Gc-helper.ru

ГК Хелпер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое сечение жилы провода кабеля

Расчет поперечного сечения секторной жилы кабеля

В данной статье будет рассматриваться расчет поперечного сечения секторной жилы кабеля.

1. Размеры секторных токопроводящих жил трех-, четырех- и пятижильных кабелей представлены в ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ» Приложение А, Таблицы А1 – А4.

2. Справочные размеры токопроводящих жил на напряжение 0,4 – 10 кВ указаны в таблицах 3-9 [Л1, с.14-19]:

Что бы рассчитать поперечное сечение секторной жилы, нужно исходить из того, что сечение комплекта секторных жил сложенных вместе представляет собой круг. Соответственно площадь сектора можно посчитать, через угол и радиус сектора:

  • α – угол сектора;
  • r – радиус сектора;

Для примера рассчитаем поперечное сечение токопроводящих жил для трехжильных кабелей сечением: 50; 70; 95 мм2 с углом сектора, α = 120 °, используя размеры сектора из таблицы 3 [Л1, с.14] и сравним полученные значения с табличными.

  • r = h = 6,4 +0,5 = 6,9 мм – радиус (высота) сектора для кабелей сечением 50 мм2, согласно таблицы 3 [Л1, с.14];
  • r = h = 7,6 +0,5 = 8,1 мм – радиус (высота) сектора для кабелей сечением 70 мм2, согласно таблицы 3 [Л1, с.14];
  • r = h = 9,0 +0,5 = 9,5 мм – радиус (высота) сектора для кабелей сечением 95 мм2, согласно таблицы 3 [Л1, с.14];

Как видно из результатов расчета полученные значения практически совпадают с табличными.

Если Вам нужно определить активное и индуктивное сопротивление кабеля посмотрите статью: «Определение сопротивления кабелей на напряжение 6 — 35 кВ«

1. Эксплуатация кабельных сетей. Чепурной И.И., 2015 г.

Как определить сечение провода

Очень часто в жизни каждого наступает момент, когда необходимо делать в доме ремонт. В этот процесс включается и монтаж новой или замена старой электропроводки. Чтобы понять, как определить сечение провода, следует продумать, что будет подключаться к данной сети.

Определение предназначения кабеля и его мощности

Например, провода, идущие на освещение (бра, люстра и подсветка у зеркала) требуют меньшей мощности, чем кабель, протянутый к розетке, поэтому сечение жил провода в это случае может быть меньшим. И освещение также отличается между собой – здесь влияет то, какой мощности вкручена лампочка, сколько их и так далее. Это же касается и розеток – к одной будет подключаться одно или два зарядных к мобильному телефону, а к другой – утюг, телевизор или даже сварочный аппарат (это уже зависит, какое помещение будет электрифицироваться).

Выбор диаметра сечения провода осуществляется не только при монтаже кабеля в стены (в штробы или инженерные ниши) и при укладке его снаружи (в пластиковые короба или при помощи другого крепления), но и тогда, когда речь идет о переносных удлинителях.

Такие удлинители могут быть разной длины. Их предназначение тоже может быть разным – они могут быть использованы как для освещения, так и для подключения электроаппаратов разной мощности (тот же электрочайник на кухне). Более того, сечение напрямую зависит от количества жил в кабеле, схемы подключения, наличия или отсутствия контура заземления и других факторов; также на это влияет и материал, из которого изготовлена жила провода – медь или алюминий. Важно и то, как выглядят провода:

  • круглые;
  • плоские;
  • двухжильные;
  • многожильные.

Как рассчитывается сечение провода

Что включает в себя последовательность расчета сечения жил провода? Вначале необходимо определить установленную электрическую мощность потребителей для данного помещения. Это определение можно выразить следующей формулой:

где Pу – установленная мощность, Pн1 – мощность конкретного потребителя. Определить это значение можно, посмотрев на паспорт или этикетку завода на изделии. Обычно такие сведения содержатся на задней стороне прибора.

