Сечение провода в зависимости от силы тока

Оглавление:

suntrue › Блог › Выбор сечения проводов при 12 в.

Для памЯточки и в закладочки

Таблицы для выбора сечения проводов в низковольтных цепях освещения

Как показано в статье, посвящённой анализу потерь мощности в сетях освещения 12 В, сечение проводов следует выбирать с учетом суммарной мощности ламп, подключаемых к трансформатору, и длины этих проводов.

Подход к определению сечения проводов зависит от того, какой источник используется для питания цепи: электронный или индукционный. Допустимая длина проводов во вторичной цепи электронных блоков питания, как правило, не может превышать 2 метров (в очень редких случаях для трансформаторов большой мощности допускается длина до 3 метров). В этом случае следует использовать провод с сечением указанным в документации на трансформатор. Если такие данные отсутствуют можно ориентировочно воспользоваться данными из таблицы:

При использовании индукционных трансформаторов длина провода во вторичной цепи ограничена только падением напряжения на проводах и, следовательно, может быть значительно большей, чем у электронных (импульсных) блоков питания, при условии компенсации за счет увеличения сечения провода. Ниже приведена таблица для выбора сечения проводов в зависимости от суммарной мощности ламп, подключаемых ко вторичной обмотке индукционного трансформатора и длины этих проводов. Следует иметь в виду, что лампы могут быть разделены на группы, подключаемые каждая своим проводом, в этом случае сечение группового провода определяется по таблице для каждой группы отдельно. В пределе возможно подключение каждой лампы своим проводом.

Зависимость максимальной силы тока от сечения и температуры окружающей среды, Ампер

Пересчет вышеприведенной таблицы для зависимости предельной мощности от сечения и температуры окружающей среды, Ватт (для 12 вольт)

Как правильно определить сечение провода по току

Как правильно выбрать сечение провода для разводки в доме, какие при этом необходимо использовать параметры электрической сети? Эти и другие похожие вопросы сегодня волнуют начинающих электриков или тех, кто решил своими руками сделать электроразводку в своем собственном доме. Жизненные ситуации нас сталкивают с разными проблемами, где проблема выбора сечения провода – не самая сложная. Конечно, знать некоторые основные нюансы просто необходимо. Поэтому в этой статье разберемся с тем, как правильно выбрать сечение провода по току.

Почему именно по току? Все дело в том, что чем выше сила тока в потребляющей сети дома, тем больше тепла выделяет кабель, разбросанный по потребителям. Не будем вдаваться в физику происходящих процессов, не будем разбираться с законами Ома, которые преподаются в школе. Нас в этой статье будут волновать нюансы и моменты, а также расчет сечения провода по току.

Таблица расчета сечения провода по току

Итак, существуют определенные таблицы, в которых четко расписано, сечение какого кабеля подходит под определенные токовые нагрузки. Эти таблицы можно найти в интернете, так что в этом проблем нет. Можно провести расчет и самостоятельно, затратив на это небольшое количество времени. Но для этого придется подсчитывать суммарную мощность всех потребителей, запитанных на один электрический шлейф, а затем, используя формулы и законы Ома, рассчитать саму токовую нагрузку. Но нас в этой статье будут интересовать именно нюансы.

Начнем с того, что в предложенных таблицах все показатели действительны лишь в том случае, если кабель нагревается до +65С при температуре окружающей среды +25С. Как вы сами понимаете, это не всегда возможно, особенно когда дело касается температурного режима окружающей среды. К примеру, летом температура может поднимать и выше +30С, так и это необходимо учитывать. Есть и другие ситуации, касающиеся температуры эксплуатации.

  • Провод уложен в штробы на кухне, где температура всегда повышена. Тем более в штробе кабель как бы расположен в термосе. Через толстый слой штукатурки теплоотвод затруднителен, так что вероятность, что внутри штробы всегда будет повышенный температурный режим, очень высока.
  • Несколько проводов уложены в один лоток или гофрированный шланг. Здесь ситуация немного другая. В данном случае провода будут нагревать друг друга. А суммарная температура наверняка будет превосходить предел в +25С.

То есть, получается так, что выбирая сечение провода, необходимо учитывать, в каких условиях он будет эксплуатироваться. Специалисты уверяют, что при этом снижения токовой нагрузки может произойти до 30%. Поэтому в правилах устройства электроустановок (ПУЭ) есть таблицы, в которых указаны снижающие коэффициенты, зависящие именно от температуры окружающей среды. Их обязательно надо учитывать и использовать в расчетах сечения провода по току.

Материал для кабеля

Нюанс номер два – это материал, из которого производят электрические провода. Они могут быть медными или алюминиевыми. Суть дела в том, что алюминий имеет более высокое удельное электрическое сопротивление, чем медь. Вот его показатель: 0,0271 Ом мм²/м, у медного кабеля он почти в два раза меньше – 0,0175. То есть, получается так, что через медный провод электрический ток может проходить более свободно, поэтому одну и ту же нагрузку может выдержать медный кабель меньшего диаметра.

Длина электроразводки

Нюанс номер три – длина проводки. Вы правильно поняли, чем длиннее провод, тем меньше токовой нагрузки он может выдержать. Конечно, когда разговор заходит о внутренней электрической разводке, то этот фактор можно и не учитывать, слишком малы расстояния. Хотя больших частных загородных домов сегодня большое количество. Да и здания производственного, офисного, торгового и увеселительного назначения – это огромные объекты, в которых длина одного контура может исчисляться километрами.

Опять-таки, все можно найти в таблицах ПУЭ, где основным показателем является момент нагрузки, но давайте разберемся в данном вопросе. Почему снижается нагрузка от токов при увеличении длины шлейфа?

Все дело в потерях напряжения, максимальный уровень которых составляет 5%. То есть, если потери напряжения не превысили данный показатель, то сечение провода выбирается по номиналу. Если превышает, то и сечение придется увеличивать. Давайте рассмотрим простой пример, расчета потерь напряжения.

  • суммарная нагрузка в питающей сети 3 кВт;
  • сеть однофазная с напряжением 220 вольт;
  • длина электрического шлейфа – 30 м;
  • сечение провода 2,5 мм².

Проводим расчет момента нагрузки, который равен произведению нагрузки на длину кабеля. То есть, 3*30=90. Теперь эту величину ищем в таблице ниже и определяем потери напряжения в кабеле. Они составляют 3%, то есть, ниже нормы. Значит, такой провод спокойно будет выдерживать мощность потребителей при соответствующей длине контура.

Внимание! Необходимо понимать тот момент, что в предложенных таблицах и расчетах не учитывается первый нюанс. То есть, зависимость сечения кабеля от температуры окружающей сети. Поэтому специалисты рекомендуют предельный уровень потерь напряжения брать не 5%, а 4%.

И еще один момент, связанный с сопоставлением длины кабеля и его сечения. Это количество соединений. То есть, чем больше на промежутке от начала участка до потребителя распределительных коробок, автоматов, УЗО, трансформаторов и так далее, тем больше становится сопротивление всего контура. И это необходимо обязательно учитывать при подборе сечения в зависимости от силы тока.

И последний нюанс – это изоляция электрических проводов. Нагрев металлического провода под действием тока может расплавить изоляцию, и чем больше противодействия нагреву она сможет предложить, тем дольше она выдержит высокие нагрузки. К примеру:

  • резиновая изоляция может выдержать температуру до +65С;
  • поливинилхлоридная (ПВХ) до +75С;
  • полиэтиленовая до +90С.

Изоляция проводов и кабелей

Так что делайте выводы.

Заключение по теме

Итак, в этой статье нас интересовал выбор сечения провода в зависимости от токовой нагрузки. И, неважно, подбор производится для освещения или розеток. Главное – это правильно подойти к самому процессу выбора. Из статьи становится понятным, что не все так просто как может показаться на первый взгляд. То есть, не только сила тока влияет на сечение кабеля, здесь достаточно большой ряд различных условий эксплуатации (нюансов), на которые обязательно надо обращать внимание. А тем более учитывать при расчетах. Благо, это не так сложно, плюс ко всему в ПУЭ есть специальные таблицы, которыми всегда можно воспользоваться.

Как зависит допустимый ток в проводе (кабеле) от его сечения

Все мы знаем, что допустимый ток в проводе или кабеле зависит от его сечения. И в ПУЭ есть таблицы, в которых прописаны значения для разных сечений кабеля и для разных условий прокладки. Никогда не задавались вопросом – откуда были взяты эти значения?

Основное препятствие и «враг» в электроснабжении – это тепло. Ток, протекая по проводнику, вызывает его нагрев, чем больше ток, тем больше нагрев, вплоть до разрушения проводника и его изоляции. Не будь этого самого нагрева, мы бы передавали огромные мощности по тоненьким проводам и горя бы не знали, и трансформаторы нам бы были не нужны. Но приходится жить в мире, где действуют законы физики.

А теперь рассмотри один единственный проводник с изоляцией. Как определить, какой ток можно на него подать?

Для начала определим, какое тепло выделяет ток, протекая по проводнику, ниже приведена формула:

Но помимо принимаемой теплоты, проводник еще и тратить ее умудряется:

Таким образом, температура проводника становится постоянной при равном количестве выработанного и отданного тепла:

Это были сложности, которые можно опустить. Далее, действуя по инструкции «как нарисовать сову» и многое упрощая, получаем зависимость:

По сути получается, что допустимый ток в проводнике (круглого сечения) зависит от материала проводника, его изоляции и пропорционален его сечению, но зависимость не линейная:

Поэтому, когда говорят, что при расчете сечения нужно брать «8-10А на 1 кв.мм. сечения» — это, мягко говоря, некорректно. Ниже приведу таблицу 1.3.6 из ПУЭ в качестве примера и иллюстрации.

Как видите, зависимость отнюдь нелинейная. На больших сечениях уже проще взять два кабеля меньшего сечения, чем увеличивать сечение одного. Также видно, что увеличение количества токопроводящих жил уменьшает допустимый ток, так как ухудшается теплоотдача в окружающую среду, жилы греют друг друга. А в земле допустимый ток больше, так как земля по сравнению с воздухом имеет лучшую теплопроводность.

Смотрите так же:  Соединить провода на материнской плате

Таким образом, достаточно знать материал жилы, материал изоляции, сечение жилы, способ прокладки – и вуаля, рассчитаны допустимые токи проводов и кабелей.

А теперь затрону еще один момент, связанный с температурой окружающей среды. В ПУЭ значения в таблицах даны для температуры воздуха 25 гр.С, а земли – 15 гр.С. Но в реальности пики нагрузок попадают на совершенно другие условия, что существенно влияет на выбор сечения кабеля, при холодной температуре допустимый ток больше. Таблица 1.3.3 в ПУЭ раскрывает эту тему.

Но в этой таблице нет места для изоляции из сшитого полиэтилена, допустимая температура которого составляет 90 гр.С. Что же делать?

Ниже приведена формула, по которой рассчитаны все значения в данной таблице.

Проверим ка формулу для жилы с изоляцией (60 гр.) и воздуха (нормируемая температура 25 гр.), реальная температура воздуха 5 гр.С.

Вместо формулы в ПУЭ приведена таблица, чтобы не тратить время электриков и проектировщиков на ненужные расчеты, и сразу брать готовые значения.

Уравнение теплового баланса нам еще пригодится в будущих темах, связанных с расчетами электрических нагрузок. А пока все.

Площадь сечения проводов и кабелей в зависимости от силы тока, расчет необходимого сечения кабеля

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;

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 (смотрите — Почему алюминиевый кабль нельзя использовать в электропроводке)

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.

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».

Расчет сечения кабеля по мощности и току

Важность правильного расчета сечения кабеля неоднократно упоминалась в наших публикациях. С целью упростить эту задачу и исключить вероятность ошибки, на нашем сайте был запущен онлайн-калькулятор, при помощи которого не составит труда выбрать сечение провода в зависимости от силы тока или мощности нагрузки. В качестве альтернативы можно воспользоваться табличными данными, но учитывая современные реалии, Интернет более доступен, чем справочная литература.

Приведем краткую инструкцию, позволяющую быстро освоить навыки работы с данным ресурсом:

  1. Указываем длину линии и выбираем материал токопроводящих жил кабеля.
  2. Вводим расчетную мощность нагрузки (в качестве альтернативы можно указать силу тока) и напряжение электросети (отображается автоматически при выборе типа сети).
  3. Коэффициент мощности, процент допустимых потерь и температуру провода можно оставить по умолчанию (0,92, 5% и 35°С, соответственно).
  4. Выбираем тип проводки и нажимаем кнопку «Вычислить».

В результате расчетов выводится информация об оптимальном сечении провода, плотности тока, а также информация о потерях (сопротивление участка цепи, падение напряжения вольтах и процентах).

Расчет сечения проводов и кабелей по потребляемой мощности, таблицы

В современном технологическом мире электричество практически стало на один уровень по значимости с водой и воздухом. Применяется оно в практически любой сфере человеческой деятельности. Появилось такое понятие, как электричество еще в далеком 1600 году, до этого мы знали об электричестве не больше древних греков. Но со временем оно начало более широко распространяться, и только в 1920 году оно начало вытеснять керосиновые лампы с освещения улиц. С тех пор электрический ток начал стремительно распространяться, и сейчас он есть даже в самой глухой деревушке как минимум освещая дом и для коммуникаций по телефону.

Само электричество представляет из себя поток направленных зарядов, движущихся по проводнику. Проводником является вещество способное пропускать через себя эти сами электрические заряды, но у каждого проводника есть сопротивление (кроме так называемых сверхпроводников, сопротивление у сверхпроводников равняется нулю, такое состояние достижимо за счет понижения температуры до -273,4 градуса по Цельсию).

Но в быту сверхпроводников, конечно же, еще нету, да и появиться в промышленных масштабах еще нескоро. В повседневности, как правило, ток пропускается через провода, а в качестве жилы используется в основном медные или алюминиевые провода. Медь и алюминий популярны прежде всего, за счет своих свойств проводимости, которая обратно электрическому сопротивлению, а также из-за дешевизны, по сравнению, например, с золотом или серебром.

Как разобраться в сечениях медных и алюминиевых кабелей, для прокладки проводки?

Данная статья предназначена научить вас как рассчитать сечение провода. Это как чем больше воды вы хотите подать, тем большего диаметра труба вам нужна. Так и здесь, чем больше потребление электрического тока, тем больше должно быть сечение кабелей и проводов. Вкратце опишу что это такое: если вы перекусите кабель или провод, и посмотреть на него с торца, то вы как раз и увидите его сечение, то есть толщину провода, которая определяет мощность которую данный провод способен пропустить, разогреваясь до допустимой температуры.

Для того чтобы правильно подобрать сечение силового провода нам нужно учитывать максимальную величину потребляемой нагрузки тока. Определить значения токов можно, зная паспортную мощность потребителя, определяется по такой формуле: I=P/220, где P — это мощность потребителя тока, а 220 — это количество вольт в вашей розетке. Соответственно если розетка на 110 или 380 вольт, то подставляем данное значение.

Смотрите так же:  Компактный электродвигатель 220 вольт

Важно знать, что расчет значения для однофазных, и трехфазных сетей различается. Для того чтобы узнать на сколько фаз сеть вам нужно, требуется подсчитать общую сумму потребления тока в вашем жилище. Приведем пример среднестатистического набора техники, которая может быть у вас дома.

Простой пример расчета сечения кабеля по потребляемому току, сейчас мы вычислим сумму мощностей подключаемых электроприборов. Основными потребителями в среднестатистической квартире являются такие приборы:

  • Телевизор — 160 Вт
  • Холодильник — 300 Вт
  • Освещение — 500 Вт
  • Персональный компьютер — 550 Вт
  • Пылесос — 600 Вт
  • СВЧ-печь — 700 Вт
  • Электрочайник — 1150 Вт
  • Утюг — 1750 Вт
  • Бойлер (водонагреватель) — 1950 Вт
  • Стиральная машина — 2650 Вт
  • Всего 10310 Вт = 10,3 кВт.

Когда мы узнали общее потребление электричества, мы можем по формуле рассчитать сечение провода, для нормального функционирования проводки. Важно помнить что для однофазных и трехфазных сетей формулы будут разные.

Расчет сечения провода для сети с одной фазой (однофазной)

Расчет сечения провода осуществляется с помощью следующей формулы:

I = (P × K и ) / (U × cos(φ) )

I — сила тока;

  • P — мощность всех потребителей энергии в сумме
  • K и — коэффициент одновременности, как правило, для расчетов принимается общепринятое значение 0,75
  • U — фазное напряжение, которое составляет 220V но может колебаться в пределах от 210V до 240V.
  • cos(φ) — для бытовых однофазных приборов эта величина сталая, и равняется 1.
  • Если есть необходимость рассчитать ток быстрее, то можно опустить значение cos(φ) и значение K и . Результат в таком случае отличается в меньшую сторону на 15%, если мы применим формулу:

    Когда мы нашли мощность потребления тока по формуле, можно начать выбирать кабель, который подходит нам по мощности. Вернее, его площади сечения. Ниже приведена специальная таблица в которой предоставлены данные, где сопоставляется величина тока, сечение кабеля и потребляемая мощность.

    Данные могут различаться для проводов изготовленных из разных металлов. Сегодня для применения в жилых помещениях, как правило, используется медный, жесткий кабель. Алюминиевый кабель практически не применяется. Но все же во многих старых домах, алюминиевый кабель все еще присутствует.

    Таблица расчетной мощности кабеля по току. Выбор сечения медного кабеля, производится по следующим параметрам:

    Также приведем таблицу для расчета потребляемого тока алюминиевого кабеля:

    Если значение мощности получилось среднее между двумя показателями, то необходимо выбрать значение сечения провода в большую сторону. Так как запас мощности должен присутствовать.

    Расчет сечения провода сети с тремя фазами (трехфазной)

    А теперь разберем формулу подсчета сечения провода для трехфазных сетей.

    Для рассчета сечения питающего кабеля воспользуемся следующей формулой:

    I = P / (√3 × U × cos(φ))

    • I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения кабеля
    • U — фазовое напряжение, 220V
    • Cos φ — угол сдвига фаз
    • P — показывает общее потребление всех электроприборов

    Cos φ — в приведенной формуле крайне важен, так как самолично влияет на силу тока. Он различается для разного оборудования, с этим параметром чаще всего можно ознакомиться в технической документации, или соответствующей маркировкой на корпусе.

    Общая мощность находится очень просто, мы суммируем значение всех показателей мощности, и используем получившееся число в расчетах.

    Отличительной особенностью в трехфазной сети, является то, что более тонкий провод способен выдержать большую нагрузку. Подбирается необходимое нам сечение провода, по нижеприведенной таблице.

    Расчет сечения провода по потребляемому току применяемый в трехфазной сети, используется с применением такой величины как √3. Это значение нужно для упрощения внешнего вида самой формулы:

    U линейное = √3 × U фазное

    Данным образом при возникновении необходимости заменяется произведение корня и фазного напряжения на линейное напряжение. Эта величина равняется 380V (U линейное = 380V).

    Понятие длительного тока

    Также один не менее важный момент при выборе кабеля для трехфазной и однофазной сети состоит в том, что необходимо учитывать такое понятие, которое звучит как допустимый длительный ток. Этот параметр показывает нам силу тока в кабеле, которую может выдержать провод в течение неограниченного количества времени. Определить эго можно в специальной таблице. Также для алюминиевых и медных проводников они существенно различаются.

    В случае когда данный параметр превышает допустимые значения, начинается перегрев проводника. Температура нагрева является обратно пропорциональной силе тока.

    Температура на некоторых участках может увеличиваться не только из-за неверно подобранного сечения провода, а и при плохом контакте. К примеру, в месте скрутки проводов. Такое довольно часто происходит в месте контакта медных кабелей и алюминиевых. В связи с этим поверхность металлов подвергается окислению, покрываясь оксидной пленкой, что весьма сильно ухудшает контакт. В таком месте кабель будет нагреваться выше допустимой температуры.

    Когда мы провели все расчеты, и сверились с данными из таблиц, можно смело идти в специализированный магазин и покупать необходимые Вам кабели для прокладки сети у себя дома или на даче. Главное ваше преимущество перед, например, вашим соседом будет в том что вы полностью разобрались в данном вопросе с помощью нашей статьи, и сэкономите кучу денег, не переплачивая за то, что вам хотел продать магазин. Да и знать о том, как рассчитать сечение тока для медных или алюминиевых проводов никогда не будет лишним, и мы уверены что знания полученные у нас, неоднократно пригодятся на вашем жизненном пути.

    Определение сечения провода нормативным методом

    Реализация простой электрической сети в границах целого дома или отдельного его участка по силам каждому. От исполнителя лишь требуется квалифицированный подход к выбору проводников, главным образом определяющих нагрузочную способность системы.

    Взаимосвязь между сечением провода и общей нагрузкой на сеть

    Формулы, непосредственно описывающей соотношение между мощностью и величиной поперечного профиля электротехнического продукта, соединяющего щиток и стандартизированный разъем для подключения нагрузки, нет. Характеристику нормальной площадки можно установить через силу тока. В однофазной цепи нагрузка и ток, в общем случае, соотносятся: I = P / U, где:

    P – суммарная планируемая нагрузка в номинальном эквиваленте, Вт;
    U –напряжение, 220 В.

    Отыскав величину силы тока, которую проводник должен транспортировать длительное время без риска перегрева и повреждения изолирующей оболочки, становится возможным установить косвенную взаимосвязь между предполагаемой нагрузкой от энергопотребляющих устройств и сечением проводов с помощью уже посчитанных инженерами и официально задокументированных данных.

    Таблица 1 – Зависимость между силой тока и площадью нормального профиля медного провода

    Таблица 2 – Зависимость между силой тока и площадью нормального профиля алюминиевого провода

    Алгоритм использования таблиц

    1. Определиться, в каком ключе будет происходить укладка электропроводки: открытым или закрытым методом. Скрыто могут быть забазированы различные конфигурации проводников, указанные в столбцах таблицы.
    2. Вычисленную силу тока необходимо округлить до ближайшей большей цифры, расположенной в подходящем столбце.
    3. В строке выбранного параметра принять указанную величину сечения кабеля.

    Анализ таблицы показывает, что в случае скрытого метода установки исполнителю искусственно накладывается ограничение в использовании максимального количества проводов в связке – не более 4-х. Поэтому, если пучок формируют более 4-х нагруженных кабелей, сила тока выбирается из столбца для открытого метода базирования и умножается на корректор, зависящий от количества проводов в связке:

    • 5 и 6 – 0,68;
    • от 7 до 9 – 0,63;
    • от 10 до 12 – 0,6.

    Выбор наиболее эффективного материала

    Использовать алюминиевые провода в домашней сети опытные специалисты категорически не рекомендуют. Неизменные нагрузка и сечение проводов показывают, что Al способен транспортировать несколько меньшую плотность заряда, нежели Cu при прочих равных условиях. Кроме того, Аl склонен к взаимодействию с окружающей средой. Негативный эффект от последнего – образование оксидной пленки, которая служит прочным диэлектриком и приводит к перегреву проводника.

    Между нагрузкой и площадью профиля кабеля существует косвенная взаимосвязь. В качестве параметра-посредника выступает сила тока. Рассчитав величину последней и заранее спланировав методику укладки проводов в помещении, можно выявить математическую характеристику нормальной площадки по нормативным таблицам ПУЭ, выдержки из которых представлены выше. При выборе материала проводников акцентировать внимание следует на медных изделиях.

    Самостоятельный расчет сечения кабеля по мощности

    Во всех странах Европы и СНГ принята стандартизация кабелей по площади поперечного сечения. Регуляция этих параметров выполняется согласно соответствующего ПЭУ, или, как называют еще этот норматив, «Правила устройства электроустановок». Выбор нужного сечения кабеля по допустимым параметрам тока осуществляется посредством специальных таблиц.

    Расчеты «на глаз» являются неправильными и грозят нарушением техники безопасности, что может спровоцировать КЗ, пробои в проводке и т.п. Данный показатель может существенно отличаться для каждого отдельного жилья, в зависимости от количества установленных там потребителей электропитания, их мощности. Отсутствие правильного предварительного расчета перед монтажом проводки может обернуться дорогостоящим ремонтом квартиры или электросети, угрозой жизни людям.

    Для чего нужен расчет сечения кабеля?

    Правильный выбор сечения электрического кабеля позволит смонтировать проводку таким образом, чтобы жители квартиры были в безопасности, как и их имущество. В погоне за экономией многие выбираются для разводки по квартире кабеля меньшей толщины или нужной, только вместо медной сердцевины останавливаются на алюминиевой.

    Это приводит к таким последствиям:

    • Прохождение токов большой мощности по несоответствующему кабелю приводит к его нагреванию, что разрушает изоляцию или просто перегорает, оставляя слабую цепь без питания.
    • В некоторых случаях резкие скачки электричества способны настолько разогреть металл проводов, что возникает возгорание за счет термического воздействия на окружающие воспламеняющиеся объекты, например, обои, вагонку или другие покрытия стены.

    Очевидно, что экономия на организации электросети в доме – это не лучший вариант сохранения своих средств. Тем более, что помимо финансовых затрат на ремонт проводки и квартиры в местах ее демонтажа, есть риск здоровью и всему имуществу. Пожаро- и электробезопасность является приоритетным правилом.

    Чтобы правильно подобрать нужный кабель, необходимо выполнить следующие предварительные расчеты:

    • Посчитать, для каждого помещения общее число установленных электроприборов.
    • Для каждой точки подключения к электросети рассчитать рабочую суммарную нагрузку.

    ПРИМЕР: К первой розетке будет подключаться вытяжка мощностью 500 Вт, электроплита на 5 кВт и посудомоечная машина 2 кВт. От второй розетки питается холодильник 800 Вт, микроволновая печь на 1,5 кВт и электрочайник на 2 кВт. Тогда суммарная нагрузка на первую точку составит 7,5 кВт, а на другую – 4,3 кВт, таким образом, на кухню будет идти нагрузка на 11,8 кВт. Это без учета светильника, поэтому всегда необходимо делать запас минимум на 20-30%, чтобы не только обезопасить себя, но и иметь возможность в будущем добавить какой-то электроприбор и не заставлять работать проводку на своем экстремальном пороге.

    Выбрав материал проводника (алюминий или медь), необходимо произвести расчет нужного сечения в соответствии с полученной величиной нагрузки на отдельное помещение.

    Все зависит от того, как будет организовываться сеть, предусмотрен электрораспределительный считок с разводкой по потребителям, точки планируется соединять параллельно или последовательно.

    ВАЖНО: Электропроводимость меди больше, чем алюминия, поэтому провода из этих материалов одинакового сечения не будут давать равный результат при расчете по мощности, что необходимо учитывать.

    Что влияет на нагрев проводов?

    Причина перегрева проводки может крыться в разных проблемах сети, поэтому для правильного расчета необходимо знать основные «слабые места» кабелей, из-за которых у них поднимается температура. При прохождении тока по металлу, материал нагревается всегда, однако снижение этого параметра достигается разными методами.

    Провода греются, в зависимости от:

    • Качество и материал изоляционного покрытия не соответствуют требуемым параметрам. Низкокачественный диэлектрический материал оболочек кабелей легко подвергается разрушению от термического воздействия при прямом контакте, проводя тепло лучше.
    • Какой способ укладки проводки использовался. Для открытых проводов показатель нагрева гораздо ниже, чем для плотно «упакованных» в закрытую пластиковую трубу.
    • Тип жил в кабеле. Различают многожильные и одножильные. Разница заключается в том, что одинакового сечения моножильная проводка способна выдержать большую силу тока, чем несколько более тонких проводков, хотя многожильный кабель более гибкий и удобный для монтажа.
    • Материал сердцевины. Величина нагрева зависит от физических качеств металла. Медь обладает более низким сопротивлением, чем алюминий, поэтому меньше греется и может передавать токи более высокого напряжения и силы при одинаковом сечении.
    • Площадь поперечного сечения кабеля. Все изучали в школе скин-эффект – течение электрического тока по поверхности проводника. Чем больше площадь сечения – тем больше площадь поверхности, по которой передается электричество, поэтому толстые провода способны передавать значительные нагрузки, а тонкие при таких показателях просто перегорают.

    Устройство кабеля

    Для лучшего понимания процесса расчета проводника по сечению в зависимости от мощности потребляемого тока, необходимо понимать суть процесса передачи электричества. Для наглядности лучше представить несколько тонких водопроводных труб, которые необходимо располагать по окружности параллельно друг другу.

    Чем шире эта окружность, тем большее количество таких труб поместится при плотном расположении. Напор на выходе крупной систем будет гораздо больше, чем у маленькой. С электричеством также, в силу того, что ток течет по поверхности проводника, толстые кабели смогут поддерживать большие нагрузки.

    Неправильное вычисление сечения по мощности выполняется, когда:

    • Токоведущая жила слишком широкая. Затраты на проводку возрастают существенно, нерационально используется ресурс кабеля.
    • Ширина токоведущего канала меньше необходимой. Плотность тока возрастает, нагревая проводник и изоляцию, что приводит к утечке электричества и образованию «слабых мест» на кабеле, повышая пожароопасность проводки.

    В первом случае для жизни опасности нет, но неоправданно высокие затраты на материал.

    Простой способ

    Формула мощности заключается в вычислении посредством умножения напряжения в проводнике на силу протекающего тока. Бытовая сеть рассчитана на напряжение 220 В, поэтому для определения сечения кабеля необходимо знать мощность и силу тока в цепи. После расчета предполагаемой нагрузки и силы тока по таблицам ПЭУ находится размер кабеля. Этот расчет подходит для розеток.

    Для питания осветительных приборов, которые подключаются к отдельному выходу с распределителя, традиционно берется кабель сечением 1,5 кв. мм. Если розетки будут использоваться для питания нескольких мощных приборов, например, телевизора или фена, то нужно правильно распределять нагрузку, соотнося ее с диаметром провода согласно показателям мощности потребителей. При отсутствии возможности разбития розеточных групп рекомендуется приобретать медный кабель с сечением 6 кв. мм.

    Площадь сечения и диаметр

    Определить площадь сечения кабеля проще всего по диаметру сердцевины. Диаметр измеряется в мм, а площадь – в кв. мм. Согласно этим показателям можно найти в таблице допустимую мощность по типу и размеру провода. При отсутствии данных о диаметре проводки, площадь находится по такой формуле:

    S = 3,14 * D2 / 4 = 0,785D2,
    где:
    S – площадь поперечного сечения кабеля;
    D – значение диаметра.

    Если форма сердцевины проводника квадратная или прямоугольная, то сечение вычисляется умножением ширины на длину, как площадь прямоугольника.

    Выбор сечения проводника

    Критерии соответствия сечения выбранных проводников:

    1. Конфигурация электрощита. Питание всех имеющихся потребителей от одного автоматического выключателя создаст непосильную нагрузку на него, что провоцирует нагрев клемм и регулярное срабатывание. Для устранения проблемы рекомендуется разделить на несколько групп электропроводку с отдельным выключателем в щитке.
    2. Тип используемого кабеля. Медный провод более дорогой и качественный, но правильный расчет алюминиевой проводки позволит собрать нужную конфигурацию с меньшими затратами.
    3. Длина проводника. Является главным критерием для кабелей из алюминия. При большом метраже наблюдаются существенные потери электричества в сети, поэтому следует делать большую прибавку запаса. Для меди при скрытом монтаже достаточно прибавки в размере 20-30 %.

    Точный расчет сечения кабеля должен производиться с учетом таких показателей:

    • Тип и вид изоляции.
    • Длина участков и их конфигурация.
    • Вариант и способ прокладки (наружная или скрытая).
    • Температурный режим помещения.
    • Процент и уровень влажности в комнате.
    • Максимально допустимый перегрев.
    • Разница показателей мощности потребителей, подключаемых к одной розетке.

    Существуют нижние границы размера сечения кабеля для разных участков бытовой электросети:

    • Для розеток нужен провод с сечением не меньше 3,5 кв. мм.
    • Подключение элементов освещения питаются от проводки не тоньше 1,5 кв. мм.
    • Питание оборудования с повышенной мощностью требует кабеля с сечением от 4-6 кв. мм.

    Это правило действует при разграничении групп потребителей по мощности в электрощите для повышения защиты оборудования, безопасности всей системы.

    Расчет на основе нагрузки

    Процесс расчета примерного сечения нужной проводки для квартиры можно произвести самостоятельно, сделать это не сложно. Однако все работы по устройству электросети в помещении следует доверять опытным специалистам.

    Расчет поперечного сечения проводника производится в следующем порядке:

    1. Все приборы, которые находятся в помещении и питаются от электросети, подсчитываются и заносятся в список.
    2. Согласно имеющимся у приборов паспортам, записывается напротив каждого устройства значение номинальной мощности.
    3. Определяется продолжительность подключения каждого прибора при одновременной работе, также вносится в список.
    4. Рассчитывается поправочный коэффициент, который зависит от времени работы в сутки и вычисляется в процентном соотношении к 24 часам, записывается напротив каждого прибора.
    5. После умножения номинальной мощности оборудования на поправочный коэффициент, производится суммирование всех полученных значений приборов списка.
    6. Полученное значение необходимо найти в специальной таблице, в зависимости от выбранного материала проводки, прибавить к нему примерно 15 % «про запас».

    ВАЖНО: Полученные цифры, как и указанные в паспорте устройств данные по номинальной мощности, являются усредненными показателями, поэтому следует прибавить еще 5 % к этим значениям.

    Существует очень распространенное заблуждение о возможности монтажа проводки с различным диаметром сердцевины, в зависимости от потребителя. Это может привести к возгоранию (редко, но случается), разрушению изоляционного слоя, короткому замыканию, поскольку в одном помещении пущенная от одного распределителя электрика будет разрушительно действовать на несоответствующие по мощности светильники или другие мелкие потребители, запитанные на тонкие кабели. Такая ситуация не редкая для подключения нескольких электроприборов к одной точке, например, стиральной машины, кофеварки и мультиварки.

    Особенности расчета мощности скрытой проводки


    Вычисление для скрытой проводки отличается, чем для кабелей, уложенных открытым способом. Все зависит от изменения свойств проводников, их изоляции в закрытом пространстве.

    Если проводник расположен на поверхности и контактирует с воздухом, то получает большую возможность отдавать вырабатываемое тепло, сохраняя низкую температуру. Плотно упакованные провода не могут настолько хорошо остужаться за счет отсутствия циркулирующего воздуха, поэтому нагреваются более интенсивно.

    Первое правило для монтажа скрытой проводки гласит о необходимости проведения расчетов с запасом примерно 20-30 %, чтобы в процессе эксплуатации избежать перегрева. Согласно второй норме, наличие нескольких проводников в одном канале требует запаса не меньше 40 %.

    ВАЖНО: Единственный корректный способ вычисления сечения кабеля –значение потребляемой мощности.

    Не рекомендуется делать плотную укладку кабелей, лучше для каждого из самостоятельных проводов оборудовать отдельную гофротрубу.

    Расчет сечения кабеля по мощности

    После произведения подсчета мощности для отдельного помещения или группы потребителей, следует провести вычисление силы тока в бытовой сети с напряжением 220 В. Для этого существует формула:

    I = (P1 + P2 + … + Pn) / U220,
    где:
    I – искомая сила тока;
    P1 … Pn – мощность каждого потребителя по списку – от первого до n-ого;
    U220 – напряжение в сети, в нашем случае это 220 В.

    Формула расчета для трехфазной сети с напряжением 380 В выглядит так:

    I = (P1 + P2 + …. + Pn) / √3 / U380
    где:
    U380 – напряжение в трехфазной сети, равное 380 В.

    Сила тока I, полученная в расчетах измеряется в Амперах, обозначается А.

    Таблицы составляются согласно показателю пропускной способности металла в проводнике. Для меди это значение равно 10 А на 1 мм, для алюминия – 8 А на 1 мм.

    Определить сечение согласно пропускной способности следует по такой формуле:

    S = I / Z,
    где:
    Z – пропускная способность кабеля.

    ПРИМЕР: Сеть бытовая с напряжением 220 В. Для кухни требуется рассчитать сечение проводника при учете подключения потребителей с общей мощностью 5 кВт.
    I = (P1 + P2 + …. + Pn) / U220 = Pобщ / U220 = 5 000 / 220 = 22,73 ≈ 23 (А)
    Для расчета запаса следует воспользоваться правилом «5 А», что означает к полученному значению прибавить еще 5 Ампер:
    I = 23 + 5 = 28 (А)
    Учитывая монтаж проводки с использованием трехжильных кабелей, по таблице для полученного значения тока минимальная площадь сечения провода будет равной 3 кв. мм.

    Таблица соотношения величины тока и минимального сечения кабеля

    Сила тока в проводниках, положенных в одной трубе, А

    Похожие статьи:

    • Нет маркировки на узо легранд Размеры окошек для маркировки на модульке Legrand DX3 Добрый день! Есть ли у кого поблизости 1- и 2-модульные автоматы или УЗО серии Legrand DX3? Хочу распечатать маркировку, чтобы вставить в их прозрачные окошки, но самих модулей сейчас […]
    • Электрические схемы nissan note Электрические схемы nissan note Nissan Note. Электросхемы - часть 3 Схема 7. Задние фонари: 1 - реле задних габаритных огней; 2 - реле зажигания; 3 - центральный процессор; 4 - блок IPDM E/R; 5 - разъем передачи данных; б - […]
    • Как подключить узо в ванной комнате Установка УЗО и дифавтомата в ванную комнату В ванной комнате обязательно наличие электрического освещения, нередко в ванной производится установка различных электроприборов и оборудования. Это могут быть водонагреватели, стиральные […]
    • Таблица тока в обмотке от диаметра провода Еще раз о выборе сечения проводов Неоднократно поднимался вопрос о выборе сечения проводов, особенно в блоках питания. При этом умные люди настоятельно советовали исходить из плотности тока 1-2 А на мм 2 . Ни в коем случае не собираюсь […]
    • 2jz подключение проводки Подключение проводки 2jz ge vvti Свап 2 jz ge vvti - 3 литровый двс имеет хороший прием и машина с ним разгоняется очень и очень резво. Если Вы уже поставили свой мотор и хотите его завести без лишних трудностей и по "фэн шую" то, […]
    • Покупаю провода ФОРУМ RusCable.Ru п/п № Барабан № ед.изм. кол-во 1 41Б01970 м 80 2 41Б01982 м 75 3 41Б02899 м 75 4 41Б01976 м 75 5 В 44418 м 75 6 В 44524 м 125 7 В 44515 м 110 8 В 44417 м 80 9 В 44446 м 80 10 41Б03058 м 130 11 41Б02971 м 115 12 41Б03059 […]