Расчет сечения кабеля, автоматов защиты

 

Вступление

В электрике любого помещения важное значение имеет правильный расчет сечения кабеля, автоматов защиты. Зависит расчет от электропотребителей, которые будут работать в электросети и как следствие от планируемой нагрузки в сети. Как правильно рассчитать нагрузку и номинальные значения тока нагрузки в электрической сети и по результатам выбрать сечение кабеля и автоматы защиты пойдет речь в этой статье.

Нагрузка электросети

Любая электропроводка разделена на так называемые группы. Электропроводка каждой группы выполняется электрическим кабелем определенного сечения и защищается автоматом защиты с заранее рассчитанным номиналом. Для того чтобы выбрать сечение кабеля и номинал автомата защиты необходимо рассчитать предполагаемую нагрузку этой электросети.

При расчете нагрузки электросети нужно помнить, что расчет токовой нагрузки (величина силы тока в сети, при работе электроприбора) отдельного бытового прибора (потребителя) и группы из нескольких потребителей отличаются друг от друга.

Кроме этого расчет нагрузки при однофазном электропитании (220 вольт) отличается от расчета трехфазного электропитания (380 вольт). Начнем разбирать расчет нагрузки электросети в однофазной сети с рабочим напряжением 220 Вольт.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для одиночного потребителя

Расчет электросети для одного бытового прибора достаточно прост. Для этого нужно вспомнить основной закон электротехники (закон Ома), посмотреть в паспорте на прибор его потребляемую мощность и рассчитать токовую нагрузку.

Приведу пример:

• Бытовая электроплита на 220 вольт. Потребляемая мощность 5000 ватт (5 КВатт).
• Ток нагрузки можно рассчитать по закону Ома.
• Iнагрузки=5000Вт÷220 вольт=22,7 Ампера.

Вывод: На линию для электропитания этой электроплиты нужно установить автомат защиты не менее 23 Ампер. Таких автоматов в продаже нет, поэтому выбираем автомат с большим ближайшим номиналом в 25 Ампер.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для группы электропроводки

Под группой электропроводки понимается несколько потребителей подключенных параллельно к одному питающему кабелю от электрощитка. Для группы электропроводки устанавливается общий автомат защиты. Автомат защиты устанавливается в квартирном электрощитке или этажном щитке. Расчет сети группы потребителей отличается от расчета сети одиночного потребителя.

Для расчета токовой нагрузки группы потребителей вводится так называемый

коэффициент спроса. Коэффициент спроса (Кс) определяет вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Кс=1 соответствует одновременной работе всех электроприборов группы. Понятно, что включение и работа всех электроприборов в квартире практически не бывает. Есть целые системы расчета коэффициента спроса для домов, подьездов. Для каждой квартиры коэффициент спроса различается для отдельных комнат, отдельных потребителей и даже для различного стиля жизни жильцов. Например, коэффициент спроса для телевизора обычно равен 1,а коэффициент спроса пылесоса равен 0,1.

Поэтому для расчета токовой нагрузки и выбора автомата защиты в группе электропроводки коэффициент спроса влияет на результат. Расчетная мощность группы электропроводки рассчитывается по формуле:

• P(расчетная)=К(спроса)×P(мощность установочная).
• I (ток нагрузки)=Р (мощность расчетная)÷220 вольт.

Пример: В таблице ниже рассмотрим электроприборы, входящие в одну группу. Рассчитаем токовую нагрузку для этой группы и выберем автомат защиты с учетом коэффициента спроса.Коэффицмент спроса в примере выбирается индивидуально:

Электроприборы	Мощность Р, Вт	Коэффициент спроса Кс
Освещение	480	0,7
Радиоприемник	75	0
Телевизор	160	1
Холодильник	150	1
Стиральная машина	380	0
Утюг	1000	0
Пылесос	400	0
Другие	700	0,3
Итого:	3345, Вт

• Расчетная Мощность в сети расчитавается следующим образом:
• 480×0,7+75+160+150+380+1000+400+700×0,3=2711,ВТ
• К(спроса) квартиры=2711÷3345=0,8
• Ток нагрузки:
• 3345÷220×0,8=12Ампер.
• Соответственно выбираем автомат защиты на шаг больше:16Ампер.

В общих, а не индивидуальных расчетах, для жилых помещений, коэффициент спроса принимается в зависимости от количества потребителей, таблица ниже: 

Количество приемников в помещении	2	3	5-200
К(коэффициент спроса)помещения	0,8	0,75	0,7

Теперь опредилемся,как выбрать сечения кабеля для электропроводки

По приведенным выше формулам можно рассчитать мощность электросети и значение рабочего тока в сети. Остаяется по полученным значениям выбрать сечение электрического кабеля, который можно использовать для рассчитываемой проводки в квартире.

Это совсем просто. В настольной книги электрика, ПУЭ-правила устройства электрустановок, все сделано за нас. По таблице ниже ищете значение расчитаного тока нагрузки или расчетную мощность сети и выбираете сечение электрического кабеля.Таблица приводится для медных жил кабелей или проще, медного кабеля ,потому что использование аллюминевых кабелей в электропроводке жилых помещений запрещено.(читайте ПУЭ изд.7) 

Проложенные открыто
Сечение жил кабеля	Медные жилы
мм2	Ток нагрузки	Мощн.кВт
	А	220 В	380 В
0,5	11	2,4
0,75	15	3,3
1	17	3,7	6,4
1,5	23	5	8,7
2	26	5,7	9,8
2,5	30	6,6	11
4	41	9	15
5	50	11	19
10	80	17	30
16	100	22	38
25	140	30	53
35	170	37	64
Проложенные в трубе
Сечение жил кабеля	Медные жилы
мм2	Ток накрузки	Мощн.кВт
	А	220 В	380 В
0,5
0,75
1	14	3	5,3
1,5	15	3,3	5,7
2	19	4,1	7,2
2,5	21	4,6	7,9
4	27	5,9	10
5	34	7,4	12
10	50	11	19
16	80	17	30
25	100	22	38
35	135	29	51

Две расчетные таблицы для расчета и правильного выбора сечения кабеля и автоматов защиты 

ТАБЛИЦА 1.

Номенклатура мощностей электробытовых приборов и машин для расчета в электросетях жилых помещений

из нормативов для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети

NN пп	Наименование	Установленная мощность, Вт
1	Осветительные приборы	1800-3700
2	Телевизоры	120-140
3	Радио и пр. аппаратура	70-100
4	Холодильники	165-300
5	Морозильники	140
6	Стиральные машины без подогрева воды	600
	с подогревом воды	2000-2500
7	Джакузи	2000-2500
8	Электропылесосы	650-1400
9	Электроутюги	900-1700
10	Электрочайники	1850-2000
11	Посудомоечная машина с подогревом воды	2200-2500
12	Электрокофеварки	650-1000
13	Электромясорубки	1100
14	Соковыжималки	200-300
15	Тостеры	650-1050
16	Миксеры	250-400
17	Электрофены	400-1600
18	СВЧ	900-1300
19	Надплитные фильтры	250
20	Вентиляторы	1000-2000
21	Печи-гриль	650-1350
22	Стационарные электрические плиты	8500-10500
23	Электрические сауны	12000

ТАБЛИЦА2.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ для расчетов электрических нагрузок жилых зданий (квартир) и коттеджей на перспективу 

1. Средняя площадь квартиры (общая), м:
— типовых зданий массовой застройки	— 70
— здания с квартирами повышенной комфортности (элитные) по индивидуальным проектам	— 150
2. Площадь (общая) коттеджа, м	— 150-600
3. Средняя семья	— 3,1 чел.
4. Установленная мощность, кВт:
— квартир с газовыми плитами	— 21,4
— квартир с электрическими плитами в типовых зданиях	— 32,6
— квартир с электрическими плитами в элитных зданиях	— 39,6
— коттеджей с газовыми плитами	-35,7
— коттеджей с газовыми плитами и электрическими саунами	-48,7
— коттеджей с электрическими плитами	— 47,9
— коттеджей с электрическими плитами и электрическими саунами	— 59,9

©Elesant.ru

Еще статьи

 

 

Как выбрать сечение кабеля в зависимости от потребляемого тока, нагрузки

При планировании проводки в доме или квартире, при необходимости подключить новую бытовую технику, надо знать, какого сечения провода надо прокладывать. Есть два метода определения — по току и по нагрузке (мощности) подключаемого оборудования. В обоих случаях можно правильно выбрать сечение кабеля. Хотя специалисты больше склоняются к методу «по току», так как там можно учитывать пусковые токи.

Когда говорят, что выбрать сечение кабеля надо правильно, имеют в виду, что по проводник не должен работать на грани своих возможностей. Лучше если он эксплуатируется с меньшей нагрузкой чем максимально допустимая. Основной плюс — он будет меньше греться. Это хорошо, так как снижает вероятность появления пожара, продлевает срок службы кабеля (меньше температура — дольше служит оболочка).

Выбрать сечение кабеля можно по мощности (нагрузке) или по току

Есть в таком подходе и дополнительные плюсы. Во-первых, при замене старой техники чаще всего мы покупаем более мощную. Во-вторых, количество техники постоянно растет. Возможно, через год-два вам потребуется подключить какой-то новый аппарат. Если есть «запас», новую аппаратуру можно просто подключить, установив дополнительную розетку. Если проводка и так эксплуатируется по-максимуму, придется ее переделывать, прокладывая провода большего сечения (если выделенной на дом или квартиры мощности достаточно).

Содержание статьи

Как рассчитать сечение провода по току

Один из методов подбора характеристик кабеля — по току. В технических характеристиках приборов, которые будут подключаться к данной линии, находим максимальный (Imax) или потребляемый (I) ток. Все величины складываем, получаем общий ток, который должен пропускать провод без проблем. После этого по специальной таблице (чуть ниже), в которой прописана закономерность между сечением проводника и пропускаемым током, находим подходящее значение.

При работе с этой таблицей редко получается так, что в ней есть именно то значение тока, которое у нас получилось. В этом случае мы смотрим на ближайшее большее число. На меньшее число смотреть не стоит — проводка будет сильно греться и быстро выйдет из строя. К тому же постоянный нагрев может привести к возгоранию. Потому всегда смотрим на строку с большими цифрами.

Таблица выбора сечения кабеля по мощности и току (скрытая прокладка)

Теперь немного о том, какой параметр лучше брать в расчет — максимальный ток или потребляемый. Если сильно заботиться о электробезопасности или о том, чтобы от перегрева проводки не произошел пожар, то лучше брать максимальные токи. Как правило, это пусковые токи и они намного превышают эксплуатационные. Они дадут большой запас и проводка будет работать с малой нагрузкой, греться будет незначительно. Такой подход оправдан в пожароопасных домах — деревянных или каркасных. Пусть даже проводка укладывается в гофре или кабель-каналах, длительный нагрев может привести к пожару.

Если вы не любитель перестраховки, можно большую часть считать по потребляемому току, а на самом мощном приборе или на тех, которые в этой группе могут стартовать одновременно, взять максимальный ток. Этого должно быть достаточно, чтобы выбрать сечение кабеля с оптимальными характеристиками. Все равно вероятность того, что все приборы одновременно будут работать мала (хотя и существует, но тогда должен сработать автомат защиты).

В случае если выбрать сечение кабеля надо под какое-то одно мощное устройство — электроплиту, варочную панель, духовку и т.п. — берут максимальный ток. А вообще, лучше следовать инструкции по установке. Там обычно прописано все, вплоть до номиналов защитных автоматов и УЗО, и уж точно есть минимальный диаметр кабеля для подключения этого устройства.

Подбор по мощности и нагрузке

Второй способ похож на первый, только считается мощность подключенных приборов. Все устройства, которые подключаются на линию электропитания специалисты называют нагрузкой. Потому метод могут еще называть «выбором сечения кабеля по нагрузке». Названия разные, суть одна:

• находите мощность всех приборов, которые подключены к линии;
• суммируете их;
• по таблице находите подходящее значение (в колонке мощность) и в столбике с соответствующим напряжением сети (220 в или 380 В) находите подходящее сечение проводника.

  Надо посчитать мощность всех устройств, которые будут включаться в эту линию электропитания

В данном случае, чтобы выбрать сечение кабеля,  тоже надо брать ближайшее большее число, но уже в столбике мощности. Причины те же: намного лучше, если кабель не будет работать на пределе возможностей — работать он будет дольше.

Где искать данные по мощности и току

Мощность и ток можно найти в паспорте к оборудованию. Но если книжечка где-то потерялась, есть другие способы сбора информации. На крупной бытовой технике на задней стенке крепится еще шильдик (металлическая пластинка) или наклейка, на которых указаны основные параметры. Обычно присутствует и мощность, и токовые характеристики.

Еще вариант — найти подобную модель в интернете, посмотреть ее данные там. Ну, и если совсем ничего не нашли, или определить диаметр кабеля надо для строящегося дома и техники еще нет в наличии, можно взять усредненные данные из таблиц. Одну приведем ниже.

Мощность бытовых приборов

При анализе табличных данных можно заметить, что некоторые виды техники дают с очень большим разбросом параметров. Какие данные брать в этом случае? Можно — средние, можно — максимальные. Зависит от вашего желания и от того, насколько мощную технику вы планируете установить. Но, как говорили раньше, в случае с электропроводкой, которая закладывается на десятилетия, лучше считать максимум.

Как делают чаще всего

При организации проводки в квартирах и частных домах набор бытовой техники и электроприборов, в основном, одинаковый и кабеля используют одинаковых диаметров. Так что выбрать диаметр кабеля можно по упрощенной методике. Например, вам надо подключить одно какое-то устройство (или несколько и вы знаете их суммарную мощность). Тогда можно воспользоваться стандартными наработками. В таблице приведены несколько подобных решений для сети 220 В. Это данные для медного кабеля скрытой прокладки (в стене, гофре или кабель канале).

Сечение кабеля	Разрешенная (рабочая) нагрузка по току	Максимальная нагрузка по току	Рабочая мощность	Максимальная мощность
1,5 мм2	10 А	13 А	2,2 кВт	2,8 кВт
2,5 мм2	16 А	20 А	3,5 кВт	4,4 кВт
4,0 мм2	25 А	32 А	5,5 кВт	7 кВт
6,0 мм2	32 А	40 А	7 кВт	8,8 кВт
10 мм2	50 А		11 кВт

Если сравнить эти данные с данными таблицы выше, можно заметить, что токи и нагрузки тут меньше. Это потому, что тут учтен «запас» и даны оптимальные значения. В данном варианте учтено, что горят кабеля с недостаточным сечением, а нормально сделанная проводка служит десятилетиями. Потому лучше не экономить и заложить большее сечение.

Как учесть длину трассы и способ прокладки

Что еще надо учитывать при выборе сечения кабеля? В первую очередь — способ прокладки. Он может быть открытым и закрытым. А чем они отличаются с точки зрения выбора сечения кабеля? Тем что при прохождении тока проводник греется и чтобы он не перегревался, тепло надо отводить. При открытой прокладке кабеля он охлаждается лучше, при закрытой, находясь в ограниченном пространстве, — хуже. Потому при прокладке в трубах, стенах, кабель-каналах, гофре, берут выбирают кабель с жилами большего сечения. Это связано с тем что при прохождении тока одинаковой величины по проводнику меньшего диаметра, он греется больше. Эта зависимость отражена в больших таблицах. По ним можно выбрать сечение кабеля по мощности и току (смотрите ниже) для любого способа прокладки.

Таблица для выбора сечения кабеля (скрытая и открытая прокладка)

Сегодня открытая прокладка может быть только на улице — от столба до дома — или в виде ретро-проводки. Во всех остальных случаях ее прячут в стены. Даже если провода протянуты за натяжным или навесным потолком, проводка считается закрытой, кабели должны прокладываться в гофро-рукаве или кабель-канале.

Еще стоит учитывать длину трассы. Еще один известны из физики факт: при прохождении тока по проводнику, происходит постепенное падение напряжения. Чувствительная техника вроде стиральных машин, газовых котлов и т.п. на подобное падение реагирует появлением ошибки «сбои электропитания».

Как учесть длину трассы

Например, стиральные машинки часто подключают на выделенную линию, причем сечение выбирают 1,5 мм2. При таких параметрах линии техника нормально работает если длина трассы не более 25-30 м. При больших расстояниях от щитка техника работает нестабильно. Избавиться от этой ситуации можно только проложив кабель большего сечения.

Какое нужно сечение провода для 3 квт: Как определить, каким должно быть сечение провода для водонагревателя мощностью 3,5 КВт?: 22 ответа

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

Выбираем сечение кабеля по мощности

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

Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Собираем данные

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

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

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

Таблица потребляемой мощности различных электроприборов

Находите ту технику, которую планируете ставить, выписываете мощность. Дана она порой с большим разбросом, так что иногда трудно понять, какую цифру брать. В данном случае, лучше брать по-максимуму. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и потребуется кабель большего сечения. Но для вычисления сечения кабеля это хорошо. Горят только кабели с меньшим сечением, чем это необходимо. Трассы с большим сечением работают долго, так как греются меньше.

Суть метода

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

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

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

Сечение кабеля, мм2	Диаметр проводника, мм	Медный провод			Алюминиевый провод
		Ток, А	Мощность, кВт		Ток, А	Мощность, кВт
			220 В	380 В		220 В	380 В
0,5 мм2	0,80 мм	6 А	1,3 кВт	2,3 кВт
0,75 мм2	0,98 мм	10 А	2,2 кВт	3,8 кВт
1,0 мм2	1,13 мм	14 А	3,1 кВт	5,3 кВт
1,5 мм2	1,38 мм	15 А	3,3 кВт	5,7 кВт	10 А	2,2 кВт	3,8 кВт
2,0 мм2	1,60 мм	19 А	4,2 кВт	7,2 кВт	14 А	3,1 кВт	5,3 кВт
2,5 мм2	1,78 мм	21 А	4,6 кВт	8,0 кВт	16 А	3,5 кВт	6,1 кВт
4,0 мм2	2,26 мм	27 А	5,9 кВт	10,3 кВт	21 А	4,6 кВт	8,0 кВт
6,0 мм2	2,76 мм	34 А	7,5 кВт	12,9 кВт	26 А	5,7 кВт	9,9 кВт
10,0 мм2	3,57 мм	50 А	11,0 кВт	19,0 кВт	38 А	8,4 кВт	14,4 кВт
16,0 мм2	4,51 мм	80 А	17,6 кВт	30,4 кВт	55 А	12,1 кВт	20,9 кВт
25,0 мм2	5,64 мм	100 А	22,0 кВт	38,0 кВт	65 А	14,3 кВт	24,7 кВт

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

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

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

Как рассчитать сечение кабеля по току

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

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

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

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

Расчет кабеля по мощности и длине

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

Таблица определения сечения кабеля по мощности и длине

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

Открытая и закрытая прокладка проводов

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

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

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

Выбор сечения кабеля в зависимости от мощности и типа прокладки

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

При ремонте и проектировании электрооборудования появляется необходимость правильно выбирать провода. Можно воспользоваться специальным калькулятором или справочником. Но для этого необходимо знать параметры нагрузки и особенности прокладки кабеля.

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

• безопасность;
• надежность;
• экономичность.

Если выбранная площадь поперечного сечения провода окажется маленькой, то токовые нагрузки на кабели и провода будут большими, что приведет к перегреву. В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая нанесет вред всему электрооборудованию и станет опасной для жизни и здоровья людей.

Если же монтировать провода с большой площадью поперечного сечения, то безопасное применение обеспечено. Но с финансовой точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода — это залог длительной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.

Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( «Правила устройства электроустановок»). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:

1. Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
2. Материал проводника.
3. Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность — в киловаттах (кВт).
4. Месторасположение кабеля.

В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину — 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.

В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно «Правилам устройства электроустановок», при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на порядок больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением. Например, для алюминиевого провода и напряжения 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение — 10 мм²; для 380 В мощность составит 12 кВт, а сечение — 4 мм².

Выбираем по мощности

Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем потребуется сложить мощности всего оборудования и получится суммарная.

:  Какие бывают виды клеммных соединительных колодок?

Если же выбирается кабель для подключения одного прибора, то достаточно информации только о его энергопотреблении. Можно подобрать сечения провода по мощности в таблицах ПУЭ.

Таблица1. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм²	Для кабеля с медными жилами
	Напряжение 220 В		Напряжение 380 В
	Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75.9
50	175	38.5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66	260	171,6

Таблица2. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм²	Для кабеля с алюминиевыми жилами
	Напряжение 220 В		Напряжение 380 В
	Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,2

Кроме того, надо знать напряжение сети: трехфазной соответствует 380 В, а однофазной — 220 В.

В ПУЭ дана информация и для алюминиевых, и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:

• высокая прочность;
• упругость;
• стойкость к окислению;
• электропроводность больше, чем у алюминия.

Недостаток медных проводников — высокая стоимость. В советских домах использовалась при постройке алюминиевая электропроводка. Поэтому если происходит частичная замена, то целесообразно поставить алюминиевые провода. Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до распределительного щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл применять медь. Недопустимо, чтобы медь с алюминием контактировали напрямую, т. к. это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используют третий металл.

Можно самостоятельно произвести расчет сечения провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого надо воспользоваться формулой: I=P/(U*1.73), где P — мощность, Вт; U — напряжение, В; I — ток, А. Затем из справочной таблицы выбирается сечение кабеля в зависимости от рассчитанного тока. Если же там не будет необходимого значение, тогда выбирается ближайшее, которое превышает расчетное.

Как рассчитать по току

Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. Справочная информация указывается для комнатной температуры (18°С). Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ.

:  Сборка распределительного электрического щитка для квартиры

Таблица3. Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Площадь сечение проводника, мм²	Ток, А, для проводов, проложенных
	открыто	в одной трубе
		двух одножильных	трех одножильных	четырех одножильных	одного двухжильного	одного трехжильного
0,5	11	—	—	—	—	—
0,75	15	—	—	—	—	—
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	—	—	—
185	510	—	—	—	—	—
240	605	—	—	—	—	—
300	695	—	—	—	—	—
400	830	—	—	—	—	—

Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.

Таблица4. Электрический ток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Площадь сечения проводника, мм²	Ток, А, для проводов, проложенных
	открыто	в одной трубе
		двух одножильных	трех одножильных	четырех одножильных	одного двухжильного	одного трехжильного
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	—	—	—
185	390	—	—	—	—	—
240	465	—	—	—	—	—
300	535	—	—	—	—	—
400	645	—	—	—	—	—

Кроме электрического тока, понадобится выбрать материал проводника и напряжение.

Для примерного расчета сечения кабеля по току его надо разделить на 10. Если в таблице не будет полученного сечения, тогда необходимо взять ближайшую большую величину. Это правило подходит только для тех случаев, когда максимально допустимый ток для медных проводов не превышает 40 А. Для диапазона от 40 до 80 А ток надо делить на 8. Если устанавливают алюминиевые кабели, то надо делить на 6. Это объясняется тем, что для обеспечения одинаковых нагрузок толщина алюминиевого проводника больше, чем медного.

Расчет сечения кабеля по мощности и длине

Длина кабеля влияет на потерю напряжения. Таким образом, на конце проводника напряжение может уменьшится и оказаться недостаточным для работы электроприбора. Для бытовых электросетей этими потерями можно пренебречь. Достаточно будет взять кабель на 10-15 см длиннее. Этот запас израсходуется на коммутацию и подключение. Если концы провода подсоединяются к щитку, то запасная длина должна быть еще больше, т. к. будут подключаться защитные автоматы.

:  Виды клемм для соединения проводов

При укладке кабеля на большие расстояния приходиться учитывать падение напряжения. Каждый проводник характеризуется электрическим сопротивлением. На данный параметр влияют:

1. Длина провода, единица измерения — м. При её увеличении растут потери.
2. Площадь поперечного сечения, измеряется в мм². При ее увеличении падение напряжения уменьшается.
3. Удельное сопротивление материала (справочное значение). Показывает сопротивление провода, размеры которого 1 квадратный миллиметр на 1 метр.

Падение напряжения численно равняется произведению сопротивления и тока. Допустимо, чтобы указанная величина не превышала 5%. В противном случае надо брать кабель большего сечения. Алгоритм расчета сечения провода по максимальной мощности и длине:

1. В зависимости от мощности P, напряжения U и коэффициента cosф находим ток по формуле: I=P/(U*cosф). Для электросетей, которые используются в быту, cosф = 1. В промышленности cosф рассчитывают как отношение активной мощности к полной. Последняя состоит из активной и реактивной мощностей.
2. С помощью таблиц ПУЭ определяют сечение провода по току.
3. Рассчитываем сопротивление проводника по формуле: Rо=ρ*l/S, где ρ — удельное сопротивление материала, l — длина проводника, S — площадь поперечного сечения. Необходимо учесть ток факт, что ток идет по кабелю не только в одну сторону, но и обратно. Поэтому общее сопротивление: R = Rо*2.
4. Находим падение напряжения из соотношения: ΔU=I*R.
5. Определяем падение напряжения в процентах: ΔU/U. Если полученное значение превышает 5%, тогда выбираем из справочника ближайшее большее поперечное сечение проводника.

Открытая и закрытая прокладка проводов

В зависимости от размещения проводка делится на 2 вида:

• закрытая;
• открытая.

Сегодня в квартирах монтируют скрытую проводку. В стенах и потолках создаются специальные углубления, предназначенные для размещения кабеля. После установки проводников углубления штукатурят. В качестве проводов используют медные. Заранее всё планируется, т. к. со временем для наращивания электропроводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Для скрытой отделки чаще используют провода и кабели, у которых плоская форма.

При открытой прокладке провода устанавливают вдоль поверхности помещения. Преимущества отдают гибким проводникам, у которых круглая форма. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить сквозь гофру. Когда рассчитывают нагрузку на кабель, то учитывают способ укладки проводки.

Источник: odinelectric.ru

 

Как подобрать сечение кабеля по мощности? Расчет

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.

 

Похожие записи:

• Когда День энергетика в России в 2012 году он был особенным.
• Если планируете учиться на электрика, рекомендую почитать где учиться и как получить диплом электрика
• Электротехнический персонал, группы
• Профессия электрик, перспективы

 

Полезный совет: если вы вдруг оказались в незнакомом районе в темное время суток. Не стоит подсвечивать себе дорогу сотовым телефоном

Источник: elektrobiz.ru

какое нужно сечение провода для 3 квт

Какое сечение провода нужно для 3 квт

В разделе Прочие услуги на вопрос Как определить, каким должно быть сечение провода для водонагревателя мощностью 3,5 КВт? заданный автором Kochegar2 лучший ответ это Кабель обычно состоит из 2-4 жил. Сечение (точнее, площадь поперечного сечения) жилы определяется ее диаметром. Исходя из практических соображений, при малых значениях силы тока сечение медной жилы берут не менее 1 мм2, а алюминиевой – 2 ммІ. При достаточно больших токах сечение провода выбирают по подключаемой мощности.

Проще говоря, если у вас стоит проточный водонагреватель на 3.5 кВт, то подключать его надо проводом, рассчитанным не менее чем на 15,9 А, и для медного провода сечение должно быть не менее 2,5 ммІ.

У алюминиевого провода сечение должно быть на ступень выше, так как их проводимость составляет примерно 62% от проводимости медных. Например, если по расчетам для меди нужна величина сечения 2,5 м⊃м; 2, то для алюминия следует брать 4 ммІ, если же для меди нужно 4 ммІ, то для алюминия – 6 ммІ и т. д.

А вообще лучше выбирать большее сечение, чем по расчетам, – вдруг потребуется подключить еще что-нибудь? Кроме того, необходимо проверить, согласуется ли сечение проводов с максимальной фактической нагрузкой, а также с током защитных предохранителей или автоматического выключателя, которые обычно находятся рядом со счетчиком.

Зайди сюда

Ответ от 22 ответа[гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Как определить, каким должно быть сечение провода для водонагревателя мощностью 3,5 КВт?

Каким номиналом поставить 4-полюсный автомат на розетку 380В?

подскажите для сварочного инвертора мощностью 5.5 квт Какой удлинитель на катушке выбрать, с каким сечением? метки: Техника

Какое сечение кабеля нужно для эвн мощностью 6 квт. на 380 В. медный кабель.

Знаем СЕЧЕНИЕ провода и ВОЛЬТ, как рассчитать сколько ВАТТ выдержит провод? к примеру сечение 0,75, 12 вольт метки: Бывалый Дедовск

Ответ от Кошак[мастер]

бери 6*3 не прогадаеш

Ответ от Ѐуслан Глобаж[гуру]

бери с запасом больше 20а

Ответ от Ололоша[новичек]

ну считай студент мощность делим на напряжение получаем силу тока 15,9 ампер при напряжении 220 вольт ну а дальше 4мм*2 я думаю хватит так как вдруг будут кратковременные помехи

Ответ от Bosston[новичек]

для 4 квт берем сечение медной жилы 4 кв.мм, номинальный ток аппарата защиты — 31,5 Ампер.

А определять можно и по таблице номинальных токов защиты и сечения питающих проводов

Ответ от Alrisha[гуру]

определить очень просто:) — 3*2,5

Кста, не забудь что водонагреватель включать нужно в розетку с заземлением, т.е. в розетку от стиралки (если есть:)), если нет, то покупай автомат на 16 ампер (как он выглядит смотри рядом с счетчиком) и влагозащитную розетку с заземлением и вызывай электрика — он все подключит.

Ответ от 2 ответа[гуру]

Привет! Вот еще темы с нужными ответами:

в ванной бойлер и стиральная машина, провод медный 2,5 мм, на щитке стоит автомат 16А. стоит ли менять на 25А метки: Техника Районы Вана

выдержит ли ВВГ 4х16 нагрузку в 50 Квт? либо нужно подобрать кабель ВВГ 4х25??? метки: Техника Производство кабеля

Кто может подсказать из знающих электриков, как в хрущевках осуществляется подвод кабеля на счетчик?! метки: Техника Хрущевки

Какие сила тока и напряжения в обычных Российских розетках? метки: Техника

 

Источник: 22oa.ru

Какую мощность выдержит провод сечением. Мощность техники и сечение провода

Согласно печальной статистике, большинство пожаров происходит из-за неисправной электропроводки. Основной причиной возгораний может быть неверно рассчитанная нагрузка на кабель по сечению или старая электропроводка. Поскольку срок службы проводов ограничен, то ветхую проводку нужно просто вовремя заменять. Но как быть если новый, недавно уложенный кабель начал искрить? Чтобы избежать печальных последствий, важно знать, как правильно рассчитать толщину проводов еще на этапе составления схемы.

• Алюминий или медь?
• Расчет нагрузки

Алюминий или медь?

Замена/установка электропроводки – процесс весьма трудоемкий, поэтому ко всем его этапам следует подходить особенно тщательно. Вы же не хотите впоследствии вскрывать стены, чтобы найти место обрыва, при коротком замыкании. А начать лучше всего с выбора материала кабелей вашей будущей электросети. На данный момент используются два вида проводов:

Расчет нагрузки

Если вы все еще сомневаетесь в том, какой металл выбрать, предлагаем разобраться со следующим параметром. На этом этапе нужно произвести расчет потенциальной нагрузки на сеть. Для этого желательно заранее сделать схему, на которой будет отображено все электрооборудование. Помимо этого, схема упрощает проведение технического обслуживания или ремонта электропроводки, а также позволяет точно рассчитать количество кабеля и электроустановочных изделий.

А теперь давайте обратимся к таблице, на которой указан список электроприборов среднестатистического жителя двухкомнатной квартиры. В правом столбце указана средняя мощность потребителей, чтобы узнать точный показатель вашей техники следует обратиться к паспорту изделия.

Согласно вашей схеме электропроводки можно добавить другие электроприборы, чтобы расчет был более точным. Теперь зная общую мощность нужно рассчитать, какую максимальную силу тока должен выдержать кабель. Это делается по следующей формуле:

Где I – сила тока, К – коэффициент одновременности, P – мощность, U – напряжение.

Общая мощность умножается на коэффициент одновременности (он равен 0,75 и нужен на случай, если все приборы будут включены сразу) и делится на напряжение сети (220 или 380 вольт). Проведя расчет получаем – 10190×0,75/220=34,7 ампер (А). Полученные значения всегда округляются в большую сторону. Это делается для того, чтобы провода работали не на пределе своих возможностей. То есть кабель должен иметь пропускную способность не менее 35 А.

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Но этот расчет проведен для основного (вводного) кабеля, который заходит в помещение из щитка. Если вы используете медные жилы проводов и кабелей, то для отдельных групп электроприборов сечение проводов подбирается исходя из следующей таблицы:

Так, зная мощность приборов, которые будут подключаться, подбирается минимальное сечение кабеля. Например, у вас есть медный кабель сечением 10 мм2, пользуясь таблицей можно определить, что он выдержит ток 70 А, мощностью более 15кВт. Мы выяснили, что вводный кабель должен выдерживать нагрузку более 35 А. В столбце с напряжением 220 В, находим ближайшее большее значение –38 А и видим, что сечение жил должно быть от 4 мм2.

Если вы все-таки выбрали алюминиевые провода, то можно руководствоваться другой таблицей:

Как видите, алюминиевые жилы должны быть гораздо толще, чтобы пропустить ту же силу тока что медные. Например, то же 10 мм, но алюминиевый кабель выдержит лишь 50 А и нагрузку не более 11 кВт. Если у вас дома алюминиевая электропроводка и нет возможности заменить ее целиком, то при частичном ремонте лучше будет использовать аналогичный кабель.

Это что касается общего кабеля до распределительной коробки. Далее, производится расчет сечения по разным помещениям. Как правило, разводка на освещение берется не менее 1,5 мм, на простые до 16А розетки от 2,5 мм, а на мощные приборы (плита, стиральная машина, нагревательный котел и т. п.) можно рассчитать по формуле или воспользоваться таблицей.

Возьмем для примера частный дом, на кухне которого установлена плита мощностью 6 кВт, стиральная машина – 1,5 кВт и котел на 2,5 кВт. Общая мощность получается 10 кВт. Смотрим по таблице значение и видим, что для 10 кВт нужно сечение медного провода 6 мм2, но это будет максимальная нагрузка, поэтому лучше взять с запасом – 10 мм. Так, если что, вы сможете использовать дополнительные приборы на кухне, потому что максимум провод выдержит уже 15 кВт. Ну если вы решите использовать алюминиевый провод, то для таких же нагрузок нужно будет уже взять 16 мм2 кабель. А ведь это уже провод толщиной с палец, согласитесь, не очень удобно.

Теперь, когда мы разобрались с материалом и сечением проводов, можно было бы рассчитать требуемое количество и смело отправляться в магазин. Но перед этим нужно обговорить еще одну деталь – это маркировка кабелей. При выборе проводов, этот набор непонятных букв ставит в тупик любого неосведомленного покупателя. Поэтому будет лучше заранее ознакомиться с возможными аббревиатурами, чтобы точно знать, что вам нужно. Ниже представлен перечень возможных маркировок, которые могут вам встретиться.

Для примера, давайте разберем маркировку одного кабеля – ВВГ 3×2,5. Это кабель с медными жилами, в поливинилхлоридной изоляции и такой же ПВХ оболочкой. Цифра 3 означает, что у него три жилы, а 2,5 – это их сечение в мм2. Иногда встречаются дополнения, например – ВВГ нг-LS. Нг означает, что изоляция сделана из негорючего материала, а LS что при плавлении изоляция не выделяет дым. Поэтому для дома чаще всего выбирают кабель с маркировкой ВВГ нг.

Конечно, кабель используется далеко не только для электропроводки. Различные производственные мощные силовые установки (станки, линии, оборудование) требуют гораздо большей пропускной способности проводов. Но сечение кабелей в однофазной сети с напряжением 220 В не может быть слишком большим. Поэтому, когда речь заходит о больших пиковых нагрузках, к примеру – 10,15, 50 или 100кВт, целесообразно подключать их к трехфазной сетис напряжением 380 В.

В этом случае число питающих проводов увеличивается и, соответственно, возрастает их пропускная способность, при том же сечении. Например, у вас есть небольшое предприятие с нагрузкой на сеть – около 100 кВт. Естественно, нужна трехфазная сеть напряжением 380 В. По таблице получается, что ближайшее большее значение – 118 кВт, значит, сечение медного провода для нагрузки 100 кВт должно быть 70 мм2, для алюминиевого 95 мм.

Для правильного выбора сечения провода необходимо учитывать величину максимально потребляемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I=Р/220 где I — сила тока (А), P — мощность потребителей (Вт), V — напряжение цепи (В).
Например, для электрообогревателя мощностью 2000Вт ток составит 9А, для 60Вт лампочки — 0,3А.
Зная общий ток всех потребителей, и учитывая соотношения допустимой для провода токовой нагрузки (открытой проводки) на сечение провода:
— медного провода 10 Ампер на миллиметр квадратный,
— алюминиевого провода 8 Ампер на миллиметр квадратный.
При выборе типа провода нужно также учитывать допустимое напряжение пробоя изоляции.
При выполнении скрытой проводки (в трубке или же в стене) приведенные значения уменьшаются умножением на поправочный коэффициент 0,8.
Следует отметить, что открытая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм из расчета достаточной механической прочности.
Приведенные выше соотношения легко запоминаются и обеспечивают достаточную точность.
Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться таблицей.

Таблица 1.

Сечение кв. мм

Допустимая сила тока для алюминиевых и медных проводов.

Медные жилы проводов и кабелей Напряжение, 220 В Напряжение, 380 В ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт Алюминиевые жилы проводов и кабелей Сечение токопроводящей жилы, мм. Напряжение, 220 В Напряжение, 380 В ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами Сечение токопроводящей жилы, мм. Открыто Двух одножильных Трех одножильных Четырех одножильных Одного двухжильного Одного трехжильного Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами Сечение токопроводящей жилы, мм. Открыто Ток, А, для проводов проложенных в одной трубе Двух одножильных Трех одножильных Четырех одножильных Одного двухжильного Одного трехжильного Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных Сечение токопроводящей жилы, мм. Ток*, А, для проводов и кабелей одножильных двухжильных трехжильных при прокладке в воздухе в воздухе в воздухе * Токи относятся к кабелям и проводам с нулевой жилой и без нее. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных Сечение токопроводящей жилы, мм. Ток, А, для проводов и кабелей одножильных двухжильных трехжильных при прокладке в воздухе в воздухе в воздухе Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по данной таблице как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92. Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки Сечение медных жил проводов и кабелей, кв.мм Допустимый длительный ток нагрузки для проводов и кабелей, А Номинальный ток автомата защиты, А Предельный ток автомата защиты, А Максимальная мощность однофазной нагрузки при U=220 B Характеристика примерной однофазной бытовой нагрузки группа освещения и сигнализации розеточные группы и электрические полы водонагреватели и кондиционеры электрические плиты и духовые шкафы вводные питающие линии В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.

• ПРИ ПЕРЕГОРАНИИ ПЛАВКОГО ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ (в случае перегрузки цепи) для его замены, удобно воспользоваться упрощенной формулой, которая позволит правильно изготовить плавкий предохранитель на любой ток с достаточной точностью. Для одножильного медного провода ток защиты предохранителя определяется по упрощенной формуле: Iпр. = 80√ d3, где d — диаметр провода в миллиметрах.

В таблице приведены результаты расчетов для некоторых часто используемых проводов.

Для изготовления предохранителя провод нужного диаметра можно взять из многожильных монтажных проводов, аккуратно сняв изоляцию.

• Какой кабель выбрать для электропроводки внутри жилого помещения?

Если озадачиться прокладкой электрического кабеля внутри жилого здания, кажется, что работать так называемым «мягким» проводом удобнее. Самое интересное, его легче изогнуть и вообще приспособить под конкретные особенности помещения. Но у мягкого проводника имеется ряд особенностей, которые так, же необходимо учитывать при его выборе.

Как выбрать кабель?
Как известно, мягкий провод состоит из множества тонких проводников. И поэтому при соединении тонкие проволочки, образующие провод, нужно как следует обжать. То есть оконцевать или напрессовать специальный наконечник, превратив окончания тонких проводов в монолит. Для этой цели тонкие проводники между собой можно даже спаять. И это является определенным минусом при использовании «мягкого» провода. Поскольку появляется дополнительная операция. Если, конечно, делать все по правилам. С другой стороны, можно найти такие изделия, которые рассчитаны на корректную фиксацию и надежный зажим именно мягких проводов в соответствии с требованиями монтажа электропроводки.
Кабель у которого каждый проводник состоит из единственной жилы называют «жестким». Его нельзя применять на участках, где возможны частые изгибы или вибрации. Для бытовых целей с одинаковым успехом можно использовать как «мягкие» проводники, так и «жесткие». Главное — надежность монтажа и соответствие проводки нагрузке, которую она должна выдержать. Если ваш дом был построен довольно давно, и в нем нет заземляющего проводника в этажных щитах, приобретайте трехжильный с дополнительным заземляющим проводом. Он понадобится вам в будущем.
Последнее, с чем вам осталось определиться, это марка кабеля. Ниже перечислены типы наиболее часто используемых при монтаже электропроводки кабелей.

NYM (НУМ) кабель круглой формы, образуется медными однопроволочными жилами, имеющими ПВХ-изоляцию, и двумя оболочками, делающими его более пожаробезопасным.
Очень удобен в монтаже вследствие своей мягкости.

ПВС — представляет собой гибкий кабель, имеющий круглую форму, в состав которого входят скрученные многопроволочные отожженные медные жилы с ПВХ-изоляцией. Хорошая гибкость делает этот провод отличным выбором для использования в качестве сетевого провода для бытовых приборов. Однако и для монтажа электропроводки ПВС вполне подходит.

ВВГ — кабель состоит из медных, однопроволочных жил и покрыт ПВХ-изоляцией его форма бывает круглой или плоской, по сравнению с NYM, этот кабель более компактен, его легко укладывать в штробы или каналы. Существует негорючий вид, имеющий маркировку ВВГнг, у него в оболочке и изоляции имеются противопожарные добавки, делающие его использование более безопасным. Кабель можно использовать во влажных и сухих помещениях, хорошо подходит для монтажа электропроводки квартир и имеет невысокую стоимость.

Нередко применяется в монтаже электропроводки квартир и провод ПУНП, схожий двойной изоляцией из ПВХ, но имеющий однопроволочные жилы из меди. Более тонкая изоляция ПУНП компенсируется его более низкой стоимостью по сравнению с ВВГ. Цвет изоляции ПУНП может быть различным.
При выборе производителя кабеля, остановите свое внимание на московских компаниях, так как их изоляция немного толще, чем у других фирм.

Таблица мощности провода требуется чтобы правильно произвести расчет сечения провода, если мощность оборудования большая, а сечение провода маленькое, то будет происходить его нагревание, что приведет к разрушению изоляции и потере его свойств.

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

Сечение токо- проводящих жил. мм
	Напряжение 220В		Напряжение 380В
	Ток. А	Мощность. кВТ	Ток. А	Мощность кВТ

Сечение Tоко- проводящих жил. мм	Алюминиевых жилы кабелей и проводов
	Напряжение 220В		Напряжение 380В
	Ток. А	Мощность. кВТ	Ток. А	Мощность кВТ

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

Пример расчета мощности.

Допустим, выполняется в доме монтаж закрытой электропроводки проводов ВВ. На лист бумаги необходимо переписать список используемого оборудования.

Но как теперь узнать мощность ? Найти ее можно на самом оборудовании, где обычно есть бирка с записанными основными характеристиками.

Измеряется мощность в Ваттах (Вт, W) либо Киловаттах (кВт, KW). Теперь нужно записать данные, а затем их сложить.

Полученное число составляет, например, 20 000 Вт, это будет 20 кВт. Эта цифра показывает, сколько все электроприемники вместе потребляют энергии. Далее следует обдумать, какое количество приборов в течении длительного периода времени будет использоваться одновременно. Допустим получилось 80 %, в таком случае, коэффициент одновременности будет равен 0,8. Производим по мощности расчет сечения провода:

20 х 0,8 = 16 (кВт)

Для выбора сечения понадобится таблица мощности провода:

Сечение токо- проводящих жил. мм	Медные жилы кабелей и проводов
	Напряжение 220В		Напряжение 380В
	Ток. А	Мощность. кВТ	Ток. А	Мощность кВТ
10		15.4

Если трехфазная цепь 380 Вольт, то таблица будет выглядеть следующим образом:

Сечение токо- проводящих жил. мм	Медные жилы кабелей и проводов
	Напряжение 220В		Напряжение 380В
	Ток. А	Мощность. кВТ	Ток. А	Мощность кВТ
2.5				16.5
10		15.4

Данные расчеты не составляют особой сложности, но рекомендуется выбирать провод или кабель наибольшего сечения жил, ведь может быть так, что будет необходимо подключить какой-нибудь прибор еще.

Дополнительная таблица мощности провода.

Содержание:

Надежная и безопасная работа любых электрических приборов и оборудования во многом зависит от правильного выбора проводов. Большое значение имеет сечение медного провода, таблица позволяет определить его необходимые параметры, в зависимости от токовой нагрузки и мощности. Неправильный подбор кабельной продукции может вызвать короткое замыкание и последующее возгорание. При небольшом сечении провода и слишком высокой мощности оборудования произойдет его перегрев, что вызовет аварийную ситуацию.

Сечение и мощность провода

При выборе кабельной продукции в первую очередь необходимо учитывать существенные различия между медными и алюминиевыми проводами.

Сечение проводов по мощности таблица

Медь является более устойчивой к различного рода изгибам, она обладает более высокой электропроводностью и меньше подвержена воздействию коррозии. Поэтому одна и та же нагрузка предусматривает меньшее сечение медного провода по сравнению с алюминиевым. В любом случае, приобретая электропровод, нужно делать определенный запас его сечения, на случай возрастания нагрузок в перспективе, когда будет устанавливаться новая бытовая техника. Кроме того, сечение должно соответствовать максимальной нагрузке, или других защитных устройств.

Величина тока относится к основным показателям, оказывающим влияние на расчеты площади сечения проводов. То есть, определенная площадь имеет возможность пропускать через себя определенное количество тока в течение продолжительного времени. Этот параметр также называется длительно допустимой нагрузкой.

Само сечение представляет собой общую площадь, которую имеет срез токопроводящей жилы. Для его определения используется формула вычисления площади круга. Таким образом, Sкр. = π × r2, где число π = 3,14, а r — будет радиусом измеряемой окружности. При наличии в кабельной жиле сразу нескольких проводников, измеряется диаметр каждого из них, а затем полученные данные суммируются. Чтобы найти радиус, нужно вначале с помощью микрометра или штангенциркуля. Наиболее эффективным методом считается определение площади сечения по специальным таблицам, с учетом необходимых показателей.

Прежде всего, принимаются во внимание конкретные условия эксплуатации, а также предполагаемая величина максимального тока, который будет протекать по данному кабелю в течение продолжительного времени.

Сечение медных проводов и мощность электрооборудования

Перед монтажом того или иного электрического оборудования необходимо выполнить все расчеты. Они проводятся с учетом полной мощности будущих потребителей электроэнергии. Если монтируется сразу несколько единиц оборудования, то расчеты проводятся в соответствии с их суммарной мощностью.

Мощности каждого прибора указываются на корпусе или в технической документации на изделие и отражаются в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). Для того, чтобы рассчитать сечение медного провода по мощности, таблица со специальными параметрами поможет подобрать наиболее оптимальный вариант.

В стандартных городских квартирах как правило действует однофазная система электроснабжения, напряжение которой составляет 220 вольт. Расчеты проводятся с учетом так называемого коэффициента одновременности, составляющему 0,7. Этот показатель означает возможность одновременного включения около 70% установленного оборудования. Данный коэффициент нужно умножить на значение суммарной мощности всех имеющихся приборов. По полученному результату в таблице определяется необходимое сечение проводки в соответствии с заданными техническими и эксплуатационными условиями.

Как определить сечение для многожильного провода

При выборе кабельно-проводниковой продукции, в первую очередь, необходимо обращать внимание на материал, использованный при изготовлении, а также на сечение того или иного проводника. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо произвести расчет сечения провода по нагрузке. При таком расчете, провода и кабели обеспечат, в дальнейшем, надежную и безопасную работу всей .

Параметры сечения провода

Основными критериями, по которым определяется сечение, является металл токопроводящих жил, предполагаемое напряжение, суммарная мощность и значение токовой нагрузки. Если провода подобраны неправильно и не соответствуют нагрузке, они будут постоянно нагреваться и, в конечном итоге, перегорят. Выбирать провода с сечением, большим, чем это необходимо, также не стоит, поскольку это приведет к значительным затратам и дополнительным сложностям при монтаже.

Практическое определение сечения

Сечение определяется еще и применительно к их дальнейшему использованию. Так, в стандартной , для розеток используется медный кабель, сечение жил которого 2,5 мм2. Для освещения могут применяться жилы с меньшим сечением — всего 1,5 мм2. А вот для электрических приборов с большой мощностью, применяются от 4-х до 6-ти мм2.

Такой вариант пользуется наибольшей популярностью, когда выполняется расчет сечения провода по нагрузке. Действительно, это очень простой способ, достаточно просто знать, что медный провод в 1,5 мм2 способен выдержать нагрузку по мощности свыше 4-х киловатт и силе тока в 19 ампер. 2,5-миллиметровый — соответственно выдерживает около 6-ти киловатт и 27-ми ампер. 4-х и 6-ти-миллиметровые свободно переносят мощность в 8 и 10 киловатт. При правильном подключении, этих проводов вполне хватит для нормальной работы всей электропроводки. Таким образом, можно создать даже определенный небольшой резерв на случай подключения дополнительных потребителей.

При расчете большую роль играет рабочее напряжение. Мощность электрических приборов может быть одинаковой, однако, токовая нагрузка, приходящая к жилам кабелей, подающих питание, может быть разной. Так провода, рассчитанные на работу при напряжении 220 вольт, будут нести нагрузку более высокую, чем провода рассчитанные на 380 вольт.

Руководство по эксплуатации кабельного лотка — версия 2014 г.

% PDF-1.7 % 226 0 объект >>> / Метаданные 256 0 R / PageLabels 213 0 R / Страницы 214 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 256 0 объект > поток 11.08.5532019-01-03T13: 22: 43.645-05: 00QuarkXPress (R) 9.3 Руководство по эксплуатации кабельного лотка — версия 2014 г. -06: 002019-01-03T13: 21: 37.000-05: 002016-08-01T22: 02: 37.000-04: 00application / pdf

Раздел каталога кабельных систем CT-16

2019-01-03T13: 24: 10.445-05: 00

Руководство по эксплуатации кабельного лотка — версия 2014 г.

Руководство по эксплуатации кабельного лотка — версия 2014 г.

uuid: aaa2d32c-8e43-2c4f-b59a-f0feab9273dduuid: 5f4bc834-585f-4b46-a7c4-22ceb6029420 %% DocumentProcessColors: Голубой пурпурный желтый черный %% EndComments

eaton: таксономия продукции / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы / кабельные лотки из стекловолокна

eaton: таксономия продукции / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы / кабельный канал

eaton: таксономия продукции / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы / кабельный лоток kwiksplice

eaton: таксономия продукции / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы / кабельный лоток redi-rail

eaton: таксономия продукции / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы / имперские кабельные лотки и лестницы

eaton: бренд-eaton / название-продукта / серия b-line

eaton: ресурсы / маркетинговые ресурсы / каталоги

eaton: систематика продуктов / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы

eaton: вкладки поиска / тип содержимого / ресурсы

eaton: таксономия продуктов / опорные-системы / кабельные лотки и лестничные-системы / флекстрей-проволочная сетка-корзина-лоток

конечный поток эндобдж 213 0 объект >] >> эндобдж 214 0 объект > эндобдж 215 0 объект > эндобдж 216 0 объект > эндобдж 217 0 объект > эндобдж 218 0 объект > эндобдж 219 0 объект > эндобдж 220 0 объект > эндобдж 221 0 объект > эндобдж 222 0 объект > эндобдж 223 0 объект > эндобдж 148 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 150 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 152 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 154 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 156 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 157 0 объект > поток HWmsF; 5 | f_daL2I5LtΜo! Wng $ KRR / e%

Техническое примечание: Понимание напряжения и отказов кабеля в приложениях с высокой гибкостью

Новейшие машины для автоматизации процессов разработаны для работы намного быстрее, чем предыдущие поколения, и включают в себя видение и многочисленные датчики.Эта новая операционная среда может подвергнуть кабели и оборудование для управления кабелями чрезмерной нагрузке за пределы проектных возможностей. Напряжение кабеля напрямую влияет на надежность оборудования автоматизации. Понимание причин выхода из строя кабелей в приложениях с высокой степенью гибкости позволяет нам принимать соответствующие меры предосторожности на этапе проектирования, чтобы оптимизировать надежность системы.

Кабели физически ограничены

Кабели изгибаются одним или несколькими из четырех основных движений, показанных на Рисунке 1.Каждый раз, когда кабель изгибается или изгибается, его медные проводники и экраны подвергаются нагрузке. Медь плохо сопротивляется повторяющимся нагрузкам, даже если напряжение удерживается ниже предела текучести, равного 15-процентному удлинению. Медь также имеет очень низкое сопротивление напряжению сдвига и будет деформироваться, даже если напряжение ниже предела пластической текучести.

Чтобы уменьшить усталость медных проводников и экранов и тем самым исключить обрыв провода, радиус изгиба кабеля должен быть как можно большим, а диаметр кабеля — как можно меньшим.

Причины выхода из строя

Существует три основных причины выхода из строя любого кабеля, подверженного изгибу:

• Деградация изоляции кабеля и жилы

• Усталость проводника и экрана в зоне изгиба

• Усталость проводника и экрана в точке подключения

Ухудшение изоляции кабеля и жилы

Одной из причин выхода из строя кабельной оболочки и изоляции является постоянное истирание кабеля другими кабелями, шлангами и оборудованием для укладки кабелей, например, кабельными трассами.Металлическая или пластиковая стружка, растворители и смазочные материалы разрушают оболочку и изоляцию кабеля. Оболочки кабелей также уязвимы к перепадам температур и низкому атмосферному давлению (вакууму), которые могут ослабить или сделать материал оболочки хрупким.

В дополнение к этим факторам окружающей среды изоляция проводника также должна сопротивляться раздавливанию. Проводники в типичном круглом кабеле могут подвергаться высоким силам сжатия, когда кабель зажимается или изгибается в кабельном канале вместе с другими кабелями или шлангами.

Когда оболочка кабеля выходит из строя, обнажается внутренняя часть кабеля. Если присутствует жидкость, она проникает в кабель и в конечном итоге вызывает короткое замыкание между проводниками. Абразивные частицы разрушают изоляцию проводника и приводят к выходу из строя. Если кабель имеет общий экран, он становится открытым для заземления.

Усталость проводника и экрана в зоне изгиба

Наиболее распространенный тип отказа гибкого кабеля — это возможный перелом экрана и / или проводника в области гибкости.Если сначала выходит из строя экран, проводники продолжают функционировать, но кабель чувствителен к помехам и излучению EMI / RFI. Это создает ошибки и ложные сигналы, источник которых очень трудно определить.

Чтобы понять механизм разрушения проводника и экрана, мы должны рассмотреть основные концепции анализа напряжений. Сопротивление твердого тела изгибу зависит от материала, формы, площади поперечного сечения и радиуса кривизны изгиба. Математически это выражается напряжением в теле σ, определяемым как:

.

где:

M = изгибающий момент

c = расстояние от нейтральной оси тела до любого волокна в поперечном сечении

| = Момент инерции поперечного сечения

σ = напряжение в волокне на расстоянии c

Для типичного применения гибкого кабеля геометрия изгиба фиксируется соображениями, включая ограничения механической конструкции и компоновку корпуса, поэтому разработчик должен работать в рамках этих ограничений и минимизировать напряжения проводника, которые сокращают срок службы при изгибе.

Наиболее важным фактором при определении усталостной прочности при изгибе является максимальное напряжение в любой части кабеля. Это максимальное напряжение, при условии, что радиус изгиба не опускается ниже минимального значения, R _мин , определяется по формуле:

σ макс =

Ec макс ______ R мин

где:

E = модуль

упругости в фунтах на кв. Дюйм (17000000 для меди ETP)

C _max = максимальное расстояние от нейтральной оси до любого волокна

R _мин. = радиус изгиба

Экранированный плоский кабель является самонесущим и может использоваться в большинстве приложений, связанных с перекатыванием, скручиванием и тик-тактом.

Обратите внимание, что это соотношение сохраняется для любого поперечного сечения, потому что момент инерции | не появляется.

Напряжение можно минимизировать, уменьшив толщину или диаметр кабеля, C _max , или увеличив радиус изгиба, R _min . Влияние напряжения также можно свести к минимуму, выбрав материалы проводника и экрана, которые имеют более высокий предел прочности на разрыв, чем медь.

Испытания на изгиб показывают, что сопротивление медных проводников и экранов увеличивается по мере того, как металлы работают сильнее при изгибе.Чем тверже металл обрабатывается, тем он становится более хрупким. Более быстрые циклы оборудования приводят к более высоким температурам в меди. Малый радиус изгиба также приводит к более высоким температурам и более высокой степени усталости. Повышенные температуры могут вызвать размягчение изоляции, что, в свою очередь, изменяет физические свойства изоляции, снижая сопротивление истиранию, уменьшая сопротивление прорезанию и уменьшая прочность на разрыв. Все эти изменения могут вызвать преждевременный выход кабеля из строя.

Усталость проводника и экрана в точке окончания

Изгибающие напряжения и вибрация от движущихся кабелей приводят к поломке соединителей, обжатых и припаянных концов кабеля. Неподдерживаемые кабели преждевременно выходят из строя из-за усталости интерфейса разъема.

Кабели могут получить травмы плетью от быстро движущихся кареток, в результате чего кабель быстро меняет направление и ломается. Во всех приложениях, связанных с высокоскоростным изгибом, неподвижный кабель обеспечивает лучшее сопротивление изгибу и изгибу, чем гибкий кабель.

Конструкция кабеля предотвращает выход из строя

Чтобы повысить надежность кабелей в гибких приложениях, сосредоточьтесь на основных материалах и конструкции кабелей. Размер кабеля — самый важный фактор, который следует учитывать при увеличении срока службы при изгибе. Уменьшение диаметра кабеля приводит к экспоненциальному увеличению срока службы при изгибе, когда радиус изгиба остается постоянным.

Использование стандартных медных проводников и уменьшение размера и веса кабеля может увеличить срок службы (надежность) и снизить затраты.Начните с как можно более тонкой изоляции проводника, обладающей высокой диэлектрической прочностью и хорошими характеристиками сопротивления разрыву. Уменьшение толщины изоляции проводника уменьшает общий диаметр готового кабеля и делает его менее восприимчивым к нагрузкам, связанным с изгибом. Изоляция Gore MIL-ENE * на 50 процентов тоньше, чем сопоставимый материал, и рассчитана на напряжение 300 В RMS при толщине стенки 0,004 дюйма.

Укладка кабелей и проводов имеют решающее значение для увеличения срока службы круглых кабелей при изгибе.Вы можете отрегулировать укладку кабеля, количество витков на дюйм проводов и укладку проводов, чтобы оптимизировать надежность кабеля для различных гибких приложений. Такая оптимизация не увеличивает стоимость кабеля, но при правильной реализации существенно влияет на надежность.

Экран кабеля часто выходит из строя первым, потому что он находится на наибольшем расстоянии от нейтральной оси кабеля и поэтому подвергается наибольшему напряжению. Для решения этой проблемы требуются два элемента дизайна.

Во-первых, замените экран со стандартной оплеткой на экран с двойной оплеткой, оптимизированный для срока службы и эффективности экранирования. Во-вторых, изолируйте экран от проводников и внешней оболочки, чтобы уменьшить трение, которое генерирует тепло и сокращает срок службы при изгибе. Используйте материал с низким коэффициентом трения, как статического, так и динамического.

Gore расширенный PTFE ** имеет самый низкий коэффициент трения среди всех материалов кабеля. Он использовался для различных применений, от коаксиальных диэлектриков до прочных внешних оболочек на гибких карданных кабелях.

Оболочка кабеля защищает экраны и проводники от окружающей среды. Если кабель закреплен и правильно заделан, оболочка также может увеличить прочность на разрыв и срок службы кабеля при изгибе.

Лучшие материалы оболочки — тонкие, с высокой прочностью на разрыв и устойчивостью к разрыву, гидравлической жидкости, смазочно-охлаждающей жидкости и растворителям. Полиуретан — отличный материал для оболочек кабелей. Он огнестойкий, устойчив к большинству промышленных жидкостей и обладает отличной стойкостью к истиранию.

Методы прокладки кабелей повышают производительность машины

Применение

Flex в высокоскоростных автоматизированных устройствах может привести к выходу из строя круглых кабелей высочайшего качества. По мере уменьшения времени цикла вес кабеля и системы управления кабелями становится ограничивающим фактором.

В таких приложениях ленточные силовые кабели дольше стандартных силовых кабелей. Срок службы ленточного кабеля в 100 раз больше, чем у круглого кабеля, а вес ленточного кабеля составляет одну четвертую веса круглого кабеля.Ленточный кабель уменьшает массу движущихся пучков кабелей, обеспечивая большее ускорение, меньшую вибрацию и колебания и меньший износ.

Ленточный кабель часто можно сгибать и перемещать без использования кабельной цепи. Ленточный кабель является самонесущим и с соответствующими зажимами и направляющими может использоваться в большинстве приложений, связанных с перекатыванием, скручиванием и тик-тактом. Он может включать в себя монтажные скобы, отформованные на куртке. Это обеспечивает значительную экономию трудозатрат и затрат на установку.

Вывод

Традиционные кабели, используемые в промышленном оборудовании, не предназначены для обеспечения надежности и производительности, необходимых для новых конструкций оборудования.Используя материалы, которые доказали свою надежность в соответствующих средах, таких как военные и автомобильные приложения, а также улучшая базовую конструкцию кабеля с низкой стоимостью, можно спроектировать надежные кабели, отвечающие требованиям оборудования для автоматизации производства.

использованная литература

¹ Молл, Кеннет В. и Маккартер, Дэвид Р., В. Л. Гор и партнеры, Inc., Flex Life in Cables, Electronic Packaging and Production, июнь 1976 г., стр.29-30, 3435.

* Изоляция MIL-ENE доступна в W. L. Gore & Associates, Inc., Newark, DE

.

** Расширенный PTFE доступен от W. L. Gore & Associates, Inc., Newark, DE

Как мы можем найти подходящее сечение кабеля для нагрузки, если у нас нет инструментов и документов (например, нагрузка 15 кВт, 3 фазы)?

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 10 л.с. (7,46 кВт) непрерывного действия с пуском звезда-треугольник подключается к источнику питания 400 В тремя одножильными кабелями из ПВХ, проложенными в кабелепроводе на расстоянии 250 футов (76.2 м) от платы распределительных предохранителей. Его ток полной нагрузки составляет 19А. Средняя летняя температура в электропроводке составляет 35 ° C (95 ° F). Рассчитать сечение кабеля двигателя? Решение: —

• Нагрузка двигателя = 10 л.с. = 10 x 746 = 7460 Вт * (1 л.с. = 746 Вт)
• Напряжение питания = 400 В (3 фазы)
• Длина кабеля = 250 футов (76,2 м)
• Двигатель при полной нагрузке Ток = 19A
• Температурный коэффициент для 35 ° C (95 ° F) = 0.97 (из таблицы 3)

Теперь выберите размер кабеля для тока двигателя при полной нагрузке 19 А (из Таблицы 4), который составляет 7 / 0,36 дюйма (23 А) * (помните, что это трехфазная система, т.е. трехжильный кабель) и падение напряжения. составляет 5,3 В для 100 футов. Это означает, что мы можем использовать кабель 7 / 0,036 согласно таблице (4). Теперь проверьте выбранный кабель (7 / 0,036) с температурным коэффициентом в таблице (3), поэтому температурный коэффициент составляет 0,97 (в таблице 3) при 35 ° C (95 ° F) и допустимой нагрузке по току (7 / 0,036 дюйма). составляет 23 А, следовательно, допустимая нагрузка по току этого кабеля при 40 ° C (104 ° F) будет: Номинальный ток для 40 ° C (104 ° F) = 23 x 0.97 = 22,31 А. Поскольку расчетное значение (22,31 А) при 35 ° C (95 ° F) меньше, чем допустимая токовая нагрузка (7 / 0,036) кабеля, которая составляет 23 А, поэтому кабель этого размера (7 / 0,036) также подходит для относительно температуры. Коэффициент нагрузки = 19/23 = 0,826 Теперь найдите падение напряжения на 100 футов для этого кабеля (7 / 0,036) из таблицы (4), которое составляет 5,3 В, но в нашем случае длина кабеля составляет 250 футов. Следовательно, падение напряжения для кабеля длиной 250 футов будет: Фактическое падение напряжения для 250 футов = (5.3 x 250/100) x 0,826 = 10,94 В И максимально допустимое падение напряжения = (2,5 / 100) x 400 В = 10 В Здесь фактическое падение напряжения (10,94 В) больше, чем максимально допустимое падение напряжения 10 В. Следовательно, этот размер кабеля не подходит для данной нагрузки. Итак, мы выберем следующий размер выбранного кабеля (7 / 0,036), который равен 7 / 0,044, и снова найдем падение напряжения. Согласно Таблице (4) номинальный ток 7 / 0,044 составляет 28 Ампер, а падение напряжения на 100 футов составляет 4,1 В (см. Таблицу 4). Следовательно, фактическое падение напряжения для кабеля длиной 250 футов будет: Фактическое падение напряжения для 250 футов = = Падение напряжения на 100 футов x длина кабеля x коэффициент нагрузки (4.1/100) x 250 x 0,826 = 8,46 В И максимально допустимое падение напряжения = (2,5 / 100) x 400 В = 10 В Фактическое падение напряжения меньше, чем максимально допустимое падение напряжения. Таким образом, это наиболее подходящий и подходящий размер кабеля для установки электропроводки в данной ситуации. Калькулятор прочности троса

| Уоррингтон Сил

Проволочный канат также известен под многими другими названиями, такими как: проволока, многопроволочная проволока, гибкая проволока, кабель, корд, стальной шнур и т. Д., Но по сути это совокупность небольших нитей, намотанных друг на друга таким образом, что в значительной степени сохраняет форму при изгибе, раздавливании и / или растяжении.

Это система для значительного увеличения прочности и гибкости стальной проволоки, которая используется почти во всех важных сферах применения, которые мы видим вокруг нас. Например: подвесные мосты, шины, тросы тормозов и акселераторов (в автомобилях), гибкие трубы высокого давления, подъемные и такелажные тросы, электрические проводники и т. Д., И это бывает во многих различных формах. На рис. 2 показан лишь очень небольшой образец доступных дизайнов.

Обозначение троса

С небольшими изменениями общепринятым методом обозначения конструкции из троса в промышленности является ее численное описание.Например:
«7×0,5 HT» означает прядь из 7 нитей диаметром 0,5 мм, изготовленную из высокопрочной стали
. и
«0,43 + 6×0,37 + 6x (0,37 + 6×0,33) HT» относится к конструкции из семи нитей: одна центральная нить (одна центральная нить диаметром 0,43 мм и 6 планетарных нитей диаметром 0,37 мм) и 6 планетарных нитей (одна центральная нить накала диаметром 0,37 мм и 6 планетарных нитей диаметром 0,33 мм) все изготовлены из высокопрочной стали ‘

Рис 1.Основные конструкции

Конструкция троса

Канаты

«IWRC» немного (≈7%) прочнее канатов с тканевым или полимерным наполнителем. Кроме того, они намного более устойчивы к раздавливанию и немного жестче.

Проволочный трос (рис. 1 и 2 1×7 и 7×7) представляет собой конструкцию с параллельной укладкой, в которой все нити имеют одинаковый диаметр и, как правило, являются самыми жесткими из всех.

Warrington (рис. 1) представляет собой конструкцию с параллельной укладкой, с внешним слоем, состоящим из проволок чередующегося большого и малого диаметров, причем каждый внешний слой имеет в два раза больше проволок, чем слой, находящийся непосредственно под ним.Преимущество этой конструкции заключается в увеличении плотности упаковки и, следовательно, плотности прочности, однако, если волокна разного диаметра не имеют одинаковой прочности (что маловероятно), эта конструкция ограничивается прочностью самых слабых нитей.

Seale (рис. 1 и 2 6×36) также представляет собой конструкцию параллельной свивки, но с одинаковым количеством проводов в каждом слое проводов. Все провода в любом слое имеют одинаковый диаметр. Это альтернатива конструкции Уоррингтона со схожими преимуществами и недостатками.

Tyrecord обычно состоит из одной нити диаметром менее 1,5 мм и обычно содержит около 12 нитей одинакового диаметра от 0,15 до 0,25 мм, но конструкции и конфигурации могут значительно различаться в зависимости от требований производителя и конструкции шины. Эта конструкция, как правило, является наиболее гибкой из всех конструкций.

OTR представляет собой более или менее сложную конструкцию Tyrecord (см. Выше) диаметром до 4,5 мм, содержащую около 100 нитей такого же размера, что и Tyrecord, хотя и ближе к большему концу диапазона размеров (0.От 2 мм до 0,25 мм).

Hosecord обычно представляет собой однониточную конструкцию из проволочного каната с диаметром нити более 0,5 мм.

Регулярный Лэй vs Ланг Лэй

Хотя существует очень небольшая разница между относительной силой двух схем укладки;

Конструкции с регулярной укладкой используются гораздо более широко (чем при укладке Ланга), потому что они обладают превосходной структурной стабильностью и меньшей склонностью к разворачиванию при растяжении (см. Вращающийся и невращающийся ниже).Однако из-за того, что у него неровная (волнистая) поверхность, он изнашивается как сам, так и любая поверхность, по которой он проходит, гораздо быстрее, чем трос Lang.

Конструкции с укладкой Lang имеют более плоскую поверхность, чем конструкции с обычной укладкой, что дает им лучшую стойкость к износу и усталости при изгибе, особенно когда они изготовлены из плоских (эллиптических) нитей. Однако они гораздо менее стабильны по конструкции и подвержены риску попадания в птичью клетку, если трос чрезмерно изгибается или перекручивается против направления намотки.

Вращающийся против неподвижного

«Обычная свивка», многожильные конструкции обычно подвергаются немного меньшему вращению при натяжении (чем при укладке Ланга) из-за противоположного спирального направления волокон (внутри прядей) и прядей (внутри каната), однако вы могут еще больше улучшить их характеристики вращения;
а) с использованием наполнителей (см. Наполнители ниже) и / или;
б) изменение размеров проволоки во внутренних и внешних прядях для оптимизации относительного крутящего момента в каждом слое и / или;
в) увеличение количества слоев прядей (т.е.е. уменьшение диаметра нити и прядей (см. Прочность ниже))
Несмотря на то, что существуют очень разные невращающиеся конструкции, такие как 19×7, и устойчивые к вращению конструкции, такие как 19×19, постоянно появляются новые идеи, и каждый производитель будет иметь свои собственные дизайнерские предпочтения.

Конструкции

«Lang lay» и однониточные (например, Fig 2 1×7) всегда будут пытаться выпрямить (развернуть) под натяжением. Есть несколько вещей, которые можно сделать, чтобы свести к минимуму эту проблему, например, от а) до в) выше и / или;
г) использовать менее 15% прочности каната на разрыв и / или;
д) наматывать пряди соседними слоями в противоположных направлениях и / или;
е) установите вертлюг на свободный конец

Рис 2.Обозначения

Наполнители

Наполнители (Рис. 2) могут быть тканевыми, полимерными или волокнами даже меньшего диаметра (например, 6×36). Хотя они мало влияют на прочность каната на разрыв, они могут значительно; улучшают характеристики при изгибе, уменьшают осевой рост, уменьшают вращение устойчивых к вращению конструкций, улучшают структурную стабильность и увеличивают усталостную долговечность.

Нет смысла в том, чтобы центральный сердечник был изготовлен из того же материала, что и волокна, так как он сломается первым.Если вам нужен металлический сердечник, он должен быть из материала с меньшей осевой жесткостью, чем прядь, которая его окружает.

Прочность каната

Все нити формируются из бортовой проволоки и подвергаются дальнейшей термообработке в процессе волочения для получения высокопрочных нитей, определенных выше.

Самыми прочными стали с нити накала обычно являются те, которые подвергались наибольшей вытяжке, то есть наименьшего диаметра.
Проволока NT (нормальное растяжение) обычно больше 0.Диаметр 5 мм и менее 1500 МПа
HT (высокопрочная) проволока обычно имеет диаметр от 0,25 до 0,5 мм и от 1500 МПа до 2000 МПа
Проволока ST (сверхпрочная) обычно имеет диаметр от 0,1 до 0,25 мм и от 2000 МПа до 2500 МПа
Приведенные выше значения будут незначительно отличаться между производителями и специализированными приложениями.

Применение троса

Подвесные мосты, как правило, строятся из плотно упакованных одножильных одножильных конструкций типа Wire Rope с использованием оцинкованных нитей большого диаметра.Мало внимания уделяется сопротивлению вращению, поскольку прочность имеет первостепенное значение, и после растяжения они должны оставаться в этом состоянии нагрузки в течение своего расчетного срока службы.

Для подъема и лебедки обычно требуются тросы с хорошей гибкостью и усталостной прочностью. Поэтому они, как правило, похожи на 6×36, но с волоконной сердцевиной вместо IWRC на рис. 2

Hosecord подходит для гибких труб HPHT, поскольку поперечная гибкость обычно считается менее важной, чем минимальный продольный рост или максимальная прочность на разрыв (на единицу площади поперечного сечения).

Кабели дистанционного управления, такие как ручные тормоза и акселераторы на автомобилях, обычно работают только при напряжении, поэтому они должны быть прочными, но не обязательно жесткими (поскольку они полностью заключены в усиленные внешние оболочки). Они, как правило, изготавливаются из однониточного троса TyreCord большого диаметра или одножильного каната малого диаметра.

Осевая жесткость

Осевая жесткость — это линейная зависимость между осевой деформацией и силой, которая позволяет нам прогнозировать состояние любого материала или конструкции при воздействии заданной растягивающей силы.Однако он работает только с материалами и конструкциями, которые подчиняются закону Гука.

Трос не подчиняется закону Гука. Следовательно, вы не можете точно предсказать, насколько он будет растягиваться при любой указанной силе. Эта непредсказуемость применима к любому отрезку, удаленному из шнура одной и той же длины, и даже между шнурами, произведенными по одной и той же спецификации, но разными производителями.

CalQlata решила, что точность осевой жесткости (EA) каната выходит за пределы его собственных уровней приемлемости, и поэтому не учитывает ее в калькуляторе каната.

См. Примерный метод расчета Модуль упругости при растяжении (E) ниже.

Жесткость на кручение

Жесткость на кручение — это линейная зависимость, которая позволяет нам прогнозировать вращение любого материала или конструкции при воздействии крутящего момента. Однако он работает только с материалами и конструкциями, которые подчиняются закону Гука.

Трос не подчиняется закону Гука. Следовательно, вы не можете точно предсказать, на сколько он будет закручиваться при любом заданном крутящем моменте.Эта непредсказуемость применима к любому отрезку, удаленному из шнура одной и той же длины, и даже между шнурами, произведенными по одной и той же спецификации, но разными производителями.
Более того, намеренное скручивание троса — плохая практика.

CalQlata решила, что точность жесткости на скручивание (ГДж) каната выходит за пределы его собственных уровней приемлемости, и поэтому не учитывает ее в калькуляторе каната.

Калькулятор троса — Техническая помощь

Ограничения расчетов

Прежде чем использовать любой калькулятор каната , важно понять следующее:

1) Ни один калькулятор троса, будь то специализированный или стандартный, не сможет точно предсказать свойства любой отдельной конструкции в широком диапазоне условий нагрузки.

2) Ни один калькулятор троса, будь то специализированный или стандартный, не может точно предсказать какое-либо отдельное свойство для ряда конструкций в широком диапазоне условий нагрузки

3) Если в процессе изготовления (вытяжки) не выполняется дополнительная термообработка или модификация материала, чем меньше диаметр нити, тем больше будет ее SMYS

4) Проволочные канаты с нитями разного диаметра имеют прочность, равную прочности самой слабой нити (-ов)

5) Прочность каната на разрыв не зависит от его диаметра

6) Схема укладки существенно не влияет на прочность троса

7) Множество различных доступных шаблонов раскладки создано по следующим причинам:
а.Увеличьте плотность упаковки (например, Seale & Warrington)
б. Улучшить противовращательные свойства (смешанные спирали)
c. Повышение износостойкости (например, Lang Lay)
d. Предотвращение использования птичьих клеток (например, регулярной яйцекладки)
е. Минимизировать предельный радиус изгиба
f. Повышение усталостной долговечности
г. Создание патентоспособных продуктов

8) Жесткость на изгиб (EI) любого стального каната зависит от натяжения и радиуса изгиба
(см. Жесткость при изгибе ниже)

9) Осевая жесткость (EA) изменяется нелинейно с растяжением
(см. Осевая жесткость ниже)

10) Жесткость на кручение (ГДж) изменяется непредсказуемо и нелинейно в зависимости от крутящего момента

11) Скручивание троса не является хорошей практикой, так как это будет способствовать использованию птичьих клеток.

Единственный трос, который можно надежно проанализировать, — это тот, который используется для подвесных мостов, потому что; он состоит из одной нити, очень плотно упакован, имеет незначительную скручивание, содержит нити только одного диаметра, никогда не подвергается минимальному изгибу, и каждая нить натягивается индивидуально.

Есть очень веская причина, по которой производители не предоставляют расчетные данные о характеристиках для предложений по строительству или проектированию, потому что даже они не могут точно предсказать такие свойства и вполне справедливо полагаются на данные испытаний и публикуют их.

Философия расчетов

За время работы в этой отрасли создатель канатного калькулятора увидел, создал и отказался от множества математических моделей, простых и сложных. Он постепенно разработал свой собственный упрощенный принцип вычислений, основанный на собственном опыте, который до сих пор дает ему неизменно надежные результаты разумной точности.

Назначение калькулятора троса CalQlata — предоставить пользователю возможность получить разумное приближение для типовой конструкции, после чего следует запросить у производителя точные данные испытаний для предпочтительной конструкции пользователя.

Принцип расчета в калькуляторе троса основан на изменениях свойств троса, которые происходят с изменениями плотности упаковки при растяжении

Принимая во внимание указанные выше ограничения, CalQlata может предоставить следующую помощь при создании (манипулировании) входными данными калькулятора троса и интерпретации его выходных данных.

шт.

Для этого калькулятора не указаны единицы измерения
См. Как они работают

Входные данные

Процент разрывной нагрузки (т)

Натяжение троса в процентах от разрывной нагрузки (Fb).

Это значение не должно превышать 50% для рабочих целей (см. Fb ниже)

Не влияет: Aᶠ

диаметр проволоки (Ø)

Минимальный внутренний диаметр кольца, через которое веревку можно пропустить по прямой без скручивания или манипуляций.

Не влияет на: Fb, ρˡ или Aᶠ

диаметр нити (d)

Если все нити в канате имеют одинаковый диаметр, то вы просто указываете этот диаметр для ‘d’.

В качестве альтернативы, для троса с несколькими диаметрами нити необходимо найти эквивалентный диаметр при следующих условиях; необходимо ввести минимальный предел текучести нити (SMYS)

Вы можете рассчитать эквивалентный диаметр следующим образом:
d = √ [(n₁.d₁² + n₂.d₂² + n₃.d₃² + n₄.d₄² + …) / (n₁ + n₂ + n₃ + n₄ + …)]

Не влияет: A

количество нитей (n)

Если все волокна в канате имеют одинаковый диаметр, просто введите общее количество волокон n

В качестве альтернативы для троса с несколькими диаметрами нитей можно ввести общее количество нитей всех диаметров
n = n₁ + n₂ + n₃ + n₄ + …

Не влияет: A

минимальный предел текучести (SMYS)

Если все нити в тросе имеют одинаковую прочность, вы просто вводите SMYS материала нити

В качестве альтернативы для троса с различной прочностью нити необходимо ввести минимальное значение

Только влияет на: Fb и Rᵀ

плотность материала (ρᶠ)

Ожидается, что, за исключением наполнителей, весь материал в канате будет идентичным и, следовательно, будет иметь одинаковую плотность, т.е.е. использование других материалов приведет к менее «лучшим» характеристикам. Однако, если предлагается такая конструкция, вы можете рассчитать эквивалентную плотность следующим образом:
ρᶠ = (ρ₁.d₁².n₁. + Ρ₂.d₂².n₂ + ρ₃.d₃².n₃ + ρ₄.d₄².n₄ + … ) / (d₁².n₁. + d₂².n₂ + d₃².n₃ + d₄².n₄ + …)

Только влияет на: ρˡ

материал Модуль Юнга (Eᶠ)

Модуль упругости филаментного материала

Ожидается, что, за исключением наполнителей, весь материал каната будет идентичным и, следовательно, будет иметь одинаковый модуль упругости при растяжении, т.е.е. использование других материалов приведет к менее «лучшим» характеристикам. Однако, если предлагается такая конструкция, следует ввести наивысший модуль упругости.

Вы также можете рассчитать эквивалентный модуль упругости при растяжении следующим образом:
Eᶠ = (E₁.d₁² + E₂.d₂² + E₃.d₃² + E₄.d₄² + …) / (d₁² + d₂² + d₃² + d₄² + … )

Только влияет на: EI, Eᵀ и Rᵀ

Выходные данные

разрывная нагрузка (Fb)

Максимальная нагрузка, которую трос может выдержать до обрыва первой нити.
Примечание: маловероятно, что приложенная нагрузка будет равномерно распределена по всем нитям.

Калькулятор троса просто складывает общую площадь всех нитей и умножает их на введенное значение SMYS, которое представляет собой теоретическую максимальную разрывную нагрузку, которая существовала бы, если бы эта нагрузка равномерно распределялась между всеми нитями и углы свивки были приспособлены для устранения локализованных (точечных) нагрузок между соседними нитями.

Если трос сконструирован правильно, вероятно, что его фактическая разрывная нагрузка будет больше 80% от этого теоретического значения.Однако, учитывая капризы конструкции троса, фактическая разрывная нагрузка может значительно варьироваться в зависимости от ряда факторов. CalQlata предполагает, что для определения ожидаемой разрушающей нагрузки любой конструкции можно использовать следующие факторы:
Качество изготовления (fᵃ): отличное; 0,98 — хорошо; 0,95, среднее значение; 0.9, Плохо; 0,8
Сложность⁽¹⁾ (fᵇ): Низкая; 0,95, средний; 0,9, высокий; 0,85
Прочность материала (fᶜ): NT; 0,95, HT; 0,9, СТ; 0,85
Ожидаемая разрушающая нагрузка будет: Fb ‘= Fb x fᵃ x fᵇ x fᶜ
я.е. для троса с теоретической разрывной нагрузкой (Fb) 10 т ожидается обрыв первой нити …
хорошее качество / простой трос NT во всем; 10 x 0,98 x 0,95 x 0,95 = 8,84 т (± 5%)
канат средней ВТ; 10 x 0,9 x 0,9 x 0,9 = 7,29 т (± 15%)
некачественный / сложный трос СТ; 10 x 0,8 x 0,85 x 0,85 = 5,78 т (± 25%)

площадь волокон (Aᶠ)

Сумма площадей поперечного сечения всех нитей (г)

Точность этих данных будет ± 0%

линейная плотность (ρˡ)

Масса на единицу длины троса при нулевом натяжении.

Ожидается, что точность будет в пределах ± 0,1% от расчетного значения для производства хорошего качества, но отклонения в диаметре изготовленной нити в крайних случаях могут снизить ее до ± 1%

Линейную плотность при растяжении (T) можно рассчитать следующим образом: ρˡᵀ = ρˡ / (1 + δLᵀ)

площадь провода (A)

Площадь сечения проволоки диаметром (Ø) при нулевом натяжении

Точность этих данных будет ± 0%

Площадь поперечного сечения при растяжении (T) может быть рассчитана следующим образом: Aᵀ = π.(Ø. (1 + δØᵀ)) ² / 4
δØᵀ будет отрицательным при напряжении, поэтому (1 + δØᵀ) на самом деле (1-δØᵀ)

момент площади (I)

Ожидаемый второй момент участка каната при нулевом натяжении

Ожидаемая точность этих данных составляет ± 5%

модуль упругости при растяжении (E)

Ожидаемый модуль упругости троса при нулевом натяжении

Ожидаемая точность этих данных составляет ± 10%

Это значение меняется в зависимости от изгиба (см. Жесткость при изгибе ниже)

плотность упаковки [%] (ρᵖ)

Площадь поперечного сечения троса (A) в процентах, занятая нитями при нулевом натяжении.

Точность этих данных будет аналогична ожидаемой для линейной плотности

Предупреждение будет отображаться, если это значение превышает максимально возможное значение:
ρᵖ ≤ ¼.π / √¾ {90,67%}

Это свойство существенно влияет на поведение троса при натяжении;
т. е. чем ниже плотность упаковки, тем больше будет изменение размеров (например, сплющивание, уменьшение диаметра, рост и т. д.).

Это значение влияет на осевую жесткость и деформацию под нагрузкой, отсюда и причина, по которой наиболее надежные (предсказуемые) конструкции, как правило, имеют минимальное [количество] прядей и диаметр одной нити.Конструкции Warrington и Seale и их комбинации, как правило, обеспечивают наивысшую плотность упаковки (но самую низкую гибкость), и от использования этих конструкций в более чем одножильных тросах мало что можно получить, поскольку преимущество высокой плотности упаковки будет потеряно с нет выигрыша в гибкости.

момент площади @ ‘T’ (Iᵀ)

Ожидаемый второй момент площади стального каната при натяжении «Т» из-за деформации, но незначительного сплющивания, поскольку предполагается, что стальной канат будет изгибаться по сформированному (профилированному) шкиву или ролику.

Ожидаемая точность этих данных составляет ± 10%

Модуль упругости при растяжении (Eᵀ)

Ожидаемый модуль упругости стального каната при растяжении «Т» из-за деформации, но незначительного сплющивания, поскольку предполагается, что канат будет изгибаться по сформированному (профилированному) шкиву или ролику.

Ожидаемая точность этих данных составляет ± 10%

Это значение меняется в зависимости от изгиба (см. Жесткость при изгибе ниже)

плотность упаковки @ ‘T’ [%] (ρᵖᵀ)

Процент уменьшенной площади поперечного сечения троса, занятой нитями при растяжении ‘T’

Ожидается, что точность этих данных будет аналогична процентному изменению диаметра (δØᵀ).

минимальный радиус изгиба (Rᵀ)

Минимально допустимый радиус изгиба троса, который будет вызывать SMYS в самой внешней нити при совпадении с приложенным натяжением ‘T’

Ожидаемая точность этих данных составляет ± 10%

Не рекомендуется создавать такой радиус изгиба при эксплуатации из-за неопределенностей, связанных с конструкцией троса, особенно для динамических приложений.CalQlata предлагает здесь также применить подход, аналогичный тому, который использовался для вышеупомянутой разрывной нагрузки (Fb), то есть:
Rᵀ ‘= Rᵀ ÷ fᵃ ÷ fᵇ ÷ fᶜ

изменение диаметра [%] (δØᵀ)

Уменьшение диаметра (это значение будет отрицательным) при растяжении ‘T’

Точность этих данных будет колебаться от ± 5% для простых конструкций до ± 10% для наиболее сложных

Изменение диаметра будет происходить во всех тросах, независимо от конструкции, до тех пор, пока плотность упаковки не достигнет предельного значения.В калькуляторе троса отображается значение, которое можно было бы ожидать, если бы конструкция осталась нетронутой при приложенном натяжении ‘T’

Ненадежность этого значения возрастает с увеличением сложности каната из-за его продольной изменчивости и повышенной вероятности преждевременного выхода из строя.

изменение длины [%] (δLᵀ)

Увеличение длины (это значение будет положительным) при растяжении ‘T’

Точность этих данных будет варьироваться от примерно ± 1% для троса с одной прядью и одним диаметром нити до примерно ± 15% для конструкций аналогичной сложности с кордом OTR

Изменение длины любого троса происходит из-за того, что плотность упаковки увеличивается с натяжением.Однако это не линейная зависимость.

Это может быть ненадежным значением, что подтверждается испытаниями, проведенными (автором) на двух кусках каната, поставленных одним и тем же известным производителем, причем оба отрезка были одинаковой длины, с разницей в прочности на разрыв всего на 1,5%. , но модуль упругости (и деформации при разрыве) изменился на 34%. Хотя это был крайний случай, в тросах, изготовленных рядом производителей, были замечены значительные изменения.

Осевая жесткость

Хотя калькулятор каната не рассчитывает осевую жесткость (см. Выше Ограничения расчета 9)), CalQlata может предложить следующее практическое правило, которое обеспечит приемлемые результаты для большинства конструкций при приложенном натяжении «Т»:
EA = Eᵀ.А. (1 + δØᵀ) ². Cos (θ)
Где: θ = «абсолютная» сумма среднего угла свивки нити и среднего угла свивки ²⁾. Примечание; угол закручивания (θ) будет уменьшаться по мере приближения натяжения к разрушающей нагрузке.

Жесткость при изгибе

Хотя калькулятор стального каната не рассчитывает жесткость на изгиб (см. Выше Ограничения расчета 8)), CalQlata может предложить следующее практическое правило, которое обеспечит приемлемые результаты для большинства конструкций при приложенном натяжении «Т»:
EI = Eᵀ.Iᵀ. Rᵀ / R
Где: R = радиус используемого шкива, который должен быть больше R

.

Банкноты

1. Низкая сложность означает одножильный и однопроволочный диаметр. Средняя сложность означает многопроволочный и однопроволочный диаметр. Высокая сложность означает многопроволочную проволоку и проволоку разного диаметра.
2. Если угол свивки нити и угол свивки прядей противоположны, как в конструкциях с регулярной укладкой, вы должны сложить углы вместе как положительные; я.е. -12 ° + 23 ° = 35 °

Дополнительная литература

Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти в справочных публикациях ^{(2, 3, 26 и 27)}

Кабели управления

в кабельных лотках

Кабельные лотки

могут быть очень удобным способом транспортировки большого количества сигнальных, коммуникационных и контрольных кабелей, а также других кабелей из одного места на объекте в другое. Однако, если предполагается использование кабельных лотков, необходимо соблюдать некоторые особые требования.

Кабельный лоток, как определено в разделе 392.2 Национального электротехнического кодекса от 2002 г. ( NEC ), представляет собой блок или набор блоков (обычно называемых секциями) и соответствующие фитинги, образующие конструктивную систему, используемую для надежного крепления поддерживающие кабели и кабельные каналы.

Раздел 392.3 охватывает использование кабельных лотков и разрешает использование кабельных лотков в качестве вспомогательной системы для проводников обслуживания, фидеров и ответвлений. Кабельные лотки могут также поддерживать проводники цепей связи, управления и сигнализации.

Статья, посвященная кабельным лоткам и требованиям к их установке, была перенесена из статьи 318 в NEC от 1999 года в новую статью 392 в NEC 2002 года. Кабельные лотки не ограничиваются промышленными объектами и могут быть установлены как в коммерческих, так и в жилых помещениях.

Большинство контрольных или сигнальных кабелей представляют собой многожильные кабели с небольшими проводниками, такими как № 18 AWG, 16 AWG, 14 AWG, 12 AWG и т. Д. В отличие от силовых проводов, эти низковольтные или сигнальные кабели обычно несут небольшие или ограниченные электрический ток; поэтому любое расстояние между проводниками в кабеле не является критическим.Обычно не требуется прокладывать кабели управления или сигнализации в один ряд в нижней части кабельного лотка, чтобы обеспечить отвод тепла, как это делается для силовых кабелей.

Важнейшей частью установки низковольтных или сигнальных кабелей в кабельный лоток является расчет размеров кабельного лотка без превышения его максимально допустимого заполнения площади поперечного сечения. Хотя другие приложения рассматриваются в разделе 392.9, такие как комбинации силовых, управляющих и / или сигнальных кабелей, только два раздела, раздел 392.9 (B) для лестничных и вентилируемых кабельных лотков и Раздел 392.9 (D) для кабельных лотков со сплошным дном.

Раздел 392.9 (B) распространяется только на многожильные кабели управления и / или сигнальные кабели в лестничных или вентилируемых кабельных лотках. Сумма площадей поперечного сечения кабелей в лестничном лотке или лотке с вентилируемым желобом, имеющим полезную внутреннюю глубину 6 дюймов или меньше, не должна превышать 50 процентов внутренней площади поперечного сечения кабельного лотка. Глубина 6 дюймов должна использоваться для расчета допустимой внутренней площади поперечного сечения любой лестницы или вентилируемого желоба кабельного лотка с полезной внутренней глубиной более 6 дюймов.Лоток глубиной 6 дюймов и шириной 12 дюймов будет иметь внутреннюю площадь поперечного сечения 72 квадратных дюйма, а заполнение кабеля не может превышать 50 процентов или 36 квадратных дюймов. Кабельный лоток глубиной 7 дюймов и шириной 12 дюймов также будет иметь максимальное заполнение лотка в 36 квадратных дюймов.

Раздел 392.9 (D) касается многожильных управляющих или сигнальных кабелей в кабельном лотке со сплошным дном. При лотке со сплошным дном сумма площадей поперечного сечения кабелей в кабельном лотке с полезной внутренней глубиной 6 дюймов или меньше не должна превышать 40 процентов внутренней площади поперечного сечения кабельного лотка. .Для расчета допустимой внутренней площади поперечного сечения любого кабельного лотка со сплошным дном, который имеет полезную внутреннюю глубину более 6 дюймов, необходимо использовать глубину 6 дюймов. Лоток глубиной 6 дюймов и шириной 12 дюймов будет иметь внутреннюю площадь поперечного сечения 72 квадратных дюйма, а заполнение кабеля не может превышать 40 процентов или 28,8 квадратных дюйма. Кабельный лоток глубиной 7 дюймов и шириной 12 дюймов также будет иметь максимальное заполнение лотка 28,8 квадратных дюйма.

Например, предположим, что имеется 100 многожильных кабелей управления с 30 No.14 проводов с ПВХ изоляцией в каждом кабеле, установленном в кабельный лоток со сплошным дном. Изготовитель кабеля указывает номинальный внешний диаметр каждого кабеля 1,035 дюйма.

Диаметр необходимо преобразовать в квадратный дюйм. Формула для преобразования: площадь круга (квадратные дюймы), умноженная на квадрат (диаметр, деленный на 2), или 0,7854 x внешний диаметр кабеля в квадрате. Подставляя в формулу, 0,7854 x 1,035 дюйма x 1,035 дюйма = 0,8413 квадратных дюймов x 100 кабелей = 84.13 квадратных дюймов.

Кабельный лоток глубиной 6 дюймов, шириной 36 дюймов = 216 квадратных дюймов x 40 процентов = 86,4 квадратных дюйма обеспечит лоток необходимого размера для размещения 100 кабелей. Если использовалась лестница или вентилируемый лоток для кабеля, допустимое заполнение увеличивается до 50 процентов, и можно использовать лоток шириной 6 на 30 дюймов.

После завершения расчета основного заполнения необходимо учитывать множество других факторов, таких как защита от коррозии, основной конструкционный материал для кабельного лотка, расширение и сжатие лотка, заземление и соединение, а также допустимая нагрузка на кабельный лоток. поднос.Прочтите статью 392 и примените все соответствующие разделы к вашей конкретной установке. EC

ODE — технический специалист в Underwriters Laboratories, Inc., в Research Triangle Park, NC.