Kuhni-nn.ru

Кухни НН
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчёт площади сечения и длительно допустимого тока кабеля

Расчёт площади сечения и длительно допустимого тока кабеля

Расчёт длительно допустимого тока кабеля

При протекании электрического тока по проводам часть этой энергии тратится на всевозможные паразитные процессы, к которым можно отнести нагревание, создание электромагнитных полей и т. д. Так, нагрев проводника зависит от сопротивления металла, из которого он сделан. Чем выше сопротивление, тем больше потери, и наоборот.

шина медная

По форме провод выполняется в виде круга, квадрата, прямоугольника или треугольника. У квартирной проводки сечение преимущественно круглое. Шина медная устанавливается обычно в распределительном шкафу и бывает прямоугольной или квадратной.

Площади поперечных сечений жил определяются по основным размерам, замеряемым штангенциркулем:

  • круг — S = πd 2 / 4;
  • квадрат — S = a 2 ;
  • прямоугольник — S = a * b;
  • треугольник — πr 2 / 3.

В расчетах приняты следующие обозначения:

  • r — радиус;
  • d — диаметр;
  • b, a — ширина и длина сечения;
  • π = 3,14.

Выбирать провода на основании лишь расчетных данных (один в один) не рекомендуется. Дело в том, что в результате вычислений пользователь определяет, какой максимальный ток способна выдержать конкретная жила. Но нагружать провод так, чтобы он работал на пределе возможностей, нельзя. Во-первых, он будет постоянно нагреваться. Во-вторых, при малейших изменениях нагрузки в сторону увеличения его изоляция может не выдержать. Чем это грозит, понятно и без профессиональных комментариев – короткие замыкания, обрывы на линиях, воспламенения на отдельных участках. Следовательно, сечения кабелей целесообразно подбирать с некоторым запасом (примерно в 15% от расчетного значения).

При прокладке эл/проводки нужно учитывать и перспективу. Лучше заложить кабель с большим сечением, хотя это и выйдет дороже, чем потом, по мере того, как количество подключаемых потребителей увеличится, а нагрузка, соответственно, возрастет, заниматься переделками. А если монтаж осуществлен скрытым способом, то такой ремонт в итоге обернется еще большими финансовыми потерями (начиная с демонтажа облицовки помещения и далее по списку необходимых мероприятий).

Требования ПУЭ (редакция 7-я). В Правилах обозначены отдельные ограничения по минимально допустимому сечению жил в зависимости от методики монтажа кабелей. Если он ведется открытым способом, то не менее 4 «квадратов». Это обусловлено необходимостью обеспечения достаточной механической прочности линии. Имеет значение и материал изоляции. Сортамент кабельной продукции значительный, и этот момент также необходимо учитывать.

Читайте так же:
Автоматический выключатель света домашний

Вывод – табличные данные не следует трактовать однозначно, априори принимая их за абсолютно верные. Необходимо учесть все составляющие монтажа – способ, тип строения, назначение линии, разновидность (марку) кабеля и ряд других.

Медные проводники востребованы на рынке, поскольку они обладают гибкостью, стойкостью к перегибам. Алюминиевые проводники после нескольких перегибов начинают ломаться. Кроме того, при одинаковом сечении проводов, медь имеет более высокую проводимость. Подбирая сечение медных проводов, необходимо правильно выбирать сечение. При выборе большого сечения, можно потратиться впустую, а при выборе меньшего сечения можно спровоцировать короткое замыкание, пожар. Безопасность служит главной причиной правильного выбора сечения проводника, в соответствии с имеющимися правилами и табличными данными от ПУЭ.

Правильно подобранное сечение кабеля не даст смонтированной сети перегреться, сможет помочь выдержать кратковременную нагрузку, которая в несколько раз превышает номинальный показатель величины. Это формирует определенный токовый запас при увеличении количества, мощности сетевых энергопотребителей. Загруженный по максимальному показателю провод не будет нагреваться, создавая опасность возгорания. Стоит отметить, что если кабель проложен закрытым способом и перегрелся, отыскать, где точно находится место его деформации сложно. Требуется заменять проводку на протяжении всего участка. Штробить стены и впоследствии выполнять ремонт помещения.

Какую нагрузку выдерживает медный провод различного сечения?

Чтобы определить уровень нагрузки любого медного кабеля, необходимо использовать следующее правило: 1 квадратный миллиметр медного провода выдерживает 10 ампер тока. Это значит, что необходимо сделать перевод амперов в киловатты для лучшего понимания. 10 ампер равняется примерно 2 киловатта мощности, в среднем. Поэтому, кабель, который имеет сечение в 1,5 квадратных миллиметров, выдерживает 3,5 киловатт. Такая же методика подсчета действует на проводники с другими сечениями.

При этом важно понимать, что в трехфазной сети на 380 вольт параметры тока с мощность другие. Также много зависит от того, какие материалы были применены, чтобы изготовить проводник. Медные с алюминиевыми проводами, имеющими одно сечение, выдерживают разную нагрузку. Медь способна выдержать больше нагрузки, чем алюминий.

Читайте так же:
Бытовые сенсорные выключатели света

Таблица расчета нагрузки медных проводников

Провод на 1,5 квадратных миллиметров сможет выдержать 3,3 киловатта, провод на 2,5 квадратных миллиметров выдержит 4,5 киловатта. Провод, который достигает 4 квадратных миллиметров сечением выдерживает около 6 киловатт. Данные, представленные в таблице, актуальны для однофазной цепи, рассчитанной на 220 вольт, и медных проводов. В трехфазной цепи показатели будут другими.

Выбирая сечение следует учитывать несколько важных параметров. Это нагрузка, оказываемая на проводники, и фаза. То есть, необходимо знать общее количество электрических приборов. Отталкиваясь от этого параметра, можно уже выбирать автоматический выключатель, номинал которого будет близок к силе тока, которую может пропустить через себя провод.

Чтобы подключить обычную домашнюю розетку, достаточно будет использовать медный провод, рассчитанный на 2,5 миллиметровое сечение в квадрате. К такой розетке возможно будет сделать подключение утюга, гладильной доски и даже обогревателя с мощностью в 3 киловатта. При этом в сумме мощность всех электрических потребителей не должна быть больше 3,5 киловатт. Это около 16 ампер.

Для лампы необходим кабель, имеющий сечение в 1,5 квадратных миллиметров. На кухню с электрической плитой следует выбирать провод с мощностным запасом. Как правило, достаточно 6 квадратных миллиметров, в зависимости от мощности электрической плиты.

В результате, имея представление о нагрузке, которая выдерживает проводник, можно сделать правильный выбор. При этом следует внимательно учитывать материалы проводникового состава со способами и монтажа.

Ток, мощность и сечение жил: их зависимость друг от друга

Недостаточно определить площадь сечения по диаметру. Важно узнать о том, какой пропускной способностью обладает тот или иной вид продукции. Следующие несколько критериев помогут определиться с выбором:

  • Токовая нагрузка, характерная для конкретного кабеля.
  • Мощность, которую потребляют различные устройства.
  • Сила электротока, проходящая через кабель.

По поводу мощности

Выполняя электромонтажные работы, больше всего обращают внимания на пропускную мощность. Особенно это касается самой прокладки кабелей. Максимум мощности передаваемой по проводнику энергии определяется сечением. Важно знать, какой общей мощностью обладают все приборы, соединённые с проводом.

Читайте так же:
Выключатель света с регулятором яркости anam

Этикетки большинства современных приборов содержат информацию относительно средней, максимальной мощности, на которую проводился расчёт производителем. К примеру, для стиральных машинок стандартный диапазон – от нескольких десятков Вт/ч до 2,7 кВт/час. Провод выбирается с сечением для обеспечения передачи электричества с высшим уровнем мощности. Подключения с двумя и более проводниками предполагают сначала проведение обычных расчётов, а затем – сложение итоговых цифр.

В случае с однофазными сетями усреднённая мощность для электрических приборов и освещения редко превышает 7500 кВт. Под это значение потом подбирают кабельные сечения.

Сечение рекомендуют округлять, в сторону увеличения. Ведь в будущем потребляемой электроэнергии может стать больше.

Можно привести в качестве примера следующие рекомендации:

  1. Если общая мощность – 7,5 кВт – сечение жилы подходит 4 мм2. Это изделие способно пропускать до 8,3 кВт.
  2. В этой же ситуации сечение для провода с жилой из алюминия должно быть минимум 6 мм2. Тогда пропускная способность доходит до 7,9 кВт.

В случае с индивидуальными жилыми домами часто характерно применение трёхфазных жил, с электроснабжением на 380 В. Но на такое напряжение большая часть техники не рассчитана. Создают стандартный уровень на 220 В, через нулевой кабель. Токовая нагрузка распределяется равномерно, по всем фазам.

Таблица выбора сечений кабеля и провода для скрытой электропроводки

Электрический ток

Утерянная документация и этикетки могут стать причинами того, что для владельца многие параметры приборов остаются неизвестными. В том числе – мощность. Тогда придётся делать расчёты самостоятельно, используя специальную формулу.

Она выглядит следующим образом:

U- приложенное электронапряжение, с Единцами измерения – Вольтами.

I – сила электротока. Измеряется амперами.

P – общая мощность, в ваттах.

Можно использовать контрольно- измерительные приборы, если изначально сила тока неизвестна. Речь о токоизмерительных клещах, мультиметрах, амперметрах.

Когда мощность и сила тока станут известны – не доставит труда узнать о необходимом сечении кабеля.

Показатель нагрузки

Расчёт этого параметра важен для пользователей, которые хотят защититься от перегрева. Если электроток слишком большой для используемого сечения – изоляционный слой разрушается, даже оплавляется.

Есть определённое количественное значение, которое называется предельно допустимой токовой нагрузкой. Это электроток, который может проходить по кабелю без значительных перегревов долгое время. Чтобы найти это значение, сначала надо выяснить мощность всех потребителей электричества. После нагрузку определяют, используя формулу:

  1. I = P∑*Kи/(√3*U)
  2. I = P∑*Kи/U.
Читайте так же:
Выключатель света с регулировкой как установить

Первый вариант для трёхфазных сетей, второй – для однофазных.

U – показатель сетевого напряжения на текущий момент.

Ки – специальный коэффициент, составляет 0,75.

P∑- общий уровень мощности для электрических приборов.

Варианты расчета сечения медного провода

Выбор сечения в зависимости от потребляемой мощности приборов

У каждого провода имеется предельное значение мощности подключенных к нему приборов, которое он способен выдержать без повреждений. Они приведены в таблице ниже:

Сечение, мм 2Мощность подключенных приборов, кВт
Для сети 220 ВДля сети 380 В
1,54,110,5
2,55,916,5
48,319,8
610,126,4
1015,433,0

В этой таблице показатели для двух- и трехфазной сети различаются. Дело в том, что в трехфазной сети используется не два, а три провода. Соответственно, возрастает величина тока, который по ним протекает, и мощность подключенных приборов.

Чтобы рассчитать сечение провода, нужно знать мощность всех электроприборов, которые будут использоваться в помещении. Для выполнения подсчетов можно использовать следующую формулу:

где Рn – суммарная потребляемая мощность электроприборов,

К – коэффициент одновременного использования электроприборов.

Коэффициент К показывает, сколько приборов в помещении может быть включено одновременно. Согласитесь, пользоваться одновременно, например, утюгом, феном и пылесосом вы вряд ли будете. Если в помещении меньше 10 розеток, коэффициент К принято считать равным 0,8 (то есть одновременно будут работать не больше 80 % имеющихся электроприборов). Если розеток больше 10, К считается равным 0,9.

Какая мощность у бытовых электроприборов

Чтобы было легче ориентироваться, приведем средние показатели мощности некоторых бытовых электроприборов:

Наименование прибораПотребляемая мощность, кВт
Электрочайник1,0–2,0
Микроволновая печь1,5–2,2
Электромясорубка1,5–2,2
Кофеварка0,5–1,5
Посудомоечная машина1,0–2,0

Перегрев медного провода

Таким может быть результат неправильного выбора сечения медного провода

Выбор сечения в зависимости от токовой нагрузки

Этот способ можно использовать, чтобы убедиться, что сечение провода выбрано правильно. Он считается более точным, чем рассмотренный выше.

Токовая нагрузка – это величина тока, которую проводник может пропускать длительное время без повреждений. Чтобы определить значение силы тока, нужно знать мощность всех подключаемых электроприборов. Для однофазной сети при подключении бытовых электроприборов можно использовать следующую формулу:

где I – сила тока (токовая нагрузка),

P – суммарная мощность подключаемых электроприборов,

220 – напряжение сети в вольтах.

Для трехфазной сети она будет выглядеть немного иначе:

где P – суммарная мощность подключаемых бытовых электроприборов,

380 – напряжение сети в вольтах.

Значение токовой нагрузки для проводников разного сечения приведено в таблице ниже:

Сечение, мм 2Токовая нагрузка, А
Для сети 220 ВДля сети 380 В
1,51916
2,52725
43830
64640
107050

Влияние способа укладки на выбор сечения

Способ укладки тоже влияет на выбор сечения провода. Если они идут в земле, то выдерживают бо́льшую нагрузку, потому что грунт хорошо отводит тепло. При прокладке по воздуху теплоотвод хуже, поэтому понадобятся провода большего сечения. Если провода уложены в короба или лотки, они могут греться друг о друга. В этом случае тоже понадобится увеличить их сечение. Значения сечений провода в зависимости от способа укладки для двухфазной сети приведены в таблице ниже:

Сечение, мм 2Укладка в воздухе, коробах или лоткахУкладка в земле
Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
1,5194,1275,9
2,5255,5388,3
4357,74910,7
6429,26013,2
105512,19019,8

Выбор количества жил провода

В многожильном проводе окислению подвергается бо́льшая поверхность по сравнению с одножильным. Соответственно, его электропроводность ухудшается быстрее. Конечный выбор зависит от способа эксплуатации провода. Если он будет лежать неподвижно (например, в стене), то лучше использовать одножильный. Если же речь идет о частых перемещениях и перегибах (например, в случае удлинителя), то оптимальный вариант – многожильный.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector