Соотношение сечения провода и силы тока

Расчет сечения кабеля по нагрузке, мощности и длине с помощью калькулятора – расчет сечения кабеля по току онлайн, с формулами, таблицами.

Выбор сечения кабеля – по току, мощности и длине: таблица

Вы столкнулись с выбором кабеля (проводника). Неважно, для чего вы его выбираете, для квартиры, дома, гаража или дачи, для подключения электродвигателя, нагревательного прибора, компрессора, электрической лампочки или любого другого электроприбора, вам все равно необходимо рассчитать площадь сечения кабеля, который будет использоваться для подключения.

Какова цель этих расчетов? Проще говоря, каждый электроприбор (оборудование) или помещение имеет потребляемый ток, нагрузку. Для того чтобы этот провод (кабель) нес нагрузку, потребляемую потребителем электроэнергии, необходимы расчеты.

Разумеется, расчеты проводятся после сбора данных о потребителях, т.е. нагрузки для каждого потребителя электроэнергии в отдельности и, при необходимости, общей нагрузки.

Однако прежде всего необходимо знать, как определяется площадь поперечного сечения проводника. Расчет производится по формуле:

S = πD² ⁄ 4 = 0,785D²

Где: S – площадь поперечного сечения провода; π – 3,14; D – диаметр провода.

Диаметр проволоки можно легко измерить штангенциркулем или микрометром. Если жила провода скручена, измерьте один провод и умножьте на количество проводов. Это даст площадь поперечного сечения провода.

Определение размеров проводов (кабелей) в зависимости от их мощности – таблица

Возьмем двухкомнатную квартиру. Какими электроприборами мы пользуемся? Ниже приведена таблица, в которой указаны электроприборы и инструменты, используемые в доме:

Давайте рассчитаем общую потребляемую мощность электроприборов, используемых в однокомнатной квартире. Мы предполагаем минимум:

• Энергосберегающие лампочки – 14 х 15Вт;
• ТЕЛЕВИЗОР – 200 ВТ
• Аудиосистема – 150 Вт
• Компьютер – 500 Вт
• Лазерный принтер – 300 Вт
• Холодильник – 500 Вт
• Стиральная машина – 2000 Вт
• Электрический чайник – 2000 Вт;
• Кофеварка – 1000 Вт
• Микроволновая печь – 2000 Вт;
• Пылесос – 1200 Вт
• Утюг – 1000 Вт;
• Кондиционер – 2000 Вт.

14 × 15 = 210 Вт (энергосберегающие лампочки);

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

Мы рассчитали общую нагрузку, которую может потреблять квартира, но этого никогда не произойдет. Почему? Представьте, если бы вы включили все свои электроприборы одновременно. Может ли это произойти? Конечно, нет. Зачем вам включать одновременно, например, телевизор, аудиосистему, пылесос и кондиционер зимой или любую другую комбинацию бытовых приборов? Конечно же, нет.

Я пишу о том, что существует так называемый коэффициент одновременности, который равен̴̴̴̴ ~ 0,75.

11,06 × 0,75 = 8,295 ~ 8,3 кВт. Это максимальная нагрузка, которая может быть подключена к перечисленным выше приборам в течение короткого периода времени. Это только в информационных целях.

Однако для расчета сечения проводника (кабеля) все же необходимо взять общую нагрузку без коэффициента. В данном примере 11, 06 ~ 11 кВт.

Как рассчитать площадь поперечного сечения кабеля, исходя из мощности?

Первый шаг. Рассчитайте суммарную мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:

• P1, P2 .. – это мощность электроприборов, Вт;
• Kс – коэффициент спроса (вероятность того, что все электроприборы будут работать в одно и то же время), по умолчанию 1.

Второй шаг. Затем определяется номинальный ток цепи:

I = Pсумма / (U × cos ϕ)

• Pсумма – это суммарная мощность оборудования;
• U – напряжение сети;
• cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), значение по умолчанию – 0,92.

Третий шаг. На последнем этапе используются таблицы в соответствии с правилами монтажа.

Таблица действующих сечений для медных кабелей согласно ПУЭ-7

Выбор сечения кабеля в зависимости от силы тока

Первый шаг. Расчет производится точно так же, т.е. сначала вычисляется суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:

• P1, P2 .. – это мощность электроприборов, Вт;
• Kc – коэффициент спроса (вероятность того, что все устройства будут работать одновременно), значение по умолчанию равно 1.

Второй шаг. Затем определяется номинальный ток в цепи (для постоянного и переменного тока (1-фазный/3-фазный) соответственно):

I = Pсумма / U
I = Pсумма / (U × cos ϕ)
I = Pсумма / (U × cos ϕ × √3)

• Pсумма – это суммарная мощность электрооборудования;
• U – напряжение сети;
• cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), значение по умолчанию 0,95.

Третий шаг. На последнем этапе используются те же таблицы, что и выше, в соответствии с правилами установки.

Таблица номинальной мощности

Большое значение в электротехнике имеет значение площади поперечного сечения кабеля и нагрузки. Без этого параметра невозможно произвести какие-либо расчеты, особенно связанные с монтажом кабельных линий. Таблица силовых сечений, используемая при проектировании электрооборудования, поможет ускорить необходимые расчеты. Правильные расчеты обеспечивают правильное функционирование оборудования и систем и способствуют надежной и долговечной работе кабелей и проводов.

На практике рассчитать сечение любого кабеля несложно. Для этого достаточно рассчитать площадь сечения кабеля по диаметру с помощью штангенциркуля, а затем использовать полученное значение в формуле: S = π (D/2)2, где S – площадь поперечного сечения, число π равно 3,14, а D – измеренный диаметр жилы.

Сегодня в основном используются медные проводники. По сравнению с алюминиевыми, они проще в монтаже, более долговечны и имеют гораздо меньшую толщину при одинаковой номинальной силе тока. Однако с увеличением площади поперечного сечения стоимость медных проводников начинает расти, и все преимущества постепенно теряются. Поэтому для токов свыше 50 ампер используются кабели с алюминиевыми жилами. Для измерения площади поперечного сечения кабелей используются квадратные миллиметры. Наиболее часто на практике используются следующие значения: 0,75; 1,5; 2,5; 4,0 мм².

Таблица сечений кабеля по диаметру проводника

Основной принцип проектирования заключается в том, чтобы площадь поперечного сечения была достаточной для нормального протекания электрического тока. Другими словами, допустимый ток не должен нагревать кабель до температуры выше 60 градусов. Падение напряжения не должно превышать допустимого значения. Этот принцип особенно важен для длинных линий и больших токов. Механическая прочность и надежность кабеля обеспечивается оптимальной толщиной провода и защитной изоляцией.

Сечение провода в зависимости от силы тока и номинальной мощности

Прежде чем рассматривать взаимосвязь между площадью поперечного сечения и номинальной мощностью, полезно обратиться к показателю, известному как максимальная рабочая температура. Этот параметр всегда учитывается при выборе толщины кабеля. Если этот показатель превышает допустимое значение, металлические жилы и изоляция расплавятся и разрушатся из-за сильного нагрева. Это ограничивает рабочий ток данного кабеля до максимальной рабочей температуры. Важным фактором является продолжительность работы кабеля в таких условиях.

Основное влияние на сбалансированную и длительную работу кабеля оказывают потребляемая мощность и сила тока. Для быстрого и простого расчета были разработаны специальные таблицы для выбора необходимого сечения в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации. Например, при потребляемой мощности 5 кВт и токе 27,3 А площадь сечения кабеля составляет 4,0 мм2. То же самое относится к площади поперечного сечения кабелей и проводов для других условий.

Необходимо также учитывать влияние окружающей среды. При температуре воздуха на 20 градусов выше стандартной рекомендуется в следующем заказе выбирать большее сечение. То же самое касается случаев, когда несколько кабелей находятся в одном пучке или когда рабочий ток близок к максимальному значению. Наконец, таблица размеров сечений позволяет выбрать правильные параметры при возможном увеличении нагрузки в будущем, высоких пусковых токах и значительных колебаниях температуры. Для быстрых расчетов можно использовать калькулятор сечения проводника.

Сечение алюминиевого проводника в зависимости от силы тока

Таблица размеров алюминиевых проводников

Когда речь заходит об алюминиевом проводе, он используется довольно часто. Эти бытовые провода отличаются высокой надежностью. Они способны проводить больший ток, чем медные проводники.

Сечение токопроводящего провода составляет 2,5-120 мм кв. м. Рабочее напряжение для таких проводов составляет 220 В и 380 В. Мощность варьируется от 4,4 кВт до 132 кВт. Обзор типов и особенностей стабилизатора напряжения 220 В для дома читайте на этой странице.

Отношение сечения провода к силе тока

Когда речь идет о соотношении сечения провода и силы тока, то чем больше электрический ток, протекающий через провод, тем больше "квадрат" сечения. Максимальный ток, который может протекать через данное сечение кабеля, приведен в таблицах. Читайте, как выбрать пластиковый кабельный канал.

Чтобы рассчитать площадь сечения кабеля в зависимости от диаметра его жилы, используйте приведенную ниже формулу:

Формула для расчета площади сечения кабеля в зависимости от диаметра

Оказывается, в защите нуждаются не только люди и живые существа, но и бытовая техника. Если в системе используются провода и кабели, не отвечающие хотя бы минимальным требованиям помещения, существует вероятность того, что приборы и оборудование через некоторое время просто начнут перегорать. Следовательно, возникнут дополнительные финансовые затраты.