Меню

Как рассчитать сечение кабеля для силы тока

Расчет сечение кабеля по мощности и току

Сечение кабеля

Чтобы исключить аварийные ситуации, выбирают сечение кабеля по мощности подключенного оборудования, исходя из таблицы. Изучение алгоритма вычислений поможет подготовить проект без ошибок.

  1. Когда может понадобиться расчет сечения кабеля
  2. Выбор сечения проводника
  3. По мощности
  4. По току
  5. По мощности и длине
  6. Алгоритм проведения расчетов: пример
  7. Сечение и способы укладки кабеля
  8. Открытая прокладка проводов
  9. Закрытая
  10. Возможные последствия, если неправильно рассчитать сечение

Когда может понадобиться расчет сечения кабеля

Сечение кабеля по мощностиРасчет сечения кабеля по мощности помогает избежать аварийных ситуаций.

Кабельную продукцию выбирают по конструкторской документации, которая создана для монтажа или модернизации линий электропитания.

Перегрев линии свидетельствует о необходимости тщательной проверки. Он может быть обусловлен разными факторами:

  • относительно высоким сопротивлением алюминиевой жилы по сравнению с медной;
  • размещением нескольких кабелей в 1 изолированном канале;
  • недостаточной площадью поперечного сечения проводника.

Специальный расчет выполняют для корректного подключения кондиционера, духового шкафа, иной новой мощной нагрузки.

Выбор сечения проводника

Перемещение заряженных частиц в проводнике сопровождается взаимодействием с атомами (молекулами) соответствующего материала. Переданная энергия преобразуется в тепловое излучение, которое можно рассчитать по формуле Джоуля-Ленца: Q = I2 * R * t, где:

  • I — сила тока в амперах;
  • R — электрическое сопротивление линии, Ом;
  • t — контрольный интервал времени.

Выбор сечения проводникаНагрев провода зависит от силы тока и напряжения.

С учетом закона Ома I = U/R (U — напряжение, В) соотношение можно записать следующим образом: Q = (U2/R) * t. Формулы подтверждают прямую зависимость нагрева от силы тока, напряжения, времени воздействия. Эти параметры определяет мощность подключенной нагрузки, длительность рабочих циклов. Чтобы исключить перегрев и тепловые потери в сети, надо уменьшить сопротивление. R = r * (L/S), где:

  • r — удельное сопротивление, обусловленное физическими свойствами материала;
  • L — длина проводника;
  • S — площадь поперечного сечения.

Суммарная оценка приведенных формул позволяет сделать вывод об ограниченных способностях жилы пропускать ток. Высокий уровень нагрева плавит металл, разрушая соответствующую линию электропитания.

По мощности

В следующем перечне приведены характеристики типовой бытовой техники (Вт):

  • бойлер прямого нагрева — 1500…2500;
  • холодильник с морозильной камерой — 250…350;
  • пылесос — 600…1800;
  • утюг — 1200…1900;
  • компьютер — 350…500.

Для расчета надо составить перечень подключаемого оборудования, определить суммарную мощность (P, Вт). Точные данные берут из технического паспорта либо из обозначения на корпусе.

По мощностиДля расчета определяют суммарную мощность.

Поправочным коэффициентом (Кс) учитывают возможность одновременной работы нескольких устройств. Для 2 (3-4; 5-6 или большего количества) включенных потребителей устанавливают Кс=1 (0,8; 0,75 или 0,7). Применяют дополнительный множитель Кз (1,15-1,25), чтобы исключить перегрузку при добавлении новой техники.

Параметры проводника выбирают по таблице, которая размещена в тематическом разделе Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

При установке открытой проводки медным кабелем для питания (220V) потребителей с мощностью 5,5 кВт подойдет сечение 2 мм кв.

По току

Вычислить максимальный ток можно по формуле I = P/U. Для однофазной 220V или трехфазной 380V сети применяют следующие формулы: I = (P * K)/(U * cos ϕ) или I = (P*K)/(√3 * U * cos ϕ). Специальной переменной (cos ϕ = 1) — влияние фазы на амплитуду сигнала.

При выборе кабеля пользуются табличными данными из ПУЭ. В справочных материалах приведены значения с учетом количества жил и способа прокладки кабеля.

По мощности и длине

Для работы с этими исходными данными применяют рассмотренные формулы:

  • R = r * (L/S);
  • I = (P * K)/(U * cos ϕ);
  • I = U/R.

Математическим преобразованием можно получить алгоритм расчета сечения проводника: S = r * L/R. Для стабильного электропитания следует обеспечить потери по напряжению в линии не более 5%.

Алгоритм проведения расчетов: пример

Порядок вычислений можно изучить с применением следующих исходных данных:

  • сеть — 220 V;
  • длина линии — 60 м;
  • материал проводника — медь с удельным сопротивлением 0,0175 Ом на мм кв.*м;
  • суммарная мощность потребления — 6 кВт;
  • Кс = 0,7;
  • Кз = 1,2.

Проведение расчетовКабельную продукцию выбирают с учетом условий эксплуатации.

Определяют силу тока в цепи: I = (P * Kс * Кз)/(U * cos ϕ) = (6000 * 0,7 *1,2)/ 220 * 1 ≈ 23А. При нормированных потерях в проводнике (5%) допустимый уровень падения напряжения составит 11 Вольт = (220/100) * 5. Вычисляют сопротивление проводника: R = U/I = 11/23 ≈ 0.48 Ом. Сечение выбирают не менее 2,19 мм кв.: S = r * L/R = 0,0175 * 60/0,48. При необходимости можно рассчитать площадь круга по диаметру (D): S = 0,785 * D2.

Кабельную продукцию выбирают в ассортименте производителей по типовым размерам с коррекцией в сторону увеличения. Кроме сечения, рекомендуется учитывать особенности конфигурации трассы, условия эксплуатации. Специальными добавками увеличивают устойчивость защитных оболочек к высокой температуре. Стальными лентами (бронированием) предотвращают повреждение конструкции механическими воздействиями.

Сечение и способы укладки кабеля

Линию размещают с учетом возможного ухудшения теплообмена, чтобы исключить перегрев. Поэтому при выборе кабельной продукции необходимо учитывать технологию укладки.

Открытая прокладка проводов

Применение этого способа подразумевает монтаж линии на поверхности стен. Закрепление на специальных опорах обеспечивает ускоренный отвод тепла, что позволяет уменьшить диаметр проводника для подключения аналогичной нагрузки закрытой проводкой.

Читайте также:  Почему меняется сила тока в цепи

Источник

Расчет сечения кабеля: зачем он необходим и как правильно выполнить

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.

кабель

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:

формула

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:

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.

проводка

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.

BBГнг 3x1,5

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:

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 мм 2 .

таблица

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/мм 2 ·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
  • I – номинальная сила тока, А.
Читайте также:  Ограничитель постоянного тока алиэкспресс

Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:

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):

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

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

В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм 2 . 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:

Для трехфазной сети используется другая формула:

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:

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 мм 2 . У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r 2 = 3,14 · (1,5/2) 2 = 1,8 мм 2 , что полностью соответствует указанному требованию.

таблица

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 мм 2 . У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:

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).

Источник

Как рассчитать сечение кабеля для силы тока

Кабельные системы

Кабельные системы

Кабельные системы

  • Каталог
    • Назад
    • Каталог
    • Кабель силовой
    • Кабель управления и контроля
    • Кабель судовой
    • Кабель монтажный
    • Кабель передачи данных
    • Кабель греющий
    • Провода
    • Электротехнические товары
  • Акции
  • Инфо
    • Назад
    • Инфо
    • Статьи о кабеле
    • Вопрос-ответ по кабелю
    • Калькулятор веса кабеля
    • Калькулятор сечения кабеля
    • Производители кабеля
    • Партнерство
  • Доставка и оплата
  • О компании
    • Назад
    • О компании
    • Склады
    • Новости
    • Сотрудники
    • Сертификаты
    • Отзывы
    • Документы и реквизиты
    • Объекты наших клиентов
    • Вопросы по работе компании
  • Контакты
    • Назад
    • Контакты
    • Филиалы
  • 8 (499) 703-40-22
    • Назад
    • Телефоны
    • 8 (499) 703-40-22
    • 8 (800) 555-88-72
    • Заказать звонок

Москва, 127644, ул. Лобненская, 18

Расчёт сечения кабеля по мощности и длине

Для того чтобы правильно подобрать кабель, в первую очередь необходимо знать его сечение. Наш онлайн калькулятор расчета сечения кабеля по длине и мощности поможет рассчитать сечение кабеля, необходимое для безопасной эксплуатации электропроводки. Кабель с верно выбранным сечением избежит перегревов, коротких замыканий и выхода из строя электротехники.

Как рассчитать сечение кабеля по мощности и длине

Для получения данных о сечении жилы кабеля нужно ввести следующие параметры:

  • Полный ток нагрузки в ватах или амперах (суммарная мощность электроприборов или сила тока потребителей);
  • Номинальное напряжение сети;
  • Назначение кабеля: для трёхфазной или однофазной электропроводки;
  • Длину кабеля от источника к нагрузке;
  • Материал жилы кабеля;

Источник



Расчет сечения кабеля по мощности и току – Калькулятор

Расчет сечения кабеля по мощности нагрузки и длине с помощью калькулятора – расчет сечения кабеля по току онлайн, с помощью формул, таблиц.

С помощью нашего калькулятора вы можете выполнить расчет сечения кабеля по мощности (нагрузке) или току с учетом длины линии с минимальной погрешностью. В качестве основных показателей выступает материал проводника (медь, алюминий), напряжение (220 В / 380 В) и нагрузка/сила тока в цепи. Способ укладки кабеля влияет на сечение проводника – для закрытых кабелей требуется большее сечение, поскольку из-за ограниченного теплообмена металл нагревается сильнее. После проведения классического расчета по мощности/току, дополнительно проводится расчет по длине проводника – из получившейся пары значений выбирается наибольшее. Теоретическое обоснование расчета представлено ниже в виде формул и таблиц. Возможно вас заинтересует только калькулятор потерь напряжения.

Смежные нормативные документы:

  • ПУЭ-7 «Правила устройства электроустановок»
  • СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»
  • ГОСТ Р 50571.5.52-2011/МЭК 60364-5-52:2009 «Электроустановки низковольтные. Выбор и монтаж электрооборудования»
  • ГОСТ 31946-2012 «Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи»

ГОСТ 31947-2012 «Провода и кабели для электрических установок на номинальное напряжение до 450/750 В»

  • ГОСТ 6323-79 «Провода с поливинилхлоридной изоляцией для электрических установок»
  • ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ»
  • ГОСТ 433-73 «Кабели силовые с резиновой изоляцией»
  • Читайте также:  Закончите предложение водный раствор хлороводорода проводит или не проводит электрический ток

    Как рассчитать сечение кабеля по мощности?

    Первый шаг. Рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:

    • P1, P2 .. – мощность электроприборов, Вт;
    • Kс – коэффициент спроса (вероятность одновременной работы всех приборов), по умолчанию равен 1.

    Второй шаг. Затем определяется номинальная сила тока в цепи:

    I = Pсум / (U × cos ϕ)

    • Pсум – суммарная мощность электроприборов;
    • U – напряжение в сети;
    • cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), по умолчанию равен 0.92.

    Третий шаг. На последнем этапе используются таблицы, согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

    Таблица сечения медного кабеля по току по ПУЭ-7

    Сечение проводника, мм 2 Ток, А, для проводов, проложенных
    открыто в одной трубе
    двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одного двухжильного одного трехжильного
    0.5 11
    0.75 15
    1 17 16 15 14 15 14
    1.2 20 18 16 15 16 14.5
    1.5 23 19 17 16 18 15
    2 26 24 22 20 23 19
    2.5 30 27 25 25 25 21
    3 34 32 28 26 28 24
    4 41 38 35 30 32 27
    5 46 42 39 34 37 31
    6 50 46 42 40 40 34
    8 62 54 51 46 48 43
    10 80 70 60 50 55 50
    16 100 85 80 75 80 70
    25 140 115 100 90 100 85
    35 170 135 125 115 125 100
    50 215 185 170 150 160 135
    70 270 225 210 185 195 175
    95 330 275 255 225 245 215
    120 385 315 290 260 295 250
    150 440 360 330
    185 510
    240 605
    300 695
    400 830

    Таблица сечения алюминиевого кабеля по току по ПУЭ-7

    Сечение проводника, мм 2 Ток, А, для проводов, проложенных
    открыто в одной трубе
    двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одногодвухжильного одного трехжильного
    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

    В правилах устройства электроустановок 7-го издания нет таблиц сечения кабеля по мощности, имеются только данные по силе тока. Поэтому рассчитывая сечения по таблицам нагрузки в интернете, вы рискуете получить неверные результат.

    Выбор сечения кабеля по силе тока

    Первый шаг. Расчет проводится абсолютно аналогичным образом, то есть сначала рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:

    • P1, P2 .. – мощность электроприборов, Вт;
    • Kс – коэффициент спроса (вероятность одновременной работы всех приборов), по умолчанию равен 1.

    Второй шаг. Затем определяется номинальная сила тока в цепи:

    I = Pсум / (U × cos ϕ)

    • Pсум – суммарная мощность электроприборов;
    • U – напряжение в сети;
    • cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), по умолчанию равен 0.92.

    Третий шаг. На последнем этапе используются те же таблицы, согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок), которые расположены выше.

    Расчет сечения кабеля по длине

    Первый шаг. Сначала определяется номинальная сила тока в цепи:

    I = Pсум / (U × cos ϕ)

    • Pсум – суммарная мощность электроприборов;
    • U – напряжение в сети;
    • cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), по умолчанию равен 0.92.

    Второй шаг. Затем рассчитываются сопротивление проводника:

    • dU – потери напряжения, не более 5% (0.05);
    • I – сила тока.

    Третий шаг. Выполняется расчет сечения токопроводящей жилы по формуле:

    Источник