Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Рассчитать сечение кабеля по нагрузке и длине: Расчет сечения кабеля по мощности и длине

Содержание

Расчет сечения кабеля | Таблицы, формулы и примеры

Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.

Для чего необходим расчет кабеля

В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:

где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.

Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:

R = ρ · L/S (2),

где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.

Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.

Что будет, если неправильно рассчитать сечение

Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:

  • Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
  • Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.

Что еще влияет на нагрев проводов

Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:

  • Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
  • Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.

Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3×1,5 и ABБбШв 4×16

Трехжильный кабель BBГнг 3×1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3×1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.

Кабель ABБбШв 4×16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.

Порядок расчета сечения по мощности

В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:

  • Суммарная мощность всех приборов.
  • Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
  • ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
  • Материал проводника: медь или алюминий.
  • Тип проводки: открытая или закрытая.

Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:

ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Рₙ) · Кс · Кз,

где P1, P2 и т. д. – мощность подключаемых приборов, Кс – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, Кз – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. Кс определяется так:

  • для двух одновременно включенных приборов – 1;
  • для 3-4 – 0,8;
  • для 5-6 – 0,75;
  • для большего количества – 0,7.

Кз в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.

Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм2.

Правила расчета по длине

Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:

  • L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
  • ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм2·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
  • I – номинальная сила тока, А.

Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,

где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, Кс – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.

Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):

R = ρ · L/S.

Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:

dU = 0,05 · 220 В = 11 В.

Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:

S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм2.

В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм2. Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.

Как рассчитать сечение по току

Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1. 3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ).

Для трехфазной сети используется другая формула:

I=P/(U√3cos φ),

где U будет равно уже 380 В.

Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.

BBГнг 3×1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм2. У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r2 = 3,14 · (1,5/2)2 = 1,8 мм2, что полностью соответствует указанному требованию.

Если рассматривать кабель ABБбШв 4×16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.

С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм2. У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:

S = π · r2 = 3,14 · (4,5/2)2 = 15,89 мм2.

Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).

Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине

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

Основные правила

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

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

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

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

Важность правильного выбора сечения

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

Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:
P=U*I* cos φ=I²*R

R – активное сопротивление.

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

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

R=ρ*l/S

ρ – удельное сопротивление;

l – длина проводника;

S– площадь поперечного сечения.

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

Площадь рассчитывается по формуле:

S=π*d²/4

d – диаметр.

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

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

Расчет сечения провода по мощности и току

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

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

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:

I=(P*K)/(U*cos φ)

P – мощность в ваттах

U=220 Вольт

K=0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:

I=P/(U*√3*cos φ)

U=380 Вольт

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

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

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

Влияние длины проводки на выбор кабеля

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

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

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

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

Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

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

L — длинна линии, м.

Ну а если попроще для бытовых условий:

ΔU=I*R

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

I – сила тока, находят из закона Ома;

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

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

Тогда ΔU=18,2*0,46=8,37 В

В процентном соотношении

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

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

Похожие темы:

Расчет сечения кабеля по мощности, материалу проводника и длине кабеля

    Проектируя монтаж электропроводки часто и обоснованно возникает вопрос, какое сечение кабеля нужно использовать для подключения потребителя? Обычно для монтажа электропроводки используют кабель ВВГ либо провода ПВС или ШВВП. Но по сути тип кабеля не имеет принципиального значения, важнее всего определить какую максимальную мощность потребления будет поддерживать построенная сеть.

    Правильно сделать расчет сечения кабеля очень важно по двум причинам. Первая – безопасность, при заниженном сечения кабель перегревается, что может привести даже к возгоранию, вторая – экономия, исключение лишних затрат при выборе слишком большого сечения без надобности.

    Кажется, что подобный расчет, эта задача сложная и решение ее под силу только «профи», хотим Вас заверить нет! Все просто, если придерживаться методики расчета, которую ниже мы приведем.

    В начале проводится расчет суммарного потребления в доме, квартире, помещении. Все электроприборы потребляют определенное количество электричества (эквивалент мощности), измеряемого в Ваттах.

    Ниже в таблице доступно представлены основные бытовые приборы и их средняя потребляемая мощность.

    Теперь дело за малым, просуммировать величину потребления всех приборов на объекте и получить общее потребление для сечения основного подающего кабеля:

            Pобщ = (Р1 + Р2 + Р3+ Pn) * 0.8

    Коэффициент 0.8 учитывает, что обычно не более 80% приборов одновременно будут включаться на длительное время. Но при расчете максимальных нагрузок конечно лучше брать все 100% мощности.

    Далее следует понимать, что кабель определенного сечения может «прокачать» только ту мощность, на которую он рассчитан. В противном случае кабель будет греться и беда, как говорится, не заставит себя ждать. Чтобы такого не случилось, сечение кабеля выбирают из таблицы в соответствии с подключаемой мощностью потребителей.

    Значения сечений кабеля приведены в таблице:
















Сечение жилы, кв.мм. Медные провода Алюминиевые провода
Напряжение, 220В Напряжение, 380В Напряжение, 220В Напряжение, 380В
ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт
1.5 19 4.1 16 10.5
2.5 27 5.9 25 16.5 20 4.4 19 12.5
4 38 8. 3 30 19.8 28 6.1 23 15.1
6 46 10.1 40 26.4 36 7.9 30 19.8
10 70 15.4 50 33.0 50 11.0 39 25.7
16 85 18.7 75 49.5 60 13.2 55 36.3
25 115 25.3 90 59.4 85 18.7 70 46.2
35 135 29.7 115 75.9 100 22.0 85 56.1
50 175 38. 5 145 95.7 135 29.7 110 72.6
70 215 47.3 180 118.8 165 36.3 140 92.4
95 260 57.2 220 145.2 200 44.0 170 112.2
120 300 66.0 260 171.6 230 50.6 200 132.0

    Для простоты понимания вопроса приведем пример расчета сечения кабеля ввода в дачный домик.

    Все электроприборы потянут на себя потребление порядка 11,6 кВт. Учитывая коэффициент 0,8 – получаем суммарную действительную нагрузку по дому — 9,28кВт. Ближайшее значение из таблицы — 10,1кВт, что соответствует сечению 6 мм2 медного кабеля и 10 мм2 алюминиевого.

    Как видно, приближенное вычисление сечения основного кабеля нагрузки по общей мощности вычисляется довольно просто.

    Аналогичным, но более точным и глубоким для понимания является метод вычисления расчетного сечения по токовой нагрузке. Определив общую мощность потребления переходим к вычислению силы тока потребителей по нижеприведенной формуле:

    Для сети 220В: I = P / U * cosφ , для трехфазной сети 380В: I = P / U * cosφ * 1.73

    где, Р – наша мощность потребления

    cosφ – коэффициент мощности. Точное значение коэффициента, это предмет отдельного детального рассмотрения, но в современных реалиях, в подавляющем количестве случаев, за основу можно смело брать 0.95. Подставив все значения и рассчитав силу тока потребления, снова обращаемся к таблице, и определяем соответствующее сечение, заодно перепроверив предыдущие расчеты по мощности.

    Этот алгоритм более точное и надежное решением при выборе сечения кабеля. Полученное значение нужно снова светить с данными из таблицы:

    На внутренней разводке электропроводки после основного несущего кабеля конечно можно и нужно сэкономить. Расчет по отдельным потребительским (розеточным) группам не отличается от общего, с той лишь разницей, что потребительская мощность на отдельную группу скорее всего будет значительно ниже, а значит и необходимое сечение кабеля тоже будет меньше. Главное, чтоб сумма отдельных потребительских мощностей не превышала расчетную общую мощность для основного подающего кабеля.

    В отдельных случаях надо рассчитать сечения кабеля по длине.

    Важность этого вопроса объясняется тем, что с увеличением расстояния в кабеле будут нарастать неизбежные потери, связанные с сопротивлением материала токопроводящей жилы. И на больших расстояниях потери настолько значительные, что стандартный расчет соотношения сечения кабеля к токовым нагрузкам уже не подходит.

    Правило выбора сечения в этом случае дополняется условием – если потери превышают 5%, то следует увеличить сечение кабеля.

    Метод расчета частично использует формулы, приведенные выше.

    Используем уже рассчитанные — суммарную мощность всех потребителей и токовую нагрузку в Амперах. После чего рассчитываем сопротивление электропроводки по формуле:

            R = (p * L) / S

    где, p – удельное сопротивление проводника, берется из соответствующей таблицы:

    После чего рассчитываем потери напряжения:

            Uпотерь = Iнагрузки * Rкабеля

            Fпотерь = ( Uпотерь / Uном ) * 100%

    Полученное значение анализируется, если оно меньше 5% — сечение выбрано правильно. Иначе берем кабель на размер больше.

    Расчет сечения кабеля по длине в обязательном порядке проводится при подключении потребителей на большом расстоянии. Иначе можно подключить кабель, а на выходе из-за высоких потерь оборудование просто может не запуститься, по причине низкого уровня напряжения.

    Пока мы описывали все нюансы расчетов определения сечения кабеля по мощности, токовой нагрузке, материалу проводника и длине, пришло осознание, что хоть расчет и не очень сложен, но в процессе нужно просмотреть и перепроверить много таблиц для получения правильного результата. И что было бы удобно иметь под рукой быстрый инструмент подобных расчетов. Поэтому мы решили разработать специальный калькулятор расчета сечения кабеля, который принимает и учитывает в расчетах все вышеперечисленные нюансы. Теперь есть выбор, просчитать с помощью калькулятора либо чуть медленнее самостоятельно. В любом случае вы точно знаете как это работает.

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и длине: формулы и таблицы

Электрическая проводка – это одна из самых главных частей большой системы коммуникации, снабжающей дом электроэнергией. От долгой и качественной эксплуатации электропроводки зависит качество работы светильников и электрических бытовых приборов, которых на сегодняшний день становится все больше и больше в каждом жилище. Потому все чаще можно встретить на строительных форумах вопросы, касающихся именно проблемы электропроводки. И один из этих частых вопросов, как правильно сделать расчет сечения кабеля по длине и мощности, то есть, по его нагрузке.

Профессиональные электрики «на глаз» определяют примерно этот показатель. Инженеры используют специальные таблицы или онлайн калькулятор. Но мы будем рассуждать здраво. В любом доме установлено определенное количество электрической бытовой техники, и у этих приборов которых разная мощность. Это, во-первых. Во-вторых – количество служебных помещений или комнат в доме может значительно отличаться в любом здании. А это повлияет на мощность потребления по освещению. При этом у некоторых в доме установлены многорожковые люстры, а некоторые обходятся и точечным освещением. Плюс многообразие различных ламп.

В-третьих – это опять же мощность бытовых электроприборов, которую рассчитывают по фактическим данным. Так сказать, практически считают по пальцам, какими электроприборами и с какой мощностью хозяева домов используют. И самое главное, что во время подсчета общей мощности нет надобности, учитывать фактор, влияющий на то, как работает освещение или электроприборы: периодически или постоянно. Необходимо определить общую мощность на кабель.

Формула расчета мощности кабеля по сечению

Итак, есть формула расчета по мощности сечения электрического провода или кабеля. Вот она:

I=PхK/Uхcos φ – данная формула используется для однофазных электросетей с переменным током в 220 Вольт. Где:

  • К – это коэффициент одновременности, именно он уравнивает показатель мощности по временному значению. Так как не все время мы используем электроприборы или освещение. Это постоянная величина и она равняется 0.75.
  • Р — это общая мощность всего освещения и бытовых электроприборов.
  • U — переменный ток 220 Вольт.
  • cos φ – это тоже постоянный показатель, который равен единице.

В данной формуле почти все величины, помимо суммарной мощности, постоянные. Потому в основе расчета находятся именно те нагрузки, которые имеют светильники и бытовые электроприборы. То есть, величина тока будет зависеть от используемой мощности. Данные показатели, как правило, указаны в техническом паспорте, который находится в комплекте с электроприбором. Также часто изготовители указывают ее на этикетках. Но вот только определенные показатели мощности основных электроприборов, используются чаще остальных.

Список мощности электроприборов и пример расчета кабеля

Мощность некоторых электрических бытовых приборов:

  • Холодильник 350-850 Ватт.
  • Телевизор 150-310 Ватт. Это мощность современных телевизоров.
  • Освещение 320-1600 Ватт. Как было указано выше, это зависит от типа и количества ламп.
  • Утюг 1200-2200 Ватт. Это один из наиболее энергопотребляемых аппаратов.
  • К данной категории относится электрический чайник: 1200-2600 Ватт.
  • Добавим в эту же категорию посудомоечную и стиральную машину – 2600 Ватт.
  • Компьютер 320-650 Ватт.
  • Микроволновая печь приблизительно 1500 Ватт.

В этот список можно было добавить и другие электроприборы, например, музыкальный центр, фен, водонагреватель, пылесос и т. д. То есть, для расчета сечения кабеля по мощности нужно вначале определить, какое количество электроприборов находится в доме. Суммируя их мощность, определяется общая мощность потребления, которая и воздействует на электропроводку.

Итак, все данные подставляются в формулу, для определения сила тока. Давайте рассчитаем мощность всех вышеописанных электроприборов по минимальному показателю. И выясним, какой кабель нам потребуется. Суммарная мощность составляет – 6550 Ватт или 6,55 кВт. Подставляем ее в формулу:

I=6550х0.75/220=22,4 Ампер.

Затем, чтобы определить сечения кабеля, нам будет необходима таблица, где задано соотношение двух величин.

Важно! Величина электротока в таблицах, как правило, указана целыми цифрами. Потому нужно округлить наш результат до наибольшей величины. Это даст некоторый запас надежности. В нашем примере это будет 27 Ампер по медным кабелям, и 28 Ампер по алюминиевым. Таким образом, сечение провода будет 2,6 мм. кв. по меди и 4.1 мм. кв. для алюминия.

Так, вы узнали, как рассчитать сечение провода.

Расчет сечения проводов по комнатам

Описанный выше расчет с формулой используется для входного провода в дом. Но нужно рассматривать и внутреннюю разводку по помещениям и комнатам. Просто с освещением все более или менее ясно. Кидаете под него во все помещения провод сечением 1,6 мм. кв., и будьте не переживайте, что все вы выполнили верно. Ни замыкания, ни перегрева, у вас не случится.

С розетками все гораздо сложней. В доме существуют комнаты, в которых наличие бытовых электроприборов зашкаливает. Это ванная и кухня. В первой, как правило, обычно работает стиралка и фен. Между прочим, у него довольно большая мощность 1200-2600 Ватт. Поэтому нагрузку такое маленькое устройство создает довольно высокую.

Поэтому нужно необходимо решить одну довольно важную задачу – грамотно распределить по длине мощность розеточных групп. Например, на кухне. Вначале рассчитывается сила тока по описанной выше формуле, где в роли мощности потребления складывают мощности всех находящихся на кухне бытовых электрических устройств, не забывая про освещение. Делается выбор сечения провода, который будет подходить в это помещение. А вот по розеткам растянуть проводку под все бытовые электроприборы с меньшим сечением. Для чайника и кофеварки отдельно, для холодильника отдельно, для посудомоечной машины отдельно. И к каждой точке.

Некоторые могут сказать, не многовато ли розеток для одной маленькой комнаты? Существует альтернатива, подключить на блок розеток (тройную либо двойную) провод большего сечения. Нужно будет сделать еще один расчет. Таким образом, способов на схему разводки электроконтуров может быть огромное множество. Но в любом случае нужно будет использовать таблицы, калькулятор и формулу определения сечения кабеля по мощности, и по длине. Хоть специалисты утверждают, что наилучший вариант – это под каждый электроприбор отдельную розетку.

И еще важный момент, который касается длины провода и его потери тока. По физическим законам, чем длинней кабель, тем больше появляются потери напряжения. Потому электрики делают расчет сечения кабеля по его длине. Однако внутреннюю разводку этому расчету не подвергают. Очень, минимальны потери.

Какой кабель выбрать: алюминиевый или медный?

Не станем сильно вникать в данный вопрос. Просто проведем краткий сравнительный анализ.

  • Медь хотя и подвержена окислению, но не настолько активно, как алюминий. Потому контакты дольше эксплуатируются.
  • Медный провод более гибкий и прочный. При частом изгибе он не сломается.
  • Алюминиевый кабель практически в пять раза дешевле медного.
  • Степень проводимости медных проводов практически в два раза выше, чем у алюминиевых. То есть, и более высокая мощность, которую медный провод может выдержать.

Есть современные правила выполнения электроразводки. И в них рекомендуется внутреннюю разводку делать медным кабелем, а наружную алюминиевым.

Таким образом, подводя итог всему сказанному выше, можно сделать вывод, что расчет мощности электроприборов и сечения провода по нагрузке – это ответственный и очень важный процесс. Допущенная ошибка в расчетах может стоить очень дорого. Поэтому здесь нужна внимательность и точность.

Видео: Рассчитать сечение кабеля

по мощности, току, с учетом длины

При прокладке электропроводки требуется знать, кабель с жилами какого сечения вам надо будет прокладывать. Выбор сечения кабеля можно делать либо по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также учитывать надо длину кабеля и способ укладки.  

Содержание статьи

Выбираем сечение кабеля по мощности

Подобрать сечение провода можно по мощности приборов, которые будут подключаться. Эти приборы называются нагрузкой и метод может еще называться «по нагрузке». Суть его от этого не меняется.

Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Собираем данные

Для начала находите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, выписываете ее на листочек. Если так проще, можно посмотреть на шильдиках — металлических пластинах или стикерах, закрепленных на корпусе техники и аппаратуры. Там есть основная информация и, чаще всего, присутствует мощность. Опознать ее проще всего по единицам измерения. Если изделие произведено в России, Белоруссии, Украине обычно стоит обозначение Вт или кВт, на оборудовании из Европы, Азии или Америки стоит обычно английское обозначение ваттов — W, а потребляемая мощность (нужна именно она) обозначается сокращением «TOT» или TOT MAX.

Пример шильдика с основной технической информацией. Нечто подобное есть на любой технике

Если и этот источник недоступен (информация затерлась, например, или вы только планируете приобрести технику, но еще не определились с моделью), можно взять среднестатистические данные. Для удобства они сведены в таблицу.

Таблица потребляемой мощности различных электроприборов

Находите ту технику, которую планируете ставить, выписываете мощность. Дана она порой с большим разбросом, так что иногда трудно понять, какую цифру брать. В данном случае, лучше брать по-максимуму. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и потребуется кабель большего сечения. Но для вычисления сечения кабеля это хорошо. Горят только кабели с меньшим сечением, чем это необходимо. Трассы с большим сечением работают долго, так как греются меньше.

Суть метода

Чтобы подобрать сечение провода по нагрузке, складываете мощности приборов, которые будут подключаться к данному проводнику. При этом важно, чтобы все мощности были выражены в одинаковых единицах измерения — или в ваттах (Вт), или в киловаттах (кВт). Если есть разные значения, приводим их к единому результату. Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты. Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.

Если необходимо, можно провести обратное преобразование — ватты перевести в киловатты. Для это цифру в ваттах делим на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.

Далее, собственно, начинается выбор сечения кабеля. Все очень просто — пользуемся таблицей.

Сечение кабеля, мм2 Диаметр проводника, мм Медный провод Алюминиевый провод
Ток, А Мощность, кВт Ток, А Мощность, кВт
220 В 380 В 220 В 380 В
0,5 мм2 0,80 мм 6 А 1,3 кВт 2,3 кВт
0,75 мм2 0,98 мм 10 А 2,2 кВт 3,8 кВт
1,0 мм2 1,13 мм 14 А 3,1 кВт 5,3 кВт
1,5 мм2 1,38 мм 15 А 3,3 кВт 5,7 кВт 10 А 2,2 кВт 3,8 кВт
2,0 мм2 1,60 мм 19 А 4,2 кВт 7,2 кВт 14 А 3,1 кВт 5,3 кВт
2,5 мм2 1,78 мм 21 А 4,6 кВт 8,0 кВт 16 А 3,5 кВт 6,1 кВт
4,0 мм2 2,26 мм 27 А 5,9 кВт 10,3 кВт 21 А 4,6 кВт 8,0 кВт
6,0 мм2 2,76 мм 34 А 7,5 кВт 12,9 кВт 26 А 5,7 кВт 9,9 кВт
10,0 мм2 3,57 мм 50 А 11,0 кВт 19,0 кВт 38 А 8,4 кВт 14,4 кВт
16,0 мм2 4,51 мм 80 А 17,6 кВт 30,4 кВт 55 А 12,1 кВт 20,9 кВт
25,0 мм2 5,64 мм 100 А 22,0 кВт 38,0 кВт 65 А 14,3 кВт 24,7 кВт

Чтобы найти нужное сечение кабеля в соответствующем столбике — 220 В или 380 В — находим цифру, которая равна или чуть больше посчитанной нами ранее мощности. Столбик выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазная — 220 В, трехфазная 380 В.

В найденной строчке смотрим значение в первом столбце. Это и будет требуемое сечение кабеля для данной нагрузки (потребляемой мощности приборов). Кабель с жилами такого сечения и надо будет искать.

Немного о том, медный провод использовать или алюминиевый. В большинстве случаев, при прокладке проводки в доме или  квартире, используют кабели с медными жилами. Такие кабели дороже алюминиевых, но они более гибкие, имеют меньшее сечение, работать с ними проще. Но, медные кабели с большого сечения, ничуть не более гибкие чем алюминиевые. И при больших нагрузках — на вводе в дом, в квартиру при большой планируемой мощности (от 10 кВт и больше) целесообразнее использовать кабель с алюминиевыми проводниками — можно немного сэкономить.

Как рассчитать сечение кабеля по току

Можно подобрать сечение кабеля по току. В этом случае проводим ту же работу — собираем данные о подключаемой нагрузке, но ищем в характеристиках максимальный потребляемый ток. Собрав все значения, суммируем их. Затем пользуемся все той же таблицей. Только ищем ближайшее большее значение в столбике, подписанном «Ток». В той же строке смотрим сечение провода.

Например, надо подключить варочную панель с пиковым потреблением тока 16 А. Будем прокладывать медный кабель, потому смотрим в соответствующей колонке — третья слева.  Так как нет значения ровно 16 А, смотрим в строчке 19 А — это ближайшее большее. Подходящее сечение 2,0 мм2. Это и будет минимальное значение сечения кабеля для данного случая.

При подключении мощных бытовых электроприборов от щитка тянут отдельную линию электропитания. В этом случае выбор сечения кабеля несколько проще — требуется только одно значение мощности или тока

Обращать внимание не строчку с чуть меньшим значением нельзя. В этом случае при максимальной нагрузке проводник будет сильно греться, что может привести к тому, что расплавится изоляция. Что может быть дальше? Может сработать автомат защиты, если он установлен. Это самый благоприятный вариант. Может выйти из строя бытовая техника или начаться пожар. Потому выбор сечения кабеля всегда делайте по большему значению. В этом случае можно будет позже установить оборудование даже немного больше по мощности или потребляемому току без переделки проводки.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если линия электропередачи длинная — несколько десятков или даже сотен метров — кроме нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния линий электропередачи при вводе электричества от столба в дом. Хоть все данные должны быть указаны в проекте, можно перестраховаться и проверить. Для этого надо знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно подобрать сечение провода с учетом потерь на длине.

Таблица определения сечения кабеля по мощности и длине

Вообще, при прокладке электропроводки, лучше всегда брать некоторый запас по сечению проводов. Во-первых, при большем сечении меньше будет греться проводник, а значит и изоляция. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше устройств, работающих от электричества. И никто не может дать гарантии, что через несколько лет вам не понадобиться поставить еще пару новых устройств в дополнение к старым. Если запас существует, их можно будет просто включить. Если его нет, придется мудрить — или менять проводку (снова) или следить за тем, чтобы не включались одновременно мощные электроприборы.

Открытая и закрытая прокладка проводов

Как все мы знаем, при прохождении тока по проводнику он нагревается. Чем больше ток, тем больше тепла выделяется. Но, при прохождении одного и того же тока, по проводникам, с разным сечением, количество выделяемого тепла изменяется: чем меньше сечение, тем больше выделяется тепла.

В связи с этим, при открытой прокладке проводников его сечение может быть меньше — он быстрее остывает, так как тепло передается воздуху. При этом проводник быстрее остывает, изоляция не испортится. При закрытой прокладке ситуация хуже — медленнее отводится тепло. Потому для закрытой прокладке — в кабель каналах, трубах, в стене — рекомендуют брать кабель большего сечения.

Выбор сечения кабеля с учетом типа его прокладки также можно провести при помощи таблицы. Принцип описывали раньше, ничего не изменяется. Просто учитывается еще один фактор.

Выбор сечения кабеля в зависимости от мощности и типа прокладки

И напоследок несколько практических советов. Отправляясь на рынок за кабелем, возьмите с собой штангенциркуль . Слишком часто заявленное сечение не совпадает с реальностью. Разница может быть в 30-40%, а это очень много. Чем вам это грозит? Выгоранием проводки со всеми вытекающими последствиями. Потому лучше прямо на месте проверять действительно ли у данного кабеля требуемое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабеля есть в таблице выше). А подробнее про определение сечения кабеля по его диаметру можно прочесть тут.

Таблицы и формулы для выбора сечения кабеля

Электроэнергия может вырабатываться генератором на напряжении 6, 10, 18кВ. Далее она идет по шинопроводам или комплектным токопроводам к трансформаторам, которые повышают эту величину до 35-330кВ. Чем выше напряжение, тем дальше эту энергию передавать. Затем уже по ЛЭП электричество идет до потребителей. Там опять трансформируется через понижающие трансформаторы до величины 0,4кВ. И между всеми этими преобразованиями электричество идет по воздушным, кабельным линиям различного напряжения. Выбор сечения этих кабелей отдельный вопрос, который и рассматривается в данной статье.

Если обратиться к основам вопроса, то его сразу можно разделить на две части. Часть первая, выбор сечения в сетях до 1кВ, ну и вторая часть (в отдельной статье) — выбор сечения в сетях выше 1кВ. Кроме того, рассмотрим общий для этих классов напряжения вопрос — определение сечения кабеля по диаметру. Сразу предупреждаю, что впереди много таблиц, но пусть это Вас не пугает, так как порой таблица лучше тысячи слов.

Выбор и расчет сечения кабелей напряжением до 1кВ (для квартиры, дома)

Электрические сети до 1кВ самые многочисленные — это как паутина, которая обвивает всю электроэнергетику и в которой такое бесчисленное множество автоматов, схем и устройств, что голова у неподготовленного человека может пойти кругом. Кроме сетей 0,4кВ промышленных предприятий (заводов, ТЭЦ), к этим сетям относится и проводка в квартирах, коттеджах. Поэтому вопросом выбора и расчета сечения кабеля задаются и люди, которые далеки от электричества — простые владельцы недвижимости.

Кабель используется для передачи электроэнергии от источника к потребителю. В квартирах мы рассматриваем участок от электрического щитка, где установлен вводной автоматический выключатель на квартиру, до розеток, в которые подключаются наши приборы (телевизоры, стиральные машины, чайники). Всё, что отходит от автомата в сторону от квартиры в ведомстве обслуживающей организации, туда лезть мы права не имеем. То есть рассматриваем вопрос прокладки кабелей от вводного автомата до розеток в стене и выключателей на потолке.

В общем случае для освещения берут 1,5 квадрата, для розеток 2,5, а расчет необходим, если требуется подключать что-то нестандартное с большой мощностью — стиралку, бойлер, тэн, плиту.

Выбор сечения кабеля по мощности

Рассматривать далее буду квартиру, так как на предприятиях люди грамотные и всё знают. Чтобы прикинуть мощность необходимо знать мощность каждого электроприемника, сложить их вместе. Единственным минусом при выборе кабеля большего сечения, чем необходимо, является экономическая нецелесообразность. Так как больший кабель больше стоит, но меньше греется. А если выбрать правильно то выйдет и дешевле и греться не будет сильно. В меньшую же сторону округлять нельзя, так как кабель будет больше греться от протекания в нем тока и быстрее придет в неисправное состояние, которое может повлечь за собой неисправность электроприбора и всей проводки.

Первым шагом при выборе сечения кабеля будет определение мощности подключенных к нему нагрузок, а также характер нагрузки — однофазная, трехфазная. Трехфазная это может быть плита в квартире или станок в гараже в частном доме.

Если все приборы уже приобретены, то можно узнать мощность каждого по паспорту, который идет в комплекте, или, зная тип, можно найти в интернете паспорт и посмотреть мощность там.

Если приборы не куплены, но покупать их входит в ваши планы, то можно воспользоваться таблицей, где занесены наиболее популярные приборы. Выписываем значения мощностей и складываем те величины, которые одновременно могут включаться в одну розетку. Приведенные ниже значения носят справочный характер, при расчете следует брать большее значение (если указан диапазон мощности). И всегда лучше посмотреть в паспорт, чем брать средние показатели из таблиц.

Электроприбор Вероятная мощность, Вт
Стиральная машина 4000
Микроволновка 1500-2000
Телевизор 100-400
Экран Э
Холодильник 150-2000
Чайник электрический 1000-3000
Обогреватель 1000-2500
Плита электрическая 1100-6000
Компьютер (тут всякое возможно) 400-800
Фен для волос 450-2000
Кондиционер 1000-3000
Дрель 400-800
Шлифовальная машина 650-2200
Перфоратор 600-1400

Выключатели, которые идут после вводного удобно разделять на группы. Отдельные выключатели для питания плиты, стиралки, бойлера и других мощных приборов. Отдельные для питания освещения отдельных комнат, отдельные для групп розеток комнат. Но это в идеале, в реальности бывает просто вводной и три автомата. Но что-то я отвлекся…

Зная значение мощности, которая будет подключаться к данной розетке мы выбираем по таблице сечение с округлением в большую сторону.

За основу возьму таблицы 1.3.4-1.3.5 из 7-го издания ПУЭ. Эти таблицы даны для проводов, шнуров алюминиевых или медных с резиновой и (или) ПВХ изоляцией. То есть то что мы используем в домашней проводке — к данному типу подходит и любимые электриками медные NYM и ВВГ, и алюминиевый АВВГ.

Кроме таблиц нам понадобятся две формулы активной мощности: для однофазной (P=U*I*cosf) и трехфазной сети (та же формула, только еще умножить на корень из трех, который равен 1,732). Косинус принимаем единице, будет у нас для запаса.

Хотя существуют таблицы, где для каждого типа розетки (розетка для станка, розетка для того, для сего) описан свой косинус. Но больше единицы он быть не может, поэтому не страшно, если примем его 1.

Еще перед взглядом в таблицу стоит определиться как и в каком количестве у нас будут проложены наши провода. Варианты есть следующие — открыто или в трубе. А в трубе можно двух- или трех- или четырех одножильных, одного трехжильного или одного двухжильного. Для квартиры нам на выбор либо два одножильных в трубе — это на 220В, либо четыре одножильных в трубе — на 380В. При прокладке в трубе, необходимо, чтобы процентов 40 оставалось свободного пространства в этой самой трубе, это для отсутствия перегрева. Если прокладывать необходимо провода в другом количестве или другим способом то смело открывайте ПУЭ и пересчитывайте для себя, или же выбирайте не по мощности, а по току, о чем пойдет речь чуть позже в этой статье.

Выбирать можно как медный, так и алюминиевый кабель. Хотя, в последнее время большее применение получает медный, так как для одной и той же мощности потребуется меньшее сечение. К тому же медь имеет лучшие электропроводящие свойства, механическую прочность, меньше подвержена окислению, и плюс ко всему срок службы медного провода выше по сравнению с алюминием.

Определились с тем, медь или алюминий, 220 или 380В? Что же, смотрим в таблицу и выбираем сечение. Но учитываем, что в таблице у нас приведены значения для двух или четырех одножильных проводов в трубе.

Посчитали мы нагрузку например в 6кВт для розетки на 220В и смотрим 5,9 мало, хоть и близко, выбираем 8,3кВт — 4мм2 для меди. А если решили алюминий, то 6,1кВт — тоже 4мм2. Хотя выбрать стоит медь, так как ток при таком же сечении будет допустимый на 10А больше.

Выбор сечения кабеля по току

Суть выбора аналогичная, только теперь у нас есть ПУЭ, где прописаны токи, но сами токи нам неизвестны. Хотя, постойте… Ведь мы знаем мощности приборов и можем по формуле вычислить величины токов. Да и токи могут быть написаны в паспортах на изделия. Аналогично смотрим в таблицы ниже. Это уже таблицы из официальных документов, так что придраться не к чему.

Выбор сечения провода с резиновой или ПВХ изоляцией по допустимому току

Данные провода наиболее распространены, поэтому и приведена эта таблица. В ПУЭ же имеются другие таблицы на все случаи жизни для проводов, кабелей, шнуров с оболочкой и без при прокладке в воде, земле и воздухе. Но это уже частные случаи. Кстати, таблица что приведена при расчете по мощности полностью является частным случаем таблиц выбора по току, которые являются официальными и описаны в ПУЭ.

Расчет кабеля по мощности и длине

В случае, если вы прокладываете кабель на длинное расстояние (ну метров 15 и более), то Вам необходимо учитывать и падение напряжения, которое вызвано сопротивлением кабельной линии.

Чем же неблагоприятно для нас падение напряжения на конце кабельной линии? Для лампочки это ухудшение светового потока при снижении напряжения, или уменьшение срока службы при повышенном напряжении. Существуют допустимые величины отклонения напряжения. Но в основном для электроприборов это плюс минус пять процентов.

В этом случае требуется произвести расчет, и в случае, если напряжение будет ниже номинального на 5% и более, то придется увеличить сечение и заново произвести расчет. Или же воспользоваться очередной таблицей.

Сейчас немного углубимся в матчасть. Падение напряжения для трехфазной сети определяется по формуле:

Эта величина состоит из двух частей, активной(R) и индуктивной(X). Индуктивной частью можно пренебречь в следующих случаях:

  • сеть постоянного тока
  • сеть переменного тока, при cos=1
  • сети, выполненные кабелями или изолированными проводами, проложенными в трубах, если их сечение не больше определенной величины, но не будем углубляться дальше.

В общем индуктивной составляющей пренебрегаем, косинус принимаем равным 1. Значение R определяется по формуле:

где р — удельное сопротивление (для меди — 0,0175, а для алюминия — 0,03)

Далее два варианта расчета:

а) по заданному значению падения напряжения находим допустимое сечение и выбираем следующее большее значение.

б) по заданному значению мощности или тока определяем падение напряжения на участке, и в случае, если оно будет больше 5%, выбираем другое сечение и повторяем расчет.

В вышеприведенных формулах длина в метрах, ток в амперах, напряжение в вольтах, площадь в мм2. Сама величина падения напряжения в относительных величинах, безразмерная. Формулы пригодны для расчетов при отсутствии индуктивной составляющей и косинусе равном 1. Ряд сечений кабелей стандартный. В принципе с полученным значением сечения можно идти на рынок и смотреть, что подойдет с округлением в большую сторону.

А можно воспользоваться таблицами в интернетах, но эти таблицы… Не понятно откуда и для какого случая они построены. Формулы — наше всё!

Определение сечения кабеля по диаметру

Если у Вас есть возможность замерить диаметр жилы кабеля, естественно голой, без изоляции, значит можно определить сечение этой жилы. Опять у нас два пути: формула или таблица. Каждый пусть выбирает, что ему удобнее.

Формула: пидэквадратначетыре. Это все знают. Измеряем диаметр провода (линейка, штангенциркуль, микрометр), повторюсь очищенного. Значение возводим в квадрат, умножаем на число пи (равно 3,14) и делим на 4. Получаем значение сечения. Примерное, ведь погрешности тут и в числе пи и в самом измерении.
Хотите, вот таблица элементарная — измеряем диаметр, смотрим соответствует ли заявленному на бирке сечению.

Если провод многожильный, то либо каждую жилу измеряем, а потом считаем их число. Ну и умножаем число на диаметр одной и далее по схеме, приведенной выше. Либо, если они хорошо скручены в форме круга на конце, производим замер как на одножильном.

Самое популярное


Расчет сечения кабеля

Таблицы ПУЭ и ГОСТ 16442-80

Выбор сечения провода по нагреву и потерям напряжения.

ПУЭ, Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров
с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2 Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке)
открыто
(в лотке)
1 + 1
(два 1ж)
1 + 1 + 1
(три 1ж)
1 + 1 + 1 + 1
(четыре 1ж)
1*2
(один 2ж)
1*3
(один 3ж)
0,5 11
0,75 15
1,00 17 16 15 14 15 14
1,5 23 19 17 16 18 15
2,5 30 27 25 25 25 21
4,0 41 38 35 30 32 27
6,0 50 46 42 40 40 34
10,0 80 70 60 50 55 50
16,0 100 85 80 75 80 70
25,0 140 115 100 90 100 85
35,0 170 135 125 115 125 100
50,0 215 185 170 150 160 135
70,0 270 225 210 185 195 175
95,0 330 275 255 225 245 215
120,0 385 315 290 260 295 250
150,0 440 360 330
185,0 510
240,0 605
300,0 695
400,0 830
Сечение токопроводящей жилы, мм2 открыто
(в лотке)
1 + 1
(два 1ж)
1 + 1 + 1
(три 1ж)
1 + 1 + 1 + 1
(четыре 1ж)
1 * 2
(один 2ж)
1 * 3
(один 3ж)
Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке)

ПУЭ, Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов
с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2 Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке)
открыто
(в лотке)
1 + 1
(два 1ж)
1 + 1 + 1
(три 1ж)
1 + 1 + 1 + 1
(четыре 1ж)
1*2
(один 2ж)
1*3
(один 3ж)
2 21 19 18 15 17 14
2,5 24 20 19 19 19 16
3 27 24 22 21 22 18
4 32 28 28 23 25 21
5 36 32 30 27 28 24
6 39 36 32 30 31 26
8 46 43 40 37 38 32
10 60 50 47 39 42 38
16 75 60 60 55 60 55
25 105 85 80 70 75 65
35 130 100 95 85 95 75
50 165 140 130 120 125 105
70 210 175 165 140 150 135
95 255 215 200 175 190 165
120 295 245 220 200 230 190
150 340 275 255
185 390
240 465
300 535
400 645
Сечение токопроводящей жилы, мм2 открыто
(в лотке)
1 + 1
(два 1ж)
1 + 1 + 1
(три 1ж)
1 + 1 + 1 + 1
(четыре 1ж)
1 * 2
(один 2ж)
1 * 3
(один 3ж)
Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке)

ПУЭ, 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

Сечение токопроводящей жилы, мм2 Ток *, А, для проводов и кабелей
одножильных двухжильных трехжильных
при прокладке
в воздухе в воздухе в земле в воздухе в земле
1,5 23 19 33 19 27
2,5 30 27 44 25 38
4 41 38 55 35 49
6 50 50 70 42 60
10 80 70 105 55 90
16 100 90 135 75 115
25 140 115 175 95 150
35 170 140 210 120 180
50 215 175 265 145 225
70 270 215 320 180 275
95 325 260 385 220 330
120 385 300 445 260 385
150 440 350 505 305 435
185 510 405 570 350 500
240 605

ПУЭ, 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

Сечение токопроводящей жилы, мм2 Ток *, А, для проводов и кабелей
одножильных двухжильных трехжильных
при прокладке
в воздухе в воздухе в земле в воздухе в земле
2,5 23 21 34 19 29
4 31 29 42 27 38
6 38 38 55 32 46
10 60 55 80 42 70
16 75 70 105 60 90
25 105 90 135 75 115
35 130 105 160 90 140
50 165 135 205 110 175
70 210 165 245 140 210
95 250 200 295 170 255
120 295 230 340 200 295
150 340 270 390 235 335
185 390 310 440 270 385
240 465

ПУЭ, Таблица 1.3.8. Допустимый длительный ток для переносных
шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых
кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и
переносных проводов с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2 Ток *, А, для проводов и кабелей
одножильных двухжильных трехжильных
0.5 12
0.75 16 14
1 18 16
1.5 23 20
2.5 40 33 28
4 50 43 36
6 65 55 45
10 90 75 60
16 120 95 80
25 160 125 105
35 190 150 130
50 235 185 160
70 290 235 200

ГОСТ 16442-80, Таблица 23. Допустимые токовые нагрузки кабелей до 3КВ включ. с медными жилами с изоляцией из полиэтилена и поливинилхлоридного пластиката, А*

Сечение токопроводящей жилы, мм2 Ток *, А, для проводов и кабелей
одножильных двухжильных трехжильных
при прокладке
в воздухе в земле в воздухе в земле в воздухе в земле
1,5 29 32 24 33 21 28
2,5 40 42 33 44 28 37
4 53 54 44 56 37 48
6 67 67 56 71 49 58
10 91 89 76 94 66 77
16 121 116 101 123 87 100
25 160 148 134 157 115 130
35 197 178 166 190 141 158
50 247 217 208 230 177 192
70 318 265 226 237
95 386 314 274 280
120 450 358 321 321
150 521 406 370 363
185 594 455 421 406
240 704 525 499 468

ГОСТ 16442-80, Таблица 24. Допустимые токовые нагрузки кабелей до 3КВ включ. с алюминиевыми жилами с изоляцией из полиэтилена и поливинилхлоридного пластиката, А*

Сечение токопроводящей жилы, мм2 Ток *, А, для проводов и кабелей
одножильных двухжильных трехжильных
при прокладке
в воздухе в земле в воздухе в земле в воздухе в земле
2.5 30 32 25 33 51 28
4 40 41 34 43 29 37
6 51 52 43 54 37 44
10 69 68 58 72 50 59
16 93 83 77 94 67 77
25 122 113 103 120 88 100
35 151 136 127 145 106 121
50 189 166 159 176 136 147
70 233 200 167 178
95 284 237 204 212
120 330 269 236 241
150 380 305 273 278
185 436 343 313 308
240 515 396 369 355

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

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

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

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

Напряжение

— Как определить сечение кабеля Напряжение

— Как определить сечение кабеля — Обмен электротехническими стеками

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 177 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

  1. 0

  2. +0

  3. Авторизоваться
    Зарегистрироваться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил

Просмотрено
1к раз

\ $ \ begingroup \ $

На этот вопрос уже есть ответы здесь :

Закрыт 1 год назад.

Я смотрю на эту таблицу, из которой видно, что кабель 0,5 мм2 может выдерживать 720 Вт при токе 3 А.

В то же время я использовал онлайн-калькулятор размера кабеля, чтобы определить размер кабеля, который мне нужно было бы использовать для 12V60A, который также составляет 720 Вт, и в результате я получил 8 мм2.

И если подумать, это имеет смысл, поскольку ток — это мера электронов в единицу времени, которые являются физическими объектами (не совсем, но я исхожу из опыта программирования, так что это тоже имеет смысл для меня), чем больше они, тем больше места в них нужно будет пройти.Но где же в уравнении напряжение? Если мы представим, что напряжение — это сила, с которой движутся электроны, также имеет смысл нуждаться в более сильном проводнике, чем выше напряжение, а это, похоже, не так? Сечение проводника определяется исключительно силой тока? Может ли кабель сечением 0,5 мм2 выдерживать ток 3 А при любом напряжении?

Я задал много вопросов, но я надеюсь, что вы поняли, откуда исходит мое любопытство.

Создан 25 июл.

php_nub_qqphp_nub_qq

54422 серебряных знака1717 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $

4

\ $ \ begingroup \ $

Требуемый размер провода определяется предполагаемым током, а не напряжением или мощностью.Напряжение будет определять требуемую толщину или тип изоляции.

Требуемый размер провода для данного тока определяется как сопротивлением нагрева, так и падением напряжения на сопротивлении провода

Создан 25 июля ’19 в 19: 572019-07-25 19:57

Питер БеннеттПитер Беннетт

47.1k11 золотой знак3939 серебряных знаков9999 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $

6

\ $ \ begingroup \ $

Исходя из того, что в таблице указано 2400 Вт при 10 А, тогда напряжение должно быть 240 В.Но вам нужно 60А, вам нужен провод, который сможет его нести. 0,5 квадратных миллиметра выдерживают ток 3А.

Создан 25 июл.

JustmeJustme

54.3k22 золотых знака4040 серебряных знаков100100 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $

Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie

Настроить параметры

Площадь поперечного сечения к диаметру пересечение круга пересечения диаметр поперечного сечения электрического кабеля формула проводника диаметр провода и расчетное сечение провода AGW American Wire Gauge Толстая площадь сплошного провода формула удельное сопротивление многожильный провод литц длина ток

Площадь поперечного сечения к диаметру преобразование круг пересечение поперечное сечение диаметр электрического кабеля формула проводника диаметр провода и сечение проводки и расчетное сечение AGW American Wire Gauge толстая площадь сплошного провода формула удельное сопротивление многожильный провод длина литца ток — sengpielaudio Sengpiel Berlin

Преобразование и расчет — сечение <> диаметр

Диаметр кабеля до окружности площадь поперечного сечения и наоборот ●

Круглый электрический кабель , провод , провод , шнур ,
строка ,
проводка и веревка

Поперечное сечение — это просто двухмерный вид среза через объект.
Часто задаваемый вопрос: как преобразовать диаметр круглого провода d = 2 × r в площадь поперечного сечения круга
или площадь поперечного сечения A (плоскость среза) в кабель диаметр d ?
Почему значение диаметра больше, чем значение площади? Потому что это не то же самое.
Сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения провода.

Требуемое сечение электрической линии зависит от следующих факторов:
1) Номинальное напряжение.Чистая форма. (Трехфазный (DS) / AC (WS))
2) Предохранитель — резервный восходящий поток = Максимально допустимый ток (А)
3) Передаваемая мощность по расписанию (кВА)
4) Длина кабеля в метрах (м)
5) Допустимое падение напряжения (% от номинального напряжения)
6) Материал линии. Медь (Cu) или алюминий (Al)

Используемый браузер не поддерживает JavaScript.
Вы увидите программу, но функция работать не будет.

«Единицей» обычно являются миллиметры, но также могут быть дюймы, футы, ярды, метры (метры),
или сантиметры, если за площадь принять квадрат этой меры.

Литцовый провод (многожильный провод), состоящий из множества тонких проводов, требует на 14% большего диаметра по сравнению с сплошным проводом.

Площадь поперечного сечения не диаметр.

Поперечное сечение — это площадь.
Диаметр — это линейная мера.
Это не может быть то же самое.

Диаметр кабеля в миллиметрах
— это не поперечное сечение кабеля в
квадратных миллиметрах.

Поперечное сечение или площадь поперечного сечения — это площадь такого разреза.
Это не обязательно должен быть круг.

Имеющийся в продаже размер провода (кабеля) как площадь поперечного сечения:
0,75 мм 2 , 1,5 мм 2 , 2,5 мм 2 , 4 мм 2 , 6 мм 2 , 10 мм 2 , 16 мм 2 .

Расчет поперечного сечения A , ввод диаметра d = 2 r :

r = радиус провода или кабеля
d = 2 r = диаметр провод или кабель

Расчет диаметра d = 2 r , вход в сечение A :

Жила (электрокабель)

На сопротивление проводника влияют четыре фактора:
1) площадь поперечного сечения проводника A , рассчитанная по диаметру d
2) длина проводника
3) температура в проводнике
4) материал, составляющий проводник

Не существует точной формулы для определения минимального размера провода от максимального значения силы тока .
Это зависит от многих обстоятельств, таких как, например, если расчет выполняется для постоянного, переменного тока или
даже для трехфазного тока, свободно ли отпускается кабель или проложен под землей
. Кроме того, это зависит от температуры окружающей среды, допустимой плотности тока и допустимого падения напряжения
, а также от наличия сплошного или тонкого провода. И всегда есть хороший, но неудовлетворительный совет
использовать по соображениям безопасности более толстый и, следовательно, более дорогой кабель
.Часто задаваемые вопросы касаются падения напряжения на проводах.

Падение напряжения Δ В

Формула падения напряжения с удельным сопротивлением (удельным сопротивлением) ρ (rho):

Δ V = I × R = I × (2 × l × ρ / A )

I = ток в амперах
l = длина провода (кабеля) в метрах (умноженная на 2, потому что всегда есть обратный провод)
ρ = rho, удельное электрическое сопротивление (также известное как удельное электрическое сопротивление или объемное сопротивление
) из ​​меди = 0.01724 Ом × мм 2 / м (также Ом × м)
(Ом для l = длина 1 м и A = 1 мм 2 площадь поперечного сечения провода) ρ = 1/ σ
A = Площадь поперечного сечения в мм 2
σ = сигма, электрическая проводимость (электропроводность) меди = 58 S · м / мм 2

Количество сопротивления
R = сопротивление Ом
ρ = удельное сопротивление Ом × м
l = двойная длина кабеля кв.м.
A = поперечное сечение мм 2

Производная единица удельного электрического сопротивления в системе СИ ρ — Ом × м, сокращенная от
прозрачное Ω × мм / м.
Электропроводность, обратная величине удельного электрического сопротивления.

Электропроводность и удельное электрическое сопротивление κ или σ = 1/ ρ
Электропроводность и электрическое сопротивление
ρ = 1/ κ = 1/ σ

Разница между удельным сопротивлением и электропроводностью

Проводимость в сименсах обратно пропорциональна сопротивлению в омах.

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

Значение электропроводности (проводимости) и удельного электрического сопротивления
(удельное сопротивление) зависит от температуры материала постоянной. Чаще всего его дают при 20 или 25 ° C.

Сопротивление = удельное сопротивление x длина / площадь

Удельное сопротивление проводников изменяется с температурой.
В ограниченном температурном диапазоне это приблизительно линейно:

, где α — температурный коэффициент, T — температура и T 0 — любая температура,
, например T 0 = 293,15 K = 20C, при котором известно удельное электрическое сопротивление ρ ( T 0 ).

Преобразование сопротивления в электрическую проводимость
Преобразование обратного сименса в ом
1 Ом [Ом] = 1 / сименс [1 / S]
1 сименс [S] = 1 / Ом [1 / Ом]

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

1 миллисименс = 0,001 МОНО = 1000 Ом

Математически проводимость является обратной или обратной величине сопротивления:

Символом проводимости является заглавная буква «G», а единицей измерения является
мхо, что означает «ом», записанное в обратном порядке. Позже блок MHO был заменен блоком
на блок Siemens — сокращенно буквой «S».

Калькулятор: закон Ома

Таблица типовых кабелей для громкоговорителей

Диаметр кабеля d 0.798 мм 0,977 мм 1,128 мм 1,382 мм 1.784 мм 2,257 мм 2.764 мм 3,568 мм
Номинальное сечение кабеля A 0,5 мм 2 0,75 мм 2 1,0 мм 2 1,5 мм 2 2,5 мм 2 4,0 мм 2 6,0 мм 2 10.0 мм 2
Максимальный электрический ток 3 А 7,6 А 10,4 А 13,5 А 18,3 А 25 А 32 А

Всегда учитывайте, что поперечное сечение должно быть больше при большей мощности и большей длине
кабеля, но также и с меньшим импедансом. Вот таблица, в которой указаны возможные потери мощности.

Длина кабеля
в м
Профиль
в мм 2
Сопротивление
Ом
Потери мощности при Коэффициент демпфирования при
Импеданс
8 Ом
Импеданс
4 Ом
Импеданс
8 Ом
Импеданс
4 Ом
1 0.75 0,042 0,53% 1,05% 98 49
1,50 0,021 0,31% 0,63% 123 62
2,50 0,013 0,16% 0,33% 151 75
4,00 0,008 0,10% 0,20% 167 83
2 0.75 0,084 1,06% 2,10% 65 33
1,50 0,042 0,62% 1,26% 85 43
2,50 0,026 0,32% 0,66% 113 56
4,00 0,016 0,20% 0,40% 133 66
5 0.75 0,210 2,63% 5,25% 32 16
1,50 0,125 1,56% 3,13% 48 24
2,50 0,065 0,81% 1,63% 76 38
4,00 0,040 0,50% 1,00% 100 50
10 0.75 0,420 5,25% 10,50% 17 9
1,50 0,250 3,13% 6,25% 28 14
2,50 0,130 1,63% 3,25% 47 24
4,00 0,080 1,00% 2,00% 67 33
20 0.75 0,840 10,50% 21,00% 9 5
1,50 0,500 6,25% 12,50% 15 7
2,50 0,260 3,25% 6,50% 27 13
4,00 0,160 2,00% 4,00% 40 20

Значения коэффициента демпфирования показывают, что осталось от принятого коэффициента демпфирования 200
в зависимости от длины кабеля, поперечного сечения и импеданса громкоговорителя.
Преобразование и расчет диаметра кабеля в AWG
и AWG в диаметр кабеля в мм — American Wire Gauge

Чаще всего мы используем четные числа, например 18, 16, 14 и т. Д.
Если вы получили нечетный ответ, например 17, 19 и т. Д., Используйте следующее меньшее четное число.

AWG означает американский калибр проводов и относится к прочности проводов.
Эти номера AWG обозначают диаметр и, соответственно, поперечное сечение в виде кода.
Используются только в США. Иногда вы можете найти номера AWG также в каталогах
и технических данных в Европе.

Американский калибр проводов — диаграмма AWG

AWG
номер
46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34
Диаметр
дюйм
0.0016 0,0018 0,0020 0,0022 0,0024 0,0027 0,0031 0,0035 0,0040 0,0045 0,0050 0,0056 0,0063
Диаметр (Ø)
мм
0,04 0,05 0,05 0,06 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0.13 0,14 0,16
Поперечное сечение
в мм 2
0,0013 0,0016 0,0020 0,0025 0,0029 0,0037 0,0049 0,0062 0,0081 0,010 0,013 0,016 0,020
AWG
номер
33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
Диаметр
дюйм
0.0071 0,0079 0,0089 0,0100 0,0113 0,0126 0,0142 0,0159 0,0179 0,0201 0,0226 0,0253 0,0285
Диаметр (Ø)
мм
0,18 0,20 0,23 0,25 0,29 0,32 0,36 0,40 0,45 0,51 0.57 0,64 0,72
Поперечное сечение
в мм 2
0,026 0,032 0,040 0,051 0,065 0,080 0,10 0,13 0,16 0,20 0,26 0,32 0,41
AWG
номер
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8
Диаметр
дюйм
0.0319 0,0359 0,0403 0,0453 0,0508 0,0571 0,0641 0,0719 0,0808 0,0907 0,1019 0,1144 0,1285
Диаметр (Ø)
мм
0,81 0,91 1,02 1,15 1,29 1,45 1,63 1,83 2,05 2,30 2.59 2,91 3,26
Поперечное сечение
в мм 2
0,52 0,65 0,82 1,0 1,3 1,7 2,1 2,6 3,3 4,2 5,3 6,6 8,4
AWG
номер
7 6 5 4 3 2 1 0
(1/0)
(0)
00
(2/0)
(-1)
000
(3/0)
(-2)
0000
(4/0)
(-3)
00000
(5/0)
(-4)
000000
(6/0)
(-5)
Диаметр
дюйм
0.1443 0,1620 0,1819 0,2043 0,2294 0,2576 0,2893 0,3249 0,3648 0,4096 0,4600 0,5165 0,5800
Диаметр (Ø)
мм
3,67 4,11 4,62 5,19 5,83 6,54 7,35 8,25 9,27 10,40 11.68 13,13 14,73
Поперечное сечение
в мм 2
10,6 13,3 16,8 21,1 26,7 33,6 42,4 53,5 67,4 85,0 107,2 135,2 170,5

Как высокие частоты демпфируются длиной кабеля?

Текущее сечение кабеля.Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки

Таблица мощности провода требуется правильно рассчитать сечение провода, если мощность оборудования большая, а сечение провода маленький, то он нагреется, что приведет к разрушению утеплителя 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 хороша эта работа, зависит от правильного выбора сечения провода по мощности .Удобная таблица поможет сделать необходимый выбор:

Текущий раздел
ведение
проживало. мм

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Текущий. НО

Мощность. кВт

Текущий.НО

Мощность, кВт

Раздел

токо-
ведение
проживало.мм

Кабели и провода с алюминиевыми жилами

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Текущий. НО

Мощность. кВт

Текущий. НО

Мощность, кВт

Но для того, чтобы пользоваться таблицей, необходимо рассчитать общую потребляемую мощность приборов и оборудования, которые используются в доме, квартире или другом месте, куда будет протягиваться провод.

Пример расчета мощности.

Предположим, что в доме установлена ​​замкнутая разводка взрывоопасных проводов. На бумажке нужно переписать список используемого оборудования.

А как теперь узнать мощность ? Его можно найти на самом оборудовании, где обычно есть бирка с записанными основными характеристиками.

Измеренная мощность в ваттах (Вт, Вт) или киловаттах (кВт, кВт). Теперь вам нужно записать данные, а затем добавить их.

В результате получится, например, 20 000 Вт, это будет 20 кВт. На этом рисунке показано, сколько электроэнергии потребляют вместе все потребители. Далее следует подумать, сколько устройств будет использоваться одновременно в течение длительного периода времени. Допустим, получилось 80%, в этом случае коэффициент одновременности будет равен 0,8. Рассчитываем сечение провода по мощности:

20 х 0,8 = 16 (кВт)

Для выбора сечения понадобится таблица силовых проводов:

Текущий раздел
ведение
проживало.мм

Медные жилы кабелей и проводов

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Текущий. НО

Мощность. кВт

Текущий. НО

Мощность, кВт

10

15.4

Если в трехфазной цепи 380 вольт, то таблица будет выглядеть так:

Текущий раздел
ведение
проживало.мм

Медные жилы кабелей и проводов

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Текущий. НО

Мощность. кВт

Текущий. НО

Мощность, кВт

16.5

10

15,4

Эти расчеты не представляют особой сложности, но рекомендуется выбирать провод или кабель с наибольшим сечением жил, так как может возникнуть необходимость в подключении какого-либо другого устройства.

Дополнительный стол силовых проводов.

Правильный выбор кабеля для восстановления или разводки обеспечивает безупречную работу системы. Устройства получат питание в полном объеме. Не будет перегрева утеплителя с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит как от угрозы возгорания, так и от лишних затрат на покупку дорогостоящего провода. Посмотрим на алгоритм расчета.

Упрощенный кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его ядру движется поток, параметры которого ограничены размером этого токоведущего канала. Следствием неправильного выбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:

  • Слишком узкий токопроводящий канал, из-за чего плотность тока значительно увеличивается. Увеличение плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, а затем ее плавление.В результате оплавления до минимума появятся «слабые» места для регулярных протечек, а до максимума — возгорание.
  • Чрезмерно широкая вена, что, по сути, совсем неплохо. Кроме того, наличие места для транспортировки электрического тока очень положительно сказывается на функциональности и сроках эксплуатации электропроводки. Тем не менее, карман владельца будет облегчен примерно на вдвое больше, чем требуется на самом деле.

Первый из ошибочных вариантов — открытая опасность, в лучшем случае повлечет увеличение платы за электроэнергию.Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.


«Шагая» по пути вычислений

Все существующие методы расчета основываются на законе Ома, согласно которому сила тока, умноженная на напряжение, равна мощности. Бытовое напряжение — величина постоянная, равная в однофазной сети стандартному 220 В. Поэтому в легендарной формуле всего две переменные: это ток с мощностью. «Танцы» в расчетах можно и нужно от одного из них.Через рассчитанные значения тока и расчетную нагрузку в таблицах ПУЭ находим необходимый размер сечения.

Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитано для линий электропередач, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладываются кабелем с традиционным сечением 1,5 мм².

Если в оборудованном помещении нет мощного диско-проектора или люстры, требующей мощности 3,3 кВт и более, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля нет смысла.Но вопрос о розетке — дело сугубо индивидуальное, ведь в одну линию можно подключать такие тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.

Тем, кто планирует загрузить в ЛЭП электрическую плиту, бойлер, стиральную машину и подобное «прожорливое» оборудование, желательно всю нагрузку распределить на несколько групп розеток.

Если нет технической возможности разбить нагрузку на группы, опытные электрики рекомендуют прокладывать кабель с сечением медной жилы 4-6 мм² бесплатно.Почему с медным токопроводящим сердечником? Потому что строгим ПУЭ запрещена прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилых помещениях и в активно используемых бытовых помещениях. Сопротивление электротехнической меди намного меньше, она пропускает больше тока и не нагревается, как алюминий. Алюминиевые провода используются при прокладке наружных воздушных сетей, кое-где еще остались в старых домах.

Примечание! Площадь поперечного сечения и диаметр жилы кабеля — разные вещи.Первый указан в квадратных миллиметрах, второй — просто в миллиметрах. Главное не перепутать!

Оба индикатора можно использовать для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока. Если в таблице указан размер площади поперечного сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь должна быть найдена по следующей формуле:

Расчет размера сечения для нагрузки

Самый простой способ выбрать кабель нужного размера — это рассчитать поперечное сечение провода в соответствии с общей мощностью всех блоков, подключенных к линии.

Алгоритм расчета следующий:

  • для начала определим единицы, которые якобы мы можем использовать одновременно. Например, во время работы бойлера нам вдруг захотелось включить кофемолку, фен и стиральную машину;
  • затем, согласно паспорту или приблизительной информации из таблицы ниже, мы тривиально суммируем мощность бытовых единиц, работающих одновременно в соответствии с нашими планами;
  • предположим, что всего у нас получилось 9.2 кВт, но конкретно этого значения нет в таблицах PUE. Итак, вам нужно округлить в большую сторону — т.е. взять ближайшее значение с некоторой избыточной мощностью. Это будет 10,1 кВт и соответствующее значение поперечного сечения 6 мм².

Все округление «направлено» вверх. В принципе, сила тока, указанная в технических паспортах, также может быть суммирована. Расчет и округление тока выполняются аналогично.

Как рассчитать текущее сечение?

Таблица значений не может учитывать индивидуальные характеристики устройства и работу сети.Специфика таблиц средняя. Параметры предельно допустимых токов для конкретного кабеля в них не приводятся, но они различаются для изделий разных марок. Тип прокладки в таблицах очень поверхностно затронут. Для дотошных мастеров, отвергающих простой способ поиска по таблицам, лучше воспользоваться методом расчета размера текущего сечения провода. Точнее по плотности.

Допустимая и рабочая плотность тока

Начнем с освоения основ: запоминаем на практике выведенный интервал 6 — 10.Это значения, полученные электриками за долгие годы «экспериментального пути». В указанных пределах сила тока, протекающего через 1 мм² медной жилы, варьируется. Те. кабель с медной жилой сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции позволяет току от 6 до 10 А спокойно доходить до ожидающего его потребителя. Разберемся, откуда он взялся и что означает обозначенная интервальная вилка.

Согласно ПУЭ 40% отводится кабелю на предмет перегрева, не опасного для его оболочки, что означает:

  • 6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей жилы, являются нормальной рабочей плотностью тока.В этих условиях кондуктор может работать неограниченно долго без каких-либо ограничений по времени;
  • 10 А, распределенный по медному сердечнику 1 мм², может протекать через проводник в течение короткого времени. Например, при включении устройства.

Поток энергии 12 А в медном миллиметровом канале изначально будет «забит». Из-за скопления и сжатия электронов плотность тока будет увеличиваться. Далее температура медной составляющей повысится, что неизменно скажется на состоянии изоляционной оболочки.

Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевым проводящим сердечником плотность тока отображается в интервале 4–6 ампер на 1 мм² проводника.

Мы выяснили, что предельное значение плотности тока для проводника из электротехнической меди составляет 10 А на площадь поперечного сечения 1 мм², а нормальное 6 А. Следовательно:

  • кабель сечением 2,5 мм² может передавать ток 25 А всего за несколько десятых секунды при включенном оборудовании;
  • он сможет бесконечно передавать ток 15А.

Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки. Если кабель проложен в стене, в металлической гильзе или, указанное значение плотности тока необходимо умножить на поправочный коэффициент 0,8. Запомните еще одну тонкость при организации разводки открытого типа. Из соображений механической прочности кабель сечением менее 4 мм² не используется в открытых цепях.

Исследование расчетной схемы

Суперкомплексных расчетов снова не будет, расчет провода на предстоящую нагрузку предельно прост.

  • Сначала находим максимально допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощности устройств, которые мы намерены одновременно подключать к линии. Добавим, например, стиральную машину мощностью 2000 Вт, фен на 1000 Вт и любой нагреватель на 1500 Вт наугад. У нас получилось 4500 Вт или 4,5 кВт.
  • Затем делим наш результат на стандартное значение напряжения бытовой сети 220 В. У нас получилось 20,45 … А, округляем до целого числа, как и положено, в большую сторону.
  • Далее при необходимости вводим поправочный коэффициент. Значение с коэффициентом будет 16,8, округленное 17 А, без коэффициента 21 А.
  • Напомним, что мы рассчитали рабочие параметры мощности, но нам еще нужно учитывать предельно допустимое значение. Для этого мы умножаем рассчитанную силу тока на 1,4, поскольку поправка на тепловой эффект составляет 40%. Получено: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
  • Так, в нашем примере для безопасной эксплуатации открытой проводки потребуется кабель сечением более 3 мм², а для скрытого исполнения — 2.5 мм².

Не забывайте, что в силу различных обстоятельств мы иногда включаем больше устройств одновременно, чем мы ожидали. Что еще есть лампочки и другие устройства, потребляющие мало энергии. Запасаемся какой-то резервной секцией на случай увеличения парка бытовой техники и, просчитав, отправимся на важную покупку.

Видео-инструкция для точных расчетов

Какой кабель лучше купить?

Следуя строгим рекомендациям ПУЭ, мы будем покупать кабельную продукцию с маркировкой NYM и VVG в маркировке для обустройства личного имущества.Они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарных. Вариант NYM — аналог отечественной продукции ВВГ.

Лучше всего, если бытовой кабель будет сопровождаться индексом NG, это означает, что проводка будет пожаробезопасной. Если вы планируете прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над натяжным потолком, покупайте изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.

Вот простой способ рассчитать поперечное сечение токопроводящей жилы кабеля.Информация о принципах вычислений поможет рационально выбрать этот важный элемент электросети. Необходимый и достаточный размер токоведущей жилы обеспечит питание бытовой техники и не вызовет возгорания проводки.

Когда в доме или квартире планируется ремонт, замена проводки — одна из самых ответственных работ. Именно от правильного выбора сечения провода зависит не только долговечность проводки, но и ее функциональность.Правильный расчет сечения кабеля по мощности может провести квалифицированный электрик, который сможет не только правильно подобрать кабель, но и произвести монтаж. Если провода подобраны неправильно, они будут нагреваться, а при больших нагрузках могут привести к негативным последствиям.

Как известно, при перегреве провода уменьшается его проводимость, что в результате приводит к еще большему перегреву. При перегреве провода его изоляция может быть повреждена и стать причиной возгорания. Чтобы не переживать за свое жилье после установки новой электропроводки, следует изначально произвести правильный расчет мощности кабеля и уделить этому вопросу особое внимание, а также внимание.

Почему кабели рассчитывают ток нагрузки?

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются неотъемлемой частью электропроводки. Затем необходимо произвести расчет сечения провода, чтобы убедиться, что выбранный провод соответствует всем требованиям к надежности и безопасной эксплуатации проводки.

Неправильно подобранное сечение кабеля приведет к перегреву провода и, как следствие, через короткое время придется вызывать мастера по устранению неисправностей проводки.Вызов специалиста сегодня дорогого стоит, поэтому для экономии изначально нужно все сделать правильно, в этом случае удастся не только сэкономить, но и спасти свое жилище.

Важно помнить, что электрическая и пожарная безопасность помещения и проживающих в нем людей зависит от правильного выбора сечения кабеля.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если выбрать сечение, не соответствующее его токовым нагрузкам, это приведет к чрезмерному перегреву провода, оплавлению изоляции, короткому замыканию и возгоранию.

Поэтому к вопросу выбора сечения провода нужно отнестись очень серьезно.

Что влияет на расчет сечения провода или кабеля

Есть много влияющих факторов, которые полностью описаны в пункте 1.3 ПУОС. В этом пункте предусмотрен расчет сечения для всех типов проводников.

В этой статье, уважаемые читатели сайта «Электрик в доме», мы рассмотрим расчет сечения провода по потребляемой мощности для медных жил в ПВХ и резиновой изоляции.Сегодня в основном такие провода используются в домах и квартирах для электромонтажа.

Основным фактором для сечения кабеля учитывается нагрузка, используемая в сети, или ток. Зная мощность электрооборудования, номинальный ток получаем в результате несложного расчета, используя приведенные ниже формулы. Исходя из этого получается, что сечение проводов напрямую связано с расчетной мощностью электроустановки.

Важным при расчете сечения кабеля является выбор материала жилы.Наверное, каждый знает из школьных уроков физики, что медь имеет гораздо более высокую проводимость, чем такой же провод из алюминия. Если мы сравним медные и алюминиевые провода одинакового сечения, у первого будут более высокие показатели.

Также при расчете сечения кабеля важно количество жил в проводе. Большое количество жил нагревается намного выше, чем одножильный кабель.

Большое значение при выборе сечения имеет способ прокладки проводов.Как известно, земля в отличие от воздуха считается хорошим проводником тепла. Исходя из этого, кажется, что кабель, проложенный ниже поверхности земли, может выдерживать большую электрическую нагрузку, в отличие от тех, которые находятся в воздухе.

Не забывайте при расчете сечения еще и тот момент, когда провода находятся в жгуте и укладываются в специальные лотки, они могут нагреваться друг относительно друга. Поэтому важно учитывать этот момент при проведении расчетов и при необходимости вносить соответствующие корректировки.Если в коробке или лотке больше четырех кабелей, то при расчете сечения провода важно ввести поправочный коэффициент.

Как правило, на правильный выбор сечения провода влияет еще и температура, при которой он будет эксплуатироваться. В большинстве случаев расчет производится от средней температуры окружающей среды + 25 градусов Цельсия. Если температурный режим не соответствует вашим требованиям, то в таблице 1.3.3 ПУО есть поправочные коэффициенты, которые необходимо учитывать.

Падение напряжения также влияет на расчет сечения кабеля. Если в протяженной кабельной линии предполагается падение напряжения более 5%, то эти показатели необходимо учитывать при расчетах.

Расчет сечения провода по потребляемой мощности

Каждый кабель имеет свою номинальную мощность, которую он может выдержать при подключении прибора.

В случае, когда мощность бытовой техники в доме превышает нагрузочную способность провода, то в этом случае не избежать аварийной ситуации и рано или поздно проблема с электропроводкой даст о себе знать.

Для проведения самостоятельного расчета потребляемой мощности устройств необходимо записать на листе бумаги мощность всех имеющихся электроприборов, которые могут быть подключены одновременно (электрочайник, телевизор, пылесос, варочная панель, компьютер). , так далее.).

После того, как известна мощность каждого устройства, необходимо суммировать все значения, чтобы понять общее потребление.

Где К о — коэффициент одновременности.

Давайте посмотрим на пример. Расчет сечения провода на обычную однокомнатную квартиру. Список необходимых устройств и их примерная мощность приведены в таблице.

На основании полученного значения можно продолжить расчеты с выбором сечения провода.

Если в доме есть мощные электроприборы, нагрузка которых составляет 1,5 кВт и более, для их подключения желательно использовать отдельную линию. Делая самостоятельный расчет, важно не забыть учесть мощность осветительного оборудования, подключенного к сети.

При правильном изготовлении примерно на каждую комнату будет выходить около 3 кВт, но не стоит бояться этих цифр, так как все устройства не будут использоваться одновременно, а потому это значение имеет определенный запас.

При подсчете общей потребляемой мощности в квартире получился результат 15,39 кВт, теперь этот показатель надо умножить на 0,8, что в итоге даст фактическую нагрузку 12,31 кВт. На основании полученного показателя мощности можно рассчитать силу тока по простой формуле.

Расчет сечения кабеля на ток

Основным показателем, по которому рассчитывается провод, является его длительность. Проще говоря, это количество тока, которое он способен пропускать в течение длительного времени.

Зная текущую нагрузку, можно получить более точные расчеты сечения кабеля. Кроме того, все таблицы выбора сечения в ГОСТ и нормативных документах построены на действующих значениях.

Смысл расчета аналогичен силовому, но только в этом случае необходимо рассчитать текущую нагрузку.Чтобы рассчитать сечение кабеля по току, необходимо выполнить следующие шаги:

  • — выбрать мощность всех устройств;
  • — рассчитать ток, который проходит по проводнику;
  • — выберите из таблицы наиболее подходящее сечение кабеля.

Чтобы узнать значение номинального тока, необходимо рассчитать мощность всех подключенных электроприборов в доме. То, что мы, друзья, уже делали в предыдущем разделе.

После того, как мощность станет известна, расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основе этой мощности. Найдите силу тока по формуле:

1) Формула для расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

  • — П — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
  • — U — напряжение сети, В;
  • — для бытовых электроприборов cos (φ) = 1.

2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если выясняется, что расчетные и табличные значения токов не совпадают, то в этом случае выбирайте ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока 23 А, по таблице выбираем ближайший больше 27 А — сечением 2.5 мм2 (для медного многожильного провода, проложенного по воздуху).

Представляю вам таблицы допустимых токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридной пластмассы.

Все данные взяты не из головки, а из нормативного документа ГОСТ 31996-2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТИКОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ».

Например, у вас трехфазная нагрузка мощностью P = 15 кВ. Необходимо выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как рассчитать сечение ? Сначала необходимо рассчитать токовую нагрузку исходя из этой мощности, для этого воспользуемся формулой для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22,8 ≈ 23 А.

По таблице токовых нагрузок выбираем сечение 2,5 мм2 (для него допустимый ток 27А). Но поскольку у вас четырехжильный кабель (или пятижильный, особой разницы уже нет) по инструкции ГОСТ 31996-2012, выбранное значение тока нужно умножить на коэффициент 0.93. I = 0,93 * 27 = 25 А. Что допустимо для нашей нагрузки (номинальный ток).

Хотя, учитывая то, что многие производители выпускают кабели с меньшим сечением, в данном случае я бы посоветовал брать кабель с запасом, сечением на порядок выше — 4 мм2.

Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?

Сегодня для прокладки как открытой проводки, так и скрытой, конечно же, очень популярны медные провода. Медь, по сравнению с алюминием, эффективнее:

1) он прочнее, мягче и не ломается в местах перегиба по сравнению с алюминием;

2) менее подвержен коррозии и окислению.При подключении алюминия в распределительной коробке места скручивания со временем окисляются, это приводит к потере контакта;

3) проводимость меди выше, чем у алюминия, при том же сечении медный провод способен выдерживать большую токовую нагрузку, чем алюминий.

Что касается материала жилы, то в данной статье рассматривается только медный провод, так как в большинстве случаев он используется в качестве электропроводки в домах и квартирах. Среди преимуществ этого материала следует выделить долговечность, простоту монтажа и возможность использовать меньшее сечение, чем у алюминия, при том же токе.Если сечение провода достаточно большое, то его стоимость превосходит все преимущества и лучшим вариантом будет использование алюминиевого кабеля, а не медного.

Так например, если нагрузка больше 50 А, то в целях экономии желательно использовать кабели с алюминиевой жилой. Обычно это участки у входа электричества в дом, где расстояние превышает несколько десятков метров.

Пример расчета сечения кабеля для квартиры

После расчета нагрузки и определения материала (медь) рассмотрим пример расчета сечения провода для отдельных групп потребителей на примере двухкомнатной квартиры.

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовая и осветительная.

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет группа розеток, установленная на кухне, в жилых комнатах и ​​в ванной. Так как там установлено самое мощное оборудование (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т. Д.).

1. Водяной кабель

Сечение кабеля ввода (участок от распределительного щита на участке до распределительного щита квартиры) выбирается исходя из суммарной мощности всей квартиры, которую мы получили в таблице.

Сначала находим номинальный ток в этом разделе относительно этой нагрузки:

Ток 56 ампер. По таблице находим сечение, соответствующее заданной токовой нагрузке. Выбираем ближайшее большее значение — 63 А, что соответствует сечению 10 мм2.

2. Номер комнаты 1

Здесь основной нагрузкой на розеточную группу будет такая техника как телевизор, компьютер, утюг, пылесос. Нагрузка на участок проводки от квартирного щита до распределительной коробки в этом помещении составляет 2990 Вт (округленно до 3000 Вт).Номинальный ток находим по формуле:

По таблице находим сечение, соответствующее 1,5 мм2 и допустимый ток 21 Ампер. Можно, конечно, взять этот кабель, но розеточную группу рекомендуется прокладывать кабелем сечением НЕ МЕНЕЕ 2,5 мм2. Это также связано с номиналом автоматического выключателя, который защищает этот кабель. Вряд ли вы запитаете эту зону от автомата на 10 А? И, скорее всего, выставил автомат на 16 А.Поэтому лучше брать с запасом.

Друзья, как я уже сказал, группа розеток запитывается кабелем сечением 2,5 мм2, поэтому для разводки напрямую от коробки к розеткам подбираем именно его.

3. Комната № 2

Здесь к розеткам будет подключено такое оборудование, как компьютер, пылесос, утюг и, возможно, фен.

Нагрузка 4050 Вт. По формуле находим ток:

Для данной токовой нагрузки провод сечением 1.Нам подходит 5 мм2, но здесь, как и в предыдущем случае, берем с запасом и принимаем 2,5 мм2. Подключаем к ним розетки.

4. Кухня

На кухне группа розеток питает электрочайник, холодильник, микроволновую печь, электрическую духовку, электроплиту и другое оборудование. Возможно, сюда будет подключен пылесос.

Суммарная мощность потребителей на кухне 6850 Вт, при этом ток:

Для такой нагрузки по таблице выберите ближайшее большее сечение кабеля — 4 мм2 с допустимым током 36 А.

Друзья выше упоминали, что мощных потребителей желательно подключать отдельной независимой линией (своей). Электроплита именно такая, для нее расчет сечения кабеля выполняется отдельно. При установке электропроводки для таких потребителей от распределительного щита до точки подключения прокладывают независимую линию. Но наша статья о том, как правильно рассчитать сечение и на фото я специально этого не делал для лучшего усвоения материала.

5. Ванна

Основными потребителями электроэнергии в этом помещении являются ст. автомат, водонагреватель, фен, пылесос. Мощность этих устройств составляет 6350 Вт.

По формуле находим ток:

По таблице выбираем ближайшее большее значение тока — 36 А, что соответствует сечению кабеля 4 мм2. Вот опять друзья по-хорошему, желательно отдельной линией запитать мощных потребителей.

6. Коридор

Обычно в этой комнате используется переносное оборудование, такое как фен, пылесос и т. Д. Поэтому особо мощных потребителей здесь не предвидится, но в розеточную группу можно подавать и провод сечением 2,5 мм2.

7. Освещение

По расчетам в таблице мы знаем, что общая мощность освещения в квартире составляет 500 Вт. Номинальный ток для такой нагрузки — 2,3 А.

В этом случае питание всей осветительной нагрузки можно выполнить проводом сечением 1.5 мм2.

Надо понимать, что мощность на разных участках разводки будет разной, соответственно, и сечение питающих проводов тоже разное. Наибольшее его значение будет у проема квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение подводящего провода питания выбирается 6-10 мм2.

В настоящее время для устройства электропроводки предпочтительнее использовать кабели марок: ВВГНГ, ВВГ, NYM. Индикатор «нг» говорит о том, что утеплитель не подвержен горению — «негорючий».Такие марки проводов можно использовать как в помещении, так и на улице. Температурный диапазон этих проводов колеблется от «+/-» 50 градусов Цельсия. Гарантийный срок эксплуатации — 30 лет, но срок использования может быть больше.

Если правильно рассчитать сечение токопровода, то без лишних проблем можно установить проводку в доме. При соблюдении всех требований гарантия безопасности вашего дома будет максимально высокой.Выбрав правильное сечение проводника, вы обезопасите свой дом от короткого замыкания и возгорания.

Типовая квартирная электропроводка рассчитана на максимальный ток потребления при длительной нагрузке 25 ампер (на эту силу тока подбирается и автоматический выключатель, который устанавливается на вводе проводов в квартиру) выполняется из меди 4,0 мм 2 проволока, что соответствует диаметру проволоки 2,26 мм и мощности нагрузки до 6 кВт.

Согласно требованиям п.7.1.35 ПУЭ сечение медной жилы для квартирной проводки должно быть не менее 2,5 мм 2, что соответствует диаметру жилы 1,8 мм и току нагрузки 16 А. Электроприборы суммарной мощностью до 3,5 кВт. можно подключать к такой проводке.

Какое сечение провода и как его определить

Чтобы увидеть сечение провода, достаточно разрезать его поперек и посмотреть на разрез с конца. Площадь среза — это поперечное сечение провода.Чем он больше, тем большую силу тока может передавать провод.

Как видно из формулы, сечение провода легкое по диаметру. Достаточно диаметр жилы провода умножить на себя и на 0,785. Для сечения многожильного провода нужно рассчитать сечение одной жилы и умножить на их количество.

Диаметр жилы можно определить штангенциркулем с точностью до 0,1 мм или микрометром с точностью до 0.01 мм. Если под рукой нет устройств, то в этом случае выручит обычная линейка.

Выбор секции Медный провод

ампера

Величина электрического тока обозначается буквой « НО » и измеряется в Амперах. При выборе применяется простое правило, чем больше сечение провода, тем лучше, это округляет результат в большую сторону.

Таблица для выбора сечения и диаметра медного провода в зависимости от силы тока
Максимальный ток, А 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 10,0 16,0 20,0 25,0 32,0 40,0 50,0 63,0
Стандартное поперечное сечение, мм 2 0,35 0,35 0,50 0,75 1,0 1,2 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0
Диаметр мм 0,67 0,67 0,80 0,98 1,1 1,2 1,6 1,8 2,0 2,3 2,5 2,7 3,2 3,6

Приведенные в таблице данные основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки в самых неблагоприятных условиях ее монтажа и эксплуатации.При выборе сечения провода по величине тока не имеет значения, будет ли он переменным или постоянным. Величина и частота напряжения в электропроводке также не имеет значения, это может быть бортовая сеть автомобиля постоянного тока на 12 В или 24 В, самолета на 115 В при частоте 400 Гц, электропроводка на 220 В или 380 В при частоте 50 Гц, высоковольтная линия электропередачи на 10 000 В.

Если ток, потребляемый прибором, неизвестен, но известны напряжение питания и мощность, то вы можете рассчитать ток с помощью онлайн-калькулятора, расположенного ниже.

Следует отметить, что на частотах более 100 Гц при протекании электрического тока в проводах начинает проявляться скин-эффект, а именно, с увеличением частоты ток начинает «давить» на внешнюю поверхность провода и фактическое сечение провода уменьшается. Поэтому выбор сечения провода для высокочастотных цепей осуществляется по другим законам.

Определение несущей способности электропроводки 220 В

из алюминиевой проволоки

В длинных домах электропроводка обычно выполняется из алюминиевых проводов.При правильном выполнении соединений в распределительных коробках срок службы алюминиевой проводки может достигать ста лет. Ведь алюминий практически не окисляется, а срок службы проводки будет определяться только сроком службы пластиковой изоляции и надежностью контактов в точках подключения.

В случае подключения дополнительных энергоемких электроприборов в квартире алюминиевой проводкой необходимо определять способность выдерживать дополнительную мощность по сечению или диаметру проводов.Приведенную ниже таблицу сделать несложно.

Если у вас в квартире разводка алюминиевых проводов и есть необходимость подключить только что установленную розетку в распределительной коробке медными проводами, то такое подключение производится в соответствии с рекомендациями статьи Подключение алюминиевых проводов.

Расчет сечения провода

по мощности подключенных электроприборов

Для выбора сечения жил кабельного провода при прокладке проводки в квартире или доме необходимо провести анализ парка существующей бытовой техники с точки зрения их одновременного использования.В таблице представлен список популярных бытовых электроприборов с указанием потребления тока в зависимости от мощности. Узнать энергопотребление ваших моделей можно самостоятельно по этикеткам на самих изделиях или паспортам, часто параметры указываются на упаковке.

Если сила тока, потребляемого электрическим устройством, неизвестна, ее можно измерить с помощью амперметра.

Таблица потребляемой мощности и силы тока бытовой техники

на напряжение 220 В

Обычно потребляемая мощность электроприборов указывается на корпусе в ваттах (Вт или ВА) или киловаттах (кВт или кВА).1 кВт = 1000 Вт.

Таблица потребляемой мощности и силы тока бытовой техники
Бытовая техника Потребляемая мощность, кВт (кБа) Потребляемая мощность, А Режим потребления тока
Лампочка 0,06 — 0,25 0,3 — 1,2 Постоянно
Электрочайник 1,0 — 2,0 5–9 До 5 минут
Плита электрическая 1,0 — 6,0 5–60 Зависит от режима работы
Микроволновая печь 1,5 — 2,2 7–10 Периодически
Мясорубка 1,5 — 2,2 7–10 Зависит от режима работы
Тостер 0,5 — 1,5 2–7 Постоянно
Решетка 1,2 — 2,0 7–9 Постоянно
Кофемолка 0,5 — 1,5 2–8 Зависит от режима работы
Кофеварка 0,5 — 1,5 2–8 Постоянно
Электрический духовой шкаф 1,0 — 2,0 5–9 Зависит от режима работы
Посудомоечная машина 1,0 — 2,0 5–9
Шайба 1,2 — 2,0 6–9 Максимум с момента включения на подогрев воды
Сушильная машина 2,0 — 3,0 9–13 Постоянно
Утюг 1,2 — 2,0 6–9 Периодически
Пылесос 0,8 — 2,0 4–9 Зависит от режима работы
Нагреватель 0,5 — 3,0 2–13 Зависит от режима работы
Фен 0,5 — 1,5 2–8 Зависит от режима работы
Кондиционер 1,0 — 3,0 5–13 Зависит от режима работы
Настольный компьютер 0,3 — 0,8 1–3 Зависит от режима работы
Электроинструмент (дрель, лобзик и др.) 0,5 — 2,5 2–13 Зависит от режима работы

Ток потребляет холодильник, осветительные приборы, радиотелефон, зарядные устройства, телевизор в режиме ожидания. Но в сумме эта мощность составляет не более 100 Вт и ее можно не учитывать в расчетах.

Если вы включите все электроприборы в доме одновременно, вам нужно будет выбрать такое сечение провода, которое может пропускать ток 160 А. Для пальца потребуется провод! Но такой случай маловероятен.Трудно представить, что кто-то способен одновременно измельчать мясо, гладить, пылесосить и сушить волосы.

Пример расчета. Вы встали утром, включили электрический чайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку. Потребляемый ток соответственно составит 7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А. С учетом включенного освещения, холодильника и дополнительно, например, телевизора, потребляемый ток может достигать 25 А.

для сети 220 В

Выбрать сечение провода можно не только по силе тока, но и по величине потребляемой мощности.Для этого необходимо составить список всех электроприборов, планируемых к подключению к этому участку проводки, определить, какую мощность потребляет каждый из них в отдельности. Затем сложите данные и используйте приведенную ниже таблицу.

для сети 220 В
Мощность прибора, кВт (кБа) 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,0 1,2 1,5 1,8 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0
Стандартное поперечное сечение, мм 2 0,35 0,35 0,35 0,5 0,75 0,75 1,0 1,2 1,5 1,5 2,0 2,5 2,5 3,0 4,0 4,0 5,0
Диаметр мм 0,67 0,67 0,67 0,5 0,98 0,98 1,13 1,24 1,38 1,38 1,6 1,78 1,78 1,95 2,26 2,26 2,52

Если имеется несколько электроприборов и для одних известен потребляемый ток, а для других мощность, то необходимо определить сечение провода для каждого из них по таблицам, а затем сложить результаты.

Выбор сечения медного провода по мощности

для бортовой сети автомобиля 12В

Если при подключении дополнительного оборудования к бортовой сети автомобиля известна только его потребляемая мощность, то сечение дополнительной электропроводки можно определить по таблице ниже.

Таблица для выбора сечения и диаметра медного провода по мощности
для бортовой сети автомобиля 12В
Мощность прибора, Вт (ВА) 10 30 50 80 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Стандартное поперечное сечение, мм 2 0,35 0,5 0,75 1,2 1,5 3,0 4,0 6,0 8,0 8,0 10 10 10 16 16 16
Диаметр мм 0,67 0,5 0,8 1,24 1,38 1,95 2,26 2,76 3,19 3,19 3,57 3,57 3,57 4,51 4,51 4,51

Выбор сечения провода для подключения электроприборов

к трехфазной сети 380 В

При работе электроприборов, например электродвигателя, подключенного к трехфазной сети, потребляемый ток протекает не по двум проводам, а по трем, и поэтому величина протекающего в каждом отдельном проводе тока незначительна. меньше.Это позволяет использовать провод меньшего размера для подключения электроприборов к трехфазной сети.

Для подключения электроприборов к трехфазной сети напряжением 380 В, например электродвигателя, сечение провода для каждой фазы берется в 1,75 раза меньше, чем для подключения к однофазной сети 220 В.

Внимание , при выборе сечения провода для подключения электродвигателя по мощности следует учитывать, что максимальная механическая мощность, которую двигатель может создать на валу, а не потребляемая электрическая мощность составляет указано на паспортной табличке электродвигателя.Электрическая мощность, потребляемая электродвигателем с учетом КПД и cos φ, примерно в два раза больше, чем создаваемая на валу, что необходимо учитывать при выборе сечения провода исходя из мощности двигателя, указанной на паспортную табличку.

Например, вам необходимо подключить электродвигатель потребляющей мощность от сети 2,0 кВт. Суммарный ток потребления электродвигателем такой мощности по трем фазам составляет 5,2 А. По таблице получается, что нужен провод сечением 1.0 мм 2 с учетом вышеуказанного 1,0 / 1,75 = 0,5 мм 2. Поэтому для подключения электродвигателя мощностью 2,0 кВт к трехфазной сети 380 В необходим трехжильный медный кабель с сечением каждой жилы. 0,5 мм 2.

Подобрать сечение провода для подключения трехфазного двигателя намного проще, исходя из значения его потребляемого тока, которое всегда указывается на шильдике. Например, на шильдике, показанном на фото, ток потребления двигателя мощностью 0.25 кВт на каждую фазу при напряжении питания 220 В (обмотки двигателя подключены по схеме «треугольник») составляет 1,2 А, а при напряжении 380 В (обмотки двигателя подключены по схеме звезды) всего 0,7 А. .По току, указанному на паспортной табличке, по таблице выбора сечения провода для квартирной проводки выбрать провод сечением 0,35 мм 2 при соединении обмоток двигателя по треугольнику или 0,15 мм контур 2 при подключении. по «звездной» схеме.

О выборе марки кабеля для домашней электропроводки

Изготовление квартирной электропроводки из алюминиевых проводов на первый взгляд кажется дешевле, но эксплуатационные расходы из-за низкой надежности контактов со временем значительно превысят стоимость проводки из меди. Электропроводку рекомендую делать исключительно из медных проводов! Алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной проводки, так как они легкие, дешевые и при правильном подключении надежно служат долгое время.

А какой провод лучше использовать при прокладке электропроводки, одножильный или многожильный? По способности проводить ток на единицу секции и установки лучше одножильная.Так что для домашней разводки нужно использовать только одножильный провод. Многожильный допускает множественные изгибы, и чем тоньше в нем проводники, тем гибче и прочнее. Поэтому многожильный провод используется для подключения нестационарных электроприборов, таких как электрические фены, электробритвы, электрические утюги и все остальные.

После принятия решения о сечении провода возникает вопрос о марке кабеля для электропроводки. Здесь выбор невелик и представлен сразу несколькими марками кабелей: ПУНП, ВВГНГ и NYM.

Кабель

ПУНП с 1990 г., в соответствии с постановлением Главгосэнергонадзора «О запрете использования проводов типа АПВН, ППБН, ПЭН, ПУНП и др., Изготовленных по ТУ 16-505. 610-74 взамен проводов АПВ, АППВ, ПВ и ППВ по ГОСТ 6323-79 * »использовать запрещено.

Кабель ВВГ и ВВГНГ — провода медные в двойной поливинилхлоридной изоляции, плоской формы. Предназначен для работы при температуре окружающей среды от −50 ° С до + 50 ° С, для прокладки проводов внутри зданий, на открытом воздухе, в земле при прокладке в трубках.Срок службы до 30 лет. Буквы «нг» в обозначении марки указывают на негорючесть изоляции провода. Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм 2. Если перед ВВГ (АВВГ) стоит буква А в обозначении кабеля, то провода в проводе алюминиевые.

Кабель

NYM (российский аналог — кабель ВВГ), с круглыми медными жилами, негорючая изоляция, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и объем практически идентичны кабелю ВВГ.Выпускается в двух-, трех- и четырехжильном исполнении с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм 2.

Как видите, выбор для разводки невелик и определяется в зависимости от того, какая форма кабеля больше подходит для прокладки, круглая или плоская. Круглый кабель удобнее прокладывать через стены, особенно если ввод с улицы в комнату. Вам потребуется просверлить отверстие чуть больше диаметра кабеля, а при большей толщине стенки это становится актуальным.Для внутренней разводки удобнее использовать плоский кабель ВВГ.

Параллельное соединение проводов

Бывают безвыходные ситуации, когда нужно срочно проложить проводку, но провода необходимого сечения отсутствуют. В этом случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно сделать проводку из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.

Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм 2, а для расчетов нужно 10 мм 2. Соедините их все параллельно, и проводка выдержит ток до 50 ампер. Да, вы сами неоднократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А, а для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужна гибкая проволока. Он состоит из сотен параллельно соединенных тонких медных проводов.В автомобиле аккумулятор также подключается к бортовой сети с помощью того же гибкого многожильного провода, так как при запуске двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора — провода необходимо отвести в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.

Метод увеличения сечения электрического провода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра может применяться только в крайнем случае.При прокладке домашней электропроводки допустимо параллельно подключать только провода одинакового сечения, взятые из одной ячейки.

Онлайн калькуляторы для расчета сечения и диаметра провода

Воспользовавшись представленным ниже онлайн-калькулятором, вы можете решить обратную задачу — определить диаметр проводника по сечению.

Как рассчитать сечение многожильного провода

Многожильный провод, или, как его еще называют, многопроволочный или гибкий, представляет собой одножильный провод, скрученный вместе.Чтобы рассчитать сечение многожильного провода, необходимо сначала рассчитать сечение одного провода, а затем результат умножить на их количество.

Рассмотрим пример. Имеется многожильный гибкий провод, в котором 15 жил диаметром 0,5 мм. Сечение одной жилы 0,5 мм × 0,5 мм × 0,785 = 0,19625 мм 2, после округления получаем 0,2 мм 2. Так как у нас в проводе 15 проводов, нам нужно эти числа умножить, чтобы определить сечение кабеля. . 0,2 мм 2 × 15 = 3 мм 2.Осталось определить по таблице, что такой многожильный провод выдерживает ток 20 А.

Вы можете оценить нагрузочную способность многожильного провода, не измеряя диаметр отдельного проводника, путем измерения общего диаметра всех витых проводов. Но поскольку провода круглые, между ними есть воздушные зазоры. Чтобы исключить площадь зазора, нужно результат сечения провода умножить на коэффициент 0,91. При измерении диаметра убедитесь, что многожильный провод не сплющивается.

Рассмотрим пример. По результатам измерений диаметр многожильного провода 2,0 мм. Рассчитываем его сечение: 2,0 мм × 2,0 мм × 0,785 × 0,91 = 2,9 мм 2. По таблице (см. Ниже) определяем, что этот многожильный провод выдерживает токи до 20 А.

Правильный выбор электрического кабеля важен для обеспечения достаточного уровня безопасности, экономичного использования кабеля и полного использования всех его характеристик. Правильно спроектированное сечение должно иметь возможность постоянно работать под полной нагрузкой, без повреждений, выдерживать короткие замыкания в сети, обеспечивать нагрузку соответствующим напряжением (без чрезмерного падения напряжения) и обеспечивать работоспособность защитных устройств при его отсутствии. заземления.Именно поэтому выполняется тщательный и точный расчет сечения кабеля по мощности, который сегодня можно сделать с помощью нашего онлайн-калькулятора достаточно быстро.

Расчеты производятся индивидуально по формуле расчета сечения кабеля отдельно для каждого силового кабеля, для которого необходимо выбрать конкретное сечение, или для группы кабелей с аналогичными характеристиками. Все методы определения размеров кабеля в той или иной степени следуют основным 6 пунктам:

  • Сбор данных о кабеле, условиях его прокладки, нагрузке, которую он будет нести и т. Д.
  • Определение минимального сечения кабеля на основе текущего расчета
  • Определение минимального сечения кабеля с учетом падения напряжения
  • Определение минимального сечения кабеля в зависимости от повышения температуры короткого замыкания
  • Определение минимального сечения кабеля на основе полного сопротивления контура при недостаточном заземлении
  • Выбор наибольшего сечения кабеля на основе расчетов точек 2, 3, 4 и 5

Онлайн-калькулятор сечения силового кабеля

Чтобы использовать онлайн-калькулятор сечения кабеля, вам необходимо собрать информацию, необходимую для расчета размера.Как правило, вам необходимо получить следующие данные:

  • Подробные характеристики нагрузки, которую обеспечивает кабель
  • Назначение кабеля: для трехфазного, однофазного или постоянного тока
  • Напряжение системы и (или) источника
  • Полный ток нагрузки в кВт
  • Общий коэффициент мощности нагрузки
  • Пусковой коэффициент мощности
  • Длина кабеля от источника до нагрузки
  • Конструкция кабеля
  • Метод прокладки кабеля

Таблицы сечений медных и алюминиевых кабелей

Таблица сечений медного кабеля

Таблица сечений алюминиевого кабеля

При определении большинства параметров расчета пригодится таблица расчета сечения кабеля, представленная на нашем сайте.Поскольку основные параметры рассчитываются исходя из потребностей текущего потребителя, все начальные параметры можно легко рассчитать. Однако марка кабеля и провода, а также понимание конструкции кабеля также играют важную роль.

Основные характеристики конструкции кабеля:

  • Материал проводника
  • Форма проводника
  • Тип проводника
  • Покрытие поверхности проводника
  • Тип изоляции
  • Количество ядер

Ток, протекающий по кабелю, выделяет тепло из-за потерь в проводниках, потерь в диэлектрике из-за теплоизоляции и резистивных потерь тока.Именно поэтому самым основным является расчет нагрузки, который учитывает все особенности силового кабеля, в том числе тепловые. Детали, из которых состоит кабель (например, проводники, изоляция, оболочка, броня и т. Д.), Должны выдерживать повышение температуры и тепло, исходящее от кабеля.

Пропускная способность кабеля — это максимальный ток, который может непрерывно протекать по кабелю без повреждения изоляции кабеля и других компонентов. Именно этот параметр является результатом расчета нагрузки для определения общего сечения.

Кабели с большим поперечным сечением проводов имеют меньшие потери сопротивления и могут лучше рассеивать тепло, чем более тонкие кабели. Следовательно, кабель с поперечным сечением 16 мм2 будет иметь большую пропускную способность по току, чем кабель сечением 4 мм2.

Однако такая разница в сечении — это огромная разница в стоимости, особенно если речь идет о медной разводке. Именно поэтому необходимо произвести очень точный расчет сечения провода по мощности, чтобы его подача была экономически целесообразной.

Для систем переменного тока обычно используется метод расчета падений напряжения на основе коэффициента мощности нагрузки. Обычно используются токи полной нагрузки, но если нагрузка была высокой при запуске (например, двигатель), то падение напряжения на основе пускового тока (мощность и коэффициент мощности, если применимо) также следует рассчитать и принять во внимание. , т.к. низкое напряжение также является причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования, несмотря на существующие уровни защиты.

Видеообзоры по выбору сечения кабеля

Воспользуйтесь другими онлайн-калькуляторами.

Расчет площади поперечного сечения и токонесущей способности проводника_Luoyang Yilan Electric Appliance Co., Ltd.

Во-первых, общий ток по медному проводу. Безопасность проводника зависит от максимально допустимой температуры сердечника, условий охлаждения и условий прокладки, которые необходимо определить. Как правило, безопасный ток для медного провода составляет 5 ~ 8 А / мм2, а безопасный ток для алюминиевого провода составляет 3 ~ 5 А / мм2.<Ключевые моменты> Общая пропускная способность по току безопасности для медных проводов 5 ~ 8A / мм2, пропускная способность по току безопасности для алюминиевых проводов 3 ~ 5A / мм2. Например: медный провод 2,5 мм2BVV, рекомендуемая безопасная пропускная способность 2,5 × 8A / мм2 = 20A4 мм2BVV медный провод, рекомендуемая допустимая нагрузка по току 4 × 8A / мм2 = 32A

Во-вторых, рассчитайте площадь поперечного сечения медного проводника, используя безопасную пропускную способность медного провода рекомендуемого значения 5 ~ 8A / мм2, рассчитайте выбранную площадь поперечного сечения медного провода S диапазон: S = = 0.125I ~ 0,2I (мм2) S —— площадь поперечного сечения медного провода (мм2) I —— ток нагрузки (A)

В-третьих, расчет мощности общей нагрузки (также может использоваться в качестве электроприборов, таких как освещение, холодильник и т. Д.) Делится на два вида: резистивная нагрузка и индуктивная нагрузка. Для формулы расчета резистивной нагрузки: P = UI для формулы расчета нагрузки люминесцентных ламп: P = UIcosф, где коэффициент мощности люминесцентной лампы cosф = 0,5. У разных индуктивных нагрузок разный коэффициент мощности, можно использовать единый расчет бытовой техники, когда коэффициент мощности cosф принимает 0.8. То есть, если в доме есть все приборы общей мощностью 6000 Вт, максимальный ток составляет I = P / Ucosф = 6000/220 * 0,8 = 34 (А). Однако в нормальных условиях бытовые приборы могут не могут использоваться одновременно, поэтому добавьте общий коэффициент, общий коэффициент обычно составляет 0,5. Поэтому приведенный выше расчет следует переписать в виде I = P * общий коэффициент / Ucosф = 6000 * 0,5 / 220 * 0,8 = 17 (А) То есть суммарное значение тока этого семейства составляет 17А. Общий выключатель воздуха на воротах не может использовать 16А, он должен быть больше 17А.

Приблизительная формула:

Двести пятьдесят раз умножить на девять, подняться по прямой.

Тридцать пять на 3,5, обе группы по пять очков.

Условия изменились, высокотемпературная модернизация меди Цзюцзян.

Пробив числа двести тридцать четыре, восемь семь шесть раз полной нагрузки.

Описание:

(Защитный ток) прямо не указывается, но выражается «поперечное сечение, умноженное на определенное количество раз» с помощью мысленной арифметики, полученной из сердцевины линии (провод с резиновой и пластиковой изоляцией). Как видно из Таблицы 53 кратность уменьшается с увеличением сечения.«2,5 балла умножить на девять, подняться на прямой участок», который составляет 2,5 мм и ниже различных сечений изолированного провода с алюминиевым сердечником, грузоподъемность примерно в 9 раз превышает количество поперечного сечения. Например, провод 2,5 мм, несущая способность 2,5 × 9 = 22,5 (А). От 4 мм ‘и выше проводник тока и номер поперечного сечения отношения — это количество линий вдоль линейного ряда, умноженное на 1, то есть 4 × 8,6 × 7,10 × 6 , 16 × 5,25 × 4.

«35 на 3.5, удвойте группу из пяти точек, «указанная 35-миллиметровая» несущая способность провода в 3,5 раза больше числа поперечного сечения, то есть 35 × 3,5 = 122,5 (A). Пропускная способность и количество пересечений между несколькими линиями между двумя линиями в группу из двух, с последующими 0,5 раза, то есть пропускная способность проводника 50,70 мм, в 3 раза превышающая количество переходов; 95 120 мм «Скорость потока в 2,5 раза больше площади поперечного сечения и т. Д.

«Условия переменные преобразования, высокотемпературное обновление меди Цзюцзян.«Приведенная выше формула представляет собой изолированный провод с алюминиевым сердечником, применение температуры окружающей среды 25 ℃ в зависимости от условий. Если линия изоляции алюминиевого провода при температуре окружающей среды в долгосрочной перспективе выше 25 ℃ в регионе, пропускная способность линии может рассчитывается в соответствии с формулой формулы, а затем может быть девять раз; когда использование алюминиевой проволоки не является медной проволокой, она немного больше, чем емкость тех же спецификаций алюминиевой линии, в соответствии с приведенными выше формулами для рассчитать линию, чем алюминиевая линия, чтобы увеличить пропускную способность по току.Например, пропускная способность медной линии 16 мм, согласно расчету алюминиевой линии 25 мм2

Оптимизация участка кабеля передачи

Раньше при выборе силового распределительного кабеля тип кабеля обычно определялся в соответствии с условиями прокладки, а затем сечение кабеля выбиралось в соответствии с условиями нагрева. Наконец, сечение кабеля соответствует требованиям по допустимой нагрузке по току, а также требованиям по потерям напряжения и термической стабильности.

Если принять во внимание экономические выгоды, оптимальное поперечное сечение кабеля должно быть минимальным сечением для начальных инвестиций и стоимости всего срока службы кабеля. С этой точки зрения, чтобы выбрать сечение кабеля, необходимо для теплового режима выбрать сечение основы, а затем искусственно увеличить с 4 до 5 сечение, называемое сечением наилучшего сечения.

По мере увеличения поперечного сечения сопротивление линии уменьшается, так что падение давления в линии уменьшается, что значительно улучшает качество электропитания, потери мощности уменьшаются, так что эксплуатационные расходы на кабель для уменьшения пропускной способности кабеля , Таким образом, можно гарантировать, что общая стоимость всего кабеля будет самой низкой.

Следующее будет использовано для подтверждения метода полной стоимости владения: кабель должен иметь наилучшее поперечное сечение в соответствии с обычными методами на основе выбранного, а затем повысить уровень с 4 до 5.

Для гончарной сушилки, например, трехфазная мощность 70кВт, напряжение питания 400В, ток 101А, длина линии 100м. 2 Выберите сечение кабеля в соответствии с условиями нагрева

В соответствии с требованиями к прокладке выбранного типа YJLV, трехжильный силовой кабель 1 кВ, прямая прокладка трубы в земле, в соответствии с тепловыми условиями выбранное сечение кабеля S составляет 25 мм2, это сечение допускает замыкание на 125 А.

3 Выбрать сечение кабеля по совокупной стоимости владения

Метод полной стоимости владения — это распространенный метод сравнения экономических выгод от различных схем. Текущие инвестиции сравнительной схемы и будущая стоимость схемы выражаются текущей стоимостью. Будущая стоимость схемы умножается на коэффициент текущей стоимости Q, и после расчета рассчитывается общая стоимость владения.

Общая стоимость владения C = первоначальные инвестиции + стоимость PV

Значение PV называется приведенной стоимостью PV = Q × годовые потери энергии

.

Первоначальные вложения в это оборудование, включая стоимость кабеля, плюс стоимость прокладки.Различное сечение силового кабеля, длина 100 м при первоначальных вложениях в таблице 1.

Таблица 1 начальные вложения в силовые кабели различного сечения

Сечение кабеля Цена за единицу кабеля (юаней / м) Цена кабеля (юаней) Полная стоимость оборудования (× 105 юаней) первоначальные инвестиции C

257.757750.1616775

359.179170.1616917

Первоначальные вложения в кабель C = цена за единицу кабеля × длина кабеля + интегральная стоимость прокладки.Общая стоимость владения:

Потери мощности P = 3I2r0l × 10-3 (кВт), где I = 101A, l = 0,1 км.

Годовые потери мощности A = Pτ (кВтч), где τ — часы максимальной потери нагрузки в год, возьмем τ = 4500ч.

Годовые затраты на потерю энергии Cf = A × цена на электроэнергию (в юанях), возьмем цену на промышленную электроэнергию Северо-Востока (0,398 юаня / кВтч).

Значение PV (приведенная стоимость) = Q × Cf (юань), Q (коэффициент текущей стоимости)

Q = {1 — [(1 + a) / (1 + i)] n} / (i-a)

Где i — годовая процентная ставка, i = 7%;

A — годовой уровень инфляции, a = 0;

N — лет использования, n = 20 лет.Замена Q-style

Q = {1- [1 / (1 + 0,07)] 20} /0,07=10,59

Оптимальное экономичное сечение распределительного кабеля составляет 120 мм2 при минимальной совокупной стоимости владения. По мере роста цены оптимальное сечение распределительного кабеля станет больше.

Расчет несущей способности проводника

1, использование: различную пропускную способность провода (безопасный ток) обычно можно найти в руководстве. Но с помощью формул, а затем с помощью простой арифметики в уме, можно вычислить напрямую, не ищите таблицы.(Алюминий или медь), тип (изолированный провод или неизолированный провод и т. Д.), Способ прокладки (Ming или труба и т. Д.), Температура окружающей среды (25 градусов или около того выше) и т. Д., Влияние большего количества факторов, расчет более сложный.

10 на пятом, 100 на втором.

25,35, четыре или три круга.

70,95, дважды с половиной.

Температура проникновения — восемьдесят девять раз.

Голый плюс половина.

Медная проволока.

4.Описание: формула представляет собой изолированный провод с алюминиевым сердечником, Ming Fu при температуре окружающей среды 25 градусов. Если условия другие, есть другое утверждение. Линии изоляции включают различные типы проводов с резиновой или пластиковой изоляцией. Формулы для различных сечений тока (тока, безопасности) прямо не указываются, но выражаются «с определенным количеством пересечений». Для этого следует ознакомиться с сечением провода, (квадратный мм) расположение:

11.52.54610162535507O95l20150185 …

Площадь поперечного сечения изолированного провода с алюминиевым сердечником на заводе-изготовителе обычно начинается с 2,5, а у медного изолированного провода — от 1; голая алюминиевая линия начинается с 16; голый медный провод начинается с 10

① Эта формула указала: пропускная способность линии изоляции алюминиевого сердечника, безопасность, можно рассчитать по количеству пересечений, количество раз. В формуле арабскими цифрами указано сечение провода (квадратные миллиметры), а китайскими иероглифами — кратное.Расположение сечения формулы и кратных следующее:

..1016-2535-5070-

….

В пять раз вдвое больше, чем в два раза больше, чем в два раза

Иногда формула становится еще более ясной. Исходное «10 следующих пяти» относится к поперечному сечению от 10 ниже, грузоподъемность в пять раз больше числа поперечного сечения. «100 на двоих» (читайте первые два) относится к более чем 100 поперечным сечениям, грузоподъемность в два раза больше числа поперечных сечений.Разделы 25 и 35 в четыре и три раза превышают границы. Это «фокусы 25,35 четыре три круга». При этом сечение 70,95 было в 2,5 раза. Из приведенного выше расположения видно: помимо 10 внизу и 100 и более, середина поперечного сечения провода одинакова для каждой из двух спецификаций.

Ниже, чтобы покрыть алюминиевый сердечник изолированным проводом, температура окружающей среды 25 градусов, например:

[Пример 1] 6 квадратных миллиметров, согласно 10 пять, рассчитать поток нагрузки 30 An.

[Пример 2] 150 квадратных миллиметров, согласно 100 на втором, рассчитать расход 300 ампер.

[Пример 3] 70 квадратных миллиметров, согласно 70,95 два с половиной раза, вычислить поток нагрузки 175 am.

Из приведенной выше компоновки также видно, что кратность уменьшается с увеличением поперечного сечения. На стыке множественных преобразований ошибка немного больше. Например, секции 25 и 35 в четыре и три раза превышают границу, 25 — в четыре раза больше диапазона, но близко к трехкратной стороне изменения, это в четыре раза больше тона, то есть 100A.Но реально меньше четырех раз (по мануалу на 97). А 35 наоборот, по формуле это три раза, то есть 105 An, на самом деле 117 An. Но влияние на использование этого невелико. Конечно, если количество сундуков при выборе сечения провода 25 не должно превышать 100 An, то 35 может быть чуть больше 105 A. Точнее. Точно так же квадратный провод 2,5 мм расположен в пять раз больше исходного (левого) конца, на самом деле более чем в пять раз <до 20 или более>, но для уменьшения потерь мощности в проводе обычно не должно быть так. большой, ручной В общем только стандартный 12 Ан.

② снизу, формула заключается в изменении условий лечения. (Включая пластину желоба и другие прокладки, то есть с защитным слоем оболочки, не обнаженным) по расчету ①, а затем нажмите 20% (на 0,8), если температура окружающей среды выше 25 градусов, следует рассчитать с помощью ①, затем нажмите Скидка 10. (По 0,9).

По температуре окружающей среды, по условиям лета самый жаркий месяц, средняя максимальная температура. На самом деле температура переменная, в нормальных условиях она влияет на ток проводника не очень сильно.Поэтому только для какого-то высокотемпературного цеха или более жарких мест более 25 градусов учитывайте только скидку.

Также существует ситуация, когда оба условия меняются (выше трубы и температуры). По расчету после 20% скидки, скидка 10%. Или просто дюжина шансов (например, 0,8 × 0,9 = 0,72, около 0,7). Также можно сказать, что температура трубки в восемьдесят девять раз больше значения.

Например: (изолированный провод с алюминиевым сердечником) 10 квадратных миллиметров, через трубку (скидка 20%) 40 А (10 × 5 × 0.8 = 40)

Трубка и высокая температура (30%) 35A (1O × 5 × 0,7 = 35)

95 квадратных миллиметров, сквозная трубка (скидка 20%) 190 Ann (95 x 2,5 x 0,8 = 190)

Высокая температура (скидка 10%), 214 утра (95 x 2,5 x 0,9 = 213,8)

Трубка и высокая температура (Qizhe). 166A (95 x 2,5 x 0,7 = 166,3)

Для допустимой токовой нагрузки неизолированного алюминия, код горловины плюс половина неизолированной линии, то есть на после расчета половины (на 1,5). Это относится к тому же сечению изолированного провода с алюминиевым сердечником по сравнению с алюминиевым неизолированным проводом, пропускная способность может быть увеличена вдвое.

[Пример 1] Квадратный неизолированный алюминиевый провод 16 мм, 96 А (16 x 4 x 1,5 = 96). Высокотемпературный, 86 А (16 × 4 × 1,5 × 0,9 = 86,4)

[Пример 2] Алюминиевый провод без покрытия, 35 квадратных миллиметров, 150 А (35 × 3 × 1,5 = 157,5)

[Пример 3] Оголенный алюминиевый провод 120 квадратных миллиметров, 360 А (120 × 2 × 1,5 = 360)

③ для определения допустимой токовой нагрузки медного провода, формулы, которые рассчитывает оператор медной линии. То есть поперечное сечение медного провода для повышения порядка ряда, а затем в соответствии с соответствующими условиями алюминия.

[Пример 1] 35 квадратный неизолированный медный провод 25 градусов, увеличение до 50 квадратных миллиметров, а затем на 50 квадратных миллиметров неизолированный алюминиевый провод, 25 градусов, рассчитанный для 225 An (50 × 3 × 1,5)

[Пример 2] Проволока с медной изоляцией диаметром 16 кв. Мм, 25 градусов, при тех же условиях, для 25 кв. Миллиметров алюминиевой изоляции, рассчитывается как 100 А (25 × 4)

[Пример 3] 95 квадратных миллиметров медного изолированного провода под углом 25 градусов через 120 квадратных миллиметров алюминиевого изолированного провода при тех же условиях, рассчитанных как 192 An (120 × 2 × 0.8).

Учебное пособие по физике: электрическое сопротивление

Электрон, движущийся по проводам и нагрузкам внешней цепи, встречает сопротивление. Сопротивление является препятствием для прохождения заряда. Для электрона путешествие от терминала к терминалу не является прямым маршрутом. Скорее, это зигзагообразный путь, который возникает в результате бесчисленных столкновений с неподвижными атомами в проводящем материале. Электроны сталкиваются с сопротивлением — препятствием для их движения. В то время как разность электрических потенциалов, установленная между двумя выводами , стимулирует движение заряда, препятствует ему благодаря сопротивлению.Скорость, с которой заряд проходит от терминала к терминалу, является результатом совместного действия этих двух величин.

Переменные, влияющие на электрическое сопротивление

Поток заряда по проводам часто сравнивают с потоком воды по трубам. Сопротивление потоку заряда в электрической цепи аналогично эффектам трения между водой и поверхностями трубы, а также сопротивлению, создаваемому препятствиями на пути.Именно это сопротивление препятствует потоку воды и снижает как скорость потока, так и скорость дрейфа . Подобно сопротивлению потоку воды, общее сопротивление потоку заряда в проводе электрической цепи зависит от некоторых четко идентифицируемых переменных.

Во-первых, общая длина проводов влияет на величину сопротивления. Чем длиннее провод, тем большее сопротивление будет. Существует прямая зависимость между величиной сопротивления, с которым сталкивается заряд, и длиной провода, который он должен пройти.В конце концов, если сопротивление возникает в результате столкновений между носителями заряда и атомами провода, то, вероятно, столкновений будет больше в более длинном проводе. Больше столкновений означает большее сопротивление.

Во-вторых, площадь поперечного сечения проводов влияет на величину сопротивления. Более широкие провода имеют большую площадь поперечного сечения. Вода будет течь по более широкой трубе с большей скоростью, чем по узкой. Это можно объяснить меньшим сопротивлением, которое присутствует в более широкой трубе.Таким же образом, чем шире провод, тем меньше будет сопротивление прохождению электрического заряда. Когда все другие переменные одинаковы, заряд будет течь с большей скоростью через более широкие провода с большей площадью поперечного сечения, чем через более тонкие провода.

Третья переменная, которая, как известно, влияет на сопротивление потоку заряда, — это материал, из которого сделан провод. Не все материалы одинаковы с точки зрения их проводящей способности. Некоторые материалы являются лучшими проводниками, чем другие, и обладают меньшим сопротивлением потоку заряда.Серебро — один из лучших проводников, но никогда не используется в проводах бытовых цепей из-за своей стоимости. Медь и алюминий являются одними из наименее дорогих материалов с подходящей проводящей способностью, позволяющей использовать их в проводах бытовых цепей. На проводящую способность материала часто указывает его удельное сопротивление . Удельное сопротивление материала зависит от электронной структуры материала и его температуры. Для большинства (но не для всех) материалов удельное сопротивление увеличивается с повышением температуры.В таблице ниже приведены значения удельного сопротивления для различных материалов при температуре 20 градусов Цельсия.

Материал

Удельное сопротивление

(Ом • метр)

Серебро

1,59 х 10 -8

Медь

1.7 х 10 -8

Золото

2,2 х 10 -8

Алюминий

2,8 х 10 -8

Вольфрам

5,6 х 10 -8

Утюг

10 х 10 -8

Платина

11 х 10 -8

Свинец

22 х 10 -8

Нихром

150 х 10 -8

Углерод

3.5 х 10 -5

Полистирол

10 7 — 10 11

Полиэтилен

10 8 — 10 9

Стекло

10 10 — 10 14

Твердая резина

10 13

Как видно из таблицы, существует широкий диапазон значений удельного сопротивления для различных материалов.Материалы с более низким сопротивлением обладают меньшим сопротивлением потоку заряда; они лучше дирижеры. Материалы, показанные в последних четырех строках вышеприведенной таблицы, обладают таким высоким удельным сопротивлением, что их даже нельзя рассматривать как проводники.

Посмотрите!

Используйте виджет Resistivity of a Material , чтобы найти удельное сопротивление данного материала. Введите название материала и нажмите кнопку Submit , чтобы узнать его удельное сопротивление.

Математическая природа сопротивления

Сопротивление — это числовая величина, которую можно измерить и выразить математически. Стандартной метрической единицей измерения сопротивления является ом, представленный греческой буквой омега -. Электрическое устройство с сопротивлением 5 Ом будет представлено как R = 5 . Уравнение, представляющее зависимость сопротивления ( R ) проводника цилиндрической формы (например,, провод) от влияющих на него переменных равно

, где L представляет длину провода (в метрах), A представляет площадь поперечного сечения провода (в метрах 2 ) и представляет удельное сопротивление материала (в Ом • метр). В соответствии с вышеизложенным, это уравнение показывает, что сопротивление провода прямо пропорционально длине провода и обратно пропорционально площади поперечного сечения провода.Как показано в уравнении, знание длины, площади поперечного сечения и материала, из которого изготовлен провод (и, следовательно, его удельного сопротивления), позволяет определить сопротивление провода.

Расследовать!

Резисторы

— один из наиболее распространенных компонентов в электрических цепях. На большинстве резисторов нанесены цветные полосы или полосы. Цвета отображают информацию о значении сопротивления.Возможно, вы работаете в лаборатории и вам нужно знать сопротивление резистора, используемого в лаборатории. Используйте виджет ниже, чтобы определить значение сопротивления по цветным полосам.

Проверьте свое понимание

1. В бытовых цепях часто используются провода двух разной ширины: 12-го и 14-го калибра. Проволока 12-го калибра имеет диаметр 1/12 дюйма, а проволока 14-го калибра — 1/14 дюйма.Таким образом, провод 12-го калибра имеет более широкое сечение, чем провод 14-го калибра. Цепь на 20 А, используемая для настенных розеток, должна быть подключена с использованием провода 12-го калибра, а цепь на 15 А, используемая для цепей освещения и вентиляторов, должна быть подключена с помощью провода 14-го калибра. Объясните физику, лежащую в основе такого электрического кода.

2. Основываясь на информации, изложенной в предыдущем вопросе, объясните риск, связанный с использованием провода 14-го калибра в цепи, которая будет использоваться для питания 16-амперной пилы.

3. Определите сопротивление медного провода 12 калибра длиной 1 милю. Дано: 1 миля = 1609 метров и диаметр = 0,2117 см.

4. Два провода — A и B — круглого сечения, имеют одинаковую длину и изготовлены из одного материала. Тем не менее, сопротивление провода A в четыре раза больше, чем у провода B.Во сколько раз диаметр проволоки B больше диаметра проволоки A?

Сопротивление и удельное сопротивление | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Объясните понятие удельного сопротивления.
  • Используйте удельное сопротивление для расчета сопротивления материалов указанной конфигурации.
  • Используйте термический коэффициент удельного сопротивления для расчета изменения сопротивления в зависимости от температуры.

Зависимость сопротивления от материала и формы

Сопротивление объекта зависит от его формы и материала, из которого он сделан. Цилиндрический резистор на Рисунке 1 легко анализировать, и таким образом мы можем получить представление о сопротивлении более сложных форм. Как и следовало ожидать, электрическое сопротивление цилиндра R прямо пропорционально его длине L , подобно сопротивлению трубы потоку жидкости.Чем длиннее цилиндр, тем больше зарядов соударяется с его атомами. Чем больше диаметр цилиндра, тем больше тока он может пропускать (аналогично потоку жидкости по трубе). Фактически, R обратно пропорционален площади поперечного сечения цилиндра A .

Рис. 1. Однородный цилиндр длиной L и площадью поперечного сечения A. Его сопротивление потоку тока аналогично сопротивлению, которое труба оказывает потоку жидкости. Чем длиннее цилиндр, тем больше его сопротивление.Чем больше площадь его поперечного сечения A, тем меньше его сопротивление.

Для данной формы сопротивление зависит от материала, из которого состоит объект. Различные материалы обладают разным сопротивлением потоку заряда. Мы определяем удельное сопротивление ρ вещества так, чтобы сопротивление R объекта было прямо пропорционально ρ . Удельное сопротивление ρ — это внутреннее свойство материала, независимо от его формы или размера.Сопротивление R однородного цилиндра длиной L , площадью поперечного сечения A , изготовленного из материала с удельным сопротивлением ρ , составляет

.

[латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \\ [/ латекс].

В таблице 1 приведены репрезентативные значения ρ . Материалы, перечисленные в таблице, разделены на категории проводников, полупроводников и изоляторов на основе широких групп удельных сопротивлений. У проводников наименьшее удельное сопротивление, а у изоляторов наибольшее; полупроводники имеют промежуточное удельное сопротивление.Проводники имеют различную, но большую плотность свободных зарядов, тогда как большинство зарядов в изоляторах связаны с атомами и не могут двигаться. Полупроводники являются промежуточными, имеют гораздо меньше свободных зарядов, чем проводники, но обладают свойствами, из-за которых количество свободных зарядов сильно зависит от типа и количества примесей в полупроводнике. Эти уникальные свойства полупроводников находят применение в современной электронике, о чем мы поговорим в следующих главах.

Таблица 1.Удельное сопротивление ρ различных материалов при 20º C
Материал Удельное сопротивление ρ ( Ом м )
Проводники
Серебристый 1. 59 × 10 −8
Медь 1. 72 × 10 −8
Золото 2. 44 × 10 −8
Алюминий 2.65 × 10 −8
Вольфрам 5. 6 × 10 −8
Утюг 9. 71 × 10 −8
Платина 10. 6 × 10 −8
Сталь 20 × 10 −8
Свинец 22 × 10 −8
Манганин (сплав Cu, Mn, Ni) 44 × 10 −8
Константан (сплав Cu, Ni) 49 × 10 −8
Меркурий 96 × 10 −8
Нихром (сплав Ni, Fe, Cr) 100 × 10 −8
Полупроводники
Углерод (чистый) 3.5 × 10 5
Углерод (3,5 — 60) × 10 5
Германий (чистый) 600 × 10 −3
Германий (1−600) × 10 −3
Кремний (чистый) 2300
Кремний 0,1–2300
Изоляторы
Янтарь 5 × 10 14
Стекло 10 9 — 10 14
Люцит > 10 13
Слюда 10 11 — 10 15
Кварц (плавленый) 75 × 10 16
Резина (твердая) 10 13 — 10 16
сера 10 15
Тефлон > 10 13
Дерево 10 8 — 10 11

Пример 1.Расчет диаметра резистора: нить накала фары

Нить накала автомобильной фары изготовлена ​​из вольфрама и имеет сопротивление холоду 0,350 Ом. Если нить представляет собой цилиндр длиной 4,00 см (ее можно свернуть в бухту для экономии места), каков ее диаметр?

Стратегия

Мы можем переписать уравнение [латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \\ [/ latex], чтобы найти площадь поперечного сечения A нити на основе данной информации. Тогда его диаметр можно определить, предположив, что он имеет круглое поперечное сечение.{-5} \ text {m} \ end {array} \\ [/ latex].

Обсуждение

Диаметр чуть меньше десятой миллиметра. Он состоит только из двух цифр, потому что ρ известно только из двух цифр.

Температурное изменение сопротивления

Удельное сопротивление всех материалов зависит от температуры. Некоторые даже становятся сверхпроводниками (нулевое сопротивление) при очень низких температурах. (См. Рисунок 2.)

Рис. 2. Сопротивление образца ртути равно нулю при очень низких температурах — это сверхпроводник до примерно 4.2 К. Выше этой критической температуры его сопротивление делает резкий скачок, а затем почти линейно увеличивается с температурой.

И наоборот, удельное сопротивление проводников увеличивается с повышением температуры. Поскольку атомы колеблются быстрее и на больших расстояниях при более высоких температурах, электроны, движущиеся через металл, совершают больше столкновений, эффективно увеличивая удельное сопротивление. При относительно небольших изменениях температуры (около 100 ° C или меньше) удельное сопротивление ρ изменяется с изменением температуры Δ T , как выражается в следующем уравнении

ρ = ρ 0 (1 + α Δ T ),

, где ρ 0 — исходное удельное сопротивление, а α — температурный коэффициент удельного сопротивления .(См. Значения α в Таблице 2 ниже.) Для более значительных изменений температуры α может измениться, или может потребоваться нелинейное уравнение, чтобы найти ρ . Обратите внимание, что α положителен для металлов, что означает, что их удельное сопротивление увеличивается с температурой. Некоторые сплавы были разработаны специально, чтобы иметь небольшую температурную зависимость. Например, у манганина (который состоит из меди, марганца и никеля) α близок к нулю (до трех цифр на шкале в таблице 2), и поэтому его удельное сопротивление незначительно изменяется с температурой.Это полезно, например, для создания не зависящего от температуры эталона сопротивления.

Таблица 2. Температурные коэффициенты удельного сопротивления α
Материал Коэффициент (1 / ° C)
Проводники
Серебристый 3,8 × 10 −3
Медь 3,9 × 10 −3
Золото 3.4 × 10 −3
Алюминий 3,9 × 10 −3
Вольфрам 4,5 × 10 −3
Утюг 5,0 × 10 −3
Платина 3,93 × 10 −3
Свинец 3,9 × 10 −3
Манганин (сплав Cu, Mn, Ni) 0,000 × 10 −3
Константан (сплав Cu, Ni) 0.002 × 10 −3
Меркурий 0,89 × 10 −3
Нихром (сплав Ni, Fe, Cr) 0,4 × 10 −3
Полупроводники
Углерод (чистый) −0,5 × 10 −3
Германий (чистый) −50 × 10 −3
Кремний (чистый) −70 × 10 −3

Отметим также, что α имеет отрицательное значение для полупроводников, перечисленных в таблице 2, что означает, что их удельное сопротивление уменьшается с увеличением температуры.Они становятся лучшими проводниками при более высокой температуре, потому что повышенное тепловое перемешивание увеличивает количество свободных зарядов, доступных для переноса тока. Это свойство уменьшения ρ с температурой также связано с типом и количеством примесей, присутствующих в полупроводниках. Сопротивление объекта также зависит от температуры, поскольку R 0 прямо пропорционально ρ . Для цилиндра мы знаем R = ρL / A , и поэтому, если L и A не сильно изменяются с температурой, R будет иметь такую ​​же температурную зависимость, как ρ .(Исследование коэффициентов линейного расширения показывает, что они примерно на два порядка меньше типичных температурных коэффициентов удельного сопротивления, поэтому влияние температуры на L и A примерно на два порядка меньше, чем на ρ .) Таким образом,

R = R 0 (1 + α Δ T )

— это температурная зависимость сопротивления объекта, где R 0 — исходное сопротивление, а R — сопротивление после изменения температуры Δ T .Многие термометры основаны на влиянии температуры на сопротивление. (См. Рис. 3.) Одним из наиболее распространенных является термистор, полупроводниковый кристалл с сильной температурной зависимостью, сопротивление которого измеряется для определения его температуры. Устройство небольшое, поэтому быстро приходит в тепловое равновесие с той частью человека, к которой прикасается.

Рис. 3. Эти знакомые термометры основаны на автоматическом измерении сопротивления термистора в зависимости от температуры.(Источник: Biol, Wikimedia Commons)

Пример 2. Расчет сопротивления: сопротивление горячей нити

Хотя следует проявлять осторожность при применении ρ = ρ 0 (1 + α Δ T ) и R = R 0 (1 + α Δ T ) для изменений температуры более 100 ° C, для вольфрама уравнения достаточно хорошо работают при очень больших изменениях температуры. Каково же сопротивление вольфрамовой нити в предыдущем примере, если ее температура повышается с комнатной температуры (20ºC) до типичной рабочей температуры 2850ºC?

Стратегия

Это прямое приложение R = R 0 (1 + α Δ T ), поскольку исходное сопротивление нити было задано равным R 0 = 0.{-3} / º \ text {C} \ right) \ left (2830º \ text {C} \ right) \ right] \\ & = & {4.8 \ Omega} \ end {array} \\ [/ latex] .

Обсуждение

Это значение согласуется с примером сопротивления фары в Законе Ома: сопротивление и простые цепи.

Исследования PhET: сопротивление в проводе

Узнайте о физике сопротивления в проводе. Измените его удельное сопротивление, длину и площадь, чтобы увидеть, как они влияют на сопротивление провода. Размеры символов в уравнении меняются вместе со схемой провода.

Щелкните, чтобы запустить моделирование.

Сводка раздела

  • Сопротивление R цилиндра длиной L и площадью поперечного сечения A составляет [латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \\ [/ latex], где ρ — удельное сопротивление материала.
  • Значения ρ в таблице 1 показывают, что материалы делятся на три группы — проводников, полупроводников и изоляторов .
  • Температура влияет на удельное сопротивление; для относительно небольших изменений температуры Δ T , удельное сопротивление равно [латекс] \ rho = {\ rho} _ {0} \ left (\ text {1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], где ρ 0 — исходное удельное сопротивление, а [латекс] \ text {\ alpha} [/ latex] — температурный коэффициент удельного сопротивления.
  • В таблице 2 приведены значения для α , температурного коэффициента удельного сопротивления.
  • Сопротивление R объекта также зависит от температуры: [латекс] R = {R} _ {0} \ left (\ text {1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], где R 0 — исходное сопротивление, а R — сопротивление после изменения температуры.

Концептуальные вопросы

1. В каком из трех полупроводниковых материалов, перечисленных в таблице 1, примеси дают свободные заряды? (Подсказка: изучите диапазон удельного сопротивления для каждого из них и определите, имеет ли чистый полупроводник большую или меньшую проводимость.)

2. Зависит ли сопротивление объекта от пути тока, проходящего через него? Рассмотрим, например, прямоугольный стержень — одинаково ли его сопротивление по длине и по ширине? (См. Рисунок 5.)

Рис. 5. Встречается ли ток, проходящий по двум разным путям через один и тот же объект, с разным сопротивлением?

3. Если алюминиевый и медный провода одинаковой длины имеют одинаковое сопротивление, какой из них имеет больший диаметр? Почему?

4. Объясните, почему [латекс] R = {R} _ {0} \ left (1+ \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex] для температурного изменения сопротивления R объекта равен не так точен, как [латекс] \ rho = {\ rho} _ {0} \ left ({1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], что дает температурное изменение удельного сопротивления ρ .

Задачи и упражнения

1. Каково сопротивление отрезка медного провода 12-го калибра длиной 20,0 м и диаметром 2,053 мм?

2. Диаметр медного провода нулевого сечения — 8,252 мм. Найдите сопротивление такого провода длиной 1,00 км, используемого для передачи энергии.

3. Если вольфрамовая нить диаметром 0,100 мм в лампочке должна иметь сопротивление 0,200 Ом при 20 ° C, какой длины она должна быть?

4. Найдите отношение диаметра алюминиевого провода к медному, если они имеют одинаковое сопротивление на единицу длины (как в бытовой электропроводке).

5. Какой ток протекает через стержень из чистого кремния диаметром 2,54 см и длиной 20,0 см при приложении к нему 1,00 × 10 3 В? (Такой стержень может быть использован, например, для изготовления детекторов ядерных частиц.)

6. (a) До какой температуры нужно нагреть медный провод, изначально равный 20,0 ° C, чтобы удвоить его сопротивление, не обращая внимания на любые изменения в размерах? (б) Происходит ли это в бытовой электропроводке при обычных обстоятельствах?

7. Резистор из нихромовой проволоки используется там, где его сопротивление не может изменяться более чем на 1.00% от его значения при 20,0ºC. В каком температурном диапазоне его можно использовать?

8. Из какого материала изготовлен резистор, если его сопротивление на 40,0% больше при 100 ° C, чем при 20,0 ° C?

9. Электронное устройство, предназначенное для работы при любой температуре в диапазоне от –10,0 ° C до 55,0 ° C, содержит резисторы из чистого углерода. В какой степени их сопротивление увеличивается в этом диапазоне?

10. (a) Из какого материала изготовлена ​​проволока, если она имеет длину 25,0 м, диаметр 0,100 мм и сопротивление 77.7 Ом при 20,0 ° C? (б) Каково его сопротивление при 150 ° C?

11. При условии постоянного температурного коэффициента удельного сопротивления, каков максимальный процент уменьшения сопротивления константановой проволоки, начиная с 20,0 ° C?

12. Через матрицу протягивают проволоку, растягивая ее в четыре раза по сравнению с исходной длиной. По какому фактору увеличивается его сопротивляемость?

13. Медный провод имеет сопротивление 0,500 Ом при 20,0 ° C, а железный провод имеет сопротивление 0,525 Ом при той же температуре.При какой температуре их сопротивления равны?

14. (a) Цифровые медицинские термометры определяют температуру путем измерения сопротивления полупроводникового устройства, называемого термистором (который имеет α = –0,0600 / ºC), когда он находится при той же температуре, что и пациент. Какова температура пациента, если сопротивление термистора при этой температуре составляет 82,0% от его значения при 37,0 ° C (нормальная температура тела)? (b) Отрицательное значение α может не поддерживаться при очень низких температурах.Обсудите, почему и так ли здесь. (Подсказка: сопротивление не может стать отрицательным.)

15. Integrated Concepts (a) Повторите упражнение 2 с учетом теплового расширения вольфрамовой нити. Вы можете принять коэффициент теплового расширения 12 × 10 −6 / ºC. б) На какой процент ваш ответ отличается от приведенного в примере?

16. Необоснованные результаты (a) До какой температуры нужно нагреть резистор из константана, чтобы удвоить его сопротивление, при условии постоянного температурного коэффициента удельного сопротивления? б) разрезать пополам? (c) Что необоснованного в этих результатах? (d) Какие предположения необоснованны или какие посылки несовместимы?

Сноски

  1. 1 Значения сильно зависят от количества и типа примесей
  2. 2 значения при 20 ° C.

Глоссарий

удельное сопротивление:
внутреннее свойство материала, независимо от его формы или размера, прямо пропорциональное сопротивлению, обозначаемое ρ
температурный коэффициент удельного сопротивления:
эмпирическая величина, обозначенная α , которая описывает изменение сопротивления или удельного сопротивления материала при температуре

Избранные решения проблем и упражнения

1.0,104 Ом

3. 2,8 × 10 −2 м

5. 1,10 × 10 −3 A

7. от −5ºC до 45ºC

9. 1.03

11. 0,06%

13. −17ºC

15. (a) 4,7 Ом (всего) (b) уменьшение на 3,0%


Таблица текущей пропускной способности

| Расчет поперечного сечения кабеля

Допустимая нагрузка по току: таблицы

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

2,501 мм

9018 2

9018 2

9019 6

2
2

Допустимая нагрузка по току, кабели с номинальным напряжением до 1000 В и термостойкими кабелями VDE 0298-4 06/13 таблица 11, столбец 2 и 5
столбец 2 столбец 5
способ прокладки в воздухе на поверхности или на поверхности
монопроводы

— с резиновой изоляцией
— с ПВХ изоляцией
— термостойкие

Многожильные кабели
(кроме домашних или портативных устройств)
— с резиновой изоляцией
— ПВХ изолированный
— термостойкий
Количество заряженных проводников 1 2 или 3
Номинальное сечение Capa город (Ампер)
0,75 мм 2 15A 12A
1,00 мм 2 19A 15A
24A 18A
2,50 мм 2 32A 26A
4,00 мм 2 42A 34A
34A
34A 54A 44A
10,00 мм 2 73A 61A
16,00 мм 2 98A 82,00 129A 108A
35,00 мм 2 158A 135A
50,00 мм 2 198A 9018 мм 2 245A 207A
95,00 мм 2 292A 250A
120,00 мм 2 344A 9352 292A 391A 335A
185,00 мм 2 448A 382A
240,00 мм 2 528A16 45235 9018 мм 528A16 45235 2 608A 523A
2

65 ° C
Допустимая нагрузка кабеля при изменении температуры окружающей среды
VDE 0298-4 06/13, таблица 17, столбец 4 1 )
Температура окружающей среды Фактор
10 ° C 1,22
15 ° C 1,17
20 ° C 1,12 90 161
25 ° C 1,06
30 ° C 1,00
35 ° C 0,94
40 ° C 0,87
45 ° C 0,79
50 ° C 0,71
55 ° C 0,61
60 ° C 0,50
0,35

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

Допустимая нагрузка на многожильные кабели номинальным сечением до 10 мм 2
VDE 0298-4 06/13 таблица 26. При установке в под открытым небом.
Число нагруженных сердечников Фактор
5 0,75
7 0,65
10 0,52 0,52 0,52 0,50
19 0,45
24 0,40
40 0,35
61

7

Максимальный ток кабелей для разделения температуры окружающей среды для термостойких кабелей VDE 0298-4 06/13 таблица 18, столбец 3-6 столбец 3 столбец 4 столбец 5 колонка 6 zulässige Betriebstemperatur 90 ° C 110 ° C 135 ° C 180 ° C окр. t температура коэффициенты преобразования, применяемые к емкости термостойких кабелей в таблице 11, столбцы 2 и 5 до 50 ° C 1,00 1,00 1,00 1,00 55 ° C 0,94 1,00 1,00 1,00 60 ° C 0,87 1,00 1,00 1,00 65 ° C 0,79 1,00 1,00 1,00 70 ° C 0,71 1,00 1,00 1,00 75 ° C 0,61 1,00 1,00 1,00 80 ° C 0 , 50 1,00 1,00 1,00 85 ° C 0,35 0,91 1,00 1,00

9 0137

90 ° C —— 0,82 1,00 1,00 95 ° C —— 0,71 1, 00 1,00 100 ° C —— 0,58 0,94 1,00 105 ° C —— 0,41 0,87 1,00 110 ° C —— —— 0,79 1,00 115 ° C —— —— 0,71 1,00 120 ° C —— —— 0 , 61 1,00 125 ° C —— —— 0,50 1,00 130 ° C — — —— 0,35 1,00 135 ° C — — —— —— 1,00 140 ° C —— —— —— 1,00 145 ° C —— —— —— 1,00 150 ° C — — —— —— 1,00 155 ° C —— —— —— 0,91 160 ° C —— —— —— 0,82 165 ° C —- — —— —— 0,71 170 ° C —— —— —— 0,58 175 ° C —— —— —— 0,41

0,52 950 950 950 950 950 0,41
Текущий ток Емкость кабелей для накопления на стенах, в трубах и трубопроводах, на полу и на потолке VDE 0298-4 06/13 таблица 21

No.многожильных кабелей
(2 или 3 токоведущих жилы)

Фактор

1

1,00

2 0,80
3
3
3 0,70
4 0,65
5 0,60
6 0,57
7 0,54 2

9 0,50
10 0,48
12 0,45
14 0,43
18 0,39
20 0,38

Максимально допустимая токовая нагрузка в соотв.