Setzenergo.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сечение кабеля по силе тока 220

Сечение кабеля по силе тока 220

Для ремонта старой проводки или прокладки новой нужно подобрать кабель нужного сечения, для того чтобы он выдерживал предполагаемую нагрузку.

Если старая проводка вышла из строя нужно её заменить, но прежде чем менять на аналогичную, узнайте, почему произошла проблема со старой. Возможно, что было просто механическое повреждение, или изоляция пришла в негодность, а еще более весомой проблемой является – выход из строя проводки из-за превышения допустимой нагрузки.

Чем отличается кабельная продукция, какие основные характеристики?

Начнем с того, что определяется, какое напряжение в сети, в которой будут работать кабеля. Для бытовых сетей часто применяются кабеля и провода типа ВВГ, ПУГНП (только он запрещен современными требованиями ПУЭ из-за больших допусков по сечению при производстве, до 30%, и допустимой толщине изолирующего слоя 0.3мм, против 0.4 в ПУЭ), ШВВП и другие.

Если отойти от определений провод от кабеля отличается минимально, в основном по определению в ГОСТе или ТУ по которому он производится. Ведь на рынке есть большое количество проводов с 2-3 жилами и двумя слоями изоляции, например тот же ПУГНП или ПУНП.

Допустимое напряжение определяется изоляцией кабеля

Для выбора кабеля кроме напряжения принимают во внимание и условия, в которых он будет работать, для подключения движущегося инструмента и оборудования он должен быть гибким, для подключения неподвижных элементов, в принципе, все равно, но лучше предпочесть кабель с монолитной жилой.

Решающим фактором при покупке является площадь поперечного сечения жилы, она измеряется в мм2, от неё и зависит способность проводника выдерживать длительную нагрузку.

Что влияет на допустимый ток через кабель?

Для начала обратимся к основам физики. Есть такой закон Джоуля-Ленца, он был открыт независимо друг от друга двумя ученными Джеймсом Джоулем (в 1841) и Эмилием Ленцом (в 1842), поэтому и получил двойное название. Так вот этот закон количественно описывает тепловое действие электрического тока протекающего через проводник.

Если выразить его через плотность тока получится такая формула:

Расшифровка: w – мощность выделения тепла в единице объема, вектор j – плотность тока через проводник измеряется в Амперах на мм2. Для медного провода принимают от 6 до 10 А на миллиметр площади, где 6 – рабочая плотность, а 10 кратковременная. вектор E – напряженность электрического поля. σ – проводимость среды.

Так как проводимость обратно пропорциональна сопротивлению: σ=1/R

Если выразить закон Джоуля-Ленца через количество теплоты в интегральной форме, то:

Таким образом, dQ – количество теплоты, которое выделится за промежуток времени dt в цепи, где протекает ток I, через проводник сопротивлением R.

То есть количество тепла прямо пропорционально току и сопротивлению. Чем больше ток и сопротивление – тем больше выделяется тепла. Это опасно тем, что в определенный момент количество тепла достигнет такого значения, что у проводов плавится изоляция. Вы могли замечать, что провода дешевых кипятильников ощутимо теплеют во время работы, это оно и есть.

Если выделяется мощность на кабеле, значит, падает и напряжение на его концах, подключенных к нагрузке.

В калькуляторах для расчета сечений кабеля, обычно задаются такие параметры:

  • ток или мощность нагрузки;
  • длина линии;
  • допустимое падение напряжения (обычно в процентах);

Чем больше сопротивление – тем больше упадет напряжение и нагреется кабель, поскольку на нем выделится мощность (P=UI, где U падение напряжения на кабеле, I – ток, протекающий через него).

Все расчеты свелись к току и сопротивлению. Сопротивление проводника вычисляется по формуле:

Здесь: ρ (ро) – удельное сопротивление, l – длина кабеля, S – площадь поперечного сечения.

Удельное сопротивление зависит от структуры металла, величины удельных сопротивлений можно определить из таблицы.

В проводке в основном используются алюминий и медь. У меди сопротивление 1.68*10-8 Ом*мм2/м., а у аллюминия в 1.8 раза больше чем у меди, равняется 2.82*10-8 Ом*мм2/м. Это значит, что алюминиевый провод нагреется почти в 2 раза сильнее, чем медный при одинаковом сечении и токе. Отсюда следует, что для прокладки проводки придется покупать более толстый алюминиевый провод, к тому же жилы легко повредить.

Поэтому медные провода вытеснили с домашней проводки медные, а применение аллюминия в проводке запрещено, разрешается только применение алюминиевых кабелей для монтажа очень мощных электроустановок, потребляющих большой ток, тогда используют провод из аллюминия сечением больше 16 мм2.

Как определить сопротивление провода по диаметру жилы?

Бывают случаи, когда площадь поперечного сечения жилы не известна, поэтому можно посчитать по диаметру. Для определения диаметра монолитной жилы можно использовать штангенциркуль, если его нет, то возьмите стержень, например шариковую ручку или гвоздь, намотайте плотно 10 витков провода на него, и измерьте линейкой длину получившейся спирали, разделив эту длину на 10 – вы получите диаметр жилы.

Для определения общего диаметра многопроволочной жилы, измерьте диаметр каждой жилы и умножьте на их количество.

Дальше считают поперечное сечение по этой формуле:

И вновь возвращаются к этой формуле для расчета сопротивления провода:

Как определить необходимую площадь сечения провода?

Самый простой вариант – определить площадь сечения жил по таблице. Он подходит для расчета не слишком длинных линий проложенных в нормальных условиях (с нормальной температурой окружающей среды). Также так можно подобрать провод для удлинителя. Обратите внимание, что в таблице указаны сечения при определенном токе и мощности в однофазной и трёхфазной сети для аллюминия и меди.

Читать еще:  Выключатель с подсветкой описание

При расчете длинных линий (больше 10 метров) такой таблицей лучше не пользоваться. Нужно провести расчеты. Быстрее всего воспользоваться калькулятором. Алгоритм расчета такой:

Берут допустимые потери по напряжению (не более 5%), это значит что при напряжении в сети 220В и допустимым потерям напряжения в 5% на кабеле падение напряжения (от конца до конца) не должно превышать:

Теперь, зная ток, который будет протекать, мы может вычислить сопротивление кабеля. В двух проводной линии сопротивление умножают на 2, так как ток течет по двум проводам, при линии длиной в 10м, общая длина проводников – 20м.

Отсюда по вышеприведенным формулам вычисляют необходимое поперечное сечение кабеля.

Вы можете сделать это автоматически со своего смартфона, с помощью приложений «Мобильный электрик» и electroDroid. Только в калькуляторе задается не общая длина проводов, а именно длина линии от источника питания к приемнику электричества.

Заключение

Правильно рассчитанная проводка это уже 50% залог её успешного функционирования, вторая половина зависит от правильности монтажа. Следует учитывать все особенности проводки, максимальную потребляемую мощность всеми потребителями. При этом введите запас по допустимому току на 20-40% «на всякий случай».

Ранее ЭлектроВести писали, что практически все современное оборудование работает на газе, угле или жидком топливе или же – на электричестве. А значит, требуются надежные системы подачи электроэнергии: классические шнур-розетка-вилка. А такие огромные сооружения, как плавающие ветряные турбины, нефтяные вышки и платформы, подводные генераторы и сейсмологические учетные устройства, работающие далеко от берега, тем более нуждаются в постоянном электрическом питании. И с этой целью были созданы самые большие, на сегодняшний день, электрическая вилка и розетка.

Выбор сечения трехжильного кабеля по мощности. Пример расчета сечения кабеля

Вопрос выбора сечения кабеля для монтажа электропроводки в доме или квартире очень серьезный. Если данный показатель не будет соответствовать нагрузке в контуре, то изоляция провода просто начнет перегреваться, затем плавится и гореть. Конечный итог – короткое замыкание. Все дело в том, что нагрузка создает определенную плотность тока. И если сечение кабеля будет небольшим, то плотность тока в нем будет большой. Поэтому перед покупкой необходимо провести расчет сечения кабеля по нагрузке.

Конечно, не стоит просто так наугад выбирать провод большего сечения. Это в первую очередь ударит по вашему бюджету. С меньшим сечением кабель может не выдержать нагрузку и быстро выйдет из строя. Поэтому лучше всего начать с вопроса, как рассчитать нагрузку на кабель? А уже потом по этому показателю подбирать и сам электрический провод.

Расчет мощности

Самый простой способ – это рассчитать суммарную мощность, которую будет потреблять дом или квартира. Этот расчет будет использован для подбора сечения провода от столба ЛЭП до вводного автомата в коттедж или от подъездного щита в квартиру на первую распределительную коробку. Точно так же рассчитываются провода по шлейфам или комнатам. Понятно, что входной кабель будет иметь самое большое сечение. И чем дальше от первой распределительной коробки, тем данный показатель будет уменьшаться.

Но вернемся к расчетам. Итак, в первую очередь необходимо определить суммарную мощность потребителей. У каждого из них (бытовые приборы и лампы освещения) на корпусе этот показатель обозначен. Если не нашли, смотрите в паспорте или в инструкции.

После чего все мощности необходимо сложить. Это и есть суммарная мощность дома или квартиры. Точно такой же расчет необходимо сделать и по контурам. Но тут есть один спорный момент. Некоторые специалисты рекомендуют умножить суммарный показатель на понижающий коэффициент 0,8, придерживаясь того правила, что не все приборы будут одновременно включаться в цепь. Другие же, наоборот, предлагают умножить на повышающий коэффициент 1,2, тем самым создавая некий запас на будущее, ввиду того, что есть большая вероятность появления в доме или квартире дополнительных бытовых приборов. По нашему мнению второй вариант – оптимальный.

Выбор кабеля

Теперь, зная суммарный показатель мощности, можно выбрать и сечение проводки. В ПУЭ установлены таблицы, по которым легко сделать этот выбор. Приведем несколько примеров для электрической линии, находящейся под напряжением 220 вольт.

  • Если суммарная мощность составила 4 кВт, то сечение провода будет 1,5 мм².
  • Мощность 6 кВт, сечение 2,5 мм².
  • Мощность 10 кВт – сечение 6 мм².

Точно такая же таблица есть и для электрической сети напряжением 380 вольт.

Расчет токовой нагрузки

Это самое точное значение вычисления, проводимого по нагрузке тока. Для этого используется формула:

  • I – это сила тока;
  • P – суммарная мощность;
  • U – напряжение в сети (в данном случае 220 В);
  • cos φ – коэффициент мощности.

Есть формула и для трехфазной электрической сети:

Именно по показателю силы тока определяется сечение кабеля по тем же таблицам в ПУЭ. И опять приведем несколько примеров.

  • Сила тока 19 А – сечение кабеля 1,5 мм².
  • 27 А – 2,5 мм².
  • 46 А – 6 мм².

Как и в случае определения сечения по мощности, здесь также лучше всего умножить показатель силы тока на повышающий коэффициент 1,5.

Коэффициенты

Существуют определенные условия, при которых сила тока внутри проводки может повышаться или понижаться. К примеру, в открытой электрической проводке, когда провода укладываются по стенам или потолку, сила тока будет повышенной, чем в закрытой схеме. Это связано напрямую с температурой окружающей среды. Чем она больше, тем большей силы тока может данный кабель пропускать.

Внимание! Все выше перечисленные таблицы ПУЭ рассчитаны при условии эксплуатации проводов при температуре +25С с температурой самих кабелей не больше +65С.

То есть, получается так, что если в один лоток, гофру или трубу укладываются сразу несколько проводов, то внутри проводки температура будет повышенной за счет нагрева самих кабелей. Это приводит к тому, что допустимая нагрузка тока снижается на 10-30 процентов. То же самое касается и открытой проводки внутри отапливаемых помещений. Поэтому можно сделать вывод: при проведении расчета сечения кабеля в зависимости от нагрузки тока при повышенных температурах эксплуатации можно выбирать провода меньшей площади. Это, конечно, неплохая экономия. Кстати, таблицы снижающих коэффициентов в ПУЭ тоже есть.

Читать еще:  Сенсорные выключатели света polo

Есть еще один момент, который касается длины используемого электрического кабеля. Чем длиннее разводка, тем больше потери напряжения на участках. В любых расчетах используются потери, равные 5%. То есть, это максимум. Если потери будут больше данного значения, то придется увеличивать сечение кабеля. Кстати, самостоятельно рассчитать токовые потери несложно, если знать сопротивление проводки и токовую нагрузку. Хотя оптимальный вариант – использовать таблицу ПУЭ, в которых установлена зависимость момента нагрузки и потерь. В данном случае момент нагрузки – это произведение мощности потребления в киловаттах и длины самого кабеля в метрах.

Разберем пример, в котором установленный кабель длиною 30 мм в сети переменного тока напряжением 220 вольт выдерживает нагрузку 3 кВт. При этом момент нагрузки будет равен 3*30=90. Смотрим в таблицу ПУЭ, где показано, что этому моменту соответствуют потери 3%. То есть, это меньше номинала в 5%. Что допустимо. Как уже было сказано выше, если расчетные потери превысили бы пятипроцентный барьер, то пришлось бы приобретать и устанавливать кабель большего сечения.

Внимание! Данные потери сильно сказываются на освещении с низковольтными лампами. Потому что на 220 вольтах 1-2 В не сильно отражаются, а вот на 12 В видно сразу.

В настоящее время алюминиевые провода в разводках используются редко. Но необходимо знать, что их сопротивление больше, чем у медных, в 1,7 раза. А, значит, и потери у них во столько же раз больше.

Что касается трехфазных сетей, то здесь момент нагрузки больше в шесть раз. Это зависит от того, что сама нагрузка распределяется по трем фазам, а это соответственно тронное увеличение момента. Плюс двоенное увеличение за счет симметричного распределения потребляемой мощности по фазам. При этом в нулевом контуре ток должен быть равен нулю. Если распределение по фазам несимметричное, а это приводит к увеличению и потерь, то придется рассчитывать сечение кабеля по нагрузкам в каждом проводе по отдельности и выбирать его по максимальному расчетному размеру.

Заключение по теме

Как видите, для проведения расчета сечения кабеля по нагрузкам, приходится учитывать различные коэффициенты (понижающие и повышающие). Самостоятельно, если вы в электрике разбираетесь на уровне любителя или начинающего мастера, сделать это непросто. Поэтому совет – пригласите высококвалифицированного специалиста, пусть он сам сделает все расчеты и составит грамотно схему проводки. А вот монтаж можно провести и своими руками.

Таблица мощности провода требуется чтобы правильно произвести расчет сечения провода, если мощность оборудования большая, а сечение провода маленькое, то будет происходить его нагревание, что приведет к разрушению изоляции и потере его свойств.

Для передачи и распределения электрического тока основным средством являются провода, они обеспечивают нормальную работу всего, что связано с электрическим током и насколько качественной будет эта работа, зависит от правильного выбора сечения провода по мощности . Удобная таблица поможет сделать необходимый подбор:

Сечение токо-
проводящих
жил. мм

Необходимое сечение проводов для розеток в квартире: какое выбрать, и на что оно повлияет?

Расчет диаметра проводов – важная составляющая прокладки электропроводки. Если неправильно выбрать сечение, может произойти поломка приборов или возгорание.

  1. Размер сечения провода для квартиры
  2. Что такое сечение электропровода
  3. Какое сечение провода нужно для розеток в квартире
  4. Нормы кабеля для спальни и зала
  5. Какой использовать провод для кухни и ванной
  6. Толщина кабеля электропроводки для коридора
  7. Если сечение ниже нормы
  8. Полезное видео

Размер сечения провода для квартиры

Основная нагрузка в домашней электросети приходится на розетки, к которым подключаются электроприборы. Важно уметь правильно рассчитать диаметр кабеля.

Он должен выдерживать токовую нагрузку, не перегреваться в ходе работы, быть прочным и гибким. Сечение провода определяется по различным параметрам, от которых зависит стабильность, надежность и безопасность домашнего оборудования.

Что такое сечение электропровода

Электропровод – это основа электросети. Поэтому знать его характеристики нужно не только профессиональным электрикам, но и людям, решившим самостоятельно заняться заменой или восстановлением проводки.

Чтобы увидеть сечение, электропровод перерезают поперек и смотрят на срез с торца. Площадь срезанной части и называется сечением. Величина прямо пропорциональна силе тока, которую провод может пропустить. Диаметр подбирается такой, чтобы выдерживал нагрузку. Тонкий провод перегорит, а взятый с запасом будет использоваться не на сто процентов и означает лишние затраты.

В электротехнических справочниках приводятся значения, связанные с площадью. Для этого необходимо производить пересчет по формуле: S=(3,14*d*d)/4. S – площадь в кв.мм, d – диаметр в мм.

Читать еще:  Светоотдача светодиодов в зависимости от тока

Диаметр напрямую зависит от суммарной потребляемой мощности устройств.

  • материал;
  • напряжение в розетке;
  • площадь;
  • мощность;
  • ток.

Информация используется при выборе кабеля.

Какое сечение провода нужно для розеток в квартире

Сечение провода напрямую зависит от мощности аппаратов, которые к нему будут подключены. Для маломощных приборов, таких как фен или телефон потребуется провод меньшего диаметра, чем для стиральной машины или водонагревателя. По этой причине в спальне устанавливают розетки с проводом меньшего диаметра, чем для кухни. Минимально допустимое значение площади кабеля согласно требованиям ПУЭ – 1,5 кв.мм. Такие провода используются для организации освещения.

Все электричество приходится на вводный кабель, от которого идет нагрузка в квартиру. Так как жилые помещения имеют мощность от 3 кВт до 15 кВт, провода выбирают 3х10 кв. мм. (для однофазной сети) и 5х4 кв.мм. (для трехфазной сети).

Нормы кабеля для спальни и зала

Выбирая диаметр электропровода, ориентируются на характеристики самого мощного прибора, который будет к ним подключаться. В спальне и гостиной устанавливаются устройства с мощностью до 3000 Вт.

При классических 220 В в розетке для спальни и зала покупают провод в 2,5 кв.мм. Такие кабели рассчитаны на суммарную мощность в 4,6 кВ и силу тока в 21 Ампер для медных проводов. Если электропроводка алюминиевая, максимальная сила тока будет равняться 16 Ампер, мощность – 3,5 кВт для сети 220Вольт.

Для обеспечения безопасности проводников также устанавливается автомат, максимальный ток срабатывания которого не более 25 А.

Какой использовать провод для кухни и ванной

Кухня – это место, в котором сосредоточены самые мощные приборы. Электроплита, нагреватель воды, стиральная машина – это лишь часть устройств, которые устанавливаются на кухне. Являются самыми мощными потребителями энергии, поэтому подбирается для однофазного подключения 3х6 кв.мм, а для трехфазного – 5х2,5 кв.мм.

В ванной установлены мощные приборы? Тогда выбирают провода с площадью разреза, как на кухне. При отсутствии – допустимо прокладывать кабели 2,5 кв.мм.

Толщина кабеля электропроводки для коридора

Традиционно в коридоре сосредоточены осветительные приборы. Это самая ненагруженная комната в квартире.

Из-за активного применения энергосберегающих источников света в коридоре прокладываются более тонкие электропровода 1,5 кв.мм. Важно следить за тем, чтобы суммарная нагрузка приборов не превышала 3,5 кВ для медной электропроводки и 2,2 кВ для алюминиевой.

Сечение проводников одной группы должно быть одинаковым. Также важно отметить, что в квартире допустимо использовать не любой кабель для прокладки электропроводки.

Если сечение ниже нормы

Существуют нормы отклонения сечения, которые прописаны в ГОСТ 22483-77 «Жилы токопроводящие медные и алюминиевые для кабелей, проводов и шнуров». Сами значения не указаны, там записано электрическое сопротивление. Проверять соответствие нужно по таблицам с диапазоном сечений классов жил.

Когда сечение меньше допустимых норм, кабель использовать нельзя, так как не рассчитан на указанную нагрузку. Следовательно, будет перегреваться, и возникает риск пожара в помещении.

При расчете площади сечения учитывают материал, из которого собрана электропроводка. Медные проводники более гибкие, просты в работе и требуется меньшая площадь, чем для алюминиевых электропроводов.

Розетка – устройство, на котором сосредоточена нагрузка сети. Для корректной и безопасной работы электроприборов важно уметь правильно определять площадь сечения кабелей. Выбор кабелей зависит от суммарной мощности подключаемых приборов. Недостаточный диаметр электропровода грозит перегревом, разрывом изоляции и риском возгорания.

Полезное видео

Расчёт сечения кабеля

В данной таблице согласно ПУЭ представлены характеристики: допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными и алюминиевыми жилами

Расчет сечения кабеля по мощности

Расчет реактивной и активной мощности:

P = U * I
Где: P – мощность в Вт; U – напряжение в В; I – сила тока в А.

Устройства с реактивным видом нагрузки (электродвигатели, электронные приборы, трансформаторы) накапливают энергию поступающую от источника, а затем возвращают его за счет смещения синусоиды силы тока и синусоиды напряжения.

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 = Pр / cosφ,

Где – реактивная мощность в Вт. На устройствах обычно указана реактивная мощность и cosφ.

Коэффициент одновременности и запаса

K – безразмерный коэффициент одновременности, показывает сколько потребителей одновременно может быть включено в сеть. K можно принять равным 0,8. при использование всех приборов одновременно, K равным 1.

J – безразмерный коэффициент запаса. Характеризует создание запаса по мощности для будущих потребителей. Обычно J принимается равным 2,0.

P = (P1+PN)*K*J

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

Формулы расчета силы тока:


I — сила тока, P — мощность, U — напряжение, R — радиус жил
ы

I = P/Uл

Где: I — cила тока, принимается в амперах; P — мощность в ваттах; — линейное напряжение в вольтах (220, 380).

Uл = U*cosφ в случае однофазного напряжения.

Uл = U*√3*cosφ в случае трехфазного напряжения.

Для бытовых электрических потребителей принимают cosφ=1

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector