Главная » Разное » Максимально допустимый ток для медных проводов
Максимально допустимый ток для медных проводов
Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелей
Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелей
Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Зная суммарный ток всех потребителей и учитывая соотношения допустимой для провода токовой нагрузки ( открытой проводки) на сечение провода:
для медного провода 10 ампер на миллиметр квадратный,
для алюминиевого 8 ампер на миллиметр квадратный, можно определить, подойдет ли имеющийся у вас провод или же необходимо использовать другой.
При выполнении скрытой силовой проводки (в трубке или же в стене) приведенные значения уменьшаются умножением на поправочный коэффициент 0,8. Следует отметить, что открытая силовая 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 для использования проводов. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться нижеприведенными таблицами.
В следующей таблице сведены данные мощности, тока и сечения кабельно-проводниковых материалов, для расчетов и выбора зашитных средств, кабельно-проводниковых материалов и электрооборудования.
Медные жилы, проводов и кабелей
Алюминиевые жилы, проводов и кабелей
Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами.
Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами.
Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами
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.
* Токи относятся к проводам и кабелям с нулевой жилой и без нее.
Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами
Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных.
Примечание. 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.
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.
Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях.
Рекомендуемое сечение силового кабеля в зависимости от потребляемой мощности:
Медь, U = 220 B, одна фаза, двухжильный кабель
Р, кВт
1
2
3
3,5
4
6
8
I, A
4,5
9,1
13,6
15,9
18,2
27,3
36,4
Сечение токопроводящей жилы, мм2
1
1
1,5
2,5
2,5
4
6
Макс. допустимая длина кабеля при указанном сечении, м*
34,6
17,3
17,3
24,7
21,6
23
27
Медь, U = 380 B, три фазы, трехжильный кабель
Р, кВт
6
12
15
18
21
24
27
35
I, A
9,1
18,2
22,8
27,3
31,9
36,5
41
53,2
Сечение токопроводящей жилы, мм2
1,5
2,5
4
4
6
6
10
10
Макс. допустимая длина кабеля при указанном сечении, м*
50,5
33,6
47,6
39,7
51
44,7
66,2
51
* величина сечения может корректироваться в зависимости от конкретных условий прокладки кабеля
Мощность нагрузки в зависимости от номинального тока автоматического выключателя и сечения кабеля.
Наименьшие сечения токопроводящих жил проводов и кабелей в электропроводках.
Сечение жил, мм2
Проводники
медных
алюминиевых
Шнуры для присоединения бытовых электроприемников
0,35
-
Кабели для присоединения переносных и передвижных электроприемников в промышленных установках
0,75
-
Скрученные двухжильные провода с многопроволочными жилами для стационарной прокладки на роликах
1
-
Незащищенные изолированные провода для стационарной электропроводки внутри помещений:
непосредственно по основаниям, на роликах, клицах и тросах
1
2,5
на лотках, в коробах (кроме глухих):
для жил, присоединяемых к винтовым зажимам
1
2
для жил, присоединяемых пайкой:
однопроволочных
0,5
-
многопроволочных (гибких)
0,35
-
на изоляторах
1,5
4
Незащищенные изолированные провода в наружных электропроводках:
по стенам, конструкциям или опорам на изоляторах;
2,5
4
вводы от воздушной линии
под навесами на роликах
1,5
2,5
Незащищенные и защищенные изолированные провода и кабели в трубах, металлических рукавах и глухих коробах
1
2
Кабели и защищенные изолированные провода для стационарной электропроводки (без труб, рукавов и глухих коробов):
для жил, присоединяемых к винтовым зажимам
1
2
для жил, присоединяемых пайкой:
однопроволочных
0,5
-
многопроволочных (гибких)
0,35
-
Защищенные и незащищенные провода и кабели, прокладываемые в замкнутых каналах или замоноличенно (в строительных конструкциях или под штукатуркой)
1
2
Продукция:
Услуги:
НОВИНКА
ECOLED-100-105W- 13600-D120 CITY Светильник используют для освещения территорий предприятий, автостоянок, дворов, складских и производственных помещений. ПОДРОБНЕЕ
ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7
1.3.10. Допустимые длительные токи для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках приведены в табл. 1.3.4-1.3.11. Они приняты для температур: жил + 65, окружающего воздуха + 25 и земли + 15°С.
При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.
Данные, содержащиеся в табл. 1.3.4 и 1.3.5, следует применять независимо от количества труб и места их прокладки (в воздухе, перекрытиях, фундаментах).
Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, проложенных в коробах, а также в лотках пучками, должны приниматься: для проводов — по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных в трубах, для кабелей — по табл. 1.3.6-1.3.8 как для кабелей, проложенных в воздухе. При количестве одновременно нагруженных проводов более четырех, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, токи для проводов должны приниматься по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных открыто (в воздухе), с введением снижающих коэффициентов 0,68 для 5 и 6; 0,63 для 7-9 и 0,6 для 10-12 проводников.
Для проводов вторичных цепей снижающие коэффициенты не вводятся.
Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
Сечение токопроводящей жилы, 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
–
–
–
–
–
Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Сечение токопроводящей жилы, 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
–
–
–
–
–
Таблица 1.3.6. 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, мм2
Ток *, А, для проводов и кабелей
одножильных
двухжильных
трехжильных
при прокладке
в воздухе
в воздухе
в земле
в воздухе
в земле
1,5
23
19
33
19
27
2,5
30
27
44
25
38
4
41
38
55
35
49
6
50
50
70
42
60
10
80
70
105
55
90
16
100
90
135
75
115
25
140
115
175
95
150
35
170
140
210
120
180
50
215
175
265
145
225
70
270
215
320
180
275
95
325
260
385
220
330
120
385
300
445
260
385
150
440
350
505
305
435
185
510
405
570
350
500
240
605
-
-
-
-
* Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее.
Таблица 1.3.7. 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, мм²
Ток, А, для кабелей
одножильных
двухжильных
трехжильных
при прокладке
в воздухе
в воздухе
в земле
в воздухе
в земле
2,5
23
21
34
19
29
4
31
29
42
27
38
6
38
38
55
32
46
10
60
55
80
42
70
16
75
70
105
60
90
25
105
90
135
75
115
35
130
105
160
90
140
50
165
135
205
110
175
70
210
165
245
140
210
95
250
200
295
170
255
120
295
230
340
200
295
150
340
270
390
235
335
185
390
310
440
270
385
240
465
–
–
–
–
Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 1.3.7, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.
Таблица 1.3.8. Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм2
Ток *, А, для шнуров, проводов и кабелей
одножильных
двухжильных
трехжильных
0,5
–
12
–
0,75
–
16
14
1,0
–
18
16
1,5
–
23
20
2,5
40
33
28
4
50
43
36
6
. 65
55
45
10
90
75
60
16
120
95
80
25
160
125
105
35
190
150
130
50
235
185
160
70
290
235
200
* Токи относятся к шнурам, проводам и кабелям с нулевой жилой и без нее.
Таблица 1.3.9. Допустимый длительный ток для переносных шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для торфопредприятий
Сечение токопроводящей жилы, мм2
Ток *, А, для кабелей напряжением, кВ
0,5
3
6
6
44
45
47
10
60
60
65
16
80
80
85
25
100
105
105
35
125
125
130
50
155
155
160
70
190
195
–
* Токи относятся к кабелям с нулевой жилой и без нее.
Таблица 1.3.10. Допустимый длительный ток для шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для передвижных электроприемников
Сечение токопроводящей жилы, мм2
Ток *, А, для кабелей напряжением, кВ
Сечение токопроводящей жилы, мм2
Ток *, А, для кабелей напряжением, кВ
3
6
3
6
16
85
90
70
215
220
25
115
120
95
260
265
35
140
145
120
305
310
50
175
180
150
345
350
* Токи относятся к кабелям с нулевой жилой и без нее.
