной проволоки d в дюймах (дюймах):

A _{n (kcmil)} = 1000 × d _n ² = 0.025 дюйм ² × 92 ^{(36- n ) / 19,5}

Площадь поперечного сечения провода калибра n A _n в квадратных дюймах (в дюймах ² ) равно пи, деленному на 4 диаметра квадратной проволоки d в дюймах (дюймах):

A _{n (дюйм} 2 ₎ = (π / 4) × d _n ² = 0,000019635 дюйм ² × 92 ^{(36- n ) / 19,5}

Площадь поперечного сечения провода n-го калибра A _n в квадратных миллиметрах (мм ² ) равно пи, деленному на 4 диаметра квадратной проволоки d в миллиметрах (мм):

A _{n (мм} 2 ₎ = (π / 4) × d _n ² = 0.012668 мм ² × 92 ^{(36- n ) /19,5}

Расчет сопротивления проводов

Сопротивление R провода калибра n в Ом на килофит (Ом / кфут) равно 0,3048 × 1000000000 удельному сопротивлению провода ρ дюйм Ом-метр (Ом · м), разделенное на 25,4 ² , умноженное на площадь поперечного сечения A _n в квадратных дюймах (в ² ):

R _{n (Ом / kft)} = 0,3048 × 10 ⁹ × ρ _{(Ом · м)} / (25.4 ² × A _{n (в} 2 ₎ )

Сопротивление провода калибра n R в омах на километр (Ом / км) равно 1000000000 удельному сопротивлению провода ρ дюйм ом-метры (Ом · м), разделенные на площадь поперечного сечения A _n в квадратных миллиметрах (мм ² ):

R _{n (Ом / км)} = 10 ⁹ × ρ _{(Ом · м)} / A _{n (мм} 2 ₎

См. Также

— Как обсуждать

Калькулятор падения напряжения используется для оценки падения напряжения в цепи.Рассчитайте номинальное сопротивление на основе данных реактивного сопротивления и NEC.

Но знаю ли я, нормально ли работает кабель? Национальные электрические правила 210-19 (a) (FPN 4) и 215-2 (b) (FPN 3) рекомендуют падение напряжения на 5% для цепей и 3% для ответвленных цепей. Давайте взглянем на некоторые примеры неправильного обращения с уравнениями на боковой панели (справа). В нашем примере свободный медный провод в стальной трубе используется для отвода 480 В. Используйте столбец проблем с оборудованием в таблице 9 NEC.Пример 1: подтвердите падение напряжения. Пропустите скрученный провод на 20 А №10 на двести футов. Согласно Таблице 9, наше нейтральное сопротивление на расстоянии 1000 футов составляет 1,1 Ом. Чтобы заполнить счетчик, умножьте его следующим образом: (2 x 0,866) x двести футов x 1,1 Ом x двадцать A = 7620,8. Разделите 7621 на тысячу футов, чтобы вызвать падение 7,7 В, что подходит для нашей цепи 480 В. # 12 падает 11,8В. Увеличьте длину до пятисот футов и сбросьте 18 В на # 10. # 12 падает 29B. Пример 2: проверьте диаметр провода, чтобы проложить 200 футов многожильного медного провода при 20 ампер.вы сможете изменить первичное уравнение с помощью чистой математики, чтобы найти размер провода, в противном случае вы можете использовать следующий метод: Чтобы заполнить числитель, умножьте его следующим образом: 1,73 x 212. 9 Ом x двести футов x 20 A = 8 9371,2 разделите 89371,2 на допустимое падение 14,4 вольт, чтобы получить 6207 мил. Таблица 8 NEC показывает, что линия 12 соответствует рекомендациям по падению напряжения. Пример 3: проверьте длину провода и поместите медный многожильный провод № 10 в цепи № 20.Чтобы заполнить числитель, умножьте его следующим образом: тысяча x 14,4 В = 14400 Чтобы заполнить знаменатель, умножьте его на: (2 x 0,866) x 1,1 Ом x 20 А = 38,104 Наконец, разделите числитель на [* fr1] следующим образом : 14400 / 38,1044377 футов. Если вы используете провод №12 в эквивалентной схеме, вы можете получить 244 рабочих контакта. Пример 4: подтверждаем максимальную нагрузку. Протяните провода номер 10 в очень двухсотфутовую цепь. чтобы закончить счетчик, умножьте его следующим образом: тысяча x 14,4 В = 14 400. чтобы получить делитель, умножьте его на следующее: (2 x 0.866) x 1,1 Ом x 200 футов = 381,04 Наконец, разделите делимое на знаменатель следующим образом: 14400 / 381.04437A Эта схема будет выполняться на каждом проводе секции, подлежащей обработке. Операция 37A. 2 из 200 футов высотой могут выдерживать 24А. * Число «0,866» используется только для трехфазного источника питания. Преобразуйте «2» в «1,732» (квадратный корень из 3). Для однофазных цепей не используйте в расчетах «0,866». «CM» означает провод круглого сечения в миллиметрах, как показано на рисунке. Как показано. Таблица 8 * Для расчета сечения кабеля для меди K использует 12.9, для алюминия K использует 21,2. * «L» — длина однонаправленного кабеля в футах. «R» — защита на глубине 1000 футов. Используйте таблицу 9 NEC в качестве силового разъема переменного тока. Если у вас нелинейная нагрузка, используйте столбец, чтобы указать коэффициент мощности.

Формула 1: Рассчитайте конкретное падение падения напряжения = (2 x 0,866) x L x R x Ампер на тысячу.

Формула 2: вычислить площадь поперечного сечения проводника в мил. CM = 2 x K x L x Ампер / допустимое падение напряжения. В качестве альтернативы вы можете использовать формулу 1 для выполнения чисто математических расчетов: допустимое падение напряжения R410002 / 1732 x L x A, поэтому проверьте шкалу поддерживаемого кабелем сопротивления переменного тока.

Формула 3: вычислить длину в футах Длина = 1000 x допустимое падение напряжения / (2 x 0,866) x R x Ампера Формула 4: вычислить нагрузку в амперах = тысяча x допустимое падение напряжения / (2 x 0,866) XR x L

Калькулятор падения напряжения по четырем основным причинам:

Одна из основных причин — альтернативные материалы для производства кабеля. Второй есть второй. Второе — это выбор материалов кабеля. Серебро, медь, золото и металлические элементы — металлы с наиболее эффективной проводимостью.Медь и алюминий — самые распространенные материалы, из которых делают кабели. По сравнению с серебром и золотом стоимость относительно невысока. Для данной длины и размера кабеля медь может быть более проводящей, чем алюминий, и иметь меньшее падение напряжения, чем алюминий. Диаметр провода — еще одно критическое падение напряжения, которое считается важным. Кабель постоянной длины, кабель большего диаметра имеет меньшее падение. Если это тянущийся кабель, каждый раз, когда один vi уменьшается до нормального диаметра кабеля, диаметр кабеля удваивается, а каждый раз, когда три стандартных диаметра кабеля уменьшаются, площадь поперечного сечения кабеля увеличивается вдвое.Десятикратный диаметр пятидесяти миллиметров равен пяти миллиметрам. Однако кабель — еще один фактор, влияющий на падение напряжения. Более короткие кабели имеют меньшее падение напряжения, чем более длинные кабели того же размера. Если длина провода или кабеля слишком велика, падение напряжения станет слишком большим. Это не проблема, но может быть проблемой. Проблемы с кабелями, соединяющими оборудование, скважинные насосы и т. Д. В конечном итоге передаваемая мощность повлияет на падение напряжения. Увеличение тока через провод вызывает повышение напряжения.падение. Это максимальное количество электронов, которое может быть введено одновременно. Термин «емкость» означает мощность в амперах. Кабель зависит от многих факторов. Конечно, основным ограничивающим фактором является материал основы кабеля. Если через кабель протекает переменный ток, изменение скорости повлияет на допустимую нагрузку. Использование кабеля повлияет на допустимую нагрузку. Вырабатываемое тепло влияет на нагрузочную способность и падение напряжения. Поэтому необходимо соблюдать строгие инструкции по упаковке кабелей.Выбор кабеля зависит от двух основных принципов. Он должен выдерживать текущую нагрузку без перегрева. Основные тепловые условия при эксплуатации. Во-вторых. Он должен быть надлежащим образом заземлен, чтобы (i) ограничить напряжение, которому подвергаются люди, до безопасного уровня, и (ii) позволить току короткого замыкания размыкать предохранитель за короткий период времени.

Расчет падения напряжения:

Закон Ома — это очень простой закон для вычисления калькулятора падения напряжения: Vdrop = IR, где: I: ток через провод, в амперах R: сопротивление провода, длина пролета, выраженная в омах, обычно на единицу килограмма. Ом или Ом на 1000 футов как единицу.Кабель тоже есть, тоже задом. Следовательно, формула для однофазной цепи или цепи постоянного тока имеет следующий вид: Vdrop = 2IRL Формула для трехфазной цепи имеет следующий вид: Vdrop = √3IRL, где: I: ток через провод R: функция сопротивления и длины провода L: длина в одном направлении.

Формула падения напряжения и расчет базовой формулы падения напряжения:

Основная формула калькулятора падения напряжения: VD = IR… (закон Ома). Где; VD = падение напряжения (в вольтах).I = ток (амперы). R = сопротивление в омах) Однако это не всегда так, и мы не можем заставить проигрыватель виниловых пластинок системы работать с этой базовой формулой калькулятора падения напряжения (почему? .. См. Также следующие случаи.)

Формула падения давления в трубе — приблизительная формула падения давления, обычно используемая медсестрами. Проблема с пропускной способностью равна 1, а температура подачи составляет 75 ° C, поэтому для стальной трубы Amor приемник = (2 xkx, буква x I x D). / см (однофазная) сеть. Для трех фаз Wo равно VD = (1.732) xkx Q x I x D) / см см = площадь поперечного сечения проводника (мил) D = расстояние (в футах) I = ток цепи в амперах Q = воздействие на кожу, соотношение размеров сопротивления проводника переменного тока и сопротивления постоянного тока ( RAC / R / DC) больше 2 / k = удельное сопротивление Al = 21,2, сопротивление меди = 12,9.

однофазная цепь и цепь постоянного тока падение формулы:

при выражении значения линейной единицы измерения В футах pica Купидона = I × RVD = I × (2 × L × R / 1000)

Где; VD =

• Падение напряжения (в вольтах).
• I = ток кабеля (в амперах).
• R = сопротивление кабеля, единица измерения — Ом (Ом) [Ом / kft].
• L = длина кабеля (в футах).

Длина кабеля в метрах.

VD = I × (2 × L × R / 1000)

где; VD = падение напряжения в вольтах

• I = ток кабеля в амперах.
• R = сопротивление кабеля, Ом [Ом / км].
• L = длина кабеля в метрах.

Расчет падения напряжения и формула для трехфазной системы.

Трехфазная трехпроводная система (соединение треугольник )

VD = 0,866 × I × RVD = 0,866 × I × 2 × L × R / 1000 (применимо к трехфазной четырехпроводной системе) (соединение звездой)

VD = 0,5 × I × RVD = 0,5 × I × 2 × L × R / 1000

где;

VD = падение напряжения в вольтах I = ток кабеля в амперах R = в омах (Ω) [Ω / км или] или (Ω / kft) сопротивление кабеля L = длина кабеля в метрах или футах.

Расчет площади сечения кабеля:

Единица измерения площади поперечного сечения кабеля — километры (круговые километры) An = 1000 × dn2 = 0.025 × 92 (36-н) / 19

Где;

An = размер поперечного сечения «n» провода. Килограмм — это единица измерения, а миллиметр — это единица измерения.

Kcmil = килограмм, круг в одном миллиметре

n = номер измерения

d = квадратный диаметр провода в квадратных дюймах 2 площади поперечного сечения провода в квадратных дюймах (2 дюйма).

An = (π / 4) × dn2 = 0,000019635 × 92 (36 – n) / 19.

Где;

An = откалиброванная площадь поперечного сечения проволоки диаметром «n» в квадратных дюймах (дюймах3) n = caliWhere; d = диаметр квадратного провода в дюймах 2 Площадь поперечного сечения провода в килограммах Единица измерения)): An = (π / 4) × dn2 = 0.012668 × 92 (36-н) / 19.

где;

An = площадь поперечного сечения линии «n» в квадратных дюймах (дюймах2). N = номер измерительного оборудования. D = диаметр провода в квадратных дюймах квадратный дюйм Площадь поперечного сечения 2-х проводов в километрах (круглые милы):

An = (π / 4) × dn2 = 0,012668 × 92 (36-n) / 19.

Расчет кабеля сечение площадь:

Площадь поперечного сечения кабеля в километрах (круговых километрах и милях)

An = 1000 × dn2 = 0.025 × 92 (36-н) / 19.

Где;

An = площадь поперечного сечения проволоки калибра «n» в тысячах миллилитрах. Тысячи миль (Круглые километры) = Тысячи миль (Круглые километры). N = количество измерений датчика d = диаметр квадратного провода в квадратных дюймах. 2 Площадь поперечного сечения кабеля выражена в квадратных дюймах (дюймах2) в единицах

An = (π / 4) × dn2 = 0,000019635 × 92 (36-n) / 19.

Где;

An = откалиброванная площадь поперечного сечения провода диаметром «n» в квадратных дюймах (дюймах3) n = номер калибровки d = диаметр квадратного провода в дюймах 2 Площадь поперечного сечения провода , в килограммах (килограммах)

An = (π / 4) × dn2 = 0.012668 × 92 (36-н) / 19.

Где;

An = номинальная площадь поперечного сечения проводов n в квадратных дюймах (дюймах2) n = квадратный корень диаметра в дюймах d = площадь поперечного сечения проводов в квадратных дюймах 2 в килограммах (кг). сечение провода

An = (π / 4) × dn2 = 0,012668 × 92 (36-n) / 19.

Диаметр проволоки:

Диаметр проволоки рассчитывается по формуле in = 0,005 × 92 (36-n) / 39. Диаметр проволоки — дюймы.В дюймах, где «n» — это номер измерения, а «d» — диаметр проволоки (в дюймах).

Диаметр проволоки в миллиметрах (миллиметрах) по формуле in = 0,127 × 92 (36-n) / 39. В качестве единицы измерения используйте миллиметры (мм).

«N» — это измеренное значение, «d» — диаметр проволоки в мм.

Формула для расчета сопротивления провода :

(1) . Rn = 0,3048 × 109 × ρ / (25,42 × An), где: R = сопротивление провода (в Ом / км) n = # ширина дорожки ρ = rho = Единичное сопротивление (в Ом · м).An = площадь поперечного сечения манометра n # (квадратный дюйм) (дюйм2).

Или;

(2). Rn = 109 × ρ / Андонд; R = сопротивление провода (в Ом / км) n = # измерительное оборудование. P = Rho = удельное сопротивление, единица измерения (Ом · м). An = площадь поперечного сечения измерительного устройства n # (единица измерения: квадратный миллиметр (мм2))

Формула падения напряжения и формула расчета на конце кабеля:

VEnd = V-VD

Где;

VEnd = напряжение источника питания на конце кабеля V = напряжение источника питания VD = падение напряжения на проводнике кабеля Формула, используемая для расчета падения напряжения в милах:

VD = ρP L I / A.

Где;

VD = вычислитель падения напряжения, единица измерения — вольт, ρ = Rho = удельное сопротивление, единица измерения — (ом-круговые мил / фут). P = фазовая постоянная = 2 (для однофазных систем и систем постоянного тока) y = √3 = 1,732 (для трехфазных систем) L = длина кабеля в футах A = площадь кабеля в тысячных долях дюйма.

Как рассчитать падение напряжения на медных проводниках (1-фазный и 3-фазный)?

Калькулятор падения напряжения на медном проводе может быть рассчитан из приведенной ниже таблицы по следующей простой формуле: VD = fx I… L = 100 футов.

Пример рабочего примера расчета падения напряжения:

Предположим, что однофазное напряжение составляет 220 В, ток 5 А, длина проводника составляет 100 футов, а сечение провода (AWG) — 8. Провод № 8 AWG равен 0. 125 (из таблицы выше), и этот коэффициент составляет 100 футов. . Теперь введите значение в приведенную выше формулу. VD = 0,125 x 5A x (100 футов) VD = падение напряжения = 0,625 В.

РЕЗЮМЕ: Согласно NEC (Национальный электротехнический кодекс) [210,19 A (1)] FPN №4 и [215,2 A (3)] FPN No.2, допустимое падение давления в ответвлении составляет 3%, а конечное падение давления представляет собой приемлемый частичный круг. Окружность ответвления составляет 5% для обеспечения правильной и эффективной работы. Например, если напряжение источника питания составляет 110 В, допустимое значение падения напряжения должно быть равным.

Допустимое падение напряжения = 110 x (3/100) = 3,3 В.

Как минимизировать падение напряжения?

NEC заявила, что падение напряжения в ответвленной цепи составляет 3%, в то время как падение напряжения в ответвлении, подключенном к ответвленной линии, составляет 5%, что не вызовет серьезных проблем с энергоэффективностью и общими характеристиками схемы.Однако, если падение напряжения превышает указанный процент (5%), это может сократить срок службы и повысить эффективность схем и оборудования.

Следующие практические рекомендации могут минимизировать падение напряжения:

Увеличьте количество или размер проводов. Уменьшите силовую нагрузку. Уменьшите длину проводника. Уменьшите температуру проводника.

Увеличьте количество жил или их размер:

Увеличивая количество проводников или их размер, можно успешно снизить сопротивление проводников, что приведет к меньшему падению напряжения и повышению эффективности.Этот процесс также может значительно снизить общие потери энергии, которые в противном случае были бы больше для проводов стандартного сечения (как указано в общих правилах). Кроме того, установка нейтрального изолированного проводника для каждой фазы в ответвленной цепи может минимизировать падение напряжения, вызванное уменьшенной силовой нагрузкой.

пониженная мощность нагрузка:

За счет уменьшения количества электрического оборудования, подключенного к цепи для уменьшения силовой нагрузки, можно уменьшить потребление энергии и падение напряжения.Однако в этом случае вы также должны убедиться, что количество сокетов, подключенных к каждой ветви цепочки, не превышает шести.

Примечание: В жилых зданиях всегда обращайте внимание на то, чтобы расстояние между розетками не превышало 50 футов, и в каждом доме должна быть установлена ​​по крайней мере одна внешняя розетка. Также следует отметить, что каждая из этих розеток должна быть подключена к отдельной цепи с минимальным номиналом 12 AWG. Этот тип оборудования может еще больше снизить падение напряжения.

Уравнение падения напряжения:

уравнение падения напряжения

падение напряжения = √3I (R Cosθ + X Sinθ) L3∅ падение напряжения = 21 (R Cosθ + X Sinθ) L1∅ падение напряжения = вольт (В) I = сила тока на входе R = проводящее сопротивление в Ом / 1000 футов X = индуктивное сопротивление проводника в Ом / 1000 футов.

То же 8-2.

Зная падение напряжения, рассчитайте сечение провода.

Падение напряжения 3∅ = √3I (Z) LZ = Падение напряжения = Vd√3IL√3IL Падение напряжения 1∅ = 21 (Z) LZ = Падение напряжения = Vd2 IL 2 IL

Шаг (пример)

1. Предположим, что падение напряжения составляет 2%, например, опорное напряжение составляет 230 В, 1 × vd = 0.02 (230).
2. Вы должны знать ток и расстояние I = 30 A, L = 0,56 K ft 56 K ft. Вам необходимо знать коэффициент мощности. … 85
3. Решите после Z: Z = Vd / 2 IL = 4,8 В / 2 (30 A) (0,5 Kft) = 16Ω / Kft.
4. Найдите Z в таблице с 16Ω / Kft, 85 P. Непосредственно закопайте медь в немагнитную трубу.

Всегда используйте кабели с Z-сопротивлением менее 1000 футов ниже расчетного.

Трехфазный напряжение падение:

Трехфазная крышка с прямым заземлением

1. Vd = √3 (I) (Z) (L)

2. дано: напряжение 230 В, трехфазный, нагрузка 5 кВт П.= 1 нагреватель, L = 480 футов.

3. Предполагаемое давление Снижено до 2%, опорное напряжение 230 В. Максимальное падение напряжения попадает в J.

   .

4. Решить страницу Z:

5. Z = падение напряжения = 4,6 В постоянного тока. 0254 Ом / км √3 IL = √3 (21,7 A) (0,48 Kft)

6. Найдите Z в таблице в таблице падения напряжения. @ P. = 1.0 Медный верстак, используемый для прямого заливки при температуре 75 ° C.

Используйте следующую меньшую Z, чтобы указать диаметр проволоки.Немагнитная цепь.

500 MCM = 0,0270 Ом / Kft использует 600 MCM, потому что импеданс ниже расчетного.

мощность коэффициент

PF = Cos θ = кВт

кВА

Учитывая 10 кВт, нагрузку 12 кВА, найдите коэффициент мощности: PF = 10 кВт = 0,8312 кВА

Падение напряжения в цепи постоянного тока — Сопротивление:

Рассмотрим цепь постоянного тока с источником постоянного тока напряжением 9 В; три резистора по 67 Ом, 100 Ом и 470 Ом; и лампочка, все последовательно.Источники питания постоянного тока, жилы (провода), резисторы и лампочки (нагрузки) имеют сопротивление; все люди в определенной степени используют и потребляют предоставленную энергию. Его физические свойства определяют, сколько энергии. Например, сопротивление проводника постоянному току зависит от длины проводника, площади поперечного сечения, типа материала и температуры. Измерьте источник постоянного тока и первое сопротивление (67 Ом). Потенциал на первом резисторе чуть ниже 9 вольт. Ток течет от источника постоянного тока через проводник к первому резистору; в этом случае часть подводимой энергии «теряется» из-за сопротивления проводника (нагрузка недоступна).Падение напряжения на кабеле питания и обратном кабеле цепи. При измерении падения напряжения на каждом резисторе результатом измерения является действительное число, которое представляет собой энергию, потребляемую резистором. Чем больше сопротивление, тем больше энергии потребляет сопротивление и тем больше падение напряжения на сопротивлении. Для проверки падения напряжения можно использовать закон Ома. В промежуточной цепи напряжение — это ток, умноженный на сопротивление. V = ИК. Кроме того, закон Кирхгофа утверждает, что в каждой цепи постоянного тока сумма падений напряжения на каждом компоненте схемы равна напряжению источника питания.

Падение напряжения в цепях переменного тока — полное сопротивление:

В цепях переменного тока сопротивление тока создается за счет сопротивления, как и в цепях постоянного тока. Однако цепи переменного тока также содержат второй тип, противоположный току: реактивное сопротивление. Сумма сопротивления и реактивного сопротивления, противоположная току, называется импедансом. Электрический импеданс обычно представлен переменной Z, которая измеряется в омах на заданной частоте. Электрический импеданс рассчитывается как векторная сумма сопротивления, емкостного реактивного сопротивления и индуктивного реактивного сопротивления.Величина импеданса в цепи переменного тока зависит от частоты переменного тока и проницаемости электрических проводников и электроизоляционных компонентов (включая окружающие компоненты), которая зависит от их размера и расстояния. Согласно закону цепей постоянного тока сопротивление может быть выражено формулой E = I ZS, или падение напряжения в цепи переменного тока является произведением тока и полного сопротивления цепи.

Вывод: Когда ток течет по проводу, он сжимается потенциалом (напряжением) и должен преодолевать определенное противодавление, создаваемое проводом.Падение напряжения — это величина потери потенциала (напряжения), вызванная противодавлением. Когда ток изменяется, это противодавление называется импедансом. Импеданс — это векторная или двумерная величина, состоящая из сопротивления и реактивного сопротивления (совокупная реакция электрического поля на изменения тока). Постоянный ток, противодавление называется сопротивлением. Чрезмерные падения напряжения в цепи могут вызвать мерцание или тусклый свет, перегрев свечи накаливания, а также перегрев и возгорание двигателя.В условиях полной нагрузки оно должно быть менее 5%. Этого можно добиться, выбрав правильный шнур питания и соблюдая осторожность при использовании удлинителей и аналогичных устройств.

Часто задаваемые вопросы:

Q1: Какое падение напряжения допустимо?

A: В соответствии с Национальным электротехническим кодексом, на самом дальнем выходе ответвленной цепи, если падение напряжения составляет 5%, может быть достигнут нормальный КПД. Для цепей 120 В и 15 А это означает, что, когда цепь полностью заряжена, падение напряжения в самой дальней розетке не должно превышать 6 В (114 В).

Q2: Насколько велик перепад давления?

A: NEC рекомендует, чтобы максимальное общее падение напряжения в ответвлениях и ответвленных цепях не превышало 5%, а максимальное значение в ответвлениях или ответвленных цепях не превышало 3% (Рисунок 1. Эта рекомендация является проблемой производительности, а не проблема безопасности.

Q3: Как сохранить падение напряжения?

A: Для минимизации проблемы падения напряжения можно использовать четыре практических метода: увеличить количество или размер проводов, уменьшить ток нагрузки в цепи, уменьшить длину проводника и снизить температуру проводника.

Q4: Напряжение на резисторе падает?

A: Когда в цепи используется резистор, можно уменьшить напряжение и ток. Основная функция резистора — ограничение тока. Закон Ома гласит, что увеличение сопротивления снижает напряжение. Резистор установлен в конфигурации, называемой делителем напряжения.

Q5: Почему важно падение напряжения?

A : Необходимо определить падение напряжения на длинном кабеле.Для длинных кабельных сборок (более 50 футов) важно рассчитать падение напряжения из-за потенциальных опасностей. Причины включают сбой питания оборудования, возможное повреждение кабелей и проводов, а также угрозы безопасности.

Q6: Увеличит ли резистор напряжение?

A: Напряжение — это разность потенциалов между двумя точками. Само по себе сопротивление никогда не приведет к увеличению напряжения. Он может иметь нулевое падение напряжения или падение напряжения. Из соображений безопасности единственный способ определить более высокое напряжение на резисторе — это установить в этой точке подключения другой источник тока с более высоким потенциалом.

Q7: Каковы результаты снижения потребления энергии?

A: Дистрибьюторы, филиалы и отделы быстро снизили выходное напряжение силового оборудования до неприемлемого уровня.

Q8: Что такое тест на снижение энергопотребления?

A: Падение напряжения — это форма электрического прогнозирования, которую можно использовать для быстрого определения проблем с высоким импедансом в цепи. Падение напряжения — это падение напряжения, вызванное современным током, протекающим через резистор.

** Q9: Как рассчитывается напряжение? ** Опасность

A: Закон Ома и мощность, необходимая для определения напряжения (В) [V = I x R] V (Вольт) = I (Ампер) x R (Ом), чтобы найти ток, (I) [I = V ÷ R] I ((R) [R = V ÷ I] R (Ω) = V (Вольт) ÷ I (Ампер) для получения мощности P) [P. = V x I] P (Вт) = V (Вольт) x I (Ампер).

Q10: Какой метод определения парциального давления?

A: Используя закон деления напряжения, мы видим, что наибольшее сопротивление приводит к наибольшему падению напряжения I * R.Следовательно, R1 = 4 В и R2 = 8 В. Применение закона Кирхгофа показывает, что, поскольку 4 В + 8 В = 12 В, сумма падений напряжения вокруг цепи сопротивления точно соответствует напряжению источника питания.

Расчет сечения кабеля. Таблица расчета сечения кабеля

Для долгой и надежной кабельной связи необходимо правильно подобрать и рассчитать. Электрики при монтаже электропроводки в большинстве своем выбирают сечение проводов, исходя в основном из опыта.Иногда это приводит к ошибкам. Расчет сечения кабеля необходим, прежде всего, с точки зрения электробезопасности. Будет неправильно, если диаметр жилы будет меньше или больше необходимого.

Заниженное сечение кабеля

Этот случай наиболее опасен, так как от высокой плотности тока происходит перегрев проводников, при этом плавится изоляция и происходит короткое замыкание. В этом случае также может выйти из строя электрооборудование, может возникнуть пожар, и рабочие могут подвергнуться стрессу.Если установить на кабель автоматический выключатель, он будет срабатывать слишком часто, что создаст определенный дискомфорт.

Сечение кабеля больше требуемого

Здесь главный фактор — экономия. Чем больше сечение провода, тем он дороже. Если сделать разводку всей квартиры с большим запасом, это обойдется в большую сумму. Иногда целесообразно сделать основной ввод большего участка, если ожидается дальнейшее увеличение нагрузки на домашнюю сеть.

Если для кабеля установлен соответствующий автоматический выключатель, следующие линии будут перегружены, если их автоматический выключатель не сработает ни на одной из них.

Как рассчитать сечение кабеля?

Перед установкой рекомендуется рассчитать сечение кабеля для нагрузки. Каждый проводник имеет определенную мощность, которая не должна быть меньше, чем у подключенных электроприборов.

Расчет мощности

Самый простой способ — рассчитать общую нагрузку на подводящий провод.Расчет сечения кабеля под нагрузку сводится к определению полной мощности потребителей. У каждого из них своя стоимость, указанная на футляре или в паспорте. Затем общая мощность умножается на коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все устройства нельзя включить одновременно. Для окончательного определения необходимого размера используется таблица расчета сечения кабеля.

Расчет поперечного сечения кабеля

Более точный метод — расчет для текущей нагрузки.Расчет сечения кабеля производится путем определения тока, проходящего по нему. Для однофазной сети применяется формула:

I _{Расчетное} = P / (U _nom ∙ cosφ),

, где P — мощность нагрузки, U _no. — напряжение сети (220 В).

Если суммарная мощность активных нагрузок в доме 10 кВт, то расчетный ток I _{Расчетный} = 10000/220 ≈ 46 А. При расчете текущего сечения кабеля вносится поправка в условия на прокладку шнура (указано в некоторых специальных таблицах), а также на перегрузку при включении приборов примерно на 5 А.В итоге я _{Примерно} = 46 + 5 = 51 А.

Толщина прожилок определяется справочником. Расчет сечения кабеля по таблицам позволяет легко найти нужный размер на длительно допустимый ток. Для трехжильного кабеля, проложенного в доме по воздуху, необходимо выбирать величину в сторону большего стандартного сечения. Это 10 мм ² . Правильность самостоятельного расчета можно проверить, применив онлайн-калькулятор — расчет сечения кабеля, который можно найти на некоторых ресурсах.

Нагрев кабеля при прохождении тока

При работе нагрузки в кабеле выделяется тепло:

Q = I ² Rn Вт / см,

где I — ток, R — электрическое сопротивление , n — количество проводов.

Из выражения следует, что количество выделяемой мощности пропорционально квадрату тока, проходящего через провод.

Расчет допустимой силы тока по температуре нагрева жилы

Кабель не может нагреваться бесконечно, так как тепло отводится в окружающую среду.В конце концов наступает равновесие и устанавливается постоянная температура проводников.

Для установленного процесса справедливо следующее соотношение:

P = ∆t / ∑S = (t _f — t _Wed ) / (∑S),

где ∆t = t _f -t _ср. — разница между температурой среды и ядра, ∑S — температурное сопротивление.

Длительно допустимый ток, проходящий через кабель, находится из выражения:

I _{дополнительный} = √ ((t _{дополнительный} — t _ср ) / (Rn∑S)),

где t _{дополнительный — допустимая температура нагрева жил (зависит от типа кабеля и способа прокладки).Обычно это 70 градусов в штатном режиме и 80 в аварийном режиме.}

Условия отвода тепла при проложенном кабеле

При прокладке кабеля в любой среде теплоотвод определяется его составом и влажностью. Расчетное удельное сопротивление грунта обычно принимается равным 120 Ом ∙ ° С / Вт (глина с песком при влажности 12-14%). Для уточнения следует знать состав среды, после чего сопротивление материала можно будет найти по таблицам. Для увеличения теплопроводности траншею засыпают глиной.В него не допускаются строительный мусор и камни.

Теплоотдача от кабеля через воздух очень низкая. Еще больше ухудшается при прокладке в кабельном канале, где появляются дополнительные воздушные зазоры. Здесь текущая нагрузка должна быть уменьшена по сравнению с расчетной. В технических характеристиках кабелей и проводов приведена допустимая температура короткого замыкания, составляющая 120 ° С для ПВХ-изоляции. Сопротивление грунта составляет 70% от общего и является основным в расчетах. Со временем проводимость утеплителя увеличивается из-за его высыхания.Это необходимо учитывать при расчетах.

Падение напряжения в кабеле

Из-за того, что жилы обладают электрическим сопротивлением, часть напряжения идет на их нагрев, а к потребителю приходит меньше, чем было в начале линии. В результате по длине провода теряется потенциал из-за тепловых потерь.

Кабель следует выбирать не только по сечению, чтобы обеспечить его эффективность, но и учитывать расстояние, на которое передается энергия.Увеличение нагрузки приводит к увеличению тока через проводник. Это увеличивает потери.

На точечные светильники подается малое напряжение. Если немного уменьшится, это сразу заметно. При неправильном выборе проводов дальше расположенные от источника питания лампочки выглядят тускло. Напряжение значительно снижается в каждой последующей зоне, что отражается на яркости освещения. Поэтому необходимо рассчитывать сечение кабеля по длине.

Самая важная часть кабеля — это потребитель, расположенный дальше остальных.Потери учитываются преимущественно для этой нагрузки.

На участке L проводника падение напряжения составит:

∆U = (Pr + Qx) L / U _Mr. ,

где P и Q — активная и реактивная мощность, r и x _{— активная и реактивное сопротивление участка L, а U и — номинальное напряжение, при котором нагрузка работает нормально.}

Допустимые ∆U от источников питания до главных входов не превышают ± 5% для освещения жилых домов и силовых цепей.От ввода до потери нагрузки не должно быть более 4%. Для линий большой протяженности необходимо учитывать индуктивное сопротивление кабеля, которое зависит от расстояния между соседними проводниками.

Способы подключения потребителей

Нагрузки могут подключаться разными способами. Наиболее распространены следующие методы:

• на конце сети;
• потребителей равномерно распределены по линии;
• К удлиненному участку подключается линия с равномерно распределенными нагрузками.

Пример 1

Мощность прибора 4 кВт. Длина кабеля 20 м, удельное сопротивление ρ = 0,0175 Ом мм ² .

Ток определяется из соотношения: I = P / U _nom = 4 ∙ 1000/220 = 18,2 A.

Затем возьмите таблицу расчета сечения кабеля и выберите подходящий размер. Для медной проволоки S = ​​1,5 мм ² .

Формула для расчета сечения кабеля: S = 2ρl / R. По ней можно определить электрическое сопротивление кабеля: R = 2 ∙ 0,0175 ∙ 20/1.5 = 0,46 Ом.

Из известного значения R можно определить ∆U = IR / U ∙ 100% = 18,2 * 100 0,46 / 220 100 = 3,8%.

Результат расчета не превышает 5%, а значит, потери будут допустимыми. В случае больших потерь потребуется увеличить сечение жил кабеля, выбрав следующее, большее значение из стандартного ряда — 2,5 мм ² .

Пример 2

Три цепи освещения подключены параллельно друг другу к одной фазе трехфазной линии, сбалансированной для нагрузок, состоящей из четырехжильного кабеля на 70 мм ² длиной 50 м и токопроводящим током 150 А Текущий.20 А ток проходит через каждую линию длиной 20 м

Межфазные потери при токовой нагрузке составляют: ∆U _фаз = 150 ∙ 0, 05 0,55 = 4,1 В. Теперь необходимо определить потери между нейтралью и фазы, поскольку освещение подключено к напряжению 220 В: ∆U _fn = 4,1 / √3 = 2,36 В.

На одной подключенной цепи освещения падение напряжения составит: ∆U = 18 ∙ 20 ∙ 0,02 = 7,2 В. Общие потери определяются суммой U _итого = (2.4 + 7,2) / 230 ∙ 100 = 4,2%. Расчетное значение ниже допустимого убытка, который составляет 6%.

Вывод

Для защиты жил от перегрева при непрерывно действующей нагрузке с помощью таблиц производится расчет сечения кабеля по длительно допустимому току. Кроме того, необходимо правильно рассчитать провода и кабели, чтобы потери напряжения в них были не больше нормы. В этом случае суммируются потери в пищевой цепочке.

Калькулятор сопротивления проводов

Этот калькулятор сопротивления проводов может быстро вычислить электрические свойства конкретного провода — его сопротивление и проводимость. Сопротивление описывает, насколько сильно данный кабель препятствует прохождению электрического тока, а проводимость измеряет способность провода проводить его. С ними также связаны две физические величины — удельное электрическое сопротивление и электропроводность. Прочитав приведенный ниже текст, вы, например, узнаете, как можно оценить сопротивление провода, используя формулу сопротивления (так называемый закон Пуйе).

В настоящее время одним из наиболее часто используемых проводников является медь, которую можно найти почти в каждом электрическом устройстве. Прочтите, если вы хотите узнать, что такое проводимость меди и удельное сопротивление меди, а также какие единицы удельного сопротивления и единицы проводимости использовать. Вы также можете рассчитать падение напряжения на конкретном проводе — в этом случае попробуйте наш калькулятор падения напряжения!

Единицы удельного сопротивления и электропроводности

Удельное сопротивление ρ , в отличие от сопротивления, является внутренним свойством материала.Это значит, что неважно, толстая или тонкая, длинная или короткая проволока. Удельное сопротивление всегда будет одинаковым для конкретного материала, а единицы удельного сопротивления — «омметр» ( Ом * м ). Чем выше удельное сопротивление, тем труднее протекать току через провод. Вы можете проверить наш калькулятор скорости дрейфа, чтобы узнать, насколько быстро проходит электричество.

С другой стороны, у нас есть проводимость σ , которая строго связана с удельным сопротивлением.В частности, он определяется как обратное: σ = 1 / ρ . Как и удельное сопротивление, это внутреннее свойство материала, но единицы проводимости — «сименс на метр» ( См / м ). Электрический ток может плавно течь через провод, если проводимость высокая.

В некоторых материалах при очень низких температурах мы можем наблюдать явление, называемое сверхпроводимостью. Сопротивление в сверхпроводнике резко падает до нуля, и, таким образом, проводимость приближается к бесконечности.Можно сказать, что это идеальный дирижер. Сверхпроводимость также связана с левитацией, которую мы описали в нашем калькуляторе магнитной проницаемости.

Формула проводимости и формула сопротивления

И проводимость, и сопротивление зависят от геометрических размеров провода. В нашем калькуляторе сопротивления проводов используется следующая формула сопротивления:

R = ρ * L / A

где

• R — сопротивление в Ом,
• ρ — удельное сопротивление материала в Ом * м,
• L — длина провода,
• A — площадь поперечного сечения провода.

Вы также можете использовать этот калькулятор сопротивления проводов для оценки проводимости, так как:

G = σ * A / L

где

• G — проводимость в сименсах (S),
• σ — проводимость в См / м,
• L и A сохраняют то же значение.

В расширенном режиме вы можете напрямую изменять значения удельного сопротивления ρ и удельной проводимости σ .Комбинируя два приведенных выше уравнения с соотношением ρ = 1 / σ , мы получаем аналогичную связь между сопротивлением и проводимостью:

R = 1 / G

Вы уже рассчитали сопротивление вашего провода? Попробуйте наш калькулятор последовательных резисторов и параллельный калькулятор резисторов, чтобы узнать, как можно рассчитать эквивалентное сопротивление различных электрических цепей. Вы также можете воспользоваться нашим калькулятором моста Уитстона, чтобы узнать, как измерить неизвестное сопротивление.

Электропроводность меди и удельное сопротивление меди

Такие материалы, как медь и алюминий, имеют низкий уровень удельного сопротивления, что делает эти материалы идеальными для производства электрических проводов и кабелей. Вы должны помнить, что сопротивление (и, следовательно, проводимость) зависит от температуры. В нашем калькуляторе сопротивления проводов мы перечислили некоторые материалы, которые вы можете выбрать, чтобы узнать их удельное сопротивление и проводимость при 20 ° C. Например, удельная электропроводность меди составляет σ ≈ 5.(-8) Ом * м .

Как определить размер кабелепровода для кабеля | Центр знаний

6 минут | 10 сен 2019

Заполнение кабелепровода, также известное как заполнение кабелепровода, представляет собой величину площади поперечного сечения кабелепровода, занимаемой или заполненной кабелем или несколькими кабелями. Заполнение зависит от внешнего диаметра кабеля (O.D.) и внутреннего диаметра кабелепровода (I.D.).

Определение заполнения кабелепровода имеет решающее значение для соответствия требованиям Национального электротехнического кодекса (NEC).Несоблюдение этого правила может привести к дорогостоящему и отнимающему много времени ремонту, по крайней мере, и, в лучшем случае, к опасной электрической установке.

У вас нет доступа к книге NEC?

Вам понадобится книга NEC, чтобы рассчитать размер кабелепровода для кабеля. Если вы находитесь за пределами США и у вас нет доступа к книге, вам может быть полезна эта таблица заполнения кабельного ввода.

Начало работы

Во-первых, полезно иметь представление о типе кабелепроводов, которые вам следует использовать, так что давайте начнем с этого.

1. Из какого материала кабелепровода?

Трубопроводы — это форма защиты кабеля, поэтому вам необходимо убедиться, что вы выбрали правильный материал для вашего приложения. Вы можете использовать гибкий пластиковый кабелепровод для кабелей или кабелепровод с металлическим основанием. Вот три популярных варианта.

2.Какой изолированный провод?

Изолированные жилы или изолированные провода — это заполнение кабелепровода. Убедитесь, что вы используете правильные провода для вашего приложения. Например, не используйте THHN во влажных условиях; он рассчитан только на сухие и влажные места. Вот наиболее часто используемые типы.

Размер кабелепровода для кабеля

Несколько слов перед тем, как мы начнем: при расчетах необходимо учитывать три фактора:

1. Количество кабелей в кабелепроводе
2. Площадь поперечного сечения ваших кабелей
3. Количество изгибов в вашем трубопроводе

Вам необходимо: NEC book

Вы будете использовать таблицы NEC, чтобы найти диаметры типа проводов, объемы заполнения и диаметры кабелепровода.

Шаг 1. Откройте книгу NEC до главы 9.

Вам необходимо выбрать таблицу заполнения. Это будет зависеть от типа кабелепровода и провода, который вы используете.

• Прочтите первый столбец в таблице заполнения, чтобы найти калибр провода.
• Напротив калибра провода вы найдете максимальное количество проводов, которое можно проложить внутри кабелепровода.
• Выберите число, равное или превышающее количество проводов, которые вы проложите внутри кабелепровода.

Шаг 2: Расчет площади поперечного сечения провода

Вы знаете необходимое количество проводов и тип изоляции.Книга NEC подскажет вам калибр. Теперь вам просто нужно определить площадь поперечного сечения каждого провода и просуммировать их.

Пример :

Допустим, у вас есть следующие типы проводов и их количество:

• Провод 8AWG THHN имеет сечение 23.61 кв. Мм (0,03659 кв. Дюйма)
• A 4 AWG THW имеет поперечное сечение 62,77 кв. Мм (0,09729 кв. Дюйма)

Следовательно, общая площадь поперечного сечения проводов составляет:

(23,61 кв. Мм) x 4 + (62,77 кв. Мм) x 2 = 219,98 кв. Мм

Шаг 3. Найдите минимальное доступное пространство для кабелепровода

Технические характеристики NEC:

• Один провод: максимальное заполнение составляет 53% пространства внутри кабелепровода
• Два провода: максимальное заполнение 31%
• Три провода или более: максимальное заполнение составляет 40% от общего доступного пространства кабелепровода

Используя уже рассчитанные площади поперечного сечения проводов, теперь вы можете определить минимальный размер кабелепровода, который вам нужен.

Пример:

Возвращаясь к примеру на шаге 2, вы используете в общей сложности 6 проводов. Это означает, что ваш максимальный процент заполнения составляет 40%. У вас уже есть общая площадь проводов, поэтому теперь вы можете рассчитать минимальную площадь кабелепровода:

219,98 кв. Мм / 0,4 = 549,95 кв. Мм

Шаг 4. Найдите заполнение кабелепровода

Вернуться к вашей книге NEC. Найдите тип кабелепровода, который вы хотите использовать, в таблице 4.

Пример:

Если вы используете кабелепровод с металлическими электрическими трубками (EMT), вы увидите, что ближайший размер, который вам нужен, — это кабелепровод диаметром 1 дюйм, который обеспечивает заполнение на 39%.

Таблица заполнения кабельного ввода

Эта таблица размеров кабелепровода для кабеля основана на стандарте NEC 2017 г. и использует общие типы кабелепроводов и проводов. Если у вас нет доступа к книге NEC, вы можете определить, сколько проводов можно безопасно разместить в кабелепроводе.

• Ряды, идущие поперек, показывают размер трубы и тип
• В нижних столбцах указан калибр используемого провода.

Результатом является количество проводов этого калибра, которые могут быть пропущены через такой размер кабелепровода такого типа.

Информация в этой таблице основана на таблицах C1, C4 и C8 Национального электрического кодекса от 2017 года. NEC обновляется каждые три года.

Загрузите бесплатные CAD-файлы и попробуйте перед покупкой

Для большинства решений доступны бесплатные САПР, которые вы можете скачать бесплатно. Вы также можете запросить бесплатные образцы, чтобы убедиться, что выбранные вами решения именно то, что вам нужно. Если вы не совсем уверены, какой продукт лучше всего подойдет для вашего приложения, наши специалисты всегда рады проконсультировать вас.

Запросите бесплатные образцы или загрузите бесплатные САПР прямо сейчас.

Вам также могут понравиться следующие статьи: