Изчисляване на напречното сечение на кабела за мощност и ток: как да се изчисли окабеляването

  • Отопление

Планирате ли да модернизирате електрическата мрежа или допълнително да опънете електрическата мрежа към кухнята, за да свържете новата електрическа печка? Тук ще са полезни минималните познания за напречното сечение на проводника и ефекта от този параметър върху мощността и ампеража. Приемайте, че неправилното изчисление на напречното сечение на кабела води до прегряване и късо съединение или до ненужни разходи.

Много е важно да се правят изчисления на етапа на проектиране, тъй като неуспехът на скритото окабеляване и последващата му замяна са свързани със значителни разходи. Ще ви помогнем да се справите с тънкостите на изчисленията, за да избегнете проблеми при по-нататъшната работа на електрическите мрежи.

За да не ви натоварваме с комплексни изчисления, ние взимахме ясни формули и изчислителни опции, предоставихме информация в достъпна форма, давайки обяснения на формулите. Към статията бяха добавени и тематични снимки и видео материали, които позволиха визуално да се разбере същността на разглеждания въпрос.

Изчисляване на напречното сечение на консуматорите на енергия

Основната цел на проводниците - доставка на електрическа енергия на потребителите в необходимото количество. Тъй като свръхпроводниците не са достъпни при нормални експлоатационни условия, трябва да вземем под внимание съпротивлението на проводящия материал.

Изчисляването на необходимото напречно сечение на проводници и кабели, в зависимост от общата мощност на потребителите, се основава на дълъг експлоатационен опит.

Започваме общия курс на изчисления чрез първите изчисления, използвайки формулата:

Р = (Р1 + Р2 +.. ПН) * К * J,

  • P е мощността на всички потребители, свързани с изчисления клон във Ватове.
  • P1, P2, PN - мощност на първия потребител, второ, n-то, съответно във ватове.

След като получихме резултата в края на изчисленията, използвайки горната формула, на свой ред се обърнахме към табличните данни.

Сега трябва да изберем необходимата част в таблица 1.

Етап # 1 - изчисляване на реактивната и активната мощност

Капацитетите на потребителите са посочени в документите за оборудване. Обикновено в паспортите на оборудването се посочва активната мощност, заедно с реактивната мощност.

Устройствата с активен тип натоварване трансформират цялата получена електрическа енергия, като вземат предвид ефективността, в полезна работа: механична, термична или друга форма.

Устройствата с активен товар включват лампи с нажежаема жичка, нагреватели, електрически печки. За такива устройства изчисляването на мощността по ток и напрежение е:

P = U * I,

  • P е мощта в W;
  • U е напрежението във V;
  • I - ток в А.

Устройствата с реактивен тип товар могат да натрупват енергия от източник и след това да се върнат. Такъв обмен възниква поради изместването на синусоидния ток и синусоида на напрежението.

Устройствата с реактивна мощност включват електродвигатели, електронни устройства от всички везни и цели, трансформатори.

Електрическите мрежи са конструирани по такъв начин, че да могат да произвеждат електрическа енергия в една посока от източника към товара.

Следователно, върнатата енергия на потребител с реактивен товар е паразитна и се изразходва за отоплителни проводници и други компоненти.

Реактивната мощност зависи от ъгъла на фазовото изместване между синусоидите на напрежение и тока. Фазовият ъгъл се изразява като cosφ. За да намерите пълната мощност, използвайте формулата:

P = PR / cosφ,

Където pR - реактивна мощност във ватове.

Обикновено данните в паспорта на устройството показват реактивна мощност и cosφ.

Пример: в паспорта на перфоратора реактивната мощност е 1200 W и cosφ = 0,7. Следователно общото потребление на енергия ще бъде равно на:

P = 1200 / 0.7 = 1714W

Ако cosφ не е намерен, за огромното мнозинство от домакинските уреди cosφ може да се приеме като 0,7.

Етап # 2 - търсене на симултанен и маржин съотношения

K - безразмерният коефициент на едновременност показва колко потребители могат да бъдат едновременно свързани с мрежата. Рядко се случва всички устройства едновременно да консумират електроенергия.

Едновременното функциониране на телевизор и музикален център е малко вероятно. От установената практика K може да се приеме, че е равна на 0.8. Ако възнамерявате да използвате всички потребители едновременно, К трябва да бъде равен на 1.

J - безразмерен коефициент на сигурност. Характеризира създаването на енергиен резерв за бъдещи потребители.

Напредъкът не стои неподвижен, всяка година се измислят всички нови изненадващи и полезни електрически устройства. Очаква се до 2050 г. ръстът на потреблението на електроенергия да бъде 84%. Обикновено J се приема, че е от 1,5 до 2,0.

Етап # 3 - извършване на изчислението по геометричен метод

При всички електрически изчисления се прави напречното сечение на проводника - напречното сечение на проводника. Измерено в mm 2.

Често е необходимо да се разбере как правилно да се изчисли напречното сечение на проводника по диаметъра на проводниковата жица. В този случай има проста геометрична формула за монолитен проводник с кръгло напречно сечение:

S = π * R2 = π * D 2/4, или обратно

D = √ (4 * S / π)

За правоъгълни проводници:

S = h * m,

  • S е площта на ядрото в mm 2;
  • R е радиусът на сърцевината в mm;
  • D е диаметърът на сърцевината в mm;
  • h, m - ширина и височина съответно в mm;
  • π е pi, равно на 3.14.

Ако придобиете многожичен проводник, в който един проводник се състои от набор от усукани кръгли проводници, изчислението се извършва по формулата:

S = N * D2 / 1,27,

Където N е броят на проводниците във вената.

Проводниците, които са усукани от няколко проводника на вената, обикновено имат най-добра проводимост, отколкото монолитна. Това се дължи на особеностите на потока на тока през кръгов проводник.

Електрически ток е движението на подобни заряди по продължение на проводник. Подобно на таксите се отблъскват, затова плътността на разпределение на заряда се измества към повърхността на проводника.

Друго предимство на усуканите проводници е тяхната гъвкавост и механична устойчивост. Монолитните проводници са по-евтини и се използват основно за фиксирана инсталация.

Етап # 4 - изчислете силата на секцията на практика

Задачата: общата мощност на потребителите в кухнята е 5000 W (което означава, че мощността на всички реактивни потребители се преизчислява). Всички потребители са свързани към еднофазна 220V мрежа и се захранват от един клон.

решение:

Коефициентът на едновременност K се приема равен на 0,8. Кухнята е място на постоянна иновация, никога не знаеш, факторът за безопасност е J = 2.0. Общата прогнозна мощност ще бъде:

P = 5000 * 0.8 * 2 = 8000 W = 8 kW

Използвайки стойността на очакваната мощност, ние търсим най-близката стойност в таблица 1.

Най-близката подходяща стойност на напречното сечение на проводника за еднофазна мрежа е медният проводник с напречно сечение 4 mm 2. Същият размер на проводника с алуминиева сърцевина 6mm 2.

При еднопроводни кабели минималният диаметър е съответно 2,3 mm и 2,8 mm. В случая на многоекранна версия, напречното сечение на отделните проводници се сумира.

Изчисляване на текущата секция

Изчисляването на необходимото напречно сечение за тока и мощността на кабелите и проводниците ще даде по-точни резултати. Такива изчисления позволяват да се оцени цялостното влияние на различните фактори върху проводниците, включително топлинния товар, вида на проводниците, вида на инсталацията, условията на работа и т.н.

Цялото изчисление се извършва в рамките на следните етапи:

  • възможност за избор на всички потребители;
  • изчисляване на токове, преминаващи през проводника;
  • избор на подходящо напречно сечение съгласно таблиците.

За тази версия на изчислението се взема мощността на настоящите потребители с напрежение, без да се вземат предвид корекционните коефициенти. Те ще бъдат взети предвид при сумирането на тока.

Етап # 1 - изчисляване на текущата сила с помощта на формули

За тези, които са забравили курса по физика в училище, ние предлагаме основните форми под формата на графична схема като визуално ястие:

Записваме зависимостта на текущата сила I върху мощността P и напрежението U:

  • I - настояща мощност, взета в ампери;
  • P - мощност във ватове;
  • Uл - линейно напрежение във волта.

Линейно напрежение в общия случай зависи от източника на захранване, то може да бъде едно- и трифазно.

Връзката на линейното и фазовото напрежение:

  1. Uл = U * cosφ в случай на еднофазно напрежение.
  2. Uл = U * √3 * cosφ в случай на трифазно напрежение.

За домакинските електрически консуматори вземете cosφ = 1, така че линейното напрежение може да бъде пренаписано:

  1. Uл = 220V за еднофазно напрежение.
  2. Uл = 380V за трифазно напрежение.

Освен това обобщаваме всички консумирани токове по формулата:

I = (11 + 12 +... IN) * К * J,

  • Аз съм общият ток в ампери;
  • I1..IN - текущата сила на всеки потребител в ампера;
  • К е коефициентът на едновременност;
  • J е факторът на безопасност.

Коефициентите К и J имат същите стойности, които са били използвани при изчисляването на общата мощност.

Възможно е да има случай, когато в трифазна мрежа протича поток от неравномерна мощност през различни фазови проводници.

Това се случва, когато еднофазни и трифазни консуматори се свързват едновременно с трифазния кабел. Например, задвижвани трифазни машини и еднофазно осветление.

Появява се естествен въпрос: как в такива случаи се изчислява напречното сечение на спираловидната жица? Отговорът е прост - изчисленията се правят на най-зареденото ядро.

Етап # 2 - избор на подходяща секция по таблици

В правилата за работа на електрическите инсталации (ПЕС) има няколко таблици за избор на желаното напречно сечение на кабелната сърцевина.

Проводимостта на проводника зависи от температурата. При метални проводници съпротивлението се увеличава при повишаване на температурата.

Когато се превиши определен праг, процесът автоматично се поддържа: колкото по-висока е съпротивлението, толкова по-висока е температурата, толкова по-голяма е съпротивлението и т.н. докато проводникът не удари или причини късо съединение.

Следващите две таблици (3 и 4) показват напречното сечение на проводниците в зависимост от токовете и начина на монтаж.

Кабелът се различава от кабела, тъй като кабелът има всички проводници, оборудвани със собствена изолация, усукани в пакет и обвити в обикновена изолационна обвивка.

При използването на таблици се прилагат следните фактори за допустимия постоянен ток:

  • 0,68 ако живеят 5-6;
  • 0,63 ако живеят 7-9;
  • 0,6 ако е живял 10-12

Коригиращите фактори се прилагат към стойностите на токовете от "отворената" колона.

Нулевите и заземяващи проводници не са включени в броя на проводниците.

Съгласно стандартите на ПЕС изборът на напречното сечение на нулевия проводник съгласно допустимия постоянен ток се извършва като най-малко 50% от фазовия проводник.

Следващите две таблици (5 и 6) показват зависимостта на допустимия постоянен ток, когато се полага в земята.

Текущото натоварване при отваряне и при вдлъбнатина в земята се различава. Приемат се равни, ако полагането в земята се извършва с тарелки.

За устройството на временни електропроводи (носещи, ако за лична употреба) се използва следната таблица (7).

Когато полагате кабели в земята, освен свойствата за разсейване на топлината, трябва да се вземе предвид съпротивлението, както е отразено в следната таблица (8):

Изчисляването и изборът на медни проводници до 6 мм 2 или алуминий до 10 мм 2 се извършва както при непрекъснат ток. В случай на големи напречни сечения е възможно да се приложи редуциращ фактор:

0.875 * √ТНЧ

където tНЧ - съотношението между продължителността на включването и продължителността на цикъла.

Продължителността на включването се взема в рамките на не повече от 4 минути. В този случай цикълът не трябва да надвишава 10 минути.

Етап # 3 - изчисляване на напречното сечение на проводника чрез ток на пример

Задача: изчислете необходимото напречно сечение на медния кабел за свързване:

  • 4000W трифазна дървообработваща машина;
  • 6000W трифазна заваръчна машина;
  • домакински уреди в къщата с обща мощност 25000W;

Връзката ще бъде направена от петжилен кабел (трифазни проводници, една нула и една почва), поставени в земята.

Решението.

Стъпка # 1. Изчислете линейно напрежение на трифазна връзка:

Uл = 220 * √3 = 380V

Стъпка # 2. Домакински уреди, машина и заваръчна машина имат реактивна мощност, така че силата на оборудването и оборудването ще бъде:

Pот тях = 25000 / 0.7 = 35700W

PРавно = 10000 / 0.7 = 14300W

Стъпка # 3. Токът, необходим за свързване на домакински уреди:

азот тях = 35700/220 = 162А

Стъпка # 4. Токът, необходим за свързване на оборудването:

азРавно = 14300/380 = 38А

Стъпка # 5. Необходимият ток за свързване на домашни уреди се изчислява с една фаза. При състоянието на проблема има три фази. Ето защо токът може да се разпределя във фази. За простота, поемайте еднакво разпределение:

азот тях = 162/3 = 54А

Стъпка # 6. Текущата на фаза:

азе = 38 + 54 = 92А

Стъпка # 7. Оборудването и домакинските уреди няма да работят по едно и също време, освен това ще поставим запас, равен на 1,5. След прилагане на корекционните коефициенти:

азе = 92 * 1.5 * 0.8 = 110А

Стъпка # 8. Въпреки че кабелът има 5 ядра, се вземат предвид само трифазни ядра. Според таблица 8 в колоната трижилен кабел в земята, откриваме, че токът в 115А съответства на напречното сечение на проводника 16 mm 2.

Стъпка # 9. Съгласно таблица 8, прилагаме корекционния фактор в зависимост от характеристиките на земята. За нормален тип земя коефициентът е 1.

Стъпка # 10. Не е задължително, изчислете диаметъра на сърцевината:

D = √ (4 * 16 / 3,14) = 4,5 мм

Ако изчислението е направено само за мощност, без да се вземат предвид характеристиките на полагане на кабелите, напречното сечение на сърцевината ще бъде 25 mm 2. Изчисляването на текущата сила е по-сложно, но понякога ви позволява да спестите значителни пари, особено когато става въпрос за кабели за захранване.

Изчисляване на спада на напрежението

Всеки проводник, с изключение на свръхпроводниците, има съпротивление. Следователно, при достатъчен кабел или дължина на проводника се получава падане на напрежението.

PES стандартите изискват напречното сечение на кабелния проводник да е такова, че спадът на напрежението да не е повече от 5%.

Преди всичко това се отнася за ниско напрежение кабели от малък участък. Изчисляването на спада на напрежението е както следва:

R = 2 * (р * L) / S,

Uтампон = I * R,

  • 2 - коефициент поради факта, че токът тече непременно през два проводника;
  • R - съпротивление на проводника, Ohm;
  • ρ е съпротивлението на проводника, Ohm * mm 2 / m;
  • S - напречно сечение на проводника, mm 2;
  • Uтампон - спад на напрежението, V;
  • U% - спад на напрежението спрямо Uпирен,%.

С помощта на формули можете самостоятелно да извършвате необходимите изчисления.

Пример за изчисление на носенето

Задача: изчислете спада на напрежението за меден проводник с напречно сечение на един проводник 1,5 mm 2. Връзката е необходима за свързване на еднофазен електрически заваръчен апарат с обща мощност от 7 kW. Дължина на проводника 20м.

Стъпка # 1. Изчислете съпротивлението на медния проводник, като използвате таблица 9:

R = 2 * (0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ohm

Стъпка # 2. Ток, преминаващ през проводник:

I = 7000/220 = 31.8А

Стъпка # 3. Намаляването на напрежението върху жицата:

Uтампон = 31.8 * 0.47 = 14.95V

Стъпка # 4. Изчислете процентното падане на напрежението:

U% = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%

Заключение: За свързването на заваръчната машина е необходим проводник с голямо напречно сечение.

Полезно видео по темата

Изчисляване на напречното сечение на проводника съгласно формулите:

Препоръки на експерти относно избора на кабелни продукти:

Горепосочените изчисления са валидни за медни и алуминиеви проводници от индустриален клас. За други типове проводници се изчислява предварително пълният топлообмен.

Въз основа на тези данни, максималният ток, който може да тече през проводника, се изчислява, без да се предизвиква прекомерно нагряване.

Честно казано, не разбрах кого е предназначена тази статия... толкова много теоретични материали. При ежедневната практика, когато се избира напречното сечение на жицата, човекът се интересува от приблизителната мощност на товара, т.е. трябва да знаете силата на тока и коя напречна секция на кабела или кабела трябва да вземете на базата на очакваното натоварване. Една маса на проводниците и текущото натоварване биха били достатъчни. Няма да навреди съвет как да се определи правилно напречното сечение на проводника.

Все пак не разбрах как да намеря допустимата дължина на жицата и да изчисля съпротивлението на същия проводник.

Отличен пост и при изчисляването на кабелния участък, първият път, когато срещнах една - отметнах. (Теорията, какво и откъде, трябва да знаете.) Но по мое мнение е твърде трудно за начинаещ електротехник и независим собственик на къщата. За практически изчисления използвам доста добри програми по мое мнение: има много прости варианти за приблизителни изчисления и по-сложни, с увеличен брой параметри, които трябва да бъдат определени. И това, като правило, е достатъчно.

За тези, които имат подходящо образование, статията е добра, така да се каже, "забележителна". Но за хората, които просто искат да изберат напречното сечение на проводника за домашно окабеляване, твърде много информация. Основното е да се следват основните правила при изчисляване - винаги да се вземат с марж. И така, автоматичният апарат, към който преминава избраната жичка, съответства на допустимия ток. И това се случва, телта вече е разтопена, а машината дори не мислеше да отсече.

Изделието, замислено като ръководство за капитана за изчисляване на домашните електрически мрежи, съдържа голямо количество референтни данни, бих казал, дори и много голям. Защо претоварвате човешкия мозък с допълнителна информация? За всеки уред, използван в ежедневието, се показва (в ръководството или на задната стена) номиналната мощност. И в апартаментите ни има обичайният, практически стандартен комплект: хладилник (две), електрическа печка, телевизор (три или четири), компютър (лаптоп) и т.н. Това означава, че разполагаме с всички данни за изчисляване на мрежата. 50% за бъдещи придобивания. Това е всичко! Приема се, че допустимото токово натоварване е 10А, а не 20, кабелите няма да се затоплят.

Сега най-важното нещо! Авторът има смесена активна и реактивна сила. Активно захранване се консумира: кабели, нагреватели, модерни телевизори, компютри, енергоспестяващи и LED крушки и заваръчни машини (Sic!). Една реактивна мощност е много кондензатори и индуктори, които в съвременните домове почти изчезнат, така че могат да бъдат игнорирани. За информация, електромерите държат записи на ACTIVE POWER. Митичният коефициент за една къща е почти равен на един (за 0,7, преди да бъде толкова разрушен). Последното нещо, което исках да кажа, опитайте да използвате медни едножилни жици и кабели, връзката им в терминалните блокове не отслабва с времето, което не може да се каже за блокирани. Надявам се някой да опрости задачата.

Пример за изчисляване на кабелния участък.

Кабелните продукти се предлагат на пазара в широк диапазон, напречното сечение на сърцевините варира от 0.35 mm.kv. и по-горе, тази статия ще даде пример за изчисляване на напречното сечение на кабела.

За да изчислите съпротивлението на проводника, можете да използвате калкулатора за изчисляване на съпротивлението на проводника.

Неправилният избор на кабелна секция за домашно окабеляване може да доведе до следните резултати:

1. Брояч на прекомерно дебело ядро ​​ще струва повече, което ще доведе до значителен "удар" в бюджета.

2. Ядрата скоро ще започнат да загряват и разтопяват изолацията, ако е избран грешен диаметър на проводника (по-малък от необходимия) и това скоро може да доведе до късо съединение или самозапалване на електрическите проводници.

За да не се губят пари, е необходимо преди да започнете инсталирането на електрическата инсталация в апартамент или къща, за да извършите правилното изчисление на напречното сечение на кабела в зависимост от текущата сила, мощност и дължина на линията.

Изчисляване на напречното сечение на кабела за мощността на електрическите уреди.

Всеки кабел има номинална мощност, която може да издържи при работа с електрически уреди. Когато мощността на всички електрически уреди в апартамента надхвърли изчисления индикатор на проводника, аварията няма да бъде избегната за кратко време.

Възможно е самостоятелно да се изчисли мощността на електроуредите в апартамент или къща, за да направите това, трябва да запишете характеристиките на всяко устройство на лист хартия (телевизор, прахосмукачка, печка, лампи). След това всички получени стойности се сумират и крайният номер се използва за избор на оптимален диаметър.

Формулата за изчисляване на мощността е, както следва:

Ptotal = (P1 + P2 + P3 +... + Pn) * 0.8, където: P1..Pn е мощността на всеки уред, kW

Струва си да се обръща внимание на факта, че броят, който се е оказал, трябва да се умножи по корекционен коефициент - 0,8. Това съотношение означава, че само 80% от всички електрически уреди ще работят едновременно. Такова изчисление би било по-логично, защото прахосмукачка или сешоар определено няма да се използва дълго време без прекъсване.

Пример за изчисляване на напречното сечение на кабела за захранване е показан в таблиците:

За проводник с алуминиеви проводници.

За проводник с медни проводници.

Както може да се види от таблиците, вашите данни имат стойности за всеки конкретен вид кабел, трябва само да намерите най-близкото от стойностите на мощността и да видите съответното напречно сечение на проводниците.

Например, изчислението на напречното сечение на кабела за захранване е, както следва:

Да предположим, че в един апартамент общата мощност на всички уреди е 13 кВт. Необходимо е да се умножи резултантната стойност с коефициент 0,8, в резултат на това това ще даде 10,4 kW действително натоварване. Тогава подходящата стойност трябва да се намери в колоната в таблицата. Най-близката цифра е 10.1 за еднофазна мрежа (220V напрежение), а за трифазна мрежова фигура е 10.5. Така спирайте избора на напречно сечение с еднофазна мрежа на 6-милиметров проводник или трифазен в мрежа от 1,5 милиметра.

Изчисляване на напречното сечение на кабела за текущото натоварване.

По-точно изчисляване на напречното сечение на кабела за ток, така че е най-добре да го използвате. Същността на изчислението е сходна, но в този случай е необходимо само да се определи какъв ще бъде текущото натоварване на електрическите кабели. Първо трябва да изчислите текущия интензитет за всеки от електрическите уреди, използвайки формулите.

Средна мощност на битовите уреди

Пример за показване на мощността на уреда (в този случай LCD телевизор)

За изчислението е необходимо да използвате следната формула, ако апартаментът има еднофазна мрежа:

I = P / (U × cosφ)

Когато мрежата е трифазна, формулата ще изглежда така:

I = P / (1,73 × U × cosφ), където P е електрическата мощност на товара W;

  • U е действителното мрежово напрежение, V;
  • cosφ е факторът на мощността.

Тогава всички суми се обобщават и е необходимо да се избере напречното сечение на кабела по ток според табличните стойности.

Трябва да се отбележи, че стойностите на табличните стойности ще зависят от условията на инсталацията на проводниците. Захранването и текущото натоварване ще бъдат значително по-големи при инсталиране на отворени електрически кабели, отколкото ако кабелите са в тръба.

Получената обща стойност на токовете за акциите се препоръчва да се умножи по 1,5 пъти, защото с течение на времето в апартамента могат да се закупят по-мощни електроуреди.

Изчисляване на напречното сечение на кабела по дължината.

Можете също така да изчислите дължината на кабелния участък. Същността на тези изчисления е, че всеки от проводниците има свое собствено съпротивление, което допринася за текущите загуби с увеличаване на дължината на линията. Необходимо е да изберете проводник с по-големи проводници, ако големината на загубата надвиши 5%.

Изчисленията са, както следва:

  • Изчислява общата мощност на всички електрически устройства и ампераж.
  • Тогава съпротивлението на окабеляването се изчислява по формулата: съпротивлението на проводника (p) * дължина (в метри).
  • Необходимо е да разделим получената стойност с избраното напречно сечение на кабела:

R = (p * L) / S, където р е таблична стойност

Трябва да обърнете внимание на факта, че текущата дължина на пасажа трябва да бъде умножена два пъти, тъй като първоначално токът преминава през едно ядро ​​и се връща обратно през другата.

  • Загубата на напрежение се изчислява: токът се умножава по изчислената съпротива.
  • След това се определя големината на загубата: загубата на напрежение се разделя на напрежението в мрежата и се умножава по 100%.
  • Общото число се анализира. Ако получената стойност е по-малка от 5%, тогава избраното напречно сечение на ядрото може да бъде оставено, но ако е по-голямо, тогава проводникът трябва да бъде избран за "по-дебел".

Таблица на съпротивлението.

Необходимо е да направите изчисление, като вземете предвид загубите по дължината, ако линията е изтеглена на доста голямо разстояние, в противен случай има голяма вероятност кабелният участък да се избере неправилно.

Изчисляване на напречното сечение на кабела за ток, мощност, дължина

Към днешна дата има широка гама от кабелни продукти с напречно сечение от 0.35 mm.kv. и по-горе.

Ако изберете неправилно напречно сечение на кабела за домашно окабеляване, резултатът може да има два резултата:

  1. Прекалено дебелата вена ще "удари" върху вашия бюджет, тъй като неговият текущ метър ще струва повече.
  2. Ако диаметърът на проводника не е подходящ (по-малък от необходимия), сърцевините ще започнат да загряват и разтопяват изолацията, което скоро ще доведе до самозапалване на електрическите проводници и късо съединение.

Както разбирате, и двете от тях са разочароващи, следователно, преди да инсталирате електрическата инсталация в къща и апартамент, е необходимо правилно да се изчисли напречното сечение на кабела в зависимост от мощността, текущия интензитет и дължината на линията. Сега разглеждаме подробно всеки един от методите.

Изчисляване на електрически уреди

Всеки кабел има номинална мощност, която е в състояние да издържи при използване на електрически уреди. Ако мощността на всички устройства в къщата ще надвиши изчисления индикатор на проводника, тогава не може да се избегне инцидент.

За да се изчисли самостоятелно силата на електроуредите в една къща, е необходимо да се записват характеристиките на всяко устройство отделно (плоча, телевизор, лампи, прахосмукачка и др.) Върху лист хартия. След това всички стойности се сумират и крайният номер се използва за избор на оптимален диаметър.

Формулата за изчисление е:

Където: P1..Pn - мощността на всяко устройство, kW

Обръщаме вашето внимание на факта, че резултантният брой трябва да бъде умножен по корекционен коефициент - 0.8. Това съотношение означава, че само 80% от всички електрически уреди ще работят едновременно. Това изчисление е по-логично, защото, например, определено няма да използвате прахосмукачка или сешоар за дълго време без прекъсване.

Табла за избор на захранващи кабели:

Както можете да видите, за всеки конкретен вид кабел стойностите на таблицата имат свои данни. Необходимо е само да намерите най-близката стойност на мощността и да видите съответното напречно сечение на проводниците.

За да можете ясно да разберете как правилно да изчислите кабела за захранване, ние даваме един прост пример:

Ние изчислихме, че общата мощност на всички електрически уреди в апартамента е 13 кВт. Тази стойност трябва да бъде умножена по коефициент 0,8, което ще доведе до 10,4 kW действително натоварване. По-нататък в таблицата търсим подходяща стойност в колоната. Доволни сме от цифрата "10.1" с еднофазна мрежа (напрежение 220V) и "10.5", ако мрежата е трифазна. Общо, изборът на секцията се спира на 6-милиметров проводник с еднофазна мрежа или 1,5 милиметър с трифазна мрежа. Както можете да видите, всичко е доста просто и дори електрически начинаещ може да се справи с тази задача сам!

Изчисляване на токовия товар

Изчисляването на напречното сечение на кабела над тока е по-точна, затова е най-добре да го използвате. Същността е подобна, но само в този случай е необходимо да се определи текущото натоварване на окабеляването. Като начало, използвайки формули, ние разглеждаме текущата сила за всяко от устройствата.

Ако къщата има монофазна мрежа, за изчисляване е необходимо да се използва следната формула: За трифазната мрежа формулата ще изглежда така: Където P е мощността на електрическия уред, kW

фактор на мощността cosfi

Освен това всички суми се обобщават и е необходимо да се избере текущото напречно сечение на кабела от стойностите на таблицата.

Обръщаме вашето внимание на факта, че стойностите на табличните стойности ще зависят от условията на инсталацията на проводника. Когато инсталирате отворените електрически кабелни натоварвания ток и мощност ще бъде много по-голяма, отколкото при полагане на окабеляване в тръбата.

Трябва да се отбележи, че общата стойност на тока, получена при изчислението, се препоръчва да бъде умножена с един и половина пъти за запаса. Изведнъж с течение на времето решавате да закупите по-мощни устройства?

Текуща таблица за избор на кабел:

Изчисляване на дължината

Е, последният начин да се изчисли напречното сечение на кабела - по дължина. Същността на следните изчисления е, че всеки проводник има свое собствено съпротивление, което с увеличаване на дължината на линията допринася за текущите загуби (колкото по-голямо е разстоянието, толкова по-голяма е загубата). В случай, че величината на загубата надвишава 5%, е необходимо да изберете проводник с по-големи вени.

За изчисленията се използва следният метод:

  • Необходимо е да се изчисли общата мощност на електрическите устройства и ампераж (по-горе, ние осигурихме подходящите формули).
  • Изчисляване на съпротивлението на окабеляването. Формулата има следната форма: съпротивлението на проводника (p) * дължина (в метри). Получената стойност трябва да бъде разделена на избраното напречно сечение на кабела.

R = (p * L) / S, където р е таблична стойност

Обръщаме вашето внимание на факта, че дължината на преминаването на тока трябва да се умножи два пъти, защото токът първоначално минава през едно ядро ​​и след това се връща през другото.

  • Изчислява се загубата на напрежение: токовата сила се умножава по изчислената съпротива.
  • Размерът на загубата се определя: загубата на напрежение се дели на напрежението в мрежата и се умножава по 100%.
  • Общото число се анализира. Ако стойността е по-малка от 5%, оставете избраното напречно сечение на ядрото. В противен случай избираме по-дебел проводник.

Температура на съпротивление:

Ако удължите линията за доста дълги разстояния, не забравяйте да направите изчисление, като вземете предвид загубите по дължината, в противен случай ще има голяма вероятност за грешен избор на кабелна секция.

Видео примери за изчисления

Примерите за визуални видеоклипове Ви позволяват по-добре да асимилирате информацията, затова ви предоставяме вашето внимание:

Изчисляване на кабелния участък

За правилното функциониране на окабеляването е важно да изберете правилното напречно сечение на проводниците и да направите компетентно изчисление на мощността, тъй като други характеристики зависят от тези индикатори. Токът се движи през проводниците по същия начин, както водата тече през тръбите.

Кабел за електрическо свързване

Качеството на електрическата работа зависи от безопасността на цялата стая. Особено важно е да изберете правилния параметър, като кабелна секция. За да се изчисли напречното сечение на кабела за захранване, е необходимо да се познават техническите характеристики на всички електрически консуматори, които ще бъдат свързани към него. Също така разгледайте дължината на окабеляването и как ще бъде инсталирана.

Избор на кабел за окабеляване

Токът се движи през проводниците точно както водата тече през тръбата. Точно както по-голям обем течност не може да бъде поставен във водопровода, така че е невъзможно да пропуснете повече от определено количество ток през кабела. В допълнение, цената на кабела зависи пряко от напречното му сечение. Колкото по-голямо е напречното сечение, толкова по-висока е цената на кабела.

Водната тръба в напречното сечение е по-голяма от необходимата, струва повече, а твърде тесните няма да пропуснат правилното количество вода. Същото се случва с ток с единствената разлика, че изборът на кабел, напречното сечение е по-малко от определената стойност, много по-опасно. Този проводник прегрява непрекъснато, увеличава силата на тока в него. Поради това светлината в стаята ще бъде произволно отрязана, а в най-лошия случай ще има късо съединение, ще започне огън.

Изрязване на кабела

Фактът, че избраният участък от кабела ще бъде повече от необходимо, няма нищо ужасно. Напротив, окабеляването, където мощността и напречното сечение надхвърлят желаната стойност, ще продължи много по-дълго, но цената на цялата електрическа работа веднага ще се увеличи най-малко 2-3 пъти, защото основните разходи за електроснабдяването са точно цената на проводниците.
Правилно избраният раздел ще позволи:

  • избягвайте прегряване на проводниците;
  • предотвратяване на къси съединения;
  • с изключение на разходите за ремонт.

Изчисляване чрез формули

Достатъчна площ на напречното сечение ще позволи прекарването на максималния ток през проводниците без прегряване. Ето защо, когато проектирате електрическото окабеляване, първо открийте оптималния размер на кабела, в зависимост от консумацията на електроенергия. За да изчислите тази стойност, изчислете общия ток. Тя се определя въз основа на мощността на всички устройства, свързани към кабела.

За да изберете оптималното напречно сечение, познавайки силата, трябва да запомните закона на Ом, както и правилата за електродинамика и други електромеханични формули. Така че сегашната сила (I) за мрежовата секция с напрежение 220 волта, а именно това напрежение се използва за домашната мрежа, изчислено по формулата:

(P1 + P2 +... + Pn) - общата мощност на всеки използван електрически уред.

За мрежи с напрежение 380 волта:

Оценка на мощността на някои домакински уреди

Но това са неясни формули и опростено изчисление. При подробните изчисления се вземат предвид допустимите натоварвания, които за медния кабел ще бъдат 10А / мм2, а за алуминий - 8А / мм². Натоварването определя кой ток може да тече през единица площ без затруднения.

Корекция на мощността

Също така при изчисляването се добавя изменение под формата на коефициент на търсенето (Kc). Този коефициент показва кои устройства се използват непрекъснато в мрежата и кои устройства през определено време. Специален калкулатор и таблици, които показват изчисляването на мощността, опростяват всички тези изчисления.

Коефициентите на собствени нужди на приемниците на търсенето (Kc)

Но какво да направите, ако характеристиките показват 2 вида енергия: активна и реактивна? Освен това, първият от тях измерва в обичайния kV, а вторият - kVA. В нашите мрежи потоци от променлив ток, чиято стойност варира в течение на времето. Следователно за всички потребители има активна мощност, която се изчислява като средната стойност на всички моментни променливи на тока и мощността. Към устройствата с активно захранване се включват лампи с нажежаема жичка, електрически нагреватели. За тези потребители на енергия фазите на тока и напрежението съвпадат. Ако обаче в електрическата верига са включени блокове, които натрупват енергия, например трансформатори или електрически двигатели, тогава те могат да имат вариации в амплитудата. Поради този феномен има реактивна мощност.

За мрежи, където съществува реактивна и активна мощност, трябва да се има предвид още едно изменение - фактор на мощността (cosφ) или реактивен компонент.

По този начин, формулата се получава:

S = Kc * (P1 + P2 +... + Pn) / (220 * cosφ * Рд), където:

  • S е площта на напречното сечение
  • RD - допустимата стойност на товара.

Освен това се вземат предвид възможните загуби на електроенергия, дължащи се на ток, които се появяват по време на преминаването през проводници. Когато използвате кабел с няколко проводника, умножете загубата по броя на тези проводници.

Това е важно! За всички тези изчисления ще ви е нужен не само калкулатор, но и дълбоко познание в областта на физиката. Направете точно изчисление веднага, без теоретичните знания да не работят.

Търсене на площ по диаметър

Понякога дори скромното изчисление не помага, има късо съединение във веригата. Това се дължи на факта, че посочените спецификации често не съответстват на реалната стойност. Ето защо, за да научите как да направите изчисление на мощността, е важно да сте сигурни, че магазина ще предложи подходящия електрически проводник през секцията. За целта използваме проста формула:

  • d е диаметърът на сърцевината;
  • S е площта на напречното сечение.

Можете да определите точния диаметър на жицата, да направите изчислението на напречното сечение с помощта на калибър или микрометър, което е по-точно.

Ако кабелът се състои от няколко тънки проводника, първо погледнете диаметъра на единия от тях, а след това получените данни се умножават по броя им:

Stot = n * 0,785di 2, където:

  • di е площта на отделния проводник;
  • n е броят на проводниците;
  • S - общата площ на напречното сечение.

Таблици за изчисляване

Всеки път, когато прибягваме до сложни изчисления за изчислението, не е напълно правилно. Промишлеността произвежда жици с определено напречно сечение. Ако след точни изчисления и изчисления се получи напречно сечение на кабел с мощност 3,2 квадратни милиметра, няма да бъде възможно да се намери такъв проводник, защото има проводници с напречно сечение от 2,5 мм 2, 3 или 4 мм 2.

Внимание! За да се установят кабелните участъци, е необходима таблица, при която всички данни се регулират и се съставят в съответствие с правилата за ЕМП за електрическите инсталации.

За да се определи напречното сечение на кабела при известно натоварване, е необходимо:

  • изчислява силата на тока;
  • до по-висока стойност според данните в таблицата;
  • след това намерете най-близката стандартна стойност на секцията.

Допустим постоянен ток за проводници и кабели с изолация от гума и поливинилхлорид с медни проводници

Това изчисление е просто. Първо, е необходимо да се определи общата мощност на всички електрически уреди, използвани в мрежата. Това ще изисква таблица, а липсващите данни за всеки уред могат да бъдат взети от паспорта на продуктите. Полученото количество трябва да бъде умножено с 0,8 - коефициента на потребление, ако електрическите уреди няма да се използват наведнъж или да останат непроменени по време на непрекъсната работа. Сега получената стойност трябва да бъде разделена на стойността на напрежението в мрежата и да се добави константна стойност 5. Това ще бъде необходимият индикатор за тока. Да предположим, че токът е 20А.

Обърнете внимание! В жилищни помещения се използват трижилни електрически проводници и затворени кабели. Това трябва да се запомни, когато изчислението се извършва на масата.

След това ви е необходима таблица от EIR. Вземете колоната, където са дадени текущите стойности за триживната сърцевина и изберете най-близките: 17 и 22. По-добре е да вземете сечение с марджин, поради което в разглеждания пример изискваната стойност ще бъде 22. Както виждате, трижийният кабел съответства на напречно сечение от 2 mm 2,

Възможно е да се обмисли допълнително как се прави това изчисление за алуминиев кабел чрез PUE, въпреки че поради мерки за безопасност такива проводници не могат да се използват в жилищни сгради. Старите къщи все още имат алуминиево окабеляване, но по време на ремонта се препоръчва да се замени. В допълнение, алуминиевите кабели се разпадат на завои и имат по-малко проводимост в ставите. Обикновените части от алуминий се окисляват бързо във въздуха, което води до значителна загуба на електроенергия в ставите.

калкулатор

Днес експертите използват не само таблица, но и специален калкулатор за определяне на секцията. Такова изчисление значително опростява изчисленията. Калкулаторът е лесен за намиране в интернет. За да изчислите размера на секцията, трябва да знаете следните параметри:

  • се използва променлив или постоянен ток;
  • телени материали;
  • мощност на всички използвани устройства;
  • напрежение в мрежата;
  • система за захранване (една или три фази);
  • вид окабеляване.

Тези индикатори се зареждат в калкулатора и получават необходимата стойност на проводниците в секцията.

Изчисляване на дължината

Изчислете напречното сечение по дължината е важно при изграждането на мрежи от промишлен мащаб, когато участъците са подложени на постоянно натоварване и кабелът трябва да бъде изтеглен на значителни разстояния. В края на краищата, по време на прокарването на ток през проводниците, загубите на мощност се дължат на електрическото съпротивление във веригата. Загубата на мощност (dU) се изчислява, както следва:

  • I - настояща сила;
  • р - съпротивление (мед - 0,0175, алуминий - 0,0281);
  • L е дължината на кабела;
  • S е площта на напречното сечение, която вече е изчислена от нас.

Според техническите условия максималната стойност на спада на напрежението по дължината на проводника не трябва да надвишава 5%. В противен случай трябва да изберете тел с по-голямо напречно сечение.

Специални характеристики

Съществуват определени стандарти, според които те изчисляват кабела над напречното сечение. Ако не сте сигурни кой електрически проводник е необходим, тогава можете да използвате тези правила: електрическите уреди в апартамент са разделени на осветителна група, а останалите; за уреди с висока мощност, например перални машини или електрически печки използват връзка от отделни проводници; Стандартният проводник за осветителната група в апартамент е 1,5 мм 2, а за другите проводници е 2,5 мм 2. Такива стандарти се използват, тъй като номиналната входна мощност не може да бъде по-голяма.

Трифазен ток е необходим, когато се използват високопроизводителни устройства за производство на електроенергия. Следователно, за да се определи напречното сечение на кабелите в предприятията, е необходимо точно да се изчислят всички допълнителни коефициенти, а също и да се вземат предвид загубите на електроенергия и колебанията на напрежението. За електрическата работа в апартамент или частна къща такива сложни изчисления не се извършват.

За инсталиране на акустично оборудване използвайте проводници с минимално съпротивление. Това е необходимо, за да се минимизира изкривяването и да се подобри качеството на предавания сигнал. Поради това за високоговорителите кабелите с 2x2,5 или 2x1,5 с дължина най-малко 3 метра са по-подходящи и субуферът е свързан с най-късия кабел 2,5-4 mm 2.

примери

Обмислете общата схема за избор на кабелна секция в апартамент:

  • Първо, необходимо е да се определят местата, където ще бъдат разположени гнездата и осветителните устройства;
  • След това трябва да определите кои устройства ще се използват при всеки изход;
  • Сега можете да създадете обща електрическа схема и да изчислите дължината на кабела, като добавите поне 2 см към кабелните връзки;
  • Въз основа на получените данни ние разглеждаме размера на кабелния участък според формулите, дадени по-горе.

Да предположим, че трябва да изчислите размера на кабела за свързване на пералня с капацитет 2400 вата.

I = 2400W / 220V = 10.91А, закръглете и получавате 11А.

Както вече знаем, различни коефициенти се използват за точно определяне на площта на напречното сечение, но почти всички тези данни се отнасят за мрежата с напрежение 380V. За да увеличите границата на безопасност, добавете още 5А към настоящата ни стойност:

За апартаментите се използват трижилни кабели. Таблицата ще покаже текуща стойност близка до нашата 16А, ще бъде 19А. Получаваме, че за монтирането на една перална машина е необходим проводник с напречно сечение от минимум 2 мм2.

Обща теория

За да се определи оптималното напречно сечение на кабела за домашни нужди като цяло се използват следните правила:

  • гнездата изискват проводници с напречно сечение от 2,5 мм²;
  • за осветление - 1,5 mm²;
  • за устройства с повишена мощност - 4-6 mm².

Ако има съмнения при изчисляването на напречното сечение, тогава се използва таблицата EIR. За да определите точните данни за напречното сечение на кабела, вземете под внимание всички фактори, които влияят върху преминаването на тока през веригата. Те включват:

  • вид изолация на проводниците;
  • дължината на всяка секция;
  • метод на полагане;
  • температурни условия;
  • влажност;
  • допустимо прегряване;
  • разликата в мощността на токоприемниците в една група.

Всички тези показатели позволяват да се увеличи енергийната ефективност в промишлен мащаб, както и да се избегне прегряване.

Избор на секции. видео

В този видеоклип капитанът споделя опита си при избора на сечение на кабела и номиналната стойност на машината. Той посочва възможните грешки и дава добри съвети на начинаещите.

Ако след прочитането на статията все още има съмнения, тогава таблицата или калкулаторът, описани по-горе, ще ви помогне да намерите точното напречно сечение на проводника за захранване.

Онлайн съветник за дома

Правилното подбиране на електрически кабел е важно, за да се осигури достатъчно ниво на сигурност, икономично е да се използва кабелът и да се използват напълно всички възможности на кабела. Правилно изчисленото напречно сечение трябва да е в състояние непрекъснато да работи при пълно натоварване без повреда, да издържа на къси съединения в мрежата, да осигурява натоварването с подходящо напрежение (без прекомерно падане на напрежението) и да гарантира функционирането на защитните устройства по време на липса на заземяване. Ето защо се прави задълбочено и точно изчисление на напречното сечение на кабела за захранване, което днес може да бъде направено с помощта на нашия онлайн калкулатор достатъчно бързо.

Изчисленията се извършват поотделно съгласно формулата за изчисляване на напречното сечение на кабела поотделно за всеки захранващ кабел, за който трябва да изберете конкретно напречно сечение или за група кабели с подобни характеристики. Всички методи за определяне на размерите на кабелите в различна степен, следвайте основните 6 точки:

  • Събиране на данни за кабела, условията му на инсталиране, товара, който ще носи и др.
  • Определяне на минималния размер на кабела въз основа на изчислението на тока
  • Определяне на минималния размер на кабела въз основа на съображения за намаляване на напрежението
  • Определяне на минималния размер на кабела въз основа на повишаване на температурата на късо съединение
  • Определяне на минималния размер на кабела въз основа на импеданс на цикъл с недостатъчно заземяване
  • Избор на най-големите размери на кабелите въз основа на изчисленията на точки 2, 3, 4 и 5

Онлайн калкулатор за изчисляване на напречното сечение на кабела за захранване

За да използвате онлайн калкулатора за изчисляване на напречното сечение на кабела, е необходимо да съберете информацията, необходима за извършване на изчисляването на размера. По правило е необходимо да се получат следните данни:

  • Подробности за товара, който кабелът ще достави
  • Цел на кабела: за трифазен, еднофазен или постоянен ток
  • Системно и / или източникно напрежение
  • Общ ток на натоварване в kW
  • Общо натоварване на мощността
  • Фактор за начална мощност
  • Дължина на кабела от източника до товара
  • Кабелна конструкция
  • Метод на полагане на кабелите

Медни и алуминиеви кабелни секции

При определянето на по-голямата част от параметрите за изчисление е полезна таблицата за изчисляване на раздела на кабела, представена на нашия уебсайт. Тъй като основните параметри се изчисляват въз основа на нуждите на настоящия потребител, всички първоначални могат да бъдат изчислени доста лесно. Обаче, кабелната и телена маркировка, както и разбирането за кабелния дизайн също играят важна роля.

Основните характеристики на кабелния дизайн са:

  • Материал на проводника
  • Форма на проводника
  • Тип на диригента
  • Покритие на повърхността на проводника
  • Тип изолация
  • Брой живял

Токът, протичащ през кабела, създава топлина поради загуби в проводниците, загуби в диелектрика поради топлоизолация и резистивни загуби от тока. Ето защо най-основното е изчисляването на натоварването, което отчита всички характеристики на захранващия кабел, включително термичните. Частите, които съставят кабела (например проводници, изолация, обвивка, броня и др.) Трябва да могат да издържат на повишаването на температурата и на топлината, излъчвана от кабела.

Кабелният капацитет е максималният ток, който може да тече непрекъснато през кабел, без да се повреди изолацията на кабела и другите компоненти. Този параметър е резултатът при изчисляване на товара, за да се определи общото напречно сечение.

Кабелите с по-големи напречни сечения на проводниците имат по-ниски загуби на съпротивление и могат да разсейват топлината по-добре от тънките кабели. Ето защо кабел с напречно сечение 16 мм2 ще има по-голяма токова носеща способност от 4 мм2 кабел.

Въпреки това, тази разлика в напречното сечение е огромна разлика в разходите, особено когато става въпрос за медни кабели. Ето защо е необходимо да се направи много точно изчисление на напречното сечение на проводника за захранване, така че доставката му да е икономически осъществима.

При системи с променлив ток обикновено се използва методът за изчисляване на спада на напрежението въз основа на коефициента на мощността на товара. Като цяло се използват токове на пълно натоварване, но ако товарът е висок при стартиране (например мотор), трябва да се изчисли и вземе предвид спада на напрежението, основаващ се на началния ток (мощност и коефициент на мощност, ако е приложимо), тъй като ниското напрежение Това е и причината за неуспеха на скъпото оборудване, въпреки съвременните нива на защита.

Преглед на видео за избора на кабелна секция

Използвайте други онлайн калкулатори: