Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет сечения кабеля по току, мощности, длине

Расчет сечения кабеля по току, мощности, длине

На сегодняшний день существует широкий ассортимент кабельной продукции, с поперечным сечением жил от 0,35 мм.кв. и выше.

Использование штангенциркуля

Если неправильно выбрать сечение кабеля для бытовой проводки, то результат может иметь два итога:

  1. Чересчур толстая жила «ударит» по Вашему бюджету, т.к. ее погонный метр будет стоить дороже.
  2. При неподходящем диаметре проводника (меньшем, чем необходимо), жилы начнут нагреваться и плавить изоляцию, что вскоре приведет к самовозгоранию электропроводки и короткому замыканию.

Как Вы понимаете, и тот и другой итог неутешительный, поэтому перед монтажом электропроводки в доме и квартире необходимо правильно рассчитать сечение кабеля в зависимости от мощности потребителя, силы тока и длины линии. Сейчас мы подробно рассмотрим каждую из методик.

Расчет по мощности электроприборов

Для каждого кабеля есть определенная величина тока (мощности), которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если ток (мощность), потребляемый всеми приборами, будет превышать допустимую величину для токопроводящей жилы, то в скором времени аварии не избежать.

Чтобы самостоятельно рассчитать мощность электроприборов в доме, необходимо на лист бумаги выписать характеристики каждого прибора отдельно (плиты, телевизора, светильников, пылесоса и т.д.). После этого все значения суммируются, и готовое число используется для выбора кабеля с жилами с оптимальной площадью поперечного сечения.

Формула расчета имеет вид:

Где: P1..Pn–мощность каждого прибора, кВт

Обращаем Ваше внимание на то, что получившееся число необходимо умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Этот коэффициент обозначает, что из всех электроприборов одновременно работать будет только 80%. Такой расчет более логичный, потому что, к примеру, пылесосом либо феном Вы точно не будете пользоваться в течение длительного времени без перерыва.

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности потребителя:

Таблица сечения алюминиевых проводов

Таблица сечений медных проводов

Это приведенные и упрощенные таблицы, более точные значения вы можете найти в ПУЭ п.1.3.10-1.3.11.

Как вы видите, для каждого определенного вида кабеля табличные значения имеют свои данные. Все что Вам нужно, это найти ближайшее значение мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.

Чтобы Вы наглядно поняли, как правильно рассчитать кабель по мощности, приведем простой пример:

Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов в квартире составляет 13 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Нас устраивает цифра «10,1» при однофазной сети (напряжение 220В) и «10,5», если сеть трехфазная.

Это значит, что нужно выбрать такое сечение жил кабеля, который будет питать все расчётные приборы – в квартире, комнате или каком-либо другом помещении. То есть такой расчёт нужно проводить для каждой розеточной группы, запитанной от одного кабеля, или для каждого прибора, если он запитан напрямую от щитка. В примере выше, мы привели расчет площади поперечного сечения жил вводного кабеля на весь дом или квартиру.

Итого, выбор сечения останавливаем на 6-миллиметровом проводнике при однофазной сети либо 1,5-миллиметровом при трехфазной сети. Как вы видите, все довольно просто и даже электрик-новичок справится с таким заданием самостоятельно!

Читайте так же:
Как разбирать выключатель света makel

Расчет по токовой нагрузке

Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому лучше всего пользоваться им. Суть аналогична, но только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку. Для начала по формулам считаем силу тока по каждому из приборов.

Средняя мощность бытовых электроприборов

Пример отображения мощности электроприбора

Если в доме однофазная сеть, для расчета необходимо воспользоваться следующей формулой:Формула расчета однофазного токаДля трехфазной сети формула будет иметь вид:Формула расчета трехфазного токаГде, P – мощность электроприбора, кВт

cos Фи- коэффициент мощности

Более подробно о формулах, связанных с вычислением мощности, можно прочитать в статье: https://samelectrik.ru/kak-najti-moshhnost-toka.html.

Далее все токи суммируются и по табличным значениям необходимо выбрать сечение кабеля по току.

Обращаем Ваше внимание на то, что от условий прокладки проводника будут зависеть значения табличных величин. При монтаже открытой электропроводки допустимые токовые нагрузки и мощность будут значительно большими, чем при прокладке проводки в трубе.

Повторимся, любой расчет сечения проводится для конкретного прибора или их группы.

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности:

Таблица соотношения сечения жил к токовым нагрузкам

Расчет по длине

Ну и последний способ, позволяющий рассчитать сечение кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует потерям напряжения (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами покрупнее.

Для вычислений используется следующая методика:

  • Нужно рассчитать суммарную мощность электроприборов и силу тока (выше мы предоставили соответствующие формулы).
  • Выполняется расчет сопротивления электропроводки. Формула имеет следующий вид: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах). Получившееся значение необходимо разделить на выбранное поперечное сечение кабеля.

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

Обращаем Ваше внимание на то, что длина прохождения тока должна умножаться в два раза, т.к. ток изначально идет по одной жиле, а потом возвращается назад по другой.

  • Рассчитываются потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.
  • Определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
  • Итоговое число анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранное сечение жилы. В противном случае подбираем более «толстый» проводник.

Допустим мы рассчитали, что сопротивление жил у нас 0,5 Ома, а ток 16 Ампер, тогда:

Что вполне допустимо для большинства случаев, согласно ГОСТ 29322-14 «Стандартные напряжения». Подробнее в статье: https://samelectrik.ru/kakoe-otklonenie-napryazheniya-v-seti-schitaetsya-predelnym.html.

Таблица удельных сопротивлений:

Таблица удельных сопротивлений проводников

Если Вы протягиваете линию на довольно протяженное расстояние, обязательно производите расчет с учетом потерь по длине, иначе будет высокая вероятность неправильного выбора сечения кабеля.

Видео примеры расчетов

Наглядные видео примеры всегда позволяют лучше усвоить информацию, поэтому предоставляем их к Вашему вниманию:

Расчёт сечения кабеля по мощности, току и температуре

Расчёт сечения кабеля по мощности, току и температуре

От того как правильно будет выбрано сечения кабеля для проведения электромонтажных работ зависит пожаробезопасность и гарантия долгой и надёжной работы кабельной продукции. Чтобы правильно выбрать сечение кабеля необходимо немного углубится в теорию. Сечение кабеля можно рассчитать разными способами.
Расчет сечения по мощности потребителей
Расчет сечения кабеля зависит от общей мощности потребителей. Формула для вычисления мощности:
P = (P1+P2+..PN)*K*J
P — общая мощность всех потребителей, подключенных к кабелю в Ваттах.
P1, P2, .. PN — мощность каждого потребителя.
K- безразмерный коэффициент одновременности, указывает на то сколько потребителей одновременно могут работать по данному кабелю. Маловероятно, чтобы все потребители одновременно расходовали электроэнергию. Из практики коэффициент можно принять равным 0,8. При использовании всех потребители одновременно, коэффициент будет равным 1.
J – безразмерный коэффициент запаса. Коэффициент учитывает запас по мощности для подключения будущих потребителей. Обычно коэффициент принимается равным от 1,5 до 2,0.

Читайте так же:
Как соединить сип кабель с медным проводом под напряжением

Мощность потребителей указывается на бирке или в паспорте к оборудованию и состоит из активной и реактивной мощности. Оборудование с активной мощностью всю полученную электрическую энергию, с учетом КПД, превращает в полезную работу: механическую, тепловую или в другой ее вид. К устройствам с активной нагрузкой относятся лампы накаливания, обогреватели, утюги, электроплиты и т.д.
Формула для расчета активной мощности:
P = U * I
P – мощность в Вт.
U – напряжение в В.
I – сила тока в А.
Реактивная нагрузка делится на индуктивную или емкостную. Если нагрузка индуктивная (трансформаторы, электродвигатели), то ток отстает по фазе от напряжения, если нагрузка емкостная (различные электронные устройства), то ток по фазе опережает напряжение. Поскольку ток и напряжение не совпадают по фазе (реактивная нагрузка), то в нагрузку (потребителю) передается только часть мощности от полной мощности, которая могла бы быть передана в нагрузку. Реактивная мощность зависит от угла смещения фаз между синусоидами напряжения и тока. Угол смещения выражают через cosφ. Для расчета полной мощности оборудования применяют формулу:
P = Pр / cosφ
– реактивная мощность в Вт.
Например в паспорте оборудования указывается реактивная мощность 2000Вт и cosφ = 0,7. Следовательно полная мощность потребление данного оборудования будет равна:
P = 2000 / 0,7 = 2857 Вт.
Если cosφ не указан для данного прибора, то его можно принять равным 0,7, как для подавляющего большинства электроприборов бытового назначения. После определения общей мощности потребителей определяем сечение кабеля по таблице приведенной ниже.

Расчёт сечения кабеля по мощности, току и температуре

Сечение кабеля всегда нужно выбирать в большую сторону значения мощности.

Расчет сечения кабеля геометрическим способом

Площадь поперечного сечения кабеля – сечение жилы измеряется в мм2. Бывают случаи, когда необходимо узнать сечение кабеля по диаметру проволоки проводника. Есть простая геометрическая формула для монолитного провода круглого сечения:
S = π*R2 = π*D2/4, или наоборот D = √(4*S / π)
S – площадь провода в мм2
R – радиус провода в мм
D – диаметр провода в мм
π — число пи, равное 3,14
Для монолитного проводника прямоугольного сечения формула:
S = h * m
S – площадь проводника в мм2
h, m – ширина и высота соответственно в мм
Для многожильного провода, у которого один проводник состоит из множества свитых проволочек круглого сечения, есть формула:
S = N*D2/1,27
S – площадь провода в мм2
D – диаметр одной проволочки в мм
N – число проволочек в жиле
Проводимость многожильного провода немного лучше, чем у монолитного. Это обусловлено особенностями протекания тока по проводнику круглого сечения. Другим достоинством многожильных проводов является их гибкость и механическая стойкость. С другой стороны монолитные провода дешевле и их применяют их в основном для стационарного монтажа.

Расчет сечения по току

Читайте так же:
Лифан солано выключатель света

Расчеты сечения кабеля можно так же произвести по току потребления. Такие вычисления позволяют оценить общее влияние различных факторов на кабель, в числе которых тепловая нагрузка, марка проводов, тип прокладки, условия эксплуатации т.д. Расчет производится поэтапно:
1. Расчет мощности всех потребителей;
2.Расчет токов, проходящих по проводнику;
3. Выбор подходящего поперечного сечения по таблицам.
При этом варианте расчёт мощности потребителей производится без учета поправочных коэффициентов. Коэффициенты будут учтены при суммировании силы тока.
Формула для расчета силы тока:
I = P/Uл
I — cила тока в амперах
P — мощность в ваттах
— линейное напряжение в вольтах.
Значение линейного напряжения зависит от источника электроснабжения и бывает одно- и трехфазным. Формула для расчета:
Uл = U * cosφ в случае однофазного напряжения
Uл = U * √3 *cosφ в случае трехфазного напряжения
Обычно для бытовых электрических потребителей принимают cosφ=1, следовательно:
Uл = 220В для однофазного напряжения
Uл = 380В для трехфазного напряжения
Высчитываем ток каждого потребителя и далее суммируем все потребляемые токи по формуле:
I = (I1+I2+…IN)*K*J
I – суммарная сила тока в амперах
I1..IN – сила тока каждого потребителя в амперах
K – коэффициент одновременности.
J – коэффициент запаса.
Коэффициенты K и J аналогичны, тем которые были применены при расчете полной мощности.

Выбор подходящего сечения кабеля по таблицам
Существуют правила эксплуатации электроустановок (ПЭУ) в них приведены ряд таблиц для выбора требуемого сечения жилы кабеля. Перейдем к их рассмотрению.
Следующие две таблицы показывают зависимость сечения проводников от токов и способа укладки.

Расчёт сечения кабеля по мощности, току и температуре

Из таблиц видно, что от способа укладки зависит предельная сила тока, которую пропускает проводник определенного сечения. Это связано с тем, что идет нагрев провода или кабеля и увеличивается его сопротивление. Соответственно чем больше провода или кабеля уложено в один лоток или трубу, тем меньше он охлаждается, повышается температура, растет его внутреннее сопротивление и это ведет к уменьшению пропускаемого тока. Нулевая и заземляющая жилы в количество жил не входят.

Следующие две таблицы показывают зависимость сечения проводника от допустимого длительного тока при прокладке его в земле.

Расчёт сечения кабеля по мощности, току и температуре

Расчёт сечения кабеля по мощности, току и температуре

Как видим из таблиц , что токовая нагрузка различаются в зависимости от прокладки открытым способом и при углублении в землю. Их принимают равными, если прокладка кабеля в земле проводится с применением лотков.
При прокладке кабелей в грунте необходимо учитывать помимо теплоотводных свойств так же удельное сопротивление по следующей таблице.

Характеристика землиУдельное сопротивление см-К/ВтПоправочный коэффициент
Песок влажностью более 9% песчано-глинистая почва влажностью более 1%801,05
Нормальная почва и песок влажностью 7- 9% песчано-глинистая почва влажностью 12-14%1201,00
Песок влажностью более 4 и менее 7% песчано-глинистая почва влажностью 8-12%2000,87
Песок влажностью до 4% каменистая почва3000,75

Есть так же таблица для определения сечения для временных линий снабжения электроэнергией
(переноски, если для частного пользования).

Расчёт сечения кабеля по мощности, току и температуре

Эта таблица для расчета сечения только медных гибких (проводов, шнуров и кабелей).

Рассмотрим пример расчета сечения проводника по току.
Задача: рассчитать необходимое сечение медного кабеля для подключения: трехфазного фрезерного станка мощностью 5000Вт; трехфазного сварочного аппарата мощностью 4000Вт; компьютерной и бытовой техники общей мощностью 20000Вт; Подключение — пятижильным кабелем (три жилы фазные, одна нулевая и одна заземление), проложенным в земле.
Расчет ведется по шагово:
1. Расчет линейного напряжения для трехфазного подключения:
Uл = 220 * √3 = 380В
2. Расчет мощности отдельно для бытовой техники и оборудования с учетом реактивной мощности, составит:
Pбыт= 20000 / 0,7 = 28500Вт
Pобор = 9000 / 0,7 = 12800Вт
3. Расчет тока компьютерной и бытовой техники и оборудования:
Iбыт = 28500 / 220 = 130А
Iобор = 12800 / 380 = 34А
4. Ток для бытовой техники был рассчитан на одну фазу, а у нас задействовано три фазы распределяем ток равномерно на все фазы:
Iбыт = 130 / 3 = 43А
5. Расчет тока на одну фазу сумма тока оборудования и тока бытовой техники:
Iф = 34 + 43 = 77А
6. Расчет тока на одну фазу с поправочными коэффициентами.
Iф = 77* 1,8 * 0,8 = 110А
7. Хотя мы используем кабель из пяти жил, расчет ведем только для трех фазных жил. По таблице в столбце для трехжильного медного кабеля в земле находим соответствие сечения жилы 25мм2 для тока 130 А.

Читайте так же:
Выключатель света с регулятором яркости как работает

Таблицы выбора сечения кабеля по току и мощности

Правильный расчет сечения проводов и кабеля — это необходимый и важный этап при проектировании и дальнейшем монтаже какой либо электрической установки. Для правильного выбора сечения необходимо знать максимально возможную потребляемую мощность установки или схемы.

Ниже представлены таблицы выбора сечения медных и алюминиевый кабелей по току и мощности. Таблицы были взяты из ПУЭ, расчет производился по формулам активной однофазной и трехфазной цепи с симметричной нагрузкой.

Таблица выбора сечения медного кабеля по току и мощности

Сечение токопро водящей жилы, мм 2Медные жилы проводов и кабелей
Напряжение, 220 ВНапряжение, 380 В
ток, Амощность, кВтток, Амощность, кВт
1,5194,11610,5
2,5275,92516,5
4388,33019,8
64610,14026,4
107015,45033,0
168518,77549,5
2511525,39059,4
3513529,711575,9
5017538,514595,7
7021547,3180118,8
9526057,2220145,2
12030066,0260171,6

Таблица выбора сечения алюминиевого кабеля по току и мощности

Сечение токопро водящей жилы, мм 2Алюминивые жилы проводов и кабелей
Напряжение, 220 ВНапряжение, 380 В
ток, Амощность, кВтток, Амощность, кВт
2,5204,41912,5
4286,12315,1
6367,93019,8
105011,03925,7
166013,25536,3
258518,77046,2
3510022,08556,1
5013529,711072,6
7016536,314092,4
9520044,0170112,2
12023050,6200132,0

Пример выбора сечения кабеля

Допустим у нас нагрузка в P=5 кВт и нам нужно определить требуемое сечения медного кабеля. Напряжение сети U=220 В. Для активной нагрузки по закону Ома находим ток протекающий по кабелю: I=P/U=5000/220=22.72 А

По таблицы для медного кабеля, напряжения 220 В и току более 22.72 А находим что сечение провода должно быть 2.5 мм 2

Читайте так же:
Дистанционный выключатель света с пультом uniel

Таблица допустимых длительных длительных токов для проводов и кабелей при прокладке в воздухе и в земле для прямоугольного и квадратного сечения представлена ниже.

Кабель по току таблица в земле

Группа: Участники форума
Сообщений: 34
Регистрация: 21.4.2015
Пользователь №: 265870

Если я правильно помню, по ПУЭ траншее разрешается прокладывать только кабель с алюминиевыми жилами и чтобы избежть механических повреждений он длжен быть брнированым и можно, но необязательно заложен кирпичем, но вопрос о минимальном сечении опять-таки стоит. Если идти от вышесказанного, то минимальное сечение стоит брать 16, но где же этот гост-герой который в этом поможет?!

smart-bear

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 423
Регистрация: 12.5.2015
Из: Россия, ЦФО
Пользователь №: 267530

Уважаемый Александр_3012!
Полагаю, что ответ на ваш вопрос подробно рассмотрен в "Правилах устройства электроустановок"
Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны
Глава 2.3. Кабельные линии напряжением до 220 кВ

Смотрим:
Таблица 1.3.6 «Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных»
и
Таблица 1.3.7 «Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных»
получаем:

Минимальное сечение МЕДНОЙ токопроводящей жилы – 1,5 мм2
Минимальное сечение АЛЮМИНИЕВОЙ токопроводящей жилы – 2,5 мм2

Александр_3012

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 34
Регистрация: 21.4.2015
Пользователь №: 265870

Уважаемый Александр_3012!
Полагаю, что ответ на ваш вопрос подробно рассмотрен в "Правилах устройства электроустановок"
Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны
Глава 2.3. Кабельные линии напряжением до 220 кВ

Смотрим:
Таблица 1.3.6 «Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных»
и
Таблица 1.3.7 «Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных»
получаем:

Минимальное сечение МЕДНОЙ токопроводящей жилы – 1,5 мм2
Минимальное сечение АЛЮМИНИЕВОЙ токопроводящей жилы – 2,5 мм2

То есть для прокладки кабеля в траншее действуют те же нормы что и для прокладки любым другим способом с некоторыми оговорками на состав изоляции?

smart-bear

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 423
Регистрация: 12.5.2015
Из: Россия, ЦФО
Пользователь №: 267530

Александр_3012

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 34
Регистрация: 21.4.2015
Пользователь №: 265870

Извините, туплю. Спасибо большое.

manjey73

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 1678
Регистрация: 1.8.2014
Пользователь №: 240922

ailcat

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 282
Регистрация: 4.11.2010
Из: МО
Пользователь №: 79648

st520

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector