На что влияет толщина провода

Выбор сечения провода (кабеля) — по току, мощности и длине: таблица

Перед вами встал вопрос выбора провода (кабеля). Не важно для чего вы его выбираете, для квартиры, дома, гаража, дачи или для подключения электродвигателя, нагревательного прибора, компрессора, электролампы или любого другого электрического прибора, все равно нужен расчет сечения проводника, который будет использоваться для подключения.

Для чего нужен расчет? Если сказать простыми словами, то у любого электрического прибора (оборудования) или помещения есть потребляемый ток, нагрузка. Чтобы этот провод (кабель) выдерживал потребляемую нагрузку потребителем электроэнергии и нужен расчет.

Естественно расчет проводят после сбора данных о потребителе, то есть надо подсчитать нагрузку для каждого потребителя электроэнергии в отдельности и общую, если это требуется.

Но для начала нужно знать, как определяется сечение провода. Расчет ведется по формуле:

S = πD² ⁄ 4 = 0,785D²

где: S – сечение провода; π – 3,14; D – диаметр провода.

Диаметр провода можно легко измерить с помощью штангенциркуля или микрометра. Если жила провода многопроволочная, то нужно измерить одну проволоку, произвести расчет и помножить на их количество. Получится сечение проводника.

Выбор сечения провода (кабеля) по мощности – таблица

Возьмем однокомнатную квартиру. Какими электроприборами мы пользуемся? Ниже вы увидите таблицу, в которой указаны электроприборы и инструменты, используемые в быту:

Подсчитаем общую потребляемую мощность электроприборов, используемых в однокомнатной квартире. Возьмем по минимуму:

14 × 15 = 210 Вт (лампы энергосберегающие);

210 + 200 + 150 + 500 + 300 + 500 + 2000 + 1000 + 2000 + 1200 + 1000 + 2000 = 11 060 Вт = 11,06 кВт

Мы подсчитали общую нагрузку, которую может потреблять квартира, но этого не будет никогда. Почему? Представьте себе, что вы включили одновременно все электроприборы. Может такое быть с вами? Конечно нет. Зачем вам включать, например, одновременно телевизор, аудиосистему, пылесос и кондиционер зимой или другое сочетание бытовых приборов. Конечно вы делать этого не будите.

К чему я это все пишу, а к тому, что существует так называемый коэффициент одновременности, который равен̴̴̴

8,3 кВт. Такую максимальную нагрузку вы сможете подключить, имея электроприборы, перечисленные выше, короткое время. Это для информации.

Но для расчета сечения провода (кабеля), все-таки нужно брать общую нагрузку без коэффициента. Для данного примера 11, 06

Данный подсчет мы сделали для вводного провода (кабеля), который будет питать всю квартиру напряжением 220 В.

Таблица выбора сечения жил провода (кабеля) по мощности и току

Как пользоваться таблицей? Смотрим в таблицу и выбираем «Медные жилы проводов и кабелей» > «Напряжение 220 В» > «Мощность, кВт», так как у нас общая мощность 11 кВт, выбираем всегда с запасом и получаем 15,4 что соответствует сечение 10 мм². Смотрите ниже:

Советую всегда брать сечение жилы (мм²) кабеля с запасом, потому что жилы кабеля не будут нагреваться при большой нагрузки и в будущем возможно вы увеличите свой арсенал бытовых электроприборов и инструментов не только в количестве, но и по мощности.

Глядя на эту таблицу также можно определить сечение медного проводника для напряжения 380 В, а также алюминиевого на 220 и 380 В.

380 В (3 фазы и нуль) применяется для подключения коттеджей и там, где без трехфазной системы нельзя обойтись, например, подключение 3-х фазных электродвигателей, калориферов, холодильных установок и другое.

Давайте посмотрим какое сечение проводника нужно для каждого в отдельности электроприбора на 220 В зная его мощность по паспорту:

Ниже представлена таблица применения медных проводов (кабелей) по сечению:

Выбор сечения провода по току

Как рассчитать сечение провода если известна только сила тока (I)? Такой расчет производится реже, но стоит обратить на это внимание тоже.

Необходимо узнать, какое взять сечение провода для электродвигателя подключаемый к напряжению (U) 220 В. Его мощность (P) не известна.

На короткое время подключаем электродвигатель к сети 220 В и замеряем ток (I) с помощью электрических клещей. К примеру ток равен 10 А.

Можно использовать формулу, по которой можно быстро все рассчитать:

Из этой формулы находим мощность (P):

P = 10 × 220 = 2200 Вт = 2,2 кВт

Итак, мощность электродвигателя равна 2,2 кВт и потребляемая мощность 10 А. По таблице 2 определяем сечение провода, «Медные жилы проводов и кабелей» > «Напряжение 220 В» > «Ток, А». Первая цифра начинается с 19, а у нас 10 А, напротив этой цифры сечение провода 1,5 мм². Для нашего примера 1,5 мм² более, чем достаточно.

В этой же таблице видим, что подойдет и алюминиевый провод (кабель) сечением 2,5 мм².

Мы с помощью не сложных вычислений узнали ток и сечение провода, а заодно и мощность электродвигателя для напряжения 220 В. Таким же способом вы можете узнать сечение проводов для других потребителей электроэнергии.

Выбор сечения провода по длине

Вы должны знать о том, что длина провода (кабеля) влияет на напряжение. Чем длиннее линия, тем больше потеря напряжения. Чтобы этого избежать нужно увеличивать сечение проводника. Как это все подсчитать?

У вас в быту есть некие потребители электроэнергии, в сумме они составляют 5000 Вт или 5 кВт. Длина до этих потребителей от автоматического выключателя равно 25 м. Так как электроэнергия поступает по одному проводу, а возвращается по другому проводу, то длина увеличивается вдвое и равна 50 м.

Дальше нам нужно найти силу тока (I). Как найти вы уже знаете. Нужно мощность разделить на напряжение:

I = 5000/220 = 22,72 А

С помощью силы тока (А) или мощности (Р) в таблице 2 определяем сечение провода. По таблице это 1,5 мм² медного провода.

Так как провод имеет свое сопротивление (R) мы производим расчет с учетом следующих данных по формуле:

R – сопротивление проводника, Ом;

p – удельное сопротивление, Ом · мм²/м;

L – длина провода, м;

S – площадь поперечного сечения, мм².

Из формулы: величина (р) это всегда постоянная величина. Для меди она равна 0,0175, а для алюминия – 0,0281.

R = 0,0175 × 50/1,5 = 0,583 Ом

Теперь нужно высчитать потери напряжения по формуле:

dU – потеря напряжения, В;

R– сопротивление проводника, ОМ.

dU = 22,72 × 0,583 = 13,24 В

После этого расчета нужно узнать процентное соотношение потерь напряжения. Если оно будет выше 5 %, то проводник следует выбрать на одну позицию выше ссылаясь на таблицу 2.

13,24 В / 220 В × 100% = 6,01%

Так как процентное соотношение потерь напряжения выше 5%, то сечение провода (кабеля) вместо 1.5 мм² выбираем 2.5 мм².

Как видите не так трудно все это сделать. Один раз стоит посчитать и все. После такого расчета вы будите полностью уверены, что подобранные вами провода или кабели не подведут вас и прослужат многие годы.

Источник

На что влияет толщина провода

Правильно вывести величину токов можно по уровню мощности потребителей, указанной в паспорте, а затем пользуясь формулой Р/220 = I, вычислить результат. Необходимо также учитывать суммарную величину токов потребителей, подключенных к сети, и соотношение двух других параметров – токовой нагрузки и сечения:

Указанных величин достаточно, чтобы определить, подходит ли провод для использования в открытой сети, или требуется выбрать продукт с другим сечением.

Если речь идет о скрытой проводке (например, когда монтаж проводят в стене или трубке), выше приведенные значения уменьшаются путем умножения на коэффициент 0,8. Следует учесть, что для установки силовой проводки открытого типа чаще используют провод сечением от 4 мм2 и выше, поскольку только в этом случае он обладает достаточной механической прочностью.

Приведенные выше данные легко запомнить, и этого в большинстве случаев достаточно, чтобы соблюсти высокую точность при выборе проводов для эксплуатации на конкретных участках сети. Когда работа требует исключительной точности, необходимо учитывать, какую токовую нагрузку медные провода и кабели способны выдержать длительное время (данные приведены ниже).

В таблице приведены значения мощности, токов, сечения, которые помогут правильно выбрать защитные средства, кабельно-проводниковые материал и электрооборудование.

Медные жилы, проводов и кабелей

Медные жилы, проводов и кабелей

Алюминиевые жилы, проводов и кабелей

Алюминивые жилы, проводов и кабелей

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Ток, А для проводов, проложенных

Сечение токопроводящей жилы, мм

четырех, одно- жильных

одного, двух- жильного

одного, трех- жильного

Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Ток, А, для проводов, проложенных

токопроводящей жилы, мм

четырех, одно- жильных

одного, двух- жильного

Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами

Ток», А, дпя проводов и кабелей

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных.

Ток», А, дпя проводов и кабелей

В научной практике и теории уделяется много внимания такому значению, как площадь и диаметр поперечного сечения провода. Рассчитать величину достаточно просто. Если известен диаметр (для его измерения используют штангенциркуль), остается вставить цифры в готовую формулу:
S = π (D/2)2, где:
π – это константа со значением 3,14,
D (мм) – диаметр токопроводящей жилы (его мы измерили прибором),
S (мм2) — площадь сечения.

Упрощенный вид формулы выглядит следующим образом: 0,8 D² = S. Для получения более точного результата площадь вычисляют, используя другое значение коэффициента, а именно π (1/2)2 = 0,785.

Примерно 90% электромонтажных работ сегодня выполняют с помощью медного провода. По сравнению с алюминиевым он имеет продолжительный срок службы, способен проводить ток большей величины при одинаковой толщине и более удобен в монтаже. Недостаток медного провода заключается в высокой цене, причем чем выше сечение, тем стоимость дороже, поэтому использование меди становится невыгодным с финансовой точки зрения. На практике вопрос с выбором решается следующим образом: если значение тока выше 50 Ампер, вместо меди используют алюминий, точнее – кабель с толщиной алюминиевой жилы 10 мм2.

Величину – площадь сечения провода – измеряют в миллиметрах в квадрате. Чаще всего при выполнении разного рода электромонтажных работ берут провода сечением 0,75; 1,5; 2,5 и 4мм2. В некоторых странах, например, в США, пользуются системой измерения толщины провода AWG. Существует специальная сводная таблица, где приводится сравнение параметров.

Как выбрать площадь сечения провода

Существует 3 главных правила, от которых следует отталкиваться при выборе сечения (толщины):
1. Площади должно быть достаточно для беспрепятственного прохождения тока. Это означает, что в рабочем состоянии провод не должен нагреваться выше температуры 600С.
2. Сечения должно хватать, чтобы падение напряжения в проводе не превышало предельно допустимого уровня. Это требование особенно актуально для очень больших токов и кабелей длиной в сотни метров.
3. Толщины провода, а также качества его защитной изоляции должно хватать для обеспечения высокой механической прочности. Только в этом случае можно говорить о его надежности.

В реальной жизни толщину провода выбирают, отталкиваясь от одного значения – от верхнего предела рабочей температуры: если ее превысить, изоляция расплавится, произойдет разрушение системы. Второй критерий, на который опираются специалисты, это срок службы провода: в расчет берется время, в течение которого провод способен проработать в конкретных условиях эксплуатации.

Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки

В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.

Селение медных проводов кабелей.

Допустимый длительный нагрузки для проводов и кабелей, А

Номинальный ток автомата защиты, А

Предельный автомата защиты, А

Максимальная мощность однофазной нагрузки при U=220 В, кВт

Характеристика примерной однофазной бытовой нагрузки

Источник

Как выбрать сечение провода

Если задаться вопросом: «Почему так важно правильно подобрать сечение электропровода?», то ответ приходит сразу. Ведь грамотный подбор провода крайне важен для нормального и безопасного функционирования любого электрического оборудования. В случае если его сечение будет слишком маленьким, а мощность оборудования значительной, провод перегреется, что приведет к КЗ (короткому замыканию) и, в результате, к пожару. И, чтобы с вами не случилось ничего подобного, мы детально расскажем, как выбрать сечение провода.

Содержание

Некоторые особенности выбора электропровода

Выбирая электропровод, необходимо знать, что медный провод, в сравнении с алюминиевым электропроводом, более устойчив к всевозможным загибам, значительно меньше подвержен коррозии и имеет более высокую электропроводность. То есть при равных нагрузках медный электропровод потребуется меньшего сечения, чем алюминиевый. Рекомендуется приобретать провод с небольшим запасом сечения, на случай покупки в будущем новой электротехники. Также необходимо удостовериться в том, что сечение электропроводов согласуется с максимальной нагрузкой и токами автоматических выключателей (или защитных предохранителей).

Сечение провода

Основным показателем, влияющим на площадь сечения электропровода, является величина тока, которую этот провод способен пропускать длительное время (длительно допустимая нагрузка).

Сечением электропровода называется общая площадь токопроводящей жилы на его срезе. Сечение круглой жилы электропровода можно легко рассчитать. Оно вычисляется точно так же, как и площадь круга – Sкр. = π × r2, где число π = 3,14, а r – радиус окружности. Если в жиле содержится несколько проволок, то ее сечение равно сумме сечений всех проволок. Радиус проволоки измеряется штангенциркулем или микрометром (для очень тонких проволок).

Во время прокладки силовых коммуникаций основным является вопрос выбора типа провода и его сечения. При этом число оболочек изоляции (пластик или др.), материал самого электропровода (алюминий или медь), тип (одно-, двух-, трех- или многожильный) проводника, подбираются в соответствии с условиями эксплуатации электропровода. А его сечение будет зависеть от величины max тока, который должен будет проходить по этому электропроводу длительное время. Величина сечения везде унифицирована, причем стандарты, принятые в РФ, СНГ и Европе полностью совпадают. У нас в стране эти вопросы регулируются в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).

Зависимость размеров сечения от токов нагрузки

Для того чтобы каждый раз не проводить сложные вычисления для определения нужного сечения провода, были составлены унифицированные таблицы. Они носят название «Допустимые токовые нагрузки на кабель». Иногда вполне достаточно знать, что для оборудования розеток лучше использовать медный кабель с сечением в 1,5-2,5 мм², а для монтажа освещения – 1,0-1,5 мм²; для ввода в стандартную квартиру (40-80 м²) однофазного провода достаточно, чтобы его сечение было равно 6,0 мм².

Многие профессиональные электрики для примерного расчета требуемого сечения полагают, что медный электропровод сечением 1мм² пропускает электрический ток силой 10 А, следовательно, провод с сечением 2,5 мм² пропускает 25 А, а с сечением 4,0 мм² – 40 А и так далее. Данная методика вполне подходит для приблизительного расчета, но только для проводов с сечением не более 6,0 мм².

Ниже можно ознакомиться с краткой таблицей зависимости сечения электропровода до 35 мм² от токовых нагрузок. Здесь же приведена и суммарная мощность электрического оборудования при однофазном (220 В) и трехфазном (380 В) потреблении. Следует отметить, что при прокладке электропровода в трубе (и в других закрытых пространствах) вероятные токовые нагрузки на него должны быть ниже, чем при прокладке такого же электропровода открыто (на воздухе). Это происходит потому, что электропровод при работе разогревается, а теплоотдача как в земле, так и в стене происходит значительно хуже, чем на открытом воздухе.

Таблица 1. Выбор сечения электропровода при прокладке в трубе и открытым способом

Примечание. Параметры, указанные в таблице 1, даны для жилы при одиночной прокладке электропроводов. Температура жилы +65ºС, земли +15°С, воздуха +25°С.

Расчет сечения электропровода по мощности электрического оборудования

Любой монтаж электрооборудования начинается с расчета. Необходимо узнать, какова полная мощность оборудования, которое будет потреблять электроэнергию. Если оборудования много, то мощности всех приборов складываются. Мощность прибора обычно указана на задней крышке его корпуса и выражается в ваттах или киловаттах.

Стандартные квартиры обычно оборудованы однофазной системой электроснабжения с напряжением в 220 вольт. Существует так называемый коэффициент «одновременности», который равен 0,7. Он указывает на то, что одновременно можно включать до 70% от всего имеющегося оборудования. Умножаем данный коэффициент на суммарную мощность приборов. Полученный результат и будет искомым. Если предположить, что у нас закрытая проводка, а кабель медный, ищем в правой части таблицы в столбце «мощность 220 В» величину, примерно соответствующую нашему результату (с небольшим запасом). И смотрим, какое сечение кабеля ему соответствует. Вот и все. Расчет сечения провода завершен.

Снижающие коэффициенты

Если внимательно изучить вышеприведенную таблицу, то можно самостоятельно определить любое необходимое сечение провода. Однако следует знать, что данная таблица относится к электропроводам и кабелям в пластиковой и резиновой изоляции. К этой категории относятся такие популярные марки, как ВПП, ВВП, ПВС, АВВГ, ВВГ, ППВ, АППВ и др. Для проводов в бумажной изоляции существует отдельная таблица, также как и для неизолированных проводов и для шин. При расчетах сечения электропровода важную роль играет метод его прокладки – пучками, в лотках и др. Также табличные параметры допустимых токов нагрузки должны быть откорректированы в соответствии со снижающими или поправочными коэффициентами:

Таблица 2. Снижающие коэффициенты для допустимых длительных токов в зависимости от способа прокладки

Таблица 3. Поправочные коэффициенты на токи при расчетной температуре внешней среды

Таблица 4. Поправочные коэффициенты для электропроводов, проложенных в земле

Длина прокладываемого электропровода

Длина электропровода влияет на два показателя: на ток КЗ (ток короткого замыкания) и на падение напряжения. Падение напряжения – показатель, на который понизится напряжение, пока пройдет расстояние от источника питания до розетки. Расчет этого падения можно выполнить по формуле:

где Iнагр – max ток нагрузки,

R – сопротивление электропровода.

где ρ – удельное сопротивление меди равное 0.0175,

l – длина проводника,

Если нагрузка отсутствует, то и падения напряжения, конечно же, не будет, так как нет электротока. Но как только появляется электрический ток, сразу же появляются и потери напряжения. Если они превышают 5% общей величины напряжения, это значит, что сечение электропровода выбрано неправильно и его следует увеличить.

Например, имеется провод сечением 2,5 мм², общей протяженностью в 15 м и расчетной нагрузкой в 20 А. Данное расстояние следует умножить на два, так как необходимо учесть сопротивление фазы (прямого проводника) и нуля (обратного проводника). Для трехфазной электросети сопротивление нулевого проводника в расчет не принимается.

Итак, в результате получаем для нашего 15-метрового электропровода: R = 0,21 Ом. И тогда падение напряжения в нем при электротоке в 20 А составит ΔU = 4,2 В, что равно примерно 2%. Значит, сечение электропровода подобрано верно. Для того чтобы не заниматься расчетами и быстро определить нужный электропровод, можно воспользоваться нижеследующей таблицей.

Таблица 5. Выбор сечения электропровода в зависимости от его длины

И напоследок… Выбирая сечение провода и сам электропровод, помните, что приведенные в таблицах данные соответствуют показателям при длительных токовых нагрузках. А кратковременные нагрузки на электропровод могут быть гораздо выше. Иными словами, запас по сечению должен быть всегда. А поэтому следует приобретать электропровод у проверенных продавцов: он наверняка будет соответствовать ГОСТам.

Источник