Таблица 1.3.11. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией для электрифицированного транспорта 1,3 и 4 кВ
Сечение токопроводящей жилы, мм2
Ток, А
Сечение токопроводящей жилы, мм2
Ток, А
Сечение токопроводящей жилы, мм2
Ток, А
1
20
16
115
120
390
1,5
25
25
150
150
445
2,5
40
35
185
185
505
4
50
50
230
240
590
6
65
70
285
300
670
10
90
95
340
350
745
Таблица 1.3.12. Снижающий коэффициент для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах
Способ прокладки
Количество проложенных проводов и кабелей
Снижающий коэффициент для проводов, питающих
одножильных
многожильных
отдельные электроприемники с коэффициентом использования до 0,7
группы электроприемников и отдельные приемники с коэффициентом использования более 0,7
Многослойно и пучками
–
До 4
1,0
–
2
5-6
0,85
–
3-9
7-9
0,75
–
10-11
10-11
0,7
–
12-14
12-14
0,65
–
15-18
15-18
0,6
–
Однослойно
2-4
2-4
–
0,67
5
5
–
0,6
1.3.11. Допустимые длительные токи для проводов, проложенных в лотках, при однорядной прокладке (не в пучках) следует принимать, как для проводов, проложенных в воздухе.
Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах, следует принимать по табл. 1.3.4-1.3.7 как для одиночных проводов и кабелей, проложенных открыто (в воздухе), с применением снижающих коэффициентов, указанных в табл. 1.3.12.
При выборе снижающих коэффициентов контрольные и резервные провода и кабели не учитываются.
Максимально допустимая сила тока в медном кабеле: таблица мощности и сечений
Правильная подготовка проекта электроснабжения обеспечивает высокий уровень безопасности, предотвращает аварийные ситуации. Чтобы определить допустимый ток для медных проводов, кроме базовых формул, необходим учет реальных условий эксплуатации. Пригодятся теоретические знания о физических процессах и сведения о выборе подходящей кабельной продукции.
Медные провода применяют для создания качественных сетей электроснабжения
Определение допустимого тока
Все проводники при прохождении тока нагреваются. Чрезмерное повышение температуры провоцирует механическое разрушение конструкции, включая защитные и декоративные оболочки. Чтобы сохранить работоспособность трассы пользуются понятием «длительно допустимый ток». Справочные значения для проводов с медными и алюминиевыми жилами приведены в правилах ПУЭ и отраслевых ГОСТах.
Таблица разрешенных токовых нагрузок
Материал проводника
Оболочка
Площадь поперечного сечения жилы, мм кв.
Допустимые токовые нагрузки, А
Тип трассы, количество кабелей в канале
медь
поливинилхлорид
1,5
23
монтаж в открытом лотке
медь
резина + свинец
1,5
33
в земле, двухжильный кабель
алюминий
поливинилхлорид
2,5
24
открытый лоток
алюминий
полимер
2,5
29
в земле, трехжильный кабель
медь
пластик, резина
2,5
40
перемещаемая конструкция, одножильный кабель
Для точного расчета специалисты пользуются формулой теплового баланса, которая содержит:
электрическое сопротивление метра проводника при определенной температуре;
поправочные коэффициенты для учета передачи тепла в окружающее пространство с помощью конвекции, инфракрасного излучения;
нагрев от внешних источников.
Отвод тепловой энергии улучшается при прокладке трассы в земле (под водой). Хуже условия, когда несколько кабелей находится в одном канале.
К сведению. Иногда применяют аналог расчета по мощности с учетом неразрушающего уровня нагрева.
Допустимая плотность тока для медного провода
При создании сетей в современных объектах недвижимости предпочитают использовать именно такие проводники. При одинаковом сечении они меньше перегреваются, по сравнению с алюминиевыми аналогами. В многожильном исполнении медные кабели хорошо подходят для создания сетевых соединительных шнуров, удлинителей. Их можно использовать для создания поворотов с малым радиусом.
Тепловой нагрев
Для расчета количества тепла (Q), выделяемого проводником, пользуются формулой I*2*R*t, где:
I – сила тока, в амперах;
R – сопротивление одного метра медного проводника;
t – время испытания в определенных условиях.
Рассеивание тепла при работе кабеля
Тонкие проводники эффективно отдают тепловую энергию окружающей среде. На процесс оказывают существенное влияние конкретные условия. Как отмечено выше, контакт оболочки с водой существенно улучшает охлаждение.
По мере увеличения сечения часть энергии расходуется для нагрева прилегающих слоев. Этим объясняется постепенное снижение допустимой плотности тока в расчете на единицу площади.
Распределение температур в кабельной продукции
На рисунке хорошо видно, как при уменьшении изоляционного слоя улучшается теплоотдача.
Падение напряжения
Этот параметр несложно рассчитать по закону Ома (U=R*I) с учетом электрического сопротивления соответствующего материала. Удельное значение для меди берут 0,0175 Ом *мм кв./ метр. С помощью формул вычисляют на участке определенной длины падение напряжения. При сечении 1,5 мм кв. на каждый метр потери составят 0,01117 Вольт.
Допустимая плотность тока
Этот относительный параметр показывает разрешенный нормативами ток на один мм кв. площади сечения. Отмеченные выше тенденции по изменению теплоотдачи при увеличении размеров проводника подтверждаются расчетами и данными лабораторных испытаний.
Таблица допустимых значений плотности тока для разных условий в медном проводнике
Поперечное сечение, мм кв.
Ток (А)/ Плотность тока (А/ мм кв.)
Для трассы в здании
Монтаж на открытом воздухе
6
73/ 12,2
76/ 12,6
10
103/ 10,3
108/ 10,8
25
165/ 6,6
205/ 8,2
50
265/ 5,3
335/ 6,7
Пути повышения допустимого тока
Существенное значение имеют действительные условия эксплуатации трассы электроснабжения, трансформаторов, установок. Снизить рассматриваемые нагрузки можно с помощью хорошей вентиляции, естественной или принудительной. Хороший отвод тепла получится с применением перфорированных металлических коробов, которые не затрудняют прохождение конвекционных потоков и одновременно выполняют функции радиатора.
В некоторых ситуациях пригодится квалифицированно составленный временной график. Стиральная машина при нагреве воды и в режиме сушки потребляет много электроэнергии. Ее можно настроить на автоматическое выполнение рабочих операций в ночные часы. Если снабжающие организации предлагают соответствующую тарификацию, получится дополнительная экономия денежных средств.
Вентилятор обеспечивает эффективное охлаждение проводников, которые установлены в микроволновой печи
Допустимый ток и сечение проводов
Лучшие показатели теплообмена при остальных равных условиях характерны для проводников с относительно меньшей площадью поперечного сечения.
Таблица токовых параметров для кабелей с медными жилами
Сечение, мм кв.
Плотность тока, А/ мм кв.
Ток, А
1
15
15
1,5
13,3
20
2,5
10,8
27
16
5,7
92
25
4,9
123
Расчет сечения кабелей и проводов
Для бытовой сети 220 Vможно вычислить допустимый ток по формуле I=(P*K)/U*cosφ), где:
Р – суммарная мощность всех потребителей, подключенных к соответствующей части цепи электропитания;
К – поправочный коэффициент (0,7-0,8), учитывающий одновременно работающие устройства;
cos φ – для стандартного жилого объекта принимают равным 1.
Далее пользуются табличными данными для выбора подходящей кабельной продукции с учетом сечения, оболочки, технологии монтажа.
Маркировка проводов
В стандартных обозначениях приведены важные характеристики продукции этой категории. Если указана буква «А», значит, жила сделана из алюминия. Медь никак не отмечают. Следующие позиции:
вид провода: «П» – плоский, «У» – установочный;
материал оболочки (проводника, общей): «В» – поливинилхлорид;
Продукцию этого вида выпускают с площадью сечения от 0,5 до 1000 и более мм кв. Для решения бытовых задач подойдут приведенные ниже модификации.
Таблица для выбора кабельной продукции
Сечение проводника, мм кв.
Ток (А)/ Суммарная мощность потребителей (кВт) для сетей
220 V
380 V
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
Подбор диаметра проволоки предохранителя
В этом случае нужно решить обратную задачу. Тепловое разрушение проволоки прекратит подачу питания, выполняя защитные функции.
Таблица для выбора предохраняющего элемента
Максимальный ток, А
0,5
1
2
5
Диаметр проводника в мм для материалов
Медь
0,03
0,05
0,09
0,16
Алюминий
-
0,07
0,1
0,19
Кратковременные режимы работы
Допустимые токовые нагрузки на провода и кабели корректируют умножением на поправочный коэффициент. В профессиональных расчетах учитывают дополнительные факторы:
действительные температурные условия;
количество и взаимное расположение кабелей в канале;
средние значения по нагрузкам;
существенное изменение параметров;
особенности конструкции трассы.
Коэффициент для кратковременного (повторного) режима равен 0,875/√П. Здесь «П» – относительная величина (время включения/длительность цикла). Эту поправку применяют при следующих условиях:
сечение медного проводника 10 мм кв. и более;
рабочий цикл составляет до 4 минут включительно;
длительность пауз – от 6 мин.
Как выбрать вводной провод в квартиру
На первом этапе составляют список всех потребителей со стационарным и временным подключением. Итоговый результат умножают на коэффициент одновременной работы (стандарт – 0,75). Подразумевается малая вероятность одновременного включения кондиционера для охлаждения в зале и обогревателя в спальне. Далее пользуются табличными данными для определения критериев подходящей кабельной продукции.
Выбор проводки для отдельных групп потребителей
Экономные светодиодные светильники можно подключить медной жилой с площадью сечения не более 0,5 кв. мм. Для розеток их выбирают в диапазоне 1,5-2,5. Отдельные линии с защитными автоматами создают для подключения духового шкафа, варочных панелей, других мощных потребителей.
Как рассчитать трехфазную проводку
В этом варианте применяют формулу для тока I=P/(1,73*U*cos φ). Данные из таблиц допустимых значений берут для трехфазных сетей с учетом обязательных дополнительных параметров (оболочек, эффективности теплоотвода).
Ошибки при выборе и расчете сечения кабеля
Инженерные сети проектируют с учетом нынешних и перспективных нагрузок. Это значит, что надо учесть возможное подключение дополнительной техники, совместное использование групп розеток. Особое внимание следует проявлять при расчете длинных участков с потерями более 5%. По специальной методике вычисляют параметры линий питания для подключения нагрузок с реактивными характеристиками (насосное оборудование, станки). Мощность распределяют равномерно при работе с трехфазными сетями.
Последствия превышения тока
Чрезмерное увеличение температуры разрушает проводник и цепь прохождения электрического тока. Нарушение изоляции в результате теплового воздействия создает благоприятные условия для коррозии, повышает вероятность короткого замыкания. Кроме повреждений оборудования, ухудшается безопасность. Необходимо подчеркнуть дополнительные затраты, которые вызваны сложными операциями по восстановлению работоспособности скрытой проводки.
Приведенные выше рекомендации надо соблюдать в комплексе. Не следует превышать длительно допустимый правилами ток. Необходимо поддерживать благоприятные условия эксплуатации. Нужно не забывать о соответствующих коррекциях при разовом или постоянном подключении мощных нагрузок.
Видео
Максимально допустимый ток для медных проводов
Когда электрический ток протекает по кабелю, часть энергии теряется. Она уходит на нагрев проводников из-за их сопротивления, с уменьшением которого возрастает величина передаваемой мощности и допустимый ток для медных проводов. Наиболее приемлемым проводником на практике является медь, которая имеет небольшое электрическое сопротивление, устраивает потребителей по стоимости и выпускается в широком ассортименте.
Следующим металлом с хорошей проводимостью является алюминий. Он дешевле меди, но более ломкий и деформируется в местах соединений. Прежде внутридомовые отечественные сети были проложены алюминиевыми проводами. Их прятали под штукатурку и надолго забывали об электропроводке. Электроэнергия преимущественно уходила на освещение, и провода легко выдерживали нагрузку.
С развитием техники появилось множество электроприборов, которые стали незаменимы в быту и потребовали большего количества электричества. Потребляемая мощность возросла и проводка перестала с ней справляться. Теперь стало немыслимо делать электроснабжение квартиры или дома без расчета электропроводки по мощности. Провода и кабели выбираются так, чтобы не было лишних затрат, а они полностью справлялись со всеми нагрузками в доме.
Причина нагрева электропроводки
Проходящий электрический ток вызывает нагрев проводника. При повышенной температуре металл быстро окисляется, а изоляция начинает плавиться при температуре от 65 0С. Чем чаще она нагревается, тем быстрее выходит из строя. По этой причине провода выбирают по допустимому току, при котором не происходит их перегрев.
Площадь сечения проводки
По форме провод выполняется в виде круга, квадрата, прямоугольника или треугольника. У квартирной проводки сечение преимущественно круглое. Шина медная устанавливается обычно в распределительном шкафу и бывает прямоугольной или квадратной.
Площади поперечных сечений жил определяются по основным размерам, замеряемым штангенциркулем:
круг - S = πd2 / 4;
квадрат - S = a2;
прямоугольник - S = a * b;
треугольник - πr2 / 3.
В расчетах приняты следующие обозначения:
r - радиус;
d - диаметр;
b, a - ширина и длина сечения;
π = 3,14.
Расчет мощности в проводке
Мощность, выделяющаяся в жилах кабеля при его эксплуатации, определяется по формуле: P = In2Rn,
где In - нагрузочный ток, А; R - сопротивление, Ом; n - количество проводников.
Формула подходит при расчете одной нагрузки. Если к кабелю их подключено несколько, количество тепла рассчитывается отдельно для каждого потребителя энергии, а затем результаты суммируются.
Допустимый ток для медных многожильных проводов также рассчитывается через поперечное сечение. Для этого необходимо распушить конец, замерить диаметр одной из проволочек, посчитать площадь и умножить на их количество в проводе.
Сечения проводов удобно измерять в квадратных миллиметрах. Если грубо оценивать допустимый ток, мм2 медного провода пропускает через себя 10 А, при этом не перегреваясь.
В кабеле соседние провода греют друг друга, поэтому для него надо выбирать толщину жилы по таблицам или с поправкой. Кроме того, размеры берут с небольшим запасом в сторону увеличения, а после выбирают из стандартного ряда.
Проводка может быть открытой и скрытой. В первом варианте она прокладывается снаружи по поверхностям, в трубах или в кабель-каналах. Скрытая проходит под штукатуркой, в каналах или трубах внутри конструкций. Здесь условия работы более жесткие, поскольку в закрытых пространствах без доступа воздуха кабель нагревается сильней.
Для разных условий эксплуатации вводятся коэффициенты поправки, на которые следует умножать расчетный длительно допустимый ток в зависимости от следующих факторов:
одножильный кабель в трубе длиной более 10 м: I = In х0,94;
три одножильных кабеля в одной трубе: I = In х0,9;
прокладка в воде с защитным покрытием типа Кл: I = In х1,3;
четырехжильный кабель равного сечения: I = In х0,93.
Пример
При нагрузке в 5 кВт и напряжении 220 В сила тока через медный провод составит 5 х 1000 / 220 = 22,7 А. Его сечение составит 22,7 / 10 = 2,27 мм2. Этот размер обеспечит допустимый ток для медных проводов по нагреву. Поэтому здесь следует взять небольшой запас 15 %. В результате сечение составит S = 2,27 + 2,27 х 15 / 100 = 2,61 мм2. Теперь к этому размеру следует подобрать стандартное сечение провода, которое составит 3 мм.
Рассеивание тепла при работе кабеля
Проводник не может разогреваться от проходящего тока бесконечно долго. Одновременно он отдает тепло окружающей среде, количество которого зависит от разности температуры между ними. В определенный момент наступает равновесное состояние и температура проводника устанавливается постоянной.
Важно! При правильно подобранной проводке потери на нагрев снижаются. Следует помнить, что за нерациональный расход электроэнергии (когда провода перегреваются) также приходится платить. С одной стороны плата взимается за лишний расход по счетчику, а с другой - за замену кабеля.
Выбор сечения провода
Для типовой квартиры электрики особенно не задумываются о том, какие сечения проводки выбрать. В большинстве случаев используют такие:
вводной кабель - 4-6 мм2;
розетки - 2,5 мм2;
основное освещение - 1,5 мм2.
Подобная система вполне справляется с нагрузками, если нет мощных электроприборов, к которым порой надо вести отдельное питание.
Отлично подходит для того, найти допустимый ток медного провода, таблица из справочника. В ней также приведены данные расчета при использовании алюминия.
Основой для выбора проводки является мощность потребителей. Если суммарная мощность в линиях от главного ввода P = 7,4 кВт при U = 220 В, допустимый ток для медных проводов составит по таблице 34 А, а сечение - 6 мм2 (закрытая прокладка).
Кратковременные режимы работы
Максимально допустимый кратковременный ток для медных проводов при режимах работы с длительностью циклов до 10 мин и рабочими периодами между ними не более 4 мин приводится к длительному режиму работы, если сечение не превышает 6 мм2. При сечении выше 6 мм2: Iдоп = In∙0,875/√Тп.в.,
где Тп.в - отношение длительности рабочего периода к продолжительности цикла.
Отключение питания при перегрузках и коротких замыканиях определяется техническими характеристиками применяемых защитных автоматов. Ниже приведена схема небольшого щита управления квартиры. Питание от счетчика поступает на вводной автомат DP MCB мощностью 63 А, который защищает проводку до автоматов отдельных линий мощностью 10 А, 16 А и 20 А.
Важно! Пороги срабатывания автоматов должны быть меньше максимально допустимого тока проводки и выше нагрузочного тока. В таком случае каждая линия будет надежно защищена.
Как правильно выбрать вводной провод в квартиру?
Величина номинального тока на кабеле ввода в квартиру зависит от того, сколько подключено потребителей. В таблице приведены необходимые приборы и их мощность.
Электроприбор
Номинальная мощность, кВт
Телевизор
0,18
Бойлер
2-6
Холодильник
0,2-0,3
Духовой шкаф
2-5
Пылесос
0,65-1
Электрочайник
1,2-2
Утюг
1,7-2,3
Микроволновка
0,8-2
Компьютер
0,3-1
Стиральная машина
2,5-3,5
Система освещения
0,5
Всего
12,03-23,78
Силу тока по известной мощности можно найти из выражения:
I = P∙Kи/(U∙cos φ), где Kи = 0,75 - коэффициент одновременности.
Для большинства электроприборов, являющихся активной нагрузкой, коэффициент мощности cos φ = 1. У люминесцентных ламп, электродвигателей пылесоса, стиральной машины и др. он меньше 1 и его необходимо учитывать.
Длительно допустимый ток для приборов, приведенных в таблице, составит I = 41 - 81 А. Величина получается довольно внушительной. Всегда следует хорошенько подумать, когда приобретаешь новый электроприбор, потянет ли его квартирная сеть. По таблице для открытой проводки сечение входного провода составит 4-10 мм2. Здесь еще надо учитывать, как квартирная нагрузка повлияет на общедомовую. Возможно, что ЖЭК не позволит подключить столько электроприборов к стояку подъезда, где через распределительные шкафы под каждую фазу и нейтраль проходит шина (медная или алюминиевая). Их просто не потянет электросчетчик, который обычно устанавливается в щите на лестничной площадке. Кроме того, плата за перерасход нормы электроэнергии вырастет до внушительных размеров из-за повышающих коэффициентов.
Если проводку делать для частного дома, то здесь надо учитывать мощность отводящего провода от главной сети. Обычно используемого алюминиевого провода СИП-4 сечением 12 мм2 может и не хватить для большой нагрузки.
Выбор проводки для отдельных групп потребителей
После того как выбран кабель для подключения к сети и для него подобран защищающий от перегрузок и коротких замыканий автомат ввода, необходимо подобрать провода для каждой группы потребителей.
Нагрузка разделяется на осветительную и силовую. Самым мощным потребителем в доме является кухня, где устанавливаются электроплита, стиральная и посудомоечная машины, холодильник, микроволновка и другие электроприборы.
Для каждой розетки выбираются провода на 2,5 мм2. По таблице для скрытой проводки он пропустит 21 А. Схема снабжения обычно радиальная - от распределительной коробки. Поэтому к коробке должны подходить провода на 4 мм2. Если розетки соединены шлейфом, следует учитывать, что сечению 2,5 мм2 соответствует мощность 4,6 кВт. Поэтому суммарная нагрузка на них не должна ее превышать. Здесь есть один недостаток: при выходе из строя одной розетки, остальные также могут оказаться неработоспособными.
На бойлер, электроплиту, кондиционер и другие мощные нагрузки целесообразно подключать отдельный провод с автоматом. В ванную комнату также делается отдельный ввод с автоматом и УЗО.
На освещение идет провод на 1,5 мм2. Сейчас многие применяют основное и дополнительное освещение, где может потребоваться большее сечение.
Как рассчитать трехфазную проводку?
На расчет допустимого сечения кабеля влияет тип сети. Если мощность потребления одинакова, допустимые токовые нагрузки на жилы кабеля для трехфазной сети будут меньше, чем для однофазной.
Для питания трехжильного кабеля при U = 380 В применяется формула:
I = P/(√3∙U∙cos φ).
Коэффициент мощности можно найти в характеристиках электроприборов или он равен 1, если нагрузка активная. Максимально допустимый ток для медных проводов, а также алюминиевых при трехфазном напряжении указывается в таблицах.
Заключение
Для предупреждения перегрева проводников при длительной нагрузке следует правильно рассчитать поперечное сечение жил, от которого зависит допустимый ток для медных проводов. Если мощности проводника будет недостаточно, кабель преждевременно выйдет из строя.
Длительно-допустимый ток кабеля и провода: таблица токовых нагрузок
Чтобы правильно провести проектирование электрической проводки, изучается длительно-допустимый ток кабеля. От правильности сделанных расчетов зависит уровень безопасности жилища. Чтобы разобраться в вопросе, стоит определиться с терминологией, проанализировать факты нагрева и свериться с таблицей расчета показателя отдельно для алюминиевых и медных проводов.
Что такое длительно-допустимый ток кабеля
Если взять стандартный кабель с хорошей проводимостью и подключить его в сеть, он не проведет высокий ток, поскольку есть связь с характеристиками. Так к большим агрегатам подключаются толстые провода, а для игрушечного моторчика хватит тоненькой жилы. Электроустановка может быть запитана при учете следующих параметров:
величина тока;
показатель сопротивления.
Допустимый параметр при подключении проводки
Проводник во время эксплуатации сталкивается с одной проблемой — это нагрев. Допустимый ток — это величина, при которой кабель способен выдерживать нагрузку длительное время. Когда правило не соблюдается, следуют последствия:
искрение;
нарушение изоляции;
Важно! Также не стоит забывать про вероятность короткого замыкания.
Факторы нагрева
По ПУЭ длительно-допустимые токовые нагрузки кабелей не приводят к повышению температур. К основным причинам нагрева проводников относят следующее:
неправильный монтаж проводки;
неверный подбор кабеля;
не учтена подключаемая нагрузка.
Также стоит учитывать природу электрического тока. Когда оборудование подключится к сети, по нему быстро двигаются электроны. Вокруг образуется электрическое поле, поэтому процесс является контролируемым. В то же время на пути электронов стоит небольшая преграда — кристаллическая решетка металлов. Даже начинающие электрики догадаются, что она отличается высокой прочностью.
К сведению! Если посмотреть в микроскоп, молекулы расположены близко друг к другу. Когда частицы проходят соединения, наблюдается выделение тепла.
Какой максимальный и минимальный длительно-допустимый ток
Прежде чем устанавливать оборудование дома либо на работе, стоит узнать максимально-допустимый ток для медных проводов. Рассматривая варианты с резиновой изоляцией, показатель максимума доходит до 830 А. В случае использования медных жил показатель сокращается до 645 А. У некоторой продукции применяется металлическая защитная оболочка. По данной категории показатель равен 605 А.
Допустимая длительная токовая нагрузка вводного провода со свинцовой изоляцией 465 А. Когда электрик берет медный провод с оболочкой из полиэтилена, параметр увеличивается и равняемся 704 А.
Как правильно рассчитать
Допустимая нагрузка на кабель рассчитывается после определения сопротивления по формуле: R = Рот * L / S.
Если детально рассматривать каждый показатель, то сопротивление можно высчитать, если взять удельное сопротивление, умножить его на длину провода и разделить на сеченые. Общее сопротивление, естественно, измеряется в Омах. Удельное сопротивление вносится в формулу: Ом * мм ^ 2 / м. Длина проводников должна быть в метрах, а сечение в квадратных метрах.
Чтобы разобраться, лучше перейти к практике. Допустим, к компрессору надо подключить провод, на столе имеется только алюминиевая заготовка. Параметры:
сечение 10 мм²;
длина 100 мм.
Для расчета сопротивления 0,028 умножают на 100 и делят на 10, выходит 0,18 Ом. Далее остается узнать коэффициент потери напряжения. Для этого применяется формула: Duo = I * R.
Обратите внимание! Потерю напряжения получится найти, если перемножить ток на сопротивление.
Таблицы допустимых токов
Таблица токовых нагрузок для разных типов кабелей отображена ниже. В первую очередь стоит взглянуть на распространённые варианты с медными жилами, которые используются с резиновой изоляцией.
Верхний предел жил из меди
В случае с алюминиевыми жилами данные несколько ниже, хотя используется все та же резиновая изоляция.
Показатели жил из алюминия
В строительной сфере активно применяются гибкие кабели с резиновой изоляцией. Данные о длительном допустимом токе отображены в таблице.
Верхний предел у гибких проводов
Если рассматривается электрифицированный транспорт, применяются только провода с медными жилами. Показатель тока зависит от сечения.
Номинальные показатели по электрифицированному транспорту
В земле принято прокладывать кабеля с бумажной изоляцией. У них очень высокий показатель допустимого тока, данные видны ниже.
Допустимая нагрузка при бумажной изоляции
Бумажная изоляция также встречается у проводов, которые прокладываются в воздухе. Показатель предельного тока несколько ниже. Подобранные данные занесены в таблицу.
Показатели проводов в бумажной изоляции
В земляных траншеях алюминиевый кабель готов к серьёзным нагрузкам. Параметр допустимого тока отображен в таблице.
Расчеты перегрузки для алюминиевого кабеля
Если взять тот же алюминиевый кабель и повесить в воздухе, ожидаемый параметр допустимого тока снижается.
Таблица перегрузки алюминиевого провода в воздухе
Пластмассовая изоляция делает продукцию доступной, но не стоит надеяться на большие параметры сопротивления.
Пластмассовая изоляция
Если в пластиковую изоляцию поместить алюминиевые жилы, то предельный ток максимум составит 515 А.
Параметры нагрузки с пластиковой изоляцией
При напряжении 6 кВ вышеуказанный алюминиевый провод не готов к большим нагрузкам.
Перегрузки при напряжении 6 кВ
Выше рассмотренытаблицы предельно допустимых токов по нагреву кабеля и формулы расчета. Приведены варианты с разными жилами и изоляцией. По этим данным легко вычислить искомое, чтобы не допустить КЗ.
Сечение провода и нагрузка (мощность) таблица
При монтаже электропроводки в квартире или в частном доме очень важно правильно подобрать сечение провода. Если взять слишком толстый кабель, то это «влетит вам в копеечку», так как его цена напрямую зависит от диаметра (сечения) токопроводящих жил. Применение же тонкого кабеля приводит к его перегреву и при несрабатывании защиты возможно оплавление изоляции, короткое замыкание и как следствие — пожар. Наиболее правильным будет выбор сечения провода в зависимости от нагрузки, что отражено в приведенных ниже таблицах.
Сечение кабеля
Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.
Величины сечения во всех странах стандартизированы, причем стандарты бывшего СНГ и Европы в этой части полностью совпадают. В нашей стране документом, которым регулируется этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или кратко — ПУЭ.
Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм², а на освещение — 1,0-1,5мм².
Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0мм². Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.
Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0мм².
Ниже дана сокращенная таблица выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовых нагрузок. Там же для Вашего удобства приведена суммарная мощность электрооборудования при 1-фазном (220В) и 3-фазном (380В) потреблении.
При прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.
Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на одну жилу (или фазу).
Таблица нагрузок по сечению кабеля:
Сечение кабеля, мм²
Проложенные открыто
Проложенные в трубе
медь
алюминий
медь
алюминий
ток, А
мощность, кВт
ток, А
мощность, кВт
ток, А
мощность, кВт
ток, А
мощность, кВт
220В
380В
220В
380В
220В
380В
220В
380В
0.5
11
2.4
0.75
15
3.3
1
17
3.7
6.4
14
3
5.3
1.5
23
5
8.7
15
3.3
5.7
2.5
30
6.6
11
24
5.2
9.1
21
4.6
7.9
16
3.5
6
4
41
9
15
32
7
12
27
5.9
10
21
4.6
7.9
6
50
11
19
39
8.5
14
34
7.4
12
26
5.7
9.8
10
80
17
30
60
13
22
50
11
19
38
8.3
14
16
100
22
38
75
16
28
80
17
30
55
12
20
25
140
30
53
105
23
39
100
22
38
65
14
24
35
170
37
64
130
28
49
135
29
51
75
16
28
Для самостоятельного расчета необходимого сечение кабеля, например, для ввода в дом, можно воспользоваться кабельным калькулятором или выбрать необходимое сечение по таблице.
Настоящая таблица касается кабелей и проводов в резиновой и пластмассовой изоляции. Это такие широко распространенные марки как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. На кабели в бумажной изоляции есть своя таблица, на не изолированные провода и шины — своя.
При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т.п.
Кроме того, величины из таблиц о допустимых токовых нагрузках должны быть откорректированы следующими снижающими коэффициентами:
поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;
поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;
поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.
Расчет сечения провода
Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть, каждый человек, не имея под рукой интернет, где в свободном доступе ПУЭ с таблицами имеется, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.
Если рассмотреть сечение кабеля, то это круг с определенным диаметром. Существует формула площади круга: S= 3,14*D²/4, где 3,14 – это Архимедово число, «D» — диаметр измеренной жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².
Если провод состоит из нескольких жил, то замеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как вычислить сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тоненьких проводков?
Процесс немного усложняется, но не сильно. Для этого придется подсчитать количество проводков в одной жиле, измерить диаметр одного проводка, вычислить его площадь по описанной формуле и умножить данный показатель на количество проводков. Это и будет сечение одной жилы. Теперь необходимо это значение умножить на количество жил.
Если нет желания считать проводки и измерять их размеры, надо просто замерить диаметр одной жилы, состоящий из нескольких проводов. Снимать размеры надо аккуратно, чтобы не смять жилу. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, потому что между проводками остается пространство.
Соотношение тока и сечения
Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу. Чем больше ее диаметр, тем больше воды через нее будет проходить. То же самое и с проводами.
Чем больше их площадь, тем большей силы ток, через них пройдет, тем большую нагрузку такой провод выдерживает. При этом кабель не будет перегреваться, что является самым важным требованием правил пожарной безопасности.
Поэтому связка сечение – ток является основным критерием, который используется в подборе электрических проводов в разводке. Поэтому вам необходимо сначала разобраться, сколько бытовых приборов и какой общей мощности будет подключены к каждому шлейфу.
Сечение жилы провода, мм2
Медные жилы
Алюминиевые жилы
Ток, А
Мощность, Вт
Ток, А
Мощность, Вт
0.5
6
1300
0.75
10
2200
1
14
3100
1.5
15
3300
10
2200
2
19
4200
14
3100
2.5
21
4600
16
3500
4
27
5900
21
4600
6
34
7500
26
5700
10
50
11000
38
8400
16
80
17600
55
12100
25
100
22000
65
14300
К примеру, на кухне обязательно устанавливается холодильник, микроволновка, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть, все эти прибору могут в один момент быть включены одновременно. Поэтому в расчетах и используется суммарная мощность помещения.
Узнать потребляемую мощность каждого прибора можно из паспорта изделия или на бирке.
Для примера обозначим некоторые из них:
Чайник – 1-2 кВт.
Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
Кофемолка и кофеварка – 0,5-1,5 кВт.
Холодильник 0,8 кВт.
Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, можно подобрать ее сечение из таблицы. Не будем рассматривать все показатели данной таблицы, покажем те, которые преобладают в быту.
Чем отличается кабель от провода
Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Несмотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.
Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.
Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию.
Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.
Выбор кабеля
Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые им не уступят. Но тут есть один нюанс, который связан с правильно проведенном соединении участков в распределительной коробке. Как показывает практика, места соединений часто выходят из строя из-за окисления алюминиевого провода.
Еще один вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость тока, поэтому именно его рекомендуют к применению в бытовой электрической разводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его сгибать в одном месте по несколько раз без ущерба качеству.
Одножильный или многожильный
При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой.
Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба, которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу.
Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди.
В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше.
Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.
Медь или алюминий
В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот.
Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться.
Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…».
Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал.
Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5 мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.
Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.
Зачем производится расчет
Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.
Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.
Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение, не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.
Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.
Что нужно знать
Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.
Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.
После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:
1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:
расчет силы тока для однофазной сети
где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт; U — напряжение сети, В; КИ= 0.75 — коэффициент одновременности; cos для бытовых электроприборов- для бытовых электроприборов. 2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:
расчет силы тока для трехфазной сети
Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2.
Какой провод лучше использовать
На сегодняшний день для монтажа, как открытой электропроводки, так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода.
Медь, по сравнению с алюминием, более эффективна:
она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;
меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.
Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Стоимость их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода по стоимости дороже все же они являются более распространенными и популярными в использовании чем алюминиевые.
Расчет сечения медных проводов и кабелей
Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.
Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.
В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).
Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.
Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.
Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.
Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.
При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.
Выбор сечения кабеля по мощности
Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.
Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.
Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.
Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.
Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.
Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.
Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.
Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:
С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)
Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных.
Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.
Общепринятые сечения для проводки в квартире
Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства.
Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.
Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.
Выбор сечения провода исходя из количества потребителей
О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, проброшенный во все комнаты, от которого идут отводы.
Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.
Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)
Токовые нагрузки в сетях с постоянным током
В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по-другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).
Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую сторону допустимы).
Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:
U = ((p l) / S) I
где:
U — напряжение постоянного тока, В
p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
l — длина провода, м
S — площадь поперечного сечения, мм2
I — сила тока, А
Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подстановки, или с помощью простейших арифметических действий над данным уравнением.
Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице.
Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.
Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке.
Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей.
Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.
Что необходимо для расчёта по нагрузке
Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго.
Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть.
Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:
Для однофазной сети напряжением 220 В:
Где:
Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В;
COSφ — коэффициент мощности.
Для трёхфазной сети напряжением 380 В:
Наименование прибора
Примерная мощность, Вт
LCD-телевизор
140-300
Холодильник
300-800
Пылесос
800-2000
Компьютер
300-800
Электрочайник
1000-2000
Кондиционер
1000-3000
Освещение
300-1500
Микроволновая печь
1500-2200
Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля.
Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А.
Сечение токо- проводящих жил, мм
Медные жилы проводов и кабелей
Напряжение 220В
Напряжение 380В
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
Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.
Сечение токо- проводящих жил, мм
Алюминиевые жилы проводов и кабелей
Напряжение 220В
Напряжение 380В
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
39
25,7
16
60
13,2
55
36,3
25
85
18,7
70
46,2
35
100
22
85
56,1
50
135
29,7
110
72,6
70
165
36,3
140
92,4
95
200
44
170
112,2
120
230
50,6
200
132
Расчёт для помещений
Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться.
Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.
Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто.
Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток.
Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора!
Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:
ППВ — медный плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
АППВ — алюминиевый плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой проводки;
ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, гибкий, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлорид) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы расположены в одной плоскости).
Автор: Сергей Владимирович, инженер-электрик. Подробнее об авторе.
Максимально допустимый ток для медного провода
Когда электрический ток течет по кабелю, часть энергии теряется. Она теряется при нагревании проводов из-за их сопротивления, при уменьшении которого увеличивается величина передаваемой мощности и допустимый ток для медных проводов. Наиболее подходящим проводником на практике является медь, имеющая небольшое электрическое сопротивление, удовлетворяющая потребителям своей стоимостью и доступная в широком ассортименте.
Следующий металл с хорошей проводимостью - это алюминий.Она дешевле меди, но более хрупкая и деформируется в стыках. В первую внутреннюю внутреннюю сеть были проложены алюминиевые провода. Они были спрятаны под штукатуркой и давно забыты о проводке. Электроэнергия в основном тратилась на освещение, а провода легко выдерживают нагрузку.
С развитием технологий появилось множество бытовых приборов, которые стали незаменимыми в доме, и потребовали большего количества электроэнергии. Энергопотребление увеличилось и транзакция перестала с этим справляться.Сейчас немыслимым стало подвести электричество в квартиру или дом без расчета емкости проводки. Провода и кабели подобраны так, чтобы избежать ненужных затрат, и они полностью переносят все нагрузки в доме.
Причина перегрева электропроводки
Прохождение электрического тока вызывает нагрев проводника. При высоких температурах металл быстро окисляется, а изоляция начинает плавиться при температуре 65 0 C. Чем больше она нагревается, тем быстрее разрушается.По этой причине провод выбирают на допустимый ток, при котором происходит перегрев.
Рекомендуется
Наиболее эффективные методы проращивания семян
Несмотря на то, что метод рассады в овощеводстве является очень трудоемким процессом, его использует большинство садоводов. Посадка семян в открытый грунт - простой и удобный метод, но он эффективен только в определенных климатических зонах. I ...
Светоотражающая краска. Сфера применения
Когда машины начали заполнять дороги, их популярность начала набирать светоотражающая краска.Благодаря этой краске, как водителям, так и пешеходам становится намного легче избегать аварий в темноте. Назначение краски Светоотражающая краска - лакокрасочный материал, который ...
Поперечное сечение сделки
По форме проволока проходит в виде круга, квадрата, прямоугольника или треугольника. От жилой разводки - сечение желательно круглой формы. Медная шина обычно бывает в электрическом шкафу прямоугольной или квадратной формы.
Квадратное поперечное сечение определяется базовыми размерами, измеренными штангенциркулем.
Круг - S = πd 2 /4;
Квадрат S = a 2 ;
Прямоугольник S = a * b;
Треугольник - πr 2 / 3.
В расчетах используются следующие обозначения:
R - радиус;
D - диаметр;
В, а - ширина и длина секции;
π = 3,14.
Расчет мощности в транзакции
Мощность, которая выделяется в жилах кабеля при его эксплуатации, определяется по формуле: P = I N 2 Rn
Где I N - ток нагрузки , а; R - сопротивление, Ом; n - количество проводников.
Формула подходит для расчета одной нагрузки. Если кабеля подключено несколько, количество тепла рассчитывается отдельно для каждого потребителя энергии, а затем суммируются результаты.
Допустимый ток для медных многопроволочных жил также рассчитывается через поперечное сечение. Необходимо распушить конец, измерить диаметр одной из проволок, рассчитать площадь и умножить на их количество в проволоке.
Размер провода для различных условий эксплуатации
Размер провода удобно измерять в квадратных миллиметрах.Если приблизительно оценить допустимый ток, медный провод 10 мм2 проходит через сам А, при этом не перегреваясь.
В соседних кабелях провода сохраняют друг друга в тепле, поэтому необходимо выбирать толщину жил из таблиц или поправок. К тому же размеры берем с небольшим запасом в сторону увеличения, а потом выбираем из стандартной серии.
Сделка может быть открытой и скрытой. В первом варианте его прокладывают снаружи на поверхностях, в трубах или в кабельных каналах.Скрывается под штукатуркой, в каналах или трубах внутри конструкций. Здесь условия работы более жесткие, так как в замкнутых пространствах без доступа воздуха кабель нагревается сильнее.
Для различных условий эксплуатации вводятся поправочные коэффициенты, которые необходимо умножить на расчетный длительно допустимый ток в зависимости от следующих факторов:
Одножильный кабель в трубе длиной: 10 м: I = I N H 0 , 94;
Три одножильных кабеля в трубе: I = I N H 0,9;
Укладка в воде с защитным покрытием типа TC: I = I N H 1,3;
Сечение четырехжильного кабеля равно: I = I N H 0,93.
Пример
При нагрузке 5 кВт и напряжении 220 В ток по медному проводу будет 5 x 1000/220 = 22,7 сечения A. Он составит 22,7 / 10 = 2,27 мм 2 . Этот размер обеспечит допустимый ток для медных проводов при нагревании. Так что здесь следует взять небольшую маржу в 15%. В результате сечение будет S = 2,27 + 2,27 x 15/100 = 2,61 мм 2 . Теперь к этому размеру вы должны подобрать стандартный размер провода, который составляет 3 мм.
Рассеивание по кабелю
Проводник не может нагреваться от протекания тока бесконечно. При этом он отдает тепло в окружающую среду, количество которого зависит от разницы температур между ними. В какой-то момент наступает состояние равновесия, и температура проводника устанавливается постоянной.
Важно! При правильно выбранной сделке снижаются потери на отопление. Следует помнить, что за нерациональное потребление электроэнергии (когда провода перегреваются) тоже надо платить.С одной стороны взимается плата за превышение потребления по счетчику, а с другой - за замену кабеля.
Выбор сечения жилы
Для типовых квартир электрики особо не задумываются, какое сечение кабеля выбрать. В большинстве случаев используйте:
Отверстие шнура - 4-6 мм 2 ;
Головки - 2,5 мм 2 ;
Основное освещение - 1,5 мм 2 .
Эта система справляется с нагрузками, если не с мощными приборами, которые иногда необходимо вести отдельное питание.
Отлично для того, чтобы найти в справочнике таблицу допустимого тока медных проводов. В нем также перечислены расчетные данные с использованием алюминия.
Основой выбора сделки является мощность потребителей. Если суммарная мощность в линиях от основного ввода P = 7,4 кВт при U = 220 В, допустимый ток для медного провода будет по таблице 34 А, а сечение 6 мм 2 (закрытая полоса).
Кратковременные режимы работы
Максимально допустимый кратковременный ток для медных проводов в режимах работы с продолжительностью цикла до 10 минут и периодами работы не более 4 минут является длительной работой, если сечение не более 6 мм 2 .В приведенном выше сечении 6 мм 2 : I DOP = I N ∙ 0,875 / √T PV
Где T P - отношение продолжительности рабочего периода к продолжительности цикл.
Отключение питания при перегрузках и коротких замыканиях определяется характеристиками используемых защитных машин. Ниже представлена схема небольшой диспетчерской квартиры. Пища со прилавка подается в автомат для открывания DP MCB мощностью 63 А, который защищает проводку к отдельным линиям автоматов мощностью 10 А, 16 А и 20 А.
Важно! Пороги автоматов должны быть меньше максимально допустимого тока проводки и выше тока нагрузки. В этом случае каждая линия будет защищена.
Как выбрать вводный провод в квартиру?
Величина номинального тока на вводе кабеля в квартиру зависит от того, сколько подключенных потребителей. В таблице указаны необходимые приборы и их мощность.
Устройство
Номинальная мощность кВт
Телевизор
0,18
Котел
2-6
Холодильник
0,2-0,31 9018 Oven
2-5
Очиститель
0,65-1
Электрический
1,2-2
Утюг
1,7-2,3
Микроволновая печь
0,8-2
Компьютер
0,3-1
Стиральная машина
2,5-3,5
Система освещения
0,5
Всего
А 12.03-23,78
Сила тока по известной мощности может быть найдена из выражения:
I = P ∙ K А / (U ∙ cos φ), где K А = 0,75 - коэффициент одновременности.
Для большинства электрических устройств с активной нагрузкой коэффициент мощности cos φ = 1. Люминесцентные лампы, двигатели, пылесос, стиральная машина и т. Д. Он меньше 1 и должен быть учтен.
Долговременно допустимый ток для устройств, указанных в таблице, будет I = 41 - 81 А.Полученная стоимость весьма впечатляющая. Всегда стоит дважды подумать, покупая новый прибор, тащить его в свою сеть квартиры. На столе для открытой разводки сечение вводного провода будет 4-10 мм 2 . Здесь еще нужно учитывать, как жилищная обременительность повлияет на общедомовое. Не исключено, что ЖЭК не позволит подключить столько бытовой техники к стояку подъезда, где через шкафы под каждой фазой и нейтралью проходит шина (медная или алюминиевая).Они просто не потянут счетчик, который обычно устанавливается в панели на лестничной площадке. К тому же плата за превышение нормативов электроэнергии вырастет до внушительных размеров за счет умножающих коэффициентов.
Если разводку надо делать для частного дома, то нужно учитывать розетку проводов от основной сети. Обычно применяемых алюминиевых проводов СИП-4 сечением 12 мм 2 может не хватить на большую нагрузку.
Выбор транзакций для определенных групп потребителей
После того, как выбран кабель для подключения к сети и он выбран для защиты от перегрузок и коротких замыканий автоматического входа, необходимо выбрать провод для каждой группы потребителей.
Нагрузка делится на световую и силовую. Самый мощный потребитель в доме - это кухня, на которой установлена плита, стиральная и посудомоечная машины, холодильник, микроволновая печь и прочая техника.
Для каждой розетки выбран провод 2,5 мм 2 . В таблице для скрытых проводов он пропустит 21 А. Схема питания обычно радиальная от блока предохранителей. Поэтому в коробке должны быть подходящие провода 4 мм 2 . Если розетка подключается поездом, учтите, что сечение 2,5 мм 2 соответствует емкости 4.6 кВт. Поэтому общая нагрузка на них не должна превышать. Есть один недостаток: при выходе из строя одной розетки остальные тоже могут не работать.
Котел, электроплита, кондиционер и прочая мощная нагрузка, желательно подключить отдельный провод с пистолетом. Санузел отдельный вход с автоматом и узо.
Провод осветительный 1,5 мм 2 . Сейчас многие используют основное и дополнительное освещение там, где вам может понадобиться большая секция.
Как рассчитать трехфазную проводку?
На расчет допустимого сечения кабеля влияет тип сети.Если потребляемая мощность такая же, допустимая допустимая нагрузка токопроводящего кабеля для трехфазной сети будет меньше, чем для однофазной.
Для питания трехжильного кабеля при U = 380 В применяется формула:
I = P / (√3 ∙ U ∙ cos φ).
Коэффициент мощности можно найти в характеристиках электроприборов или он равен 1, если нагрузка активна. Максимально допустимый ток для медного провода и алюминия при трехфазном напряжении указан в таблицах.
Вывод
Для предотвращения перегрева жил при длительной нагрузке правильно рассчитать поперечное сечение, которое зависит от допустимого тока для медных проводов.Если емкость жилы недостаточна, кабель выйдет из строя преждевременно.
.
Максимальный ток в медных и алюминиевых проводах
Максимальный ток в алюминиевых и медных проводах при температуре окружающей среды 86 o F (30 o C):
print Максимальный ток в алюминиевых и медных проводах Схема
- Максимальный ток в 6 мм 2 Алюминиевый провод
6 мм 2 алюминиевый провод находится где-то между AWG # 9 и # 10 . На всякий случай мы используем AWG # 10 (самый маленький) на рисунке выше и оцениваем максимальный ток примерно как 30 ампер .
Медь и алюминий - макс. Диаграмма тока в метрических единицах
Диаграмма максимального тока основана на сечении провода в метрических единицах мм 2 :
.
Максимально допустимый ток для медных проводов
Когда по кабелю протекает электрический ток, часть энергии теряется. Он идет на нагрев проводов из-за их сопротивления, при уменьшении которого увеличивается значение передаваемой мощности и допустимый ток для медных проводов. Наиболее приемлемым на практике проводником является медь, которая имеет небольшое электрическое сопротивление, подходит потребителям по стоимости и доступна в широком ассортименте.
Следующий металл с хорошей проводимостью - алюминий.Он дешевле меди, но более хрупок и деформируется в стыках. Раньше внутрихозяйственные сети прокладывались алюминиевыми проводами. Они были спрятаны под штукатуркой и надолго забыли об электропроводке. Электричество в основном шло на освещение, а провода легко выдерживают нагрузку.
С развитием технологий появились электрические приборы, которые стали незаменимыми в повседневной жизни и потребляли больше электроэнергии. Увеличилась потребляемая мощность и перестала с этим справляться проводка.Теперь стало немыслимо подавать электричество в квартиру или дом без расчета электропроводки на мощность. Провода и кабели подобраны таким образом, чтобы не было лишних затрат, и они полностью справляются со всеми нагрузками в доме.
Причина нагрева проводки
Проходящий электрический ток вызывает нагрев проводника. При повышенной температуре металл быстро окисляется, а изоляция начинает плавиться при температуре 65 0 С.Чем чаще он нагревается, тем быстрее выходит из строя. По этой причине провода подбираются по допустимому току, при котором они не перегреваются.
Площадь сечения проводки
По форме провод выполняется в виде круга, квадрата, прямоугольника или треугольника. В квартирной электропроводке сечение преимущественно круглое. Медная шина обычно устанавливается в распределительный шкаф и бывает прямоугольной или квадратной.
Площадь поперечного сечения жил определяется по основным размерам, измеренным штангенциркулем:
круг - S = πd 2 /4;
квадрат - S = 2 ;
прямоугольник - S = a * b;
треугольник - πr 2 /3.
В расчетах используются следующие обозначения:
r - радиус;
d - диаметр;
b, a - ширина и длина секции;
π = 3,14.
Расчет мощности в проводке
Мощность, выделяемая в жилах кабеля при его эксплуатации, определяется по формуле: P = I Mr. 2 Rn,
где I Mr. - ток нагрузки, А; R - сопротивление, Ом; n - количество проводников.
Формула подходит для расчета одной нагрузки. Если к кабелю подключено несколько кабелей, количество тепла рассчитывается отдельно для каждого потребителя энергии, а затем результаты суммируются.
Допустимый ток для медных многожильных проводов также рассчитывается по сечению. Для этого нужно распушить конец, измерить диаметр одной из проволок, вычислить площадь и умножить на их количество в проволоке.
Поперечное сечение провода для различных условий эксплуатации
Поперечное сечение провода удобно измерять в квадратных миллиметрах.Если приблизительно прикинуть допустимый ток, мм2 медного провода проходит через себя 10 А, при этом не перегреваясь.
В кабеле соседние провода греют друг друга, поэтому для него необходимо выбирать толщину жилы по таблицам или с поправкой. К тому же размеры снимаются с небольшим запасом в сторону увеличения, а затем выбираются из стандартной серии.
Электропроводка может быть открытой и скрытой. В первом варианте ее прокладывают снаружи на поверхности, в трубах или в кабельных каналах.Скрытые проходы под штукатуркой, в каналах или трубах внутри конструкций. Здесь условия эксплуатации более жесткие, так как в закрытых помещениях без доступа воздуха кабель нагревается сильнее.
Для различных условий эксплуатации вводятся поправочные коэффициенты, на которые следует умножить рассчитанный длительно допустимый ток в зависимости от следующих факторов:
одножильный кабель в трубе длиной более 10 м: I = I Mr x 0,94;
три одножильных кабеля в одной трубе: I = I Mr. х 0,9;
прокладка в воде с защитным покрытием типа Kl: I = I Mr. x 1,3;
четырехжильный кабель равного сечения: I = I г. x 0,93.
Пример
При нагрузке 5 кВт и напряжении 220 В ток через медный провод будет 5 x 1000/220 = 22,7 А. Его сечение будет 22,7 / 10 = 2,27 мм 2 . Этот размер обеспечит приемлемый ток для медных проводов при нагревании.Поэтому здесь следует брать небольшую наценку в 15%. В результате сечение будет S = 2,27 + 2,27 x 15/100 = 2,61 мм 2 . Теперь к этому размеру следует подобрать стандартное сечение провода, которое составляет 3 мм.
Теплоотдача при работе кабеля
Проводник не может нагреваться от проходящего тока бесконечно большой длины. В то же время он отдает тепло окружающей среде, количество которого зависит от разницы температур между ними.В определенный момент наступает состояние равновесия, и температура проводника устанавливается постоянной.
Важно! При правильно подобранной проводке снижаются тепловые потери. Следует помнить, что за нерациональное потребление электроэнергии (когда провода перегреваются) тоже придется платить. С одной стороны, взимается плата за наценку по счетчику, а с другой - за замену кабеля.
Выбор сечения провода
Для типовой квартиры электрики особо не задумываются, какие участки разводки выбрать.В большинстве случаев используются:
ввод кабеля - 4-6 мм 2 ;
розетки - 2,5 мм 2 ;
Основное освещение - 1,5 мм 2 .
Такая система хорошо справляется с нагрузками, если нет мощных электроприборов, которые иногда требуют отдельного питания.
Отлично подходит для нахождения допустимого тока медного провода, таблица из справочника. Он также показывает данные расчета для использования алюминия.
.Калибры проводов
AWG Номинальные значения тока
AWG - American Wire Gauge - используется в качестве стандартного метода определения диаметра провода, измерения диаметра проводника (неизолированного провода) с удаленной изоляцией. AWG иногда также называют калибром проводов Брауна и Шарпа (B&S).
Приведенная ниже таблица AWG предназначена для одиночного сплошного круглого проводника. Из-за небольших зазоров между жилами в многожильном проводе многожильный провод с такой же допустимой нагрузкой по току и электрическим сопротивлением, что и сплошной провод, всегда имеет немного больший общий диаметр.
Чем больше цифра, тем тоньше проволока. Типичная бытовая электропроводка - это AWG номер 12 или 14. Телефонный провод имеет типичный AWG 22, 24 или 26.
В таблице ниже указаны номинальные значения тока одно- и многожильных кабелей с ПВХ изоляцией. Имейте в виду, что текущая нагрузка зависит от метода установки - корпуса - и от того, насколько хорошо сопротивление отводится от кабеля. Важны рабочая температура жилы, температура окружающей среды и тип изоляции жилы.Перед детальным проектированием всегда проверяйте данные производителя.
Для полной таблицы с одноядерными и многоядерными текущими рейтингами - поверните экран!
1) Номинальный ток до 1000 В , одножильные и многожильные кабели с ПВХ изоляцией, температура окружающей среды до 30 o C
Значения сопротивления основаны на удельном электрическом сопротивлении для меди 1,724 x 10 -8 Ом м (0.0174 мкОм м) и удельное электрическое сопротивление для алюминия 2,65 x 10 -8 Ом м (0,0265 мкОм м).
Чем выше номер калибра, тем меньше диаметр и тоньше проволока.
Из-за меньшего электрического сопротивления более толстый провод пропускает больше тока с меньшим падением напряжения, чем более тонкий провод. Для больших расстояний может потребоваться увеличение диаметра провода - уменьшение калибра - для ограничения падения напряжения.
Поправочные коэффициенты при температуре окружающей среды выше 30 o C
температуре окружающей среды 31-40 o C : поправочный коэффициент = 0.82
температура окружающей среды 4 1-45 o C : поправочный коэффициент = 0,71
температура окружающей среды 45-50 o C : поправочный коэффициент = 0,58
.
FAQ: Расчет допустимой нагрузки по току
Допустимая нагрузка по току изолированного проводника или кабеля - это максимальный ток, который он может непрерывно выдерживать без превышения допустимого температурного режима. Это также известно как емкость.
Во время эксплуатации кабели испытывают электрические потери, которые проявляются в виде тепла в проводнике, изоляции и любых других металлических компонентах конструкции. Номинальный ток будет зависеть от того, как это тепло отводится через поверхность кабеля в окружающие области.Температурный режим кабеля является определяющим фактором допустимой нагрузки на кабель. Максимальный температурный диапазон кабеля в основном определяется изоляционным материалом.
Выбирая температуру окружающей среды в качестве основы для окружающей среды, можно получить допустимое повышение температуры, исходя из которого можно рассчитать максимальный номинал кабеля для конкретной среды. Если известны значения удельного теплового сопротивления слоев материалов в конструкции кабеля, можно рассчитать номинальные токи.
Формула для расчета допустимой нагрузки по току:
I = допустимый номинальный ток
∆Φ = Повышение температуры проводника в (K)
R = Сопротивление переменному току на единицу длины проводника при максимальной рабочей температуре (Ом / м)
Wd = диэлектрические потери на единицу длины изоляции вокруг проводника (Вт / м)
T1 = Тепловое сопротивление на единицу длины между одним проводником и оболочкой (K м / Вт)
T2 = тепловое сопротивление на единицу длины подстилки между оболочкой и броней (K м / Вт)
T3 = тепловое сопротивление на единицу длины внешней оболочки кабеля (K м / Вт)
T4 = тепловое сопротивление на единицу длины между поверхностью кабеля и окружающей средой (K м / Вт)
n = количество несущих проводов в кабеле (проводников одинакового сечения и несущих одинаковую нагрузку)
λ1 = Отношение потерь в металлической оболочке к общим потерям во всех проводниках этого кабеля
λ2 = отношение потерь в броне к общим потерям во всех проводниках этого кабеля.
.
Что такое пульсирующий ток? ｜ Q&A Corner
Что такое пульсирующий ток?
Пульсации тока в конденсаторах в основном означает ток, протекающий в конденсаторах, когда ток нагрузки на ИС изменяется.
В это время конденсаторы выделяют тепло из-за пульсации тока, поскольку они имеют сопротивление назвали СОЭ сами по себе. В алюминиевых конденсаторах и т. Д., текущее значение при повышении температуры до определенной степени (разные производители) по нагреву конденсатора указано максимальное значение тока, способное выдерживать течь в конденсаторы. Это называется допустимой пульсацией тока.
Хотя нет спецификации допустимого тока пульсаций в керамических конденсаторах, они, как правило, выделяют меньше тепла, чем алюминиевые конденсаторы и т. д.так как Характеристики ESR керамических конденсаторов лучше, чем что алюминиевых конденсаторов. Обязательно используйте наши продукты так, чтобы сумма повышения температуры окружающей среды и температуры за счет самонагрева находится в рабочем диапазоне температур.
Пожалуйста, обратитесь к характеристикам повышения температуры за счет самонагрева каждого продукта в ТЫ-КОМПАС.
Допустимый параметр при подключении проводки
Верхний предел жил из меди
Показатели жил из алюминия
Верхний предел у гибких проводов
Допустимая нагрузка при бумажной изоляции
Показатели проводов в бумажной изоляции
Расчеты перегрузки для алюминиевого кабеля
Таблица перегрузки алюминиевого провода в воздухе
Пластмассовая изоляция
Параметры нагрузки с пластиковой изоляцией
Перегрузки при напряжении 6 кВ
