+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

по мощности, току, с учетом длины

При прокладке электропроводки требуется знать, кабель с жилами какого сечения вам надо будет прокладывать. Выбор сечения кабеля можно делать либо по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также учитывать надо длину кабеля и способ укладки. 

Содержание статьи

Выбираем сечение кабеля по мощности

Подобрать сечение провода можно по мощности приборов, которые будут подключаться. Эти приборы называются нагрузкой и метод может еще называться «по нагрузке». Суть его от этого не меняется.

Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Собираем данные

Для начала находите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, выписываете ее на листочек. Если так проще, можно посмотреть на шильдиках — металлических пластинах или стикерах, закрепленных на корпусе техники и аппаратуры. Там есть основная информация и, чаще всего, присутствует мощность. Опознать ее проще всего по единицам измерения. Если изделие произведено в России, Белоруссии, Украине обычно стоит обозначение Вт или кВт, на оборудовании из Европы, Азии или Америки стоит обычно английское обозначение ваттов — W, а потребляемая мощность (нужна именно она) обозначается сокращением «TOT» или TOT MAX.

Пример шильдика с основной технической информацией. Нечто подобное есть на любой технике

Если и этот источник недоступен (информация затерлась, например, или вы только планируете приобрести технику, но еще не определились с моделью), можно взять среднестатистические данные. Для удобства они сведены в таблицу.

Таблица потребляемой мощности различных электроприборов

Находите ту технику, которую планируете ставить, выписываете мощность. Дана она порой с большим разбросом, так что иногда трудно понять, какую цифру брать. В данном случае, лучше брать по-максимуму. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и потребуется кабель большего сечения. Но для вычисления сечения кабеля это хорошо.

Горят только кабели с меньшим сечением, чем это необходимо. Трассы с большим сечением работают долго, так как греются меньше.

Суть метода

Чтобы подобрать сечение провода по нагрузке, складываете мощности приборов, которые будут подключаться к данному проводнику. При этом важно, чтобы все мощности были выражены в одинаковых единицах измерения — или в ваттах (Вт), или в киловаттах (кВт). Если есть разные значения, приводим их к единому результату. Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты. Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.

Если необходимо, можно провести обратное преобразование — ватты перевести в киловатты. Для это цифру в ваттах делим на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.

Далее, собственно, начинается выбор сечения кабеля. Все очень просто — пользуемся таблицей.

Сечение кабеля, мм2Диаметр проводника, ммМедный проводАлюминиевый провод
Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
220 В380 В220 В380 В
0,5 мм20,80 мм6 А1,3 кВт2,3 кВт
0,75 мм20,98 мм10 А2,2 кВт3,8 кВт
1,0 мм21,13 мм
14 А
3,1 кВт5,3 кВт
1,5 мм21,38 мм15 А3,3 кВт5,7 кВт10 А2,2 кВт3,8 кВт
2,0 мм21,60 мм19 А4,2 кВт7,2 кВт14 А3,1 кВт5,3 кВт
2,5 мм21,78 мм21 А4,6 кВт8,0 кВт16 А3,5 кВт6,1 кВт
4,0 мм22,26 мм27 А5,9 кВт10,3 кВт21 А4,6 кВт8,0 кВт
6,0 мм22,76 мм34 А7,5 кВт12,9 кВт26 А5,7 кВт9,9 кВт
10,0 мм23,57 мм50 А11,0 кВт19,0 кВт38 А8,4 кВт14,4 кВт
16,0 мм24,51 мм80 А17,6 кВт30,4 кВт55 А12,1 кВт20,9 кВт
25,0 мм25,64 мм100 А22,0 кВт38,0 кВт65 А14,3 кВт24,7 кВт

Чтобы найти нужное сечение кабеля в соответствующем столбике — 220 В или 380 В — находим цифру, которая равна или чуть больше посчитанной нами ранее мощности. Столбик выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазная — 220 В, трехфазная 380 В.

В найденной строчке смотрим значение в первом столбце. Это и будет требуемое сечение кабеля для данной нагрузки (потребляемой мощности приборов). Кабель с жилами такого сечения и надо будет искать.

Немного о том, медный провод использовать или алюминиевый. В большинстве случаев, при прокладке проводки в доме или  квартире, используют кабели с медными жилами. Такие кабели дороже алюминиевых, но они более гибкие, имеют меньшее сечение, работать с ними проще. Но, медные кабели с большого сечения, ничуть не более гибкие чем алюминиевые. И при больших нагрузках — на вводе в дом, в квартиру при большой планируемой мощности (от 10 кВт и больше) целесообразнее использовать кабель с алюминиевыми проводниками — можно немного сэкономить.

Как рассчитать сечение кабеля по току

Можно подобрать сечение кабеля по току. В этом случае проводим ту же работу — собираем данные о подключаемой нагрузке, но ищем в характеристиках максимальный потребляемый ток. Собрав все значения, суммируем их. Затем пользуемся все той же таблицей. Только ищем ближайшее большее значение в столбике, подписанном «Ток». В той же строке смотрим сечение провода.

Например, надо подключить варочную панель с пиковым потреблением тока 16 А. Будем прокладывать медный кабель, потому смотрим в соответствующей колонке — третья слева.  Так как нет значения ровно 16 А, смотрим в строчке 19 А — это ближайшее большее. Подходящее сечение 2,0 мм2. Это и будет минимальное значение сечения кабеля для данного случая.

При подключении мощных бытовых электроприборов от щитка тянут отдельную линию электропитания. В этом случае выбор сечения кабеля несколько проще — требуется только одно значение мощности или тока

Обращать внимание не строчку с чуть меньшим значением нельзя. В этом случае при максимальной нагрузке проводник будет сильно греться, что может привести к тому, что расплавится изоляция. Что может быть дальше? Может сработать автомат защиты, если он установлен. Это самый благоприятный вариант. Может выйти из строя бытовая техника или начаться пожар. Потому выбор сечения кабеля всегда делайте по большему значению. В этом случае можно будет позже установить оборудование даже немного больше по мощности или потребляемому току без переделки проводки.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если линия электропередачи длинная — несколько десятков или даже сотен метров — кроме нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния линий электропередачи при вводе электричества от столба в дом. Хоть все данные должны быть указаны в проекте, можно перестраховаться и проверить. Для этого надо знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно подобрать сечение провода с учетом потерь на длине.

Таблица определения сечения кабеля по мощности и длине

Вообще, при прокладке электропроводки, лучше всегда брать некоторый запас по сечению проводов. Во-первых, при большем сечении меньше будет греться проводник, а значит и изоляция. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше устройств, работающих от электричества. И никто не может дать гарантии, что через несколько лет вам не понадобиться поставить еще пару новых устройств в дополнение к старым. Если запас существует, их можно будет просто включить. Если его нет, придется мудрить — или менять проводку (снова) или следить за тем, чтобы не включались одновременно мощные электроприборы.

Открытая и закрытая прокладка проводов

Как все мы знаем, при прохождении тока по проводнику он нагревается. Чем больше ток, тем больше тепла выделяется. Но, при прохождении одного и того же тока, по проводникам, с разным сечением, количество выделяемого тепла изменяется: чем меньше сечение, тем больше выделяется тепла.

В связи с этим, при открытой прокладке проводников его сечение может быть меньше — он быстрее остывает, так как тепло передается воздуху. При этом проводник быстрее остывает, изоляция не испортится. При закрытой прокладке ситуация хуже — медленнее отводится тепло. Потому для закрытой прокладке — в кабель каналах, трубах, в стене — рекомендуют брать кабель большего сечения.

Выбор сечения кабеля с учетом типа его прокладки также можно провести при помощи таблицы. Принцип описывали раньше, ничего не изменяется. Просто учитывается еще один фактор.

Выбор сечения кабеля в зависимости от мощности и типа прокладки

И напоследок несколько практических советов. Отправляясь на рынок за кабелем, возьмите с собой штангенциркуль . Слишком часто заявленное сечение не совпадает с реальностью. Разница может быть в 30-40%, а это очень много. Чем вам это грозит? Выгоранием проводки со всеми вытекающими последствиями. Потому лучше прямо на месте проверять действительно ли у данного кабеля требуемое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабеля есть в таблице выше). А подробнее про определение сечения кабеля по его диаметру можно прочесть тут.

Сечение провода – как выбрать по току или мощности

Стандартная квартирная электропроводка рассчитывается на максимальный ток потребления при длительной нагрузке 25 ампер

(на такую силу тока выбирается и автоматический выключатель, который устанавливается на вводе проводов в квартиру) выполняется медным проводом сечением 4,0 мм2, что соответствует диаметру провода 2,26 мм и мощности нагрузки до 6 кВт.

Согласно требований п 7.1.35 ПУЭ сечение медной жилы для квартирной электропроводки должно быть не менее 2,5 мм2, что соответствует диаметру проводника 1,8 мм и силе тока нагрузки 16 А. К такой электропроводке можно подключать электроприборы суммарной мощностью до 3,5 кВт.

Что такое сечение провода и как его определить

Чтобы увидеть сечение провода достаточно его перерезать поперек и посмотреть на срез с торца. Площадь среза и есть сечение провода. Чем оно больше, тем большую силу тока может передать провод.

Как видно из формулы, сечение провода легко вычислить по его диаметру. Достаточно величину диаметра жилы провода умножить саму на себя и на 0,785. Для вычисления сечения многожильного провода нужно вычислить сечение одной жилы и умножить на их количество.

Диаметр проводника можно определить с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм или микрометра с точностью до 0,01 мм. Если нет под рукой приборов, то в таком случае выручит обыкновенная линейка.

Выбор сечения


медного провода электропроводки по силе тока

Величина электрического тока обозначается буквой «А» и измеряется в Амперах. При выборе действует простое правило, чем сечение провода больше, тем лучше, по этому округляют результат в большую сторону.

Приведенные мною данные в таблице основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки при самых неблагоприятных условиях ее прокладки и эксплуатации. При выборе сечения провода по величине тока не имеет значение, переменный это ток или постоянный. Не имеют значения также величина и частота напряжения в электропроводке, это может быть бортовая сеть автомобиля постоянного тока на 12 В или 24 В, летательного аппарата на 115 В частотой 400 Гц, электропроводка 220 В или 380 В частотой 50 Гц, высоковольтная линия электропередачи на 10000 В.

Если неизвестен ток потребления электроприбором, но известны напряжение питания и мощность, то рассчитать ток можно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора.

Следует отметить, что на частотах более 100 Гц в проводах при протекании электрического тока начинает проявляться скин-эффект, заключающийся в том, что с увеличением частоты ток начинает «прижиматься» к внешней поверхности провода и фактическое сечение провода уменьшается. Поэтому выбор сечения провода для высокочастотных цепей выполняется по другим законам.

Определение нагрузочной способности электропроводки 220 В


выполненной из алюминиевого провода

В давно построенных домах электропроводка, как правило, выполнена из алюминиевых проводов. Если соединения в распределительных коробках выполнены правильно, срок службы алюминиевой проводки может составлять и сто лет. Ведь алюминий практически не окисляется, и срок службы электропроводки будет определяться только сроком службы пластмассовой изоляции и надежностью контактов в местах присоединения.

В случае подключения дополнительных энергоемких электроприборов в квартире с алюминиевой электропроводкой необходимо определить по сечению или диаметру жил проводов способность ее выдержать дополнительную мощность. По приведенной ниже таблице это легко сделать.

Если у Вас проводка в квартире выполнена из алюминиевых проводов и возникла необходимость подключить вновь установленную розетку в распределительной коробке медными проводами, то такое соединение выполняется в соответствии с рекомендациями статьи Соединение алюминиевых проводов.

Расчет сечения провода электропроводки


по мощности подключаемых электроприборов

Для выбора сечения жил провода кабеля при прокладке электропроводки в квартире или доме нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования. В таблице представлен перечень популярных бытовых электроприборов с указанием потребляемого тока в зависимости от мощности. Вы можете узнать потребляемую мощность своих моделей самостоятельно из этикеток на самих изделиях или паспортам, часто параметры указывают на упаковке.

В случае если сила потребляемого тока электроприбором неизвестна, то ее можно измерять с помощью амперметра.

Таблица потребляемой мощности и силы тока бытовыми электроприборами


при напряжении питания 220 В

Обычно мощность потребления электроприборов указывается на корпусе в ваттах (Вт или VA) или киловаттах (кВт или кVA). 1 кВт=1000 Вт.

Ток потребляют еще холодильник, осветительные приборы, радиотелефон, зарядные устройства, телевизор в дежурном состоянии. Но в сумме эта мощность составляет не более 100 Вт и при расчетах ее можно не учитывать.

Если Вы включите все имеющиеся в доме электроприборы одновременно, то необходимо будет выбрать сечение провода, способное пропустить ток 160 А. Провод понадобится толщиной в палец! Но такой случай маловероятен. Трудно представить, что кто-то способен одновременно молоть мясо, гладить утюгом, пылесосить и сушить волосы.

Пример расчета. Вы встали утром, включили электрочайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку. Потребляемый ток соответственно составит 7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А. С учетом включенного освещения, холодильника и в дополнение, например, телевизора, потребляемый ток может достигнуть 25 А.

Выбор сечения медного провода по мощности


для сети 220 В

Выбрать сечение провода можно не только по силе тока но и по величине потребляемой мощности. Для этого нужно составить перечень всех планируемых для подключения к данному участку электропроводки электроприборов, определить, какую мощность потребляет каждый из них по отдельности. Далее сложить полученные данные и воспользоваться нижеприведенной таблицей.

Если имеется несколько электроприборов и для некоторых известен ток потребления, а для других мощность, то нужно определить из таблиц сечение провода для каждого из них, а затем полученные результаты сложить.

Выбор сечения медного провода по мощности


для с бортовой сети автомобиля 12 В

Если при подключении к бортовой сети автомобиля дополнительного оборудования известна только его мощность потребления, то определить сечение дополнительной электропроводки можно с помощью ниже приведенной таблицы.

Выбор сечения провода для подключения электроприборов


к трехфазной сети 380 В

При работе электроприборов, например, электродвигателя, подключенных к трехфазной сети, потребляемый ток протекает уже не по двум проводам, а по трем и, следовательно, величина протекающего тока в каждом отдельном проводе несколько меньше. Это позволяет использовать для подключения электроприборов к трехфазной сети провод меньшего сечения.

Для подключения электроприборов к трехфазной сети напряжением 380 В, например электродвигателя, сечение провода для каждой фазы берется в 1,75 раза меньше, чем для подключения к однофазной сети 220 В.

Внимание, при выборе сечения провода для подключения электродвигателя по мощности следует учесть, что на шильдике электродвигателя указывается максимальная механическая мощность, которую двигатель может создать на валу, а не потребляемая электрическая мощность. Потребляемая электрическая мощность электродвигателем с, учетом КПД и сos φ приблизительно в два раза больше, чем создаваемая на валу, что необходимо учитывать при выборе сечения провода исходя из мощности двигателя, указанной в табличке.

Например, нужно подключить электродвигатель потребляющий мощность от сети 2,0 кВт. Суммарный ток потребления электродвигателем такой мощности по трем фазам составляет 5,2 А. По таблице получается, что нужен провод сечением 1,0 мм2, с учетом вышеизложенного 1,0 / 1,75 = 0,5 мм2. Следовательно, для подключения электродвигателя мощностью 2,0 кВт к трехфазной сети 380 В понадобится медный трехжильный кабель с сечением каждой жилы 0,5 мм2.

Гораздо проще выбрать сечение провода для подключения трехфазного двигателя, исходя из величины тока его потребления, который всегда указывается на шильдике. Например, в шильдике приведенном на фотографии, ток потребления двигателя мощностью 0,25 кВт по каждой фазе при напряжении питания 220 В (обмотки двигателя подключены по схеме «треугольник») составляет 1,2 А, а при напряжении 380 В (обмотки двигателя подключены по схеме «звезда») всего 0,7 А. Взяв силу тока, указанную на шильдике, по таблице для выбора сечения провода для квартирной электропроводки выбираем провод сечением 0,35 мм2 при подключении обмоток электродвигателя по схеме «треугольник» или 0,15 мм2 при подключении по схеме «звезда».

О выборе марки кабеля для домашней электропроводки

Делать квартирную электропроводку из алюминиевых проводов на первый взгляд кажется дешевле, но эксплуатационные расходы из-за низкой надежности контактов со временем многократно превысят затраты на электропроводку из меди. Рекомендую делать проводку исключительно из медных проводов! Алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной электропроводки, так как они легкие и дешевые и при правильном соединении служат надежно продолжительное время.

А какой провод лучше использовать при монтаже электропроводки, одножильный или многожильный? С точки зрения способности проводить ток на единицу сечения и монтажа, одножильный лучше. Так что для домашней электропроводки нужно использовать только одножильный провод. Многожильный допускает многократные изгибы, и чем тоньше в нем проводники, тем он более гибкий и долговечнее. Поэтому многожильный провод применяют для подключения к электросети нестационарных электроприборов, таких как электрофен, электробритва, электроутюг и все остальных.

После принятия решения по сечению провода встает вопрос о марке кабеля для электропроводки. Тут выбор не велик и представлен всего несколькими марками кабелей: ПУНП, ВВГнг и NYM.

Кабель ПУНП с 1990 года, в соответствии с решением Главгосэнергонадзора «О запрете применения проводов типа АПВН, ППБН, ПЕН, ПУНП и др., выпускаемых по ТУ 16-505. 610-74 вместо проводов АПВ, АППВ, ПВ и ППВ по ГОСТ 6323-79*» к применению запрещен.

Кабель ВВГ и ВВГнг – медные провода в двойной поливинилхлоридной изоляции, плоской формы. Предназначен для работы при температуре окружающей среды от −50°С до +50°С, для выполнения проводки внутри зданий, на открытом воздухе, в земле при прокладке в тубах. Срок службы до 30 лет. Буквы «нг» в обозначении марки говорят о негорючести изоляции провода. Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм2. Если в обозначении кабеля перед ВВГ стоит буква А (АВВГ), то жилы в проводе алюминиевые.

Кабель NYM (его российский аналог – кабель ВВГ), с медными жилами, круглой формы, с негорючей изоляцией, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и область применения, практически одинаковые с кабелем ВВГ. Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм2.

Как видите, выбор для прокладки электропроводки не велик и определяется в зависимости от того, какой формы кабель более подходит для монтажа, круглой или плоской. Кабель круглой формы удобнее прокладывается через стены, особенно если делается ввод с улицы в помещение. Понадобится просверлить отверстие чуть больше диаметра кабеля, а при большей толщине стены это становится актуальным. Для внутренней проводки удобнее применять плоский кабель ВВГ.

При прокладке квартирной электропроводки, как правило, возникает вопрос и о выборе автоматического выключателя, или, как его часто называют, автомата. Этот вопрос и о выборе счетчика, УЗО, дифференциального автомата подробно освещен в статье сайта «Об электрическом счетчике, УЗО и автоматах защиты».

Параллельное соединение проводов электропроводки

Бывают безвыходные ситуации, когда срочно нужно проложить проводку, а провода требуемого сечения в наличии нет. В таком случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно проводку сделать из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.

Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм2, а нужен по расчетам 10 мм2. Соединяете их все параллельно, и проводка будет выдерживать ток до 50 ампер. Да Вы и сами многократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А и для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужен гибкий провод. Его и делают из сотен параллельно соединенных тонких медных проволочек. В автомобиле аккумулятор к бортовой сети тоже подключают с помощью такого же гибкого многожильного провода, так как во время пуска двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора необходимо провода отводить в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.

Способ увеличения сечения электропровода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра можно использовать только в крайнем случае. При прокладке домашней электропроводки допустимо соединять параллельно только провода одинакового сечения, взятые из одной бухты.

Онлайн калькуляторы для вычисления сечения и диаметра провода

Калькулятор для вычисления сечения одножильного провода

С помощью онлайн калькулятора, представленного ниже можно решить обратную задачу – определить по сечению диаметр проводника.

Как вычислить сечение многожильного провода

Многожильный провод, или как его называют еще многопроволочный или гибкий, представляет собой свитые вместе одножильные проволочки. Для вычисления сечения многожильного провода нужно сначала вычислить сечение одной проволочки, а затем полученный результат умножить на их число.

Рассмотрим пример. Есть многожильный гибкий провод, в котором 15 жил диаметром 0,5 мм. Сечение одной жилы равно 0,5 мм×0,5 мм×0,785 = 0,19625 мм2, после округления получим 0,2 мм2. Так как у нас в проводе 15 проволочек , то для определения сечения кабеля нужно перемножить эти числа. 0,2 мм2×15=3 мм2. Осталось по таблице определить, что такой многожильный провод выдержит ток 20 А.

Можно оценить нагрузочную способность многожильного провода без замера диаметра отдельного проводника, измеряв общий диаметр всех свитых проволочек. Но так как проволочки круглые, то между ними находятся воздушные зазоры. Для исключения площади зазоров нужно полученный по формуле результат сечения провода умножить на коэффициент 0,91. При замере диаметра надо проследить, чтобы многожильный провод не сплющился.

Рассмотрим на примере. В результате измерений многожильный провод имеет диаметр 2,0 мм. Рассчитаем его сечение: 2,0 мм×2,0 мм×0,785×0,91 = 2,9 мм2. По таблице (смотри ниже) определяем, что данный многожильный провод выдержит ток величиной до 20 А.

Рассчитать сечение многожильного провода удобно с помощью онлайн калькулятора, достаточно ввести диаметр одной проволочки и количество жил в многожильном проводе.


Александр Владимирович 01.09.2015

Добрый день! Александр Николаевич!
Во-первых, большое спасибо за сайт и большое количество полезной информации, я много проводки проложил на даче своими руками и прочитав Вашу статью понял, что не все делал правильно и скоро придется переделывать кое-что, спасибо.
Сейчас у меня очень больной вопрос, делаем ремонт в квартире. Рабочие проложили всю проводку трехжильным медным кабелем, утверждая, что это кабель 3×2,5, никакой маркировки на нем нет. Я померил диаметр жилы, оказалось 1,2 мм. Пошел в магазин и мне показали другой провод с медной жилой и маркировкой 3×2,5, померили диаметр жилы, тоже 1,2 мм.
По всем таблицам, что я нашел в интернете и из Ваших статей следует, что при диаметре жилы 1,2 мм — сечение 1,2 мм2 – ток автомата 6 А и этот провод никак не подходит для розеток в квартире и уж тем более на кухне, где будет стоять стиральная машина и другие кухонные электроприборы большой мощности.
Может я чего не понял и ребята молодцы и провод диаметром 1,2 мм то, что нужно и мне не надо заставлять их перекладывать все проводом диаметром 1,8 мм, что соответствует (согласно Вашей статьи и здравого смысла) сечению 2,5 мм2.
Очень прошу ответить, заранее спасибо.

Александр

Здравствуйте, Александр Владимирович!
В магазинах часто бывает, что маркировка сечения провода не соответствует действительности, сталкивался в жизни неоднократно. Для диаметра провода 1,2 мм, номинальный ток 6 А, максимально допустимый до 10 А ( это 2,2 кВт). Поэтому для освещения и слабонагруженных розеток в комнатах вполне пойдет. Даже для утюга, хоть он и потребляет мощность 2 кВт, но включен не больше половины времени работы, то есть средняя потребляемая мощность его составляет 1 кВт. Стиральная машина тоже потребляет мощность 2 кВт, пока нагревается вода, а далее всего 300 Вт и только в момент вращения барабана. Таким образом, если одновременно не включать сразу несколько мощных электроприборов, то Ваша электропроводка вполне выдержит нагрузку.
Но для себя я бы все же выполнил доработку, проложив к розеткам, к которым будут подключаться мощные приборы прямой провод диаметром 1,8 мм, а если не хочется демонтировать уже проложенный провод, проложить к розеткам параллельно проложенному еще один двужильный кабель с диаметром жил 1,2 мм. Затраты небольшие, зато будет исключена перегрузка электропроводки для любого случая подключения электроприборов.
При параллельном соединении приводов новое сечение будет равно сумме сечений каждого, то есть в вашем случае 2,26 мм2, что обеспечит номинальный ток нагрузки до 16 А, автомат тогда понадобиться тоже на 16 А.

Александр Владимирович

Большое спасибо все понял, усилим силовые розетки дополнительным проводом. Еще раз огромное спасибо за оперативный ответ, Вы мне очень помогли.
С уважением, Александр.

Виктор 24.03.2016

Здравствуйте, Александр Николаевич!
Прошу заранее прощения за некоторую бестолковость. Вопрос такого плана. Хочу проложить проводку на лоджию для освещения при помощи одной длинной круглой люминесцентной лампы типа L36W/765 и подключения розетки для зарядки (время от времени) автомобильного аккумулятора 12V (55-60 А/ч). Достаточно ли будет для этого провода ПВС (МБ) 2×1,5?
Буду очень признателен за ответ. Спасибо.

Александр

Здравствуйте, Виктор!
Предполагаемая максимальная нагрузка перечисленных электроприборов составляет не более 200 Вт, что создаст ток потребления 1 А. Провод ПВС (МБ) 2×1,5 рассчитан на ток до 10 А, что позволит подключать дополнительно электрочайник, или утюг и даже стиральную машину. Так что сечения более чем достаточно.

Виктор

Спасибо за ответ. Так может будет достаточно провода ШВВП 2×0,5? Или нужно все же сечение побольше?

Александр

Для светильника и зарядного устройства достаточно, но я всегда советую выбирать провод с запасом, так как неизвестно, что завтра потребуется подключать. Чем сечение больше, тем лучше.

Виталий 02.12.2020

Вы несуразицу написали в первых двух таблицах, где приведены данные по медным и алюминиевым проводам: по Вашему проводимость алюминия лучше или равна меди?
Чушь полная. Проверьте и исправьте.

Александр

Здравствуйте, Виталий. Спасибо за сообщение.
Очевидно данные в таблице вы изучили, а вот комментарии не читали.
Под таблицей по выбору медного провода для электропроводки есть уточнение: «Приведенные мною данные в таблице основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки при самых неблагоприятных условиях ее прокладки и эксплуатации». Таким образом если выбрать сечение провода по моей таблице, то можно не задумываться о параметрах окружающей среды и способе прокладки электропроводки.
Например, провод может проходить рядом с батареей отопления или печкой в доме, на внешней южной стороне дома, где солнце может разогревать стену до 60°С.
Таблица нагрузочной способности алюминиевой электропроводки предназначена для оценки нагрузочной способности уже давно проложенной в квартире электропроводки, для того, чтобы узнать, приборы какой мощности допустимо к ней подключать.
Сегодня прокладывать электропроводку из алюминиевых проводов считаю плохой идеей, и допускаю такой вариант только в безвыходном случае. Поэтому этот вопрос в статье в деталях и не рассматривается.

Данияр 24.12.2020

Здравствуйте, у меня вопрос по подбору вводного кабеля, не могу подобрать.
Подключаемые нагрузки разные, есть и 6 кВт, 2,2 кВт, 7 кВт. В общем суммарная мощность составляет 30 кВт. У меня трехфазный ввод со сборки, все подключаемые нагрузки однофазные, я их раскидаю по трем фазам равномерно. Помогите выбрать сечение провода на ввод.

Александр

Здравствуйте, Данияр!
Сечение провода зависит от металла, из которого он сделан, длины кабеля и способа его прокладки (по воздуху или в земле). В дополнение, маловероятно, что будут включены все приборы одновременно и нагрузка на проводку длительное время составит 30 кВт.
С учетом вышесказанного для жил медного провода сечение при мощности 30 кВт должно быть не менее 10 мм2. Если брать кабель из алюминиевых проводов, то сечение должно быть не менее 16 мм2.
При любых сомнениях нужно помнить, что чем сечение провода больше, тем он меньше будет греться и впустую тратится электроэнергия.

Валерий 26.12.2020

Здравствуйте, Александр Николаевич.
Много лет пользуюсь простой и надеждой формулой выбора сечения проводов независимо от условий и важности, безопасности. Для меди: 1 мм2 — 2 кВт нагрузки; для алюминиевого провода: 1 мм2 — 1 кВт нагрузки. Это касается всех видов проводов: одножильных и многожильных. Ни разу не подводила и легко запомнить.
Хотелось бы услышать Ваш отзыв. Спасибо.

Александр

Здравствуйте, Валерий.
Ваша формула подходит только для частного случая прокладки электропроводки в квартире для переменного напряжения 220 В. По требованиям правил ПЭУ сечение электропроводки определяется исходя из величины протекающего через провода тока. Вы же опираетесь на потребляемую мощность, что неправильно.
Возьмем автомобильную электропроводку с напряжением бортовой сети 12 В. При потребляемой мощности прибором 2 кВт по проводам потечет ток: 2000Вт/12В=167А. При таком токе медный провод сечением 1 мм2 расплавиться мгновенно.
В России принято считать допустимым током на провод сечением 1 мм2 при нормальных условиях эксплуатации 10 А. Это повелось с тех времен, когда киловатт электроэнергии стоил 4 копейки и потери на проводах никого не волновали. Ведь при больших токах провода существенно нагреваются и это счетчик учитывает.
В Японии и некоторых других странах считают допустимой нагрузкой для медного провода сечением 1 мм2 ток 6 А и это связано не только с надежностью, но и экономией электроэнергии.
Поэтому, с учетом выше сказанного, я бы скорректировал Вашу формулу для бытовой электропроводки 220 В. При нагрузке до 2 кВт для меди и до 1 кВт для алюминиевого выбирать для прокладки электропроводки провод сечением 1,5 мм2.

Таблицы и формулы для выбора сечения кабеля

Электроэнергия может вырабатываться генератором на напряжении 6, 10, 18кВ. Далее она идет по шинопроводам или комплектным токопроводам к трансформаторам, которые повышают эту величину до 35-330кВ. Чем выше напряжение, тем дальше эту энергию передавать. Затем уже по ЛЭП электричество идет до потребителей. Там опять трансформируется через понижающие трансформаторы до величины 0,4кВ. И между всеми этими преобразованиями электричество идет по воздушным, кабельным линиям различного напряжения. Выбор сечения этих кабелей отдельный вопрос, который и рассматривается в данной статье.

Если обратиться к основам вопроса, то его сразу можно разделить на две части. Часть первая, выбор сечения в сетях до 1кВ, ну и вторая часть (в отдельной статье) — выбор сечения в сетях выше 1кВ. Кроме того, рассмотрим общий для этих классов напряжения вопрос — определение сечения кабеля по диаметру. Сразу предупреждаю, что впереди много таблиц, но пусть это Вас не пугает, так как порой таблица лучше тысячи слов.

Выбор и расчет сечения кабелей напряжением до 1кВ (для квартиры, дома)

Электрические сети до 1кВ самые многочисленные — это как паутина, которая обвивает всю электроэнергетику и в которой такое бесчисленное множество автоматов, схем и устройств, что голова у неподготовленного человека может пойти кругом. Кроме сетей 0,4кВ промышленных предприятий (заводов, ТЭЦ), к этим сетям относится и проводка в квартирах, коттеджах. Поэтому вопросом выбора и расчета сечения кабеля задаются и люди, которые далеки от электричества — простые владельцы недвижимости.

Кабель используется для передачи электроэнергии от источника к потребителю. В квартирах мы рассматриваем участок от электрического щитка, где установлен вводной автоматический выключатель на квартиру, до розеток, в которые подключаются наши приборы (телевизоры, стиральные машины, чайники). Всё, что отходит от автомата в сторону от квартиры в ведомстве обслуживающей организации, туда лезть мы права не имеем. То есть рассматриваем вопрос прокладки кабелей от вводного автомата до розеток в стене и выключателей на потолке.

В общем случае для освещения берут 1,5 квадрата, для розеток 2,5, а расчет необходим, если требуется подключать что-то нестандартное с большой мощностью — стиралку, бойлер, тэн, плиту.

Выбор сечения кабеля по мощности

Рассматривать далее буду квартиру, так как на предприятиях люди грамотные и всё знают. Чтобы прикинуть мощность необходимо знать мощность каждого электроприемника, сложить их вместе. Единственным минусом при выборе кабеля большего сечения, чем необходимо, является экономическая нецелесообразность. Так как больший кабель больше стоит, но меньше греется. А если выбрать правильно то выйдет и дешевле и греться не будет сильно. В меньшую же сторону округлять нельзя, так как кабель будет больше греться от протекания в нем тока и быстрее придет в неисправное состояние, которое может повлечь за собой неисправность электроприбора и всей проводки.

Первым шагом при выборе сечения кабеля будет определение мощности подключенных к нему нагрузок, а также характер нагрузки — однофазная, трехфазная. Трехфазная это может быть плита в квартире или станок в гараже в частном доме.

Если все приборы уже приобретены, то можно узнать мощность каждого по паспорту, который идет в комплекте, или, зная тип, можно найти в интернете паспорт и посмотреть мощность там.

Если приборы не куплены, но покупать их входит в ваши планы, то можно воспользоваться таблицей, где занесены наиболее популярные приборы. Выписываем значения мощностей и складываем те величины, которые одновременно могут включаться в одну розетку. Приведенные ниже значения носят справочный характер, при расчете следует брать большее значение (если указан диапазон мощности). И всегда лучше посмотреть в паспорт, чем брать средние показатели из таблиц.

Электроприбор Вероятная мощность, Вт
Стиральная машина 4000
Микроволновка 1500-2000
Телевизор 100-400
Экран Э
Холодильник 150-2000
Чайник электрический 1000-3000
Обогреватель 1000-2500
Плита электрическая 1100-6000
Компьютер (тут всякое возможно) 400-800
Фен для волос 450-2000
Кондиционер 1000-3000
Дрель 400-800
Шлифовальная машина 650-2200
Перфоратор 600-1400

Выключатели, которые идут после вводного удобно разделять на группы. Отдельные выключатели для питания плиты, стиралки, бойлера и других мощных приборов. Отдельные для питания освещения отдельных комнат, отдельные для групп розеток комнат. Но это в идеале, в реальности бывает просто вводной и три автомата. Но что-то я отвлекся…

Зная значение мощности, которая будет подключаться к данной розетке мы выбираем по таблице сечение с округлением в большую сторону.

За основу возьму таблицы 1.3.4-1.3.5 из 7-го издания ПУЭ. Эти таблицы даны для проводов, шнуров алюминиевых или медных с резиновой и (или) ПВХ изоляцией. То есть то что мы используем в домашней проводке — к данному типу подходит и любимые электриками медные NYM и ВВГ, и алюминиевый АВВГ.

Кроме таблиц нам понадобятся две формулы активной мощности: для однофазной (P=U*I*cosf) и трехфазной сети (та же формула, только еще умножить на корень из трех, который равен 1,732). Косинус принимаем единице, будет у нас для запаса.

Хотя существуют таблицы, где для каждого типа розетки (розетка для станка, розетка для того, для сего) описан свой косинус. Но больше единицы он быть не может, поэтому не страшно, если примем его 1.

Еще перед взглядом в таблицу стоит определиться как и в каком количестве у нас будут проложены наши провода. Варианты есть следующие — открыто или в трубе. А в трубе можно двух- или трех- или четырех одножильных, одного трехжильного или одного двухжильного. Для квартиры нам на выбор либо два одножильных в трубе — это на 220В, либо четыре одножильных в трубе — на 380В. При прокладке в трубе, необходимо, чтобы процентов 40 оставалось свободного пространства в этой самой трубе, это для отсутствия перегрева. Если прокладывать необходимо провода в другом количестве или другим способом то смело открывайте ПУЭ и пересчитывайте для себя, или же выбирайте не по мощности, а по току, о чем пойдет речь чуть позже в этой статье.

Выбирать можно как медный, так и алюминиевый кабель. Хотя, в последнее время большее применение получает медный, так как для одной и той же мощности потребуется меньшее сечение. К тому же медь имеет лучшие электропроводящие свойства, механическую прочность, меньше подвержена окислению, и плюс ко всему срок службы медного провода выше по сравнению с алюминием.

Определились с тем, медь или алюминий, 220 или 380В? Что же, смотрим в таблицу и выбираем сечение. Но учитываем, что в таблице у нас приведены значения для двух или четырех одножильных проводов в трубе.

Посчитали мы нагрузку например в 6кВт для розетки на 220В и смотрим 5,9 мало, хоть и близко, выбираем 8,3кВт — 4мм2 для меди. А если решили алюминий, то 6,1кВт — тоже 4мм2. Хотя выбрать стоит медь, так как ток при таком же сечении будет допустимый на 10А больше.

Выбор сечения кабеля по току

Суть выбора аналогичная, только теперь у нас есть ПУЭ, где прописаны токи, но сами токи нам неизвестны. Хотя, постойте… Ведь мы знаем мощности приборов и можем по формуле вычислить величины токов. Да и токи могут быть написаны в паспортах на изделия. Аналогично смотрим в таблицы ниже. Это уже таблицы из официальных документов, так что придраться не к чему.

Выбор сечения провода с резиновой или ПВХ изоляцией по допустимому току

Данные провода наиболее распространены, поэтому и приведена эта таблица. В ПУЭ же имеются другие таблицы на все случаи жизни для проводов, кабелей, шнуров с оболочкой и без при прокладке в воде, земле и воздухе. Но это уже частные случаи. Кстати, таблица что приведена при расчете по мощности полностью является частным случаем таблиц выбора по току, которые являются официальными и описаны в ПУЭ.

Расчет кабеля по мощности и длине

В случае, если вы прокладываете кабель на длинное расстояние (ну метров 15 и более), то Вам необходимо учитывать и падение напряжения, которое вызвано сопротивлением кабельной линии.

Чем же неблагоприятно для нас падение напряжения на конце кабельной линии? Для лампочки это ухудшение светового потока при снижении напряжения, или уменьшение срока службы при повышенном напряжении. Существуют допустимые величины отклонения напряжения. Но в основном для электроприборов это плюс минус пять процентов.

В этом случае требуется произвести расчет, и в случае, если напряжение будет ниже номинального на 5% и более, то придется увеличить сечение и заново произвести расчет. Или же воспользоваться очередной таблицей.

Сейчас немного углубимся в матчасть. Падение напряжения для трехфазной сети определяется по формуле:

Эта величина состоит из двух частей, активной(R) и индуктивной(X). Индуктивной частью можно пренебречь в следующих случаях:

  • сеть постоянного тока
  • сеть переменного тока, при cos=1
  • сети, выполненные кабелями или изолированными проводами, проложенными в трубах, если их сечение не больше определенной величины, но не будем углубляться дальше.

В общем индуктивной составляющей пренебрегаем, косинус принимаем равным 1. Значение R определяется по формуле:

где р — удельное сопротивление (для меди — 0,0175, а для алюминия — 0,03)

Далее два варианта расчета:

а) по заданному значению падения напряжения находим допустимое сечение и выбираем следующее большее значение.

б) по заданному значению мощности или тока определяем падение напряжения на участке, и в случае, если оно будет больше 5%, выбираем другое сечение и повторяем расчет.

В вышеприведенных формулах длина в метрах, ток в амперах, напряжение в вольтах, площадь в мм2. Сама величина падения напряжения в относительных величинах, безразмерная. Формулы пригодны для расчетов при отсутствии индуктивной составляющей и косинусе равном 1. Ряд сечений кабелей стандартный. В принципе с полученным значением сечения можно идти на рынок и смотреть, что подойдет с округлением в большую сторону.

А можно воспользоваться таблицами в интернетах, но эти таблицы… Не понятно откуда и для какого случая они построены. Формулы — наше всё!

Определение сечения кабеля по диаметру

Если у Вас есть возможность замерить диаметр жилы кабеля, естественно голой, без изоляции, значит можно определить сечение этой жилы. Опять у нас два пути: формула или таблица. Каждый пусть выбирает, что ему удобнее.

Формула: пидэквадратначетыре. Это все знают. Измеряем диаметр провода (линейка, штангенциркуль, микрометр), повторюсь очищенного. Значение возводим в квадрат, умножаем на число пи (равно 3,14) и делим на 4. Получаем значение сечения. Примерное, ведь погрешности тут и в числе пи и в самом измерении. Хотите, вот таблица элементарная — измеряем диаметр, смотрим соответствует ли заявленному на бирке сечению.

Если провод многожильный, то либо каждую жилу измеряем, а потом считаем их число. Ну и умножаем число на диаметр одной и далее по схеме, приведенной выше. Либо, если они хорошо скручены в форме круга на конце, производим замер как на одножильном.

Выбор сечения кабеля по току

Используя таблицу ПУЭ можно правильно выбрать сечение кабеля по току. Так, например если кабель будет меньшего сечения, то это может привести к преждевременному выходу из строя всей системы проводки или порче включённого оборудования. Так же неправильный выбор толщины кабеля может стать причиной пожара, который произойдёт из-за плавления изоляции провода при его перегреве из-за высокой мощности.

При обратном процессе, когда толщина кабеля будет взята со значительным запасом по мощности, может произойти лишняя трата денег для приобретения более дорогостоящего провода.

Как показывает практика, в большинстве случаев выбирать сечение кабеля по току следует исходя из показателя его плотности.

Таблицы ПУЭ и ГОСТ

Плотность тока

При проведении выбора сечения провода необходимо знать некоторые показатели. Так, например величина плотности тока в таком материале как медь составляет от 6 до 10 А/мм2. Такой показатель является результатом многолетних наработок специалистов и принимается исходя из основных правил регламентирующих устройство электрических установок.

В первом случае при плотности в шесть единиц предусмотрена работа электрической сети в длительном рабочем режиме. Если же показатель составляет десять единиц, то следует понимать, что работа сети возможна не длительное время во время периодических коротких включений.

Поэтому производить выбор толщины необходимо именно по данному допустимому показателю.

Приведенные выше данные соответствуют медному кабелю. Во многих электрических сетях до сих пор применяются и алюминиевые провода. При этом медный кабель в сравнении с последним типом провода имеет свои неоспоримые преимущества.

К таковым можно отнести следующее:

  1. Медный кабель обладает намного большей мягкостью и в тоже время показатель его прочности выше.
  2. Изделия, изготовленные из меди более длительное время не подвержены процессам окисления.
  3. Пожалуй, самым главным показателем медного кабеля есть его более высокая степень проводимости, а значит и лучший показатель по плотности тока и мощности.

К самому главному недостатку такого кабеля можно отнести более высокую цену на него.

Показатель плотности тока для алюминиевого провода находится в диапазоне от четырёх до шести А/мм2. Поэтому его можно применять в менее ответственных сооружениях. Так же данный тип проводки активно применялся в прошлом веке при строительстве жилых домов.

Проведение расчетов сечения по току

При расчете рабочего показателя толщины кабеля, необходимо знать какой ток будет протекать по сети данного помещения. Например, в самой обычной квартире необходимо суммировать мощность всех электрических приборов, которые подключаются к сети.

В качестве примера для расчета можно привести стандартную таблицу потребляемой мощности основными бытовыми приборами, использующимися в обычной квартире.

Исходя и суммарной мощности, производится расчет тока, который будет течь по кабелям сети.

I=(P*K1)/U

В этой формуле Р означает общую мощность, измеряемую в Ваттах, К1 – коэффициент, который определяет одновременную работу всех бытовых приборов (его величина обычно равняется 0,75) и U – напряжение в домашней сети равное обычно 220 Вольтам.

Данный показатель расчета тока поможет сделать оценку нужного сечения для общей сети. При этом необходимо так же учитывать и рабочую плотность тока.

Такой расчет можно принимать как приблизительный выбор. При этом более точные показатели могут быть получены с использованием выбора из специальной таблицы ПУЭ. Такая таблица ПУЭ является элементом специальных правил устройства электрических установок.

Ниже приведен пример таблицы ПУЭ, по которой возможно производить выбор сечения.

Как видно такая таблица ПУЭ кроме зависимости сечений от показателя по току ещё предусматривает и учёт материала, из которого изготавливаются провода, а так же и его расположение. Кроме этого в таблице регламентируется количество жил и величина напряжения, которая может быть как 220, так и 380 Вольт.

Расчет по току с применением дополнительных параметров

При расчете сечения на основе тока с использованием таблицы ПУЭ можно пользоваться и дополнительными параметрами.

Например, есть возможность учитывать диаметр жилы. Поэтому при определении сечения жилы применяют специальное оборудование под названием микрометр. На основе его данных определяется толщина каждой жилы. Потом с использованием значений ранее полученных токов и специальной таблицы производится окончательный выбор величины сечения жилы провода.

Если же кабель состоит из нескольких жил, то следует произвести замер одной из них и посчитать её сечение. После этого для нахождения окончательного значения толщины, показатель, полученный для одной жилы, умножается на их количество в проводе.

Полученное таким образом с использованием расчетов и таблицы ПУЭ значение сечения кабеля позволит создать в доме или квартире проводку, которая будет служить хозяевам на протяжении довольно долгого периода времени без возникновения аварийных или внештатных ситуаций.

Выбор сечения провода, кабеля (медного, алюминиевого) по мощности. Расчет сечения исходя из диаметра (видео)

 Использование полезной работы электрического тока, уже является чем-то обыденным, незаменимым и само собой разумеющимся. Действительно, с тех пор, когда были получены первые токи от первой батарейки, великим ученым Алессандро Вольтом, в далеком 1800 году, прошло всего-то два столетия. Однако теперь сеть проводов, электрических соединений буквально пронизывает все и вся на поверхности земли и в наших домах. Если всю эту сеть нескончаемых проводов представить себе со стороны, то это будет подобно нервной или кровеносной системе в нашем организме. Роль всех этих проводов для современного общества, пожалуй, не менее значима, чем функция одной из вышеупомянутых систем живого организма. Что же, раз это так важно и серьезно, то при выборе проводов и кабелей, для создания нашей собственной коммуникативной электрической сети стоит подходить с особым вниманием и придирчивостью. Дабы она работала стабильно, без сбоев и отказов. Что же в себя включает данный выбор проводов и кабелей? Во-первых, это определиться с применяемым для проводки материалом, будь то медь или алюминий. Во-вторых, определиться с количеством жил в проводнике, 2 или 3. В-третьих, необходимо подобрать сечения жил исходя из тока, которые будет проходить по проводам, то есть исходя из мощности нагрузки. В-четвертых, выбрать провод исходя из расчетного значения, ближайшее большее сечение по типоряду относительного расчетного. О мелочах и того можно говорить намного больше сказанного, поэтому пока остановимся на этом, и попытаемся все же раскрыть тему нашей статьи о расчете и выборе провода или кабеля исходя из мощности нагрузки.

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Не смотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.
 Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

 

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию. Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Какой провод, кабель выбрать для прокладки проводки (моножилу или многожильный)

 При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой. Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу. Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди. В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше. Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Выбираем провод (кабель) из меди или алюминия (документ ПЭУ)

 В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот. Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться. Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…». (До 2001 г. по имеющемуся заделу строительства допускается использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами) Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал. Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.
 Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Сколько примерно потребляют бытовые приборы, и как это отразиться на выборе, расчете сечения кабеля

Итак, мы уже определились с маркировкой кабеля, что это должна быть моножила, также с тем, что это должна быть медь, да и про подводимую мощность кабеля мы тоже «заикнулись» не просто так. Ведь именно исходя из показателя проводимой  мощности, будет рассчитываться провод, кабель на его применяемое сечение. Здесь все логично, прежде чем что-то рассчитать, надо исходить из начальных условий задачи. Этому нас научили еще в школе, исходные данные определяют основные пути решения. Что же, тоже самое можно сказать про расчет сечения медного провода, для расчета его сечения необходимо знать с какими токами или мощностями он будет работать. А для того чтобы нам знать токи и мощности, мы сразу должны знать, что именно будет подключено в нашей квартире, где лампочка, а где телевизор. Где компьютер, а куда мы включим зарядное устройство для телефона. Нет, конечно, со временем исходя из жизненных обстоятельств, что-то может поменяться, но нет кардинально, то есть примерная суммарная потребляемая мощность для всех наших помещений останется прежняя. Лучше всего сделать так, нарисовать план квартиры и там расставить и развешать все электроприборы, которые вам встретятся и которые запланированы. Скажем так.

Здесь неплохо было сориентироваться, сколько какой прибор потребляет. Именно для этого мы и приведем для вас таблицу ниже.

Подытожим данный абзац, мы должны представлять какие токи, мощности подводимые проводами и кабелями, должны быть обеспечены, для того, чтобы рассчитать необходимое нам сечение и выбрать подходящее. Об этом как раз далее.

Как рассчитать диаметр (сечение) провода (кабеля) исходя из силы тока, потребляемой мощности (медный и алюминиевый)

 Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.
 Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда. Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.
 Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток это направленное движение частиц. Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока. Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.
 Не смотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
 Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке

 С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

 Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных. Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
 А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Как рассчитать зависимость диаметра токопроводящей жилы (провода, кабеля) от его сечения (площади)

Этот абзац больше относится к курсу школы по геометрии алгебре, когда необходимо найти площадь круга исходя из его диаметра. Именно такая задача стоит перед тем, кто хочет перевести диаметр в сечение. Делается это очень просто.

Сечение равно по формуле — S=0,7853*D2, где D и есть диаметр окружности, а S это площадь. Также справедливо будет утверждение S=ПИ*R, где R — радиус

Общепринятые сечения медных проводов для проводки в квартире по сечению

 Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства. Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.
 Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества коммуникаций в доме (квартире) (типовые схемы проводки)

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, приброшенный во все комнаты, от которого идут отводы. Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Подводя итог о выборе сечения провода (кабеля) в зависимости от силы тока (мощности)

 Если вы прочитали всю нашу статью, и все наши выкладки, то наверняка уже осознали насколько сложно и одновременно просто выбрать алюминиевый или медный провод, по сечению исходя из токовой нагрузки и мощности. Да, расчет сечения потребует знания множества формул, поправок на материал и температуру, при этом если воспользоваться справочными таблицами, которые мы и привели, то все просто и понятно.
 Что же, кроме выбора сечения провода необходимо будет правильно соединить между собой провода, использовать соответствующие автоматы, УЗО, розетки и выключатели. Не забывать про особенности схемы подключения проводки в квартире. Все это скажется на выборе сечения провода в вашем конкретном случае. И только в этом случае, когда вы учтете все факторы, воспользуетесь справочными материалами, правильно смонтируете все элементы, можно будет говорить о том, что все сделано как надо!

Видео о подборе сечения проводник в зависимости от тока (А)

Основные принципы по выбоу сечения, исходя из тока питания еще раз рассмотрены в этом видео.

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и длине

Параметры кабелей рассчитываются при проектировании электрической линии. Основательный подход инженеров гарантирует качественную и безопасную проводку, рассчитанную с запасом на одновременную работу всех электроприборов. Если проигнорировать точность на этом этапе и неправильно подобрать электрический кабель, все может завершиться пожаром.

Чтобы предотвратить аварийные ситуации, которые могут повлечь значительные финансовые расходы, рекомендуется предварительно рассчитать сечение кабеля в зависимости от длины и мощности. Сделать это можно несколькими способами:

  • с помощью онлайн-калькуляторов – программных сервисов, работающих на основе утвержденных формул;
  • по таблицам зависимости сечения жилы провода от мощности и длины линии;
  • по формулам.

Калькулятор расчета сечения по мощности и длине

Чтобы задача вычисления параметров проводки не казалась новичкам нерешаемой, разработан калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и длине.

Перевод Ватт в Ампер
Расчет максимальной длины кабельной линии
 Uбп, В  Uобр, В Ток потр., А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1 ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В  Uобр, В Ток потр., А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1 ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В  Uобр, В Ток потр., А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1 ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В Uобр, ВТок потр., АТип кабеляS, мм2Длина, м
1ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
добавить

Примечания:
U — напряжение питания видеокамеры, P — мощность потребляемая видеокамерой, Uбп — напряжение блока питания, Uобр — минимальное напряжение при котором работает видеокамера, S — сечение кабеля, Lмакс — максимальная длина кабельной линии

С его помощью легко определить значение тока потребления электрических установок, зная максимальную мощность, которую они потребляют. Этот параметр обычно указывается производителем прямо на приборе или в паспорте к нему. Напряжение питания можно узнать там же.

Максимально допустимая длина линии вычисляется для конкретного типа кабеля, который выбирается из выпадающего списка. Также в расчете участвуют значения тока потребления, напряжения источника питания и минимального напряжения, при котором устройство способно функционировать.

Онлайн-калькулятор существенно упрощает работу проектировщиков, сокращая время на ручные расчеты.

Выбор по таблице

Когда нужно определить примерные параметры проводки, располагая отдельными значениями, придется кстати таблица выбора сечения кабеля по мощности и длине.

Мощность (Вт)Ток (А)1,5кв.мм2,5кв.мм4кв.мм6кв.мм10кв.мм16кв.мм25кв.мм35кв.мм50кв.мм70кв.мм95кв.мм
5002,3100 м165 м265 м395 м






1 0004,630м84м135 м200м335 м530 м




1 5006,833 м57 м90м130м225 м355 м565м



2 000925м43 м68м100 м170м265 м430 м595 м


2 50011,520м34м54м80м135 м210 м340м470 м630 м

3 00013,517 м29м45 м66м110 м180 м285 м395 м520 м

3 5001614 м24 м39м56м96м155м245 м335 м450 м

4 00018
21м34м49 м84м135 м210 м295 м395 м580м
4 50020
19 м30м44м75м120 м190 м260м350 м515 м
5 00023

27м39 м68м105 м170м235 м315 м460м630 м
6 00027

23 м32 м56м90м140 м195 м260 м385м530 м
7 00032


28м48м76м120м170 м225 м330 м460 м
8 00036



42 м67 м105 м145 м195 м290м400м
9 00041



38м60м94м130м175 м255 м355 м
10 00045



34м54м84м120 м155 м230 м320 м
12 00055




45 м70м92 м130м190 м265 м
14 00064




38м60м84м110 м165 м230 м
16 00073





53 м74 м99м145 м200м
18 00082





47 м65м88м125м175 м
20 00091






160м160м160м160м

Зная суммарную мощность электроприборов и ориентировочную длину линии, по таблице можно определить минимально допустимое сечение провода. Округлять значения необходимо в большую сторону.

Пример. Общая мощность электрических устройств равна 4,3 кВт, длина линии – 40 м. Округляя эти значения в сторону больших табличных, можно определить, что сечение провода при таких условиях должно составить 6 мм2.

Формула расчета

Формула расчета сечения кабеля по мощности позволяет определить нужное значение более точно, чем с помощью таблицы. Такой вариант вычисления рекомендуется выбирать в спорных ситуациях, а также в тех случаях, когда важна точность расчета.

При большой протяженности линии сечение провода напрямую зависит от его длины. Это связано с потерями по мощности вследствие присутствия сопротивления у металла. По мере удлинения кабеля растет сопротивление и падает мощность. Чтобы компенсировать потери, необходимо правильно подобрать сечение провода. Оно


L – протяженность проводки, м;

I – ток нагрузки электроприборов, А;

Uнач – напряжение питания, В;

Uкон – рабочее напряжение электроприборов, В;

ρ – удельное сопротивление меди или алюминия, Ом×мм2/м.

Зная мощность электроприборов, можно рассчитать силу тока по формуле:


Р – мощность потребления электрических установок, Вт;

U – напряжение питания, В.

Примеры

Пример 1. Рассчитать площадь поперечного сечения медного провода длиной 160 м для подключения сети напряжением 220 В электроприборов мощностью 3,5 кВт. Рабочее напряжение устройств – 207 В.

По мощности необходимо определить ток потребления устройств. Сделать это можно с помощью онлайн-калькулятора или по формуле:


Теперь, зная удельное сопротивление меди (0,0175 Ом×мм2/м), можно рассчитать площадь сечения жилы провода:


Таким образом, для электрической линии длиной 160 м при заданных условиях понадобится медный провод с площадью сечения минимум 6,85 мм2.

Пример 2. Вычислить сечение алюминиевой проводки длиной 120 м. Мощность электроприборов – 4,1 кВт. Напряжение сети – 220 В. Рабочее напряжение устройств – 207 В.

Ток потребления можно рассчитать в онлайн-сервисе или по формуле:


По исходным значениям можно вычислить площадь сечения жилы провода:


Так, минимальная площадь сечения алюминиевого провода для заданных условий – 9,6 мм2.


Расчет кабеля по мощности: калькулятор онлайн

Неправильно выполненные электромонтажные работы при строительстве или ремонте дома часто сопровождаются авариями, пожаром или получением электрических травм. Поэтому сразу на стадии их планирования необходимо использовать проводку, отвечающую требованиям безопасности.

В статье показываю, как выполнить расчет сечения кабеля по мощности: калькулятор и таблицы прилагаются. Информацию для новичков дополняю картинками и схемами, поясняющими основные электрические процессы.

Опытный электрик может не читать пояснения, а сразу через раздел содержания открыть онлайн калькулятор и сделать в нем нужные вычисления.

Содержание статьи

Чем опасна неправильно смонтированная электропроводка: как проявляются скрытые риски

С начала дачного сезона привел ко мне новый сосед своего знакомого Андрея. У того просьба: помочь решить вопрос с пониженным напряжением на его участке. Особенно его беспокоит низкий уровень в гараже, где он разместил свою мастерскую с электрическими станками.

Поехали смотреть и проверять. Напряжение подается на вводной щит частного дома. Мой карманный мультиметр показал 203 вольта, что в принципе приемлемо для сельской местности.

А вот дальше начались чудеса. На его большой территории размещено несколько хозяйственных построек. Они подключены последовательной цепочкой: одно к другому. Гараж находится в самом конце.

Общая длина магистрали превышает сотню метров. Подключение выполнено тем, что было под рукой: медный провод 1,5 мм кв, а отдельные участки между строениями запитаны даже скрутками из алюминия 2,5 квадрата.

Этот участок обладает повышенным сопротивлением. Оно создает падение напряжения на входе в гараж до 185 вольт. А этого уже недостаточно для нормальной работы электродвигателей различных станков.

У Андрея на участке от дома до мастерской потери составили 18 вольт. Он собирался приобрести стабилизатор напряжения для гаража, а я ему объяснил, что так делать нельзя по следующим причинам:

  1. стабилизатор поднимет уровень напряжения на своем выходе и мощность потребления станками еще больше возрастет;
  2. от этого дополнительно увеличится нагрузка на проводку.

В этой ситуации возникнет дополнительная просадка напряжения на входе в стабилизатор, что повлечет:

  • его отключение от защит;
  • или возникновение аварийной ситуации в проводке из-за ее перегруза и перегрева.

Ненужные потери напряжения можно устранить только правильным подбором сечения кабеля питания с учетом транслируемой мощности и его надежным монтажом.

Принципы выбора кабеля по току: какие процессы учитываются

Провода и кабели для домашней проводки выпускаются большим ассортиментом с разным сечением жил из меди или алюминия. Их поперечное сечение вычисляется по формуле площади круга через диаметр, который легко определить измерительными инструментами, например, микрометром.

Поскольку они предназначены для работы в разных условиях эксплуатации, то обладают различной конструкцией, каждая из которых имеет свое название, например, NYM, ПУНП, ПУНГП, ВВГ, ВВГнг, ПВС и другие обозначения.

Внутренняя конструкция любого из них состоит из металлических жил и изоляции. В качестве примера показываю картинкой кабель ВВГнг.

Любая жила обладает электрическим сопротивлением. При прохождении тока по ней выделяется тепло, описываемое законом Джоуля-Ленца. Оно зависит от величины нагрузки, времени ее протекания и сопротивления проводника.

При этом происходит нагрев:

  1. металла жилы;
  2. слоя изоляции;
  3. окружающей кабель среды.

С третьим вопросом предлагаю разобраться поподробнее.

Как влияют условия эксплуатации на работу проводки: особенности открытой и закрытой прокладки

Обратите внимание на то, что окружающая кабель среда может отводить тепло, снижая нагрев, либо повышать его температуру за счет локализации места прокладки расположенными в непосредственной близости теплоизолирующими материалами.

Поэтому расположенная на открытом воздухе проводка, благодаря естественной вентиляции (перемещения тепла вверх, а охлажденных масс вниз), охлаждается лучше, чем спрятанная в трубах или внутри строительных конструкций.

Изоляционные материалы хорошо работают при нагреве до допустимой температуры, а после достижения ею критических значений усыхают, теряя свои диэлектрические свойства. Тогда через них создаются токи утечек, приводящие к авариям или пожарам.

Поэтому для каждого типа провода уже выбраны температуры допустимого нагрева с учетом прохождения по ним длительных нагрузок. Поскольку сопротивление по закону Ома уже влияет на величину тока, то по нему и проводится весь расчет.

При пользовании этой методикой необходимо суммировать все нагрузки, которые могут проходить по жиле. Например, розетки, подключенные шлейфом, могут питать одновременно несколько бытовых приборов. Этот момент следует учитывать при выборе сечения питающего их кабеля.

Чтобы не усложнять этот процесс формулами на практике используются уже готовые таблицы. Привожу выдержку из них, необходимую для домашнего мастера.

Способ выбора сечения кабеля по току является базовым. Он:
  • основан на многочисленных научных экспериментах;
  • заложен в ПУЭ для обеспечения надежной и безопасной работы электрооборудования;
  • позволяет оптимально выбрать сечение проводки по цене.

Для обеспечения повышенной безопасности при эксплуатации допустимо создавать запас по площади, используя кабель с более толстыми жилами. А монтировать его с уменьшенным сечением опасно.

Как рассчитать кабель по мощности нагрузки простыми словами

У большинства современных бытовых приборов в сопроводительной документации указывается информация не о токе нагрузки, а о величине мощности потребления. Эти параметры электрической сети взаимосвязаны.

Их легко пересчитать по известным формулам, содержащихся в шпаргалке электрика.

Однако есть более простой и доступный путь: уже готовая табличная форма. Она избавляет человека от математических вычислений.

Здесь действует то же правило сложения мощностей всех подключенных приборов, как и ранее для тока нагрузки.

Разберем пример. В розеточную группу из трех последовательно подключенных розеток может быть одновременно вставлено три потребителя с нагрузкой 2, 1,5 и 1,0 кВт. Складываем их и получаем 4,5 киловатта.

Смотрим таблицу. Для проводки 220 вольт, проложенной открытым способом, достаточно использовать медь сечением полтора квадрата или алюминий — 2,5. При выборе закрытого способа монтажа потребуется увеличить медный провод до 2,5 мм кв, а алюминиевый — до 4,0.

К слову: на любые розеточные группы общепринято выполнять монтаж проводов с сечением от 2,5 миллиметров квадратных. Здесь действуют дополнительные требования к их механической прочности, требующей запаса по толщине.

Особенно актуально это
требование к алюминиевой проводке, обладающей пониженной механической прочностью. В этом не раз убедились многочисленные владельцы квартир в старых многоэтажных зданиях.

Создание небольшого запаса сечения кабеля в будущем может избавить владельца от непредвиденных проблем при приобретении и подключении нового, более мощного электрооборудования.

Выбор сечения кабеля по мощности и току: таблица справочных данных

Этот способ вобрал в себя две вышеприведенные методики расчета. Они просто сведены в общую таблицу.

Ей удобно пользоваться, имея любую информацию: по току нагрузки или потребляемой мощности, что позволяет не заниматься переводом одной величины в другую.

Однако во всех этих таблицах скрыт один параметр, а именно: очень длинная электрическая цепь. Она косвенно влияет на результаты расчета. Но об этом читайте в следующем подразделе.

Почему необходимо учитывать длину протяженной электрической магистрали в частном доме

Во всех приведенных таблицах учитывается итоговое действие электрического тока на нагрев металлической жилы. Его величина практически не меняется внутри пределов квартиры, где от вводного щитка до конечного потребителя расстояние редко превышает 15 метров.

Однако мы знаем, что электрическое сопротивление провода влияет на ток, а оно с увеличением расстояния всегда возрастает прямо пропорционально отношению удельного сопротивления к площади поперечного сечения.

На длинных участках дополнительно возникают потери напряжения, а все это необходимо учитывать в точных расчетах, что и применяется на практике в онлайн калькуляторе, приведенном в следующем разделе.

В качестве пояснения приведу пример такого влияния, применённого при монтаже точных измерительных цепей напряжения ТН на своей подстанции 330 кВ, где потери должны быть минимальными. С ними борются всеми доступными способами.

Эти ТН расположены на ОРУ-330 кВ. Они удалены от релейных панелей на дистанцию порядка 300-400 метров.

Сборка вторичных цепей выполнена в шкафу. Они к нему подаются от выводной коробки, расположенной внизу основания фарфорового изолятора коротким контрольным кабелем с жилами 1,5 мм кв.

Его длину можете оценить визуально по фотографии. Она не превышает несколько метров. Выходные кабели цепей напряжения, проложенные к панелям релейного зала, имеют повышенное сечение жил и превышают 16 мм квадратных.

Это хорошо видно на обратной стороне ввода релейной панели.

Сделано это для того, чтобы минимизировать потери напряжения на такой большой дистанции. Они не должны вносить погрешность большую 0,5%.

По самим же панелям разводка опять выполняется жилами 1,5 квадрата. Короткие расстояния от ТН к его шкафу и в релейном зале не оказывают существенного влияния на потери.

Приведенным примером я постарался показать, как длина протяженной магистрали может повлиять на выбор и расчет кабеля. Все это учтено в онлайн калькуляторе.

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности с учетом условий эксплуатации

Онлайн методика позволяет оптимально вычислить сечение, которое будет:

  • надежно работать при длительной полной нагрузке без каких-либо повреждений;
  • полностью выдержит возникающие в цепи короткие замыкания;
  • исключит потери напряжения в магистрали ниже допустимого уровня;
  • обеспечит работу защитных устройств при недостаточном качестве заземления.

Вычисления необходимо делать индивидуально для каждого кабельного участка. Они позволяют:

  1. определиться с условиями монтажа и видами нагрузок, которые будут протекать по его жилам;
  2. учесть минимальные размеры способом расчета по току;
  3. обеспечить надежную работу при возникновении температурных перегрузок от коротких замыканий;
  4. выявить допустимые габариты для снижения потерь напряжения;
  5. выбрать сечение, основываясь на импендансе петли из-за недостаточного заземления.

Для проведения расчета потребуется подготовить:

  • информацию о характере нагрузки;
  • условия работы в однофазной или трехфазной схеме питания;
  • тип тока: постоянный или переменный;
  • величину нагрузки в киловаттах;
  • полный и пусковой коэффициенты мощности;
  • протяженность рабочей магистрали;
  • способ прокладки и конструкцию кабеля, учитывающую температурные нагрузки.

А дальше вводим эти исходные данные в таблицу и жмем кнопку «Расчет». Для перехода к следующим вычислениям надо просто нажать кнопку «Сброс» и повторить выше перечисленные операции.

Еще раз обращаю внимание на то, что за основу любого расчета пропускной способности кабеля взят наибольший ток, который способен выдерживать кабель длительно с сохранением диэлектрических свойств изоляции без ее повреждений. По его величине определяется поперечное сечение.

Рекомендую по вопросу выбора проводки дополнительно посмотреть видеоролик владельца «Электроснабжение в Москве»

Видеоматериал автора «Elektrik-sam.info» объясняет подробные алгоритмы вычисления сечения кабеля (провода).

Много полезной информации можно увидеть в комментариях под этими роликами.

Вот в принципе и все, что я хотел объяснить про расчет сечения кабеля по мощности, калькулятор к которому значительно облегчает математические действия. Если вы желаете обсудить это материал, то воспользуйтесь разделом комментариев.

Расчет диаметра провода и площади поперечного сечения

В этом блоге мы рассмотрим концепцию сопротивления, удельного сопротивления и шаги для расчета минимальной площади поперечного сечения и диаметра любого желаемого проводника.

Что такое сопротивление?

Свойство устройства или цепи, препятствующее прохождению через нее тока. Сопротивление измеряется в Ом (Ом). Прочность любого материала с равномерной площадью поперечного сечения определяется следующими четырьмя факторами:

  1. Вид материала
  2. Длина
  3. Площадь поперечного сечения
  4. Температура

Что такое удельное сопротивление?

Удельное сопротивление — это мера того, насколько данный размер конкретного материала сопротивляется току.Хотя материалы сопротивляются прохождению электрического тока, некоторые из них проводят его лучше, чем другие. Удельное сопротивление используется для сравнения характеристик внутреннего сопротивления различных материалов. Материалы, которые легко проводят ток, называются проводниками. Проводники обладают низким удельным сопротивлением. В то время как материалы, которые с трудом проводят ток, называются изоляторами. Изоляторы обладают высоким сопротивлением. Удельное сопротивление материала играет важную роль при выборе материалов, используемых для электрического провода.

Теперь, когда мы ясно понимаем концепции сопротивления и удельного сопротивления, давайте рассмотрим общую взаимосвязь между основным сопротивлением проводника, которая предполагает, что сопротивление данного проводника равно удельному сопротивлению материала, умноженному на отношение его длины к площади его поперечного сечения. . Это может помочь нам рассчитать минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.

Давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как рассчитать минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.

Пример: Каковы минимальная площадь поперечного сечения и диаметр жилы для медного провода длиной 750 метров с максимальным сопротивлением 0,2 Ом?

Минимальная площадь поперечного сечения:

Чтобы решить эту проблему, мы будем использовать общее соотношение для расчета сопротивления проводника по следующей формуле:

Сопротивление = Удельное сопротивление * (Длина / Площадь)

R =

R = Сопротивление материала, Ом

Ρ = Удельное сопротивление материала, Ом на метр

L = Длина проводника, в метрах

A = Площадь поперечного сечения, в квадратных метрах

Чтобы использовать это общее соотношение для решения нашей примерной задачи, нам требуется удельное сопротивление или удельное сопротивление меди.Обратите внимание, что мы получаем удельное сопротивление материалов проводников из таблицы удельных сопротивлений проводников, и теперь мы знаем, что удельное сопротивление меди составляет 1,72 x 10e-8 Ом на метр.

При вычислении сопротивления проводника не забудьте выразить сопротивление в омах, удельное сопротивление материала в омах на метр, длину проводника в метрах и площадь поперечного сечения в квадратных метрах, чтобы это соотношение было действительным. Затем мы можем перейти к вычислению площади поперечного сечения провода, подставив известные величины в примере.

A = Ур. (1)

Диаметр жилы:

Площадь круга может быть представлена ​​с помощью формулы ниже. Чтобы найти диаметр, нам придется изменить формулу.

А =

4 * А =

=

г =

Теперь мы можем заменить наше полученное значение площади поперечного сечения из уравнения. (1) в это соотношение и рассчитайте диаметр медной проволоки, чтобы получить диаметр 0.2 и диаметром не менее 9,062 мм.

Текущее сечение кабеля. Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки

Таблица мощности провода требуется правильно рассчитать сечение провода, если мощность оборудования большая, а сечение провода — маленький, то он нагреется, что приведет к разрушению утеплителя и потере его свойств.

Для передачи и распределения электрического тока основным средством являются провода, они обеспечивают нормальную работу всего, что связано с электрическим током и насколько качественной будет эта работа, зависит от правильного выбора сечение провода по мощности .Удобная таблица поможет сделать необходимый выбор:

Текущий раздел
проводящий
жил. мм

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Текущий. НО

Мощность. кВт

Текущий.НО

Мощность, кВт

Раздел

Токо-
ведение
проживало.мм

Кабели и провода с алюминиевыми жилами

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Текущий. НО

Мощность. кВт

Текущий. НО

Мощность, кВт

Но для того, чтобы пользоваться таблицей, необходимо рассчитать общую потребляемую мощность приборов и оборудования, которые используются в доме, квартире или другом месте, куда будет протягиваться провод.

Пример расчета мощности.

Предположим, что в доме установлена ​​замкнутая разводка взрывоопасных проводов. На бумажке нужно переписать список используемого оборудования.

А как теперь узнать мощность ? Его можно найти на самом оборудовании, где обычно есть бирка с записанными основными характеристиками.

Измеренная мощность в ваттах (Вт, Вт) или киловаттах (кВт, кВт). Теперь вам нужно записать данные, а затем добавить их.

В результате получится, например, 20 000 ватт, это будет 20 кВт. На этом рисунке показано, сколько электроэнергии потребляют вместе все потребители. Далее следует учесть, сколько устройств будет использоваться одновременно в течение длительного периода времени. Допустим, получилось 80%, в этом случае коэффициент одновременности будет равен 0,8. Рассчитываем сечение провода по мощности:

20 х 0,8 = 16 (кВт)

Для выбора сечения понадобится таблица силовых проводов:

Текущий раздел
проводящий
жил.мм

Медные жилы кабелей и проводов

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Текущий. НО

Мощность. кВт

Текущий. НО

Мощность, кВт

10

15.4

Если в трехфазной цепи 380 вольт, то таблица будет выглядеть так:

Текущий раздел
проводящий
жил.мм

Медные жилы кабелей и проводов

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Текущий. НО

Мощность. кВт

Текущий. НО

Мощность, кВт

16.5

10

15,4

Эти расчеты не представляют особой сложности, но рекомендуется выбирать провод или кабель с наибольшим сечением жил, так как может возникнуть необходимость в подключении какого-либо другого устройства.

Дополнительный стол силовых проводов.

Правильный выбор кабеля для восстановления или разводки обеспечивает безупречную работу системы. Устройства получат питание в полном объеме. Не будет перегрева утеплителя с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит как от угрозы возгорания, так и от лишних затрат на покупку дорогостоящего провода. Посмотрим на алгоритм расчета.

Упрощенный кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его ядру движется поток, параметры которого ограничены размером этого токоведущего канала. Следствием неправильного выбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:

  • Слишком узкий токопроводящий канал, из-за чего плотность тока значительно увеличивается. Увеличение плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, а затем ее плавление.В результате оплавления до минимума появятся «слабые» места для регулярных протечек, а до максимума — возгорание.
  • Чрезмерно широкая вена, что, по сути, совсем неплохо. Кроме того, наличие места для транспортировки электрического тока очень положительно сказывается на функциональности и сроках эксплуатации проводки. Тем не менее, карман владельца будет облегчен примерно на вдвое больше, чем требуется на самом деле.

Первый из ошибочных вариантов — открытая опасность, в лучшем случае повлечет увеличение платы за электроэнергию.Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.

«Следуя» путем вычислений

Все существующие методы расчета основываются на законе Ома, согласно которому сила тока, умноженная на напряжение, равна мощности. Бытовое напряжение — величина постоянная, равная в однофазной сети стандартному 220 В. Поэтому в легендарной формуле всего две переменные: это ток с мощностью. «Танцы» в расчетах можно и нужно от одного из них.Через рассчитанные значения тока и расчетную нагрузку в таблицах ПУЭ находим необходимый размер сечения.

Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитано для линий электропередач, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладываются кабелем с традиционным сечением 1,5 мм².

Если в оборудованном помещении нет мощного дископроектора или люстры, требующей мощности 3,3 кВт и более, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля нет смысла.Но вопрос о розетке — дело сугубо индивидуальное, ведь в одну линию можно подключать такие тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.

Тем, кто планирует загрузить в ЛЭП электрическую плиту, бойлер, стиральную машину и подобное «прожорливое» оборудование, желательно всю нагрузку распределить по нескольким группам розеток.

Если нет технической возможности разбить нагрузку на группы, опытные электрики рекомендуют прокладывать кабель с сечением медной жилы 4-6 мм² бесплатно.Почему с медным токоведущим сердечником? Потому что строгим ПУЭ запрещена прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилых помещениях и в активно используемых бытовых помещениях. Сопротивление электротехнической меди намного меньше, она пропускает больше тока и не нагревается, как алюминий. Алюминиевые провода используются при прокладке наружных воздушных сетей, кое-где еще остались в старых домах.

Примечание! Площадь поперечного сечения и диаметр жилы кабеля — разные вещи.Первый указан в квадратных миллиметрах, второй — просто в миллиметрах. Главное не перепутать!

Оба индикатора можно использовать для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока. Если в таблице указан размер площади поперечного сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь должна быть найдена по следующей формуле:

Расчет размера сечения для нагрузки

Самый простой способ выбрать кабель нужного размера — это рассчитать поперечное сечение провода в соответствии с общей мощностью всех блоков, подключенных к линии.

Алгоритм расчета следующий:

  • для начала определим единицы, которые якобы мы можем использовать одновременно. Например, во время работы бойлера нам вдруг захотелось включить кофемолку, фен и стиральную машину;
  • , то в соответствии с таблицей данных или приблизительной информацией из приведенной ниже таблицы мы тривиально суммируем мощность бытовых единиц, работающих одновременно в соответствии с нашими планами;
  • предположим, что всего у нас получилось 9.2 кВт, но конкретно этого значения нет в таблицах PUE. Итак, вам нужно округлить в большую сторону — т.е. взять ближайшее значение с некоторой избыточной мощностью. Это будет 10,1 кВт и соответствующее значение поперечного сечения 6 мм².

Все округление «направлено» вверх. В принципе, сила тока, указанная в технических паспортах, также может быть суммирована. Расчет и округление тока выполняются аналогично.

Как рассчитать текущее сечение?

Таблица значений не может учитывать индивидуальные характеристики устройства и работу сети.Специфика таблиц средняя. Параметры предельно допустимых токов для конкретного кабеля в них не приводятся, но они различаются для изделий разных марок. Тип прокладки в таблицах очень поверхностно затронут. Для дотошных мастеров, отвергающих простой способ поиска по таблицам, лучше воспользоваться методом расчета размера текущего сечения провода. Точнее по плотности.

Допустимая и рабочая плотность тока

Начнем с освоения основ: запоминаем на практике выведенный интервал от 6 до 10.Это значения, полученные электриками за долгие годы «экспериментального пути». В указанных пределах сила тока, протекающего через 1 мм² медной жилы, варьируется. Те. кабель с медной жилой сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции позволяет току от 6 до 10 А спокойно доходить до ожидающего его потребителя. Разберемся, откуда он взялся и что означает обозначенная интервальная вилка.

Согласно ПУЭ 40% отводится кабелю на предмет перегрева, не опасного для его оболочки, что означает:

  • 6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей жилы, являются нормальной рабочей плотностью тока.В этих условиях кондуктор может работать неограниченно долго без каких-либо ограничений по времени;
  • 10 А, распределенный по медному сердечнику 1 мм², может протекать через проводник в течение короткого времени. Например, при включении устройства.

Поток энергии 12 А в медном миллиметровом канале изначально будет «забит». Из-за скопления и сжатия электронов плотность тока будет увеличиваться. Далее температура медной составляющей повысится, что неизменно скажется на состоянии изоляционной оболочки.

Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевым проводящим сердечником плотность тока отображается в интервале 4–6 ампер на 1 мм² проводника.

Выяснили, что предельное значение плотности тока для проводника из электротехнической меди составляет 10 А на площадь сечения 1 мм², а нормальное 6 А. Следовательно:

  • кабель с поперечным сечением 2,5 мм² может передавать ток 25 А всего за несколько десятых секунды при включенном оборудовании;
  • он сможет бесконечно передавать ток 15А.

Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки. Если кабель проложен в стене, в металлической гильзе или, указанное значение плотности тока необходимо умножить на поправочный коэффициент 0,8. Запомните еще одну тонкость при организации разводки открытого типа. Из соображений механической прочности кабель сечением менее 4 мм² не используется в открытых цепях.

Исследование расчетной схемы

Суперкомплексных расчетов опять же не будет, расчет провода на предстоящую нагрузку предельно прост.

  • Сначала находим максимально допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощности устройств, которые мы намерены одновременно подключать к линии. Добавим, например, стиральную машину мощностью 2000 Вт, фен на 1000 Вт и любой нагреватель на 1500 Вт наугад. У нас получилось 4500 Вт или 4,5 кВт.
  • Затем делим наш результат на стандартное значение напряжения бытовой сети 220 В. У нас получилось 20,45 … А, округляем до целого числа, как и положено, в большую сторону.
  • Далее при необходимости вводим поправочный коэффициент. Значение с коэффициентом будет 16,8, округлено 17 А, без коэффициента 21 А.
  • Напомним, что мы рассчитали рабочие параметры мощности, но нам еще нужно учитывать предельно допустимое значение. Для этого мы умножаем рассчитанную силу тока на 1,4, поскольку поправка на тепловой эффект составляет 40%. Получено: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
  • Так, в нашем примере для безопасной эксплуатации открытой проводки потребуется кабель сечением более 3 мм², а для скрытого исполнения — 2.5 мм².

Не забывайте, что в силу различных обстоятельств мы иногда включаем больше устройств одновременно, чем мы ожидали. Что еще есть лампочки и другие устройства, потребляющие мало энергии. Запасаемся какой-то резервной секцией на случай увеличения парка бытовой техники и, просчитав, отправимся на важную покупку.

Видео-инструкция для точных расчетов

Какой кабель лучше купить?

Следуя строгим рекомендациям ПУЭ, мы будем покупать кабельную продукцию с маркировкой NYM и VVG в маркировке для обустройства личного имущества.Они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарных. Вариант NYM — аналог отечественной продукции ВВГ.

Лучше всего, если бытовой кабель будет сопровождаться индексом NG, это означает, что проводка будет пожаробезопасной. Если вы планируете прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над натяжным потолком, покупайте изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.

Вот простой способ рассчитать поперечное сечение токопроводящей жилы кабеля.Информация о принципах вычислений поможет рационально выбрать этот важный элемент электросети. Необходимый и достаточный размер токоведущей жилы обеспечит питание бытовой техники и не вызовет возгорания проводки.

Когда в доме или квартире планируется ремонт, замена проводки — одна из самых ответственных работ. Именно от правильного выбора сечения провода зависит не только долговечность проводки, но и ее функциональность.Правильный расчет сечения кабеля по мощности может провести квалифицированный электрик, который сможет не только правильно подобрать кабель, но и произвести монтаж. Если провода подобраны неправильно, они будут нагреваться, а при больших нагрузках могут привести к негативным последствиям.

Как известно, при перегреве провода уменьшается его проводимость, что в результате приводит к еще большему перегреву. При перегреве провода его изоляция может быть повреждена и стать причиной возгорания. Чтобы не переживать за свое жилье после установки новой электропроводки, следует изначально произвести правильный расчет мощности кабеля и уделить этому вопросу особое внимание, а также внимание.

Почему кабели рассчитывают ток нагрузки?

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются неотъемлемой частью электропроводки. Затем необходимо произвести расчет сечения провода, чтобы убедиться, что выбранный провод соответствует всем требованиям к надежности и безопасной эксплуатации проводки.

Неправильно подобранное сечение кабеля приведет к перегреву провода и, как следствие, через короткое время придется вызывать мастера по устранению неисправностей проводки.Вызов специалиста сегодня дорогого стоит, поэтому для экономии изначально нужно все сделать правильно, в этом случае удастся не только сэкономить, но и спасти свое жилище.

Важно помнить, что электрическая и пожарная безопасность помещения и проживающих в нем людей зависит от правильного выбора сечения кабеля.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что выбор сечения, не соответствующего его токовым нагрузкам, приведет к чрезмерному перегреву провода, оплавлению изоляции, короткому замыканию и возгоранию.

Поэтому к вопросу выбора сечения провода нужно отнестись очень серьезно.

Что влияет на расчет сечения провода или кабеля

Есть много влияющих факторов, которые полностью описаны в пункте 1.3 ПУОС. В этом пункте предусмотрен расчет сечения для всех типов проводников.

В этой статье, уважаемые читатели сайта «Электрик в доме», мы рассмотрим расчет сечения провода по потребляемой мощности для медных жил в ПВХ и резиновой изоляции.Сегодня в основном такие провода используются в домах и квартирах для электромонтажа.

Главный фактор для сечения кабеля учитывает нагрузку, используемую в сети, или ток. Зная мощность электрооборудования, номинальный ток получаем в результате несложного расчета, используя приведенные ниже формулы. Исходя из этого получается, что сечение проводов напрямую связано с расчетной мощностью электроустановки.

Важным при расчете сечения кабеля является выбор материала жилы.Пожалуй, каждый знает из школьных уроков физики, что медь имеет гораздо более высокую проводимость, чем такой же провод из алюминия. Если мы сравним медные и алюминиевые провода одинакового сечения, у первого будут более высокие показатели.

Также при расчете сечения кабеля важно количество жил в проводе. Большое количество жил греется намного выше, чем однопроволочный кабель.

Большое значение при выборе сечения имеет способ прокладки проводов.Как известно, земля в отличие от воздуха считается хорошим проводником тепла. Исходя из этого, кажется, что кабель, проложенный под поверхностью земли, может выдерживать большую электрическую нагрузку, в отличие от тех, которые находятся в воздухе.

Не забывайте при расчете сечения еще и тот момент, когда провода находятся в жгуте и укладываются в специальные лотки, они могут нагреваться друг относительно друга. Поэтому важно учитывать этот момент при расчетах и ​​при необходимости вносить соответствующие корректировки.Если в коробке или лотке больше четырех кабелей, то при расчете сечения провода важно ввести поправочный коэффициент.

Как правило, на правильный выбор сечения провода влияет еще и температура, при которой он будет эксплуатироваться. В большинстве случаев расчет производится от средней температуры окружающей среды + 25 градусов Цельсия. Если температурный режим не соответствует вашим требованиям, то в таблице 1.3.3 ПУОС указаны поправочные коэффициенты, которые необходимо учитывать.

Падение напряжения также влияет на расчет поперечного сечения кабеля. Если в протяженной кабельной линии предполагается падение напряжения более 5%, то эти показатели необходимо учитывать при расчетах.

Расчет сечения провода по потребляемой мощности

Каждый кабель имеет свою номинальную мощность, которую он может выдержать при подключении прибора.

В том случае, когда мощность бытовой техники в доме превышает нагрузочную способность провода, то в этом случае не избежать аварийной ситуации и рано или поздно проблема с электропроводкой даст о себе знать.

Для проведения самостоятельного расчета потребляемой мощности устройств необходимо записать на листе бумаги мощность всех имеющихся электроприборов, которые могут быть подключены одновременно (электрочайник, телевизор, пылесос, варочная панель, компьютер). , так далее.).

После того, как мощность каждого устройства известна, все значения должны быть суммированы, чтобы понять общее потребление.

Где К о — коэффициент одновременности.

Рассмотрим пример. Расчет сечения провода на обычную однокомнатную квартиру. Список необходимых устройств и их примерная мощность приведены в таблице.

Исходя из полученного значения, можно продолжить расчеты с выбором сечения провода.

Если в доме есть мощные электроприборы, нагрузка которых составляет 1,5 кВт и более, для их подключения желательно использовать отдельную линию. Делая самостоятельный расчет, важно не забыть учесть мощность осветительного оборудования, подключенного к сети.

При правильном изготовлении примерно на каждую комнату будет выходить около 3 кВт, но бояться этих цифр не стоит, так как все устройства не будут использоваться одновременно, а потому у этого значения есть определенный запас.

При подсчете общей потребляемой мощности в квартире получился результат 15,39 кВт, теперь этот показатель нужно умножить на 0,8, что в итоге даст фактическую нагрузку 12,31 кВт. На основании полученного показателя мощности можно рассчитать силу тока по простой формуле.

Расчет сечения кабеля на ток

Основным показателем, по которому рассчитывается провод, является его большая продолжительность. Проще говоря, это количество тока, которое он способен пропускать в течение длительного времени.

Зная текущую нагрузку, можно получить более точные расчеты сечения кабеля. Кроме того, все таблицы выбора сечения в ГОСТ и нормативных документах построены на действующих значениях.

Смысл расчета аналогичен силовому, но только в этом случае необходимо рассчитать текущую нагрузку.Чтобы рассчитать сечение кабеля по току, необходимо выполнить следующие шаги:

  • — выбрать мощность всех устройств;
  • — рассчитать ток, который проходит по проводнику;
  • — выберите из таблицы наиболее подходящее сечение кабеля.

Чтобы узнать значение номинального тока, необходимо рассчитать мощность всех подключенных электроприборов в доме. То, что мы, друзья, уже делали в предыдущем разделе.

После того, как мощность станет известна, расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основе этой мощности. Найдите силу тока по формуле:

1) Формула для расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

  • — П — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
  • — U — напряжение сети, В;
  • — для бытовых электроприборов cos (φ) = 1.

2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

Зная величину тока, сечение провода находится в таблице. Если выясняется, что расчетные и табличные значения токов не совпадают, то в этом случае выбирайте ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока 23 А, по таблице выбираем ближайший больше 27 А — сечением 2.5 мм2 (для медного многожильного провода, проложенного по воздуху).

Представляю вам таблицы допустимых токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридной пластмассы.

Все данные взяты не из головы, а из нормативного документа ГОСТ 31996-2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТИКОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ».

Например, у вас трехфазная нагрузка мощностью P = 15 кВ. Необходимо выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как рассчитать сечение ? Сначала необходимо рассчитать токовую нагрузку исходя из этой мощности, для этого воспользуемся формулой для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22,8 ≈ 23 А.

По таблице токовых нагрузок выбираем сечение 2,5 мм2 (для него допустимый ток 27А). Но поскольку у вас четырехжильный кабель (или пятижильный, особой разницы уже нет) по инструкции ГОСТ 31996-2012, выбранное значение тока нужно умножить на коэффициент 0.93. I = 0,93 * 27 = 25 А. Что допустимо для нашей нагрузки (номинальный ток).

Хотя, ввиду того, что многие производители выпускают кабели с меньшим сечением, в данном случае я бы посоветовал брать кабель с запасом, сечением на порядок выше — 4 мм2.

Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?

Сегодня для прокладки как открытой проводки, так и скрытой, конечно же, очень популярны медные провода. Медь, по сравнению с алюминием, эффективнее:

1) он прочнее, мягче и не ломается в местах перегиба по сравнению с алюминием;

2) менее подвержен коррозии и окислению.При подключении алюминия в распределительной коробке места скручивания со временем окисляются, это приводит к потере контакта;

3) проводимость меди выше, чем у алюминия, при том же сечении медный провод способен выдерживать большую токовую нагрузку, чем алюминий.

Что касается материала жилы, то в данной статье рассматривается только медный провод, так как в большинстве случаев он используется в качестве электропроводки в домах и квартирах. Среди преимуществ этого материала следует выделить долговечность, простоту монтажа и возможность использовать меньшее сечение, чем у алюминия, при том же токе.Если сечение провода достаточно большое, то его стоимость превосходит все преимущества и лучшим вариантом будет использование алюминиевого кабеля, а не медного.

Так например, если нагрузка больше 50 А, то в целях экономии желательно использовать кабели с алюминиевой жилой. Обычно это участки у входа электричества в дом, где расстояние превышает несколько десятков метров.

Пример расчета сечения кабеля для квартиры

После расчета нагрузки и определения материала (медь) рассмотрим пример расчета сечения провода для отдельных групп потребителей на примере двухкомнатной квартиры.

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовая и осветительная.

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне, в жилых комнатах и ​​в ванной комнате. Так как там установлено самое мощное оборудование (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т. Д.).

1. Водяной кабель

Сечение кабеля ввода (участок от распределительного щита на участке до распределительного щита квартиры) выбирается исходя из суммарной мощности всей квартиры, которую мы получили в таблице.

Сначала находим номинальный ток в этом разделе относительно этой нагрузки:

Ток 56 ампер. По таблице находим сечение, соответствующее заданной токовой нагрузке. Выбираем ближайшее большее значение — 63 А, что соответствует сечению 10 мм2.

2. Номер комнаты 1

Здесь основной нагрузкой на розеточную группу будет такая техника как телевизор, компьютер, утюг, пылесос. Нагрузка на участок проводки от квартирного щита до распределительной коробки в этом помещении составляет 2990 Вт (округленно до 3000 Вт).Номинальный ток находим по формуле:

По таблице находим сечение, соответствующее 1,5 мм2 и допустимый ток 21 Ампер. Этот кабель, конечно, можно взять, но розеточную группу рекомендуется прокладывать кабелем сечением НЕ МЕНЕЕ 2,5 мм2. Это также связано с номиналом автоматического выключателя, который защищает этот кабель. Вряд ли вы запитаете эту зону от автомата на 10 А? И, скорее всего, выставил автомат на 16 А.Поэтому лучше брать с запасом.

Друзья, как я уже сказал, группа розеток запитывается кабелем сечением 2,5 мм2, поэтому для проводки напрямую от коробки к розеткам подбираем именно его.

3. Номер комнаты 2

Здесь к розеткам будет подключено такое оборудование, как компьютер, пылесос, утюг и, возможно, фен.

Нагрузка 4050 Вт. По формуле находим ток:

Для данной токовой нагрузки провод сечением 1.Нам подходит 5 мм2, но здесь, как и в предыдущем случае, берем с запасом и принимаем 2,5 мм2. Подключаем к ним розетки.

4. Кухня

На кухне группа розеток питает электрочайник, холодильник, микроволновую печь, электрическую духовку, электроплиту и другое оборудование. Возможно, сюда будет подключен пылесос.

Суммарная мощность потребителей на кухне 6850 Вт при токе:

Для такой нагрузки по таблице выберите ближайшее большее сечение кабеля — 4 мм2 с допустимым током 36 А.

Друзья говорили выше, что мощных потребителей желательно подключать отдельной независимой линией (своей). Электроплита именно такая, для нее расчет сечения кабеля выполняется отдельно. При установке электропроводки для таких потребителей от распределительного щита до точки подключения прокладывают независимую линию. Но наша статья о том, как правильно рассчитать сечение и на фото я специально этого не делал для лучшего усвоения материала.

5. Ванна

Основными потребителями электроэнергии в этом помещении являются ст. автомат, водонагреватель, фен, пылесос. Мощность этих устройств составляет 6350 Вт.

По формуле находим ток:

По таблице выбираем ближайшее большее значение тока — 36 А, что соответствует сечению кабеля 4 мм2. Вот опять друзья по-хорошему, желательно отдельной линией запитать мощных потребителей.

6. Коридор

В этом помещении обычно используется переносное оборудование, такое как фен, пылесос и т. Д. Поэтому особо мощных потребителей здесь не предвидится, но в розеточную группу можно подавать и провод сечением 2,5 мм2.

7. Освещение

По расчетам в таблице мы знаем, что общая мощность освещения в квартире составляет 500 Вт. Номинальный ток для такой нагрузки — 2,3 А.

В этом случае питание всей осветительной нагрузки можно выполнить проводом сечением 1.5 мм2.

Надо понимать, что мощность на разных участках разводки будет разной, соответственно, и сечение питающих проводов тоже разное. Наибольшее его значение будет у проема квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение подводящего провода питания выбирается 6-10 мм2.

В настоящее время для устройства электропроводки предпочтительнее использовать кабели марок: ВВГНГ, ВВГ, NYM. Индикатор «нг» говорит о том, что утеплитель не подвержен горению — «негорючий».Такие марки проводов можно использовать как в помещении, так и на улице. Температурный диапазон этих проводов колеблется от «+/-» 50 градусов Цельсия. Гарантийный срок эксплуатации — 30 лет, но срок использования может быть больше.

Если правильно рассчитать сечение токопровода, то без лишних проблем можно установить проводку в доме. При соблюдении всех требований гарантия безопасности вашего дома будет максимально высокой.Выбрав правильное сечение проводника, вы обезопасите свой дом от короткого замыкания и возгорания.

Типовая квартирная электропроводка рассчитана на максимальный ток потребления при продолжительной нагрузке 25 ампер (на эту силу тока подбирается и автоматический выключатель, который устанавливается на вводе проводов в квартиру) выполняется из меди 4,0 мм 2 проволока, что соответствует диаметру проволоки 2,26 мм и мощности нагрузки до 6 кВт.

Согласно требованиям п.7.1.35 ПУЭ сечение медной жилы для квартирной электропроводки должно быть не менее 2,5 мм 2, что соответствует диаметру жилы 1,8 мм и току нагрузки 16 А. Электроприборы суммарной мощностью до 3,5 кВт. можно подключать к такой проводке.

Какое сечение провода и как его определить

Чтобы увидеть сечение провода, достаточно разрезать его поперек и посмотреть на разрез с конца. Площадь среза — это поперечное сечение провода.Чем он больше, тем большую силу тока может передавать провод.

Как видно из формулы, сечение провода легкое по диаметру. Достаточно диаметр жилы провода умножить на себя и на 0,785. Для сечения многожильного провода нужно рассчитать сечение одной жилы и умножить на их количество.

Диаметр жилы можно определить штангенциркулем с точностью до 0,1 мм или микрометром с точностью до 0.01 мм. Если под рукой нет устройств, то в этом случае выручит обычная линейка.

Выбор секции


А, медный провод

Величина электрического тока обозначается буквой « А » и измеряется в Амперах. При выборе применяется простое правило, чем больше сечение провода, тем лучше, это округляет результат в большую сторону.

Таблица для выбора сечения и диаметра медного провода в зависимости от силы тока
Максимальный ток, А 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 10,0 16,0 20,0 25,0 32,0 40,0 50,0 63,0
Стандартное поперечное сечение, мм 2 0,35 0,35 0,50 0,75 1,0 1,2 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0
Диаметр мм 0,67 0,67 0,80 0,98 1,1 1,2 1,6 1,8 2,0 2,3 2,5 2,7 3,2 3,6

Приведенные в таблице данные основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки в самых неблагоприятных условиях ее монтажа и эксплуатации.При выборе сечения провода по величине тока не имеет значения, переменный он ток или постоянный. Величина и частота напряжения в электропроводке также не имеет значения, это может быть бортовая сеть автомобиля постоянного тока на 12 В или 24 В, самолета на 115 В при частоте 400 Гц, электропроводка на 220 В или 380 В при частоте 50 Гц, высоковольтная линия электропередачи на 10 000 В.

Если ток, потребляемый прибором, неизвестен, но известны напряжение питания и мощность, то вы можете рассчитать ток с помощью онлайн-калькулятора, расположенного ниже.

Следует отметить, что на частотах более 100 Гц при протекании электрического тока в проводах начинает проявляться скин-эффект, а именно, с увеличением частоты ток начинает «давить» на внешнюю поверхность провода и фактическое сечение провода уменьшается. Поэтому выбор сечения провода для высокочастотных цепей осуществляется по другим законам.

Определение несущей способности электропроводки 220 В


из алюминиевой проволоки

В длинных домах электропроводка обычно выполняется из алюминиевых проводов.При правильном выполнении соединений в распределительных коробках срок службы алюминиевой проводки может достигать ста лет. Ведь алюминий практически не окисляется, а срок службы проводки будет определяться только сроком службы пластиковой изоляции и надежностью контактов в точках подключения.

В случае подключения дополнительных энергоемких электроприборов в квартире алюминиевой проводкой необходимо определять способность выдерживать дополнительную мощность по сечению или диаметру проводов.Приведенную ниже таблицу сделать несложно.

Если у вас в квартире разводка алюминиевых проводов и есть необходимость подключить только что установленную розетку в распределительной коробке медными проводами, то такое подключение производится в соответствии с рекомендациями статьи Подключение алюминиевых проводов.

Расчет сечения провода


по мощности подключаемых электроприборов

Для выбора сечения жил кабельного провода при прокладке проводки в квартире или доме необходимо провести анализ парка существующей бытовой техники с точки зрения их одновременного использования.В таблице представлен список популярных бытовых электроприборов с указанием потребления тока в зависимости от мощности. Узнать энергопотребление ваших моделей можно самостоятельно по этикеткам на самих изделиях или паспортам, часто параметры указываются на упаковке.

Если сила тока, потребляемого электрическим устройством, неизвестна, ее можно измерить с помощью амперметра.

Таблица энергопотребления и силы тока бытовых приборов


на напряжение 220 В

Обычно потребляемая мощность электроприборов указывается на корпусе в ваттах (Вт или ВА) или киловаттах (кВт или кВА).1 кВт = 1000 Вт.

Таблица электропотребления и силы тока бытовой техники
Бытовая техника Потребляемая мощность, кВт (кБа) Потребляемая мощность, А Режим потребления тока
Лампочка 0,06 — 0,25 0,3 — 1,2 Постоянно
Электрочайник 1,0 — 2,0 5–9 До 5 минут
Плита электрическая 1,0 — 6,0 5–60 Зависит от режима работы
Микроволновая печь 1,5 — 2,2 7–10 Периодически
Мясорубка 1,5 — 2,2 7–10 Зависит от режима работы
Тостер 0,5 — 1,5 2–7 Постоянно
Решетка 1,2 — 2,0 7–9 Постоянно
Кофемолка 0,5 — 1,5 2–8 Зависит от режима работы
Кофеварка 0,5 — 1,5 2–8 Постоянно
Духовой шкаф электрический 1,0 — 2,0 5–9 Зависит от режима работы
Посудомоечная машина 1,0 — 2,0 5–9
Шайба 1,2 — 2,0 6–9 Максимум с момента включения на подогрев воды
Сушильная машина 2,0 — 3,0 9–13 Постоянно
Железо 1,2 — 2,0 6–9 Периодически
Пылесос 0,8 — 2,0 4–9 Зависит от режима работы
Нагреватель 0,5 — 3,0 2–13 Зависит от режима работы
Фен 0,5 — 1,5 2–8 Зависит от режима работы
Кондиционер 1,0 — 3,0 5–13 Зависит от режима работы
Компьютер настольный 0,3 — 0,8 1–3 Зависит от режима работы
Электроинструмент (дрель, лобзик и др.) 0,5 — 2,5 2–13 Зависит от режима работы

Ток потребляют холодильник, осветительные приборы, радиотелефон, зарядные устройства, телевизор в режиме ожидания. Но в сумме эта мощность составляет не более 100 Вт и ее можно не учитывать в расчетах.

Если вы включите все электроприборы в доме одновременно, вам нужно будет выбрать сечение провода, который может пропускать ток 160 А. Для пальца потребуется провод! Но такой случай маловероятен.Трудно представить, что кто-то способен одновременно измельчать мясо, гладить, пылесосить и сушить волосы.

Пример расчета. Вы встали утром, включили электрический чайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку. Потребляемый ток соответственно составит 7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А. С учетом включенного освещения, холодильника и дополнительно, например, телевизора, потребляемый ток может достигать 25 А.


для сети 220 В

Подобрать сечение провода можно не только по силе тока, но и по величине потребляемой мощности.Для этого нужно составить список всех электроприборов, планируемых к подключению к этому участку проводки, определить, какую мощность потребляет каждый из них в отдельности. Затем сложите данные и используйте приведенную ниже таблицу.


для сети 220 В
Мощность прибора, кВт (кБа) 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,0 1,2 1,5 1,8 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0
Стандартное поперечное сечение, мм 2 0,35 0,35 0,35 0,5 0,75 0,75 1,0 1,2 1,5 1,5 2,0 2,5 2,5 3,0 4,0 4,0 5,0
Диаметр мм 0,67 0,67 0,67 0,5 0,98 0,98 1,13 1,24 1,38 1,38 1,6 1,78 1,78 1,95 2,26 2,26 2,52

Если имеется несколько электроприборов и для одних известен потребляемый ток, а для других мощность, то необходимо определить сечение провода для каждого из них по таблицам, а затем сложить результаты.

Выбор сечения медного провода по мощности


для бортовой сети автомобиля 12В

Если при подключении дополнительного оборудования к бортовой сети автомобиля известна только его потребляемая мощность, то сечение дополнительной электропроводки можно определить по таблице ниже.

Таблица для выбора сечения и диаметра медного провода по мощности
для бортовой сети автомобиля 12В
Мощность прибора, Вт (ВА) 10 30 50 80 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Стандартное поперечное сечение, мм 2 0,35 0,5 0,75 1,2 1,5 3,0 4,0 6,0 8,0 8,0 10 10 10 16 16 16
Диаметр мм 0,67 0,5 0,8 1,24 1,38 1,95 2,26 2,76 3,19 3,19 3,57 3,57 3,57 4,51 4,51 4,51

Выбор сечения провода для подключения электроприборов


к трехфазной сети 380 В

При работе электроприборов, например электродвигателя, подключенного к трехфазной сети, потребляемый ток протекает не по двум проводам, а по трем, и поэтому величина протекающего в каждом отдельном проводе тока незначительна. меньше.Это позволяет использовать провод меньшего размера для подключения электроприборов к трехфазной сети.

Для подключения электроприборов к трехфазной сети напряжением 380 В, например электродвигателя, сечение провода для каждой фазы берется в 1,75 раза меньше, чем для подключения к однофазной сети 220 В.

Внимание , при выборе сечения провода для подключения электродвигателя по мощности следует учитывать, что максимальная механическая мощность, которую двигатель может создать на валу, а не потребляемая электрическая мощность составляет указано на паспортной табличке электродвигателя.Электрическая мощность, потребляемая электродвигателем с учетом КПД и cos φ, примерно в два раза больше, чем создаваемая на валу, что необходимо учитывать при выборе сечения провода исходя из мощности двигателя, указанной на паспортную табличку.

Например, вам необходимо подключить электродвигатель потребляющей мощность от сети 2,0 кВт. Суммарный ток потребления электродвигателем такой мощности по трем фазам составляет 5,2 А. По таблице получается, что нужен провод сечением 1.0 мм 2 с учетом вышеуказанного 1,0 / 1,75 = 0,5 мм 2. Поэтому для подключения электродвигателя мощностью 2,0 кВт к трехфазной сети 380 В необходим трехжильный медный кабель с сечением каждой жилы. 0,5 мм 2.


Подобрать сечение провода для подключения трехфазного двигателя намного проще, исходя из величины его потребляемого тока, которая всегда указывается на шильдике. Например, в паспортной табличке, изображенной на фото, ток потребления двигателя мощностью 0.25 кВт на каждую фазу при напряжении питания 220 В (обмотки двигателя подключены по схеме «треугольник») составляет 1,2 А, а при напряжении 380 В (обмотки двигателя подключены по схеме звезды) всего 0,7 А. .По току, указанному на паспортной табличке, по таблице выбора сечения провода для квартирной проводки выбрать провод сечением 0,35 мм 2 при соединении обмоток двигателя по треугольнику или 0,15 мм контур 2 при подключении. по «звездной» схеме.

О выборе марки кабеля для домашней электропроводки

Изготовление квартирной электропроводки из алюминиевых проводов на первый взгляд кажется дешевле, но эксплуатационные расходы из-за низкой надежности контактов со временем значительно превысят стоимость проводки из меди. Электропроводку рекомендую делать исключительно из медных проводов! Алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной проводки, так как они легкие, дешевые и при правильном подключении надежно служат долгое время.

А какой провод лучше использовать при прокладке электропроводки, одножильный или многожильный? По способности проводить ток на единицу секции и установки лучше одножильная.Так что для домашней разводки нужно использовать только одножильный провод. Многожильный допускает множественные изгибы, и чем тоньше в нем проводники, тем гибче и прочнее. Поэтому многожильный провод используется для подключения нестационарных электроприборов, таких как электрические фены, электробритвы, электрические утюги и все остальное.

После принятия решения о сечении провода возникает вопрос о марке кабеля для электропроводки. Здесь выбор невелик и представлен сразу несколькими марками кабелей: ПУНП, ВВГНГ и NYM.

Кабель

ПУНП с 1990 г., в соответствии с постановлением Главгосэнергонадзора «О запрете применения проводов типа АПВН, ППБН, ПЭН, ПУНП и др., Изготовленных по ТУ 16-505. 610-74 взамен проводов АПВ, АППВ, ПВ и ППВ по ГОСТ 6323-79 * »использовать запрещено.

Кабель ВВГ и ВВГНГ — провода медные в двойной поливинилхлоридной изоляции, плоской формы. Предназначен для работы при температуре окружающей среды от −50 ° С до + 50 ° С, для прокладки проводов внутри зданий, на открытом воздухе, в земле при прокладке в трубках.Срок службы до 30 лет. Буквы «нг» в обозначении марки указывают на негорючесть изоляции провода. Выпускается в двух-, трех- и четырехжильном исполнении с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм2. Если буква А в обозначении кабеля стоит перед ВВГ (АВВГ), то провода в проводе алюминиевые.

Кабель

NYM (российский аналог — кабель ВВГ) с круглыми медными жилами, негорючая изоляция, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и объем практически идентичны кабелю ВВГ.Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм 2.

Как видите, выбор для разводки невелик и определяется в зависимости от того, какая форма кабеля больше подходит для прокладки, круглая или плоская. Круглый кабель удобнее прокладывать через стены, особенно если ввод с улицы в комнату. Вам потребуется просверлить отверстие чуть больше диаметра кабеля, а при большей толщине стенки это становится актуальным.Для внутренней разводки удобнее использовать плоский кабель ВВГ.

Параллельное соединение проводов

Бывают безвыходные ситуации, когда нужно срочно проложить проводку, но провода необходимого сечения отсутствуют. В этом случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно сделать проводку из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.

Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм 2, а для расчетов нужно 10 мм 2. Соедините их все параллельно, и проводка выдержит ток до 50 ампер. Да, вы сами неоднократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А, а для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужна гибкая проволока. Он состоит из сотен параллельно соединенных тонких медных проводов.В автомобиле аккумулятор также подключается к бортовой сети с помощью того же гибкого многожильного провода, так как при запуске двигателя стартер потребляет ток от аккумулятора до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора — провода необходимо отвести в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.

Метод увеличения сечения электрического провода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра может применяться только в крайнем случае.При прокладке домашней электропроводки допустимо параллельно подключать только провода одинакового сечения, взятые из одной ячейки.

Онлайн калькуляторы для расчета сечения и диаметра провода

Воспользовавшись представленным ниже онлайн-калькулятором, вы можете решить обратную задачу — определить диаметр проводника по сечению.

Как рассчитать сечение многожильного провода

Многожильный провод, или, как его еще называют, многопроволочный или гибкий, представляет собой одножильный провод, скрученный вместе.Чтобы рассчитать сечение многожильного провода, необходимо сначала рассчитать сечение одного провода, а затем результат умножить на их количество.


Рассмотрим пример. Имеется многожильный гибкий провод, в котором 15 жил диаметром 0,5 мм. Сечение одной жилы 0,5 мм × 0,5 мм × 0,785 = 0,19625 мм 2, после округления получаем 0,2 мм 2. Так как у нас в проводе 15 проводов, нам нужно эти числа умножить, чтобы определить сечение кабеля. . 0,2 мм 2 × 15 = 3 мм 2.Осталось определить по таблице, что такой многожильный провод выдерживает ток 20 А.

Вы можете оценить нагрузочную способность многожильного провода, не измеряя диаметр отдельного проводника, путем измерения общего диаметра всех витых проводов. Но поскольку провода круглые, между ними есть воздушные зазоры. Чтобы исключить площадь зазора, нужно результат сечения провода умножить на коэффициент 0,91. При измерении диаметра убедитесь, что многожильный провод не сплющивается.

Рассмотрим пример. В результате измерений диаметр многожильного провода 2,0 мм. Рассчитываем его сечение: 2,0 мм × 2,0 мм × 0,785 × 0,91 = 2,9 мм 2. По таблице (см. Ниже) определяем, что этот многожильный провод выдерживает токи до 20 А.

Правильный выбор электрического кабеля важен для обеспечения достаточного уровня безопасности, экономичного использования кабеля и полного использования всех его характеристик. Грамотно спроектированное сечение должно иметь возможность постоянно работать под полной нагрузкой, без повреждений, выдерживать короткие замыкания в сети, обеспечивать нагрузку соответствующим напряжением (без чрезмерного падения напряжения) и обеспечивать работоспособность защитных устройств при его отсутствии. заземления.Именно поэтому выполняется тщательный и точный расчет сечения кабеля по мощности, который сегодня можно сделать с помощью нашего онлайн-калькулятора достаточно быстро.

Расчеты производятся индивидуально по формуле расчета сечения кабеля отдельно для каждого силового кабеля, для которого необходимо выбрать конкретное сечение, или для группы кабелей со схожими характеристиками. Все методы определения размеров кабеля в той или иной степени следуют основным 6 пунктам:

  • Сбор данных о кабеле, условиях его прокладки, нагрузке, которую он будет нести и т. Д.
  • Определение минимального сечения кабеля на основе текущего расчета
  • Определение минимального сечения кабеля с учетом падения напряжения
  • Определение минимального сечения кабеля в зависимости от повышения температуры короткого замыкания
  • Определение минимального сечения кабеля на основе полного сопротивления контура при недостаточном заземлении
  • Выбор наибольшего сечения кабеля на основе расчетов точек 2, 3, 4 и 5

Онлайн-калькулятор сечения силового кабеля

Чтобы использовать онлайн-калькулятор сечения кабеля, вам необходимо собрать информацию, необходимую для расчета размера.Как правило, вам необходимо получить следующие данные:

  • Подробные характеристики нагрузки, которую обеспечивает кабель
  • Назначение кабеля: для трехфазного, однофазного или постоянного тока
  • Напряжение системы и (или) источника
  • Полный ток нагрузки в кВт
  • Общий коэффициент мощности нагрузки
  • Коэффициент пусковой мощности
  • Длина кабеля от источника до нагрузки
  • Конструкция кабеля
  • Способ прокладки кабеля

Таблицы сечений медных и алюминиевых кабелей


Таблица сечений медного кабеля
Таблица сечений алюминиевого кабеля

При определении большинства параметров расчета пригодится таблица расчета сечения кабеля, представленная на нашем сайте.Поскольку основные параметры рассчитываются исходя из потребностей текущего потребителя, все начальные параметры можно легко рассчитать. Однако марка кабеля и провода, а также понимание конструкции кабеля также играют важную роль.

Основные характеристики конструкции кабеля:

  • Материал проводника
  • Форма проводника
  • Тип проводника
  • Покрытие поверхности проводника
  • Тип изоляции
  • Количество ядер

Ток, протекающий по кабелю, выделяет тепло из-за потерь в проводниках, потерь в диэлектрике из-за теплоизоляции и резистивных потерь тока.Именно поэтому самым основным является расчет нагрузки, который учитывает все особенности силового кабеля, в том числе тепловые. Детали, из которых состоит кабель (например, проводники, изоляция, оболочка, броня и т. Д.), Должны выдерживать повышение температуры и тепло, исходящее от кабеля.

Пропускная способность кабеля — это максимальный ток, который может непрерывно протекать по кабелю без повреждения изоляции кабеля и других компонентов. Именно этот параметр является результатом расчета нагрузки для определения полного сечения.

Кабели с большим поперечным сечением проводов имеют меньшие потери сопротивления и могут лучше рассеивать тепло, чем более тонкие кабели. Следовательно, кабель с поперечным сечением 16 мм2 будет иметь большую пропускную способность по току, чем кабель сечением 4 мм2.

Однако такая разница в сечении — это огромная разница в стоимости, особенно если речь идет о медной разводке. Именно поэтому необходимо произвести очень точный расчет сечения провода по мощности, чтобы его подача была экономически целесообразной.

Для систем переменного тока обычно используется метод расчета падений напряжения на основе коэффициента мощности нагрузки. Обычно используются токи полной нагрузки, но если нагрузка была высокой при запуске (например, двигатель), то падение напряжения на основе пускового тока (мощность и коэффициент мощности, если применимо) также следует рассчитать и принять во внимание. , т.к. низкое напряжение также является причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования, несмотря на существующие уровни защиты.

Видеообзоры по выбору сечения кабеля

Воспользуйтесь другими онлайн-калькуляторами.

Искусство определения правильного сечения проводов низкого напряжения

Максимальная допустимая нагрузка по току

Чтобы прояснить в начале этой статьи, определение сечения проводов и кабелей, конечно, не самое лучшее. захватывающая часть электрического дизайна. Есть гораздо более сложные и захватывающие части, чем смотреть на бесконечные столы дирижеров.Однако эта часть должна выполняться профессионально так же, как и все остальные части дизайна. Итак, возьмите очки (если вы их носите), выпейте кофе и приступим.

Искусство определения правильного поперечного сечения проводов низкого напряжения

Определение поперечного сечения проводников основано на знании максимальной допустимой нагрузки по току системы проводки, которая сама определяется на основе проводов и условия их эксплуатации. Стандарт IEC 60364-5-52 определяет значения тока в соответствии с основными принципами работы для установок и безопасности людей.Основные элементы приведены ниже.

Таблицу допустимых значений тока можно использовать для непосредственного определения поперечного сечения проводов в соответствии с:

  1. Тип проводника
  2. Эталонный метод (метод установки)
  3. Теоретическая допустимая нагрузка по току Iz (Iz th )

Iz th рассчитывается путем применения всех поправочных коэффициентов (f) к значению рабочего тока (I B ) .Коэффициенты f определяются в соответствии с методом установки, группировкой, температурой и т. Д.

I B = Iz th × f , что дает Iz th = I B / f

Рисунок 1 — Определение поперечного сечения с использованием таблицы пропускной способности по току

Весь процесс определения правильного поперечного сечения низковольтных проводов объясняется следующими шагами.

Содержание:

  1. Характеристики проводов
  2. Системы электромонтажа: методы монтажа
    1. Приложение 1 — «Группы монтажа» в зависимости от типа кабеля
  3. Группы цепей
  4. Температура окружающей среды
  5. Риски взрыва
  6. Параллельные проводники
  7. Общий поправочный коэффициент
    1. Пример определения трехфазной цепи
  8. Сечение нейтрального проводника
    1. Примеры: Применение понижающих коэффициентов для гармонических токов

1.Характеристики жил

Учитываются следующие данные:

  1. Тип жилы: медная или алюминиевая.
  2. Тип изоляции, определяющий максимально допустимую температуру во время эксплуатации, XLPE или EPR для изоляции, выдерживающей 90 ° C, и ПВХ для изоляции, выдерживающей температуру 70 ° C

Таблица 1 — Макс. рабочие температуры в зависимости от типа изоляции

Тип изоляции Максимальная температура (1) ° C
Поливинилхлорид (ПВХ) Проводник: 70
Сшитый полиэтилен (XlPE) и этилен-пропиленовый (EPr) Проводник Проводник: 90 (1)
Минеральный (с ПВХ-оболочкой или без нее, доступен) Оболочка: 70
Минеральная (без оболочки, доступны и не контактируют с горючими материалами) Оболочка: 105 (2)

(1) Если проводник работает при температуре выше 70 ° C, рекомендуется проверить, что оборудование, подключенное к этому проводу, подходит для конечной температуры соединения.

(2) Более высокие рабочие температуры могут быть разрешены для определенных типов изоляции, в зависимости от типа кабеля, его концов, условий окружающей среды и других внешних воздействий.

Вернуться к таблице содержания ↑


2. Системы электропроводки: методы установки

Стандарт определяет ряд методов установки, которые представляют различные условия установки. В следующих таблицах они разделены на группы и определены буквами от A до G , которые определяют, как читать таблицу допустимой токовой нагрузки в проводниках (см. Приложение 1). длина системы электропроводки, необходимо выбрать методы, для которых условия тепловыделения наименее благоприятны .

В стандарте нет четкого положения об определении поперечного сечения проводников внутри низковольтных распределительных щитов. Однако стандарт IEC 60439-1 определяет токи (используемые для испытаний на превышение температуры) для медных проводников с ПВХ изоляцией.

Таблица 2 — Группа монтажа в зависимости от типа кабеля

G) Размещено на открытом воздухе
Группа монтажа Тип кабеля
Изолированные жилы Одножильные кабели Многожильные кабели
( A1) в теплоизолированной стене
(A1) в канале в теплоизолированной стене
(A1-A2) дюймов теплоизолированная стена
(B1-B2) в канале на деревянной стене
(C) На деревянной стене
(C) закреплен на деревянной стене
(D) в воздуховодах в земле
(E) на открытом воздухе
(F) на открытом воздухе

Подробное описание каждой монтажной группы см. В Приложении 1 ниже.

Вернуться к таблице содержания ↑


3. Группы цепей

Таблицы, в которых указаны методы установки, также относятся к конкретным таблицам, которые используются для определения поправочных коэффициентов, связанных с группой цепей и трубопроводов.

Таблица 3 — Коэффициенты уменьшения для групп из более чем одной цепи или из более чем одного многожильного кабеля, которые будут использоваться с допустимой нагрузкой по току

Таблица 3 — Коэффициенты уменьшения для групп из более чем одной цепи или из более чем один многожильный кабель должен использоваться с допустимой нагрузкой по току

Эти коэффициенты применимы к одинаковым группам кабелей с одинаковой нагрузкой.Если горизонтальные зазоры между соседними кабелями в два раза превышают их общий диаметр, коэффициент уменьшения не требуется.

Те же коэффициенты применяются к:

  • Группы из двух или трех одножильных кабелей;
  • Многожильные кабели

Если система состоит как из двухжильных, так и из трехжильных кабелей, общее количество кабелей принимается как количество цепей, и соответствующий коэффициент применяется к таблицам для двух нагруженных проводников. для двухжильных кабелей и в таблицы для трех нагруженных жил для трехжильных кабелей.

Если группа состоит из одножильных кабелей n , она может рассматриваться либо как n / 2 цепей из двух нагруженных проводников, либо как n / 3 цепей из трех нагруженных проводников. Приведенные значения усреднены по диапазону размеров проводов и типам установки, включенным в таблицы, общая точность табличных значений находится в пределах 5%.

Для некоторых установок и других методов, не предусмотренных в приведенной выше таблице, может оказаться целесообразным использовать коэффициенты, рассчитанные для конкретных случаев.

Таблица 4 — Коэффициенты уменьшения для групп из более чем одной цепи, кабели, проложенные непосредственно в земле, способ прокладки D — одножильные или многожильные кабели

Таблица 4 — Коэффициенты уменьшения для групп из более чем одной цепи, кабелей проложенный непосредственно в грунте, метод D — одножильные или многожильные кабели

Приведенные значения относятся к монтажной глубине 0,7 м и тепловому сопротивлению грунта 2,5 км / Вт . Это средние значения для диапазона размеров и типов кабелей, указанных в таблицах.Процесс усреднения вместе с округлением в некоторых случаях может приводить к ошибкам до ± 10% .

Если требуются более точные значения, они могут быть рассчитаны методами, приведенными в IEC 60287-2-1.

Рисунок 2 — Группирование цепей вместе приводит к уменьшению допустимой нагрузки по току (применение поправочного коэффициента)

Таблица 5 — Коэффициенты уменьшения для групп, состоящих из более чем одной цепи, кабели, проложенные в каналах методом заземления D multi -жильные кабели в односторонних каналах

Таблица 5 — Многожильные кабели в односторонних каналах Таблица 5 — Одножильные кабели в односторонних каналах

Приведенные значения относятся к глубине прокладки 0,7 м и тепловому воздействию почвы. удельное сопротивление 2,5 км / Вт.Это средние значения для диапазона размеров и типов кабелей, указанных в таблицах. Процесс усреднения вместе с округлением в некоторых случаях может приводить к ошибкам до ± 10%.

Если требуются более точные значения, они могут быть рассчитаны методами, приведенными в IEC 60287.

Таблица 6 — Коэффициенты уменьшения для групп, состоящих из более чем одного многожильного кабеля, должны применяться к эталонным номинальным значениям для многожильных кабелей бесплатно. воздух — метод установки E

Таблица 6 — Коэффициенты уменьшения для групп, состоящих из более чем одного многожильного кабеля, которые должны применяться к эталонным номинальным значениям для многожильных кабелей на открытом воздухе — способ установки E

(1) Значения даны для вертикальных расстояний между лотками 300 мм и не менее 20 мм между лотками и стеной.Для более близкого расстояния коэффициенты следует уменьшить.

(2) Значения даны для горизонтального расстояния между лотками 225 мм с лотками, установленными вплотную. Для более близкого расстояния коэффициенты должны быть уменьшены.

Таблица 7 — Коэффициенты уменьшения для групп, состоящих из более чем одной цепи одножильных кабелей (1) , которые должны применяться к эталонному номиналу для одной цепи одножильных кабелей на открытом воздухе — метод установки F

Таблица 7 — Коэффициенты уменьшения для групп, состоящих из более чем одной цепи одножильных кабелей (1) , которые должны применяться к номинальному значению для одной цепи одножильных кабелей на открытом воздухе — метод установки Коэффициенты F

(1) даны для одинарных слоев кабелей (или групп трилистников), как показано в таблице, и не применяются, когда кабели проложены более чем в одном слое, соприкасаясь друг с другом.Значения для таких установок могут быть значительно ниже и должны определяться соответствующим методом.

(2) Значения даны для вертикального расстояния между лотками 300 мм. для более близкого расстояния коэффициенты следует уменьшить.

(4) Значения даны для горизонтального расстояния между противнями 225 мм с противнями, установленными вплотную друг к другу, и не менее 20 мм между поддоном и любой стеной. для более близкого расстояния коэффициенты следует уменьшить.

(5) для цепей, имеющих более одного параллельного кабеля на фазу, каждый трехфазный набор проводников следует рассматривать как цепь для целей данной таблицы.

Вернуться к таблице содержания ↑ v


4. Температура окружающей среды

Температура окружающей среды напрямую влияет на размер проводов. Следует учитывать температуру воздуха вокруг кабелей (установка на открытом воздухе) и температуры земли для подземных кабелей.

Следующие таблицы, взятые из стандарта IEC 60364-5-52, могут использоваться для определения поправочного коэффициента, применяемого для температур от 10 до 80 ° C . Во всех этих таблицах базовая температура воздуха составляет 30 ° C, а температура земли — 20 ° C.

Не следует путать температуру окружающей среды вокруг кабелей с температурой, принимаемой во внимание для защитных устройств, то есть внутренней температурой распределительного щита, в котором установлены эти защитные устройства.

Таблица 8 — Поправочные коэффициенты для температур окружающего воздуха, отличных от 30 ° C, применяемые к допустимой токовой нагрузке для кабелей в воздухе (1) .

Таблица 8 — Поправочные коэффициенты для температур окружающего воздуха, отличных от 30 ° C, которые должны применяться к допустимой токовой нагрузке для кабелей в воздухе

При более высоких температурах окружающей среды следует проконсультироваться с производителем.

Таблица 9 — Таблица поправочных коэффициентов для температур окружающей среды грунта, отличных от 20 ° C, которые должны применяться к допустимой токовой нагрузке для кабелей в кабельных каналах в земле

Таблица 9 — Таблица поправочных коэффициентов для температур окружающей среды почвы, кроме 20 ° C должен применяться к допустимой токовой нагрузке для кабелей в кабельных каналах в земле

Таблица 10 — Таблица поправочного коэффициента для кабелей в подземных каналах для теплового сопротивления почвы, отличного от 2,5 К.м / Вт, применяемые к допустимой токовой нагрузке для эталонного метода D

Таблица 10 — Таблица поправочного коэффициента для кабелей в подземных каналах для теплового сопротивления почвы, отличного от 2,5 км / Вт, применяемого к допустимой нагрузке по току для эталонного метода D

Приведенные поправочные коэффициенты усреднены по диапазону размеров проводов и типам установки, приведенным в таблицах. Общая точность поправочных коэффициентов находится в пределах ± 5% . Поправочные коэффициенты применимы к кабелям, протянутым в заглубленные каналы; для кабелей, проложенных непосредственно в земле, поправочные коэффициенты для теплового сопротивления менее 2,5 К.м / Вт будет выше.

Если требуются более точные значения, они могут быть рассчитаны методами, указанными в IEC 60287 . Поправочные коэффициенты применимы к каналам, проложенным на глубине до 0,8 м.

Вернуться к таблице содержания ↑


5. Риски взрыва

В установках, где существует риск взрыва (наличие, обработка или хранение материалов, которые являются взрывоопасными или имеют низкую температуру вспышки, включая присутствие взрывчатых веществ пыль), системы электропроводки должны иметь соответствующую механическую защиту n, а допустимая нагрузка по току будет подвергаться понижающему коэффициенту.

Описание и правила установки приведены в стандарте IEC 60079.

Интересное чтение:

Почему оборудование подстанции выходит из строя и почему об этом следует подумать еще до отказа

Вернуться к таблице содержимого ↑


6. Параллельные проводники

До тех пор, пока расположение проводов соответствует правилам группировки, допустимая нагрузка по току в системе проводки может считаться равной сумме допустимой нагрузки по току каждого проводника к которому применяются поправочные коэффициенты, связанные с группой проводников.

Рисунок 3 — Параллельные проводники и кабели (фото: nktphotonics.com)

Вернуться к таблице содержимого ↑


7. Общий поправочный коэффициент

Когда все конкретные поправочные коэффициенты известны, можно определить глобальный поправочный коэффициент (f) , который равен произведению всех конкретных коэффициентов. Затем процедура состоит из расчета теоретической допустимой нагрузки по току Iz th системы электропроводки:

Iz th = I B / f

Знание Iz th затем позволяет ссылаться на таблицы на допустимые токи для определения необходимого сечения.

Считать из столбца, соответствующего типу проводника и эталонному методу. Затем просто выберите в таблице значение допустимой нагрузки непосредственно над значением Iz th , чтобы найти поперечное сечение.

Обычно допускается отклонение в 5% от значения iz. например, рабочий ток I B 140 A приведет к выбору сечения 35 мм 2 с допустимой нагрузкой по току 169 A .Применение этого допуска позволяет выбрать меньшее поперечное сечение 25 мм 2 , которое может выдерживать ток 145 А (138 + 0,5% = 145 А) .

Таблица 11 — Максимальный ток в амперах

Таблица 11 — Максимальный ток в амперах

Где (1)

  • PVC 2: ПВХ изоляция, 2 нагруженных проводника
  • PVC 3: PVC изоляция, 3 нагруженных проводника
  • PR 2: изоляция XLPE или EPR, 2 нагруженных проводника
  • PR 3: изоляция XLPE или EPR, 3 нагруженных проводника.

Используйте PVC 2 или PR 2 для однофазных или двухфазных цепей и PVC 3 или PR 3 для трехфазных цепей.

Вернуться к таблице содержимого ↑


7.1 Пример

Определение трехфазной цепи, образующей связь между главным распределительным щитом и вторичным распределительным щитом.


Гипотезы
  • Оценка нагрузок позволила рассчитать рабочий ток проводников: I B = 600 A
  • Система электропроводки состоит из одножильных медных кабелей с изоляцией PR
  • Жилы устанавливаются в перфорированном кабельном канале, соприкасаясь друг с другом.
  • Предпочтительно прокладывать кабели параллельно, чтобы ограничить поперечное сечение устройства до 150 мм. в перфорированном кабельном лотке соответствует эталонному методу F

    Таблица 12 — Выдержка из таблицы методов установки

    Если достаточно одного провода на фазу, коррекция не требуется.Если необходимы два проводника на фазу, следует применить понижающий коэффициент 0,88.

    Таблица 13 — Выдержка из таблицы с поправочными коэффициентами для групп

    Следовательно, теоретическое значение Iz th будет определяться следующим образом: Iz th = I B / F = 600 / 0,88 = 682 A , т.е. 341 А на провод .

    Таблица 14 — Считывание из таблицы допустимых значений тока

    Для проводника PR 3 в эталонном методе f и допустимой нагрузке по току 382 A (значение непосредственно выше 341 A) в таблице указано поперечное сечение 120 мм 2 .

    Вернуться к таблице содержания ↑


    8. Поперечное сечение нейтрального проводника

    В принципе, нейтраль должна иметь на такое же поперечное сечение, что и фазный провод во всех однофазных цепях. В трехфазных цепях с поперечным сечением более 16 мм 2 (25 мм 2 алюмин.) Сечение нейтрали можно уменьшить до сечения / 2.

    Однако это уменьшение недопустимо, если:

    • На практике нагрузки не сбалансированы.
    • Содержание третьей гармоники превышает 15%.

    Если это содержание на больше, чем 33% , сечение токоведущих проводов многожильных кабелей выбирается путем увеличения тока I B . Стандарт IEC 60364-5-52 дает таблицу, показывающую поправочные коэффициенты в соответствии с THD (полное гармоническое искажение), с последующим примером определения допустимой токовой нагрузки кабеля.

    Таблица 15 — Таблица коэффициентов уменьшения гармонических токов в 4- и 5-жильных кабелях

    Таблица 15 — Таблица коэффициентов уменьшения гармонических токов в четырех- и пятижильных кабелях (IEC 60364-5-52)

    Вернуться к таблице содержимого ↑


    8.1 Примеры

    Применение понижающих коэффициентов для гармонических токов (IEC 60352-5-52)

    Рассмотрим трехфазную цепь с расчетной нагрузкой 39 А , которая должна быть установлена ​​с использованием четырехжильного кабеля с изоляцией из ПВХ, прикрепленного к стене. , способ установки C . Кабель 6 мм 2 с медными жилами имеет допустимую нагрузку по току 41 А, и, следовательно, подходит, если в цепи отсутствуют гармоники.

    Если присутствует 20% третьей гармоники , то применяется понижающий коэффициент 0,86, и расчетная нагрузка становится: 39 / 0,86 = 45 A .Для этой нагрузки необходим кабель 10 мм 2 .

    Если присутствует 40% третьей гармоники , выбор размера кабеля основан на токе нейтрали, который составляет: 39 × 0,4 × 3 = 46,8 A , и применяется понижающий коэффициент 0,86 , что приводит к расчетной нагрузке: 46,8 / 0,86 = 54,4 А . Для этой нагрузки подходит кабель 10 мм 2 .

    Если присутствует 50% третьей гармоники , размер кабеля снова выбирается на основе тока нейтрали, который составляет: 39 × 0,5 × 3 = 58,5 A .В этом случае номинальный коэффициент составляет 1 , и требуется кабель 16 мм, 2 .

    Выбор всех вышеперечисленных кабелей основан на допустимой нагрузке на кабель; падение напряжения и другие аспекты конструкции не учитывались.

    Вернуться к таблице содержимого ↑


    Приложение 1 — «Группы установки» в зависимости от типа кабеля

    Приложение 1 — «Группы установки» в соответствии с типом кабеля

    Вернуться к таблице содержимого ↑

    Источники :

    Выбор проводника | IEWC.com

    Даже при проектировании простого одиночного изолированного провода необходимо учитывать множество факторов: температуру, напряжение, сопротивление проводника постоянному току, изоляцию, наружный диаметр, требуемую гибкость, физические свойства проводника ( прочность на разрыв, падение напряжения, проводимость , вес ) и, при необходимости, конкретные электрические характеристики, такие как диэлектрические свойства изоляционного материала.

    Прежде чем выбрать конкретный изолированный провод, следует учесть множество факторов.К проводнику относятся: размер, скрутка и материал.

    Размер проводника

    РАЗМЕР Определено с учетом требований к сопротивлению постоянному току, допустимой нагрузке по току и прочности на разрыв.

    ИЗМЕРИТЕЛЬ Самым важным фактором при расчете индивидуального размера AWG является минимальная площадь CIRCULAR MIL, установленная ASTM (Американское общество по испытанию материалов) для соответствия требованиям UL, CSA и военным требованиям, а также SAE (Общество автомобильных инженеров) для большинства автомобильных товаров.

    Калибр

    обозначается как AWG (американский калибр проводов) в США и Канаде. Увеличение номера калибра приводит к уменьшению диаметра проволоки.

    Размер также может быть выражен как CMA (Circular Mil Area) , термин, используемый для определения площадей поперечного сечения с использованием арифметического сокращения, в котором площадь круглого провода принимается как «диаметр в милах (0,001»). в квадрате.

    MCM = 1000 круговых мил, например: 500 MCM — это 133 нити из.Длина отдельных проволок размера 0613, каждая из которых имеет 3757 круговых милов, составляет примерно 500000 круглых милов или 500 x 1000, что равно 500MCM.

    500 MCM = 133 нити из материала диаметром 3757 мил (примерно 14 AWG) или 499,681 всего круглого мил.

    Метрический эквивалент AWG

    AWG мм2
    28 0,08
    26 0.14
    24 0,25
    22 0,34
    21 0,38
    20 0,50
    18 0,75
    17 1,0
    16 1,5
    12 4.0
    10 6,0
    8 10
    6 16
    4 25
    2 35
    1 50
    1/0 55
    2/0 70
    4/0 120
    300MCM 150
    350MCM 185
    500MCM 240
    600MCM 300
    750MCM 400
    1000MCM 500

    Скрутка проводов

    СТАНДАРТНЫЕ ПРОВОДНИКИ Многожильные проводники, разработанные как способ преодоления жесткости сплошных проводников, состоят из проводов меньшего калибра, связанных или скрученных вместе, чтобы образовать провод большего размера.Калибровочный размер многожильных проводников часто выражается как комбинация общего размера и размера отдельной жилы.

    ПРИМЕР: 16 AWG 26/30 — 16 представляет собой общий калибр, 26 — количество жил, 30 — калибр каждого из 26 проводов. Это также может быть выражено как 26 / 0,0100 с использованием десятичного размера.

    Многожильные проводники предпочтительнее по нескольким причинам:

    ГИБКОСТЬ ПРОВОДНИКА намного выше у многожильных проводов, что упрощает их установку.

    FLEX LIFE длиннее, чем у одножильных проводов. Многожильные проводники могут выдерживать большую вибрацию и изгиб перед разрывом. Вообще говоря, чем тоньше скрутка, тем гибче будет проводник.

    ПОВРЕЖДЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ многожильного провода, например царапины или надрезы, будет менее серьезным, чем аналогичное повреждение сплошного провода.

    СЧЕТЧИК НИТИ влияет как на гибкость, так и на стоимость проводника. Для провода любого размера, чем больше жил, тем гибче и дороже становится проводник.

    Материал проводника

    МЕДЬ Медь, как голая, так и луженая, является наиболее часто используемым проводящим металлом.

    Для применений, в которых медь не подходит, доступно несколько вариантов:

    АЛЮМИНИЙ Этот металл по многим свойствам похож на медь; пластичность, пластичность, теплопроводность и электрическая проводимость, а также способность покрывать (выдавливаться) практически любым материалом, подходящим для изоляции меди. В то время как стоимость проводов иногда может быть уменьшена за счет использования алюминия (особенно в больших диаметрах), экономия уменьшается по мере уменьшения размеров.Алюминий редко используется в OEM-приложениях.

    К недостаткам алюминиевых проводников относятся:

    • Алюминий имеет только 61% проводимости меди, поэтому диаметр провода должен быть на 50% больше, чтобы обеспечить эквивалентную пропускную способность по току. Это может привести к значительному увеличению внешнего диаметра проволоки. Срок службы гибкого кабеля также составляет от 1/2 до 1/3 срока службы меди.
    • Главное преимущество использования алюминия — снижение веса; алюминий весит на 1/3 меньше меди.
    • Алюминий трудно паять с другими металлами.
    • Алюминий может вызвать коррозию при контакте с некоторыми металлами.
    • Алюминий требует очистки перед окончательной обработкой, что может занять много времени.
    • Алюминий обычно не тянут в меньших размерах.

    СТАЛЬ С БРОНЗОВЫМ ИЛИ МЕДНЫМ ПОКРЫТИЕМ Если требуется высокая прочность на разрыв, например, коаксиальные кабели или специальные шнуры, лучше всего подойдет сталь с бронзовым или медным покрытием.

    СПЛАВЫ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ Хотя эти проводники из медного сплава более дороги, чем стальная проволока с медным или бронзовым покрытием, они позволяют значительно уменьшить размер и / или вес. Высокопрочные сплавы обеспечивают высокую прочность на разрыв и больший срок службы при изгибе при небольшом увеличении сопротивления постоянному току. Чаще всего используются кадмиево-хромовая медь, кадмиевая медь, хром-медь и цирконий.

    5 шагов для расчета диаметра связанного кабеля

    Один из часто получаемых нами запросов — указать общий диаметр (OD) заказываемых индивидуальных кабельных жгутов.Этот запрос возникает часто, поскольку электрические подрядчики должны иметь возможность оценить, согласуются ли их планы друг с другом, а приблизительная оценка дает им ощущение, что их первоначальные предположения и расчеты верны, или если они хотят добавить небольшую маржу. ошибки в стоимости кабелепровода, или если им действительно придется вычислить цифры, чтобы убедиться, что все соответствует стандартам Национального электротехнического кодекса (NEC).

    Как производитель оригинального оборудования, занимающийся переработкой предварительно изготовленной проволоки, мы не производим саму проволоку, и каждый производитель имеет свои собственные допуски по внешнему диаметру для каждого типа оболочки проволоки.

    Здесь мы используем средние значения спецификаций производителя, чтобы дать нам возможность оценить внешний диаметр пучка проводов для наших собственных необходимых расчетов, то есть емкости катушки. Сам расчет является математическим, и с известными данными можно сформулировать и рассчитать, используя простые электронные таблицы Excel.

    Этот расчет помогает определить, правильный ли размер планируемого трубопровода. Самый простой способ измерить пучок кабелей — это использовать небольшой измерительный инструмент, называемый OD-Tape.OD-ленты используются в электрических и сантехнических областях для измерения как длины, так и общего внешнего диаметра. Чтобы оценить жгут, отрежьте по одной 3-дюймовой части для каждого проводника в жгуте, скрепите их все вместе и используйте ленту для наружного диаметра, чтобы измерить внешний вид.

    Вычислить диаметр так же просто, как измерить его с помощью более сложного математического подхода.

    Вот 5 шагов:

    1. Найдите наружный диаметр одиночного проводника одного из проводов.Это измерение, вероятно, будет в дюймах или миллиметрах.

    2. Используйте стандартную формулу для вычисления площади поперечного сечения этого провода по формуле площади круга, т.е. площадь равна квадрату диаметра, умноженному на 3,14 (пи), деленному на четыре. Например, 2-дюймовый провод будет иметь площадь 3,14 квадратного дюйма, потому что 2 x 2 x 3,14 разделить на 4 = 3,14.

    3. Подсчитайте количество проводов в жгуте.

    4. Умножьте количество проводов на площадь одного провода.Это даст вам общую площадь. Чтобы продолжить пример, предположим, что у вас есть 30 проводов одинакового размера. Общая площадь будет 94,2 квадратных дюйма (3,14 x 30). Этот пример относится к пучку проводов того же диаметра в пучке. Для композитного жгута с несколькими проводниками сечением AWG это лишь немного сложнее. Чтобы вычислить, вы просто выполните вычисления площади для каждого размера провода, то есть вычислите площадь одного провода и умножьте ее на количество проводов одинакового размера (так, если # 14 — это 10 проводов, тогда умножьте OD на 10; если # 12 равно 20, затем умножьте OD на 20).Наконец, вы должны сложить все области вместе, чтобы вычислить общую площадь.

    5. Вычислите диаметр пучка, используя ту же формулу площади, измененную для определения диаметра: Диаметр = квадратный корень (площадь 4 / 3,14) В примере: Диаметр = квадратный корень (4 x (94,2 / 3,14) = 4 х 30 = 120)

    Диаметр = квадратный корень (120) Диаметр = 10,95 дюйма

    (обратите внимание, что эти наружные диаметры не являются фактическими наружными диаметрами для определенного размера AWG или типа любого данного производителя, и внешний диаметр каждого производителя может отличаться в пределах руководящих указаний UL)

    Пример: составной пучок с различными размерами AWG: 3 x # 14 (.Диаметр 140 дюймов) 5 x # 12 (диаметр 0,120 дюйма) 1 x # 8 (диаметр 0,250 дюйма)

    D = 1,2 В (3 x 1,19² + 5 x 1,40² + 1 x 1,65²)

    (1,19² = 0,0196 + 1,40² = 0,0144 + 1,65² = 0,0625)

    D = 1,2 v (3 x 0,0196 + 5 x 0,0144 + 1 x 0,0625)

    D = 1,2 v (0,0588 + 0,0720 +,0625)

    D = 1,2 v (.1933) D = 1,2 x 0,4397

    D = 0,5244

    С нашей точки зрения как производителя, это то, что нам нужно для расчета заполняющей способности катушек для намотки кабеля.

    В полевых условиях подрядчик по электротехнике должен использовать другие формулы и вычисления для определения коэффициентов заполнения и изменений наружного диаметра для любого заданного радиуса изгиба кабеля. Некоторые кабели сохраняют свою гибкость, другие имеют выступы, которые расширяют внешний диаметр в одном направлении и сглаживают его в другом. Перед тем, как заказывать кабель и протягивать его в конкретный кабелепровод, всегда полезно просмотреть цифры.

    Узнайте больше о различных конфигурациях наших кабелей в комплекте.

    Учебное пособие по физике: электрическое сопротивление

    Электрон, движущийся по проводам и нагрузкам внешней цепи, встречает сопротивление. Сопротивление является препятствием для прохождения заряда. Для электрона путешествие от терминала к терминалу не является прямым маршрутом. Скорее, это зигзагообразный путь, который возникает в результате бесчисленных столкновений с неподвижными атомами в проводящем материале. Электроны сталкиваются с сопротивлением — препятствием для их движения. В то время как разность электрических потенциалов, установленная между двумя выводами , стимулирует движение заряда , препятствует этому движению заряда .Скорость, с которой заряд проходит от терминала к терминалу, является результатом совместного действия этих двух величин.

    Переменные, влияющие на электрическое сопротивление

    Поток заряда по проводам часто сравнивают с потоком воды по трубам. Сопротивление потоку заряда в электрической цепи аналогично эффектам трения между водой и поверхностями трубы, а также сопротивлению, создаваемому препятствиями, которые присутствуют на ее пути.Именно это сопротивление препятствует потоку воды и снижает как ее расход, так и скорость дрейфа . Подобно сопротивлению потоку воды, общее сопротивление потоку заряда в проводе электрической цепи зависит от некоторых четко идентифицируемых переменных.

    Во-первых, общая длина проводов влияет на величину сопротивления. Чем длиннее провод, тем большее сопротивление будет. Существует прямая зависимость между величиной сопротивления, с которым сталкивается заряд, и длиной провода, который он должен пройти.В конце концов, если сопротивление возникает в результате столкновений между носителями заряда и атомами провода, то, вероятно, столкновений будет больше в более длинном проводе. Больше столкновений означает большее сопротивление.

    Во-вторых, на величину сопротивления влияет площадь поперечного сечения проводов. Более широкие провода имеют большую площадь поперечного сечения. Вода будет течь по более широкой трубе с большей скоростью, чем по узкой. Это можно объяснить меньшим сопротивлением, которое присутствует в более широкой трубе.Таким же образом, чем шире провод, тем меньше будет сопротивление прохождению электрического заряда. Когда все другие переменные одинаковы, заряд будет течь с большей скоростью через более широкие провода с большей площадью поперечного сечения, чем через более тонкие провода.

    Третья переменная, которая, как известно, влияет на сопротивление потоку заряда, — это материал, из которого сделан провод. Не все материалы одинаковы с точки зрения их проводящей способности. Некоторые материалы являются лучшими проводниками, чем другие, и обладают меньшим сопротивлением потоку заряда.Серебро — один из лучших проводников, но никогда не используется в проводах бытовых цепей из-за своей стоимости. Медь и алюминий являются одними из наименее дорогих материалов с подходящей проводящей способностью, позволяющей использовать их в проводах бытовых цепей. На проводящую способность материала часто указывает его удельное сопротивление . Удельное сопротивление материала зависит от электронной структуры материала и его температуры. Для большинства (но не для всех) материалов удельное сопротивление увеличивается с повышением температуры.В таблице ниже приведены значения удельного сопротивления для различных материалов при температуре 20 градусов Цельсия.

    Материал

    Удельное сопротивление (Ом • метр)

    Серебро

    1,59 х 10 -8

    Медь

    1.7 х 10 -8

    Золото

    2,2 х 10 -8

    Алюминий

    2,8 х 10 -8

    Вольфрам

    5,6 х 10 -8

    Утюг

    10 х 10 -8

    Платина

    11 х 10 -8

    Свинец

    22 х 10 -8

    Нихром

    150 х 10 -8

    Углерод

    3.5 х 10 -5

    Полистирол

    10 7 — 10 11

    Полиэтилен

    10 8 — 10 9

    Стекло

    10 10 — 10 14

    Твердая резина

    10 13

    Как видно из таблицы, существует широкий диапазон значений удельного сопротивления для различных материалов.Материалы с более низким сопротивлением обладают меньшим сопротивлением потоку заряда; они лучшие дирижеры. Материалы, показанные в последних четырех строках вышеприведенной таблицы, обладают таким высоким удельным сопротивлением, что их даже нельзя рассматривать как проводники.

    Посмотри! Используйте виджет Resistivity of a Material , чтобы найти удельное сопротивление данного материала. Введите название материала и нажмите кнопку Отправить , чтобы узнать его удельное сопротивление.

    Математическая природа сопротивления

    Сопротивление — это числовая величина, которую можно измерить и выразить математически. Стандартной метрической единицей измерения сопротивления является ом, представленный греческой буквой омега -. Электрическое устройство с сопротивлением 5 Ом будет представлено как R = 5 . Уравнение, представляющее зависимость сопротивления ( R ) проводника цилиндрической формы (например,, провод) от влияющих на него переменных равно

    , где L представляет длину провода (в метрах), A представляет площадь поперечного сечения провода (в метрах 2 ) и представляет удельное сопротивление материала (в Ом • метр). В соответствии с приведенным выше обсуждением это уравнение показывает, что сопротивление провода прямо пропорционально длине провода и обратно пропорционально площади поперечного сечения провода.Как показано в уравнении, знание длины, площади поперечного сечения и материала, из которого изготовлен провод (и, следовательно, его удельного сопротивления), позволяет определить сопротивление провода.

    Расследовать!

    Резисторы — один из наиболее распространенных компонентов в электрических цепях. На большинстве резисторов нанесены цветные полосы или полосы. Цвета отображают информацию о значении сопротивления.Возможно, вы работаете в лаборатории и вам нужно знать сопротивление резистора, используемого в лаборатории. Используйте виджет ниже, чтобы определить значение сопротивления по цветным полосам.

    Проверьте свое понимание

    1. В бытовых цепях часто используются провода двух разной ширины: 12-го и 14-го калибра. Проволока 12-го калибра имеет диаметр 1/12 дюйма, а проволока 14-го калибра — 1/14 дюйма.Таким образом, провод 12-го калибра имеет более широкое сечение, чем провод 14-го калибра. Цепь на 20 А, используемая для настенных розеток, должна быть подключена с использованием провода 12-го калибра, а цепь на 15 А, используемая для цепей освещения и вентиляторов, должна быть подключена с помощью провода 14-го калибра. Объясните физику, лежащую в основе такого электрического кода.


    2. Основываясь на информации, изложенной в предыдущем вопросе, объясните риск, связанный с использованием провода 14-го калибра в цепи, которая будет использоваться для питания 16-амперной пилы.


    3. Определите сопротивление медного провода 12 калибра длиной 1 милю. Дано: 1 миля = 1609 метров и диаметр = 0,2117 см.


    4. Два провода — A и B — круглого сечения имеют одинаковую длину и изготовлены из одного материала. Тем не менее, сопротивление провода A в четыре раза больше, чем у провода B.Во сколько раз диаметр проволоки B больше диаметра проволоки A?

    Сопротивление и удельное сопротивление | Физика

    Цели обучения

    К концу этого раздела вы сможете:

    • Объясните понятие удельного сопротивления.
    • Используйте удельное сопротивление для расчета сопротивления материалов указанной конфигурации.
    • Используйте термический коэффициент удельного сопротивления для расчета изменения сопротивления в зависимости от температуры.

    Зависимость сопротивления от материала и формы

    Сопротивление объекта зависит от его формы и материала, из которого он сделан. Цилиндрический резистор на Рисунке 1 легко анализировать, и, таким образом, мы можем получить представление о сопротивлении более сложных форм. Как и следовало ожидать, электрическое сопротивление цилиндра R прямо пропорционально его длине L , подобно сопротивлению трубы потоку жидкости.Чем длиннее цилиндр, тем больше зарядов соударяется с его атомами. Чем больше диаметр цилиндра, тем больше тока он может пропускать (опять же, как поток жидкости по трубе). Фактически, R обратно пропорционален площади поперечного сечения цилиндра A .

    Рис. 1. Однородный цилиндр длиной L и площадью поперечного сечения A. Его сопротивление потоку тока аналогично сопротивлению, которое труба оказывает потоку жидкости. Чем длиннее цилиндр, тем больше его сопротивление.Чем больше площадь его поперечного сечения A, тем меньше его сопротивление.

    Для данной формы сопротивление зависит от материала, из которого состоит объект. Различные материалы обладают разным сопротивлением потоку заряда. Мы определяем удельное сопротивление ρ вещества таким образом, чтобы сопротивление R объекта было прямо пропорционально ρ . Удельное сопротивление ρ — это внутреннее свойство материала, независимо от его формы или размера.Сопротивление R однородного цилиндра длиной L , площадью поперечного сечения A , изготовленного из материала с удельным сопротивлением ρ , составляет

    .

    [латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \\ [/ латекс].

    В таблице 1 приведены репрезентативные значения ρ . Материалы, перечисленные в таблице, разделены на категории проводников, полупроводников и изоляторов на основе широких групп удельных сопротивлений. У проводников наименьшее удельное сопротивление, а у изоляторов наибольшее; полупроводники имеют промежуточное удельное сопротивление.Проводники имеют различную, но большую плотность свободных зарядов, тогда как большинство зарядов в изоляторах связаны с атомами и не могут двигаться. Полупроводники являются промежуточными, имеют гораздо меньше свободных зарядов, чем проводники, но обладают свойствами, из-за которых количество свободных зарядов сильно зависит от типа и количества примесей в полупроводнике. Эти уникальные свойства полупроводников находят применение в современной электронике, о чем мы поговорим в следующих главах.

    Таблица 1.Удельное сопротивление ρ различных материалов при 20º C
    Материал Удельное сопротивление ρ ( Ом м )
    Проводники
    Серебро 1. 59 × 10 −8
    Медь 1. 72 × 10 −8
    Золото 2. 44 × 10 −8
    Алюминий 2.65 × 10 −8
    Вольфрам 5. 6 × 10 −8
    Утюг 9. 71 × 10 −8
    Платина 10. 6 × 10 −8
    Сталь 20 × 10 −8
    Свинец 22 × 10 −8
    Манганин (сплав Cu, Mn, Ni) 44 × 10 −8
    Константан (сплав Cu, Ni) 49 × 10 −8
    Меркурий 96 × 10 −8
    Нихром (сплав Ni, Fe, Cr) 100 × 10 −8
    Полупроводники
    Углерод (чистый) 3.5 × 10 5
    Углерод (3,5 — 60) × 10 5
    Германий (чистый) 600 × 10 −3
    Германий (1−600) × 10 −3
    Кремний (чистый) 2300
    Кремний 0,1–2300
    Изоляторы
    Янтарь 5 × 10 14
    Стекло 10 9 — 10 14
    Люцит > 10 13
    Слюда 10 11 — 10 15
    Кварц (плавленый) 75 × 10 16
    Резина (твердая) 10 13 — 10 16
    сера 10 15
    Тефлон > 10 13
    Дерево 10 8 — 10 11

    Пример 1.Расчет диаметра резистора: нить накала фары

    Нить накала автомобильной фары изготовлена ​​из вольфрама и имеет сопротивление холоду 0,350 Ом. Если нить представляет собой цилиндр длиной 4,00 см (ее можно свернуть в бухту для экономии места), каков ее диаметр?

    Стратегия

    Мы можем переписать уравнение [латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \\ [/ latex], чтобы найти площадь поперечного сечения A нити на основе данной информации. Тогда его диаметр можно определить, предположив, что он имеет круглое поперечное сечение.{-5} \ text {m} \ end {array} \\ [/ latex].

    Обсуждение

    Диаметр чуть меньше десятой миллиметра. Он состоит только из двух цифр, потому что ρ известен только из двух цифр.

    Температурное изменение сопротивления

    Удельное сопротивление всех материалов зависит от температуры. Некоторые даже становятся сверхпроводниками (нулевое сопротивление) при очень низких температурах. (См. Рисунок 2.)

    Рис. 2. Сопротивление образца ртути равно нулю при очень низких температурах — это сверхпроводник примерно до 4.2 К. Выше этой критической температуры его сопротивление резко возрастает, а затем увеличивается почти линейно с температурой.

    И наоборот, удельное сопротивление проводников увеличивается с увеличением температуры. Поскольку атомы колеблются быстрее и на больших расстояниях при более высоких температурах, электроны, движущиеся через металл, совершают больше столкновений, эффективно увеличивая удельное сопротивление. При относительно небольших изменениях температуры (около 100 ° C или меньше) удельное сопротивление ρ изменяется с изменением температуры Δ T , как выражается в следующем уравнении

    ρ = ρ 0 (1 + α Δ T ),

    , где ρ 0 — исходное удельное сопротивление, а α — температурный коэффициент удельного сопротивления .(См. Значения α в Таблице 2 ниже.) Для более значительных изменений температуры α может изменяться, или может потребоваться нелинейное уравнение, чтобы найти ρ . Обратите внимание, что α является положительным для металлов, что означает, что их удельное сопротивление увеличивается с температурой. Некоторые сплавы были разработаны специально, чтобы иметь небольшую температурную зависимость. Например, у манганина (который состоит из меди, марганца и никеля) α близко к нулю (до трех цифр на шкале в Таблице 2), и поэтому его удельное сопротивление незначительно изменяется с температурой.Это полезно, например, для создания не зависящего от температуры эталона сопротивления.

    Таблица 2. Температурные коэффициенты удельного сопротивления α
    Материал Коэффициент (1 / ° C)
    Проводники
    Серебро 3,8 × 10 −3
    Медь 3,9 × 10 −3
    Золото 3.4 × 10 −3
    Алюминий 3,9 × 10 −3
    Вольфрам 4,5 × 10 −3
    Утюг 5,0 × 10 −3
    Платина 3,93 × 10 −3
    Свинец 3,9 × 10 −3
    Манганин (сплав Cu, Mn, Ni) 0,000 × 10 −3
    Константан (сплав Cu, Ni) 0.002 × 10 −3
    Меркурий 0,89 × 10 −3
    Нихром (сплав Ni, Fe, Cr) 0,4 × 10 −3
    Полупроводники
    Углерод (чистый) −0,5 × 10 −3
    Германий (чистый) −50 × 10 −3
    Кремний (чистый) −70 × 10 −3

    Отметим также, что α отрицателен для полупроводников, перечисленных в таблице 2, что означает, что их удельное сопротивление уменьшается с увеличением температуры.Они становятся лучшими проводниками при более высоких температурах, потому что повышенное тепловое перемешивание увеличивает количество свободных зарядов, доступных для переноса тока. Это свойство уменьшения ρ с температурой также связано с типом и количеством примесей, присутствующих в полупроводниках. Сопротивление объекта также зависит от температуры, поскольку R 0 прямо пропорционально ρ . Для цилиндра мы знаем, что R = ρL / A , и поэтому, если L и A не сильно изменяются с температурой, R будет иметь такую ​​же температурную зависимость, как ρ .(Исследование коэффициентов линейного расширения показывает, что они примерно на два порядка меньше типичных температурных коэффициентов удельного сопротивления, поэтому влияние температуры на L и A примерно на два порядка меньше, чем на ρ .) Таким образом,

    R = R 0 (1 + α Δ T )

    — это температурная зависимость сопротивления объекта, где R 0 — исходное сопротивление, а R — сопротивление после изменения температуры Δ T .Многие термометры основаны на влиянии температуры на сопротивление. (См. Рис. 3.) Одним из наиболее распространенных является термистор, полупроводниковый кристалл с сильной температурной зависимостью, сопротивление которого измеряется для определения его температуры. Устройство небольшое, поэтому быстро приходит в тепловое равновесие с той частью человека, к которой прикасается.

    Рис. 3. Эти знакомые термометры основаны на автоматическом измерении сопротивления термистора в зависимости от температуры.(Источник: Biol, Wikimedia Commons)

    Пример 2. Расчет сопротивления: сопротивление горячей нити

    Хотя следует проявлять осторожность при применении ρ = ρ 0 (1 + α Δ T ) и R = R 0 (1 + α Δ T ) для изменений температуры более 100 ° C, для вольфрама уравнения достаточно хорошо работают при очень больших изменениях температуры. Каково же тогда сопротивление вольфрамовой нити в предыдущем примере, если ее температура повышается с комнатной температуры (20ºC) до типичной рабочей температуры 2850ºC?

    Стратегия

    Это прямое приложение R = R 0 (1 + α Δ T ), поскольку исходное сопротивление нити было задано равным R 0 = 0.{-3} / º \ text {C} \ right) \ left (2830º \ text {C} \ right) \ right] \\ & = & {4.8 \ Omega} \ end {array} \\ [/ latex] .

    Обсуждение

    Это значение соответствует примеру сопротивления фары в Законе Ома: сопротивление и простые цепи.

    Исследования PhET: сопротивление в проводе

    Узнайте о физике сопротивления в проводе. Измените его удельное сопротивление, длину и площадь, чтобы увидеть, как они влияют на сопротивление провода. Размеры символов в уравнении меняются вместе со схемой провода.

    Щелкните, чтобы запустить моделирование.

    Сводка раздела

    • Сопротивление R цилиндра длиной L и площадью поперечного сечения A составляет [латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \\ [/ latex], где ρ — удельное сопротивление материала.
    • Значения ρ в таблице 1 показывают, что материалы делятся на три группы — проводников, полупроводников и изоляторов .
    • Температура влияет на удельное сопротивление; для относительно небольших изменений температуры Δ T удельное сопротивление равно [латекс] \ rho = {\ rho} _ {0} \ left (\ text {1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], где ρ 0 — исходное удельное сопротивление, а [латекс] \ text {\ alpha} [/ latex] — температурный коэффициент удельного сопротивления.
    • В таблице 2 приведены значения для α , температурного коэффициента удельного сопротивления.
    • Сопротивление R объекта также зависит от температуры: [латекс] R = {R} _ {0} \ left (\ text {1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], где R 0 — исходное сопротивление, а R — сопротивление после изменения температуры.

    Концептуальные вопросы

    1. В каком из трех полупроводниковых материалов, перечисленных в таблице 1, примеси дают свободные заряды? (Подсказка: изучите диапазон удельного сопротивления для каждого из них и определите, имеет ли чистый полупроводник большую или меньшую проводимость.)

    2. Зависит ли сопротивление объекта от пути тока, проходящего через него? Рассмотрим, например, прямоугольный стержень — одинаково ли его сопротивление по длине и по ширине? (См. Рисунок 5.)

    Рис. 5. Встречается ли ток, проходящий двумя разными путями через один и тот же объект, с разным сопротивлением?

    3. Если алюминиевый и медный провода одинаковой длины имеют одинаковое сопротивление, какой из них имеет больший диаметр? Почему?

    4. Объясните, почему [латекс] R = {R} _ {0} \ left (1+ \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex] для температурного изменения сопротивления R объекта равен не так точен, как [латекс] \ rho = {\ rho} _ {0} \ left ({1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], что дает температурное изменение удельного сопротивления ρ .

    Задачи и упражнения

    1. Каково сопротивление отрезка медного провода 12-го калибра длиной 20,0 м и диаметром 2,053 мм?

    2. Диаметр медного провода нулевого сечения — 8,252 мм. Найдите сопротивление такого провода длиной 1,00 км, используемого для передачи энергии.

    3. Если вольфрамовая нить диаметром 0,100 мм в лампочке должна иметь сопротивление 0,200 Ом при 20 ° C, какой длины она должна быть?

    4. Найдите отношение диаметра алюминиевого провода к медному, если они имеют одинаковое сопротивление на единицу длины (как в бытовой электропроводке).

    5. Какой ток протекает через стержень из чистого кремния диаметром 2,54 см и длиной 20,0 см при приложении к нему 1,00 × 10 3 В? (Такой стержень можно использовать, например, для изготовления детекторов ядерных частиц.)

    6. (a) До какой температуры нужно нагреть медный провод, изначально равный 20,0 ° C, чтобы удвоить его сопротивление, не обращая внимания на любые изменения размеров? (б) Происходит ли это в бытовой электропроводке при обычных обстоятельствах?

    7. Резистор из нихромовой проволоки используется там, где его сопротивление не может изменяться более чем на 1.00% от его значения при 20,0ºC. В каком температурном диапазоне его можно использовать?

    8. Из какого материала изготовлен резистор, если его сопротивление на 40,0% больше при 100 ° C, чем при 20,0 ° C?

    9. Электронное устройство, предназначенное для работы при любой температуре в диапазоне от –10,0 ° C до 55,0 ° C, содержит резисторы из чистого углерода. В какой степени их сопротивление увеличивается в этом диапазоне?

    10. (a) Из какого материала изготовлена ​​проволока, если она имеет длину 25,0 м, диаметр 0,100 мм и сопротивление 77.7 Ом при 20,0 ° C? (б) Каково его сопротивление при 150 ° C?

    11. Если принять постоянный температурный коэффициент удельного сопротивления, каков максимальный процент уменьшения сопротивления константановой проволоки, начиная с 20,0 ° C?

    12. Через матрицу протягивают проволоку, растягивая ее в четыре раза по сравнению с исходной длиной. По какому фактору увеличивается его сопротивление?

    13. Медный провод имеет сопротивление 0,500 Ом при 20,0 ° C, а железный провод имеет сопротивление 0,525 Ом при той же температуре.При какой температуре их сопротивления равны?

    14. (a) Цифровые медицинские термометры определяют температуру путем измерения сопротивления полупроводникового устройства, называемого термистором (который имеет α = –0,0600 / ºC), когда он находится при той же температуре, что и пациент. Какова температура пациента, если сопротивление термистора при этой температуре составляет 82,0% от его значения при 37,0 ° C (нормальная температура тела)? (b) Отрицательное значение для α может не поддерживаться при очень низких температурах.Обсудите, почему и так ли здесь. (Подсказка: сопротивление не может стать отрицательным.)

    15. Integrated Concepts (a) Повторите упражнение 2 с учетом теплового расширения вольфрамовой нити. Вы можете принять коэффициент теплового расширения 12 × 10 −6 / ºC. б) На какой процент ваш ответ отличается от приведенного в примере?

    16. Необоснованные результаты (a) До какой температуры нужно нагреть резистор из константана, чтобы удвоить его сопротивление, при условии постоянного температурного коэффициента удельного сопротивления? б) разрезать пополам? (c) Что необоснованного в этих результатах? (d) Какие допущения необоснованны или какие посылки несовместимы?

    Сноски

    1. 1 Значения сильно зависят от количества и типа примесей
    2. 2 значения при 20 ° C.

    Глоссарий

    удельное сопротивление:
    внутреннее свойство материала, независимо от его формы или размера, прямо пропорциональное сопротивлению, обозначенное как ρ
    температурный коэффициент удельного сопротивления:
    эмпирическая величина, обозначаемая α , которая описывает изменение сопротивления или удельного сопротивления материала при температуре

    Избранные решения проблем и упражнения

    1.

Провод

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *