Предельно допустимый ток для кабелей с медными жилами
Допустимые токовые нагрузки кабелей
Практически каждая тема на блоге имеет свою предысторию. Вот и сегодняшняя тема появилась благодаря моему новому проекту. Несмотря на то, что здесь ничего не будет нового, я все равно советую добавить данную статью в свои закладки и в случае необходимости быстро найти нужную информацию.
Дома, на работе и в моей сумке всегда лежит файл, в котором находятся распечатанные таблицы с допустимыми токовыми нагрузками кабелей по ГОСТ 31996-2012.
Но, так получилось, что по каким-то причинам я выложил данный файл из свой сумки, и когда я был на объекте он мне понадобился. Начал вспоминать, а есть ли у меня данная информация на блоге, чтобы зайти через телефон и посмотреть допустимый ток для кабеля нужного сечения? Оказалось – нету. А это очень важная информация при выполнении проектов электроснабжения, также позволяет быстро оценить примерное сечение кабельной линии.
Лично я всегда длительно допустимые токовые нагрузки кабелей выбираю по ГОСТ 31996-2012.
Я считаю, таблицы длительно допустимых токов должны всегда находиться под рукой проектировщика или энергетика, т.к. их можно сравнить с таблицами умножения в математике. Это основа проектирования электроснабжения и эксплуатации электроустановок.
Если вы уже изучаете кокой-либо мой курс, то данные таблицы можно найти в дополнительных материалах. Для пользователей 220soft в следующей рассылке в качестве бонуса добавлю готовые таблицы для распечатки, которые мелькают в моих видео.
Отличительная особенность моих таблиц в том, что там для выбора четырехжильных и пятижильных кабелей токи не нужно умножать на кф. 0,93. Такие таблицы может сделать каждый, потратив пару часов времени =)
Таблица 19 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов:
Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов
Таблица 21 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов:
Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридных пластикатов и полимерных композиций, не содержащих галогенов
Таблица 20 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена:
Допустимые токовые нагрузки кабелей с медными жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена
Таблица 22 — Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена:
Допустимые токовые нагрузки кабелей с алюминиевыми жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена
В этом документе имеется и другая полезная информация, советую изучить.
P.S. Для трехжильных кабелей допустимые токи здесь занижены, т.к. учтен кф. 0,93, но, считаю, такой запас сделает однофазные сети более надежными.
По теме:
Предельно допустимый ток для кабелей с медными жилами
Правильно вывести величину токов можно по уровню мощности потребителей, указанной в паспорте, а затем пользуясь формулой Р/220 = I, вычислить результат. Необходимо также учитывать суммарную величину токов потребителей, подключенных к сети, и соотношение двух других параметров – токовой нагрузки и сечения:
Указанных величин достаточно, чтобы определить, подходит ли провод для использования в открытой сети, или требуется выбрать продукт с другим сечением.
Если речь идет о скрытой проводке (например, когда монтаж проводят в стене или трубке), выше приведенные значения уменьшаются путем умножения на коэффициент 0,8. Следует учесть, что для установки силовой проводки открытого типа чаще используют провод сечением от 4 мм2 и выше, поскольку только в этом случае он обладает достаточной механической прочностью.
Приведенные выше данные легко запомнить, и этого в большинстве случаев достаточно, чтобы соблюсти высокую точность при выборе проводов для эксплуатации на конкретных участках сети. Когда работа требует исключительной точности, необходимо учитывать, какую токовую нагрузку медные провода и кабели способны выдержать длительное время (данные приведены ниже).
В таблице приведены значения мощности, токов, сечения, которые помогут правильно выбрать защитные средства, кабельно-проводниковые материал и электрооборудование.
Медные жилы, проводов и кабелей
Медные жилы, проводов и кабелей
токопроводящей жилы,
Напряжение, 220 В
Напряжение, 380 В
мощность, кВт
мощность, кВт
Алюминиевые жилы, проводов и кабелей
Алюминивые жилы, проводов и кабелей
токопроводящей жилы,
Напряжение, 220 В
Напряжение, 380 В
мощность, кВт
мощность, кВт
Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
Ток, А для проводов, проложенных
Сечение токопроводящей жилы, мм
в одной трубе
двух, одно- жильных
трех, одно- жильных
четырех, одно- жильных
одного, двух- жильного
одного, трех- жильного
Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Ток, А, для проводов, проложенных
в одной трубе
токопроводящей жилы, мм
двух, одно- жильных
трех, одно- жильных
четырех, одно- жильных
одного, двух- жильного
Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами
Ток», А, дпя проводов и кабелей
одножильных
двухжильных
трехжильных
при прокладке
Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами
Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных.
Ток», А, дпя проводов и кабелей
одножильных
двухжильных
трехжильных
токопроводящей
при прокладке
В научной практике и теории уделяется много внимания такому значению, как площадь и диаметр поперечного сечения провода. Рассчитать величину достаточно просто. Если известен диаметр (для его измерения используют штангенциркуль), остается вставить цифры в готовую формулу:
S = π (D/2)2, где:
π – это константа со значением 3,14,
D (мм) – диаметр токопроводящей жилы (его мы измерили прибором),
S (мм2) — площадь сечения.
Упрощенный вид формулы выглядит следующим образом: 0,8 D² = S. Для получения более точного результата площадь вычисляют, используя другое значение коэффициента, а именно π (1/2)2 = 0,785.
Примерно 90% электромонтажных работ сегодня выполняют с помощью медного провода. По сравнению с алюминиевым он имеет продолжительный срок службы, способен проводить ток большей величины при одинаковой толщине и более удобен в монтаже. Недостаток медного провода заключается в высокой цене, причем чем выше сечение, тем стоимость дороже, поэтому использование меди становится невыгодным с финансовой точки зрения. На практике вопрос с выбором решается следующим образом: если значение тока выше 50 Ампер, вместо меди используют алюминий, точнее – кабель с толщиной алюминиевой жилы 10 мм2.
Величину – площадь сечения провода – измеряют в миллиметрах в квадрате. Чаще всего при выполнении разного рода электромонтажных работ берут провода сечением 0,75; 1,5; 2,5 и 4мм2. В некоторых странах, например, в США, пользуются системой измерения толщины провода AWG. Существует специальная сводная таблица, где приводится сравнение параметров.
Как выбрать площадь сечения провода
Существует 3 главных правила, от которых следует отталкиваться при выборе сечения (толщины):
1. Площади должно быть достаточно для беспрепятственного прохождения тока. Это означает, что в рабочем состоянии провод не должен нагреваться выше температуры 600С.
2. Сечения должно хватать, чтобы падение напряжения в проводе не превышало предельно допустимого уровня. Это требование особенно актуально для очень больших токов и кабелей длиной в сотни метров.
3. Толщины провода, а также качества его защитной изоляции должно хватать для обеспечения высокой механической прочности. Только в этом случае можно говорить о его надежности.
Пример: Нужно выполнить монтаж люстры в гостиной. Выбрали лампочки с общей потребляемой мощностью в 100 Вт (величина тока немного превышает 0,5А). По сути, достаточно взять провода с S сечения не более 0,5мм2. Однако, закладывать провода такой толщины в плиту перекрытия не целесообразно. Оптимальный вариант для такого случая – проводка толщиной 1,5мм2. |
В реальной жизни толщину провода выбирают, отталкиваясь от одного значения – от верхнего предела рабочей температуры: если ее превысить, изоляция расплавится, произойдет разрушение системы. Второй критерий, на который опираются специалисты, это срок службы провода: в расчет берется время, в течение которого провод способен проработать в конкретных условиях эксплуатации.
Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки
В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.
Селение медных проводов кабелей.
Допустимый длительный нагрузки для проводов и кабелей, А
Номинальный ток автомата защиты, А
Предельный автомата защиты, А
Максимальная мощность однофазной нагрузки при U=220 В, кВт
Характеристика примерной однофазной бытовой нагрузки
Монтаж электрооборудования
и средств автоматизации
электронный учебно-методический комплекс
Электропроводка должна соответствовать условиям окружающей среды, ценности сооружений и их архитектурным особенностям.
Изоляция проводов и кабелей должна соответствовать номинальному напряжению сети, а защитные оболочки – способу прокладки. Нулевые провода должны иметь изоляцию, равноценную изоляции фазных проводов.
Сечение проводов выбирают, руководствуясь значением допустимой потери напряжения, допустимого нагрева проводов током нагрузки и условиями механической прочности. Допустимые потери напряжения в осветительных сетях составляют 2,5% от номинального напряжения, в силовых сетях – 10%. Допустимая плотность тока зависит от материала жилы провода, вида изоляции, способа прокладки, сечения жилы. Для алюминиевых жил плотность тока составляет 1,6. 10 А/мм 2 , для медных – 2. 17 А/мм 2 . Большие значения плотности тока допускаются для малых сечений проводов: 1,5; 2,5; 4 мм 2 .
По условиям механической прочности для алюминиевых проводов приняты следующие минимальные сечения: для вводов к потребителям и подводки к электросчетчикам – 4 мм 2 , для проводов в стояках жилых зданий – 6 мм 2 , для проводов на изоляторах, расположенных друг от друга до 6 м, – 4 мм 2 , при расстоянии между изоляторами 12 м – 10 мм 2 , 25 м – 16 мм 2 . Минимальное сечение жил медных проводов по условиям механической прочности для переносных токоприемников составляет 0,75 мм 2 , переносных шланговых кабелей – 1,5 мм 2 , кабелей для передвижных электроприемников – 2,5 мм 2 , провода для стационарной прокладки внутри помещения на роликах – 1 мм 2 , для прокладки на изоляторах – 1,5 мм 2 , для прокладки в наружных установках на роликах – 1,5 мм 2 , на изоляторах – 2,5 мм 2 .
Сечение проводов по допустимой потере напряжения рассчитывают по формуле:
где S – сечение провода, мм 2 ; М – момент нагрузки, кВт∙м; DU – допустимые потери напряжения, %; С – коэффициент, зависящий от материала жилы, рода тока, значения напряжения и системы распределения энергии.
Например, для переменного тока значение коэффициента приведено в таблице
Задание. Выбрать сечение медного провода для осветительной проводки для подключения нагрузки 2 кВт, длина трассы провода 100 метров, питание выполнено по схеме 1Ф+0.
Решение. 1. Выполняем расчет сечения провода по допустимой потере напряжения, по формуле: ;
Момент нагрузки – М определяется по формуле:
, кВт∙м;
где: Р – мощность потребителя (нагрузка), кВт;
l – длина линии, м.
кВт·м;
Коэффициент С определяем по таблице при питании по схеме 1Ф+0, С = 12,8 для медного проводника.
DU – для осветительной сети составляет 2,5 %.
Определяем минимальное сечение проводника, и принимаем ближайшее большее сечение из стандартного ряда сечений.
мм 2 ,
так как сечения провода 6,25 мм 2 не существует принимаем ближайшее большее сечение из стандартного ряда сечений – 10 мм 2 .
2. Определим минимальное сечение провода для осветительной проводки по механической прочности.
Незащищенные изолированные для стационарной проводки внутри помещений по основаниям, на роликах, клицах и тросах – 1,0 мм 2 .
3. Определим минимальное сечение провода для осветительной проводки по длительному нагреву током нагрузки.
Необходимо определить наибольший ток нагрузки, который будет протекать по линии. Данный ток возникает при включении максимально возможной нагрузки на линии (например: при включении всех ламп). При питании по схеме 1Ф+0 наибольший ток нагрузки определяется по формуле
, А
где: U – напряжение сети, В;
Р – мощность потребителя (нагрузка), Вт
cosj – коэффициент мощности нагрузки. При чисто активной нагрузке (лампы накаливания, трубчатые нагревательные элементы), cosj = 1.
, А
Далее по таблицам ПУЭ [6], по таблице 1.3.4. (приведена ниже в качестве примера, только для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами) определяем способ прокладки – например: открыто, ищем по таблице ближайший больший длительно допустимый ток – 11 А, что соответствует сечению провода 0,5 мм 2 .
Из трех сечений проводов полученных разными способами выбираем наибольшее значение. Это 10 мм 2 , которое получилось при определении сечения по допустимым потерям напряжения.
В большинстве случаев обходятся без проведения расчетов. Достаточно соблюдать установленные ПУЭ минимальные сечения проводов и предельные расстояния между точками крепления проводов, приведенные в таблице. Следует также соблюдать наименьшие сечения заземляющих и нулевых проводов.
Наименьшие сечения проводов по механической прочности
* Должны применяться самонесущие провода (марок APT, АВТ и т. п.).
Наименьшие расстояния между креплениями для различных проводов указываются в руководствах и инструкциях по их монтажу.
Расчет механической прочности проводов выполняется при проектировании воздушных линий и тросовых проводок.
Окончательно в осветительной сети принимаются наибольшие из сечений проводов, выбранные по условиям нагревания, потерь напряжения и механической прочности. Заметим также, что сечения могут быть скорректированы при выборе устройства защиты линии, поскольку между током защитного аппарата и сечением провода устанавливается определенная зависимость.
|