Как рассчитать сечение кабеля на 380 вольт?

Содержание

Расчёт сечения кабеля провода по мощности току 220 – 380 вольт формула таблица

  • Расчёт сечения кабеля по мощности по току

    Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами в воздухе

    Так как значения силы тока и напряжения постоянны и равны мгновенным значениям в любой момент времени, то мощность в однофазной сети можно вычислить по формуле: P = I * U.

    Например рассчитать мощность: ток I – 16 Амп умножаем на напряжение U – 220 Вольт и получаем мощность P – 3.520 ватт или 3.52 кВт.

    Например рассчитать силу тока по формуле I = P / U: Мощность P – 8800 Ватт или 8.8 кВт делим на напряжение U – 220 Вольт и получаем силу тока I – 40 Амп.

    Значит в квартире в однофазной сети с напряжением 220 Вольт и сечением кабеля 6 mm2, на 40 Амперный автомат можно подключить электрооборудования не более 8.8 кВт.

    Mощность в трехфазной сети можно вычислить по формуле: P = 1.732 * U * I

    Например рассчитать мощность: Корень из 3 или 1.732 умножаем на напряжение U – 380 Вольт и умножаем на ток I – 25 Амп получаем мощность P – 16.45 кВт или 16450 ватт.

    Например рассчитать силу тока в трёхфазной сети по формуле I = P / (1.732 * U): Мощность p – 16 кВт или 16000 ват делим на значение в скобках (Корень из 3 или 1.732 умножить на U – 380 Вольт)

    Ток I = Мощность P – 16000 делим на U – 658.1793 и получаем силу тока I – 24.3 Амп.

    Схема подключения бесперебойного питания

    1. Эл. щит в магазине

    В результате проверки было выявлено следующее (небольшой перекос по фазам A B C).

    На фотографии выше, показано стрелками, подключение кабеля Головной станции к автомату 32 амп., и произведены замеры тока по фазам, которые составляют – фаза А – 17.3 амп., фаза В – 9.1 амп., фаза С – 19.4 амп. (Показания Соответствуют Рабочим Параметрам)

    На фотографии ниже , стрелками показано подключение к автомату 50 амп. в ВРУ дома (вводное распределительное устройство дома), и сделаны замеры тока полной нагрузки по фазам. Они составляют фаза А -17 амп. фаза В – 11 амп. фаза С -26 амп. (Показания Соответствуют Рабочим Параметрам )

    Данные показания соответствуют рабочим параметрам и не считаются аварийными. Сечение кабеля в эл. щите соответствует заявленным параметрам нагрузки.

    На фотографии выше также указана аварийная фаза с обгоревшей изоляцией. Это могло произойти от послабления в местах соединения, плохого контакта, замыкания, повышенной нагрузки. На данный момент нагрузка соответствует нормам.

    Также на фотографии сверху показано где можно дополнительно снять нагрузку.

    Пояснение: Нет смысла снимать нагрузку в полтора киловатта с фазы С, которая питает некоторые комнаты магазина. А вот если добавить на Головной станции дополнительный кондиционер двух киловаттный, на фазу В, то нагрузка по фазам примерно станет равномерная, по 20 – 25 АМП. на одну фазу. И в обязательном порядке провести ППР(Планово-предупредительный ремонт) электрооборудования. Протяжку болтовых соединений. осмотр автоматических пускателей, контактов.

    Как рассчитать нагрузку на кабель?

    Для чего необходимо проводить расчет нагрузки на кабель?

    Один из основных параметров, определяющих стоимость кабеля – его сечение. Чем оно больше, тем выше его цена. Но если купить недорогой провод, сечение которого не соответствует нагрузкам в контуре, повышается плотность тока. Из-за этого увеличивается сопротивление и выделение тепловой энергии при прохождении электричества. Потери же электроэнергии возрастают, а эффективность системы снижается. На протяжении всего срока эксплуатации потребитель оплачивает значительные потери электроэнергии.

    Но это не единственный минус установки кабеля с неправильно выбранным сечением. Из-за повышенного выделения тепла чрезмерно нагревается изоляция проводов – это сокращает срок использования проводов и нередко становится причиной короткого замыкания.

    Расчет нагрузки на кабель позволяет:

    • Уменьшить счета за электроэнергию;
    • Увеличить срок службы проводки;
    • Снизить риск возникновения короткого замыкания.

    Какие потери возникают при прохождении электрического тока?

    При выполнении расчета нагрузки на кабель нужно учитывать:

    1. Потери электрического тока при прохождении по проводам

    Перемещение электричества от генератора тока к приемникам (бытовой технике, электрооборудованию, осветительным приборам) сопровождается высвобождением тепловой энергии. Этот физический процесс не приносит пользы. Выделяющееся тепло нагревает изоляционные оболочки, что приводит к сокращению срока их службы. Они становятся более хрупкими и быстро разрушаются. Нарушение целостности изоляции может стать причиной короткого замыкания при соприкосновении проводов друг с другом, а при контакте с человеком – опасной травмы.

    Превращение электрической энергии в тепловую происходит из-за сопротивления, которое увеличивается по мере роста плотности проходящего тока. Эта величина рассчитывается по формуле:

    • I – сила тока;
    • S – поперечное сечение провода.

    При монтаже внутренней электропроводки плотность тока должна быть не выше 6 А/мм2. Для других работ расчет сечения кабеля по току производится на основании таблиц, содержащихся в Правилах устройства и технической эксплуатации электроустановок (ПУЭ и ПТЭЭП).

    Если рассчитанное значение плотности больше рекомендованного необходимо купить кабель с большим сечением провода. Несмотря на увеличение стоимости проводки, такое решение оправдано с экономической точки зрения. Выбор кабеля для проводки с оптимальным размером сечения в несколько раз увеличит ее срок безопасной эксплуатации и сократит потери электричества при прохождении по проводам.

    2. Потери, возникающие из-за электрического сопротивления материалов

    Сопротивление материалов, возникающее в процессе передачи электрического тока, приводит не только к выделению тепловой энергии и нагреву проводов. Также происходят потеря напряжения, что негативно сказывается на работе электрооборудования, бытовой техники и осветительных приборов.

    При монтаже электропроводки необходимо рассчитать и величину сопротивления линии (Rл). Она рассчитывается по формуле:

    • ρ – удельное сопротивление материала, из которого изготовлен провод;
    • l – длина линии;
    • S – поперечное сечение провода.

    Падение напряжения определяется как ΔUл = IRл, и его величина должна составлять не более 5% от исходного, а для осветительных нагрузок – не более 3%. Если же она больше, необходимо выбрать кабель с большим сечением или изготовленный из другого материала, с меньшим удельным сопротивлением. В большинстве случаев и с технической, и с экономической точки зрения целесообразно увеличить площадь сечения кабеля.

    Выбор материала кабеля

    Наш каталог кабельной продукции в Бресте включает большой выбор кабелей, изготовленных из различных материалов:

    Медь имеет очень низкое удельное сопротивление (ниже только у золота), поэтому проводимость медных проводов значительно выше, чем у алюминиевых. Она не окисляется, что существенно увеличивает срок эффективной эксплуатации. Металл очень гибкий, кабель можно многократно складывать и сворачивать. Благодаря высокой пластичности возможно изготовление более тонких жил (изготавливаются медные жилы й от 0,3 мм2, минимальный размер алюминиевой жилы – 2,5 мм2).

    Более низкое удельное сопротивление позволяет уменьшить выделение тепловой энергии при прохождении тока, поэтому при прокладке внутренней проводки в жилых помещениях разрешается использовать только медные провода.

    Удельное сопротивление алюминия выше, чем у золота, меди и серебра, но ниже, чем у других металлов и сплавов.

    Главное преимущество алюминиевого кабеля перед медным – его цена в несколько раз ниже. Также он значительно легче, что облегчает монтаж электросетей. При монтаже электросетей большой протяженностью эти характеристики имеют решающее значение.

    Алюминий не подвержен коррозии, но при контакте с воздухом на его поверхности образовывается пленка. Она защищает металл от воздействия атмосферной влаги, но практически не проводит ток. Эта особенность осложняет соединение кабелей.

    Основные виды расчета сечения

    Расчет нагрузок на провод должен быть выполнен по всем значимым характеристикам:

    По мощности

    Определяется суммарная мощность всех приборов, потребляющих электроэнергию в доме, квартире, в производственном цеху. Потребляемая мощность бытовой техники и электрооборудования указывается производителем.

    Также необходимо учесть электроэнергию, потребляемую осветительными приборами. Все электроприборы в домашних условиях редко работают одновременно, но расчет сечения кабеля по мощности выполняется с запасом, что позволяет сделать электропроводку более надежной и безопасной. Для промышленных объектов выполняется более сложный расчет с использованием коэффициентов спроса и одновременности.

    По напряжению

    Расчет сечения кабеля по напряжению производится исходя из вида электрической сети. Она может быть однофазной (в квартирах многоэтажных домов и большинстве индивидуальных коттеджей) и трехфазной (на предприятиях). Напряжение в однофазной сети составляет 220 В, в трехфазной – 380 В.

    Если суммарная мощность электроприборов в квартире равна 15 кВт, то для однофазной проводки этот показатель и будет равен 15кВт, а для трехфазной он будет в 3 раза меньше – 5 кВт. Но при монтаже трехфазной проводки используется кабель с меньшим сечением, но содержащий не 3, а 5 жил.

    По нагрузке

    Расчет сечения кабеля по нагрузке также требует подсчета суммарной мощности электрооборудования. Желательно увеличить эту величину на 20-30%. Проводка выполняется на длительный срок, а количество бытовой техники в квартире или оборудования в цеху может увеличиться.

    Читайте также:  Соединение медных труб без пайки

    Затем следует определить, какое оборудование может быть включено одновременно. Этот показатель может существенно отличаться в разных домах. У одних большое количество бытовой техники или электрооборудования, которым пользуются несколько раз в месяц или в год. У других в доме – только необходимые, но часто используемые электроприборы.

    В зависимости от величины коэффициента одновременности мощность может как незначительно, так и в несколько раз отличаться от нагрузки.

    Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых открыто
    Сечение жил, мм2Кабели с медными жиламиКабели с алюминиевыми жилами
    Напряжение 220 ВНапряжение 380 ВНапряжение 220 ВНапряжение 380 В
    0,52,4
    0,753,3
    13,76,4
    1,558,7
    25,79,84,67,9
    2,56,6115,29,1
    4915712
    511198,514
    1017301322
    1622381628
    2530532339
    3537642849
    Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых в штробе или трубе
    Сечение жил, мм2Кабели с медными жиламиКабели с алюминиевыми жилами
    Напряжение 220 ВНапряжение 380 ВНапряжение 220 ВНапряжение 380 В
    135,3
    1,53,35,7
    24,17,235,3
    2,54,67,93,56
    45,9104,67,9
    57,4125,79,8
    1011198,314
    1617301220
    2522381424
    35295116

    По току

    Для расчета номинального тока используется величина суммарной мощности нагрузки. Зная ее, максимально разрешенную нагрузку по току рассчитывают по формуле:

    • I – номинальн. ток;
    • P – суммарн. мощность;
    • U – напряжение;
    • cosφ – коэфф-т мощности.

    На основании полученной величины находим оптимальный размер сечение кабеля в таблицах.

    Допустимые токовые нагрузки для кабеля с медными жилами прокладываемого скрыто
    Сечение жил, ммМедные жилы, провода и кабели
    Напряжение 220 ВНапряжение 380 В
    1,51916
    2,52725
    43830
    64640
    107050
    168575
    2511590
    35135115
    50175145
    70215180
    95260220
    120300260

    Важные нюансы для правильного расчета нагрузки на кабель

    При работе с таблицей, следует обращать внимание, для какого вида электропроводки она составлена (однофазной или трехфазной), для открытой или скрытой проводки, для медного или алюминиевого кабеля.

    При выборе и заказе провода важно различать такие характеристики как сечение и диаметр. Если диаметр провода 8 мм2, его сечение равно S = (π/4) х D² = 50 мм2.

    Для расчета сечения многожильного провода, применяется формула:

    Чтобы заказать кабельную продукцию или задать вопросы относительно ее характеристик и особенностей выбора, звоните по телефонам: +375 (162) 44-66-60.

    Видео: как правильно выбрать сечение провода?

    Пример выбора сечения кабеля для электродвигателя 380 В

    Требуется определить сечения кабеля в сети 0,4 кВ для питания электродвигателя типа АИР200М2 мощностью 37 кВт . Длина кабельной линии составляет 150 м. Кабель прокладывается в грунте (траншее) с двумя другими кабелями по территории предприятия для питания двигателей насосной станции. Расстояние между кабелями составляет 100 мм. Расчетная температура грунта 20 °С. Глубина прокладки в земле 0,7 м.

    Технические характеристики электродвигателей типа АИР приведены в таблице 1.

    Таблица 1 — Технические характеристики электродвигателей типа АИР

    1. Определяем длительно допустимый ток:

    Согласно ГОСТ 31996-2012 по таблице 21 выбираем номинальное сечение кабеля 16 мм2, где для данного сечения допустимая токовая нагрузка проложенного в земле равна Iд.т. = 77 А, при этом должно выполняться условие Iд.т.=77 А > Iрасч. = 70 A (условие выполняется).

    Если же у Вас четырехжильный или пятижильный кабель с жилами равного сечения, например АВВГзнг 4х16, то значение приведенной в таблице следует умножить на 0,93.

    Предварительно выбираем кабель марки АВВГзнг 3х16+1х10.

    2. Определяем длительно допустимый ток с учетом поправочных коэффициентов:

    Определяем коэффициент k1, учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбираем по таблице 2.9 [Л1. с 55] и по таблице 1.3.3 ПУЭ. По таблице 2-9 температура среды по нормам составляет +15 °С, учитывая, что кабель будет прокладываться в земле в траншее.

    Температура жил кабеля составляет +80°С в соответствии с ПУЭ изд.7 пунктом 1.3.12. Так как расчетная температура земли отличается от принятых в ПУЭ. Принимаем коэффициент k1=0,96 с учетом, что расчетная температура земли +20 °С.

    Определяем коэффициент k2 , который учитывает удельное сопротивление почвы (с учетом геологических изысканий), выбирается по ПУЭ 7 изд. таблица 1.3.23. В моем случае поправочный коэффициент для песчано-глинистой почвы с удельным сопротивлением 80 К/Вт составит k2=1,05.

    Определяем коэффициент k3 по ПУЭ таблица 1.3.26 учитывающий снижение токовой нагрузки при числе работающих кабелей в одной траншее (в трубах или без труб). В моем случае кабель прокладывается в траншее с двумя другими кабелями, расстояние между кабелями составляет 100 мм с учетом выше изложенного принимаем k3 = 0,85.

    3. После того как мы определили все поправочные коэффициенты, можно определить фактически длительно допустимый ток для сечения 16 мм2:

    4. Определяем длительно допустимой ток для сечения 25 мм2:

    5. Определяем допустимую потерю напряжения для двигателя в вольтах, с учетом что ∆U = 5%:

    6. Определяем допустимые потери напряжения для кабеля сечением 25мм2:

    • Iрасч. – расчетный ток, А;
    • L – длина участка, км;
    • cosφ – коэффициент мощности;

    Зная cosφ, можно определить sinφ по известной геометрической формуле:

    • r0 и x0 — значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5 [Л2.с 48].

    7. Определяем допустимые потери напряжения для кабеля сечением 35мм2:

    8. В процентном соотношении потеря напряжения равна:

    9. Определим сечение кабеля по упрощенной формуле:

    • Р – расчетный мощность, Вт;
    • L – длина участка, м;
    • U – напряжение, В;
    • γ – удельная электрическая проводимость провода, м/Ом*мм2;
    • для меди γ = 57 м/Ом*мм2;
    • для алюминия γ = 31,7 м/Ом*мм2;

    Как мы видим при определении сечения кабеля по упрощенной формуле, есть вероятность занизить сечение кабеля, поэтому я рекомендую при определении потери напряжения, использовать формулу с учетом активных и реактивных сопротивлений.

    10. Определяем потерю напряжения для кабеля сечением 35мм2 при пуске двигателя:

    • cosφ = 0,3 и sinφ = 0,95 средние значения коэффициентов мощности при пуске двигателя, принимаются при отсутствии технических данных, согласно [Л6. с. 16].
    • kпуск =7,5 – кратность пускового тока двигателя, согласно технических характеристик двигателя.

    Согласно [Л7, с. 61, 62] условие пуска двигателя определяется остаточным напряжением на зажимах электродвигателя Uост.

    Считается, что пуск электродвигателей механизмов с вентиляторным моментом сопротивления и легкими условиями пуска (длительность пуска 0,5 — 2c) обеспечивается при:

    Пуск электродвигателей механизмов с постоянным моментом сопротивления или тяжелыми условиями пуска (длительность пуска 5 – 10 с) обеспечивается при:

    В данном примере длительность пуска электродвигателя составляет 10 с. Исходя из тяжелого пуска электродвигателя, определяем допустимое остаточное напряжение:

    Uост.≥0,8*Uн.дв. = 0,8*380В = 304 В

    10.1 Определяем остаточное напряжение на зажимах электродвигателя с учетом потери напряжения при пуске.

    Uост.≥ 380 – 44,71 = 335,29 В ≥ 304 В (условие выполняется)

    Выбираем трехполюсный автоматический выключатель типа C120N, кр.С, Iн=100А.

    11. Проверяем сечение кабеля по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите, где Iд.т. для сечения 95 мм2 равен 214 А:

    • Iзащ. = 100 А – ток уставки при котором срабатывает защитный аппарат;
    • kзащ.= 1 – коэффициент кратности длительно допустимого тока кабеля (провода) к току срабатывания защитного аппарата.

    Данные значения Iзащ. и kзащ. определяем по таблице 8.7 [Л5. с. 207].

    Исходя из всего выше изложенного, принимаем кабель марки АВВГзнг 3х35+1х25.

    1. Справочная книга электрика. Под общей редакцией В.И. Григорьева. 2004 г.
    2. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г.
    3. ГОСТ 31996-2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ.
    4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.
    5. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок. Издательство ТПУ. Томск 2006 г.
    6. Как проверить возможность подключения к электрической сети двигателей с короткозамкнутым ротором. Карпов Ф.Ф. 1964 г.
    7. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ. А.В.Беляев. 2008 г.

    Поделиться в социальных сетях

    Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» .

    Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

    Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

    Требуется выбрать автоматический выключатель (АВ) для питания цепей управления (шинки ±ШУ), ячейки 6 кВ.

    Представляю вашему вниманию таблицу с расчетными формулами для определения основных параметров силовых.

    Требуется выбрать сечение кабеля на напряжение 10 кВ для питания трансформаторной подстанции 2ТП-3.

    В данной статье речь пойдет о выборе сечения жил контрольных кабелей при питании катушек контакторов и.

    В данной статье я буду рассматривать пример выбора догрузочных резисторов для вторичной обмотки.

    Спасибо за статью. Очень толковая.

    чтоб запустить двигатель 37 квт нужен С125 а автомат а не С100 а

    Здравствуйте! Автомат выбран типа C120N, кр.С, Iн=100А, автомата типа С100а у Шнайдера нету!

    Здравствуйте!
    А если у меня электродвигатель мощностью от 500 до 700 Ватт, я могу подключить его кабелем сечением 1,5 кв.мм.?

    Здравствуйте! Исходя из длительно допустимого тока 1,5 мм2 — проходит, но нужно еще проверить на допустимые потери напряжения, если длина кабеля более 50 м, то скорее всего нужно брать большее сечение. В любом случае это нужно считать.Напишите длину и номинальное напряжение сети, и я вам скажу какое сечение вам нужно брать.

    10. Определяем потерю напряжения для кабеля сечением 35мм2 при пуске двигателя:
    1,73 * 69,82 * 0,15 * 7,5 * ( 0,894 + 0,3 * 0,064 * 0,95 ) = 44,757
    Почему у Вас получилось 19,02 ?

    Читайте также:  Замена дросселя в лампе дневного света

    Здравствуйте! Спасибо, опечатку исправили!

    Наконецто нашел сайт, где приведен достойный академический расчет сечения кабеля. Спасибо друг!

    До пункта 10.1 вы вели расчет до сечения 35мм2 и вроде как все выполняется в пункте 11 выбираете сечение 95мм2?
    А почему в итоге приняли кабель сеч.95мм2, если расчет вели для сеч.35мм2 и все вроде как бы проходило?

    Это опечатка, нужно принимать кабель сечением 35 мм2. Спасибо, что указали.

    при соединение в звезду токи меньше. Здесь я так понял вы считали для треугольника?

    Здравствуйте!
    Используя схему переключения обмоток двигателя со звезды на треугольник, мы уменьшаем пусковые токи при пуске двигателя на пониженном напряжении, а затем его повышаем до номинального. Соответственно выбирать сечение кабеля мы должны исходя из номинальной мощности двигателя.

    В данном примере прямой пуск двигателя!

    Статья толковая, но есть недочеты. Формула для синуса не правильна

    Как может быть формула — неправильная, если cosφ2 + sinφ2 = 1 — это теорема Пифагора используется в тригонометрии.

    Здравствуйте, для квартирного щита, какой нужен автомат для кабеля 1,5 и 2,5 мм2?

    Здравствуйте! Автомат выбирается исходя нагрузки, а не из сечения кабеля. Для кабеля сечением 1,5 мм2 длительно допустимый ток равен — 19 А, для сечения 2,5 мм2 — 27 А. Если нагрузка у вас более 19 А можно взять автомат Iн = 25 А, кривая В.

    Спасибо, толковая статья! Буду пользоваться на практике.

    Спасибо за подробную статью! Согласно ГОСТ 50571.5.52-2011 допускается в одной траншее укладывать до 20 кабелей. В таблице В52.18 указаны понижающие коэффициенты при совместной прокладке. Судя по ним если уложить, например, 6 кабелей на расстоянии 0,125м друг от друга, коэф-т будет 0,6. То есть с ПУЭ значительно отличается. Есть ли смысл так завышать сечение кабеля по новому ГОСТ, как считаете?

    Здравствуйте! Считаю, что нужно, для такой плотной прокладки применять коэфф. — 0,6, так как возможен сильный нагрев кабелей. Если же брать ПУЭ, то его давно уже пора привести в соответствие с нынешними реалиями. С другой стороны ПУЭ — это основной документ и ссылаясь на него вы ничего не нарушаете.

    Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных.
    Политика конфиденциальности.

    Как рассчитать нагрузку на кабель?

    Для чего необходимо проводить расчет нагрузки на кабель?

    Один из основных параметров, определяющих стоимость кабеля – его сечение. Чем оно больше, тем выше его цена. Но если купить недорогой провод, сечение которого не соответствует нагрузкам в контуре, повышается плотность тока. Из-за этого увеличивается сопротивление и выделение тепловой энергии при прохождении электричества. Потери же электроэнергии возрастают, а эффективность системы снижается. На протяжении всего срока эксплуатации потребитель оплачивает значительные потери электроэнергии.

    Но это не единственный минус установки кабеля с неправильно выбранным сечением. Из-за повышенного выделения тепла чрезмерно нагревается изоляция проводов – это сокращает срок использования проводов и нередко становится причиной короткого замыкания.

    Расчет нагрузки на кабель позволяет:

    • Уменьшить счета за электроэнергию;
    • Увеличить срок службы проводки;
    • Снизить риск возникновения короткого замыкания.

    Какие потери возникают при прохождении электрического тока?

    При выполнении расчета нагрузки на кабель нужно учитывать:

    1. Потери электрического тока при прохождении по проводам

    Перемещение электричества от генератора тока к приемникам (бытовой технике, электрооборудованию, осветительным приборам) сопровождается высвобождением тепловой энергии. Этот физический процесс не приносит пользы. Выделяющееся тепло нагревает изоляционные оболочки, что приводит к сокращению срока их службы. Они становятся более хрупкими и быстро разрушаются. Нарушение целостности изоляции может стать причиной короткого замыкания при соприкосновении проводов друг с другом, а при контакте с человеком – опасной травмы.

    Превращение электрической энергии в тепловую происходит из-за сопротивления, которое увеличивается по мере роста плотности проходящего тока. Эта величина рассчитывается по формуле:

    • I – сила тока;
    • S – поперечное сечение провода.

    При монтаже внутренней электропроводки плотность тока должна быть не выше 6 А/мм2. Для других работ расчет сечения кабеля по току производится на основании таблиц, содержащихся в Правилах устройства и технической эксплуатации электроустановок (ПУЭ и ПТЭЭП).

    Если рассчитанное значение плотности больше рекомендованного необходимо купить кабель с большим сечением провода. Несмотря на увеличение стоимости проводки, такое решение оправдано с экономической точки зрения. Выбор кабеля для проводки с оптимальным размером сечения в несколько раз увеличит ее срок безопасной эксплуатации и сократит потери электричества при прохождении по проводам.

    2. Потери, возникающие из-за электрического сопротивления материалов

    Сопротивление материалов, возникающее в процессе передачи электрического тока, приводит не только к выделению тепловой энергии и нагреву проводов. Также происходят потеря напряжения, что негативно сказывается на работе электрооборудования, бытовой техники и осветительных приборов.

    При монтаже электропроводки необходимо рассчитать и величину сопротивления линии (Rл). Она рассчитывается по формуле:

    • ρ – удельное сопротивление материала, из которого изготовлен провод;
    • l – длина линии;
    • S – поперечное сечение провода.

    Падение напряжения определяется как ΔUл = IRл, и его величина должна составлять не более 5% от исходного, а для осветительных нагрузок – не более 3%. Если же она больше, необходимо выбрать кабель с большим сечением или изготовленный из другого материала, с меньшим удельным сопротивлением. В большинстве случаев и с технической, и с экономической точки зрения целесообразно увеличить площадь сечения кабеля.

    Выбор материала кабеля

    Наш каталог кабельной продукции в Бресте включает большой выбор кабелей, изготовленных из различных материалов:

    Медь имеет очень низкое удельное сопротивление (ниже только у золота), поэтому проводимость медных проводов значительно выше, чем у алюминиевых. Она не окисляется, что существенно увеличивает срок эффективной эксплуатации. Металл очень гибкий, кабель можно многократно складывать и сворачивать. Благодаря высокой пластичности возможно изготовление более тонких жил (изготавливаются медные жилы й от 0,3 мм2, минимальный размер алюминиевой жилы – 2,5 мм2).

    Более низкое удельное сопротивление позволяет уменьшить выделение тепловой энергии при прохождении тока, поэтому при прокладке внутренней проводки в жилых помещениях разрешается использовать только медные провода.

    Удельное сопротивление алюминия выше, чем у золота, меди и серебра, но ниже, чем у других металлов и сплавов.

    Главное преимущество алюминиевого кабеля перед медным – его цена в несколько раз ниже. Также он значительно легче, что облегчает монтаж электросетей. При монтаже электросетей большой протяженностью эти характеристики имеют решающее значение.

    Алюминий не подвержен коррозии, но при контакте с воздухом на его поверхности образовывается пленка. Она защищает металл от воздействия атмосферной влаги, но практически не проводит ток. Эта особенность осложняет соединение кабелей.

    Основные виды расчета сечения

    Расчет нагрузок на провод должен быть выполнен по всем значимым характеристикам:

    По мощности

    Определяется суммарная мощность всех приборов, потребляющих электроэнергию в доме, квартире, в производственном цеху. Потребляемая мощность бытовой техники и электрооборудования указывается производителем.

    Также необходимо учесть электроэнергию, потребляемую осветительными приборами. Все электроприборы в домашних условиях редко работают одновременно, но расчет сечения кабеля по мощности выполняется с запасом, что позволяет сделать электропроводку более надежной и безопасной. Для промышленных объектов выполняется более сложный расчет с использованием коэффициентов спроса и одновременности.

    По напряжению

    Расчет сечения кабеля по напряжению производится исходя из вида электрической сети. Она может быть однофазной (в квартирах многоэтажных домов и большинстве индивидуальных коттеджей) и трехфазной (на предприятиях). Напряжение в однофазной сети составляет 220 В, в трехфазной – 380 В.

    Если суммарная мощность электроприборов в квартире равна 15 кВт, то для однофазной проводки этот показатель и будет равен 15кВт, а для трехфазной он будет в 3 раза меньше – 5 кВт. Но при монтаже трехфазной проводки используется кабель с меньшим сечением, но содержащий не 3, а 5 жил.

    По нагрузке

    Расчет сечения кабеля по нагрузке также требует подсчета суммарной мощности электрооборудования. Желательно увеличить эту величину на 20-30%. Проводка выполняется на длительный срок, а количество бытовой техники в квартире или оборудования в цеху может увеличиться.

    Затем следует определить, какое оборудование может быть включено одновременно. Этот показатель может существенно отличаться в разных домах. У одних большое количество бытовой техники или электрооборудования, которым пользуются несколько раз в месяц или в год. У других в доме – только необходимые, но часто используемые электроприборы.

    В зависимости от величины коэффициента одновременности мощность может как незначительно, так и в несколько раз отличаться от нагрузки.

    Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых открыто
    Сечение жил, мм2Кабели с медными жиламиКабели с алюминиевыми жилами
    Напряжение 220 ВНапряжение 380 ВНапряжение 220 ВНапряжение 380 В
    0,52,4
    0,753,3
    13,76,4
    1,558,7
    25,79,84,67,9
    2,56,6115,29,1
    4915712
    511198,514
    1017301322
    1622381628
    2530532339
    3537642849
    Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых в штробе или трубе
    Сечение жил, мм2Кабели с медными жиламиКабели с алюминиевыми жилами
    Напряжение 220 ВНапряжение 380 ВНапряжение 220 ВНапряжение 380 В
    135,3
    1,53,35,7
    24,17,235,3
    2,54,67,93,56
    45,9104,67,9
    57,4125,79,8
    1011198,314
    1617301220
    2522381424
    35295116

    По току

    Для расчета номинального тока используется величина суммарной мощности нагрузки. Зная ее, максимально разрешенную нагрузку по току рассчитывают по формуле:

    • I – номинальн. ток;
    • P – суммарн. мощность;
    • U – напряжение;
    • cosφ – коэфф-т мощности.

    На основании полученной величины находим оптимальный размер сечение кабеля в таблицах.

    Допустимые токовые нагрузки для кабеля с медными жилами прокладываемого скрыто
    Сечение жил, ммМедные жилы, провода и кабели
    Напряжение 220 ВНапряжение 380 В
    1,51916
    2,52725
    43830
    64640
    107050
    168575
    2511590
    35135115
    50175145
    70215180
    95260220
    120300260

    Важные нюансы для правильного расчета нагрузки на кабель

    При работе с таблицей, следует обращать внимание, для какого вида электропроводки она составлена (однофазной или трехфазной), для открытой или скрытой проводки, для медного или алюминиевого кабеля.

    Читайте также:  Соединение проводов с помощью колпачков

    При выборе и заказе провода важно различать такие характеристики как сечение и диаметр. Если диаметр провода 8 мм2, его сечение равно S = (π/4) х D² = 50 мм2.

    Для расчета сечения многожильного провода, применяется формула:

    Чтобы заказать кабельную продукцию или задать вопросы относительно ее характеристик и особенностей выбора, звоните по телефонам: +375 (162) 44-66-60.

    Видео: как правильно выбрать сечение провода?

    Как правильно рассчитать сечение кабеля, чтобы он не перегревался

    Перед подключением нагрузки к сети важно убедиться в достаточной толщине жил питающего кабеля. В случае существенного превышения допустимой мощности возможно разрушение изоляции и даже самой жилы по причине её перегрева.

    Расчет сечения кабеля по мощности и силе тока

    Прежде чем производить расчет сечения кабеля по мощности, следует вычислить сумму мощностей подключаемых электроприборов. В большинстве современных квартир основными потребителями являются:

    • Холодильник 300 Вт
    • Стиральная машина 2650 Вт
    • Компьютер 550 Вт
    • Освещение 500 Вт
    • Электрочайник 1150 Вт
    • Микроволновая печь 700 Вт
    • Телевизор 160 Вт
    • Водонагреватель 1950 Вт
    • Пылесос 600 Вт
    • Утюг 1750 Вт
    • Всего 10310 Вт = 10,3 кВт

    В сумме большинство современных квартир потребляют приблизительно 10 кВт. В зависимости от времени суток данный параметр может существенно снижаться. Однако при выборе сечения проводника важно ориентироваться на большую величину.

    Необходимо знать следующее: расчет сечения кабеля для однофазных и трехфазных сетей различается. Но и в том, и в другом случае следует учитывать в первую очередь три параметра:

    • Силу тока (I),
    • Напряжение (U),
    • Потребляемую мощность (P).

    Также имеется несколько других переменных, их значение различается для каждого конкретного случая.

    Расчет сечения провода для однофазной сети

    Расчет сечения провода по мощности осуществляется при помощи следующей формулы:

    • I – сила тока;
    • P – потребляемая мощность всех электроприборов в сумме;
    • Ки – коэффициент одновременности, обычно для расчетов принимается стандартное значение 0.75;
    • U – фазное напряжение, оно составляет 220 (В), но может колебаться в пределах от 210 до 240 (В);
    • Cos (φ) – для бытовых однофазных приборов данная величина неизменна и равняется 1.

    При необходимости быстро рассчитать ток можно опустить значение cos (φ) и даже Ки. Полученное значение будет отличаться в меньшую сторону (на 15 %) в случае применения формулы такого вида:

    Найдя ток по расчетной формуле, можно смело приступать к выбору питающего кабеля. Точнее, его площади сечения. Существуют специальные таблицы, в которых представлены данные, позволяющие сопоставить величину тока, потребляемую мощность и сечение кабеля.

    Данные сильно различаются для проводников, изготовленных из разных металлов. На сегодняшний день для квартирной электропроводки обычно используется только жесткий медный кабель, алюминиевый практически не применяется. Хотя во многих старых домах все линии проложены именно с применением алюминия.

    Выбирается сечение медного кабеля по следующим параметрам:

    Расчет сечения провода в квартире — Таблица

    Часто случается, что в результате расчетов получается ток, находящийся между двумя значениями, представленными в таблице. В таком случае необходимо использовать ближайшее большее значение. Если в результате расчетов значение тока в одножильном проводе равно 25 (А), необходимо выбрать сечение 2,5 мм 2 и более.

    Расчет сечения кабеля для трехфазной сети

    Для расчета сечения питающего кабеля, используемого в трехфазной сети, необходимо воспользоваться следующей формулой:

    • I – сила тока, по которой будет выбираться площадь сечения кабеля;
    • U – фазное напряжение, 220 (В);
    • Cos φ – угол сдвига фаз;
    • P – показатель общей мощности всех электроприборов.

    Cos φ в данной формуле очень важен. Так как непосредственно влияет на силу тока. Для различного оборудования он различен, чаще всего с этим параметром можно ознакомиться в технической сопроводительной документации, либо он указывается на корпусе.

    Суммарная мощность потребителей находится очень просто: все мощности складываются, полученное значение используется для расчетов.

    Отличительной особенностью выбора площади сечения кабеля для использования в трехфазной сети является то, что более тонкая жила может выдерживать большую нагрузку. Подбирается необходимое сечение по типовой таблице.

    Выбор сечения кабеля для трехфазной сети — Таблица

    Расчет сечения провода по мощности в трехфазной сети выполняется с применением такой величины, как √3. Данное значение необходимо для упрощения внешнего вида формулы.

    Таким образом при необходимости можно заменить произведение корня и фазного напряжения на напряжение линейное. Эта величина равна 380 (В) ( Uлинейное = 380 В).

    При выборе сечения кабеля, как для трехфазной сети, так и для однофазной, необходимо учитывать допустимый длительный ток . Данный параметр указывает на силу тока (измеряется в амперах), которую может выдерживать проводник в течение неограниченного количества времени. Определяется он по специальным таблицам, они имеются в ПУЭ. Для алюминиевых и медных проводников данные существенно различаются.

    Допустимая длительность тока — Таблица

    При превышении указанного в таблице значения проводник начинает нагреваться. Температура нагрева обратно пропорциональна силе тока.

    Обязательно ознакомьтесь с материалом про то, как правильно соединять провода.

    Скрутка проводов остается а прошлом, читайте и узнавайте про современные способы соединения проводов

    Температура на определенном участке может увеличиваться не только из-за неправильно подобранного сечения, но и по причине плохого контакта. Например, в месте скрутки проводов. Довольно часто такое происходит в результате непосредственного контакта алюминиевых кабелей и медных. Поверхность металлов окисляется, покрывается оксидной пленкой, что существенно ухудшает контакт. В этом месте кабель нагревается.

    Расчет сечения кабеля по мощности, току, длинне

    В зависимости от потребляемой мощности оборудования, рассчитывается сечение кабеля, которое зависит от силы тока, напряжения и длине самого кабеля. Производители кабельной продукции предлагают рынку богатый ассортимент, разобраться в котором и выбрать то, что нужно не просто.

    От правильного выбора зависит не только его стоимость, но и электробезопасность при эксплуатации электрооборудования. Если сечение кабеля рассчитано неправильно и оно значительно ниже требуемого, то это может привести к перегреву изоляции, короткому замыканию и возможному возгоранию, что приведет к пожару.

    Затраты на устранение последствий от такой ситуации несоизмеримы с теми, которые нужны чтобы выполнить грамотный расчет проводки, даже с привлечением специалиста.

    В этой статье предлагается простая методика расчета сечения проводника, которая окажет методическую помощь, желающим самим правильно рассчитать и смонтировать кабельную проводку.

    Расчет по мощности электроприборов

    Любой кабель или провод, в зависимости от материала из которого он изготовлен, может выдержать определенную (номинальную) силу тока, а она имеет прямую зависимость от его сечения и длины. Определить общую потребляемую мощность всех установленных приборов не сложно. Для этого составляется перечень всего оборудования с указанием потребляемой мощности каждой единицы. Все указанные значения суммируются.

    Этот расчет выполняется по следующей формуле:
    Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)×0.8

    • Pобщ – общая сумма всех нагрузок.
    • (P1+P2+P3+…+Pn) – потребляемая мощность каждого оборудования.
    • 0,8 – это поправочный коэффициент, который характеризует степень загрузки всех приборов. Обычно приборы редко когда используются одновременно. Такие, как фен, пылесос или электрокамин, используются довольно редко

    Полученная сумма будет использоваться для дальнейшего расчета.

    Таблицы, по которым выбирается сечение кабеля

    Расчет для алюминиевого провода Расчет для медного провода

    Выбрать нужное сечение по данным таблицы не так, сложно. По установленной мощности, величине напряжения и тока, выбирается размер сечения кабеля для закрытой и открытой проводки. Так же подбирается и материал, из которого изготовлен кабель.

    На примере это будет выглядеть так: допустим общая потребляемая мощность электроэнергии в доме составила 13 кВт. Если это значение умножить на поправочный коэффициент 0.8, то номинальная потребляемая мощность составит 10.4 кВт. По таблице выбирается близкая по значению величина мощности. В данном случае для однофазной сети будет число 10.1 кВт, а для трехфазной 10.5 кВт. Для этих значений потребляемой мощности, выбирается сечение 6 мм2 и 1.5 мм2 соответственно.

    Расчет сечения кабеля по силе тока

    Если расчет по мощности не такой уж точный, то расчет по силе тока может дать самые оптимальные размеры сечения кабеля, что довольно важно, если используется медный кабель и в большом количестве.

    Для начала необходимо определить токовую нагрузку на всю электропроводку. Она складывается из такой нагрузки для каждого из приборов и рассчитываются по таким формулам.

    Для однофазной сети применяется следующая формула: I= P:(Uˑcos), а для трехфазной I=P÷√3×Uˑcos

    • I- сила тока
    • U – напряжение в сети
    • Cos – коэффициент мощности

    Полученные таким способом расчета данные суммируются, и определяется токовая нагрузка на всю проводку. Из таблицы подбираются точные размеры сечения для всей сети. В таблице имеются значения для открытой и закрытой проводки. Они значительно отличаются друг от друга.

    Таблица по выбору сечения кабеля в зависимости от силы тока.

    Соотношения диаметра жил к токовым нагрузкам

    Расчет по длине кабеля

    В любом проводнике, сопротивление тока зависит от его длины. На этом свойстве и основан третий способ расчета сечения кабеля. Чем длиннее проводник, тем больше потери в сети. Если они превышают более 5%, то выбирают кабель с большим сечением.

    Для определения сечения кабеля определяют суммарную мощность всех установленных приборов и силу тока, который будет протекать по проводнику. Для этого можно использовать, выше приведенную форму расчета. Далее выполняется расчет сопротивления проводки по следующей формуле:

    • R=(p×L)÷S, где p — удельное сопротивление проводника, которое приводится в специальных таблицах;
    • L – длина проводника в метрах, умножается на два, так как ток течет по фазному и нулевому проводу;
    • S- площадь поперечного сечения кабеля.

    Далее производится расчет потери напряжения, где сила тока умножается на сопротивление, полученное при расчете. Полученное значение делится на величину напряжение в сети и умножается на 100%.

    Если итоговое значение меньше 5%, то сечение кабеля выбрано правильно. В противном случае необходимо подобрать проводник большего сечения.

    В любом случае при расчете сечения проводки, необходимо делать соответствующие поправки на перспективу. Возможно, появится желание приобрести более современные дополнительные бытовые приборы, которые будут потреблять больше электроэнергии. Поэтому желательно увеличить сечение проводки хотя бы на одну ступень. При этом вся проводка должна быть выполнена из медного провода.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Загрузка ...
    Adblock
    detector