Представим это на конкретном примере. Мощность обычного китайского электрического чайника составляет около 2 кВт. Та же стиральная машинка берет на себя около 2-4 кВт электроэнергии. Телевизор современного образца берет немного мощности, его не учитываем. Что ещё? А, да – холодильник. Ещё порядка от 1 до 3 кВт. Если есть микроволновая печь – тоже можно накинуть 3 кВт.

Теперь считаем по формуле мощность, которую должен выдерживать провод. В итоге получается приблизительно 10 кВт. И это только одна кухня и ванная. А ещё освещение с кучей лампочек в люстре, разнообразные подсветки, бра, электрические плиты и прочее. Пусть это всё — примерно 20 кВт во всём доме.

Читать еще:  Прямой ток инфракрасного светодиода

Следующим шагом будет определение по таблицам коэффициента спроса, обозначаемого в них как Кс. Для обычного жилого помещения он будет составлять (в зависимости от рабочего освещения, кВт) от 0.3 до 1. Возьмем для жилого здания показатель 0.8. Теперь, зная его и установленную мощность, можем высчитать расчетную мощность. Она представлена формулой:

где Рр – расчетная мощность.

Так, если у нас установленная мощность была 20 кВт, то расчетная будет уже 16 кВт.

Определяем расчетный ток Iр для данной электрической установки. Он будет равняться:

где Uн – номинальное напряжение в сети, равное 220 В.

Сила тока тогда будет равняться около 0.1А.

Определяем сечение жил провода из формулы:

Где ς – максимально допустимая плотность тока (значение определяется по таблицам). Следует знать, что для токов до 10А это значение следует брать как 15А/мм 2 , до 50А равным 10А/мм 2 , до 100А – 7-8А/мм 2 , ну а если ток свыше 100А – как 5А/мм 2 .

Обратите внимание! Если расчетное сечение провода S меньше ближайшего стандартного сечения, имеющегося в продаже в магазинах, то его следует округлить в большую сторону, сделав запас.

Выбор приборов автоматического выключения

При выборе автоматов и предохранителей нужно руководствоваться следующим принципом. Сила тока этих устройств должна всегда быть выше расчетной силы тока. Иначе автомат будет отключаться при любой нагрузке, превышающей его собственную мощность.

Последствия неправильного определения сечения провода

Если не обращать внимания при покупке провода на его сечение жил, то за это впоследствии можно поплатиться. Как? Понять это поможет пример движения электронов по проводу. Чем больше нагрузка – тем больше их движется. Чем меньше сечение провода, тем теснее электроды находятся друг по отношению к другу. Что происходит при их трении друг о друга? Сила трения вызывает тепло. Итог – провод с недостаточным сечением начинает греться.

Что это означает в быту? Провод, запрятанный в стену, может так разогреться, что начнет гореть. Получаем, в конце концов, поврежденную проводку, сгоревшие обои, а то и пожар в комнате или всей квартире. Чтобы этого не произошло, важно заранее определять сечение провода.

Видео

О практическом значении сечения провода смотрите ниже:

Провод

Провод — электротехническое изделие, служащее для соединения источника электрического тока с потребителем, компонентами электрической схемы.

Электрический провод (провод) — кабельное изделие, содержащее одну или несколько скрученных проволок или одну или более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься лёгкая неметаллическая оболочка, обмотка и (или) оплётка из волокнистых материалов или проволоки, и не предназначенное, как правило, для прокладки в земле.

В отличие от кабеля, провод не предназначен для прокладки под водой и в земле. [1] :84

Содержание

  • 1 Устройство
  • 2 Классификация
  • 3 Параметры
  • 4 Сечение проводов
  • 5 Маркировка
  • 6 См. также
  • 7 Примечания
  • 8 Ссылки

Устройство [ править | править код ]

Провод состоит из следующих элементов:

  • токопроводящей жилы — предназначенной для прохождения электрического тока;
  • изоляции.

В качестве проводящей жилы, как правило, используется медная или алюминиевая проволока.

Токопроводящая жила выполненная из одной проволоки, называется однопроволочной жилой [Стандарты 1] .

Жила, состоящая из нескольких проволок (обычно скрученных), называется многопроволочной жилой (не следует путать с термином «многожильный провод», где каждая токопроводящая жила электрически изолирована от другой). Тип жилы выбирается из условий применения. [Стандарты 1]

Провода с однопроволочными жилами обладают большей жёсткостью (а значит лежат так, как их проложили, без использования креплений) и меньшим сопротивлением на низких частотах [2] . Провода с многопроволочными жилами обладают лучшей гибкостью, и на высоких частотах обеспечивают меньшее электрическое сопротивление за счёт более однородного распределения плотности тока в поперечном сечении жилы из-за скин-эффекта.

По количеству токопроводящих жил, провода делятся на несколько видов [Стандарты 1] :

  • одножильный;
  • двухжильный;
  • трёхжильный;
  • многожильный (в котором количество жил более трёх).

В качестве изоляции используются лаковое покрытие, полимеры, бумага, волокнистые материалы (шёлк, хлопок), а также их комбинации. Иногда в качестве изолятора медного проводника используется оксидная плёнка. У голых проводов изоляция отсутствует.

Классификация [ править | править код ]

Провода классифицируются по проводимости, площади поперечного сечения или диаметру, материалу проводника, типу изоляции, гибкости, теплостойкости и т. п.

  • обмоточные провода:
    • медные провода (марки ПЭВ, ПЭЛ, ПЭТВ-2, ПЭТ-155, ЛЭЛО, ЛЭНК и др.);
    • провода высокого сопротивления (константановые, манганиновые, нихромовые);
  • монтажные провода (марки МГТФ, МГТФЭ и др.);
  • провода соединительные (марки ПВС, ПРС, ШВП и др.);
  • провода выводные (марки ПВКВ, РКГМ, ВПП и др.);
  • провода для подвижного состава (марки ППСВ, ППСРН, ПС и др.);
  • провода автомобильные (марки ПГВА, ПГВАЭ, ПВАМ и др.);
  • провода авиационные (марки БПВЛ, БИФ, БИН);
  • провода установочные (марки АПВ, ПВ1, ПВ2, ПВ3 и др.);
  • провода связи (марки ПВЖ, ППЖ, ПКСВ и др.);
  • провода изолированные для воздушных линий (марки СИП-1, СИП-2, СИП-3 и др.);
  • провода неизолированные (марки М, А, АС и др.);
  • провода для геофизических работ (марки ГСП, ГПМП и др.);
  • провода термостойкие (марки ПВКВ, ПАЛ, ПВКФ);
  • провода термоэлектродные (марки СФК-ХК, ПТВ-ХК, ПТП-ХК и др.);
  • провода прогревочные (марки ПНСВ, ПНПЖ, НО-1 и др.).
Читать еще:  Горит свет при выключенном выключателе что будет

Параметры [ править | править код ]

Электрическое сопротивление провода можно рассчитать по формуле:

R = ρ ⋅ L S , >,>

  • R — сопротивление провода, Ом;
  • ρ — удельное сопротивление материала, из которого изготовлен провод, Ом · мм² / м (сопротивление провода с площадью поперечного сечения 1 мм² и длиной 1 м);
  • L — длина провода, м;
  • S — площадь поперечного сечения провода, мм².

Сечение проводов [ править | править код ]

В Америке проволоку и провод маркируют согласно таблице условных обозначений стандартных сечений (см.: AWG).

В России проволоку и провод маркируют по площади поперечного сечения. Одножильный обмоточный провод в большинстве случаев маркируется по диаметру проводящей жилы.

Маркировка [ править | править код ]

Буквенное обозначение и цветовая маркировка оболочек проводов силового кабеля в Европе и России:

  1. ↑ Согласно ПУЭ, при переменном трёхфазном токе шины фазы А обозначались жёлтым цветом, шины фазы В — зелёным, шины фазы С — красным, с буквенной кодировкой по алфавитному порядку начальных букв в названии цветов: Ж, З, К. Данная схема с принятием ГОСТ-Р 50462-2009 заменена стандартной кодировкой CENELEC (IEC 60446).
  2. ↑ С 1975 года Национальный Электрический Кодекс (США) не регламентируют цветовое обозначение фазных проводов. Приведённые в таблице цвета являются общепринятыми в эксплуатации.
  3. ↑ Нейтраль трансформатора или генератора, неприсоединённая к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств

Пример распределительной коробки с установленными автоматами. Цвета силового кабеля соответствуют применяемым в Великобритании до 2004 года.

Шинопровод тока промышленной частоты и подключенные к нему предохранители в шкафу. Цвета шин соответствуют стандартам СССР.

Шинопровод тока промышленной частоты и подключенные к нему автоматические выключатели в шкафу. Цветовая маркировка шин соответствуют стандартам СССР.

Для аналогичной маркировки одноцветных кабелей применяется цветная изолента

Расчёт сечения провода по диаметру

Основным и самым распространённым способом передачи электроэнергии к потребителю является электрический провод и электрический кабель. Электрический провод и электрический кабель – это электротехническое изделие, состоящее из металлической токопроводящей жилы или нескольких жил. Каждая жила помещена в электрическую изоляцию. Все изолированные жилы провода или электрического кабеля помещаются в общую изоляцию.

В настоящее время промышленностью выпускаются самые разнообразные электрические провода и электрические кабели. Кабели и провода в основном бывают медные и алюминиевые, т.е. состав жил кабеля или провода – медь или алюминий.

Электрические кабели и провода бывают одножильные и многожильные. Жила кабеля или провода может быть как однопроволочная (монолитная), так и многопроволочная. Жилы изготавливаются в основном круглой формы, однако нередко у электрических кабелей большого сечения форма многопроволочной жилы может быть выполнена в виде треугольника. Сегодня мы расскадем как сделать расчет сечения провода по диаметру.

Маркировка электрического кабеля (провода)

Существует стандартный ряд сечений жил проводов и электрических кабелей, которые применяются. Это 1мм 2 ; 1,5мм 2 ; 2,5мм 2 ; 4мм 2 ; 6мм 2 ; 8мм 2 ; 10мм 2 и т.д. Тип, сечение и количество жил указывается либо на бирке, идущей в комплекте с кабелем или проводом, либо на самом изделии. Например, маркировка часто наносится на общую изоляцию кабеля и провода. Также технические данные электрических проводников указываются и в паспорте изделия.

Читать еще:  Как убрать светодиодную подсветку с выключателями

Допустим, в наличии имеется кабель ВВГнг 3х2,5. Расшифровывается данная маркировка достаточно просто: кабель медный с ПВХ изоляцией, в ПВХ оболочке, не горючий, количество жил равно трём, сечение каждой жилы равно 2,5мм 2 . Если в начале маркировки будет стоять буква «А», т.е. тип кабеля будет АВВГ, то это значит, что жилы у кабеля алюминиевые.

По маркировке провода также можно узнать не только тип самого провода, но также количество и сечение токопроводящих жил. Например, провод ПВС 3х1,5. Расшифровка следующая: провод с ПВХ изоляцией и в ПВХ оболочке, соединительный. Количество жил также три, а сечение каждой жилы равно 1,5мм 2 .

Сечение проводника

У каждой жилы провода и кабеля своё сечение. Оно может быть как совсем малым (1мм 2 и менее), так и очень большим (95мм 2 и более). Сечение жилы влияет на способность длительно и кратковременно выдерживать электрический ток определённой величины. Чем больше сечение жилы, тем больший ток она способна выдержать в течение практически неограниченного времени.

Неправильно выбранное сечение при проектировании может в дальнейшем стать причиной перегрева проводника, повреждения (разрушения) его изоляции в процессе большого нагрева, вследствие чего может произойти короткое замыкание и, как следствие, возникновение возгорания и пожара.

Несоответствие сечения

Не всегда причиной перегрева кабеля или провода в процессе эксплуатации может быть неправильный расчёт сечения. Как часто бывает на практике, причина очень проста. Не все производители кабельно-проводниковой продукции добросовестно относятся к качеству выпускаемых изделий. Дело в том, что очень часто сечение выпускаемых кабелей и проводов фактически занижено, т.е. не соответствует заявленному значению.

Чтобы избежать покупки электрического кабеля или провода с заниженным сечением, необходимо сначала визуально оценить его фактическое сечение. Практически любой специалист в области электрики способен «на глаз» определить сечение проводника. Но когда этого недостаточно, то профессионал может самостоятельно рассчитать площадь поперечного сечения электрического проводника. Расчёт сечения производится по обычной математической формуле:

S = π*D 2 /4 – формула №1

S = π*R 2 – формула №2

где: π – математическая постоянная, которая всегда равна примерно 3,14;

R – радиус провода;

D – диаметр провода.

Радиус равен половине диаметра:

R = D/2 – формула №3

Расчёт фактического сечения электрического проводника

Зная формулу расчёта сечения проводника, можно рассчитать его фактическое значение и узнать, насколько занижена или завышена (что бывает редко) производителем заявленная величина сечения.

Однопроволочная (монолитная жила)

Для того чтобы самостоятельно рассчитать сечение жилы провода или кабеля, необходим штангенциркуль и возможно калькулятор.

Для начала необходимо с жилы провода или с жилы электрического кабеля снять слой изоляции, чтобы оголить саму жилу. Затем штангенциркулем измеряется диаметр жилы. Т.к. жила монолитная, то замер будет всего лишь один. После замера диаметра жилы, необходимо подставить значение диаметра (радиуса) в одну из вышеуказанных формул.

Пример №1

Допустим, на кабеле или проводе заявленное сечение жилы 2,5мм 2 . При замере диаметр жилы оказался равен 1,7мм. Подставляя значение в формулу №1, получим:

S = 3,14*1,7 2 /4 = 2,26865 ≈ 2,3мм 2

Расчёт по формуле №1 показал, что сечение жилы от стандартного значения занижено на 0,2мм 2 .

Теперь рассчитаем фактическое значение сечения по формуле №2, но для начала определим по формуле №3 радиус:

Подставляем значение радиуса в формулу №2 и получаем:

S = 3,14*0,85 2 = 2,26865 ≈ 2,3мм

Расчёт по второй формуле оказался аналогичным расчёту по первой. Т.е. сечение жилы кабеля оказалось заниженным на 0,2мм 2 .

Пример №2

Допустим, диаметр жилы при измерении штангенциркулем оказался равен 1,8мм. Подставляя данное значение в формулу №1, получаем:

S = 3,14*1,8 2 /4 = 2,5434 ≈ 2,5мм 2

Т.е. фактическое сечение составило 2,5мм 2 , что в принципе соответствует стандартной величине.

Многопроволочная жила

Если определять сечение многопроволочной жилы, то нельзя производить замер диаметра по методу монолитной жилы, т.к. расчёт будет с большой погрешностью. Для определения сечения многопроволочной жилы, необходимо произвести замер диаметра каждой отдельной проволоки в жиле.

Если общее сечение жилы достаточно велико, то замер каждой проволоки вполне возможен, т.к. диаметр реально замерить штангенциркулем. Но если многопроволочная жила имеет малое сечение, то определить диаметр каждой проволоки очень проблематично ввиду тонкости проводника.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector