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

(для регионов бесплатно)

Содержание

Как рассчитать сечение провода по потребляемой мощности

В случае замены или прокладки электропроводки необходимо точно рассчитать параметры кабеля, который будет использоваться. Одним из ключевых параметров является сечение провода, которое определяет какую к проводу можно подключить нагрузку по мощности. Слишком слабый провод может не выдержать нагрузки, а с чрезмерно большим сечением обойдется в несколько раз дороже. Также надо учитывать, что чем меньше сечение жил, тем больше их электрическое сопротивление, так что еще обязательно надо учитывать длину провода и способ его укладки.

Что нужно знать

Если перерезать любой кабель, то под слоями изоляционного материала станет видна жила провода, которая и является проводником электрического тока. Когда провод перерезан (рассечен), то в месте среза жила видна как круг, площадь которого называется сечением жилы провода и замеряется в мм² (квадратных миллиметрах). Поэтому, выбирая оптимальное сечение провода, по сути, подбирается диаметр его токоведущих жил.

Так как токопроводящая часть кабеля металлическая, а изоляция из ПВХ, резины или подобных им материалов, то по уровню сопротивления нештатным ситуациям провода можно условно разделить на три уровня:

  1. Токоведущая жила и изоляция сохраняют целостность. Т.е. перегрев провода произошел в допустимом пределе и ничего не произошло.
  2. Изоляция плавится, но металл жилы остается без изменений. После устранения поломки дальнейшая эксплуатация такого провода невозможна – он требует обязательной замены.
  3. Сгорание изоляции и плавление металлической основы. Обычно это последствие короткого замыкания.

Знать, как рассчитать сечение как раз и нужно, чтобы исключить второй и третий варианты, ведь кроме самого кабеля, для проводки подбираются защитные устройства, которые отключают линию при повышении силы тока.

Совет! При покупке недорогого провода, лучше проверить соответствие фактического и заявленного сечений токоведущих жил. Это можно сделать штангенциркулем или микрометром. Дело в том, что некоторые ТУ допускают погрешность не много ни мало – в 20-30% от номинала – если сечение провода по мощности будет рассчитано «впритирку», это грозит возгоранием.

Основы сортировки

Единственный способ качественно подобрать в квартиру или дом провод по сечению токоведущей жилы – знать какой мощности к нему будут подключаться приборы. Еще такой метод называют «по нагрузке», так как в электрических схемах все подключенные приборы рассматриваются как нагрузка или сопротивление.

Сначала необходимо определить мощность приборов. Это можно сделать несколькими способами:

  1. найти в техническом паспорте устройства информацию о ней;
  2. мощность указывается на самих приборах – обычно ее указывают на пластинах или стикерах из металла, хотя могут и просто нанести маркировку на корпус.
  3. замерить силу тока при работе и высчитать мощность – экзотический способ, который применяется в исключительных случаях, когда нужны точные результаты.

Если прибор сделан в России, Украине или Беларуси мощность на нем всегда указывается как Вт (ватт) или кВт (киловатт). Если изделие европейского, азиатского или американского производства, буквой – W. Используемая нагрузка на таких устройствах обозначают как “ТОТ” или “ТОТ МАХ”.

Если не удалось точно установить мощность прибора, можно взять для расчета среднестатистические данные.

При этом следует помнить, что параметры в них указаны в большом диапазоне, а это значит, что выбранный по меньшему значению кабель может не соответствовать требованиям.

Это значит, что в таком случае надо учитывать максимально возможную мощность приборов и подобрать для них соответствующие сечения кабелей по потребляемой мощности. В противном случае кабель может перегреваться в процессе эксплуатации, вплоть до возгорания изоляции.

Как вычислить

Делая расчет сечения провода, нужно помнить простую закономерность – чем больше подключенные к нему устройства потребляют тока, тем больше должен быть диаметр жилы и массивнее сам провод. Легче всего сечение определить в однопроволочной жиле по следующей формуле:

Здесь d – означает диаметр жилы (мм), а S – искомая площадь сечения (мм²).

Чуть сложнее вычислять диаметр многопроволочной жилы – здесь надо измерить диаметр каждой отдельной проволочки и найти их среднее значение, тогда формула приобретает следующий вид:

Где n – обозначает число жил, d – средний диаметр, S – искомая площадь сечения. Также допускается измерить диаметр одной проволочки и умножить результат на их количество. Формула остается такой же, только d теперь будет не средний диаметр, а измеренный по одной проволочке.

Если подсчетов предвидится много, то рассчитать сечение провода можно при помощи специального калькулятора сечений кабелей онлайн, в который просто нужно внести все данные про число и диаметр токонесущей жилы и он выдаст результат.

Особенности сечения электропроводки из разных материалов

Проводка из алюминия, использовавшаяся еще в советское время, сейчас запрещена для монтажа внутренней электропроводки, но все еще применяется как самый бюджетный вариант, несмотря на сравнительно низкий срок эксплуатации и общую надежность. При перегревах она начинает крошиться, быстрее окисляется на воздухе и имеет меньшую электропроводность – это значит, что при одинаковом сечении проводов, медный способен пропустить через себя большее количество тока, чем алюминиевый.

Медный кабель обладает значительной прочностью и стойкостью к коррозии, поэтому если приходится менять всю проводку, то настоятельно рекомендуется использовать медную, тем более, что это прямое требование ПУЭ. Так как медный провод дороже алюминиевого, то знать подходящие значения сечения провода по мощности при его использовании будет существенной экономией для сметы.

При прокладывании скрытой проводки в домашних условиях лучше выбрать однопроволочный кабель, так как он проще в монтаже и не требует дополнительных действий.

Изначально рассчитанный на множественные изгибы многопроволочный имеет больший срок эксплуатации, но при подключении к нему розеток концы жил нужно будет залудить, так как со временем проволочки в жиле «утрясутся» и контакт ухудшится.

Чаще всего такие провода применяют для подключения к сети нестационарных приборов: фен, утюг, бритва и прочие.

Для стандартной проводки квартир, домов, коттеджей существует общий расчет. Согласно ему при продолжительной нагрузке в 25А применяют сечения провода по току (медный) 4,0 мм² и диаметром – 2,26 мм. В соответствии с этими расчетами, на линию устанавливается автоматический выключатель (автомат) который обычно монтируется во вводном щитке в месте ввода проводов в квартиру или дом.

Сечение кабелей при открытой или закрытой проводке

При движении токовых импульсов по проводнику он греется. Чем тока больше, тем сильнее тепло. Один и тот же ток, проходящий по проволоке разного диаметра, неоднозначно действует на выделение тепла. Чем меньше сечение, тем сильнее происходит нагревание от нагрузки.

Поэтому, если линия делается открытой, можно уменьшить сечение – взять менее сильные провода. В таком случае он быстрее остывает и изоляция не портится. При закрытом способе монтажа ситуация хуже – тепло уходит медленнее, и здесь уже нужен более сильный материал – провода большего сечения.

Конструкция проводки и покупка нужного количества расходных материалов, требует навыков проектирования. Надо будет выполнить следующие действия:

  1. Нарисовать план квартиры или других помещений, где она планируется, и отметить будущие розетки и светильники.
  2. Узнать мощность всех имеющихся устройств и домашней техники: ламп, обогревательных приборов, чайников, фенов и т. п. Это позволит остановиться на оптимальном варианте.
  3. Измерить длину планируемой линии и сложить все собранные параметры вместе.
  4. Выбрать марку кабеля. Для внутренней проводки лучше использовать плоский провод.
  5. Купить необходимое количество.

Помимо этого, принимают во внимание, согласуется ли сечение провода по потребляемой мощности с его максимальной нагрузкой в данном проекте и с током защитных выключателей.

Общепринятая расцветка изоляции жил никак не зависит от их сечения и применяется только для удобства монтажа:

  • синий – для нейтрали;
  • желто-зеленый – заземление;
  • белый, коричневый и прочие – фазные проводники.

Выключателей лучше устанавливать несколько и сразу их подписать: например «кухня», «спальня» и т. д. Линия освещения всегда проводится от вводного автомата отдельно и не зависит от розеток. Даже если в какой-то из них произойдет короткое замыкание, то без света дом не останется, да и в случае необходимости ремонт можно будет сделать с нормальным освещением, не пользуясь фонариком или свечами.

Дополнительные рекомендации:

  • Всегда лучше подобрать сечение провода с запасом – экономия это хорошо, но она должна быть разумной, да и неизвестно, что туда потом будет включаться.
  • В помещениях с повышенной влажностью весьма вероятно, что может понадобиться изоляция в два слоя.
  • При покупке нужно уточнять допустимый диаметр изгиба провода, особенно это касается однопроволочных. Дело в том, что если просто перегнуть кабель, то в этом месте может ухудшиться проводимость, поэтому производители всегда указывают допустимый радиус изгиба, отталкиваясь от наружного диаметра всего кабеля. Чаще всего это значение равно 10-15.
  • Кабеля из меди и алюминия не совмещаются и не соединяются обычным способом. Для их скрепления можно употреблять особые клеммники или шайбы (оцинкованные).

Как подсчитать параметры нужного кабеля

Если линия электропередачи внушительной длины (100 и больше метров), то все расчеты надо делать учитывая потери тока, что будут происходить непосредственно на кабель. В обязательном порядке это делается при проектировании электроснабжения домов. Все начальные данные заносят в проект заранее, для контроля и перестраховки их перепроверяют, используя норму мощности, выделенную на весь дом и протяженность от него до столба. Высчитать нужные параметры помогает следующая таблица:

Выбор подходящего сечения провода при монтаже электропроводки лучше делать с запасом. Если он будет, все новые приборы, появившиеся в квартире можно спокойно включать, не опасаясь перегрузки.

Если сечения не хватает, то выхода только два: замена проводки или отказ от одновременного использования мощной домашней техники.

Если срочно требуется удлинить розетку, а нужного провода рядом нет, можно воспользоваться различными кабелями, сцепив их параллельно друг другу. Такой метод не применяют постоянно, а прибегают к нему в моменты крайней необходимости, но если уж он и используется, а тем более для подключения мощного устройства, то нужно использовать провода одинакового сечения. Если и это требование не получается выполнить, то подсчитывая, выдержит ли провод, надо принимать во внимание только кабель меньшего сечения.

Перевод ватт в киловатты

При указании мощности для больших электроприборов используются такие единицы измерения как ватты и киловатты. Приставка «кило» обозначает, что число надо умножить на 1000, поэтому 1кВт = 1000 Вт, 5 кВт = 5000ВТ, 3 кВт = 3000Вт, а 1Вт = 0,001 кВт и т.д.

К приборам, которые потребляют настолько низкое количество тока, что даже его подбирать не нужно относятся:

  • холодильник;
  • зарядное устройство;
  • телевизор;
  • радиотелефон;
  • ночники и торшеры.

Но если в эту же розетку будет подключаться, к примеру, обогреватель, то делать расчеты надо обязательно.

Выбор, какое сечение кабеля будет использовано, это самый важный компонент проекта любого электрической цепи, от помещения, до городских или производственных сетей. Правильный подбор обеспечивает электрическую, пожарную безопасность и экономичность бюджета проекта.

Полезные видео

понятие, площадь, формула и таблица соответствия диаметру

Содержание статьи:

Для правильного выбора и организации электролинии необходимо учитывать параметры и нагрузку проводников. Они представляют собой металлическую нить из меди, алюминия, стали, цинка, титана, никеля и обеспечивают передачу тока от его источника до потребителя. У проводников есть поперечное сечение – это фигура, образованная от их рассечения плоскостью поперечного направления. Если его подобрать неправильно, линия выйдет из строя или загорится при скачках напряжения.

Площадь поперечного сечения как электротехническая величина

От поперечного сечения зависит токопроводимость провода

В качестве примера сечения можно рассмотреть распил изделия под углом 90 градусов относительно поперечной оси. Контур фигуры, получившейся в результате, определяется конфигурацией объекта. Кабель имеет вид небольшой трубы, поэтому при распиле выйдет фигура в виде двух окружностей определенной толщины. При поперечном рассечении круглого металлического прута получится форма круга.

В электротехнике площадь ПС будет значить прямоугольное сечение проводника в отношении к его продольной части. Сечение жил всегда будет круглым. Измерение параметра осуществляется в мм2.

Начинающие электрики могут перепутать диаметр и сечение элементов. Чтобы определить, какая площадь сечения у жилы, понадобиться учесть его круглую форму и воспользоваться формулой:

S = πхR2, где:

  • S – площадь круга;
  • π – постоянная величина 3,14;
  • R – радиус круга.

Если известен показатель площади, легко найти удельное сопротивление материала изготовления и длину провода. Далее вычисляется сопротивление тока.

Для удобства расчетов начальная формула преобразуется:

  1. Радиус – это ½ диаметра.
  2. Для вычисления площади π умножается на D (диаметр), разделенный на 4, или 0,8 умножается на 2 диаметра.

При вычислениях используют показатель диаметра, поскольку его неправильный подбор может вызвать перегрев и воспламенение кабеля.

Цели расчета

Поперечное сечение проводов для освещения

Рассчитывать параметры площади сечения проводника необходимо с несколькими целями:

  • получение необходимого количества электричества для запитки бытовых приборов;
  • исключение переплат за неиспользуемый энергоноситель;
  • безопасность проводки и предотвращение возгораний;
  • возможность подключения высокомощной техники к сети;
  • предотвращение оплавления изоляционного слоя и коротких замыканий;
  • правильная организация осветительной системы.

Оптимальное сечение провода для освещения – 1,5 мм2 для линии, 4-6 мм2 на вводе.

Соотношение диаметра кабеля с площадью его сечения

Определение посредством формулы площади поперечного сечения проводников занимает длительное время. В некоторых случаях уместно использовать данные из таблицы. Поскольку для организации современной проводки применяется медный кабель, в таблицу вносятся параметры:

  • диаметр;
  • сечение в соответствии с показателем диаметра;
  • предельная мощность нагрузки проводников в сетях с напряжением 220 и 380 В.
Диаметр жилы, мм Параметры сечения, мм2 Сила тока, А Мощность медного проводника, кВт
Сеть 220 В Сеть 380 В
1,12 1 14 3 5,3
1,38 1,5 15 3,3 5,7
1,59 2 19 4,1 7,2
1,78 2,5 21 4,6 7,9
2,26 4 27 5,9 10
2,76 6 34 7,7 12
3,57 10 50 11 19

Посмотрев данные в соответствующих колонках, можно узнать нужные параметры для электролинии жилого здания или производственного объекта.

Расчет сечения многожильного проводника

Многожильный провод представляет собой несколько отдельных жил. Расчет его сечения осуществляется следующим образом:

  1. Находится показатель площади сечения у одной жилы.
  2. Пересчитываются кабельные жилы.
  3. Количество умножается на поперечное сечение одной жилы.

При подключении многожильного проводника его концы обжимаются специальной гильзой с использованием обжимных клещей.

Особенности самостоятельного расчета

Самостоятельное вычисление продольного сечения выполняется на жиле без изоляционного покрытия. Кусочек изоляции можно отодвинуть или снять на отрезке, приобретенном специально для тестирования. Вначале понадобится определить диаметр и по нему найти сечение. Для работ используется несколько методик.

При помощи штангенциркуля

Способ оправдан, если будут измеряться параметры усеченного, или бракованного кабеля. К примеру, ВВГ может обозначаться как 3х2,5, но фактически быть 3х21. Вычисления производятся так:

  1. С проводника снимается изоляционное покрытие.
  2. Диаметр замеряется штангенциркулем. Понадобится расположить провод между ножками инструмента и посмотреть на обозначения шкалы. Целая величина находится сверху, десятичная – снизу.
  3. На основании формулы поиска площади круга S = π (D/2)2 или ее упрощенного варианта S = 0,8 D² определяется поперечное сечение.
  4. Диаметр равен 1,78 мм. Подставляя величину в выражение и округлив результат до сотых, получается 2,79 мм2.

Для бытовых целей понадобятся проводники с сечением 0,75; 1,5; 2,5 и 4 мм2.

С использованием линейки и карандаша

Вычисление ПС с помощью линейки и карандаша

При отсутствии специального измерителя можно воспользоваться карандашом и линейкой. Операции выполняются с тестовым образом:

  1. Зачищается от изоляционного слоя участок, равный 5-10 см.
  2. Получившаяся проволока наматывается на карандаш. Полные витки укладываются плотно, пространства между ними быть не должно, «хвостики» направляются вверх или вниз.
  3. В конечном итоге должно получиться определенное число витков, их требуется посчитать.
  4. Намотка прикладывается к линейке так, чтобы нулевое деление совпадало с первой намоткой.
  5. Замеряется длина отрезка и делится на количество витков. Получившаяся величина – диаметр.
  6. Например, получилось 11 витков, которые занимают 7,5 мм. При делении 7,5 на 11 выходит 0,68 мм – диаметр кабеля. Сечение можно найти по формуле.

Точность вычислений определяется плотностью и длиной намотки.

Таблица соответствия диаметра проводов и площади их сечения

Если нет возможности пройти тестирование диаметра или сделать вычисление при покупке, допускается использовать таблицу. Данные можно сфотографировать, распечатать или переписать, а затем применять, чтобы найти нормативный или популярный размер жилы.

Диаметр кабеля, мм Сечение проводника, мм2
0,8 0,5
0,98 0,75
1,13 1
1,38 1,5
1,6 2
1,78 2,5
2,26 4
2,76 6
3,57 10

При покупке электрокабеля понадобится посмотреть параметры на этикетке. К примеру, используется ВВНГ 2х4. Количество жил – величина после «х». То есть, изделие состоит из двух элементов с поперечным сечением 4 мм2. На основании таблицы можно проверить точность информации.

Чаще всего диаметр кабеля меньше, чем заявлен на упаковке. У пользователя два варианта – применять другой или выбрать с большей площадью сечения кабель по диаметру. Выбрав второй, понадобится проверить изоляцию. Если она не сплошная, тонкая, разная по толщине, остановитесь на продукции другого изготовителя.

Определение сечения проводника на вводе

Уточнить номинальные показатели можно в компании Энергосбыта или документации к товару. К примеру, номинал автомата на вводе составляет 25 А, мощность потребления – 5 кВт, сеть однофазная, на 220 В.

Подбор сечения осуществляется так, чтобы допустимый ток жил за длительный период был больше номинала автомата. Например, в доме на ввод  пущен медный трехжильный проводник ВВГнг, уложенный открытым способом. Оптимальное сечение – 4 мм2, поэтому понадобится материал ВВГнг 3х4.

После этого высчитывается показатель условного тока отключения для автомата с номиналом 25 А: 1,45х25=36,25 А. У кабеля с площадью сечения 4 мм2 параметры длительно допустимого тока 35 А, условного – 36,25 А. В данном случае лучше взять вводный проводник из меди сечением 6 мм2 и допустимым предельным током 42 А.

Вычисление сечения провода для линии розеток

Сечение кабелей для домашних электроустановок

Каждый электроприбор имеет показатели собственной мощности. Они замеряются в Ваттах и указываются в паспорте либо на наклейке на корпусе. Примером поиска сечения будет линия запитки для стиральной машины мощностью 2,4 кВт. При расчетах учитывается:

  • материал провода и способ укладки – трехжильный ВВГнг-кабель из меди, спрятанный в стене;
  • особенности сечения – оптимальная величина составляет 1,5 мм2, т.е. понадобится кабель 3х1,5;
  • использование розетки. Если подключается только машинка-автомат, характеристик будет достаточно;
  • система защиты – автомат, номинальный ток которого 10 А.

Для двойных розеток применяется кабель из меди с сечением 2,5 мм2 и автомат номиналом 16 А.

Подбор сечения для трехфазной линии 380 В с несколькими приборами

Подключение нескольких видов бытовой техники к трехфазной линии предусматривает протекание потребляемого тока по трем жилам. В каждом из них будет меньшая величина, чем в двухжильном. На основании данного явления в трехфазной сети допускается применять кабель с меньшим сечением.

К примеру, в доме устанавливается генератор с мощностью 20 кВт и суммарной мощностью по трем фазам 52 А. На основании значений таблицы выйдет, что оптимальное сечение кабеля – 8,4 мм2. На основании формулы высчитывается фактическое сечение: 8,4/1,75=4,8 мм2. Чтобы подсоединить генератор мощностью 20 кВт на трехфазную сеть 380 В необходим медный проводник, сечение каждой жилы которого 4,8 мм2.

Сечение проводов в домах старой застройки и предельная нагрузка

В многоэтажках советского периода используется алюминиевая проводка. С учетом правильного соединения узлов в распредкоробе, качества изоляции и надежности контактов соединения она прослужит от 10 до 30 лет.

При необходимости подключения техники с большой энергоемкостью в домах с проводкой из алюминия на основе мощности потребления подбирается сечение и диаметр жил. Все данные указаны в таблице.

Ток, А Максимальная мощность, ВА Диаметр кабеля, мм Сечение кабеля, мм2
14 3000 1,6 2
16 3500 1,8 2,5
18 4000 2 3
21 4600 2,3 4
24 5300 2,5 5
26 5700 2,7 6
31 6800 3,2 8
38 8400 3,6 10

Какой кабель выбрать для квартирной проводки

Несмотря на дешевизну алюминиевых проводников, от их применения лучше отказаться. Причина – низкая надежность контактов, через которые будут проходить токи. Второй повод – несоответствие сечения провода мощности современной бытовой техники. Кабель из меди отличается надежностью, длительным сроком эксплуатации.

В квартирах и домах допускается использовать провод с маркировкой:

  • ПУНП – плоский проводник с медными жилами в ПВХ-оболочке. Рассчитан на напряжение номиналом 250 В при частоте 50 Гц.
  • ВВГ/ВВГнг – плоские кабели из меди с двойным ПВХ-покрытием. Применяются внутри и снаружи сооружений, не подвержены возгоранию. Бывают с 2-мя, 3-мя и 4-мя жилами.
  • NYM – провод из меди для внутренней одиночной линии. Имеет изоляционную ПВХ-оболочку и наружное покрытие, жилы с заземлением и без него.

При выборе количества жил понадобится учесть способность токопроводимости на единицу сечения. В данном случае квартирную сеть лучше сделать из одножильного провода, толщина которого больше. Многожильные элементы можно изгибать многократно, подсоединять на них электроприборы. Качественным будет только кабель с тонкими жилами.

Правильное сечение проводников, учет мощности оборудования и типа сети – важные факторы при организации электролинии. Диаметр кабеля можно несколькими способами вычислить самостоятельно. Основываясь на этих показаниях, легко определить сечение жил по формулам или с помощью таблицы.

Как рассчитать поперечное сечение провода и его диаметр

Не зная, как рассчитать сечение провода, электрик не сможет произвести даже самые элементарные электромонтажные работы. Чтобы правильно подобрать проводку, ему необходимо знать определённые параметры и нагрузку. К примеру, какое сечение провода нужно для 5 квт, можно понять, лишь имея определённые знания. Неграмотно выбранное сечение может привести к довольно-таки плачевным последствиям, начиная от выхода из строя самой линии и заканчивая её возгоранием.

Довольно распространённый пример, когда у вас вдруг выходит из строя проводка, а при вскрытии канала видно, что оплавилась изоляция и сам провод перегорел. Происходит подобное лишь в двух случаях:

  • неправильно произведён расчёт сечения;
  • недостоверность или отсутствие информации о проводнике.

Порядок проведения расчётов

Для того чтобы определить сечение провода, необходимо сперва измерить его диаметр. Для этого нам понадобится штангенциркуль либо микрометр. Так как нас интересует непосредственно окружность самого проводника, то предварительно необходимо будет зачистить его от изоляции. Если при покупке вам сделать это не позволят, тогда можно приобрести минимально допустимый кусок, после чего и проводить следующие манипуляции.

Когда необходимый параметр замерен, уже несложно будет рассчитать непосредственно и само сечение. Если интересует вопрос, чем производить замер предпочтительнее, то, можно сказать, что чем выше точность замера, тем и более точным будет конечный результат.

Бывают ситуации, когда в наличии просто нет ни штангенциркуля, ни микрометра. В таком случае сделать соответствующие замеры мы вполне сможем и при помощи простой линейки. Но здесь может встать необходимость покупать тестовый кусок, так как очистить от изоляции придётся сантиметров 10-15, и маловероятно, что это разрешат сделать бесплатно.

Как только провод освобождён от изоляции, его стоит намотать на цилиндрическую часть отвёртки. Обращайте внимание, чтобы витки прилегали как можно плотнее друг к другу, не оставляя зазоров. Концы с краёв должны быть выведены в одну из сторон, чтобы получившиеся витки имели законченную форму. Что касается количества витков, то это не принципиально, хотя лучше делать их 10, так как легче будет вести расчёт.

Осталось лишь измерить и высчитать непосредственно толщину нашего провода. Для этого измеряем длину используемых витков. Далее это значение делим на количество витков – полученный результат и будет искомым диаметром. В качестве примера возьмём количество витков 10. Длина всех этих десяти витков — 6,8 мм. Следовательно, 6,8 делим на 10, получаем 0,68. Именно это значение и есть искомый результат. Имея эти данные, можно искать и непосредственно сечение.

Вычисление с помощью формулы

Когда мы выяснили, каков диаметр провода, можно переходить непосредственно к определению его сечения. Понятно, что провод имеет форму круга в поперечнике. Следовательно, для расчёта необходимо применить формулу площади круга. Таким образом мы узнаем площадь поперечного сечения проводника.

Где:

  • r – радиус круга,
  • D – диаметр круга,
  • π = 3,14.

В качестве примера вычислим интересующий нас параметр провода по уже известным данным из вышеприведённых расчётов. Так, у нас диаметр равен 0,68 мм. Следовательно, необходимо ещё найти радиус. Получается 0,68/2 = 0,34 мм. Теперь полученные результаты подставляем в формулу:

S = π * R² = 3,14 * 0,34² = 0,36² мм

То же самое можно проделать и по второй части уравнения. Значение получится аналогичным:

Теперь вы всегда сможете определить сечение кабеля, зная диаметр. При этом можно пользоваться любой из приведённых двух формул – какая понравится, ту и применяйте.

Таблица диаметров и их площадь сечения

Знать формулы и уметь благодаря им высчитать в любой момент необходимые данные — это прекрасно. Но есть и более простой способ узнать сечение, не прибегая к не всегда удобным расчётам. Для этого существует таблица соответствия диаметров к площади. Она содержит наиболее ходовые данные, благодаря которым легко определить сечение, зная диаметр. Достаточно просто распечатать эту таблицу на маленьком листке и носить в кармане или портмоне.

Пользоваться этой таблицей предельно просто. Практически все кабели имеют свою маркировку, которая указывается непосредственно на изоляции и/или на бирке. Нередко бывает, что фактическое сечение кабеля не совпадает с предъявленным на маркировке. Таблица может стать незаменимым помощником в таких случаях. Для этого стоит всего лишь посмотреть маркировку (к примеру, АВВГ 3х2,5). Значение, идущее после знака «х», и есть заявленное сечение, в нашем случае — это 2,5 мм. Первая цифра означает, что кабель имеет 3 жилы, но в нашей ситуации это не имеет значения.

Также легко высчитать и диаметр кабеля по сечению, таблица в этом нам сможет прекрасно помочь, но делать это нужно в обратном порядке.

Чтобы проверить верность утверждения, что сечение данного кабеля 2,5 мм, нам необходимо измерить его диаметр любым вышеописанным способом. Так, если в конкретном случае диаметр составит 1,78 мм или близкое к нему значение (погрешности всё же допускаются), то всё верно, нас не обманули и провод действительно удовлетворяет заявленным требованиям. Увидеть это мы можем из таблицы, найдя значение 1,78 (диаметр), которому соответствует показатель 2,5 мм.

Кроме этого, нелишним будет внимательно проверить изоляцию. Она должна быть ровной, однородной, без повреждений и других дефектов. В погоне за прибылью производители дешёвой продукции идут на любые ухищрения, чтобы как-то сэкономить на материале. Поэтому дешевизна далеко не всегда может оказаться выгодной.

Нередко в кабелях используются не цельный провод, а многожильный – состоящий из множества мелких проволочек, скрученных между собой. Может показаться, что замер сечения подобных кабелей невозможен или слишком сложен. Но это глубокое заблуждение. Узнать интересующие нас данные многожильного кабеля предельно просто. Делается это аналогично предыдущему методу с помощью одноцельного провода, т.е. сначала замеряем диаметр, а после высчитываем или узнаём из таблицы интересующие нас данные.

Площадь сечения проводов и кабелей в зависимости от силы тока, расчет необходимого сечения кабеля

Грамотный подбор кабеля для восстановления или прокладки электропроводки гарантирует безупречную работу системы. Приборы будут получать питание в полноценном объеме.

Не случится перегрева изоляции с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит и от угроз воспламенения, и от лишних затрат на покупку недешевого провода.

Давайте разберемся в алгоритме расчетов.

Упрощенно кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его жиле перемещается поток, параметры которого ограничены размером данного токоведущего канала. Следствием неверного подбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:

  • Слишком узкий токоведущий канал, из-за которого в разы возрастает плотность тока. Рост плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, затем ее оплавление. В результате оплавления по минимуму появятся «слабые» места для регулярных утечек, по максимуму пожар.
  • Излишне широкая жила, что, в сущности, совсем неплохо. Причем, наличие простора для транспортировки электро-потока весьма положительно отражается на функционале и эксплуатационных сроках проводки. Однако карман владельца облегчится на сумму, примерно вдвое превышающую по факту требующиеся деньги.

Первый из ошибочных вариантов представляет собой откровенную опасность, в лучшем случае повлечет увеличение оплаты за электроэнергию. Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.

«Протоптанные» пути вычислений

Все существующие расчетные способы опираются на выведенный Омом закон, согласно которому сила тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Бытовое напряжение – величина постоянная, равная в однофазной сети стандартным 220 В.

Значит, в легендарной формуле остаются лишь две переменные: это ток с мощностью. «Плясать» в расчетах можно и нужно от одной из них. Через расчетные значения тока и предполагаемой нагрузки в таблицах ПУЭ найдем требующийся размер сечения.

Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитывают для силовых линий, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладывают кабелем с традиционной величиной площади сечения 1,5 мм².

Если в обустраиваемом помещении нет мощного диско-прожектора или люстры, требующей питания в 3,3кВт и больше, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля не имеет смысла. А вот розеточный вопрос – дело сугубо индивидуальное, т.к. подключать к одной линии могут такие неравнозначные тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.

Тем, кто планирует нагрузить силовую линию электрической варочной поверхностью, бойлером, стиральной машиной и подобной «прожорливой» техникой, желательно распределить всю нагрузку на несколько розеточных групп.

Если технической возможности разбить нагрузку на группы нет, бывалые электрики рекомендуют без затей прокладывать кабель с медной жилой сечением 4-6 мм².

Почему с медной токоведущей сердцевиной? Потому что строгим кодексом ПУЭ прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилье и в активно используемых бытовых помещениях запрещена.

Сопротивление у электротехнической меди гораздо меньше, тока она пропускает больше и не греется при этом, как алюминий. Алюминиевые провода используются при устройстве наружных воздушных сетей, кое-где они еще остались в старых домах.

Обратите внимание! Площадь сечения и диаметр жилы кабеля – вещи разные. Первая обозначается в квадратных мм, второй просто в мм. Главное не перепутать!

Для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока можно пользоваться обоими показателями. Если в таблице указан размер площади сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь нужно найти по следующей формуле:

Расчет размера сечения по нагрузке

Простейший способ подбора кабеля с нужным размером — расчет сечения провода по суммарной мощности всех подключаемых к линии агрегатов.

Алгоритм расчетных действий следующий:

  • для начала определимся с агрегатами, которые предположительно могут использоваться нами одновременно. Например, в период работы бойлера нам вдруг захочется включить кофемолку, фен и стиралку;
  • затем согласно данным техпаспортов или согласно приблизительным сведениям из приведенной ниже таблицы банально суммируем мощность одновременно работающих по нашим планам бытовых агрегатов;
  • предположим, что в сумме у нас вышло 9,2 кВт, но конкретно этого значения в таблицах ПУЭ нет. Значит, придется округлить в безопасную большую сторону – т.е. взять ближайшее значение с некоторым превышением мощности. Это будет 10,1 кВт и соответствующее ему значение сечения 6 мм².

Все округления «направляем» в сторону увеличения. В принципе суммировать можно и силу тока, указанную в техпаспортах. Расчеты и округления по току производятся аналогичным образом.

Как рассчитать сечение по току?

Табличные значения не могут учесть индивидуальных особенностей устройства и эксплуатации сети. Специфика у таблиц среднестатистическая.

Не приведены в них параметры максимально допустимых для конкретного кабеля токов, а ведь они отличаются у продукции с разными марками. Весьма поверхностно затронут в таблицах тип прокладки.

Дотошным мастерам, отвергающим легкий путь поиска по таблицам, лучше воспользоваться способом расчетаразмера сечения провода по току. Точнее по его плотности.

Начнем с освоения азов: запомним на практике выведенный интервал 6 — 10. Это значения, полученные электриками многолетним «опытным путем». В указанных пределах варьирует сила тока, протекающего по 1 мм² медной жилы. Т.е.

кабель с медной сердцевиной сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции предоставляет возможность току от 6 до 10 А спокойно достигать ожидающего его агрегата-потребителя.

Разберемся, откуда взялась и что означает обозначенная интервальная вилка.

Согласно кодексу электрических законов ПУЭ 40% отводится кабелю на неопасный для его оболочки перегрев, значит:

  • 6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей сердцевины, являются нормальной рабочей плотностью тока. В данных условиях проводник работать может бесконечно долго без каких-либо ограничений по времени;
  • 10 А, распределенные на 1 мм² медной жилы, протекать по проводнику могут краткосрочно. Например, при включении прибора.

Потоку энергии 12 А в медном миллиметровом канале будет изначально «тесно». От тесноты и толкучки электронов увеличится плотность тока. Следом повысится температура медной составляющей, что неизменно отразиться на состоянии изоляционной оболочки.

Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевой токоведущей жилой плотность тока отображает интервал 4 – 6 Ампер, приходящийся на 1 мм² проводника.

Выяснили, что предельная величина плотности тока для проводника из электротехнической меди 10 А на площадь сечения 1 мм², а нормальные 6 А. Следовательно:

  • кабель с жилой сечением 2,5 мм² сможет транспортировать ток в 25 А всего лишь несколько десятых секунды во время включения техники;
  • он же бесконечно долго сможет передавать ток в 15А.

Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки.

Если кабель прокладывается в стене, в металлической гильзе или в пластиковом кабель канале, указанную величину плотности тока нужно помножить на поправочный коэффициент 0,8.

Запомните и еще одну тонкость в организации открытого типа проводки. Из соображений механической прочности кабель с сечением меньше 4 мм² в открытых схемах не используют.

Изучение схемы расчета

Суперсложных вычислений снова не будет, расчет провода по предстоящей нагрузке предельно прост.

  • Сначала найдем предельно допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощность приборов, которые предполагаем одновременно подключать к линии. Сложим, например, мощность стиральной машины 2000 Вт, фена 1000 Вт и произвольно какого-либо обогревателя 1500 Вт. Получили мы 4500 Вт или 4,5 кВт.
  • Затем делим наш результат на стандартную величину напряжения бытовой сети 220 В. Мы получили 20,45…А, округляем до целого числа, как положено, в большую сторону.
  • Далее вводим поправочный коэффициент, если в нем есть необходимость. Значение с коэффициентом будет равно 16,8, округленно 17 А, без коэффициента 21 А.
  • Вспоминаем о том, что рассчитывали рабочие параметры мощности, а нужно еще учесть предельно допустимое значение. Для этого вычисленную нами силу тока умножаем на 1,4, ведь поправка на тепловое воздействие 40%. Получили: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
  • Значит, в нашем примере для безопасной работы открытой проводки потребуется кабель с сечением более 3 мм², а для скрытого варианта 2,5 мм².

Не забудем о том, что в силу разнообразных обстоятельств порой включаем одновременно больше агрегатов, чем рассчитывали. Что есть еще лампочки и прочие приборы, незначительно потребляющие энергию. Запасемся некоторым резервом сечения на случай увеличения парка бытовой техники и с расчетами отправимся за важной покупкой.

Видео-руководство для точных расчетов

Следуя жестким рекомендациям ПУЭ, покупать для обустройства личной собственности будем кабельную продукцию с «литерными группами» NYM и ВВГ в маркировке. Именно они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарников. Вариант NYM – аналог отечественных изделий ВВГ.

Лучше всего, если отечественный кабель будет сопровождать индекс НГ, это означает, что проводка будет пожароустойчивой. Если предполагается прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над подвесным потолком, купите изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.

Вот таким нехитрым способом рассчитывается сечение токопроводящей жилы кабеля. Сведения о принципах вычислений помогут рационально подобрать данный важный элемент электросети. Необходимый и достаточный размер токоведущей сердцевины обеспечит питанием домашнюю технику и не станет причиной возгорания проводки.

Таблица соответствия сечения кабеля току и мощности

Большое значение в электротехнике имеет такая величина, как поперечное сечение провода и нагрузка. Без этого параметра невозможно проведение каких-либо расчетов, особенно, связанных с прокладкой кабельных линий.

Ускорить необходимые вычисления помогает таблица зависимости мощности от сечения провода, применяемая при проектировании электротехнического оборудования.

Правильные расчеты обеспечивают нормальную работу приборов и установок, способствуют надежной и долговременной эксплуатации проводов и кабелей.

Правила расчетов площади сечения

На практике расчеты сечения любого провода не представляют какой-либо сложности. Достаточно всего лишь вычислить сечение кабеля по диаметру с помощью штангенциркуля, а затем полученное значение использовать в формуле: S = π (D/2)2, в которой S является площадью сечения, число π составляет 3,14, а D представляет собой измеренный диаметр жилы.

В настоящее время используются преимущественно медные провода. По сравнению с алюминиевыми, они более удобны в монтаже, долговечны, имеют значительно меньшую толщину, при одинаковой силе тока.

Однако, при увеличении площади сечения стоимость медных проводов начинает возрастать, и все преимущества постепенно теряются. Поэтому при значении силы тока более 50-ти ампер практикуется применение кабелей с алюминиевыми жилами. Для измерения сечения проводов используются квадратные миллиметры.

Наиболее распространенными показателями, применяемыми на практике, являются площади 0,75; 1,5; 2,5; 4,0 мм2.

Таблица сечения кабеля по диаметру жилы

Основным принципом расчетов служит достаточность площади сечения, для нормального протекания через него электрического тока. То есть, допустимый ток не должен нагревать проводник до температуры свыше 60 градусов.

Падение напряжения не должно превышать допустимого значения. Этот принцип особенно актуален для ЛЭП большой протяженности и высокой силы тока.

Обеспечение механической прочности и надежности провода осуществляется за счет оптимальной толщины провода и защитной изоляции.

Сечение провода по току и мощности

Прежде чем рассматривать соотношение сечения и мощности, следует остановиться на показателе, известном, как максимальная рабочая температура. Данный параметр обязательно учитывается при выборе толщины кабеля.

Если этот показатель превышает свое допустимое значение, то из-за сильного нагрева металл жилы и изоляция расплавятся и разрушатся. Таким образом, происходит ограничение рабочего тока для конкретного провода его максимальной рабочей температурой.

Важным фактором является время, в течение которого кабель сможет функционировать в подобных условиях.

Основное влияние на устойчивую и долговечную работу провода оказывает потребляемая мощность и сила тока.

Для быстроты и удобства расчетов были разработаны специальные таблицы, позволяющие подобрать необходимое сечение в соответствии с предполагаемыми условиями эксплуатации.

Например, при мощности 5 кВт и силе тока в 27,3 А, площадь сечения проводника составит 4.0 мм2. Точно так же подбирается сечение кабелей и проводов при наличии других показателей.

Необходимо учитывать и влияние окружающей среды. При температуре воздуха, на 20 градусов превышающей нормативную, рекомендуется выбор большего сечения, следующего по порядку.

То же самое касается наличия нескольких кабелей, содержащихся в одном жгуте или значения рабочего тока, приближающегося к максимальному.

В конечном итоге, таблица зависимости мощности от сечения провода позволит выбрать подходящие параметры на случай возможного увеличения нагрузки в перспективе, а также при наличии больших пусковых токов и существенных перепадов температур.

Читать также:  Внешнее освещение загородного дома

Формулы для расчета сечения кабеля

Качество проведения электромонтажных работ оказывает воздействие на безопасность целого здания. Определяющим фактором при проведении таких работ является показатель сечения кабеля. Для осуществления расчета нужно выяснить характеристики всех подключенных потребителей электричества. Необходимо провести расчет сечения кабеля по мощности. Таблица нужна, чтобы посмотреть требуемые показатели.

Качественный и подходящий кабель обеспечивает безопасную и долговечную работу любой сети

Расчет сечения кабеля по мощности: таблица с важными характеристиками

Оптимальная площадь сечения кабеля позволяет протекать максимальному количеству тока и при этом не нагревается.

Выполняя проект электропроводки, важно найти правильное значение для диаметра провода, который бы подходил под определенные условия потребляемой мощности.

Чтобы выполнить вычисления, требуется определить показатель общего тока. При этом нужно выяснить мощность всего оборудования, которое подключено к кабелю.

Такая таблица поможет подобрать оптимальные параметры

Перед работой вычисляется сечение провода и нагрузка. Таблица поможет найти эти значения. Для стандартной сети 220 вольт, примерное значение тока рассчитывается так, I(ток)=(Р1+Р2+….+Рn)/220, Pn – мощность. Например, оптимальный ток для алюминиевого провода – 8 А/мм, а для медного – 10 А/мм.

Расчет по нагрузке

Даже определив нужное значение, можно произвести определенные поправки по нагрузке. Ведь нечасто все приборы работают одновременно в сети. Чтобы данные были более точными, необходимо значение сечения умножить на Кс (поправочный коэффициент). В случае, если будет включаться всё оборудование в одно и то же время, то данный коэф-т не применяется.

Чтобы выполнить вычисления правильно применяют таблицу расчетов сечения кабеля по мощности. Нужно учитывать, что существует два типа данного параметра: реактивная и активная.

Так проводится расчет с учетом нагрузки

В электрических сетях протекает ток переменного типа, показатель которого может меняться. Активная мощность нужна, чтобы рассчитать среднее показатели. Активную мощность имеют электрические нагреватели и лампы накаливания.

Если в сети присутствуют электромоторы и трансформаторы, то могут возникать некоторые отклонения. При этом и формируется реактивная мощность. При расчетах показатель реактивной нагрузки отражается в виде коэффициента (cosф).

Особенности потребления тока

Полезная информация! В быту среднее значение cosф равняется 0,8. А у компьютера такой показатель равен 0,6-0,7.

Расчет по длине

Вычисления параметров по длине необходимы при возведении производственных линий, когда кабель подвергается мощным нагрузкам. Для расчетов применяют таблицу сечения кабеля по мощности и току. При перемещении тока по магистралям проявляются потери мощности, которые зависят от сопротивления, появляющегося в цепи.

По техническим параметрам, самое большое значение падения напряжения не должно быть больше пяти процентов.

Применение таблицы помогает узнать значение сечения кабеля по длине

Использование таблицы сечения проводов по мощности

На практике для проведения подсчетов применяется таблица. Расчет сечения кабеля по мощности осуществляется с учетом показанной зависимости параметров тока и мощности от сечения. Существуют специальные стандарты возведения электроустановок, где можно посмотреть информацию по нужным измерениям. В таблице представлены распространенные значения.

Узнать точный показатель можно, используя различные параметры

Чтобы подобрать кабель под определенную нагрузку, необходимо провести некоторые расчеты:

  • рассчитать показатель силы тока;
  • округлить до наибольшего показателя, используя таблицу;
  • подобрать ближайший стандартный параметр.

Читать также:  Нормы браковки канатных и цепных стропов

Статья по теме:

Как повесить люстру на натяжной потолок. Видео пошагового монтажа позволит всю работу произвести самостоятельно без обращения к специалистам. Что нужно подготовить для работы и как избежать ошибок мы и расскажем в статье.

Формула расчетов мощности по току и напряжению

Если уже имеются какие-то кабели в наличии, то чтобы узнать нужное значение, следует применить штангенциркуль. При этом измеряется сечение и рассчитывается площадь. Так как кабель имеет округлую форму, то расчет производится для площади окружности и выглядит так: S(площадь)= π(3,14)R(радиус)2. Можно правильно определить, используя таблицу, сечение медного провода по мощности.

Стандартные формулы для определения силы тока

Важная информация! Большинство производителей уменьшают размер сечения для экономии материала.

Поэтому, совершая покупку, воспользуйтесь штангенциркулем и самостоятельно промеряйте провод, а затем рассчитайте площадь. Это позволит избежать проблем с превышением нагрузки.

Если провод состоит из нескольких скрученных элементов, то нужно промерить сечение одного элемента и перемножить на их количество.

Варианты кабеля для разных назначений

Какие есть примеры?

Определенная схема позволит вам сделать правильный выбор сечения кабеля для своей квартиры. Прежде всего, спланируйте места, в которых будут размещаться источники света и розетки.

Также следует выяснить, какая техника будет подключаться к каждой группе. Это позволит составить план подсоединения всех элементов, а также рассчитать длину проводки.

Не забывайте прибавлять по 2 см на стыки проводов.

Определение сечения провода с учетом разных видов нагрузки

Применяя полученные значения, по формулам вычисляется значение силы тока и по таблице определяется сечение. Например, требуется узнать сечение провода для бытового прибора, мощность которого 2400 Вт. Считаем: I = 2400/220 = 10,91 А. После округления остается 11 А.

Схемы прокладки кабелей

Чтобы определить точный показатель площади сечения применяются разные коэффициенты. Особенно данные значения актуальны для сети 380 В. Для увеличения запаса прочности к полученному показателю стоит прибавить еще 5 А.

Схема трехжильной проводки

Стоит учитывать, что для квартир применяются трехжильные провода. Воспользовавшись таблицами, можно подобрать самое близкое значение тока и соответствующее сечение провода. Можно посмотреть какое нужно сечение провода для 3 кВт, а также для других значений.

У проводов разного типа предусмотрены свои тонкости расчетов. Трехфазный ток применяется там, где нужно оборудование значительной мощности. Например, такое используется в производственных целях.

Для выявления нужных параметров на производствах важно точно рассчитать все коэффициенты, а также учесть потери мощности при колебаниях в напряжении. Выполняя электромонтажные работы дома, не нужно проводить сложные расчеты.

Следует знать о различиях алюминиевого и медного провода. Медный вариант отличается более высокой ценой, но при этом превосходит аналог по техническим характеристикам. Алюминиевые изделия могут крошиться на сгибах, а также окисляются и имеют более низкий показатель теплопроводности. По технике безопасности в жилых зданиях используется только продукция из меди.

Основные материалы для кабелей

Так как переменный ток передвигается по трем каналам, то для монтажных работ используется трехжильный кабель. При установке акустических приборов применяются кабели, имеющие минимальное значение сопротивления. Это поможет улучшить качество сигнала и устранить возможные помехи. Для подключения подобных конструкций применяются провода, размер которых 2*15 или 2*25.

Подобрать оптимальный показатель сечения для применения в быту помогут некоторые средние значения. Для розеток стоит приобрести кабель 2,5 мм2, а для оформления освещения – 1,5 мм2. Оборудование с более высокой мощностью требует сечения размером 4-6 мм2.

Варианты соединения проводов

Специальная таблица окажет помощь, если возникают сомнения при расчетах. Для определения точных показателей нужно учитывать все факторы, которые оказывают влияние на ток в цепи.

Это длина отдельных участков, метод укладки, тип изоляции и допустимое значение перегрева.

Все данные помогают увеличить производительность в производственных масштабах и более эффективно применять электрическую энергию.

Расчет сечения кабеля и провода по мощности и току, для подключения частного дома (видео)

Привет. Тема сегодняшней статьи «Сечение кабеля по мощности«. Эта информация пригодиться как в быту, так и на производстве. Речь пойдет о том, как произвести расчет сечения кабеля по мощности и сделать выбор по удобной таблице.

Для чего вообще нужно правильно подобрать сечение кабеля ?

Если говорить простым языком, это нужно для нормальной работы всего, что связано с электрическим током. Будь-то фен, стиральная машина, двигатель или трансформатор. Сегодня инновации не дошли еще до безпроводной передачи электроэнергии (думаю еще не скоро дойдут), соответственно основным средством для передачи и распределения электрического тока, являются кабели и провода.

При маленьком сечении кабеля и большой мощности оборудования, кабель может нагреваться, что приводит к потере его свойств и разрушению изоляции. Это не есть хорошо, так что правильный расчет необходим.

  • Итак, выбор сечения кабеля по мощности. Для подбора будем использовать удобную таблицу:
  • Таблица простая, описывать ее думаю не стоит.

Теперь нам нужно рассчитать общую потребляемую мощность оборудования и приборов, используемых в квартире, доме, цехе или в любом другом месте куда мы ведем кабель. Произведем расчет мощности.

Допустим у нас дом, выполняем монтаж закрытой электропроводки кабелем ВВГ. Берем лист бумаги и переписываем перечень используемого оборудования. Сделали? Хорошо.

Как узнать мощность? Мощность вы сможете найти на самом оборудовании, обычно имеется бирка, где записаны основные характеристики:

Мощность измеряется в Ваттах ( Вт, W ), или Киловаттах ( кВт, KW ). Нашли? Записываем данные, затем складываем.

Допустим, у вас получилось 20 000 Вт, это 20 кВт. Цифра говорит нам о том, сколько энергии потребляют все электроприемники вместе. Теперь нужно подумать сколько вы будете использовать приборов одновременно в течении длительного времени? Допустим 80 %. Коэффициент одновременности в таком случае равен 0,8 . Делаем расчет сечения кабеля по мощности:

Считаем:

20 х 0,8 = 16 (кВт)

Чтобы сделать выбор сечения кабеля по мощности, смотрим на наши таблицы:

Для трехфазной цепи 380 Вольт это будет выглядеть вот так:

Как видите, не сложно. Хочу также добавить, советую выбирать кабель или провод наибольшего сечения жил, на случай если вы захотите подключить что-нибудь еще.

Выбор сечения медного и алюминиевого провода кабеля для электропроводки по нагрузке

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.

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.

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 электроприборовк 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

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.

Расчёт сечения провода по мощности и току

Вы планируете заняться модернизацией электросети или дополнительно протянуть силовую линию на кухню для подключения новой электроплиты? Здесь пригодятся минимальные знания о сечении проводника и влиянии этого параметра на мощность и силу тока.

Согласитесь, что неправильный расчёт сечения кабеля приводит к перегреву и короткому замыканию или к неоправданным расходам.

Очень важно провести вычисления на стадии проектирования, так как выход из строя скрытой проводки и последующая замена сопряжена со значительными издержками. Мы поможем вам разобраться с тонкостями проведения расчетов, чтобы избежать проблем при дальнейшей эксплуатации электросетей.

Чтобы не нагружать вас сложными расчетами, мы подобрали понятные формулы и варианты вычислений, привели информацию в доступном виде, снабдив формулы пояснениями. Также в статью добавили тематические фото и видеоматериалы, позволяющие наглядно понять суть рассматриваемого вопроса.

Расчет сечения по мощности потребителей

Основное назначение проводников – доставка электрической энергии к потребителям в необходимом количестве. Поскольку в обычных условиях эксплуатации сверхпроводники не доступны, приходится принимать в расчет сопротивление материала проводника.

Расчет необходимого сечения проводников и кабелей в зависимости от общей мощности потребителей основан на продолжительном опыте эксплуатации.

Общий ход вычислений начнем с того, что сначала проводим расчеты, используя формулу:

P = (P1+P2+..PN)*K*J,

Где:

  • P – мощность всех потребителей, подключенных к рассчитываемой ветке в Ваттах.
  • P1, P2, PN – мощность первого потребителя, второго, n-го соответственно, в Ваттах.

Получив результат по окончанию вычислений по вышеприведенной формуле, настал черед обратиться к табличным данным.

Этап #1 — расчет реактивной и активной мощности

Мощности потребителей указаны в документах на оборудование. Обычно в паспортах оборудования указана активная мощность вместе с  реактивной мощностью.

  • Устройства с активным видом нагрузки превращают всю полученную электрическую энергию, с учетом КПД,  в полезную работу: механическую, тепловую или в другой ее вид.
  • К устройствам с активной нагрузкой относятся лампы накаливания, обогреватели, электроплиты.
  • Для таких устройств расчет мощности по току и напряжению имеет вид:
  • P = U * I,
  • Где:
  • P – мощность в Вт;
  • U – напряжение в В;
  • I – сила тока в А.

Устройства с реактивным видом нагрузки способны накапливать энергию поступающую от источника, а затем возвращать. Происходит такой обмен за счет смещения синусоиды силы тока и синусоиды напряжения.

При нулевом смещении фаз мощность P=U*I всегда имеет положительное значение. Такой график фаз силы тока и напряжения имеют устройства с активным видом нагрузки (I, i – сила тока, U, u – напряжение, π – число пи, равное 3,14)

К устройствам с реактивной мощностью относятся электродвигатели, электронные приборы всех масштабов и назначений, трансформаторы.

Когда есть смещение фаз между синусоидой силы тока и синусоидой напряжения, мощность P=U*I может быть отрицательной (I, i – сила тока, U, u – напряжение, π – число пи, равное 3,14). Устройство с реактивной мощностью возвращает накопленную энергию обратно источнику

Электрические сети построены таким образом, что могут производить передачу электрической энергии в одну сторону от источника к нагрузке.

Поэтому возвращенная энергия потребителя с реактивной нагрузкой является паразитной и тратится на нагрев проводников и других компонентов.

Реактивная мощность имеет зависимость от угла смещения фаз между синусоидами напряжения и тока. Угол смещения фаз выражают через cosφ.

  1. Для нахождения полной мощности применяют формулу:
  2. P = Q / cosφ,
  3. Где Q – реактивная мощность в ВАрах.
  4. Обычно в паспортных данных на устройство указана реактивная мощность и cosφ.
  5. Пример: в паспорте на перфоратор указана реактивная мощность 1200 ВАр и cosφ = 0,7. Следовательно, общая потребляемая мощность будет равна:
  6. P = 1200/0,7 = 1714 Вт
  7. Если cosφ найти не удалось, для подавляющего большинства электроприборов бытового назначения cosφ можно принять равным 0,7.

Этап #2 — поиск коэффициентов одновременности и запаса

K – безразмерный коэффициент одновременности, показывает сколько потребителей одновременно может быть включено в сеть. Редко случается, чтобы все устройства одновременно потребляли электроэнергию.

Маловероятна одновременная работа телевизора и музыкального центра. Из устоявшейся практики K можно принять равным 0,8. Если Вы планируете использовать все потребители одновременно, K следует принять равным 1.

J – безразмерный коэффициент запаса. Характеризует создание запаса по мощности для будущих потребителей.

Прогресс не стоит на месте, с каждым годом изобретаются все новые удивительные и полезные электрические приборы. Ожидается, что к 2050 году рост потребления электроэнергии составит 84%. Обычно J принимается равным от 1,5 до 2,0.

Этап #3 — выполнение расчета геометрическим методом

Во всех электротехнических расчетах принимается площадь поперечного сечения проводника – сечение жилы. Измеряется в мм2.

  • Часто бывает необходимо узнать, как грамотно рассчитать сечение провода по диаметру проволоки проводника.
  • В этом случае есть простая геометрическая формула для монолитного провода круглого сечения:
  • S = π*R2 = π*D2/4, или наоборот
  • D = √(4*S / π)
  • Для проводников прямоугольного сечения:
  • S = h * m
  • Где:
  • S – площадь жилы в мм2;
  • R – радиус жилы в мм;
  • D – диаметр жилы в мм;
  • h, m – ширина и высота соответственно в мм;
  • π – число пи, равное 3,14.
  1. Если Вы приобретаете многожильный провод, у которого один проводник состоит из множества свитых проволочек круглого сечения, то расчет ведут по формуле:
  2. S = N*D2/1,27,
  3. Где N – число проволочек в жиле.

Провода, имеющие свитые из нескольких проволочек жилы , в общем случае имеют лучшую проводимость, чем монолитные. Это обусловлено особенностями протекания тока по проводнику круглого сечения.

Электрический ток представляет собой движение одноименных зарядов по проводнику. Одноименные заряды отталкиваются, поэтому плотность распределения зарядов смещена к поверхности проводника.

Другим достоинством многожильных проводов является их гибкость и механическая стойкость. Монолитные провода дешевле и применяют их в основном для стационарного монтажа.

Этап #4 —рассчитываем сечение по мощности на практике

Задача: общая мощность потребителей на кухне составляет 5000 Вт (имеется ввиду, что мощность всех реактивных потребителей пересчитана). Все потребители подключаются к однофазной сети 220 В и имеют запитку от одной ветки.

Решение:

Коэффициент одновременности K примем равным 0,8. Кухня место постоянных инноваций, мало ли что, коэффициент запаса J=2,0. Общая расчетная мощность составит:

P = 5000*0,8*2 = 8000 Вт = 8 кВт

Используя значение расчетной мощности, ищем ближайшее значение в таблице 1.

Ближайшим подходящим значением сечения жилы для однофазной сети является медный проводник с сечением 4 мм2. Аналогичный размер провода с алюминиевой жилой 6 мм2.

Для одножильной проводки минимальный диаметр составит 2,3 мм и 2,8 мм соответственно. В случае применения многожильного варианта сечение отдельных жил суммируется.

Расчет сечения по току

Расчеты необходимого сечения по току и мощности кабелей и проводов представят более точные результаты. Такие вычисления позволяют оценить общее влияние различных факторов на проводники, в числе которых тепловая нагрузка, марка проводов, тип прокладки, условия эксплуатации т.д.

Весь расчет проводится в ходе следующих этапов:

  • выбор мощности всех потребителей;
  • расчет токов, проходящих по проводнику;
  • выбор подходящего поперечного сечения по таблицам.

Для этого варианта расчёта мощность потребителей по току с напряжением берется без учета поправочных коэффициентов. Они будут учтены при суммировании силы тока.

Этап #1 — расчет силы тока по формулам

Тем, кто подзабыл школьный курс физики, предлагаем основные формулы в форме графической схемы в качестве наглядной шпаргалки:

«Классическое колесо» наглядно демонстрирует взаимосвязь формул и взаимозависимость характеристик электрического тока (I — сила тока, P — мощность, U — напряжение, R — радиус жилы)

  • Выпишем зависимость силы тока I от мощности P и линейного напряжения U:
  • I = P/Uл,
  • Где:
  • I — cила тока, принимается в амперах;
  • P — мощность в ваттах;
  •  — линейное напряжение в вольтах.

Линейное напряжение в общем случае зависит от источника электроснабжения, бывает одно- и трехфазным.

Взаимосвязь линейного и фазного напряжения:

  1. Uл = U*cosφ в случае однофазного напряжения.
  2. Uл = U*√3*cosφ в случае трехфазного напряжения.

Для бытовых электрических потребителей принимают cosφ=1, поэтому линейное напряжение можно переписать:

  1. Uл = 220 В для однофазного напряжения.
  2. Uл = 380 В для трехфазного напряжения.
  1. Далее суммируем все потребляемые токи по формуле:
  2. I = (I1+I2+…IN)*K*J,
  3. Где:
  • I – суммарная сила тока в амперах;
  • I1..IN – сила тока каждого потребителя в амперах;
  • K – коэффициент одновременности;
  • J – коэффициент запаса.

Коэффициенты K и J имеют те же значения, что были применены при расчете полной мощности.

Может быть случай, когда в трехфазной сети через разные фазные проводники течет ток неравнозначной силы.

Такое происходит, когда к трехфазному кабелю подключены одновременно однофазные потребители и трехфазные. Например, запитан трехфазный станок и однофазное освещение.

Возникает естественный вопрос: как в таких случаях рассчитывают сечение многожильного провода? Ответ прост — вычисления производят по наиболее нагруженной жиле.

Этап #2 — выбор подходящего сечения по таблицам

В правилах эксплуатации электроустановок (ПЭУ) приведен ряд таблиц для выбора требуемого сечения жилы кабеля.

Проводимость проводника зависит от температуры. Для металлических проводников с повышением температуры повышается сопротивление.

При превышении определенного порога процесс становится автоподдерживающимся: чем выше сопротивление, тем выше температура, тем выше сопротивление и т.д. пока проводник не перегорает или вызывает короткое замыкание.

Следующие две таблицы (3 и 4) показывают сечение проводников в зависимости от токов и способа укладки.

При использовании таблиц к допустимому длительному току применяются коэффициенты:

  • 0,68 если 5-6 жил;
  • 0,63 если 7-9 жил;
  • 0,6 если 10-12 жил.
  • Понижающие коэффициенты применяются к значениям токов из столбца «открыто».
  • Нулевая и заземляющая жилы в количество жил не входят.
  • По нормативам ПЭУ выбор сечения нулевой жилы по допустимому длительному току, производится как не менее 50% от фазной жилы.
  • Расчет и выбор медных жил до 6 мм2 или алюминиевых до 10 мм2 ведется как для длительного тока.
  • В случае больших сечений возможно применить понижающий коэффициент:
  • 0,875 * √Тпв
  • где Tпв — отношение продолжительности включения к продолжительности цикла.

Продолжительность включения берется из расчета не более 4 минут. При этом цикл не должен превышать 10 минут.

При выборе кабеля для разводки электричества в деревянном доме особое внимание уделяют его огнестойкости.

Этап #3 — расчет сечения проводника по току на примере

Задача: рассчитать необходимое сечение медного кабеля для подключения:

  • трехфазного деревообрабатывающего станка мощностью 4000 Вт;
  • трехфазного сварочного аппарата мощностью 6000 Вт;
  • бытовой техники в доме общей мощностью 25000 Вт;

Подключение будет произведено пятижильным кабелем (три жилы фазные, одна нулевая и одна заземление), проложенным в земле.

Изоляция кабельно-проводниковой продукции рассчитывается на конкретное значение рабочего напряжения. Следует учитывать, что указанное производителем рабочее напряжение его изделия должно быть выше напряжения в сети

  1. Решение.
  2. Шаг # 1. Рассчитываем линейное напряжение трехфазного подключения:
  3. Uл = 220 * √3 = 380 В
  4. Шаг # 2. Бытовая техника, станок и сварочный аппарат имеют реактивную мощность, поэтому мощность техники и оборудования составит:
  5. Pтех = 25000 / 0,7 = 35700 Вт
  6. Pобор = 10000 / 0,7 = 14300 Вт
  7. Шаг # 3. Ток, необходимый для подключения бытовой техники:
  8. Iтех = 35700 / 220 = 162 А
  9. Шаг # 4. Ток, необходимый для подключения оборудования:
  10. Iобор = 14300 / 380 = 38 А

Шаг # 5. Необходимый ток для подключения бытовой техники посчитан из расчета одной фазы. По условию задачи имеется три фазы. Следовательно, ток можно распределить по фазам. Для простоты предположим равномерное распределение:

  • Iтех = 162 / 3 = 54 А
  • Шаг # 6. Ток приходящийся на каждую фазу:
  • Iф = 38 + 54 = 92 А

Шаг # 7. Оборудование и бытовая техника работать одновременно не будут, кроме этого заложим запас равный 1,5. После применения поправочных коэффициентов:

Iф = 92 * 1,5 * 0,8 = 110 А

Шаг # 8. Хотя в составе кабеля имеется 5 жил, в расчет берется только три фазные жилы. По таблице 8 в столбце трехжильный кабель в земле находим, что току в 115 А соответствует сечение жилы 16 мм2.

Шаг # 9. По таблице 8 применяем поправочный коэффициент в зависимости от характеристики земли. Для нормального типа земли коэффициент равен 1.

Шаг # 10. Не обязательный, рассчитываем диаметр жилы:

D = √(4*16 / 3,14) = 4,5 мм

Если бы расчет производился только по мощности, без учета особенностей прокладки кабеля, то сечение жилы составит 25 мм2. Расчет по силе тока сложнее, но иногда позволяет экономить значительные денежные средства, особенно когда речь идет о многожильных силовых кабелях.

таблица. Какое сечение провода использовать?

Сечение провода для передачи переменного тока в сетях 220/380 Вольт

 

Ток, А 6 10 13 16 20 25 32 40 50 63 80
Мощность, кВт 220 В 1,2 2,2 2,9 3,5 4,4 5,5 7,0 8,8 11,0 13,9 17,6
380 В 2,3 3,8 4,9 6,0 7,6 9,5 12,2 15,2 19,0 23,9 30,4
Сечение, мм2
(открыто)
Cu 0,5 0,5 0,75 1,0 1,5 2,0 4,0 4,0 6,0 10,0 10,0
Al 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4,0 4,0 6,0 10,0 16,0 25,0
Сечение, мм2
(в трубе)
Cu 1,0; 1,0 1,0 2,0 2,5 4,0 6,0 10,0 10,0 16,0 16,0
Al 2,5 2,5 2,5 2,5 4,0 6,0 10,0 16,0 16,0 25,0 50,0

 

Сечение медного провода для передачи постоянного тока при напряжении 12 Вольт

 

Ток, А 16,5 21,5 25,0 32,0 43,5 58,5 77,0 103,0 142,5
Мощность, кВт 0,20 0,26 0,30 0,38 0,52 0,70 0,92 1,24 1,71
Сечение, мм2 0,5 0,75 1,0 1,5 2,5 4,0 6,0 10,0 16,0
Значение AWG 20 18 17 15 13 11 9 7 5

 

Примечание 1. Значения токов для проводов 220/380В приведены по стандартному ряду автоматических предохранителей, сечения проводов округлены в большую сторону до стандартных сечений выпускаемых проводов из соответствующего материала.

Примечание 2. Приведены данные для температуры 30°С. Для более высоких температур следует переходить к следующему (большему) сечению на каждые 20°С.

Примечание 3. При прокладке в жгуте нескольких проводов следует увеличивать сечение провода: для 2-9 проводов в жгуте на 80%, для 10-20 проводов на 160%.

Примечание 4. «Значение AWG» — маркировка провода по American Wire Gauge System (Американской системе измерения проводов), особенно часто эти обозначения используются для акустических кабелей.

Если вы не нашли ответа на свой вопрос, пожалуйста, оставьте его в комментариях под статьей — и мы обязательно ответим вам.

Выбор сечения защитного проводника — Руководство по устройству электроустановок


Данные на рис. G60 ниже основаны на французском национальном стандарте NF С 15-100 для низковольтных установок. В этой таблице даны два метода определения подходящего сечения, как для нулевых защитных проводников (PE), так и для совмещенных защитных и рабочих проводников (PEN), а также для проводника заземляющего электрода.

Описание двух методов:

Сечение фазовых
проводников Sph (мм2)
Мин.сечение
PE-проводника (мм2)
Мин.сечение
PEN-проводника (мм2)
Медь Алюминий
Упрощенный метод [1] Sph ≤ 16 Sph[2] Sph[3] Sph[3]
16 < Sph ≤ 25 16 16
25 < Sph ≤ 35 25
35 < Sph ≤ 50 Sph/2 Sph/2
Sph > 50 Sph/2
Адиабатический метод Любой размер SPE/PEN=I2⋅tk{\displaystyle \definecolor {bggrey}{rgb}{0.{2}\cdot t}}{k}}}   [3][4]


[1] Данные действительны, если предлагаемый проводник выполнен из того же материала, что и линейный проводник; если нет, то необходимо применить корректирующий коэффициент.

[2] Когда РЕ-проводник отделен от фазных, необходимо соблюдать следующие минимальные значения:

  • 2,5 мм2, если PE механически защищен;
  • 4 мм2, если PE не является механически защищенным.

[3] Из условия механической прочности PEN-проводник должен иметь сечение не менее 10 мм2 для меди или 16 мм2 для алюминия.

[4] Применение данной формулы показано в таблице G55.


Рис. G60: Минимальное сечение для РЕ-проводников и заземляющих проводников (к заземляющему электроду установки)

  • Адиабатический метод (совпадает с описанным в МЭК 60724):

Данный метод, достаточно экономичный и обеспечивающий защиту проводника от перегрева, дает в результате меньшие значения сечения, по сравнению с сечением фазных проводников цепи. Результат иногда бывает несовместим с необходимостью в схемах IT и TN минимизировать полное сопротивление петли короткого замыкания на землю, чтобы обеспечить правильную работу быстродействующих реле максимальной защиты. Таким образом, на практике этот метод используется для установок типа TT и для определения размеров заземляющего проводника[5].

  • Упрощенный метод:

Этот метод основан на связи сечений заземляющих проводников с сечениями фазных проводников соответствующей цепи, предполагая, что в каждом случае используется один и тот же материaл провода.

Таким образом, на рис. G60:
  —  для Sph ≤ 16 мм2: SPE = Sph;
  —  для 16 < Sph ≤ 35 мм2: SPE = 16 мм2;

  —  для Sph > 35 мм2: SPE=Sph3{\displaystyle S_{PE}={\frac {Sph}{2}}}


Примечание: когда в схеме TT заземляющий электрод установки находится вне зоны влияния заземляющего электрода источника, сечение заземляющего провода можно ограничить до 25 мм2 (для меди) или 35 мм2 (для алюминия).

Нейтральный проводник можно использовать как PEN-проводник только тогда, когда его сечение равно или более чем: 10 мм2 (медь) или 16 мм2 (алюминий).

Более того, использование PEN-проводника в гибком кабеле не разрешается. Так как PEN-проводник также действует в качестве нейтрального провода, его сечение в любом случае не может быть меньше, чем сечение, необходимое для нейтрального провода, согласно подразделу Определение сечения нейтрального провода.

Это сечение не может быть меньше, чем сечение фазных проводников, кроме случаев:

  • номинальная мощность в кВА однофазных нагрузок меньше, чем 10% от общей величины нагрузки в кВА;
  • ток Imax, который, как ожидается, будет проходить через нейтраль при нормальных обстоятельствах, меньше, чем ток, допустимый для выбранного сечения кабеля.

Более того, должна быть обеспечена защита нейтрального проводника защитными устройствами, установленными для защиты фазных проводников (см. подраздел Защита нейтрального провода).

Значения коэффициента К для использования в формуле

Эти значения одинаковы для нескольких национальных стандартов, а диапазоны превышения температуры, взятые вместе со значениями коэффициента К и верхними пределами температуры для различных классов изоляции, соответствуют значениям, опубликованным в МЭК 60724 (1984). Данные, представленные на рис. G61, наиболее часто используются для проектирования низковольтной установки.

Значения К Тип изоляции
Поливинилхлорид (ПВХ) Сшитый полиэтилен (XLPE)
Этиленпропиленовый каучук (EPR)
Конечная температура (°C) 160 250
Начальная температура (°C) 30 30
Изолированный провод,не встроенный в кабели или неизолированный провод в контакте с оболочкой кабеля Медь 143 176
Алюминий 95 116
Сталь 52 64
Провода многожильного кабеля Медь 115 143
Алюминий 76 94


Рис. G61: Значения коэффициента К для низковольтных PE-проводников, обычно используемые в национальных стандартах и удовлетворяющих стандарту МЭК 60724

Примечания

[5] Заземляющий электрод.zh:保护接地线的规格

Сращивания и заполнение проводов в корпусах и кабельных каналах

Требования к заполнению проводов для кабелепровода или розеточной коробки рассчитываются на регулярной основе в полевых условиях. Тем не менее, специалисты на местах редко определяют требования к заполнению проводника для поверхностного металлического или неметаллического канала (статья 352), металлического или неметаллического кабельного канала (статья 362) или пространства для проводов для шкафа или коробки с вырезом (статья 373). сложно или загадочно, если следовать нескольким простым правилам Национального электрического кодекса (NEC).Производители проектируют металлические и неметаллические дорожки качения так, чтобы в них было определенное количество проводников. Количество проводов будет указано на дорожке качения или на картонной коробке, либо включено в инструкции по установке дорожки качения. Поскольку в инструкциях производителя содержится информация о заполнении дорожки качения, расчет заполнения не требуется. Чтобы определить, следует ли снижать номинальные параметры проводников на основе количества проводников в кабелепроводе, требуется расчет.Раздел 352-4, второй абзац, гласит, что снижение номинальных характеристик количества проводников в кабельной дорожке на основании Раздела 310-15 (b) (2) (a) [старое примечание 8 для более чем трех токоведущих проводников в кабельной дорожке] не требуется для поверхностных металлических дорожек качения. Однако необходимо выполнение трех условий. (1) Площадь поперечного сечения металлической дорожки качения должна быть более 4 квадратных дюймов; (2) количество токопроводящих проводов не может превышать 30, и (3) сумма площади поперечного сечения всех содержащихся проводов не может превышать 20 процентов площади поперечного сечения кабельного канала.Например, поверхностный металлический канал, содержащий 10 проводников № 2/0 THHN, восемь проводников № 8 THHN и 12 проводов № 12 THHN, обычно требует 45-процентного поправочного коэффициента токонесущей способности проводников в дорожка качения на основании Раздела 310-15 (b) (2) (a). Первый шаг — вычислить общую площадь в квадратных дюймах, которую будут занимать проводники. Разделив общую площадь заполнения проводника в квадратных дюймах на 20 процентов, вы получите дорожку качения с металлической поверхностью минимального размера, не превышающую 20 процентов требуемого поперечного сечения.Пример: 2,6754 квадратных дюйма общей площади проводников / 20 процентов = 13,377 квадратных дюйма кабельного канала (это превышает минимум четыре квадратных дюйма, требуемый в первом требовании). Металлическая дорожка качения размером примерно 33/4 дюйма на 33/4 дюйма обеспечит максимальное заполнение на 20 процентов, так что для токопроводящих проводников не потребуется 45-процентный поправочный коэффициент. Тот же метод расчета может использоваться для металлических кабельных коробов на основе Раздела 362-5 при условии, что внутри кабельных коробов находится не более 30 проводников и не превышено 20-процентное максимальное заполнение.Как для поверхностного металлического канала, так и для металлического кабельного канала, если количество проводников превышает 30 или площадь поперечного сечения заполнена более чем на 20 процентов, номиналы проводов должны быть снижены. Раздел 362-19 требует, чтобы токопроводящие проводники, проложенные в неметаллических кабельных каналах, были снижены в соответствии с Разделом 310-15 (b) (2) (a), даже если заполнение не превышает 20 процентов. Металлический кабельный канал лучше рассеивает тепло, чем неметаллический кабельный канал, на который может повлиять чрезмерное тепло от проводников.Шкафы и распределительные коробки, как это предусмотрено Статьей 373, обычно имеют распашные двери для размещения небольших трансформаторов, переключателей, устройств защиты от сверхтоков, счетчиков или контрольных устройств. Эти корпуса предназначены для размещения этих устройств. Кроме того, к приборам должны быть подключены проводники. Раздел 373-7 требует, чтобы в этих корпусах было достаточно места внутри корпуса для установки необходимых проводников для подключения к этим устройствам. Раздел 373-8 не разрешает использовать эти корпуса, используемые для переключателей или устройств максимального тока, в качестве распределительных коробок, дополнительных желобов или каналов для проводов, проходящих через другие переключатели или устройства максимального тока или отводимых к ним.Однако положение в Разделе 373-8 разрешает сращивание этих дополнительных проводников или отводов в шкафу, если имеется достаточно места. Проводники с ответвлениями или сращиванием не могут заполнять пространство для проводки более чем на 40 процентов площади поперечного сечения пространства для проводки. Кроме того, проводники, ответвители и сращивания не могут заполнять пространство поперечного сечения проводки более чем на 75 процентов площади поперечного сечения пространства для проводки. Например, если пространство для проводки в шкафу составляет 4 дюйма на 4 дюйма, общее пространство поперечного сечения проводки составляет 16 квадратных дюймов.Общее заполнение ограничено 40 процентами от 16 квадратных дюймов доступного пространства или 16 квадратных дюймов x 0,40 = 6,4 квадратных дюйма. Общая площадь проводников, которые могут быть установлены в пространстве для проводов шкафа, может быть рассчитана по площади проводов на основе типа изоляции и размера проводов в соответствии с таблицей 5 в главе 9. Эти вычисления относительно просты и могут быть выполнены в полевых условиях с помощью NEC и калькулятора. ODE — младший технический специалист в Underwriters Laboratories, Inc., в парке Research Triangle, Северная Каролина.С ним можно связаться по телефону (919) 549-1726 или по электронной почте [email protected]

Понимание многопроволочной и одножильной проводки в современных сетях Технический документ, А также кабельная продукция 2020

Обзор различий между многожильным и одножильным проводом, свойства каждого из них и лучшие типы кабелей для использования в различных типичных условиях.

Загрузите документ Общие сведения о многопроволочной и одножильной проводке в современных сетях (PDF)

Содержание


Категория Тип кабеля

Рисунок 1.Кабельная проводка на основе витой пары стала доминирующей схемой сетевой прокладки, что способствовало значительному расширению использования Ethernet.

В конце 1990 года Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) опубликовал новый набор стандартов, вводящих кабельную витую пару с возможностью передачи данных для использования в системах Ethernet 10 Мбит / с. Заменяя топологию коаксиальных кабелей и шин предыдущих сетевых систем, этот новый стандарт 10Base-T установил звездообразную топологию, построенную вокруг центрального «контроллера трафика данных» (концентратора или коммутатора), к которому каждая рабочая станция в локальной сети (LAN) ) могут быть подключены независимо через один выделенный кабель UTP (неэкранированная витая пара).

Звездообразная топология и технология 10Base-T значительно упростили установку и устранение неисправностей в системах Ethernet, а также сделали управление ими намного более эффективным. С тех пор витая пара стала доминирующей схемой сетевой кабельной разводки и внесла свой вклад в огромное расширение использования Ethernet, которое продолжается и сегодня.

Сейчас доступно головокружительное количество типов кабелей с витой парой, соответствующих головокружительному набору стандартов, детализирующих конфигурацию и характеристики производительности, необходимые для поддержки все более высоких скоростей передачи данных и большей полосы пропускания входящих технологий.Представленный как обычный телефонный провод в 10Base-T, развитие этой знакомой и хорошо понятной медной среды можно увидеть в списке кабелей категорийного типа («CAT»), представленных для удовлетворения этих новых требований.

Для кабелей CAT-3 и выше каждый тип кабеля, в свою очередь, бывает двух видов — одножильный и многожильный. Хотя оба типа в каждой категории созданы для соответствия одной и той же конфигурации кабеля и техническим характеристикам электрических характеристик, их физические свойства накладывают разные ограничения на длину сегмента кабеля и ограничивают их использование определенными областями в системах Ethernet.В результате эти два типа кабелей используются по-разному, и их роли очень редко меняются.

Хотите узнать больше? Что еще можно почитать Полное руководство по пониманию патч-кордов Ethernet в современных сетях — Техническая документация по кабельной продукции и продукции

К началу

Жесткие кабельные жилы: отдельные, но не многожильные

Рис. 2. Каждый проводник, спрятанный внутри сплошного кабеля категории, состоит из одного сплошного проводящего провода.

Для кабелей, используемых в сетевых приложениях, эти проводники обычно состоят из неизолированных медных проводов диаметром от 22 до 24 AWG (американские калибры проводов, или приблизительно 0,51–0,64 мм). Кабели UTP категории 5e всегда имеют номинальный диаметр проводника 24 AWG (0,0201 дюйма или 0,511 мм), а в более высокопроизводительных кабелях, таких как UTP категории 6, используются медные провода большего диаметра 23 AWG (0,0226 дюйма или 0,574 мм в диаметре). Помимо того, что они физически прочнее и с ними легче работать, эти провода большего размера обладают превосходными электрическими характеристиками, которые остаются стабильными в более широком диапазоне частот.Эти характеристики делают кабели CAT-6 более подходящими для новых и появляющихся приложений Fast Ethernet.

Как правило, одножильные кабели имеют более низкое сопротивление постоянному току и более низкую подверженность высокочастотным воздействиям, исходя только из их большего диаметра. В следующем разделе мы увидим, что эти свойства позволяют одножильным кабелям поддерживать более длинные участки передачи и более высокие скорости передачи данных, чем их аналоги из многожильных кабелей. Но, пожалуй, наиболее отличительной особенностью твердотельных кабелей категориального типа является хрупкость проводящих проводов и, как следствие, общая негибкость.

Из приведенных выше размеров видно, что «больший» здесь поистине относительный термин, и что все эти провода очень хороши по сравнению с длиной кабелей и размером существ, которые с ними обращаются. Из-за своего небольшого размера они не могут выдерживать очень большие изгибы или изгибы, не ломаясь или не подвергаясь неровностям поверхности, которые могут изменить их проводящие свойства. По этой причине эти кабели хорошо упакованы внутри прочной внешней оболочки, которая сопротивляется изгибу, что делает их менее гибкими и плохо подходящими для обычного повседневного использования при соединении компонентов рабочей зоны.Их общая жесткость делает их наиболее полезными для использования в качестве горизонтальных или магистральных кабелей в инфраструктуре системы.

К началу

Многожильные жилы кабеля: многопроволочные

Рис. 3. Кабели с многожильными жилами — это наиболее распространенные кабели категорий, с которыми мы чаще всего работаем напрямую.

Внутри витых пар многожильного кабеля каждый отдельный проводник состоит из пучка жил меньшего сечения.Они расположены так, что несколько проводов (обычно 6 или 18) окружают одиночный провод в центре жгута (на Рисунке 3 показано шесть нитей вокруг одной или семь жил). Внешняя проволока спирально наматывается вокруг центральной проволоки в процессе, называемом скручиванием. Скрученные провода вместе образуют один проводник с общим диаметром примерно таким же, как у проводника в сплошном кабеле, но с гораздо меньшей площадью проводимости (исходя из меньшего диаметра жил проводящих проводов).

Скрутка проводов служит для их защиты и придает гибкости многожильным кабелям.Для проводника данной длины, чем больше витков каждой жилы вокруг центрального проводника, тем лучше защита и больше общая гибкость кабеля. Эта идея количественно выражается укладкой жил проводника или расстоянием, требуемым для того, чтобы одна жилка полностью скручивалась вокруг проводника, делая один полный оборот вокруг его центрального провода.

Чтобы увидеть, как это работает, сначала рассмотрим «одножильный многожильный провод» — проводник в кабеле прямой свивки, в котором нет скручивания внешних жил (рис. 4).Если этот кабель согнут, каждая нить изгибается почти так, как если бы она была одна внутри кабеля. Внешние жилы могут свободно перемещаться под воздействием механических напряжений, потенциально изменяя конфигурацию проводов кабеля и характеристики передачи каждый раз, когда он изгибается. Продолжительное изгибание в противоположных направлениях без однородной «амортизации» внешних жил ослабляет центральный токопроводящий провод и сокращает срок службы кабеля.

Но спиральное скручивание проводов вокруг центрального провода заставляет все отдельные элементы многожильного проводника тянуться к его центру, когда кабель изгибается, сохраняя конфигурацию всех элементов постоянной.Их траектория вокруг центрального проводящего провода гарантирует, что напряжения на отдельных проводах усредняются по длине свивки, и что общие напряжения распределяются по всем жилам, чтобы минимизировать напряжения на центральном проводе. Чем больше витков скручивают жилы (чем короче их длина свивки), тем больше поддержки обеспечивается каждой из них и центральному проводнику.

Рисунок 4. Кабели прямой свивки и спирально-скрученные

Жилы многожильных кабелей категорийного типа, используемых для сетей и сетей Ethernet, обычно изготавливаются из медных проводов без покрытия или с луженым покрытием.Луженые проводники изготавливают путем погружения отдельных жил в ванну с расплавленным оловом перед их сборкой в ​​один провод. Помимо защиты проводящих поверхностей от окисления, оловянное покрытие облегчает пайку тонких жил проводов на коммутационные панели и настенные розетки, а также предотвращает истирание отдельных жил.

Примечание о размерах проводов

Диаметр медной проволоки чаще всего указывается в размерах AWG (American Wire Gauge), которые основаны на площади поперечного сечения проводника.В системе AWG размер проводника зависит от его диаметра, если это одиночный сплошной проводник, и от его общего диаметра, если это многожильный провод. Многожильные проводники часто определяются количеством жил и соответствующим размером AWG, т. Е. Многожильный провод 7/38 состоит из 7 проводов (6 вокруг 1), имеющих общий диаметр 38 AWG (0,1524 мм, или 0,018241 дюйма).

Из-за того, что эти провода традиционно изготавливались, большие числа AWG соответствуют меньшим диаметрам проволоки (поскольку их приходилось протягивать больше раз).Каким бы безумным ни казалась эта обратная спецификация размера, интересно подумать о продолжении использования такой устаревшей системы для технологий, которые так быстро меняются.

К началу

Сравнение электрических свойств

По мере того, как мы движемся к все более быстрым системам Ethernet, требующим все более высоких частот и скоростей передачи данных, электрическая активность внутри медной среды передачи данных может стать немного загадочной. К счастью, основные электрические свойства, вызывающие эти загадочные явления, остаются прежними.Для одножильных и многожильных кабелей изменения, наблюдаемые в характеристиках передачи при переходе от одного типа проводника к другому, подпадают под широкую категорию эффектов затухания.

Затухание / вносимые потери

Затухание — это общая потеря мощности (амплитуды) передаваемого сигнала при его перемещении от одного конца кабеля к противоположному. Затухание, также называемое вносимыми потерями, измеряется в децибелах (дБ) — тех же единицах, которые мы используем для измерения амплитуд звуковых волн.При измерении затухания в кабеле более низкие значения в дБ указывают на лучшую производительность и меньшие потери сигнала — среда передачи менее «зашумлена». Более высокие значения в дБ аналогичны потере напряжения внутри кабеля; если сигнал станет слишком ослабленным, он станет неразборчивым, прежде чем его можно будет уловить на другом конце кабеля. На рисунке 5 показаны затухание / вносимые потери, причем вверху показаны исходная форма и амплитуда сигнала, а внизу показано ослабление передаваемого сигнала из-за затухания.

Рис. 5. Затухание / вносимые потери сигнала, передаваемого по медному проводу

Факторы, влияющие на затухание / вносимые потери

Диаметр проводника

Многожильные проводники демонстрируют более высокое затухание, чем сплошные проводники, благодаря меньшему диаметру проводимости. Размер сечения проводящего провода зависит от его площади поперечного сечения, и эта площадь определяет сопротивление постоянному току для данного проводящего материала, такого как медь. Это сопротивление приводит к тому, что часть энергии передаваемого сигнала рассеивается в виде тепла при движении внутри кабеля, так что большая длина кабеля означает большие потери тепла и большее ослабление передаваемого сигнала.По этой причине многожильные кабели нельзя использовать для длинных кабелей, а как одножильные, так и многожильные кабели имеют определенные ограничения по длине.

Высокие частоты

На более высоких частотах проводящие материалы, такие как медь, постоянно уменьшаются в поперечном сечении, что называется скин-эффектом. По мере увеличения частоты передаваемого сигнала скин-эффект выталкивает электроны наружу к поверхности («коже») проводника. По мере того как частоты продолжают увеличиваться, глубина скин-слоя продолжает уменьшаться, так что цилиндрический сплошной проводящий путь становится полым, а электроны текут только вдоль внешней поверхности цилиндра.Таким образом, меньшая и менее определенная окружность многожильных проводов приводит к более высоким затухающим потерям (на 20% выше) в многожильных кабелях, чем в одножильных кабелях.

Электропроводность

Если внешние поверхности многожильных проводников покрыты оловом, проблема скин-эффекта усугубляется, потому что большая часть электронов вынуждена течь вдоль слоя олова, а олово имеет более высокое сопротивление, чем медь. В то же время образование оксидов меди на поверхностях незакрытых проводов также может увеличивать сопротивление на поверхности проводящего провода, что приводит к постепенному ухудшению рабочих характеристик.

К началу

Выбор правильного кабеля

Новые установки и магистральные кабели

Поскольку включение любого типа кабеля в конструкцию здания является дорогостоящим и лучше всего управляется с учетом долгосрочных применений, превосходные электрические характеристики и более длительные пробеги, которые возможны при использовании одножильных кабелей, делают его более подходящим для стационарного монтажа в зданиях. Его стабильность на более высоких частотах означает, что между переустановками кабеля возможны более длительные периоды времени, а его сравнительная хрупкость не является проблемой, если он защищен от повреждений самим зданием.Длинные кабельные трассы (до 90 м или 290 футов) можно прокладывать внутри стен, через потолки или через подземные пути, соединяющие соседние здания. Поскольку для таких постоянных кабелей чаще всего используется одножильный кабель, его часто называют сетевым кабелем.

Горизонтальная разводка

Одножильные кабели также используются для «горизонтальных» трасс (трассы на одном этаже), охватывающих расстояния между телекоммуникационными комнатами и рабочими зонами. В дополнение к лучшей работе на больших расстояниях и на более высоких частотах, одиночные, более крупные проводящие провода одножильных кабелей намного легче заделать, чем несколько тонких проводов многожильных проводников.Кроме того, относительная жесткость одножильного кабеля делает его предпочтительным для использования с перфорированными соединителями типа 110 на задней стороне настенных домкратов или с перфорированными блоками типа 66 на фанерных досках. Напротив, мягкость и гибкость многожильных кабелей категории делает работу с перфорированными разъемами или IDC (разъемами смещения изоляции) очень трудной.

Коммутационные кабели

Характер обсуждаемых выше потерь на затухание означает, что по большей части существует очень небольшая разница между электрическими характеристиками одножильных и многожильных кабелей для очень коротких сегментов (согласно стандарту TIA / EIA 568-B для длин ниже 10 метров).В современных схемах иерархической проводки легко соблюдаются ограничения по длине многожильных кабелей (3 м или 9,8 футов), а повышенная гибкость и долговечность многожильных кабелей делают их идеально подходящими для соединения розеток рабочей зоны с компьютерами рабочих станций и другими конечными пользователями. устройств. Напротив, одножильные кабели слишком хрупки для частого сгибания и манипуляций, и слишком сложны в обращении при соединении близко расположенных компонентов.

Проводники внутри многожильного кабеля защищены окружающими их проволочными жилами, так что очень небольшая часть площади проводящей поверхности может быть повреждена, если кабель случайно разрезан или сломан, а проводник не ослаблен из-за многократного сгибания и изгиба.Без этой защиты проводящие поверхности внутри одножильного кабеля более восприимчивы к царапинам или другим неровностям, которые влияют на характеристики передачи и часто сопровождают их преждевременный выход из строя.

Наконец, более гибкая природа многожильного кабеля облегчает работу с ним и обращение с ним, что позволяет более легко прокладывать его через тесные промежутки между соединенным между собой оборудованием или вдоль путей других соединительных кабелей. Он спроектирован таким образом, чтобы его можно было легко переключать между розетками, патч-панелями и оборудованием, и при правильном обращении он не будет поврежден изгибом или сломанными проводниками при частом перемещении.Эти дополнительные практические преимущества и более длительный срок службы многожильного кабеля с жилами делают его идеальным для использования при сборке «предварительно соединенных» соединительных кабелей, используемых для подключения розеток рабочей зоны к устройствам конечного пользователя.

К началу

Загрузить технический документ


Оптимизация пространства в стойке серверного шкафа для повышения эффективности и снижения затрат

Интеллектуальная оптимизация поможет вам увеличить пространство в стойке и существенно сэкономить на стоимости оборудования .Прочтите наше пошаговое руководство, в котором показано, как и сколько вы можете сэкономить.

  • Сколько места в стойке можно сэкономить
  • Как оптимизировать для достижения максимальной эффективности
  • Экономия на новых и модернизированных установках
  • Общая экономия затрат и места после оптимизации

Глоссарий

  • ATTENUATION Затухание, измеряемое в децибелах, является мерой изменения (потерь) мощности передаваемого сигнала между двумя точками кабеля.Затухание измеряется в децибелах (дБ).
  • BANDWIDTH Самая высокая частота, для которой положительная сумма мощности ACR (отношение внимания к перекрестным помехам) остается больше нуля. Самый высокий частотный диапазон, используемый системой связи.
  • BASEBAND Сеть основной полосы частот — это сеть, которая предоставляет один канал для связи через физическую среду, например кабель, поэтому только одно устройство может передавать одновременно. Устройствам в сети основной полосы частот разрешается использовать всю доступную полосу пропускания для передачи.Противоположностью Baseband является широкополосный. Типичным примером «широкополосной» сети является кабельное телевидение.
  • СКОРОСТЬ ДАННЫХ Фактическая пропускная способность кабеля. Схемы кодирования и сжатия могут повысить скорость передачи данных выше фактической пропускной способности кабеля, посылая данные по кабелю более эффективным способом; это делает скорость передачи данных лучшим показателем возможностей системы передачи.
  • DB (DECIBEL) Измерение усиления или потери мощности сигнала в цепи связи.Числа в децибелах — это уменьшение мощности сигнала (выраженное в отрицательных дБ) от одного конца кабеля к другому.
  • СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОСТОЯННОМУ ТОКУ Функция от площади поперечного сечения проводника. Сопротивление в проводе ограничивает сигнал и рассеивает энергию в виде (небольшого количества) повышенного тепла. Чем длиннее или тоньше провода, тем больше сопротивление.
  • FREQUENCY Число циклов, завершенных за единицу времени, обычно выражается в герцах (Гц) или циклах в секунду.Для кабелей передачи данных часто используется МГц; «M» означает «мега» и означает, что вы можете добавить 6 нулей к данному числу. Таким образом, кабель, рассчитанный на 100 МГц, должен совершать 100000000 циклов в секунду.
  • ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ Кабельная архитектура, в которой используются последовательные кабельные «слои» для подключения основного кабеля (магистрального кабеля) к промежуточным и горизонтальным кабелям в здании (т. Е. Кабели коммутационного шкафа) и для подключения их по очереди к отдельные сетевые рабочие станции и компоненты через патч-корды.
  • HUB Повторитель, который может транслировать сообщения на все рабочие станции в сети.
  • МБ / с Мегабит в секунду
  • MAC-АДРЕС Адрес «управления доступом к среде» или физический адрес узла Ethernet.
  • ПУАНСОННЫЙ БЛОК ПЕРВЫЙ БЛОК бывает 110 и 66 разновидностей.
  • SCTP Кабель «экранированная витая пара». ScTP имеет ту же 4-парную (8-проводную) конфигурацию, что и кабель UTP, но в нем используется один кусок металлической пленки или экранирующей оплетки, окружающий все 4 пары.Это дополнительное экранирование сочетается со скручиванием пар проводов для дополнительной защиты от ухудшения качества сигнала.
  • SSTP Полностью экранированная витая пара. SSTP — это 4-парный (8-жильный) кабель с металлическим экраном или оплеткой вокруг каждой пары и другим экраном вокруг всей группы из 8 проводов. Дополнительное экранирование обеспечивает дополнительную защиту от ухудшения сигнала, вызванного внешними источниками помех.
  • ЗВЕЗДНАЯ ТОПОЛОГИЯ Топология, допускающая только одно устройство на каждом конце провода, требующая повторителей для более чем двух устройств.
  • SWITCH Повторитель, который перераспределяет сообщения на основе аппаратных MAC-адресов.
  • ТОПОЛОГИЯ Физический формат сети.
  • Кабель UTP «Неэкранированная витая пара». Самый распространенный сетевой кабель LAN в США, кабели UTP не используют никакого дополнительного электрического экранирования, вместо этого полагаясь на электрический баланс, обеспечиваемый их схемой разводки витой пары, для предотвращения перекрестных помех между парами проводников и для устранения помех. электромагнитные и радиочастотные помехи (EMI и RFI) от внешних источников.

% PDF-1.4 % 71 0 объект > endobj xref 71 77 0000000016 00000 н. 0000002183 00000 п. 0000002346 00000 п. 0000002929 00000 н. 0000003433 00000 н. 0000003899 00000 н. 0000004300 00000 н. 0000004855 00000 н. 0000005257 00000 н. 0000005848 00000 н. 0000006524 00000 н. 0000007126 00000 н. 0000007737 00000 н. 0000007879 00000 н. 0000008213 00000 н. 0000008669 00000 н. 0000009355 00000 п. 0000009941 00000 н. 0000010593 00000 п. 0000011233 00000 п. 0000326555 00000 н. 0000326583 00000 н. 0000326656 00000 н. 0000326772 00000 н. 0000327038 00000 н. 0000327111 00000 н. 0000327377 00000 н. 0000327450 00000 н. 0000327717 00000 н. 0000328073 00000 н. 0000328336 00000 н. 0000328406 00000 н. 0000328564 00000 н. 0000328591 00000 н. 0000328895 00000 н. 0000331875 00000 н. 0000332163 00000 н. 0000332640 00000 н. 0000334824 00000 н. 0000335111 00000 п. 0000335530 00000 н. 0000337283 00000 н. 0000337567 00000 н. 0000337950 00000 п. 0000339739 00000 н. 0000340028 00000 н. 0000340413 00000 н. 0000345420 00000 н. 0000345694 00000 п. ln «% qf + # zi & {m: 枒 xzvV8 P9 Ռ LR, ِ * ܕ U} = ùVJ * 6Up% 8ꔼ & = r.. 퉀 xCP | 9 ݂. SOa-

Это проводник или кабель?

Время чтения: 6 минут

В этой статье мы обсудим предстоящие изменения, касающиеся определений проводников и кабелей для Части I канадских правил электротехники 2018 г. В июне этого года Технический комитет Кодекса СЕ проголосовал и согласился со следующими изменениями определения в Разделе 0 Кодекса СЕ:

Проводник — проводящий материал, предназначенный для проведения электрического тока.провод, кабель или другой вид металла, установленный с целью передачи электрического тока от одного электрического оборудования к другому или к земле.

неизолированный провод — провод без покрытия или электрической изоляции.

Проводник с покрытием — Проводник, покрытый диэлектрическим материалом, не имеющим номинальной электрической прочности.

Изолированный проводник — Проводник, покрытый диэлектрическим материалом с номинальной электрической прочностью.

Кабель — готовая сборка из одного или нескольких изолированных проводников, которые также могут включать оптические волокна, наполнители, силовые элементы, изоляционный и защитный материал, имеющий сплошное общее покрытие, обеспечивающее электрическую, механическую защиту и защиту от окружающей среды для сборки.

Куртка — неметаллическое покрытие кабеля, обеспечивающее механическую защиту кабеля и защиту от окружающей среды.

Провод — см. Проводник.

Обоснование изменения

Использование слов «проводник» и «кабель» не согласовано во всем Кодексе CE, Модельном кодексе SPE-1000 для полевой оценки электрического оборудования и в стандартах безопасности для электротехнической продукции (стандарты на продукцию, часть 2). Предложение было предназначено для предоставления отдельных специальных определений для распознавания различий между проводниками и кабелями, а также для обеспечения основы для разработки предложений по условиям использования этих определенных продуктов в Кодексе CE.

В ходе разработки предложения стало ясно, что простого добавления определения слова «кабель» недостаточно; в результате предложение было расширено и включило определения для «неизолированного проводника», «закрытого проводника», «изолированного проводника», «оболочки» и «провода». Одним из важных факторов будет то, как мы применяем требования к кабельному лотку. Например, новое определение позволяет подкомитету раздела 12 Кодекса СЕ работать над новой формулировкой, чтобы распознать различное применение кабелей, установленных в кабельном лотке, в отличие от проводников, установленных в кабельном лотке.

Переформулированное определение проводник теперь ограничено проводящим материалом (алюминий, медь и т. Д.), Используемым для передачи электрического тока. Новое определение для неизолированного проводника признает проводник, не имеющий покрытия или электрической изоляции, они обычно используются для соединения и заземления. Новое определение для покрытый проводник признает проводник, покрытый диэлектрическим материалом, не имеющим номинальной диэлектрической прочности; закрытые проводники обычно используются внутри распределительного оборудования и для воздушных установок высокого напряжения.Новое определение для изолированный проводник распознает проводник, покрытый диэлектрическим материалом, который имеет номинальную диэлектрическую прочность. Примерами изолированных проводов являются RW90XPLE, T90 Nylon, RPV, TW75 и т. Д. Изолированные проводники обычно устанавливаются в кабельном канале.

Фото 1. Оголенный алюминиевый проводник, обычно используемый для соединения оборудования. Предоставлено Nexans Canada Inc.

Фото 2. Голый медный проводник, обычно используемый для соединения оборудования и заземления системы.Предоставлено Nexans Canada Inc.

Фото 3. Покрытый проводник на этом рисунке в промышленности именуется «соединительным кабелем». Обычно этот закрытый провод используется в высоковольтных распределительных устройствах, покрытие не имеет номинальной диэлектрической прочности.

Фото 4. Два изолированных проводника № 14 AWG TEW (аппаратный провод), обычно устанавливаемые в панели управления.

Фото 5. Кабель на этом рисунке состоит из трех изолированных проводов и неизолированного проводника (связки). Предоставлено Southwire Company

Фото 6.Кабель на этом рисунке представляет собой армированный кабель AC90 с двумя изолированными проводниками и неизолированным проводом (связкой). Предоставлено Nexans Canada Inc.

Новое определение кабеля . признает изготовленную сборку из одного или нескольких изолированных проводников, которые имеют сплошное общее покрытие, обеспечивающее электрическую, механическую защиту и защиту от окружающей среды для сборки. Примеры кабеля включают кабели с неметаллической оболочкой (NMD90, NMWU и т. Д.), Бронированные кабели (AC90, TECK90, ACWU и т. Д.)), кабель с минеральной изоляцией (MI), кабель в алюминиевой оболочке (RA75, RA90), кабель в медной оболочке (RC90), кабель-лоток (TC), солнечный фотоэлектрический кабель (RPVU) и многие другие. Более полный список кабелей можно найти в таблице кодов CE 19. Кабели обычно устанавливаются внутри или на строительных конструкциях или оборудовании без использования кабельных каналов.

Новое определение оболочки . распознает неметаллическое покрытие кабеля, которое обеспечивает механическую защиту кабеля и защиту от окружающей среды.Примерами оболочки кабеля является внешний материал кабелей TECK90, одножильных кабелей RA90 или ACWU90.

Последнее новое определение в этой серии — для провода ; это определение просто направляет пользователей кода к определению проводника. Кодекс CE 2018 не признает разницы между проводом и проводом.

Фото 7. Три кабеля в неметаллической оболочке (NMSC): Один изолированный провод 3 # 14AWG с проводником без жилы NMSC; Один изолированный провод 2 # 14AWG с оголенным проводом NMSC; и один изолированный провод 2 # 12AWG с оголенным проводом NMSC.

Фото 8. Кабель DLO 777kcmil, который также распознается как кабель-лоток (TC), приемлемый для установки в кабельный лоток.

Фото 9. Кабель на этом рисунке представляет собой бронированный кабель с одной изолированной жилой и оболочкой. Любезно предоставлено Nexans Canada Inc. Фото 10. Кабель в оболочке на этом рисунке имеет три изолированных высоковольтных проводника, оголенный проводник, бронированный и красную оболочку. Предоставлено Southwire Company

Фото 11. Кабель TECK90 в оболочке на этом рисунке имеет три изолированных проводника, оголенный проводник, бронированный и черную оболочку.Куртка любезно предоставлена ​​Nexans Canada Inc.

Следующие шаги в этом развитии состоят в том, чтобы пересмотреть использование новой формулировки в Кодексе CE и начать работу по ее согласованию с формулировками в стандартах на продукцию.

К дате публикации этой статьи было отправлено 43 предложения по кодексу, чтобы согласовать использование слов «проводник», «кабель» и «оболочка» во всем Кодексе CE с новыми определениями.

Как часть рекомендации подкомитета CE Code Section 0, подкомитет по общим требованиям — Canadian Electrical Code, Part II CSA Standard C22.2 № 0, был проинформирован об изменениях в Кодексе СЕ, чтобы инициировать гармонизацию слов «проводник», «кабель» и «оболочка».

Кроме того, Технический комитет по электромонтажным изделиям (TCWP) будет обсуждать изменения определений в Кодексе CE и разработает план действий по устранению использования слов «проводник», «кабель» и «оболочка» повсюду. все стандарты электромонтажной продукции.

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 токовой нагрузки 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.

Таблица допустимых значений тока может использоваться для непосредственного определения поперечного сечения проводников 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 проводов низкого напряжения объясняется следующими шагами.

Содержание:

  1. Характеристики проводов
  2. Системы электропроводки: Способы установки
    1. Приложение 1 — «Группы установки» 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 работы, XLPE или EPR для изоляции, выдерживающей 90 ° C, и ПВХ для изоляции, выдерживающей 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 допустимых токовых нагрузок в проводниках (см. Приложение 1)

Если используются несколько методов установки вдоль длина системы электропроводки, следует выбрать методы, для которых условия рассеивания тепла наименее благоприятны. должны быть выбраны.

В стандарте нет четкого положения об определении сечения проводников внутри распределительных щитов низкого напряжения. 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) На открытом воздухе
Группа монтажа Тип кабеля
Изолированные жилы Одножильные кабели Многожильные кабели
( A1) в теплоизолированной стене
(A1) в канале в теплоизоляционной стене
0 (A1-A2) 900 теплоизолированная стена
(B1-B2) в канале на деревянной стене
(C) на деревянной стене
(C) , закрепленный на деревянной стене
(D) в воздуховодах в земле
(E) на открытом воздухе
(F) на открытом воздухе 0 • 9

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

Вернуться к таблице содержимого ↑


3. Группы цепей

Таблицы, в которых описаны 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:

  • Группам 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 n одножильных кабелей , 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 проводников 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, метод D — одножильные или многожильные кабели

Таблица 4 — Коэффициенты уменьшения для групп из более чем одной цепи, кабелей проложенный непосредственно в земле. 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 может в некоторых случаях 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 в свободной форме. воздух — метод установки E

Таблица 6 — Коэффициенты уменьшения для групп 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) , должны применяться к эталонному номинальному значению 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 эталонному номиналу для одной цепи одножильных кабелей на открытом воздухе — способ 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 приведены для вертикального расстояния между противнями 300 мм. для более близкого расстояния коэффициенты следует уменьшить.

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

(5) для цепей, имеющих более одного кабеля, подключенного параллельно 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 сечение проводов. Следует учитывать температуру воздуха вокруг кабелей (установка на открытом воздухе) и температура 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 устройств защиты, то есть внутренней температурой распределительного щита, на котором установлены эти устройства защиты.

Таблица 8 — Поправочные коэффициенты для температур окружающего воздуха, отличных от 30 ° C, которые должны применяться 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 — Табличные поправочные коэффициенты для температур окружающей среды земли, отличных от 20 ° C применяется к допустимой токовой нагрузке для кабелей в кабельных каналах в земле

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

Таблица 10 — Таблица 10 — поправочный коэффициент для кабелей в подземных каналах для теплового сопротивления почвы, отличного от 2,5 км / Вт, который применяется к допустимой нагрузке по току для эталонного метода D

Приведенные поправочные коэффициенты были 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, приведенными 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). пыли), 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

Если расположение проводов соответствует правилам группировки, допустимая нагрузка по току в системе проводки может считаться равной сумме пропускных способностей 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 известны все конкретные поправочные коэффициенты, 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.

Считайте 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 так, чтобы они касались друг друга в перфорированном кабельном канале.
  • 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 монтажа

    Если достаточно одного проводника 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 — Показания из таблицы допустимой токовой нагрузки

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

    Вернуться к таблице содержания ↑


    8. Поперечное сечение нейтрального проводника

    В принципе, нейтраль должна быть того же поперечного сечения, что и фазный провод во всех однофазных цепях. В трехфазных цепях с поперечным сечением более 16 мм 2 (25 мм 2 алюмин.) Сечение нейтрали может быть уменьшено до сечения / 2.

    Однако это уменьшение не допускается, 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 для токов гармоник в 4- и 5-жильных кабелях

    Таблица 15 — Таблица коэффициентов уменьшения в таблице для токов гармоник 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 A , 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 A и поэтому 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 A . 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 равен 1 , и требуется кабель 16 мм 2 .

    Выбор всех вышеупомянутых 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 зависимости от типа кабеля

    Вернуться к таблице содержимого ↑

    Источники :

    Консультации — Специалист по уточнению | Понимание максимальной токовой защиты

    Стивен Эйч, PE, CDT, REP, LEED AP; Дизайн экологических систем, Чикаго 17 августа 2017 г.

    Цели обучения

    • Поймите три типа условий перегрузки по току, которые следует учитывать в типичных приложениях NFPA 70: National Electrical Code.
    • Узнайте, как защитить электрическую цепь от опасных перегрузок и коротких замыканий.
    • Проверьте защиту от сверхтоков для определенных типов строительного оборудования.

    Защита от перегрузки по току кажется простой концепцией: ограничьте ток в цепи до безопасного значения. Электротехники сталкиваются с этой задачей ежедневно.

    Но это еще не все. Как ограничить текущий поток? Что такое безопасная ценность? Ответы зависят от приложения, защищаемого оборудования и мощности источника.

    К счастью, NFPA 70: National Electric Code (NEC) устанавливает требования для большинства приложений, с которыми инженеры-электрики и проектировщики сталкиваются в своей работе. Хотя на первый взгляд требования NEC могут показаться непростыми, за правилами кодекса защиты от перегрузки по току есть веские основания. Защита от перегрузки по току (OCP) защищает цепь от повреждения из-за перегрузки по току. В типичных приложениях NEC следует учитывать три типа условий перегрузки по току:

    Перегрузка: NEC 2017 определяет перегрузку как работу оборудования, превышающую номинальную, полную номинальную нагрузку или проводника, превышающую номинальную допустимую силу тока, которая, если она сохраняется в течение достаточного времени, может вызвать повреждение или опасный перегрев.Неисправность, такая как короткое замыкание или замыкание на землю, не является перегрузкой.

    Условия перегрузки обычно не так критичны по времени, как короткие замыкания и замыкания на землю. Электрооборудование обычно может выдерживать некоторый уровень тока нагрузки, превышающий его номинальный, в течение длительного времени. Информация о перегрузочной способности оборудования часто исходит от производителя. Однако к некоторому оборудованию, например к двигателям, трансформаторам и проводам, предъявляются требования по защите от перегрузки, установленные NEC.

    Короткое замыкание: Короткое замыкание определяется как протекание тока вне предполагаемого пути тока.В трехфазной цепи возможны два типа коротких замыканий: симметричные трехфазные замыкания и несимметричные однофазные замыкания (рисунок 1). Симметричные повреждения приводят к одинаковому протеканию тока в каждой фазе во время состояния повреждения. Несимметричные КЗ имеют разные токи КЗ в каждой фазе. Симметричные трехфазные замыкания возникают редко, но их анализ полезен для понимания реакции системы на отказ и обычно приводит к наихудшим уровням отказа. Несимметричные КЗ более распространены и обычно приводят к меньшему току КЗ, чем симметричное трехфазное КЗ.

    Замыкание на землю: Замыкание на землю — это особый тип короткого замыкания, в котором по крайней мере один из фазных проводов встречается с заземленным проводом или поверхностью. Замыкания на землю включают в себя одиночное замыкание между фазой и землей и множественные замыкания на землю (рисунок 1). Одиночное замыкание линии на землю является наиболее распространенным типом неисправности.

    Различные типы неисправностей показаны на рисунке 1, чтобы проиллюстрировать концепцию максимальной токовой защиты.

    Что происходит при перегрузке или неисправности? На рисунке 2 изображена простая однофазная схема, работающая в нормальной конфигурации.В этом случае ток нагрузки составляет 10 ампер. Схема защищена автоматическим выключателем на 15 А. Автоматический выключатель не открывается; ток нагрузки протекает, и проводники не перегреваются.

    Рисунок 3 иллюстрирует результат состояния перегрузки. В перегруженной цепи ток нагрузки составляет около 20 ампер. Автоматический выключатель позволит перегрузке сохраняться в течение примерно 2,5 минут перед размыканием цепи. Проводники начнут нагреваться, но не будут повреждены.

    На рис. 4 показан результат короткого замыкания. Ток повреждения составляет приблизительно 10 000 ампер. Автоматический выключатель пропускает ток короткого замыкания только на короткое время. Если ток короткого замыкания не исчезнет, ​​изоляция расплавится, а сами проводники будут повреждены.

    На рисунке 5 показано состояние замыкания на землю. В этом примере путь замыкания на землю добавляет примерно 0,012 Ом сопротивления параллельно сопротивлению нагрузки, что приводит к гораздо более низкому сопротивлению цепи.Ток повреждения составляет приблизительно 5000 ампер. Как и в случае с коротким замыканием, автоматический выключатель пропускает ток короткого замыкания только на короткое время. Опять же, если ток короткого замыкания сохраняется, изоляция расплавляется, и проводники в конечном итоге будут повреждены.

    Как защитить цепь от опасных перегрузок и коротких замыканий

    Требования к максимальной токовой защите оборудования можно найти в статье NEC, которая касается этого конкретного оборудования.Таблица 240.3 NEC содержит список применимых разделов. Разделы, относящиеся к оборудованию, обычно используемому в коммерческих зданиях, включают:

    • 230 Услуги
    • 368 Автобусных маршрутов
    • 406 Емкости
    • 410 Светильники
    • 422 Приборы
    • 427 Стационарный электрообогрев трубопроводов и сосудов
    • 430 Двигатели, схемы двигателей и контроллеры
    • 440 Кондиционирование и холодильное оборудование
    • 445 Генераторы
    • 450 Трансформаторы и трансформаторные ячейки
    • 460 Конденсаторы
    • 517 ЛПУ
    • 620 Лифты
    • 660 Рентгеновское оборудование
    • 695 Насосы пожарные
    • 700 Аварийные системы.

    Общие требования к максимальной токовой защите проводников приведены в Разделе 240.4 «Защита проводников». Основное правило защиты проводников от сверхтоков — кроме использования гибких шнуров, гибких кабелей и крепежных проводов — заключается в защите проводника в соответствии с допустимыми значениями токов, указанными в Разделе 310.15. Статья 310 содержит общие требования к проводам, изоляции, маркировке, механической прочности и допустимой нагрузке.

    Несколько статей, применимых к коммерческим зданиям, изменяют общее правило NEC для защиты от сверхтоков, как указано ниже:

    • 240.4 (A) Опасность потери мощности. Если прерывание цепи из-за состояния перегрузки может создать опасность — например, отключение защиты пожарного насоса от перегрузки не требуется. Требуется защита от короткого замыкания.
    • 240,4 (B) Устройства максимального тока номиналом 800 ампер или меньше. Этот раздел позволяет использовать следующий более высокий стандартный номинал устройства максимальной токовой защиты (при условии, что номинал не превышает 800 ампер), если проводники, которые оно защищает, не используются для питания ответвленной цепи с более чем одной розеткой для штепсельного подключения нагрузки и допустимая нагрузка на проводник не соответствуют стандартному номинальному току.Если устройство защиты от сверхтоков регулируется, оно должно быть отрегулировано на значение, равное или меньшее допустимой токовой нагрузки проводника.
    • 240,4 (E) Отводы. Общее правило NEC требует, чтобы OCP располагался перед защищаемым проводником. Однако существуют специальные правила, позволяющие размещать OCP в других местах цепи при соблюдении всех условий NEC. Например, для бытовых плит и кухонных приборов, электропроводки, шинопровода и двигателей действуют особые правила, разрешающие использование кранов.
    • 240,4 (F) Вторичные проводники трансформатора. NEC, за исключением двух особых условий, включающих двухпроводную, однофазную и трехпроводную схему «треугольник-треугольник», требует, чтобы вторичные проводники трансформатора были защищены вторичной OCP.
    • 240,4 (G) Максимальная токовая защита для конкретных проводников. Требования NEC для защиты от перегрузки по току для конкретных применений можно найти в разделах кроме 240. Например, требования к оборудованию для кондиционирования воздуха и холодильному оборудованию можно найти в статье 440, части III и VI.Требования OCP к проводнику цепи конденсатора приведены в Разделе 460. Требования к максимальной токовой защите двигателей и проводов управления двигателями содержатся в частях II, III, IV, V, VI и VII статьи 430.

    Выбор рейтингов OCP.

    В следующих примерах номинальное значение срабатывания OCP будет определяться вместе с допустимой токовой нагрузкой проводов, используемых в цепи. Номинальный ток короткого замыкания и отключающая способность также должны определяться на основе имеющегося тока короткого замыкания в цепи.Расчет имеющегося тока короткого замыкания выходит за рамки этого обсуждения.

    Ответвительные цепи. Требования к максимальной токовой защите параллельной цепи приведены в Разделе 210.20. Общее требование состоит в том, чтобы рассчитать ОСР не менее чем на 125% непрерывной нагрузки и 100% прерывистой нагрузки. Согласно определению NEC, непрерывная нагрузка — это нагрузка, при которой ожидается, что максимальный ток будет продолжаться в течение 3 часов или более.

    Например, рассмотрим однофазную цепь 120 В, питающую осветительную нагрузку открытого офиса (постоянную) 1000 ВА и нагрузку конденсатного насоса небольшого холодильного агрегата (непостоянную) 100 ВА.Нагрузка схемы для определения размеров OCP составляет:

    Расчетная нагрузка OCP = 1,25 x 1000 ВА + 1,00 x 100 ВА

    Расчетный ток OCP = 1350 ВА / 120 В

    Следующий по величине стандарт OCP (см. Таблицу 240,6 (A)) составляет 15 А.

    Теперь выберите провод в соответствии с разделами 210.19 (A) и 310.15. Раздел 210.19 (A) требует, чтобы размер проводника был таким же, как у OCP — не менее 125% от продолжительной нагрузки и 100% от периодической нагрузки.В приведенном выше примере проводники схемы (медный термостойкий термопласт (THHN [A1] [A2])) проложены через офисную среду в кабелепроводе, содержащем шесть токопроводящих проводов. Ссылаясь на Таблицу 310.15 (B) (16), минимальный допустимый размер проводника составляет # 14. Несмотря на то, что в этом примере используется медный провод THHN, рассчитанный на 90 ° C, столбик 60 ° C должен использоваться в соответствии с требованиями Раздела 110.14 (C) (1) (a). В этом разделе требуется использовать столбец 60 ° C в таблице 310.15 (B) (16), поскольку предполагается, что выводы для оборудования с номинальным током 100 А или менее рассчитаны на 60 ° C, если не указано и не указано иное.Кроме того, Раздел 240.4 (D), Малые проводники, требует, чтобы OCP для провода № 14 был рассчитан на 15 ампер.

    Общее правило выбора допустимой нагрузки NEC можно найти в Разделе 310.15, который ссылается на таблицы в Разделе 310.15 (B). Раздел 310.15 содержит ограничивающие факторы, которые должны применяться к значениям таблицы допустимой нагрузки при определении допустимой нагрузки для ваших конкретных проектных условий. Среди факторов, которые следует учитывать, два часто встречающихся фактора или отклонения от номинальных характеристик — это температура окружающей среды и количество проводников в кабелепроводе.Просматривая таблицы в 310.15 (B), обратите внимание, что некоторые таблицы основаны на температуре окружающей среды 30 ° C, а другие основаны на температуре 40 ° C.

    Поправочные коэффициенты температуры окружающей среды для таблиц 30 ° C приведены в таблице 310.15 (B) (2) (a). Поправочные коэффициенты температуры окружающей среды для таблиц 40 ° C приведены в таблице 310.15 (B) (2) (b). Поправки на количество токоведущих проводов в кабельной дорожке приведены в таблице 310.15 (B) (3) (a). Есть некоторые условия, при которых коэффициенты снижения не применяются, как показано в 310.С 15 (B) (3) (a) (2) по (4). Например, коэффициенты снижения номинальных характеристик не применяются к типам кабелей с армированным (AC) и с металлической оболочкой (MC), при условии, что кабели не имеют общей оболочки, каждый кабель имеет не более трех токоведущих проводников, проводников # 2 AWG и не более 20 токоведущих проводов устанавливают без соблюдения зазора.

    В этом примере провода проложены через офисную среду, где ожидается, что максимальная температура составит 85 ° F в периоды, когда системы охлаждения выключены.В таблице 310.15 (B) (2) (a) представлены поправочные коэффициенты температуры окружающей среды, которые должны применяться к значениям силы тока, указанным в таблице 310.15 (B) (16). Для температуры окружающей среды 85 ° F поправочный коэффициент для медного провода THHN 90 ° C равен 1,0, поэтому регулировка допустимой нагрузки не требуется.

    Затем необходимо учесть снижение номинальных характеристик количества проводников в кабелепроводе. В нашем примере в кабелепроводе проложено шесть токоведущих проводов. Таблица 310.15 (B) (3) (a) используется для определения соответствующего коэффициента снижения мощности.Для четырех-шести проводников в дорожке качения коэффициент снижения номинальных характеристик составляет 80%. Количество жил

    # 14, медь THHN допустимая нагрузка = 25 ампер x 0,8

    Как обсуждалось выше, в этом примере для провода №14 должна использоваться допустимая токовая нагрузка при 60 ° C, равная 15 амперам, несмотря на более высокую рассчитанную токовую нагрузку.

    Фидерные цепи. Требования к максимальной токовой защите фидера приведены в Разделе 215.3 и аналогичны требованиям для ответвленных цепей. Как и в случае параллельных цепей, общее требование состоит в том, чтобы размер OCP составлял не менее 125% от продолжительной нагрузки и 100% от непостоянной нагрузки.

    Рассмотрим трехфазный фидер на 208 В, питающий щит с прерывистой нагрузкой 10 кВА и продолжительной нагрузкой 30 кВА. Нагрузка схемы для определения размеров OCP составляет:

    Размерная нагрузка OCP

    = 1,25 x 30 000 ВА + 1,00 x 10 000 ВА

    = 47 500 ВА

    Расчетный ток OCP

    = 47,500 ВА / (1,73 x 208 В)

    = 132 ампер

    Следующий по величине стандарт OCP (см. Таблицу 240,6 (A)) — 150 ампер.

    Затем выберите проводник в соответствии с разделами 215.2 и 310.15. Раздел 215.2 требует, чтобы размер проводника был таким же, как у OCP — не менее 125% от продолжительной нагрузки и 100% от непостоянной нагрузки. В этом примере проводники цепи (медь THHN) проложены через котельную, где температура не превышает 120 ° F. В трубопроводе будут три токопроводящих жилы.

    Ссылаясь на таблицу 310.15 (B) (16), минимальный размер проводника, разрешенный для номинального тока OCP 150 ампер, составляет # 1/0.Как и в предыдущем примере, выбранный тип провода — медный THHN, рассчитанный на 90 ° C. В этом случае необходимо использовать колонку 75 ° C в соответствии с требованиями Раздела 110.14 (C) (1) (a). В этом разделе требуется использовать столбец 75 ° C в таблице 310.15 (B) (16), поскольку оконечные устройства для оборудования с номинальным током 100 ампер или выше должны быть рассчитаны на 75 ° C, если не указано и не указано иное.

    В этом примере провода проложены через котельную, где ожидается, что максимальная температура будет не выше 120 ° F.В таблице 310.15 (B) (2) (a) представлены поправочные коэффициенты температуры окружающей среды, которые должны применяться к значениям силы тока, указанным в таблице 310.15 (B) (16). Для температуры окружающей среды 120 ° F поправочный коэффициент для медного провода THHN 90 ° C составляет 0,82. Таким образом, расчетная допустимая токовая нагрузка для медного провода THHN №1 / 0, используемого в этом примере, составляет:

    Температура окружающей среды

    # 1/0 медь THHN допустимая нагрузка = 170 ампер x 0,82 = 139,4 ампер

    Обратите внимание, что есть исключение из таблицы 310.15 (A) (2), который позволяет использовать более высокую допустимую нагрузку для кабелей с разной емкостью, где более низкая допустимая нагрузка не превышает 10 футов или 10% от общей длины цепи.

    Затем необходимо учесть снижение номинальных характеристик количества проводников в кабелепроводе. В приведенном выше примере в кабелепроводе проложены три токоведущих проводника. Поскольку значения амплитуды в таблице 310.15 (B) (3) (a) уже учитывают до трех токоведущих проводов, дальнейшего снижения номинальных характеристик не требуется.

    После определения допустимой нагрузки следует также учитывать падение напряжения.Для длинных цепей может потребоваться увеличить размер проводника, чтобы обеспечить минимальные требования к падению напряжения. У NEC есть информационные примечания относительно падения напряжения в ответвленных цепях и фидерах, но это не является правилом кодекса. Однако многие компетентные органы сделали падение напряжения обязательным требованием. Кроме того, энергетические нормы требуют учета падения напряжения.

    После применения соответствующих отклонений расчетная допустимая токовая нагрузка провода №1 / 0 адекватно защищена выбранным выше OCP на 150 ампер.Следует учитывать рост нагрузки. Расчетные значения нагрузки и кабеля являются минимальными. Обычной практикой является добавление 20% минимального номинала кабеля для использования в будущем для увеличения нагрузки.

    Требования к защите цепи двигателя

    Требования к максимальной токовой защите в цепи двигателя начинаются с Таблицы 240.4 (G) «Особые области применения проводников». Таблица 240.4 (G) требует, чтобы Статья 430 использовалась для выбора максимальной токовой защиты цепи двигателя.Требования к максимальной токовой защите в цепи двигателя отличаются от требований к ответвлению и фидеру, что часто приводит к путанице. Для цепей двигателя защита от перегрузки обеспечивается устройством защиты двигателя от перегрузки (см. Статью 430, часть III).

    Устройство защиты двигателя от перегрузки обычно представляет собой устройство, расположенное в пускателе двигателя, которое реагирует на ток двигателя и настроено на отключение контроллера двигателя, когда ток двигателя превышает 125% тока, указанного на паспортной табличке, для двигателей с коэффициентом обслуживания 1,15 или 115%. номинального тока для двигателей без эксплуатационного фактора.OCP, используемый для подачи питания на контроллер двигателя и двигатель, должен обеспечивать защиту цепи двигателя от короткого замыкания и замыкания на землю. Требования по определению максимального номинального значения или уставки для защиты от короткого замыкания в параллельной цепи двигателя и замыкания на землю можно найти в таблице 430.52. Чтобы использовать эту таблицу, вы должны знать тип двигателя, используемого в цепи, и тип OCP, используемый для защиты цепи.

    Рассмотрим 3-фазную параллельную цепь двигателя 460 В, подающую питание на двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 100 л.с., защищенный автоматическим выключателем в литом корпусе с обратнозависимой выдержкой времени.Медные проводники цепи THHN прокладываются в зоне с температурой окружающей среды не выше 104 ° F, а количество токопроводящих проводников в кабельной канавке равно трем. Для этого примера в Таблице 430.52 разрешен автоматический выключатель с максимальным номиналом в 2,5 раза превышающим ток полной нагрузки двигателя. Ток полной нагрузки двигателя, используемый в этом расчете, — это не ток, указанный на паспортной табличке, а значение тока, указанное в таблице 430.250.

    Ток двигателя

    = 124 ампер

    Макс.рейтинг OCP

    = 2.5 x 124 ампер

    = 310 ампер

    Раздел 430.52 (C) (1) содержит исключение, которое позволяет использовать следующий более высокий стандартный рейтинг. В этом случае максимальный рейтинг OCP составляет 350 ампер. Если пусковой момент двигателя и время достижения рабочей скорости таковы, что двигатель не запускается, Раздел 430.52 (C) (1), исключение 2 позволяет поднять рейтинг OCP еще выше. В случае автоматического выключателя с обратнозависимой выдержкой времени для двигателя в этом примере Исключение (c) позволяет увеличить номинал OCP с 250% до 300%.Однако следующий более высокий рейтинг не применяется к Исключению (c). Рейтинг OCP на 300% выше, чем ток полной нагрузки, составляет 3 x 124 ампера = 372 ампера. Этот рейтинг находится между стандартными значениями от 350 до 400 ампер. В этом примере рейтинг OCP не может быть увеличен выше 350 ампер. Типичная практика — использовать рейтинг OCP ниже максимального, рассчитанного выше. Некоторые производители распределительных устройств предоставляют направляющие в виде логарифмической линейки для помощи в выборе номинальных характеристик цепи двигателя. Также доступны телефонные приложения, которые выполняют ту же функцию, что и линейка.Были проверены направляющие линейки трех разных производителей; все они рекомендуют автоматический выключатель с номиналом OCP на 200 ампер для следующего примера.

    Сила тока в проводе цепи двигателя может быть определена с помощью статьи 430, часть II. Раздел 430.22 применим к этому примеру, поскольку это цепь с одним двигателем. Требование к подбору сечения проводов составляет просто 125% от тока полной нагрузки, указанного в таблице 430.50.

    Токовая нагрузка проводов цепи двигателя

    = 1.25 x 124 ампер

    = 155 ампер

    Ссылаясь на таблицу 310.15 (B) (16), используя столбец 75 ° C, минимальный допустимый размер провода — # 2/0 с номиналом 175 ампер. Обратите внимание, что максимальный рейтинг OCP составляет 350 ампер, что значительно превышает допустимую нагрузку на колонку при 90 ° C, равную 195 ампер. Это условие разрешено NEC, поскольку защита от перегрузки обеспечивается устройством защиты от перегрузки в пускателе двигателя, которое установлено на 125% от номинального тока полной нагрузки для эксплуатационного фактора двигателя, равного 1.15. OCP цепи двигателя обеспечивает только защиту от короткого замыкания и замыкания на землю.

    В этом примере провода проложены в среде, где максимальная температура ожидается не выше 104 ° F. В таблице 310.15 (B) (2) (a) представлены поправочные коэффициенты температуры окружающей среды, которые должны применяться к значениям силы тока, указанным в таблице 310.15 (B) (16). Для температуры окружающей среды 104 ° F поправочный коэффициент для медного провода THHN 90 ° C составляет 0,91. Расчетная допустимая токовая нагрузка для медного провода THHN №2 / 0, используемого в этом примере, составляет:

    Температура окружающей среды

    # 2/0 медь THHN допустимая нагрузка

    = 195 ампер x 0.91

    = 177,5 ампер

    Допустимая допустимая токовая нагрузка проводника, сниженная для температуры окружающей среды, выше, чем указанная в столбце допустимая токовая нагрузка 75 ° C, поэтому ее можно использовать в данном примере.

    Контуры кондиционирования и холодильного оборудования. Как и в случае с двигателями, требования к максимальной токовой защите в цепи двигателя начинаются с Таблицы 240.4 (G) «Особые области применения проводов». Таблица 240.4 (G) требует, чтобы Статья 440 использовалась для выбора максимальной токовой защиты цепи двигателя для оборудования кондиционирования воздуха и холодильного оборудования.

    При определении номинальных значений OCP для двигателей используются значения тока полной нагрузки (FLA), указанные в статье 430. Эти значения обычно выше, чем значения FLA, указанные на фактической паспортной табличке двигателя, что приводит к консервативно выбранным значениям OCP и проводников. В случае герметичных двигателей-компрессоров значения FLA двигателя, указанные в статье 430, не будут выше фактических значений двигателя из-за охлаждающего эффекта, который хладагент оказывает на обмотки двигателя. Например, 1.Двигатель мощностью 5 л.с., используемый в герметичном компрессоре, может иметь мощность 2 л.с., потому что тепло отводится от обмоток двигателя, позволяя протекать более высоким токам без превышения номинальной температуры проводника обмотки.

    По этой причине производитель должен предоставить данные, относящиеся к используемому оборудованию для кондиционирования воздуха и холодильному оборудованию. В частности, максимальное значение защиты от перегрузки по току (MOP) должно использоваться для определения номинальных характеристик контура кондиционирования воздуха или хладагента.Кроме того, минимальный ток цепи (MCA) должен использоваться для определения минимального номинала проводника. Эти данные находятся на паспортной табличке оборудования, а также могут быть получены от производителя в виде спецификации. Производитель оборудования для кондиционирования воздуха и холодильного оборудования также должен указать, можно ли использовать предохранитель или автоматический выключатель для питания оборудования.

    Рассмотрим пример блока кондиционирования воздуха с MOP (автоматический выключатель или предохранитель) на 50 ампер и MCA на 31,0 ампер.В этом примере кондиционер питается с помощью медного провода THHN в трубопроводе, содержащем три токопроводящих проводника. Блок кондиционирования воздуха расположен на открытом воздухе с максимальной температурой окружающей среды 120 ° F.

    В этом примере OCP просто равно предоставленному производителем значению MOP в 50 ампер, поскольку 50 ампер является стандартным номиналом OCP согласно таблице 240.6 (A). Можно использовать либо автоматический выключатель, либо предохранитель, поскольку производитель указал оборудование с обоими типами устройств OCP.

    Размер провода будет основываться на значении MCA, предоставленном производителем, которое в данном случае составляет 31,0 ампер. Используя таблицу 310.15 (B) (16), столбец 75 ° C, минимальный размер провода составляет # 8. Провод № 10 имеет достаточную допустимую нагрузку, но согласно разделу 240.4 (D) он должен быть защищен OCP с номиналом 30 ампер или меньше. В этом примере требуется OCP на 50 А, поэтому необходимо использовать провод №8. Так как в этом примере в кабелепроводе всего три токоведущих проводника, снижение номинальных характеристик для количества проводников не требуется.Максимальную допустимую нагрузку кабеля необходимо скорректировать для температуры окружающей среды 120 ° F. Ссылаясь на Таблицу 310.15 (B) (2) (a), поправочный коэффициент для медного провода THHN с номинальной температурой 90 ° C и максимальной температурой окружающей среды 120 ° F составляет 0,82.

    Температурное снижение допустимой нагрузки = 0,82 x 55 А.

    = 45,1 ампер

    Пониженная номинальная температура выше, чем значение MCA в 31,0 ампер для проводника №8, что является приемлемым для этого примера.

    Существует несколько применимых разделов NEC, которые устанавливают требования к выбору OCP и проводников для коммерческих зданий.Некоторые секции NEC модифицированы для всех конкретных установок и оборудования в коммерческих зданиях. Обращая внимание на детали, можно выбрать рейтинг OCP, чтобы обеспечить безопасную и надежную работу в течение всего срока службы оборудования. [HEAD]

    Непрерывные и прерывистые нагрузки

    NFPA 70: Национальный электротехнический кодекс (NEC) дает мало указаний относительно постоянных и прерывистых нагрузок и почему это важно. Важно различать постоянные и прерывистые нагрузки из-за нагрева.Рассмотрим 25-амперную нагрузку в цепи. В прерывистом случае (например, при большом отстойнике) нагрузка может быть активна менее минуты. В случае непрерывной работы (например, чиллер) нагрузка может быть активной в течение 8 часов или дольше. Сравнивая два случая, проводники контура чиллера во время работы будут иметь более высокую температуру, чем проводники контура отстойника.

    NEC требует более консервативного выбора (125%) в случае продолжительных нагрузок из-за увеличения тепла, рассеиваемого проводниками цепи, по сравнению с непостоянными нагрузками.Некоторые примеры непрерывных нагрузок включают офисное освещение, внешнее освещение, оборудование центра обработки данных, стационарные водонагреватели емкостью менее 120 галлонов (450 л; согласно NEC 422.13) и циркуляционные насосы охлажденной / горячей воды. Некоторые примеры непостоянных нагрузок включают устройства для удаления пищевых отходов, насосы для отстойников / сточных вод, приводы гаражных ворот и электрические точилки для карандашей. Не всегда ясно, является ли нагрузка непрерывной или прерывистой. Рассмотрим схему освещения офисной кладовой.Если он спроектирован в соответствии с текущими требованиями энергетического кодекса, он должен иметь датчик незанятости, чтобы автоматически отключать свет, когда нет обнаруженных людей. Это похоже на пример прерывистой цепи. Что делать, если датчик вышел из строя или помещение было временно переоборудовано под офис? Некоторые специалисты по проверке разрешений могут потребовать, чтобы это считалось постоянной нагрузкой. В случаях, когда нагрузка определенно непостоянна, установите схему на 100% нагрузки. Если нагрузка спорна, будьте консервативны и рассчитывайте на длительную нагрузку.


    Стивен Эйх — вице-президент и технический директор по электротехнике в компании Environmental Systems Design в Чикаго. Его опыт включает 29 лет проектирования электрических систем для промышленных и коммерческих проектов, включая высотные здания, больницы, школы, театры, музеи, отели, конференц-центры, производственные объекты, водоочистные сооружения и объекты ядерной энергетики.

    Серия тренингов по электричеству и электронике ВМС (NEETS), модуль 3, с 1-1 по 1-10

    NEETS Модуль 4 — Введение в электрические проводники, методы электромонтажа и чтение схем

    Страницы i — ix, с 1-1 по 1-10, 1-11 до 1-20, 1-21 до 1-28, От 2-1 до 2-10, от 2-11 до 2-20, 2-21 до 2-30, 2-31 до 2-40, 2-41 до 2-53, 3-1 до 3-10, 3-11 до 3-20, 3-21 до 3-24, 4-1 на 4-10, с 4-11 на 4-18, индекс

    ГЛАВА 1


    ЭЛЕКТРОПРОВОДНИКИ

    ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

    Цели обучения указаны в начале каждой главы.Эти обучение цели служат предварительным просмотром информации, которую вы должны узнать в главу. Комплексные контрольные вопросы основаны на поставленных задачах. Успешно заполняя OCC-ECC, вы указываете, что достигли целей и узнали информация. Цели обучения перечислены ниже.

    По завершении в этой главе вы должны уметь:

    1. Напомнить определения размера единицы, мил-фут, квадратный мил и круговой мил, а также математические уравнения и расчеты для каждого.

    2. Определите удельное сопротивление. и вспомните три фактора, использованные для его вычисления в омах.

    3. Опишите правильное использование Американского калибра проводов при измерении проводов.

    4. Вспомните факторы, необходимые для выбора правильного размера провод.

    5. Назовите преимущества и недостатки меди. или алюминий в качестве проводников.

    6. Определите сопротивление изоляции. и диэлектрическая прочность, включая то, как диэлектрическая прочность изолятора определяется.

    7. Определите необходимые меры безопасности. при работе с изоляционными материалами.

    8. Вспомните наиболее распространенные изоляторы, используемые для очень высоких напряжений.

    9. Укажите тип защиты проводов, обычно используемый для судовой электропроводки.

    10. Вспомните конструкцию и использование коаксиального кабеля.

    ЭЛЕКТРОПРОВОДНИКИ


    В предыдущих модулях этой серии тренингов вы узнали о различных схемных компонентах.Эти компоненты обеспечивают большую часть рабочих характеристики любой электрической схемы. Однако они бесполезны, если они не связаны вместе. Проводники — это средство, используемое для соединения этих компонентов.

    Многие факторы определяют тип электрического проводника, используемого для подключения компоненты. Некоторыми из этих факторов являются физический размер проводника, его состав, и его электрические характеристики. Другие факторы, которые могут определить выбор проводника — это вес, стоимость и среда, в которой проводник будет использован.

    РАЗМЕР ПРОВОДНИКА


    Чтобы сравнить сопротивление и размер одного проводника с другим, нам нужно установить стандартный или единичный размер. Удобная единица измерения диаметр проводника составляет мил (0,001, или одну тысячную дюйма). А удобной единицей длины проводника является фут. Стандартная единица размера в большинстве чехлы MIL-FOOT. Проволока будет иметь единичный размер, если она имеет диаметр 1 мил. и длиной 1 фут.

    1–1


    SQUARE MIL

    Квадратный мил — это единица измерения используется для определения площади поперечного сечения квадратного или прямоугольного проводника (виды A и B на рис. 1-1). Квадратный мил определяется как площадь квадрата, стороны которых составляют 1 мил. Чтобы получить площадь поперечного сечения квадрата проводник, умножьте размер любой стороны квадрата на себя. Например, Предположим, что у вас есть квадратный провод с размером стороны 3 мил.Умножить 3 мил (3 мил х 3 мил). Это дает вам площадь поперечного сечения 9 квадратных метров. мил.

    Рисунок 1-1. — Сечения проводников.


    1 кв. Укажите причину создания «единичного размера» для проводников.

    2 кв. Рассчитать диаметр в MILS проводника диаметром 0,375 дюйма.

    Q3. Определите мил-фут.

    Чтобы определить площадь поперечного сечения прямоугольного проводника, умножьте длина, умноженная на ширину торца проводника (сторона выражена в мил).Например, предположим, что одна сторона прямоугольного поперечного сечения составляет 6 мил. а другая сторона — 3 мил. Умножьте 6 мил на 3 мил, что равно 18 квадратных мил. Другой пример. Предположим, что проводник имеет толщину 3/8 дюйма и 4 дюйма широкий. 3/8 дюйма можно выразить в десятичной форме как 0,375 дюйма. Поскольку 1 мил равен 0,001 дюйма, толщина проводника будет 0,001 x 0,375, или 375 мил. поскольку ширина 4 дюйма и 1000 мил на дюйм, ширина будет 4 x 1000, или 4000 мил.Чтобы определить площадь поперечного сечения, умножьте длину на ширина; или 375 мил х 4000 мил. Площадь составит 1 500 000 квадратных миль.

    Q4. Определите квадратный мил, относящийся к квадратному проводнику.

    CIRCULAR MIL

    Круглый mil является стандартным единица измерения площади поперечного сечения круглого провода (вид C на рисунке 1-1). Эта единица измерения содержится в американских и английских таблицах проводов. Диаметр круглого проводника (провода), используемого для проведения электричества, может составлять лишь долю дюйм.Следовательно, этот диаметр удобно выражать в мил, чтобы не использовать десятичные дроби. Например, диаметр проволоки выражается как 25 мил вместо 0,025 дюйма. Круглый мил — это площадь круга диаметром 1 мил, как показано на виде B на фиг. 1-2. Площадь круглого проводника в милах круглого сечения равна получается квадратом диаметра, измеренного в мил. Таким образом, проволока диаметром 25 мил имеет площадь 25 2 или 625 круговых милов.Чтобы определить количество квадратных мил в одном проводе, применяйте обычную формулу для определения площади круга (A = πr 2 ). В этом формула, A (площадь) является неизвестным и равна площади поперечного сечения в квадрате мил, p — постоянная 3,14, а r — радиус окружности или половина диаметра. (D). Путем замены A = 3,14 и (12,5) 2 ; следовательно, 3,14 x 156,25 = 490,625

    1-2


    кв. Мил.Площадь поперечного сечения провода составляет 625 круглых мил, но только 490,625 кв. Мил. Следовательно, круговой мил представляет меньшую единицу площади. чем квадратный мил.

    Рисунок 1-2. — Сравнение круглых и квадратных мил.


    Если провод имеет диаметр поперечного сечения 1 мил, по определению, круговая площадь в мил (CMA) равна A =
    D 2 , или A = 1 2 , или A = 1 круговой мил.Чтобы определить квадратную милю того же провода, примените формулу A = πr 2 ; следовательно, A = 3,14 x (0,5) 2 (0,5 представляет половина диаметра). Когда A = 3,14 x 0,25, A = 0,7854 квадратных мил. Из этого, можно сделать вывод, что 1 круговой мил равен. 7854 кв. Мил. Это становится важно при сравнении квадратных (вид A на рис. 1-2) и круглых (вид B) проводников. как показано на рисунке C на рисунке 1-2.

    Если задана площадь в квадратных мил, разделите площадь на 0.7854, чтобы определить круговую милую площадь или CMA. Когда CMA дана, умножьте площадь на 0,7854, чтобы определить площадь в квадратных мил. Например,

    Проблема: проволока 12 калибра имеет диаметр 80,81 мил. Что такое (1) его площадь в круглых милах и (2) его площадь в квадратных милах?

    Решение

    (1) A = D 2 = 80,81 2 = 6530 круговых милов

    (2) A = 0,7854 x 6,530 = 5,128,7 квадратных мил


    Проблема: прямоугольный проводник равен 1.5 дюймов в ширину и 0,25 дюйма толстый. Какова (1) его площадь в квадратных милах и (2) в круглых милах? Какой размер круглый проводник должен проводить такой же ток, что и прямоугольный стержень?

    1-3



    Решение

    (1) 1,5 дюйма = 1,5 дюйма x 1000 мил на дюйм = 1,500 мил

    0,25 дюйма = 0,25 дюйма x 1000 мил на дюйм = 250 мил

    A = 1500 x 250 = 375000 квадратных мил

    (2) Чтобы проводить такой же ток, площадь поперечного сечения круглого проводника должны быть равны.
    Круглые милы здесь больше, чем квадратные. Следовательно:


    Проволока в обычном виде представляет собой одиночный тонкий стержень или нить накала. из тянутого металла. При больших размерах проволока становится сложной в обращении. Для увеличения своего гибкость, это мель. Пряди обычно представляют собой отдельные провода, скрученные вместе в достаточное количество, чтобы составить необходимую площадь поперечного сечения кабеля. В общая площадь многожильного провода в круглых миллиметрах определяется путем умножения площади в круговых милах одной жилы по количеству жил в кабеле.

    Q5. Определите круговой мил.

    Q6. Какова площадь в миле 19-жильного проводника, если длина каждой жилы составляет 0,004 дюйма?

    CIRCULAR-MIL-FOOT

    Round-mil-foot (рисунок 1-3) это единица объема. Он представляет собой единичный проводник длиной 1 фут и имеет поперечное сечение. площадь 1 круговой мил. Поскольку это единичный проводник, круговой милфут полезно при сравнении проводов, состоящих из разных металлов.Например, основа для сравнения УСТОЙЧИВОСТИ (будет обсуждено в ближайшее время) различных веществ может быть произведено путем определения сопротивления в круговых милфутах каждого из вещества.

    Рисунок 1-3. — Круговой милфут.


    При работе с квадратными или прямоугольными проводниками, такими как амперметр шунтов и шин, иногда вам может быть удобнее использовать другой единичный объем. Шина — это тяжелая медная лента или шина, используемая для соединения нескольких цепей. все вместе.Шины используются, когда требуется большая токовая нагрузка. Объем блока может быть измерен как сантиметровый куб. Таким образом, удельное сопротивление становится сопротивление

    1-4


    предлагает проводник в форме куба длиной 1 сантиметр и 1 квадратный сантиметр. в площади поперечного сечения. Единицы измерения объема указаны в таблицах конкретных сопротивления.

    УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЛИ СОПРОТИВЛЕНИЕ


    Удельное сопротивление или удельное сопротивление — это предлагаемое сопротивление в омах. на единицу объема (круговой милфут или сантиметровый куб) вещества к протеканию электрического тока.Удельное сопротивление обратно пропорционально проводимости. Вещество с высоким удельным сопротивлением будет иметь низкую проводимость, и наоборот. Таким образом, удельное сопротивление вещества — это сопротивление единицы объема. этого вещества.

    Многие таблицы удельного сопротивления основаны на сопротивление в Ом объема вещества длиной 1 фут и 1 круговой мил в площади поперечного сечения. Температура, при которой измеряется сопротивление сделано тоже указано.Если вы знаете, из какого металла сделан проводник, удельное сопротивление металла можно получить из таблицы. Удельные сопротивления некоторых распространенных веществ приведены в таблице 1-1.

    Таблица 1-1. — Удельная стойкость обычных веществ


    Сопротивление проводника однородного сечения изменяется прямо как произведение длины и удельного сопротивления проводника, и обратно пропорционально как площадь поперечного сечения проводника.Поэтому можно рассчитать сопротивление провода, если вы знаете длину, площадь поперечного сечения и удельное сопротивление вещества. Выражается в виде уравнения, «R» (сопротивление в Ом) проводника это

    1-5



    Где:

    ρ = (греч. Rho) удельное сопротивление в Ом на круговой мил-фут

    (см. Таблицу 1-1)

    L = длина в футах

    A = площадь поперечного сечения в круглых миллиметрах


    Задача:

    Каково сопротивление 1000 футов меди? проволока с площадью поперечного сечения 10 400 круглых
    мил (No.10 провод) при температура 20º C? Решение:

    Удельное сопротивление меди (таблица 1-1) составляет 10,37 Ом. Подставляя известные значения в предыдущем уравнении
    , сопротивление R определяется как

    Дано: ρ = 10,37 Ом

    L = 1000 футов

    A = 10 400 круговых мил

    Решение:

    = 1 Ом (приблизительно)


    Если R, ρ и A известны, длина (L) может быть определена простым математическая транспозиция.У этого есть много ценных приложений. Например, когда Определив заземление в телефонной линии, вы воспользуетесь специальным тестовым оборудованием. Эта оборудование работает по принципу прямого изменения сопротивления линии с его длиной. Таким образом, можно вычислить расстояние между контрольной точкой и неисправностью. точно.

    Q7. Определите удельное сопротивление.

    Q8. Перечислите три фактора, которые используются для расчета сопротивления конкретного проводник в Ом.

    РАЗМЕР ПРОВОДА

    Самый распространенный метод измерения размер провода в ВМФ определяется с использованием американского калибра проводов (AWG). Исключением является проводка самолета, размер и гибкость которой незначительно отличаются от стандартов AWG. Информацию о размерах авиационных проводов см. В соответствующих публикациях. для конкретного самолета. В следующем обсуждении используются только размеры проводов AWG.

    1-6


    Проволока производится в размерах, пронумерованных в соответствии с таблицами AWG.Различные провода (одножильные или многожильные) и материал, из которого они сделаны (медь, алюминий, и т.д.) публикуются Национальным бюро стандартов. Таблица AWG для медный провод приведен в таблице 1-2. Диаметр проволоки уменьшается по мере того, как калибр числа становятся больше. Для удобства числа округлены, но являются точными. для практического применения. Самый большой размер провода, указанный в таблице, — 0000 (читать «4 ноль»), а самый маленький — номер 40. Выпускаются и большие, и меньшие размеры, но обычно не используются на флоте.Таблицы AWG показывают диаметр в мил, круговой Площадь в мил и площадь в квадратных дюймах для проводов AWG. Они также проявляют сопротивление (Ом) на тысячу футов и на милю сечения проводов при определенных температурах. В последний столбец показывает вес провода на тысячу футов. Пример использования таблицы 1-2 выглядит следующим образом.

    1-7



    Таблица 1-2. — Стандартная твердая медь (американский калибр проволоки)


    Проблема: требуется проложить 2 000 футов сплошной меди AWG 20 провод для новой единицы оборудования.Температура, при которой будет проложен провод, составляет 25 ° C (77 ° F). Какое сопротивление будет иметь провод для тока?

    1-8


    Решение: под столбцом номера датчика найдите размер AWG 20. Теперь прочтите столбцы, пока вы не достигнете столбца «Ом на 1000 футов для 25 ° C (77 ° F)». Ты обнаружит, что провод будет обеспечивать сопротивление току 10,4 Ом. поскольку мы используем 2000 футов провода, умножаем его на 2.

    10,4 Ом x 2 = 20,8 Ом

    Американский стандартный калибр проводов (рисунок 1-4) используется для измерения проводов размером от 0 до 36. Использовать этого калибра вставьте провод, который нужно измерить, в самую маленькую щель, которая будет разместить оголенный провод. Номер калибра на этом слоте указывает размер провода. Передняя часть паза имеет параллельные стороны, и именно здесь измеряется провод. взят. Его не следует путать с большим полукруглым отверстием на задняя часть слота.Заднее отверстие просто позволяет свободно перемещать проволоку полностью через прорезь.

    Рисунок 1-4. — Калибр провода.


    Q9. Используя таблицу 1-2, определите сопротивление 1500 футов провода AWG 20 при 25 ° C.

    Q10. Когда используешь калибр провода американского стандарта, чтобы определить размер провода, где вы должны поместите провод в калибр, чтобы получить правильное измерение?

    ПРОВОДА И КАБЕЛИ

    Провод — это одиночный тонкий стержень или нить из тянутого металла.Это определение ограничивает термин к тому, что обычно понимается как «сплошной провод». Слово «стройный» употребляется потому что длина проволоки обычно велика по сравнению с ее диаметром. Если провод покрыт изоляцией, это изолированный провод. Хотя термин «провод» правильно относится к металлу, в него также входит утеплитель.

    А проводник — это провод, пригодный для проведения электрического тока.

    Многожильный проводник — это проводник, состоящий из группы проводов или любой комбинации групп проводов.Провода в многожильном проводе обычно скручены вместе и не изолированы друг от друга.

    Кабель представляет собой либо многожильный провод (одножильный кабель), либо комбинацию проводов изолированные друг от друга (многожильный кабель). Термин «кабель» является общим один и обычно применяется только к проводам большего размера. Небольшой кабель чаще называется многожильный провод или шнур (например, используемый для утюга или лампы шнур). Кабели могут быть неизолированными или изолированными.Изолированные кабели могут быть покрыты оболочкой. со свинцом или защитной броней. На рис. 1-5 показаны различные типы проводов и кабелей. используется на флоте.

    1-9



    Рисунок 1-5. — Дирижеры.


    Проводники скручены в основном для увеличения их гибкости. В жилы проводов в кабелях располагаются в следующем порядке:

    Первый слой жил вокруг центрального проводника состоит из шести проводников.Секунда слой состоит из 12 дополнительных проводников. Третий слой состоит из 18 дополнительных проводники и так далее. Таким образом, стандартные кабели состоят из 7, 19 и 37 жил, с постоянным фиксированным шагом. Общая гибкость может быть увеличена скручивание отдельных прядей.

    На рис. 1-6 показан типичный крест отрезок 37-жильного кабеля. Он также показывает, как общее поперечное сечение в мил. определяется площадь многожильного кабеля.

    Рисунок 1-6. — Многожильный провод.

    1-10



    NEETS Содержание

    • Введение в материю, энергию, и постоянного тока
    • Введение в переменный ток и трансформаторы
    • Введение в защиту цепей, Контроль и измерение
    • Введение в электрические проводники, проводку Методы и схемы чтения
    • Введение в генераторы и двигатели
    • Введение в электронную эмиссию, трубки, и блоки питания
    • Введение в твердотельные устройства и Блоки питания
    • Введение в усилители
    • Введение в генерацию волн и формирование волн Схемы
    • Введение в распространение и передачу волн Линии и антенны
    • Принципы СВЧ
    • Принципы модуляции
    • Введение в системы счисления и логические схемы
    • Введение в микроэлектронику
    • Принципы синхронизаторов, сервоприводов и гироскопов
    • Введение в испытательное оборудование
    • Принципы радиочастотной связи
    • Принципы работы радаров
    • Справочник техника, Главный глоссарий
    • Методы и практика испытаний
    • Введение в цифровые компьютеры
    • Магнитная запись
    • Введение в волоконную оптику
    .
Провод

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.