Сечение кабеля от мощности: Сечение кабеля: как правильно рассчитать и выбрать по мощности?

Содержание

Как правильно выбрать сечение кабеля, таблицы сечения по мощности и току

Выбирая кабель особенно важно подобрать правильное сечение для надёжной и безаварийной работы электрооборудования. Для этого используются специальные таблицы выбора сечения кабеля, учитывающие металл, из которого изготовлена токопроводящая жила, материал изоляции и другие параметры.

Таблица сечения кабеля по мощности и току

Обычно для практических нужд достаточно использовать таблицу сечения кабеля, которая находится в Правилах Устройства Электроустановок в таблицах 1.3.4 и 1.3.5.

Также можно использовать следующие таблицы.

Для гибкого шнура и кабеля с медной жилой (ПВС, ШВВП, КГ)

Для силового кабеля с медной жилой (ВВГ)

Для силового кабеля с алюминиевой жилой (АВВГ)

В этих таблицах указаны необходимые сечения алюминиевых и медных кабелей для различных токовых нагрузок и условий прокладки. Тип изоляции — резиновая и виниловая, аналогичен большинству видов изоляционных материалов.

Выбор производится по номинальному току нагрузки. Если ток неизвестен, то он вычисляется исходя из мощности устройства, количества фаз и напряжения сети.

Какие параметры необходимо учесть для выбора правильного сечения кабеля

Для надёжной работы электроприборов при выборе кабеля по сечению учитываются различные факторы, основными из которых являются следующие:

номинальный ток нагрузки;
материал токопроводящей жилы;
тип изоляции;
способ прокладки;
длина кабеля.

Перед тем, как рассчитать сечение кабеля, необходимо определить эти параметры.

Способы расчёта сечения кабелей

Есть два способа определения необходимого сечения кабеля. При расчёте необходимо применять оба метода и использовать большую из полученных величин.

Расчёт сечения по нагреву

Во время протекания электрического тока по кабелю он греется. Допустимая температура нагрева и сечение провода зависят от типа изоляции и способов прокладки. При недостаточном сечении токопроводящей жилы она нагревается до недопустимой температуры, что может привести к разрушению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Совет! Для тщательного расчёта необходимо использовать специальные таблицы, программы или онлайн-калькуляторы, но для большинства практических задач допускается применить таблицу, которую можно найти в ПУЭ, п. 1.3.10.

Расчёт сечения по допустимым потерям напряжения

Токопроводящая жила в проводе обладает сопротивлением и при прохождении по ней тока, согласно закону Ома, происходит падение напряжения. Величина этого падения растёт при уменьшении сечения кабеля и увеличении его длины.

При прокладке кабеля большой длины его сечение, необходимое для уменьшения потерь, может многократно превышать величину, выбранную по допустимому нагреву. Для расчёта используются специальные формулы, программы и онлайн-калькуляторы.

Совет! При подключении устройств, работающих на пониженном напряжении, блок питания располагается как можно ближе к аппарату.

Расчёт сечения для однофазной и трехфазной сети

Выбор кабеля производится по току нагрузки, но если он неизвестен, то выполняется выбор сечения кабеля по мощности. Методы расчёта различные для однофазных и трёхфазных нагрузок.

Расчёт тока однофазных нагрузок

Для вычисления этого параметра необходимо разделить мощность устройства на напряжение сети

I=P/U

В однофазной сети ~220В допускается использование упрощённой формулы

I=4,5P

Расчёт токов в трёхфазной сети

В трёхфазной сети 380В есть два вида нагрузок, ток которых вычисляется по-разному:

Электродвигатели. Для расчёта необходимо учесть КПД и cosφ, но допускается использование формулы

I=2P

Нагреватели. Эти установки рассматриваются как три однофазных нагревателя, и применяется формула

I=(P/3)/U=4,5(P/3)

Важно! При подключении электроплиты, расчёт производится по самому мощному нагревателю или двум, в зависимости от схемы аппарата.

Какое сечения кабеля выбрать в квартиру или частный дом

При проектировании электропроводки в квартире или частном доме используются гибкие медные провода ПВС или ШВВП. В этом случае допускается не производить расчёт проводов, а использовать стандартные сечения токопроводящих жил:

Освещение. Общие провода 1,5мм², подключение отдельных светильников 0,5-1мм².
Комнатные розетки, кондиционеры и мелкая кухонная техника. Общий кабель 2,5мм², опуск к отдельным розеткам 1,5мм².
Посудомоечные и стиральные машины, электродуховки, бойлеры. Это установки повышенной мощности и розетка для каждого из этих устройств подключается отдельным кабелем 1,5мм². При установке двух таких устройств рядом возле розеток монтируется переходная коробка с клеммником, который подключается кабелем 2,5мм². При установке нескольких мощных аппаратов сечение общего провода выбирается по суммарному току этих установок.

Нагреватели проточной воды. Устройство для кухни мощностью 3кВт присоединяется проводом 1,5мм², для ванной мощностью 5кВт кабелем 2,5мм², идущим прямо из вводного щитка.
Электроплита. Двухконфорочная плита подключается кабелем 2,5мм², четырёхконфорочная в однофазной сети присоединяется проводом 4мм². В трёхфазной достаточно сечения 2,5мм².
Электроотопление. Сечение общего кабеля определяется мощностью системы. При значительно количестве нагревателей и большой протяжённости кабеля допускается установка последовательно нескольких кабелей разного сечения. При наличии в доме трёхфазной электропроводки целесообразно электроконвектора и тёплые полы в разных комнатах подключить к различным фазам. Это позволит уменьшить сечение питающих кабелей.

Знание того, как правильно рассчитать сечение кабеля, поможет выполнить монтаж электропроводки без привлечения проектных организаций.

Выбор сечения кабеля по мощности, току

Советы по выбору сечения кабеля по мощности и току

Как правильно выбрать кабель?

Выбор электрического кабеля не такая простая задача, как может многим показаться на первый взгляд. Существует широкий выбор кабельной продукции, различающейся между собой не только ценой, но и эксплуатационными характеристиками. Важно подобрать кабель по мощности и силе тока. Не стоит забывать, что современные дома или квартиры наполнены огромным количество бытовой техники. На электрические сети зачастую приходится большая нагрузка. Неправильно подобранный силовой кабель грозит возникновением короткого замыкания или возгорания при перегрузке.
При значительной мощности используемого в быту оборудования происходит существенное нагревание поверхности кабеля. Нарушаются его эксплуатационные свойства. Начинает разрушаться изоляция. Многие безответственно подходят к выбору кабеля. Считают, что можно приобрести любой и всё будет работать на высшем уровне. Для грамотной электрификации объекта недвижимости важно правильно подобрать провод, согласно будущей нагрузке. Следует выбирать надёжные и долговечные изделия высокого качества. Не стоит забывать, что жилы заниженного сечения нагреваются достаточно быстро. В результате появляются трещины и прочие нарушения изоляции. При активном использовании мощных источников потребления энергии могут возникать возгорания.

На что нужно обратить внимание выбирая провод?

В продаже представлен широкий выборы кабельной продукции отечественного и иностранного производства. Не стоит гнаться за дешевизной в желании сэкономить денежные средства. В будущем подобная экономия может обернуться дополнительными материальными затратами. Нужно соблюдать баланс качества и доступной стоимости для выбора действительно качественного кабеля.

Выбирая кабель для дома или квартиры следует учесть следующие важные моменты:

Мощность источников потребления энергии.

Важно определиться заранее с количеством и мощностью используемых в жилище бытовых приборов. Требуется суммировать мощности устройств. Мы узнаем общую величину потребляемой энергии. После этого определяется максимальная мощность выделяемая сетью. Не стоит забывать, что мощность проводки не должна быть аналогична мощности источников потребления энергии. Всегда должен существовать запас на будущее увеличение потребления. Иначе через несколько десятков лет придётся снова проводить замену проводки.

Сегодня специалисты рекомендуют использовать провода обладающие сечением 1,5 квадратных миллиметра для источников освещения и 2,5 квадратных миллиметра для розеток. В случае необходимости использования приборов высокой мощности рекомендуется использоваться кабель с сечением жилы в 4 квадратных миллиметра. Можно даже к ним подвести отдельные трёхфазные линии.

Способ размещения кабеля.

Применяется два основных способа прокладки электрического кабеля: внутри и снаружи. Внутри помещений применяется кабель, имеющий круглое или плоское сечение. Может использоваться ВВГнг, ВВГнг-LS, ВВГнг-FRLS, ВВГнг-LSLTX, ППГнг-HF, ППГнг-FRHF или NYM. Наружная прокладка требует применения кабеля в металлическом лотке, кабель-канале или трубе ПВХ. При прокладке в земле используется кабель с бронёй марок ВБбШв, ВБбШвнг, ВБШвнг-LS и АВБбШв. Специалисты рекомендуют его придерживаться.

Материал из которого создан проводник.

Стоит обратить внимание на материал проводника электричества. Сегодня в тренде медные провода. Они значительно лучше, чем алюминиевые аналоги. С медными проводами намного удобнее работать. Обладают достаточным уровнем гибкости.

Как выбрать кабель по мощности и силе тока?

Каждый человек способен выбрать кабель по мощности и силе тока. Отдельного внимания заслуживает длина кабеля и способ его монтажа.

Выбор кабеля по мощности для дома или квартиры.

Подобрать кабель можно с учётом количества и мощности подключаемых бытовых приборов. Для начала требуется выяснить мощность источников потребления энергии. Узнать сведения можно в паспортах устройств. Обычно в качестве обозначения используются кВт или Вт. На устройствах иностранного производства мощность отображается буквой W. Нужно учитывать показатель потребляемой мощности. При невозможности найти паспорт в интернете всегда можно найти усреднённые сведения по мощности каждого бытового прибора.
Далее требуется сложить мощность всех устройств в доме и накинуть сверху еще 20% на будущее. Важно учитывать мощность в одних единицах кВт или Вт. Для перевода кВт в Вт нужно умножить значение на 1000. После этого используется таблица для выбора кабеля с подходящим сечением.

Расчёт сечения кабеля по току.

Можно воспользоваться другим способом выбора сечения кабеля по току. Нужно также собрать все данные по мощности источников потребления энергии. Искать в характеристиках следует уже максимальный потребляемый ток устройством. Все собранные значения в обязательном порядке суммируются. После этого можно снова воспользоваться таблицей. Нужно отыскать ближайшее большее значение в столбике обозначенном словом «Ток». В этой же строке указывается необходимое сечение кабеля.

Где купить качественный и надёжный кабель?

Наш интернет-магазин предлагает широкий выбор кабельной продукции от известных отечественных и зарубежных производителей. Предлагаются изделия высокого качества. Лучшее соотношение цены и надёжности. Можно в любое удобное время выбрать кабель и оплатить покупку.

Мы предлагаем оптовые и розничные продажи кабеля. Сотрудничаем на взаимовыгодных условиях с физическими и юридическими лицами. Наши специалисты помогут сделать правильный выбор и подскажут оптимальные варианты. Задать вопросы, касающиеся выбора и приобретения кабеля можно по телефонам указанным на сайте или написав сообщение в форме обратной связи.

расчёт и пользование матрицей при выборе диаметра проводника

Безопасности электрических сетей уделяется повышенное внимание, существует ряд типоразмеров проводников для различных условий работы. Чтобы правильно подобрать нужный размер, вычисляют сечение кабеля по мощности и таблицам. Это позволяет обеспечить токопроводимость на оптимальном уровне, не допуская перегрева и разрушения изоляции жил. Расчёт диаметра проводов можно выполнить и по токовой нагрузке с помощью математических формул и табличных матриц.

Срез провода и жилы кабеля

Неправильный выбор сечения проводов опасен возможностью возгорания изоляции при недостаточной площади среза. Обратная ситуация — избыточный диаметр приводит к удорожанию электросети и чрезмерному весу конструкции. Форма сечения проводника обычно круглая, но бывает и прямоугольной, площадь, соответственно, определяется по формулам круга S=(3,14*D²)/4=0,785*D² и четырёхугольника S=a*b, где:

S — сечение провода, мм2;
D — Ø проволоки, мм;
a и b — стороны квадрата в миллиметрах.

Чтобы рассчитать площадь многопроволочного проводника, определяют квадратуру единичного электропровода и умножают на их количество. Измерить диаметр можно штангенциркулем или обычной линейкой. Есть и упрощённый способ: снять размер всего пучка свитых проволок и определить площадь по той же формуле, но с введением поправочного коэффициента 0,91 на неплотность прилегания проводников. Для удобства пользования существуют таблицы зависимости площади среза от диаметра проводника.

Ø одной проволоки или пучка, мм	1,0	1,6	2,5	3,2	4,5
Площадь сеч. провода/свивки, мм2	0,7/0,6	2,0/1,8	5,0/4,5	8,0/7,3	16,0/14,5

Толщину тонкой проволочки определяют микрометром, а при его отсутствии — линейкой. Сначала снимается изоляция, металлическая нить вплотную наматывается на участок карандаша. Затем замеряется длина покрытого отрезка и делится на количество витков — получится искомый диаметр. Чем больше оборотов сделано вокруг стержня, тем точнее замер.

В электротехнике применяются чаще медные проводники — они имеют меньший диаметр при равной токовой пропускной способности, удобны в монтаже и долговечны. Регламент ПУЭ предписывает использовать в жилых зданиях кабели с жилами из меди. Преимущества перед алюминиевыми проводами сохраняются на малых диаметрах: при возрастании площади масса и стоимость изделий увеличивается. При токовой нагрузке I ≥50 А явное превосходство меди исчезает, и электрики переходят на использование кабелей с жилами из алюминия.

Для обустройства ЛЭП применяются самонесущие изолированные провода — СИП электро. В отличие от ранее применявшихся оголённых с креплением на изоляторах и разнесённых в пространстве, новые изделия представляют собой пучок покрытых диэлектриком (светостойкий полиэтилен) алюминиевых проводов с проложенным внутри стальным сердечником или без него. Такая конструкция позволяет ставить опоры на большем расстоянии и без изоляторов передавать напряжение до 35 тысяч вольт.

Значение протяжённости и факторы нагрева

Обстоятельства, влияющие на подсчёт сеч. кабеля по киловаттам и токовой нагрузке, можно условно разделить на 2 группы: факторы, касающиеся нагрева проводников, и показатели, относящиеся к протяжённости электросети. От правильности подбора характеристик кабелей и проводов зависит безопасность жилых и производственных помещений, здоровье и жизнь людей, в них находящихся.

Причины роста температуры провода

Движение электронов по проводнику вызывает его нагревание. Считается, что допустимый ток не должен поднимать температуру жил кабельного шланга больше, чем на 60ºС. Когда провод горячий, нужно немедленно принимать меры к устранению нарушений. Причиной нагрева могут быть следующие факторы:

Площадь сечения проводника не соответствует приложенной нагрузке: сила тока превышает допустимый ампераж. Необходимо пересчитать подключённую мощность потребителей и заменить проводку новой.
Материал проводника — в квартире должны быть проложены электросети из медных кабельных жил, они имеют меньшее сопротивление по сравнению с алюминием. Участки, не соответствующие требованиям правил, следует заменить.
Тип проводника — одиночная проволока или свивка из нескольких нитей. Многожильная конструкция более гибкая, но при одинаковом диаметре токовая пропускная способность монопроводника выше, нагревается он меньше.

Способ прокладки кабеля также влияет на температурный режим: плотно уложенные в трубу силовые магистрали греются сильнее, чем рассредоточенные на открытом пространстве. Поэтому скрытая в стене проводка принимается несколько большего сечения против расчетной величины. Изоляционное покрытие — ещё один параметр: низкое качество диэлектрика приводит к скорому его разрушению от нагрева.

Зависимость потерь от протяжённости линии

На подсчёт сеч. кабеля воздействует удалённость источника тока от потребителя. Если напряжение на токоприёмнике меньше исходного на 5% и больше, длина магистрали учитывается при определении размера проводника. Существуют таблицы сечения проводов по току и мощности, учитывающие потери от сопротивления движению электронов на дальние расстояния. Вот пример: значения длин указаны в десятках метров, а сеч. жил кабельного рукава (верхняя строка) — в мм2.

Передаваемая мощность, кВт	Сила тока, А	4	10	16	25	35	50	70	95
1	4,6	13,5	33,5	53
5	23	3	7	10,5	17	23,5	31,5	46,0	63
10	45		3,4	5,4	8,4	12	15,5	23,0	32
16	73				5,3	7,4	9,9	14,5	20
18	82				4,7	6,5	8,8	12,5	17,5
20	91					5,9	7,9	11,5	16

Чтобы правильно выбрать сечение проводника, нужно учесть весь комплекс факторов, обозначенных в п. 1.3 ПУЭ. Некоторые поправки к расчётам вводятся через коэффициенты. Обязательно обращают внимание на такие характеристики:

температура окружающей среды, в какой будет эксплуатироваться кабель; обычно это +25ºС, при отклонении пользуются таблицами ПУЭ;
комплектация электрощита: не стоит все провода подключать к одному автомату, иначе клеммы будут перегружены и сработает защита;
количество токоприёмников, находящихся в помещении, их мощность суммируется.

Основным фактором для выбора кабеля и его сечения остаётся нагрузка на электросеть или ток. Все иные обстоятельства также учитываются в расчётах, а результат увеличивается на 20-30% для создания резерва пропускной способности проводника.

Расчёт диаметра проводника по мощности

Прежде чем определять соотношение сечения кабеля и нагрузки на него, необходимо сделать подготовку. Каждый провод способен выдержать только ту мощность, которая не превысит разрешённых значений. Последовательность расчёта:

Переписываются все электроприборы, которые будут подключены посредством планируемого кабеля, с указанием данных шильдика — бирки токоприёмника или технического паспорта о мощности.
Собираются сведения о времени работы каждого потребителя для определения коэффициента одновременности включения нагрузки.
Суммированные показатели мощности с учётом коэф. использования во времени дают расчётную нагруженность сети.
Сверяются с таблицей сечения провода и нагрузки для определения диаметра жил кабельного изделия. Найденная по матрице из правил цифра увеличивается на 10―15% и принимается за рассчитанное сеч.

В соответствии с изложенным порядком, расчётную мощность сети определяют по формуле Роб=(Р1+Р2+Р3+…+Рn)*Ко, где Ко — коэффициент одновременности. Если подключаются электроплита 2,9 кВт, чайник 0,8 и утюг мощностью 1,7 киловатта, то при Ко=0,8: Роб=(2,9+0,8+1,7)*0,8=4,3. С поправкой на 15% — 5,0 кВт. Дальше смотреть таблицу сечения медного провода по мощности.

Сеч. провода, мм2	Рассчитанная Роб для сети 220 V, кВт	То же, в сети 380 В
1,5	4,1	10,5
2,5	5,9	16,5
6,0	10,1	26,4
10,0	15,4	33,0

Поскольку бытовая сеть 220 вольт, а ближайшая величина нагрузки 5,9 кВт, то пл. сеч. медного провода принимается 2,5 мм². Соотношения мощности и толщины провода из алюминия будут иными.

Формула определения сечения по току

Аналогичным образом высчитывается сечение провода из таблицы по току и мощности. Используется формула общей силы тока Iоб=(Р1+Р2+Р3+…+Р n)/220 для 220 V. Для 380 вольт Iоб=(Р1+Р2+Р3+…+Рn)/(√3*380), ампер. В качестве примера приводится расчёт алюминиевого проводника для сети 220 В: общая нагрузка Р=10 кВт; Iоб=10000/220=45,5 А. По таблице сечения кабеля по мощности и току подбирается ближайший типоразмер.

Размер провода, жилы из Al, мм2	Ток, А: потенциалы 220/380 В	Потребление в сети, кВт: значения 220/380 вольт
2,5	20/19	4,4/12,5
4	28/23	6,1/15,1
6	36/30	7,9/19,8
10	50/39	11,0/25,7

Из матрицы видно, что искомым параметром является пл. сеч. 10 мм². Если те же 10 кВт подключаются в сети 380 V, будет достаточно жилы 2,5 мм². Матрицы ПУЭ составлены для различных условий подсчётов, ими удобно пользоваться.

Как выбрать сечение кабеля по мощности и току?

Сечение провода – это важный момент, который необходимо учитывать, когда дело касается монтажа электропроводки. На самом деле, неправильный расчёт сечения кабеля может привести к явным проблемам, связанным с заметками электропроводки.

Недостаточное сечение кабеля приведет к образованию высокой плотности тока в проводнике, в результате чего провод будет греться, разрушая его изоляцию. То же самое случится и со слабым проводом, если он не выдержит нагрузки, именно поэтому особенно важно учитывать тот момент, что чем меньше сечение электрических жил, тем больше электрическое сопротивление.

Выбор проводника избыточного сечения не понесет за собой подобных проблем, но минусом будет финансовая сторона — чем больше сечение кабеля, тем он дороже.

Отталкиваясь от этого, у вас получится выполнить грамотный выбор сечения кабеля за короткий период без проблем.

Что необходимо знать?

Если мы разрежем абсолютно любой кабель, то внутри него сможем найти жилку провода, которая передаёт электрический ток по всему кабелю. Именно на этой жилке строится весь процесс подачи электричества. Когда кабель находится в разрезанном состоянии, то внутри мы можем разглядеть круглую алюминиевую или медную проволоку, площадь которой и является сечением жилы, а из этого следует, что когда мы выбираем сечение провода, то вместе с ним ищем диаметр токоведущих жил.

Провода делятся на три разных уровня, среди которых выделяют несколько видов. Различаются они, исходя из сопротивления пожарным ситуациям:

Сгорание изоляции и плавление металлической основы из-за возникновения короткого замыкания
Изоляция плавится, в то время, как жила остается неизменной
Жила, через которую проходит ток, остается неизменной, изоляция при этом сохраняет свою целостность

Что бы расчитать сечения кабеля по мощности и длине нужно знать, какие электроприборы будут подключены к сети. Мощность приборов определяется, исходя из технического паспорта. Также важно помнить, что чем больше мощность, тем массивнее должна быть электрическая жила, в противном случае, кабель перегревается в процессе эксплуатации.

Алюминий или медь. Как сделать правильный выбор?

Не для кого не секрет, что выбор провода – это этап, который никак нельзя пропустить. Всё дело в том, что когда дело касается подбора провода, необходимо очень серьезно отнестись к материалам, которые будут проводить ток. Одно неправильное движение, и электричество может распространиться по всему устройству, что приведёт к выводу его из строя.

Выбор сечения провода по току также зависит от материала, который вы решите выбрать. Например, если мы говорим об алюминиевой проводке, которая появилась еще в советское время, то сейчас она вовсе непригодна для использования, более того, запрещена. Оказывается, при перегреве алюминий крошится, хотя и активно применяется, считаясь самым бюджетным вариантом.

На первом месте стоит медная проводка, которая также особенно популярна, благодаря высокой прочности и устойчивость к коррозии.

В сравнении с алюминиевым проводом у медного удельное сопротивление меньше, так из двух проводов с одинаковым сечением алюминиевый будет нагреваться больше.

Если вы осуществляете монтаж скрытой проводки, лучшим вариантом станет использование однопроволочного кабеля из-за того, что он быстро проходит все этапы установки, при этом не требует дополнительных действий.

Сечение при открытой или закрытой проводке

Во время передвижения токовых импульсов, кабель начинает нагреваться. Это приводит к тому, что больше количество тока вырабатывает большое тепло. Даже если ток одной и той же мощностью пройдет сквозь кабель, то его реакция будет осуществлена по разному. Исходя из этого, мы делаем вывод, что чем меньше сечение, тем нагрузка от прогревания сильнее.

Для начала определим отличие открытой и закрытой проводки. Открытая — когда кабель пускают поверх стен, пряча его в кабель-каналы, закрытая — когда кабель на этапе строительства либо ремонта прокладывают в стене под гипсокартон, либо путем штробления — для бетонных стен.

Конечно, скрытая проводка выглядит эстетичнее, и если Вы делаете ремонт, то то лучше спрятать все провода в стену. Но если ремонт уже сделан, и нужно провести новую кабельную линию — в этом случае на помощь придут кабель-каналы. Сейчас на полках магазинов можно найти не только стандартные белые короба, но и цветные — серые, чёрные, бежевые, или с текстурой дерева. Более дорогие модели производятся из алюминия, и выглядят дороже.

Бытует мнение, что если сделать проводку открытой, то сечение можно уменьшить в несколько раз. Но это не так, и при любом способе монтажа провода нормы сечения одинаковые.

Для того, чтобы провести качественную конструкцию проводки и покупку нужных материалов, особенно важно иметь хотя бы базовые навыки проектирования. Проектирование включает в себя:

Отрисовка плана квартиры или помещений, где нужно установить розетки
Поиск мощностей всей имеющейся домашней техники
Измерение длины планируемой линии, после чего важно сложить все полученные данные вместе
Выбор марки кабеля.

Также особенно важно определить соотношение сечения провода с его мощностью и максимальной нагрузкой.

Кстати, в многожильном кабеле используется разная цветовая изоляция жил, это нужно для удобства монтажа, например, синий – для нулевой жилы, желто-зелёный – для заземления, белый и многие другие – фазные проводники.

Полезные советы:

Подбирая сечение провода лучше всего проконсультируйтесь со специалистами, либо воспользуйтесь общепринятыми нормами (см. таблицу)
Если в помещении большой уровень влажности, следует установить провод с двойной изоляцией
Покупая кабель, обязательно обращайте внимание на такой пункт, как допустимый диаметр изгиба провода, особенно, если речь идет об многопроволочных проводах, так как если кабель прогнется в одном месте, то в другом сразу появится плохая проводимость.
Кабели, которые выполнены из меди и алюминия, между собой не соединяются на прямую, их установка проводится за счет специальных соединительных гильз либо клемм

Таблица сечения провода
Назначение кабеля	Сечение, мм2
Освещение и подсветка	1,5
Розетки, кондиционеры, балконы	2,5
Электрический духовой шкаф	4
Варочная панель, водонагреватель	6

Наиболее популярными проводами считаются ШВВП и ПВС, так как они не дорогие, и подходят для бытового применени . Итак, одним из главных отличий между кабелями является гибкость. Гибкость – это один из важных факторов, который напрямую влияет на работу и место применения используемого кабеля.

Провод ШВВП по своим характеристикам владеет изоляционным слоем толщиной в 0.5 мм, в то время, как провод ПВС будет обладать изоляционным слоем в 0.9 мм. В тех и других случаях кабели являются широко востребованными и применяемыми.

Кабель ШВВП имеет плоскую форму, а ПВС круглую, но оба типа достаточно слабенькие, поэтому их применяют исключительно в тех местах, где напряжение составляет около 400 Вт, но не больше. Тот же самый кабель ВВГ гораздо мощнее и выносливее.

Таким образом, можно сделать вывод, что оба кабеля первого и второго типа используются исключительно в бытовых целях. Это означает, что их зона применения довольно ограничена, а значит, кабели не подойдут для таких мест, как воздушная и подземная проводки и стационарных прокладок.

Где приобрести кабели для электроплиты, бойлера, кондиционера?

Наша компания готова предоставить Вам полный ассортимент кабелей, которые отличаются повышенным качеством и широкой областью применения.

В наших каталогах Вы найдете разнообразные типы кабельно-проводниковой продукции, которые владеют разным сроком эксплуатации, а также областью применения.

Преимущества нашей компании:

Оперативная работа с соблюдением сроков
Качественное выполнение всех задач
Огромный ассортимент кабелей для всех случаев
Большой выбор составляющих для монтажа кабелей
Высококачественная продукция

На сегодняшний день, наша компания уже 11 лет на рынке электрооборудования. Если Вы не знаете, какой оптимальный вариант сечения необходимо подобрать, наша команда готова помочь. На протяжении длительного времени, мы стараемся сделать все возможное, чтобы клиет мог приобрести наиболее качественный кабель с нужным сечением.

Наша команда в самые короткие сроки решает все Ваши проблемы с выбором кабелей и сопутствующих товаров для монтажа электрики, если таковые неожиданно возникли. Для того, чтобы приобрести необходимые Вам кабели, просто позвоните или напишите нам и мы обязательно ответим на все интересующие Вас вопросы, касаемые оформления заказа наших товаров.

Пример выбора сечения кабеля на напряжение 10 кВ

Требуется выбрать сечение кабеля на напряжение 10 кВ для питания трансформаторной подстанции 2ТП-3 мощностью 2х1000 кВА для питания склада слябов на металлургическом комбинате в г. Выкса Нижегородская область. Схема электроснабжения представлена на рис.1. Длина кабельной линии от ячейки №12 составляет 800 м и от ячейки №24 составляет 650 м. Кабели будут, прокладываться в земле в трубах.

Таблица расчета электрических нагрузок по 2ТП-3

Наименование присоединения	Нагрузка			Коэффициент мощности cos φ
Наименование присоединения	Активная, кВт	Реактивная, квар	Полная, кВА	Коэффициент мощности cos φ
2ТП-3 (2х1000 кВА)	955	590	1123	0,85

Трехфазный ток КЗ в максимальном режиме на шинах РУ-10 кВ составляет 8,8 кА. Время действия защиты с учетом полного отключения выключателя равно 0,345 сек. Подключение кабельной линии к РУ осуществляется через вакуумный выключатель типа VD4 (фирмы Siemens).

Рис.1 –Схема электроснабжения 10 кВ

Расчет

Сечение кабельной линии на напряжение 6(10) кВ выбирают по нагреву расчетным током, проверяют по термической стойкости к токам КЗ, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

Выбираем кабель марки ААБлУ-10кВ, 10 кВ, трехжильный.

1. Определяем расчетный ток в нормальном режиме (оба трансформатора включены).

где:
n – количество кабелей к присоединению;

2. Определяем расчетный ток в послеаварийном режиме, с учетом, что один трансформатор отключен:

3. Определяем экономическое сечение, согласно ПУЭ раздел 1.3.25. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т.е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается:

Jэк =1,2 – нормированное значение экономической плотности тока (А/мм2) выбираем по ПУЭ таблица 1.3.36, с учетом что время использования максимальной нагрузки Тmax=6000 ч.

Сечение округляем до ближайшего стандартного 35 мм2.

Длительно допустимый ток для кабеля сечением 3х35мм2 по ПУЭ,7 изд. таблица 1.3.16 составляет Iд.т=115А > Iрасч.ав=64,9 А.

4. Определяем фактически допустимый ток, при этом должно выполняться условие Iф>Iрасч.ав.:

Коэффициент k1, учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбираем по таблице 2.9 [Л1. с 55] и таблице 1.3.3 ПУЭ. Учитывая, что кабель будет прокладываться в трубах в земле. По таблице 2-9 температура среды по нормам составляет +25 °С. Температура жил кабеля составляет +65°С, в соответствии с ПУЭ, изд.7 пункт 1.3.12.

Принимаем по таблице 4.13 [Л5, с.86] среднемесячную температуру грунта для наиболее жаркого месяца (наиболее тяжелый температурный режим работы) равного +17,6 °С (г. Москва). Температуру грунта для г. Москвы, я принимаю в связи с отсутствием данных по г. Выкса, а так как данные города находятся в одном климатическом поясе — II, то погрешность в разности температур будет в допустимых пределах. Округляем выбранное значение температуры грунта до расчетной равной +20°С.

Для определения средней максимальной температуры воздуха наиболее жаркого месяца, можно воспользоваться СП 131.13330.2018 таблица 4.1.

По ПУЭ таблица 1.3.3 выбираем коэффициент k1 = 1,06.

Коэффициент k2 – учитывающий удельное сопротивление почвы (с учетом геологических изысканий), выбирается по ПУЭ 7 изд. таблица 1.3.23. В моем случае поправочный коэффициент для нормальной почвы с удельным сопротивлением 120 К/Вт составит k2=1.

Определяем коэффициент k3 по ПУЭ таблица 1.3.26 учитывающий снижение токовой нагрузки при числе работающих кабелей в одной траншее (в трубах или без труб), с учетом, что в одной траншее прокладывается один кабель. Принимаем k3 = 1.

Определив все коэффициенты, определяем фактически допустимый ток:

5. Проверяем кабель ААБлУ-10кВ сечением 3х35мм2 по термической устойчивости согласно ПУЭ пункт 1.4.17.

где:

Iк.з. = 8800 А — трехфазный ток КЗ в максимальном режиме на шинах РУ-10 кВ;
tл = tз + tо.в =0,3 + 0,045 с = 0,345 с — время действия защиты с учетом полного отключения выключателя;
tз = 0,3 с – наибольшее время действия защиты, в данном примере наибольшее время срабатывания защиты это в максимально-токовой защиты;
tо.в = 45мс или 0,045 с — полное время отключения вакуумного выключателя типа VD4;
С = 95 — термический коэффициент при номинальных условиях, определяемый по табл. 2-8, для кабелей с алюминиевыми жилами.

Сечение округляем до ближайшего стандартного 70 мм2.

6. Проверяем кабель на потери напряжения:

6.1 В нормальном режиме:

где:
r и x — значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5 [Л1.с 48].

Для кабеля с алюминиевыми жилами сечением 3х70мм2 активное сопротивление r = 0,447 Ом/км, реактивное сопротивление х = 0,086 Ом/км.

Определяем sinφ, зная cosφ. Вспоминаем школьный курс геометрии.

Если Вам не известен cosφ, можно определить для различных электроприемников по справочным материалам табл. 1.6-1.8 [Л3, с 13-20].

6.2 В послеаварийном режиме:

Из расчетов видно, что потери напряжения в линии незначительные, следовательно, напряжение у потребителей практически не будет отличаться от номинального.

Таким образом, при указанных исходных данных выбран кабель ААБлУ-10 3х70.

Для удобства выполнения выбора кабеля всю литературу, которую я использовал в данном примере, Вы сможете скачать в архиве.

Читать еще: Пример выбора кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Литература:

Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г.
СНиП 23-01-99 Строительная климатология. 2003 г.
Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок. Кабышев А.В, Обухов С.Г. 2006 г.
Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.
Справочник работника газовой промышленности. Волков М.М. 1989 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Как подобрать сечение кабеля по мощности?

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 ). Записываем данные, затем складываем.

Допустим, 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 нашу таблицу:

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.

по данным сайта http://elektrobiz.ru

Как рассчитать, выбрать сечение кабеля по мощности тока

Вопрос о том, как рассчитать сечение кабеля, неизменно возникает при планировании электромонтажных работ. Чтобы проводник АВБбШв 4х120 или изделия других типоразмеров работали долго и надежно, следует учитывать эксплуатационные нагрузки, которые определяют выбор в пользу того или иного решения. От правильного выбора проводов зависит и качество работы электрооборудования.

Задумываясь над тем, как выбрать сечение кабеля правильно, некоторые специалисты ориентируются исключительно на собственный опыт. Иногда выбранное сечение жил является подходящим, но в ряде случаев могут возникать ошибки, которые приводят к негативным последствиям. К примеру, если вместо проводника АВБбШв 4х240 вы выбрали неподходящий размер, то есть диаметр будет меньше или больше требуемого, это может представлять угрозу в плане безопасности подключения или стать причиной необоснованных финансовых затрат на материалы.

На какие параметры нужно обратить внимание при выборе сечения проводника?

Сечение ВБбШв 4х50 может существенно отличаться от аналогичного показателя других проводников. По этой причине, прежде чем сделать окончательный выбор, необходимо учесть все факторы. В их числе:

Величина, длительность и мощность нагрузки на сеть;
Номинальная сила тока;
Пороговые показатели напряжения.

Нужно знать не только, как подобрать сечение кабеля, но и учитывать другие характеристики проводника. Он должен быть устойчивым к высоким температурам, чтобы избежать возгорания из-за перегрева или коротких замыканий. Проводник ВБбШв 4х120 и другие модели также должны обладать высокой устойчивостью к механическим повреждениям, вызванным случайным или намеренным воздействием.

Как правильно подобрать кабель по сечению жил, зависит и от условий проведения электромонтажа, поскольку в разных случаях степень влияния внешней среды на проводник может различаться.

Уменьшенное сечение кабеля

Планируя, как рассчитать сечение кабеля по мощности, важно избегать намеренного уменьшения диаметра. Такой подход позволит исключить риски возникновения опасной для здоровья и жизни людей ситуации. Если сечение занижено, происходит постоянный перегрев проводника из-за высокой плотности тока.

В подобных случаях слой изоляции провода ВБбШв 4х70 либо проводника другого типоразмера быстро разрушается, что приводит к короткому замыканию. Это может привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования, возгоранию, электротравмам обслуживающего персонала. Если для ВБбШв 4х240 установлено устройство автоотключения, оно будет регулярно срабатывать по причине перегрузки, что создаст определенные неудобства в работе.

Увеличенное сечение кабеля

Цены на кабельно-проводниковую продукцию существенно отличаются в зависимости от характеристик модели, и сечение играет не последнюю роль. Зная, как подобрать кабель по мощности, можно избежать чрезмерных расходов. У моделей с большим сечением жил цена выше, поэтому при обустройстве проводки в квартире или других объектах следует объективно оценивать свои текущие и потенциальные потребности.

В ряде случаев, если возникает вопрос, как выбрать сечение кабеля по мощности, целесообразно проводить монтаж проводки с определенным запасом. Это обойдется дороже, но зато при увеличении нагрузки на сеть вы не будете испытывать проблем.

При использовании проводника большего сечения, если установить автоматическое отключение, произойдет перегрузка следующих линий и не сработает свой автовыключатель.

Проведение расчетов

Перед началом монтажных работ необходимо ознакомиться, как рассчитать сечение кабеля по нагрузке, чтобы выбрать проводник с определенной мощностью. Ее значение не должно быть меньше, чем у подключаемого к сети оборудования. Существует три основных метода проведения расчета:

Расчет по мощности

Проще всего выяснить, как подобрать сечение кабеля по мощности. В этом случае нас интересует суммарная нагрузка на вводный кабель. Для начала необходимо определить и суммировать показатели мощности токопотребляющих устройств. Эта информация указана на корпусе прибора или в техпаспорте к нему.

После суммирования общую мощность умножают на 0,75. Этот коэффициент применяется, поскольку все существующие на объекте устройства обычно не подключаются к сети одновременно. Также при расчетах необходимо сделать поправку на потери напряжения в питающей сети. Сделать окончательный выбор в пользу АСБл-10 3х240 или другого типоразмера вам поможет специальная таблица, где указаны расчеты сечения кабелей с разным количеством жил при прокладке по воздуху или в земле.

Расчет диаметра по току

Многих мастеров интересует, как рассчитать сечение кабеля по току. Этот метод дает более точные результаты, чем предыдущий. Расчет диаметра по токовой нагрузке учитывает проходящий через проводник ток.

Для однофазной сети используют формулу: I = P/(U ∙cosφ)
P — мощность нагрузки, U — напряжение сети (220 В).

Также необходимо учесть условия электромонтажа, прибавить к активной токовой нагрузке 5 А, чтобы исключить возможную перегрузку при включении дополнительных приборов. Если вы не уверены, что расчет вручную проведен верно, стоит воспользоваться специальным онлайн-калькулятором для определения сечения кабеля.

При расчете по току также учитывается температура нагрева проводника при прохождении тока. У ВВГнг-LS 3х1.5 и проводов других типоразмеров имеется предельно допустимая температура разогрева жил, которая зависит от типа провода, материала изготовления изоляции, способа монтажа. Как правило, температура при нормальной работе составляет 70 °С, в аварийном режиме – 80 °С, при коротком замыкании – 120 °С.

При нагревании кабеля происходит отвод тепла наружу, чтобы исключить перегрев. В этом отношении многое зависит от окружающей среды, ее состава и влажности. При прокладке по воздуху и в грунте показатели будут существенно различаться.

Например, при подземной прокладке сети для увеличения тепловой проводимости грунта траншею засыпают глиной. Если провода проложены по воздуху, его теплопроводность низкая, поэтому нагрузку по току следует уменьшить.

Еще один важный нюанс – ухудшение свойств изоляции кабеля ВВГнг-LS 3х2.5 и других типов, что обусловлено постепенным высыханием изоляционного слоя.

Расчет по длине

Вопрос о том, как рассчитать сечение кабеля по длине, также очень важен. Это обусловлено падением напряжения в сети, поскольку часть энергии тратится на нагрев. Из-за тепловых потерь к потребителю ее попадает меньше, чем было в начале линии.

Таким образом, проводник нужно выбирать не только по сечению жил, но и с учетом расстояния, на которое планируется передавать напряжение. Чем больше активные нагрузки, тем больше тока протекает через кабель, но и теплопотери также возрастут.

Если напряжение снижается, это сразу сказывается на работе токопотребляющих приборов, расположенных дальше остальных. Например, если речь идет об осветительных устройствах, то сразу станет заметно, что лампочки, расположенные далеко от блока питания, горят тускло, что в целом ухудшает качество освещенности объекта.

Избежать подобных проблем поможет грамотный расчет сечения проводов по длине. В первую очередь необходимо учесть потребности в энергии потребителя, находящегося на самом удаленном участке, который в формуле обозначается буквой L.

Необходимо рассчитать, каковы потери напряжения на участке L. Расчет выполняют по следующей формуле:
∆U = (Pr + Qx)L/U,
где P и Q — активная и реактивная мощность, r и x — активное и реактивное сопротивление участка L, а U — номинальная величина напряжения, при котором достигается нормальная работа оборудования.

Допустимые значения ∆U для нормальной работы силовых цепей и систем освещения жилых помещений не должны быть больше ±5 %. Для освещения промышленных сооружений и общественных зданий этот показатель составляет от +5 % до -2,5 %.

Подключение оборудования

При обустройстве силовой сети потребители могут подключаться к ней разными способами. Можно равномерно распределить нагрузки по линии или создать подключение в конце сети. Также может использоваться такой вариант, как обустройство двух линий, одна из которых обладает равномерно распределенными нагрузками и подключается к другой.

Сечение кабеля высокого напряжения

Какую мощность и напряжение может передавать кабель на фото?

Это высоковольтный кабель. Судя по толщине изоляции из сшитого полиэтилена (белый материал), она составляет не менее 132 кВ или выше.

Edit: Согласно Reddit OP, кабель имеет медный провод площадью 1,750 мм². Это огромный кабель . (Все, что превышает 630 мм², является необычным; все, что превышает примерно 1200 мм², является специальным заказом, который кабельная компания обычно не делает.) Такой кабель может выдерживать примерно 1600 ампер. Предположим, что трехфазное напряжение 132 кВ, что составляет 365 МВА или около 292 мегаватт при коэффициенте мощности 0,80.

Вот аналогичный кабель, который у меня был на работе (я думаю) на 300 кВ. Он будет способен выдерживать не менее 100 ампер (возможно, намного больше) или около 100 МВт — достаточно, чтобы самостоятельно обеспечить энергией весь CBD города .

Почему он состоит из множества небольших кабелей? Что, если бы диаметр отдельных медных кабелей был немного больше?

Проводник многожильный, поэтому его можно сгибать при установке.Сплошной медный провод очень трудно согнуть.

Диаметр жил — это компромисс между стоимостью производства (меньшие провода требуют большего производства) и простотой установки. Нет особой причины для точного размера отдельных прядей.

Как выбрать правильный диаметр для данной комбинации напряжения / мощности?

Не вдаваясь в подробности расчетов сечения кабелей (существуют целые национальные стандарты по этой теме — см. AS / NZS 3008 Электрические установки — Выбор кабелей .)

Сначала , мы решаем, какое напряжение мы используем. В Австралии обычные напряжения для распределения составляют 11, 22, 33 кВ; общие напряжения для передачи 66, 132, 220, 300 кВ. Чем выше напряжение, тем толще требуется изоляция (XLPE).

Во-вторых, , мы решаем, какая токонесущая способность нам нужна. После некоторых расчетов мы можем определить, что схема должна выдерживать 100 ампер, чтобы удовлетворить спрос в настоящее время, учесть будущий рост нагрузки и немного увеличить мощность на случай непредвиденных обстоятельств.Чем больше токовая нагрузка нам нужна, тем больше должны быть медные проводники (мм²).

В-третьих, , мы определяем, в какой среде будет жить кабель. При протекании тока в кабеле выделяется тепло, а допустимая нагрузка по току кабеля ограничивается его температурой. Кабель, установленный в горячей среде, не может пропускать такой большой ток, пока не перегреется, поэтому мы должны использовать кабель большего размера, чем обычно.

Зная напряжение, допустимую нагрузку по току и условия установки кабеля, теперь мы можем выбрать необходимый размер кабеля.Мы бы сделали это со ссылкой на каталог производителя кабеля, в котором есть такие таблицы:

Таблица воспроизведена из каталога высоковольтных кабелей Olex Australia, 2009 г.

В качестве примера я мог бы решить, что мне нужен кабель на 33 кВ, который выдерживает 400 ампер. Он будет установлен в подземных каналах. Я использую таблицу «номинальных значений тока», чтобы выбрать кабель наименьшего диаметра, который может выдерживать ток 400 А — в этом случае потребуется кабель 240 мм².

Номинальный габаритный диаметр такого кабеля — 45 мм.9мм.

Обратите внимание, что нас не волнует «диаметр» кабеля как таковой — мы заботимся о площади поперечного сечения проводника (мм²), то есть о том, сколько меди в кабеле. Диаметр имеет значение только тогда, когда вы действительно приходите устанавливать эту вещь.

Передача энергии / AC или DC / Сечение кабеля / Преобразователи

  При каком напряжении я должен передавать эту мощность?

Как можно больше, чтобы минимизировать поперечное сечение кабеля, так как это даст вам наименьшее поперечное сечение меди.В какой-то момент изоляция начнет преобладать, если провода не будут физически разделены. Предположим, вы используете 350 В постоянного тока.

  Какой кабель использовать? Какое может быть самое маленькое сечение?

Что-нибудь, рассчитанное на безопасность при 350 В постоянного тока. Вы не разглашали никаких экологических или нормативных ограничений, поэтому допустим, что это обычный провод, рассчитанный на сеть 240 В переменного тока.

Ток будет 1300 Вт / (0,8 * 350) при 80% эффективности преобразователя или немного ниже 5 А (без учета потерь в проводе).Расчет сечения провода — это другой вопрос, который во многом зависит от условий. Обратите внимание, что ток может быть выше, если потери в проводе окажутся высокими, поскольку вам придется накачать больше на одном конце, чтобы вывести его из другого. Предположим, вы используете провод AWG20 с изоляцией из ПТФЭ 200 ° C. Сопротивление должно быть около 8 Ом (вам нужно будет найти самонагрев и произвести расчет, если вы хотите, чтобы он был точным). Это означает, что потеря напряжения при 5 А составит 40 В. Так что ток сейчас больше как 5.6А, не так уж и далеко.

  Должна быть передача переменного или постоянного тока?

Не имеет большого значения только для 100 м, но, допустим, постоянный ток, потому что вы получаете больше мощности для данного размера провода и пикового напряжения.

  Каков будет примерный размер окончательного преобразователя (в конце мне нужно 24 В постоянного тока).

Это должна сделать модель Artesyn UFE1300-5. 272,8 мм x 140,0 мм x 40,6 мм, будет приблизительным размером. Вес 2.5 кг только для преобразователя. Добавьте, может быть, 1,2 кг для провода а ты до 3,7 кг. 2,5 ~ 3 кг типично для преобразователей постоянного тока мощностью 1300 ~ 1500 Вт.

Вышеупомянутое — всего лишь набор приблизительных предположений без кучи важной информации для создания надежного и безопасного проекта, но, судя по предоставленной вами информации, это не кажется слишком необоснованной целью для проекта НИОКР, но, возможно, не совсем с полки.

Дальность передачи энергии — Дельта

Системы видеонаблюдения часто требуют длинных кабелей питания для питания подключенных электронных устройств, например.г. камеры; Таким образом, необходимо учитывать «падение напряжения» на кабеле питания — ключевой параметр. Во многих случаях монтажники не осведомлены о влиянии тока, протекающего через кабели питания, в то время как источник питания является ключевой проблемой при проектировании систем видеонаблюдения. системы.

Производители часто указывают конкретное напряжение питания, например 12 В постоянного тока для своих устройств, без допустимого диапазона (минимального и максимального напряжения). Практические испытания показывают, что для камеры на 12 В напряжение может упасть до 11 В.Ниже этого значения могут быть помехи и потеря видеосигнала. Падение напряжения на кабеле между блоком питания и камерой не должно превышать 1 В. Многие клиенты используют различные калькуляторы блоков питания без каких-либо теоретических и практических знаний, поэтому мы обсудим их в этой статье.

Электрическое сопротивление любого кабеля больше 0. Когда ток течет по кабелю с определенным сопротивлением, можно наблюдать два эффекта.

1. Напряжение падает по закону Ома.

2. Электрическая энергия преобразуется в тепловую в соответствии с законом Ома.

или

Все кабели резистивные. Схема двухжильного кабеля (с учетом только сопротивления) показана ниже.

Падение напряжения должно быть допустимым в обоих жилах; таким образом, полное сопротивление (R) двухжильного кабеля составляет R = R1 + R2.

Принципиальная схема падения напряжения в двухжильном кабеле:

где:
U _in — напряжение питания, например от источника питания
I — ток в цепи,
R1 — сопротивление на первой жиле,
R2 — сопротивление на второй жиле,
U _R1 — падение напряжения на первой жиле,
U _R2 — напряжение падение на вторую жилу,
L — длина кабеля,
R _L — нагрузка, т.е.г. камера,
У _РЛ — напряжение на нагрузке.

После подачи напряжения от источника питания (U _в) на кабель и подключения нагрузки (R _L) ток (I) течет по цепи, что приводит к падению напряжения (U _R1 + U _R2) через кабель. Взаимосвязь следующая: выходное напряжение на нагрузке уменьшается из-за падения напряжения на кабеле.

Падение напряжения (Ud) рассчитывается по следующей формуле для постоянного и переменного (однофазного) напряжения:

где:
Ud — падение напряжения в (В),
2 — константа для падения напряжения на двух жилах,
L — длина жилы в (м),
R — сопротивление одиночной жилы в (Ом) / км),
I — потребляемый ток нагрузки в (А).

Падение напряжения зависит не от входного напряжения, а от входного тока , длины сердечника и сопротивления .

Подавляющее большинство камер видеонаблюдения имеют вход переменного тока. Ночью ток на входе увеличивается с помощью ИК-осветителя; например, потребляемая мощность днем составляет 150 мА, а ночью — 600 мА. На камеру не должно подаваться более высокое напряжение, чтобы компенсировать потери на кабеле питания, поскольку падение напряжения меняется.Для длинного кабеля питания с включенным ИК-осветителем напряжения питания будет достаточно, однако при выключенном ИК-осветителе потребляемый ток будет уменьшаться, увеличивая напряжение на нагрузке, что может привести к повреждению камеры.

Для расчета падения напряжения необходимо знать сопротивление отдельной жилы в Ом / км. Методы расчета обсуждаются в следующем разделе. В таблице приведены данные для выбранных площадей поперечного сечения керна.

Площадь поперечного сечения сердечника [мм ²]	Сопротивление [Ом / км] (одна жила)
0,5	35,6
0,75	23,73
1	17,8
1,5	11,87
0,19625 (UTP K5 Ø0,5 мм)	90, 7
0,246176 (UTP K6 Ø0,56 мм)	72,31

Пример

Источник питания 12 В постоянного тока, двухжильный кабель, площадь поперечного сечения 0.5 мм ², длина 50 м, вход питания камеры (нагрузки) 0,5 А (500 мА). Используя эти значения в формуле:

Расчеты показывают, что падение напряжения на двухжильном кабеле составляет 1,78 В (2 x 0,89 В) — полное падение напряжения на обеих жилах. Напряжение на нагрузке будет уменьшено до:
12 В — 1,78 В = 10,22 В , как показано на следующей диаграмме.

Процент потери напряжения на кабеле питания можно легко рассчитать по следующей формуле:

где:
Ud% — потери напряжения в кабеле в процентах (%),
Ud — падение напряжения,
Uin — входное напряжение.

После подстановки формулы можно рассчитать процент потери напряжения на нагрузке, то есть потерю напряжения в линии питания.

Падение напряжения, особенно при низком напряжении питания, является серьезной проблемой. При увеличении напряжения питания падение напряжения на кабеле будет таким же, но процентное падение напряжения на нагрузке будет меньше.

Пример

Как в предыдущем примере: двухжильный кабель, площадь поперечного сечения 0.5 мм ², длина 50 м, токовый вход камеры (нагрузки) 0,5 А (500 мА), источник питания 24 В постоянного тока.

Падение напряжения на линии электропитания:

Падение напряжения на кабеле 1,78 В , снижение напряжения на нагрузке с 24 В до 22,22 В, т.е. на 7,4%, что не повлияет на работу нагрузки.

Пример

Как и в предыдущих примерах: двухжильный кабель, площадь сечения 0.5 мм ², длина 50 м, токовый вход камеры (нагрузки) 0,5 A (500 мА), питание 230 В пост. Тока.

Падение напряжения на линии электропитания:

Падение напряжения на кабеле составляет 1,78 В снижает напряжение на нагрузке с 230 В до 228,2 В, т.е. на 0,77%, что не повлияет на работу нагрузки.

Давайте проанализируем три варианта блока питания для разных напряжений.Падение напряжения одинаково во всех случаях и не зависит от напряжения питания. В системах с напряжением 230 В падение напряжения на нагрузке на несколько вольт незначительно, однако в системе с напряжением 12 В падение напряжения может быть серьезной проблемой, приводящей к некорректной работе подключенных устройств.

Для расчетов необходимо известное сопротивление кабеля в Ом / км. Сопротивление одиночной жилы рассчитывается в соответствии со вторым законом Ома. Он утверждает, что сопротивление однородного проводника постоянного поперечного сечения прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально площади его поперечного сечения.

Выражается формулой для расчета сопротивления кабеля длиной L и площадью поперечного сечения S:

где:
R — сопротивление проводника в (Ом),
p — удельное сопротивление (удельное сопротивление) проводника (Ом мм ² / м), характерное для используемого материала ( 0,0178 для медь),
L — длина жилы в (м),
S — площадь поперечного сечения в (мм ²).

Для меди удельное сопротивление составляет 0,0178 (Ом мм ² / м), что означает, что 1 м кабеля с площадью поперечного сечения 1 мм ² имеет сопротивление 0,0178 Ом (для чистой меди). Это приблизительное значение, зависящее от чистоты и используемых методов обработки. Например, дешевые кабели китайского производства могут быть сделаны из меди и алюминиевых сплавов или могут быть легированы другими металлами, увеличивая удельное сопротивление, сопротивление и падение напряжения.Для алюминия удельное сопротивление составляет 0,0278 (Ом · мм ² / м).

Пример

Рассчитаем сопротивление медного проводника длиной 1000 м и площадью поперечного сечения 0,75 мм ².

Одиночный провод длиной 1000 м имеет сопротивление 23,73 Ом.

На основе приведенной выше формулы и закона Ома мы можем легко рассчитать максимальный ток для определенной длины проводника с определенной площадью поперечного сечения (в мм ²).Добавляем 2 в формулу, так как мы рассчитаем реальную длину 2 проводов.

Пример

Для кабеля длиной 30 м с площадью поперечного сечения 2 x 0,75 мм ²:

Сначала определим сопротивление проводника.

Для системы 12 В падение напряжения составляет 1 В, что означает, что напряжение на нагрузке равно 11 В.Максимальный ток можно рассчитать по закону Ома.

Пример

Кабель витой пары имеет 4 пары проводников. Мы рассчитаем падение напряжения на одной паре проводов при входном токе нагрузки 500 мА (0,5 А) для кабеля витой пары UTP K5 длиной 40 м с площадью поперечного сечения 0,19625 мм ², подключенного к кабелю 12 Система V.

Рассчитаем сопротивление жилы (кабель витая пара UTP K5 имеет площадь поперечного сечения 0.19625 мм ²):

Используя закон Ома, мы рассчитаем общее падение напряжения на двух сердечниках при входном токе 500 мА (0,5 А).

Т.е. падение напряжения на линии питания 3,62 В, а напряжение на нагрузке 8,38 В (12 В — 3,62 В = 8,38 В).

Максимальный ток для падения напряжения 1 В для системы 12 В также можно рассчитать с помощью уравнения закона Ома, где напряжение на нагрузке снижается до 11 В.

Расчеты проводились для одной пары витой пары. 2, 3 или 4 пары кабеля витой пары часто используются для уменьшения падения напряжения. Пары соединены параллельно, чтобы увеличить площадь поперечного сечения и уменьшить сопротивление линии, что приводит к снижению потерь напряжения.

Расчеты для тех же параметров: витая пара UTP K5, вход питания 500 мА (0.5 А), длина 30 м длина, питание 12 В:

1 пара — напряжение на нагрузке = 8,38 В,

2 пары — напряжение на нагрузке = 10,16 В,

3 пары — напряжение на нагрузке = 10,8 В,

4 пары — напряжение на нагрузке = 11,1 В.

В таблице указан максимальный ток, который может быть передан кабелем определенной длины и площади сечения, где падение напряжения на нагрузке не превышает 1 В. Расчеты проводились для двух жил.

Длина кабеля (мм)	Максимальный ток — медный кабель 2 x 0,5 мм ² [A]	Максимальный ток — медный кабель 2 x 0,75 мм ² [A]	Максимум ток — медный кабель 2 x 1 мм ² [A]	Максимальный ток — медный кабель 2 x 1,5 мм ² [A]	Максимальный ток — медный кабель 2 x 2,5 мм ² [ A]
10	1,40	2,10	2,80	4,21	7,02
20	0,70	1,05	1 , 40	2,10	3,51
30	0,46	0,70	0,93	1,40	2,34
40	0 , 35	0,52	0,70	1,05	1,75
50	0,28	0,42	0,56	0,84	1,40
60	0,23	0,35	0,46	0,70	1,17
70	0,20	0,30	0,40	0,60	1,00
80	0,17	0,26	0,35	0,52	0,87
90	0,15	0,23	0,31	0,46	0,78
100	0,14	0,21	0,28	0,42	0,70
110	0,12	0,19	0,25	0,38	0,63
120	0,11	0,17	0,23	0,35	0,58
130	0,10	0,16	0,21	0,32	0,54
140	0,10	0,15	0,20	0,30	0,50
150	0,09	0,14	0,18	0,28	0,46

В следующей таблице показан максимальный ток, передаваемый по кабелю витой пары определенной длины, где падение напряжения на нагрузке не превышает 1 В.Расчеты проводились для мощности, передаваемой через 1, 2, 3 и 4 пары кабеля витой пары (кат. 5 и 6).

Длина кабеля (мм)	Максимальный ток — кабель витой пары UTP K5 1 пара 2 x 0,19625 мм ² [A]	Максимальный ток — кабель витой пары UTP K5 2 пары 4 x 0 , 19625 мм ² [A]	Максимальный ток — кабель витой пары UTP K5 3 пары 6 x 0,19625 мм ² [A]	Максимальный ток — кабель витой пары UTP K5 4 пары 8 x 0 , 19625 мм ² [A]	Максимальный ток — кабель витой пары UTP K6 1 пара 2 x 0,246176 мм ² [A]	Максимальный ток — кабель витой пары UTP K6 2 пары 4 x 0 , 246176 мм ² [A]	Максимальный ток — кабель витой пары UTP K6 3 пары 6 x 0,246176 мм ² [A]	Максимальный ток — кабель витой пары UTP K6 4 пары 8 x 0 , 246176 мм ² [A]
10	0,55	1,10	1,65	2,20	0,69	1,38	2,07	2,76
20	0,27	0,55	0,82	1,10	0,34	0,69	1,03	1,38
30	0,18	0,36	0,55	0,73	0,23	0,46	0,69	0,92
40	0,13	0,27	0,41	0,55	0,17	0,34	0,51	0,69
50	0,11	0,22	0,33	0,44	0,13	0,27	0,41	0,55
60	0,09	0,18	0,27	0,36	0,11	0,23	0,34	0,4 6
70	0,07	0,15	0,23	0,31	0,09	0,19	0,29	0,39
80	0,06	0,13	0,20	0,27	0,08	0,17	0,25	0,34
90	0, 06	0,12	0,18	0,24	0,07	0,15	0,23	0,30
100	0,05	0, 11	0,16	0,22	0,06	0,13	0,20	0,27

Необходимо знать площадь поперечного сечения проводника в квадратных миллиметрах. Этот параметр не совпадает с диаметром.

Для более толстых кабелей, например силовые кабели производители и дистрибьюторы указывают площадь поперечного сечения в квадратных миллиметрах (^{мм 2}). Для более тонких кабелей, например телекоммуникации, IT, диаметр кабеля указывается в миллиметрах (мм) и должен быть преобразован в площадь поперечного сечения.

На диаграмме показана разница между диаметром и площадью поперечного сечения кабеля:

где:
S — площадь поперечного сечения кабеля в квадратных миллиметрах (² мм),
D — диаметр кабеля в миллиметрах (мм),
r — радиус кабеля (половина его диаметра) в миллиметрах (мм),
L — длина кабеля.

Площадь поперечного сечения:

или

π — математическая константа = 3,14

Пример

Кат. 5e UTP. Диаметр, указанный производителем, составляет 0,5 мм. Площадь поперечного сечения рассчитываем в мм ².

или

Кабель диаметром 0.5 мм имеет площадь поперечного сечения 0,19625 мм ².

Основные факторы, влияющие на падение напряжения:

ток — по закону Ома: чем больше ток, тем больше падение напряжения;

диаметр кабеля или площадь поперечного сечения — чем тоньше кабель, тем больше падение напряжения;

длина кабеля — по логике: чем длиннее кабель, тем выше сопротивление и падение напряжения;

материал кабеля .Большинство кабелей изготовлено из меди, которая обладает хорошими проводящими свойствами. На рынке также доступны дешевые кабели китайского производства, похожие на медь, но сделанные из сплава, содержащего алюминий и магний, а также стальные кабели с тонким медным покрытием. Эти кабели показывают гораздо более высокое сопротивление и повышенное падение напряжения.

Кабель для улучшения дома

Площадь поперечного сечения кабеля для обустройства дома как выбрать
Выбор размера поперечного сечения кабеля должен основываться на максимальном потреблении электроэнергии в жилом помещении, при этом можно установить максимальный ток проводника и кабеля.Люди обычно рассчитывают бытовое потребление электроэнергии, в соответствии с архитектурным кодом проектирования рассчитывается в соответствии с площадью 40-50 Вт на квадратный метр. Это более чем на 90 метров над домом может быть, на 50-60 квадратных метров жилые не могут соответствовать требованиям. Таким образом, деньги на ремонт дома должны сначала спланировать потребление электроэнергии в доме, а затем выбрать сечение провода. Если включена общая бытовая техника, в том числе кондиционеры, холодильники.Стиральные машины, телевизоры, микроволновые печи, водонагреватели, компьютеры и многое другое, оставляя маржу развития всего на несколько лет.
Корпус теперь обычно на 4 мм2 в линии меди, поэтому в то же время открытие бытовой техники не должно превышать 25 А или 5500 Вт.
Потребляемая мощность относительно больших бытовых приборов: Потребляемая мощность кондиционера Big 3 около 3000 Вт (около 14 А), (1,2 фунта номер 5А, электрический водонагреватель 10А, микроволновая печь 4А, рисоварка 4А, посудомоечная машина 8А, с функцией сушки Стирка машина 10А, электрический водогрейный котел 4А, 90% возгорания от источника питания вызвано нагревом разъема, поэтому все разъемы должны быть спаяны, а бесконтактные компоненты, которые не могут быть спаяны, должны быть заменены в течение 5 дней. -10 лет (например, розетки, воздушные выключатели и т. Д.)).
GB допускает длительный ток: 4 квадрата — 25-32 А, 6 квадратов — 32-40 А. Фактически, это теоретические значения безопасности, предельное значение даже больше, чем они. 2,5 квадратных медных провода допускается использовать, максимальная мощность составляет 5500 Вт, 4 квадратных 8000 Вт, 6 квадратных 9000 Вт без проблем. Выбор технических характеристик домашней электропроводки должен основываться на общей мощности бытовой техники для расчета, а затем выбрать соответствующий провод и кабель в соответствии с максимальной допустимой нагрузкой по току для проводов с различными характеристиками, требуемая допустимая нагрузка по току должна быть рассчитана в соответствии с следующая формула: Где:
I = w / uxk
I-line для максимальной требуемой емкости по току, в A
WA Общая мощность бытовой электрической энергии, единица w
U номинальное напряжение домашнего хозяйства в V
K коэффициент безопасности по перенапряжению, значение общего взятия 1.2-1,3
В соответствии с приведенной выше формулой для расчета пропускной способности по току максимальной потребляемой мощности бытовой электроэнергии, а затем в соответствии с различной поверхностью провода может выдержать максимальную мощность, чтобы выбрать соответствующий отрезок провода:
1. Во-первых, рассчитайте общую нагрузку цепи (общую мощность) — это полная мощность оконечного оборудования.
2. Определить электрическую схему жадеита, гражданскую серию на 220 / 380В двух категорий как У, блок В
3.Вычислите полный ток цепи, как I, I = P / U, единица A.
4 Выберите тип провода (обычно для домашнего ремонта и мелких работ, в основном медный провод / алюминий, который делится на одножильный многожильный. сердечник)
5. Прямо из текущей емкости этого типа провода (прямой доступ к инструкциям по проводам или протоколу испытаний) как X
6. Сечение проводника = IX, если есть десятичная точка в соответствии с метод расчета, если модельный провод в соответствии с выбором модели высокого
Вот пример:
Например, для жилого контура рассчитывается общая нагрузка (P) 6 кВт (схема, подключаемая к источнику питания устройства = = оборудование может быть добавлено) Напряжение цепи 220В (тогда U: общий ток (I) = 6000Вт / 220В = 27.27A В схеме используется одножильный медный провод, проходящий через провод через токовую нагрузку около 6 мм2 (X), тогда в схеме следует использовать площадь поверхности провода I / X = 27,27 / 6 = 4,545 мм2 Согласно закону Использование 5 мм2 доступ к проводу через провод без 5мм2, характеристики близкие к моделям 4мм2 и 6мм2, в соответствии с принципом высокого на цепи должен быть провод 6мм2.
Как сечение провода и мощность связаны между собой
Всем, чья работа связана с обслуживанием электротехники, просто необходимо знать, как рассчитывается сечение кабеля по мощности.Без этого может возникнуть неприятная ситуация, когда недавно протянутая к потребителю линия выйдет из строя из-за температурного повреждения жилы проводника. Чтобы этого не произошло, следует не только всегда помнить, что сечение провода и мощность соединены между собой, но и при необходимости производить расчеты. Умение правильно выбрать диаметр проводов в зависимости от потребляемой мощности может пригодиться в быту: например, для выбора кабеля для самостоятельного монтажа электрокотла.
Сечение провода, мощность и допустимый ток
Поскольку большинство электрических формул довольно сложны, многие люди, едва слыша о необходимости проведения каких-либо расчетов, решают, что без помощи специалиста по энергетике в этой области не будет смог разобраться. На самом деле сечение провода и мощность связаны парой простейших формул. Задача — определение максимального тока и дальнейший подбор проводника с общедоступными справочными данными.

Теория
Из школьного курса физики известно, что ток, проходя через проводящий материал, вызывает его нагрев, величина которого зависит от площади поперечного сечения и конфигурации проводник (очевидно, что тонкие токопроводящие жилы жилы будут нагреваться выше металлической пластины). Действующее значение тока тоже сказывается, то есть с его увеличением процессы нагрева становятся более интенсивными.Напомним формулу расчета тока по известным напряжению и сопротивлению. Он выводится из классического закона Ома и выглядит как I = U / R, где U — напряжение в вольтах, R — сопротивление в омах.

Но как с этим связаны сечение провода и мощность? Напрямую! Правильнее в этом случае использовать понятие не мощности, а тока (их подключение будет показано ниже с формулой).
Электроэнергия потребителя связана с величиной тока, протекающего по проводнику.В общем случае его можно определить по формуле P = I * U, где I — сила тока в амперах. Мы не учитываем силовую характеристику (активная или реактивная составляющая), однако приведенных данных вполне достаточно для выбора провода по сечению. Остается последний этап — определить площадь сечения жилы кабеля. Опытные электрики определяют этот параметр «на глаз», но мы рекомендуем использовать простую формулу, которая позволит избежать возможных ошибок.
Практика
С сердечника кабеля необходимо удалить изоляцию, неизолированный металл и измерить диаметр.Затем полученное значение подставляем в формулу S = (3,14 * (d * d)) / 4, где d — диаметр в миллиметрах.
Осталось взять справочник (ПУЭ), найти таблицу соответствия тока и сечения и выбрать нужный кабель. Также учитывается материал и способ укладки лески.
Пример из жизни
Допустим, вам нужно подключить котел мощностью 2 кВт к сети 220 В. Используя приведенную выше формулу для «P», мы получаем ток 9 ампер.В магазине представлен самый дешевый двухжильный кабель с медными жилами сечением 0,75 и 1 кв. Открываем каталог, находим «открытую публикацию». Двухжильный сечением 1 мм.кв. выдерживает 16 ампер (ГОСТ-80!), а для 0,75 соответствует 15 А. Почти вдвое больше запаса. Таким образом, в этом примере использование кабелей с указанными медными жилами вполне допустимо. Так связаны сечение провода и мощность.
с>
Провода и кабели
Провода, как мы определяем здесь: используется для передачи электричества или электрических сигналов.Провода бывают разных форм и сделаны из разных материалов. Они могут показаться простыми, но инженеры известно о двух важные моменты:
-Электричество в длинных проводах, используемых для передачи, ведет себя совсем иначе , чем в коротких провода, используемые в конструкции устройств
-Использование проводов в цепях переменного тока вызывает всевозможные проблемы , например скин-эффект и эффекты близости.
1. Удельное сопротивление / импеданс
2.Скин-эффект
3. Типы конструкций проводов
4. Подробнее о материалах проводов
5. Изоляция проводов
1.) Поведение электричества в проводах: сопротивление и импеданс

Важно знать, имеете ли вы дело с постоянным или переменным током в данном проводе. Мощность переменного тока имеет очень сложную физику, которая вызывает некоторые странные эффекты. Это была одна из причин, почему Электроэнергия переменного тока была разработана в 1890-х годах, намного позже мощности постоянного тока. Инженеры любят С.П. Штейнмецу пришлось сначала разберитесь с математикой и физикой.
Питание переменного тока:
В сети переменного тока ток любит путешествовать рядом поверхность проволоки (скин-эффект). Мощность переменного тока в проводе также вызывает вокруг него формируется магнитное поле (индуктивность). Это поле влияет на другие соседние провода (например, в обмотке), вызывающие эффект близости. Со всеми этими свойствами необходимо иметь дело при проектировании цепи переменного тока.
Питание постоянного тока:
В питании постоянного тока ток проходит через весь провод.
Размер проводника и материал (питание переменного и постоянного тока):
Электричество легче передается в местах с высокой проводимостью. элементы, такие как медь, серебро или золото, менее проводящие Чем больше диаметр материала, тем больше должен быть диаметр, чтобы выдерживать такую же токовую нагрузку.
Инженеры выбирают правильных диаметр проволоки для работы, повышение тока в проволоке увеличивает удельное сопротивление и выделяет больше тепла. Как вы увидите на схеме ниже, медь может выдерживать больший ток, чем алюминий, при той же нагрузке.
Внизу: Когда сэр Хамфри Дэви пропустил большой ток через тонкий платиновый провод в 1802 году, когда он светился. и сделал первую лампу накаливания! но всего через несколько секунд проволока расплавилась и испарилась из-за тепло, вызванное сопротивлением в проводе.

Качество материала: примеси и кристаллы:
Большинство материалов содержат примеси. В меди содержание кислорода и других материалов в меди влияет на проводимость, поэтому медь, из которой будет сделан электрический провод, легируется по-другому. чем медь, которая скоро станет водопроводом.
Металлы кристаллические (как вы увидите в нашем видео о меди). Монокристаллическая медь или алюминий лучше проводимость, чем у поликристаллических металлов, однако крупнокристаллическая медь очень дорого обходится производят и используются только в высокопроизводительных приложениях.
Удельное сопротивление:
Сопротивление в проводе описывает возбуждение электронов в проводе. материал проводника. Это возбуждение приводит к выделению тепла и потере эффективности. На раннем этапе создания источника постоянного тока Томас Эдисон не мог послать свою энергию на большие расстояния без использования медные провода большого диаметра за счет сопротивления на расстоянии. Это сделало мощность постоянного тока не рентабельно и допускает рост мощности переменного тока.
Измерительные инструменты:
Инженеры используют закон Ома чтобы рассчитать, какое сопротивление будет иметь данный провод. Это говорит нам, сколько энергии мы потеряет на расстоянии.
I = V / R Амперы = Вольт, деленные на сопротивление
Формулы сопротивления и проводимости:
Сопротивление = удельное сопротивление / площадь поперечного сечения
Проводимость = 1 / Сопротивление
При хорошем сопротивлении:
Создание Тепло в проводе обычно является признаком потери энергии, однако в вольфрамовом или танталовой проволоки, тепло заставляет проволоку светиться и производить свет, который может быть желательным.Вольфрам используется для изготовления нитей потому что он имеет очень высокую температуру плавления. Проволока может сильно нагреться и ярко светятся, не таять. Вольфрам очень плохо подходит для передачи энергии поскольку большая часть прошедшей энергии теряется в виде тепла и света.
По мощности передачи мы ищем как можно более низкое удельное сопротивление, мы хотим для передачи энергии на большие расстояния без потери энергии из-за тепла. Мы измеряем сопротивление в проводе в Ом на 1000 футов или метров. Чем дольше электричество должно пройти, тем больше энергии оно теряет.
Сверхпроводящий провод и сопротивление:
Вверху: сверхпроводящий проволоку можно превратить в металлическую «ленту»

Вверху: Карл Роснер, Марк Бенц и другие использовали специальные катушки сверхпроводящего провода для производства всего мира первый магнит 10 тесла.Вместо меди используются ниобий и олово поскольку материалы работают по-разному при разных температурах.
Одно из отличных решений для передачи энергии — это сверхпроводники. Когда металл становится очень холодным (приближаясь к абсолютному нулю), он приобретает проводимость бесконечности. В какой-то момент сопротивления вообще нет. Были экспериментальные сверхпроводящие линии высокого напряжения, которые смогли передавать мощность практически без потерь, однако технология недостаточно развит, чтобы быть рентабельным.
Магнитные поля (индуктивность и импеданс):
Каждый провод, используемый для передачи переменного тока, создает магнитное поле, по которому течет ток. В магнитное поле визуализируется концентрическими кольцами вокруг поперечного сечения провода, каждое кольцо ближе к проводу имеет более прочный магнитная сила. Магнитные поля полезны для создания очень сильных магнитов (когда они находятся в катушке) i.е. изготовление двигателей и генераторы, однако эти магнитные поля нежелательны в линиях электропередачи.
В то время как сопротивление провода может препятствовать прохождению тока и выделять тепло, индуктивность провод / линия передачи также могут препятствовать прохождению тока, но это сопротивление не выделяет тепла, так как энергия «теряется» при создании магнитного поля, а не чем возбуждение электронов в материале. Этот импеданс называется реактивным сопротивлением переменного тока. Схемы.Мы использовали слово «потерянный», однако сила на самом деле не потеряна, она используется для создания магнитного поля. поле и возвращается, когда магнитное поле схлопывается.
2.) Кожный эффект:

В сети переменного тока электроны любят течь по вне провода. Это потому, что изменение тока вперед и назад вызывает вихревые токи, которые приводят к вытеснению тока к поверхности.

Глубина кожи
Глубина скин-слоя — это фиксированное число для заданной частоты, удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости.Чем выше частота переменного тока в системе, тем сильнее сжимается ток. на внешней стороне провода, поэтому провод, который используется с частотой 60 Гц при заданном напряжении, будет не будет нормально на 200 МГц. Инженеры всегда должны При проектировании цепей учитывайте скин-эффект. Увидеть сайт Википедии для формула, используемая для расчета глубины скин-слоя.
Вверху: инженеры преодолевают скин-эффект с помощью изолированного многожильного провода. Если вы сделаете отдельные пряди равными одной толщине скин-слоя, большая часть тока будет протекать по всей поперечное сечение, и вы используете всю медь. Обратной стороной является то, что ваш провод должен иметь больший размер. диаметр, так как вам нужно все дополнительное пространство для утепления. По мере того, как проволочные пряди становятся меньше в диаметре, а изоляция остается той же толщины, соотношение площади меди к изоляции может стать меньше единицы, тогда у вас будет больше изоляции, чем медь в обмотке или кабеле.
Ниже: более высокая частота переменного тока = меньшая глубина кожи. «Более быстрый» ток чередуется вперед и назад тем больше вихревых токов он создает. Эта высокая частота блок питания работает в диапазоне МГц, обратите внимание на специальный провод, используемый на право. Провод кажется многожильным и оголенным, но это не так, он имеет прозрачное эмалевое покрытие, изолирующее его, поэтому каждая небольшая жилка проволоки несет свою часть тока, при этом ток идет снаружи каждой пряди.Это дает большую площадь поверхности в целом и позволяет большое количество тока для прохождения.

Вверху: Компактный люминесцентный легкая электроника, трансформатор очень маленький и спроектирован очень дешево. Эти детали часто выходят из строя до окончания типичного жизненный цикл агрегата »
Инженеры и затраты Сберегательный дизайн:
Инженеры используют математику для расчета «глубины скин-слоя», чтобы узнать, сколько проволоки используется для проведения электричества.Это важная часть инженеров-электриков работают над проектированием энергосистем. Этот работа также связана с экономией средств, как могут понять инженеры какой калибр и какой тип провода использовать и сравнить с другие материалы и конфигурации. Старый электрический двигатели и генераторы из начало 20 века длилось долгое время, потому что в то время инженеры могли спроектировать обмотки и тип провода для лучшей производительности, так как затраты на оборудование и машины были выше.Сегодня многие двигатели перегорают, потому что инженеры вынуждены использовать самый дешевый вариант — наименьшее количество материала который может выдерживать ток, однако, когда двигатель начинает при перегреве более тонкие провода из более дешевого материала быстрее сгорают. Балласты (трансформаторы) в современных системах освещения имеют общеизвестную короткий срок службы в целях снижения стоимости единицы продукции.
Практическое упражнение: Как затраты влияют на дизайн
Вы можете увидеть и почувствуйте работу инженеров по проектированию проводов вокруг вашего дома.Просто найдите старые блоки питания или профессиональные блоки питания используется с дорогостоящими машинами или инструментами. Почувствуйте вес этих стеновые блоки или блоки питания. Теперь найдите детскую игрушку или мобильный телефон зарядное устройство. Почувствуйте, насколько легкими кажутся трансформаторы по сравнению с ними.
Если вам повезет, вы можете найти два трансформатора, преобразующие мощность. от стены (120 или 220 В) на такое же напряжение постоянного тока для устройства. Если открыть корпус, можно увидеть разницу в размерах. калибра обмоток, а также от того, используют ли они медь или алюминий.Вы четко увидите, как влияет на дизайн общий предмет.

3.) Типы проводов:

Ниже: Типы провода, используемого коммунальными предприятиями при передаче электроэнергии:
Ниже: фиксированная проводка, используемая в домах, а также шнуры, используемые в динамиках, бытовая техника и телефонные системы.На рисунке ниже показаны старые провода, которые когда-то использовались в домах (кабель SJTWA и тип SE), и современные стандартный ромекс.
ЭЛЕКТРОПРОВОДКА 1880-х годов по сегодняшний день:
Вверху: 3 проводника подземный медный провод (сейчас редко)
Внизу: плоская лента провод, используемый в сверхпроводящих магнитах
Лучший провод для вакансия:
Все инженеры-электрики должны знать о проводах и думать об использовании правильного дизайна и материал для поставленной задачи.Вот факторы для определения конструкция проволоки:
-Прочность (способность многократно сгибаться или подвергаться раздавливанию веса)
-Уровень напряжения и тока
-Прочность подвески (способность долго удерживать собственный вес пролеты между опорами)
-Подземный или подводный
-Температура эксплуатации (например, сверхпроводящий проволока)
-Стоимость
Сплошная проволока:
Преимущества:
Меньшая площадь поверхности, подверженной коррозии
Может быть жесткой и прочной
Недостатки:
Не годится при многократном сгибании, может сломаться при сгибании пятно
Непрактично для высокого напряжения

Многожильный провод:
Вверху: многожильный динамик Провод, который есть в каждом доме
Ниже: Для специализированного использования сверхтолстый многожильный медный провод
-Скрученный провод — много меньших проводов параллельно, можно скручивать вместе
Преимущества:
Отличный проводник для своего размера
Недостатки:
Вы можете подумать, что это будет хорошо для высокочастотного использования, потому что у него есть большая площадь поверхности на всех маленьких жилках проволоки, однако это хуже, чем сплошная проволока, потому что пряди соприкасаются друг друга, закорачивая, и поэтому провод действует как один больший проволока, и в ней много воздушных пространств, что обеспечивает большее сопротивление для типоразмера
Плетеный провод:
Преимущества:
-Большая долговечность по сравнению с сплошным проводом
-Лучшая проводимость, чем сплошной провод (большая площадь поверхности)
-Может действовать как электромагнитный экран в шумоподавляющих проводах
-Чем больше жил в проволоке, тем она гибче и прочнее. есть, но он стоит дороже
Спец. провода:
Сплошные с оплеткой снаружи или в некоторой их комбинации, эти провода используются для всех видов специальных применений.
Коаксиальный кабель используется для передачи радио или кабельного телевидения. потому что по своей конструкции проводники с оплеткой и фольгой снаружи держать частоты в ловушке внутри. Экранирование предотвращает рассеянная электромагнитная энергия от заражения области вокруг чувствительной приемники.
Ниже: Видео о типах проводов, используемых в электроэнергетических компаниях:

Практическое упражнение: Проволока Угадайка
Соберите куски металлолома провода вокруг вашего дома или школьной мастерской, соберите короткие образцы разных типов.Теперь используйте приведенные выше диаграммы, чтобы выяснить, что вид проволоки, из чего она сделана, и перечислите ее применение каждый. Покажите это своему учителю и посмотрите, правильно ли вы угадали. Провод бывает так много экзотических видов, что вы можете оказаться с настоящей загадкой в твоих руках. Используйте поиск в Интернете, чтобы попробовать чтобы идентифицировать все ваши образцы.

4.) Проволочные материалы:
Наиболее распространенный материал для электрического провода — медь и алюминий , это не самые лучшие проводники, но они многочисленны и дешевы. Золото также используется в различных областях, поскольку оно устойчиво к коррозии. Золото используется в электронике автомобильных подушек безопасности, чтобы гарантировать, что устройство будет функционировать много лет спустя, несмотря на воздействие вредных элементов.
Вверху: золото, использованное в разъемы для микросхем Motorola
Золото обычно используется в контакте области, потому что эта точка в системе более подвержена коррозии и имеет больший окислительный потенциал.
Алюминий обернутый вокруг стального центрального провода используется в передаче энергии, потому что алюминий дешевле меди и не подвержен коррозии. Стальной центр используется просто для прочности, чтобы удерживать проволоку на длинных участках. Выше типичный кабель ACSR, используемый в воздушных линиях электропередач по всему миру.
Хорошие проводники, твердое вещество при комнатной температуре:
Платина, серебро, золото, медь, алюминий
4.) ИЗОЛЯЦИЯ ПРОВОДА:
Слева: Для эффективного обмотки двигателя или генератора должны быть плотно упакованы вместе, минимизация воздушных пространств. Провода, используемые в двигателях и генераторах, обычно покрыты эмалью, чтобы обмотки плотно прилегали друг к другу. Традиционная резиновая или полимерная изоляция сделает провод диаметром толще, это одна из причин, почему старые электродвигатели были больше и тяжелее современных моторов такой же мощности.
Посмотри, как провод мотора упакован и намотан в современный асинхронные двигатели в нашем видео здесь.
Подробнее о все поле электроизоляция на нашей странице здесь.

Практическое упражнение: Сжечь мотор!
Вы заметили что когда мотор игрушки становится очень горячим, он пахнет? Это испарение изоляции.Тепло разрушает все виды изоляции в конечном итоге, и в обмотке двигателя, когда изоляция становится слабой. два провода рядом друг с другом будут короткими, это приведет к возникновению дуги и устройство сгорает.
Если взять маленький двигатель, о котором вы не заботитесь, вы можете намеренно сжечь его посмотреть, что происходит с обмотками. Вы можете сделать это, поставив напряжение, превышающее рекомендованное, через устройство или при работе мотор горячий в течение длительного периода времени.Проконсультируйтесь с электриком или инженер, чтобы безопасно выполнить это упражнение.

Статья, фото и видео М. Велана и В. Корнрумпфа
Источники:
Университет штата Джорджия
Википедия
Волшебники Скенектади Карл Рознер. Технический центр Эдисона. 2008
Интервью с Руди Деном. Технический центр Эдисона. 2012
Видео с Денверским электродвигателем. Технический центр Эдисона. 2012
Видео с Энергетической ассоциацией Сан-Мигеля.Технический центр Эдисона. 2014 г.
Уильям Корнрумпф, инженер-электрик
реализация алгоритмов популяции для минимизации потерь мощности и сечения кабеля в системе электроснабжения | Манусов
Реализация алгоритмов популяции для минимизации потерь мощности и сечения кабеля в системе электроснабжения
Манусов В.З., Матренин П.В., Третьякова Е.С.

Аннотация

Статья посвящена размещению источников реактивной мощности в электрической сети для снижения потерь активной мощности в линиях электропередачи и минимизации поперечного сечения кабелей в линиях.Оптимальное расположение рассматривается с двух точек зрения. В первом случае можно минимизировать только потери активной мощности. Во втором случае можно изменить сечения питающих линий, чтобы минимизировать как потери активной мощности, так и объем кабельных линий. Сумма финансовых затрат на потери активной мощности, капитальных вложений в установку глубокой компенсации реактивной мощности и стоимости объема кабеля вводится в качестве единого критерия оптимизации.Для снижения потерь предлагается глубокая компенсация источников реактивной мощности в узлах сети. Эта задача оптимизации была решена с помощью генетического алгоритма и алгоритма оптимизации Particle Swarm. Выяснилось, что глубокая компенсация позволяет минимизировать потери активной мощности по сечению кабеля. Показана экономическая эффективность предлагаемого метода. Выяснилось, что оптимальное размещение источников реактивной мощности позволяет увеличить с 9% до 20% финансовые затраты рассматриваемого предприятия.

Ключевые слова
Системы электроснабжения; потери активной мощности; глубокая компенсация; оптимизация на основе популяции

DOI: http://doi.
No related posts.

Разное