Gc-helper.ru

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

Сечение кабеля по постоянному току 24 вольта

Расчёт сечения провода по мощности и току.

Вы планируете заняться модернизацией электросети или дополнительно протянуть силовую линию на кухню для подключения новой электроплиты? Здесь пригодятся минимальные знания о сечении проводника и влиянии этого параметра на мощность и силу тока.

Согласитесь, что неправильный расчёт сечения кабеля приводит к перегреву и короткому замыканию или к неоправданным расходам.

Очень важно провести вычисления на стадии проектирования, так как выход из строя скрытой проводки и последующая замена сопряжена со значительными издержками. Мы поможем вам разобраться с тонкостями проведения расчетов, чтобы избежать проблем при дальнейшей эксплуатации электросетей.

Чтобы не нагружать вас сложными расчетами, мы подобрали понятные формулы и варианты вычислений, привели информацию в доступном виде, снабдив формулы пояснениями. Также в статью добавили тематические фото и видеоматериалы, позволяющие наглядно понять суть рассматриваемого вопроса.

Расчет сечения по мощности потребителей

Основное назначение проводников – доставка электрической энергии к потребителям в необходимом количестве. Поскольку в обычных условиях эксплуатации сверхпроводники не доступны, приходится принимать в расчет сопротивление материала проводника.

Расчет необходимого сечения проводников и кабелей в зависимости от общей мощности потребителей основан на продолжительном опыте эксплуатации.

Общий ход вычислений начнем с того, что сначала проводим расчеты, используя формулу:

P = (P1+P2+..PN)*K*J,

  • P – мощность всех потребителей, подключенных к рассчитываемой ветке в Ваттах.
  • P1, P2, PN – мощность первого потребителя, второго, n-го соответственно, в Ваттах.

Получив результат по окончанию вычислений по вышеприведенной формуле, настал черед обратиться к табличным данным.

Этап #1 — расчет реактивной и активной мощности

Мощности потребителей указаны в документах на оборудование. Обычно в паспортах оборудования указана активная мощность вместе с реактивной мощностью.

Устройства с активным видом нагрузки превращают всю полученную электрическую энергию, с учетом КПД, в полезную работу: механическую, тепловую или в другой ее вид.

К устройствам с активной нагрузкой относятся лампы накаливания, обогреватели, электроплиты.

Для таких устройств расчет мощности по току и напряжению имеет вид:

P = U * I,

  • P – мощность в Вт;
  • U – напряжение в В;
  • I – сила тока в А.

Устройства с реактивным видом нагрузки способны накапливать энергию поступающую от источника, а затем возвращать. Происходит такой обмен за счет смещения синусоиды силы тока и синусоиды напряжения.

К устройствам с реактивной мощностью относятся электродвигатели, электронные приборы всех масштабов и назначений, трансформаторы.

Электрические сети построены таким образом, что могут производить передачу электрической энергии в одну сторону от источника к нагрузке.

Поэтому возвращенная энергия потребителя с реактивной нагрузкой является паразитной и тратится на нагрев проводников и других компонентов.

Реактивная мощность имеет зависимость от угла смещения фаз между синусоидами напряжения и тока. Угол смещения фаз выражают через cosφ.

Для нахождения полной мощности применяют формулу:

P = Q / cosφ,

Где Q – реактивная мощность в ВАрах.

Обычно в паспортных данных на устройство указана реактивная мощность и cosφ.

Пример: в паспорте на перфоратор указана реактивная мощность 1200 ВАр и cosφ = 0,7. Следовательно, общая потребляемая мощность будет равна:

P = 1200/0,7 = 1714 Вт

Если cosφ найти не удалось, для подавляющего большинства электроприборов бытового назначения cosφ можно принять равным 0,7.

Этап #2 — поиск коэффициентов одновременности и запаса

K – безразмерный коэффициент одновременности, показывает сколько потребителей одновременно может быть включено в сеть. Редко случается, чтобы все устройства одновременно потребляли электроэнергию.

Маловероятна одновременная работа телевизора и музыкального центра. Из устоявшейся практики K можно принять равным 0,8. Если Вы планируете использовать все потребители одновременно, K следует принять равным 1.

J – безразмерный коэффициент запаса. Характеризует создание запаса по мощности для будущих потребителей.

Прогресс не стоит на месте, с каждым годом изобретаются все новые удивительные и полезные электрические приборы. Ожидается, что к 2050 году рост потребления электроэнергии составит 84%. Обычно J принимается равным от 1,5 до 2,0.

Этап #3 — выполнение расчета геометрическим методом

Во всех электротехнических расчетах принимается площадь поперечного сечения проводника – сечение жилы. Измеряется в мм 2 .

Часто бывает необходимо узнать, как грамотно рассчитать сечение провода по диаметру проволоки проводника.

В этом случае есть простая геометрическая формула для монолитного провода круглого сечения:

S = π*R 2 = π*D 2 /4, или наоборот

D = √(4*S / π)

Для проводников прямоугольного сечения:

S = h * m,

  • S – площадь жилы в мм 2 ;
  • R – радиус жилы в мм;
  • D – диаметр жилы в мм;
  • h, m – ширина и высота соответственно в мм;
  • π – число пи, равное 3,14.

Если Вы приобретаете многожильный провод, у которого один проводник состоит из множества свитых проволочек круглого сечения, то расчет ведут по формуле:

S = N*D 2 /1,27,

Где N – число проволочек в жиле.

Провода, имеющие свитые из нескольких проволочек жилы , в общем случае имеют лучшую проводимость, чем монолитные. Это обусловлено особенностями протекания тока по проводнику круглого сечения.

Электрический ток представляет собой движение одноименных зарядов по проводнику. Одноименные заряды отталкиваются, поэтому плотность распределения зарядов смещена к поверхности проводника.

Другим достоинством многожильных проводов является их гибкость и механическая стойкость. Монолитные провода дешевле и применяют их в основном для стационарного монтажа.

Этап #4 —рассчитываем сечение по мощности на практике

Задача: общая мощность потребителей на кухне составляет 5000 Вт (имеется ввиду, что мощность всех реактивных потребителей пересчитана). Все потребители подключаются к однофазной сети 220 В и имеют запитку от одной ветки.

Решение:

Коэффициент одновременности K примем равным 0,8. Кухня место постоянных инноваций, мало ли что, коэффициент запаса J=2,0. Общая расчетная мощность составит:

P = 5000*0,8*2 = 8000 Вт = 8 кВт

Используя значение расчетной мощности, ищем ближайшее значение в таблице 1.

Ближайшим подходящим значением сечения жилы для однофазной сети является медный проводник с сечением 4 мм 2 . Аналогичный размер провода с алюминиевой жилой 6 мм 2 .

Для одножильной проводки минимальный диаметр составит 2,3 мм и 2,8 мм соответственно. В случае применения многожильного варианта сечение отдельных жил суммируется.

Расчет сечения по току

Расчеты необходимого сечения по току и мощности кабелей и проводов представят более точные результаты. Такие вычисления позволяют оценить общее влияние различных факторов на проводники, в числе которых тепловая нагрузка, марка проводов, тип прокладки, условия эксплуатации т.д.

Весь расчет проводится в ходе следующих этапов:

  • выбор мощности всех потребителей;
  • расчет токов, проходящих по проводнику;
  • выбор подходящего поперечного сечения по таблицам.

Для этого варианта расчёта мощность потребителей по току с напряжением берется без учета поправочных коэффициентов. Они будут учтены при суммировании силы тока.

Этап #1 — расчет силы тока по формулам

Тем, кто подзабыл школьный курс физики, предлагаем основные формулы в форме графической схемы в качестве наглядной шпаргалки:

Выпишем зависимость силы тока I от мощности P и линейного напряжения U:

  • I — cила тока, принимается в амперах;
  • P — мощность в ваттах;
  • Uл — линейное напряжение в вольтах.

Линейное напряжение в общем случае зависит от источника электроснабжения, бывает одно- и трехфазным.

Взаимосвязь линейного и фазного напряжения:

  1. Uл = U*cosφ в случае однофазного напряжения.
  2. Uл = U*√3*cosφ в случае трехфазного напряжения.

Для бытовых электрических потребителей принимают cosφ=1, поэтому линейное напряжение можно переписать:

  1. Uл = 220 В для однофазного напряжения.
  2. Uл = 380 В для трехфазного напряжения.

Далее суммируем все потребляемые токи по формуле:

I = (I1+I2+…IN)*K*J,

  • I – суммарная сила тока в амперах;
  • I1..IN – сила тока каждого потребителя в амперах;
  • K – коэффициент одновременности;
  • J – коэффициент запаса.

Коэффициенты K и J имеют те же значения, что были применены при расчете полной мощности.

Может быть случай, когда в трехфазной сети через разные фазные проводники течет ток неравнозначной силы.

Такое происходит, когда к трехфазному кабелю подключены одновременно однофазные потребители и трехфазные. Например, запитан трехфазный станок и однофазное освещение.

Возникает естественный вопрос: как в таких случаях рассчитывают сечение многожильного провода? Ответ прост — вычисления производят по наиболее нагруженной жиле.

Этап #2 — выбор подходящего сечения по таблицам

В правилах эксплуатации электроустановок (ПЭУ) приведен ряд таблиц для выбора требуемого сечения жилы кабеля.

Проводимость проводника зависит от температуры. Для металлических проводников с повышением температуры повышается сопротивление.

При превышении определенного порога процесс становится автоподдерживающимся: чем выше сопротивление, тем выше температура, тем выше сопротивление и т.д. пока проводник не перегорает или вызывает короткое замыкание.

Следующие две таблицы (3 и 4) показывают сечение проводников в зависимости от токов и способа укладки.

При использовании таблиц к допустимому длительному току применяются коэффициенты:

  • 0,68 если 5-6 жил;
  • 0,63 если 7-9 жил;
  • 0,6 если 10-12 жил.

Понижающие коэффициенты применяются к значениям токов из столбца «открыто».

Нулевая и заземляющая жилы в количество жил не входят.

По нормативам ПЭУ выбор сечения нулевой жилы по допустимому длительному току, производится как не менее 50% от фазной жилы.

Расчет и выбор медных жил до 6 мм 2 или алюминиевых до 10 мм 2 ведется как для длительного тока.

В случае больших сечений возможно применить понижающий коэффициент:

0,875 * √Тпв

где Tпв — отношение продолжительности включения к продолжительности цикла.

Продолжительность включения берется из расчета не более 4 минут. При этом цикл не должен превышать 10 минут.

При выборе кабеля для разводки электричества в деревянном доме особое внимание уделяют его огнестойкости.

Читать еще:  Как сделать выключатель света с одной клавишей

Этап #3 — расчет сечения проводника по току на примере

Задача: рассчитать необходимое сечение медного кабеля для подключения:

  • трехфазного деревообрабатывающего станка мощностью 4000 Вт;
  • трехфазного сварочного аппарата мощностью 6000 Вт;
  • бытовой техники в доме общей мощностью 25000 Вт;

Подключение будет произведено пятижильным кабелем (три жилы фазные, одна нулевая и одна заземление), проложенным в земле.

Решение.

Шаг # 1. Рассчитываем линейное напряжение трехфазного подключения:

Uл = 220 * √3 = 380 В

Шаг # 2. Бытовая техника, станок и сварочный аппарат имеют реактивную мощность, поэтому мощность техники и оборудования составит:

Pтех = 25000 / 0,7 = 35700 Вт

Pобор = 10000 / 0,7 = 14300 Вт

Шаг # 3. Ток, необходимый для подключения бытовой техники:

Iтех = 35700 / 220 = 162 А

Шаг # 4. Ток, необходимый для подключения оборудования:

Iобор = 14300 / 380 = 38 А

Шаг # 5. Необходимый ток для подключения бытовой техники посчитан из расчета одной фазы. По условию задачи имеется три фазы. Следовательно, ток можно распределить по фазам. Для простоты предположим равномерное распределение:

Iтех = 162 / 3 = 54 А

Шаг # 6. Ток приходящийся на каждую фазу:

Iф = 38 + 54 = 92 А

Шаг # 7. Оборудование и бытовая техника работать одновременно не будут, кроме этого заложим запас равный 1,5. После применения поправочных коэффициентов:

Iф = 92 * 1,5 * 0,8 = 110 А

Шаг # 8. Хотя в составе кабеля имеется 5 жил, в расчет берется только три фазные жилы. По таблице 8 в столбце трехжильный кабель в земле находим, что току в 115 А соответствует сечение жилы 16 мм 2 .

Шаг # 9. По таблице 8 применяем поправочный коэффициент в зависимости от характеристики земли. Для нормального типа земли коэффициент равен 1.

Шаг # 10. Не обязательный, рассчитываем диаметр жилы:

D = √(4*16 / 3,14) = 4,5 мм

Если бы расчет производился только по мощности, без учета особенностей прокладки кабеля, то сечение жилы составит 25 мм 2 . Расчет по силе тока сложнее, но иногда позволяет экономить значительные денежные средства, особенно когда речь идет о многожильных силовых кабелях.

Расчет сечения кабеля

Под сечением кабеля понимают площадь его поперечного среза. Отсюда становится понятно, что в случае круглого среза и наличия одной проволоки площадь сечения рассчитывается по формуле площади круга. Если же токоведущая жила состоит из нескольких проволок, то сечение кабеля равно сумме сечений каждой проволоки в этой жиле.

В каждой стране есть свои стандарты относительно сечения кабеля, а в РФ они регламентируются «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).

Рекомендации по выбору кабеля того или иного сечения

При выборе кабеля обращают внимание на многие его параметры, и сечение не является исключением. Кабель того или иного сечения выбирается в зависимости от максимально возможной нагрузки, которая будет на него оказываться. Для этого используют таблицы «Допустимых токовых нагрузок на кабель».

Далеко не все подробно вникают в таблицы и правила ПУЭ, поэтому мы предлагаем запомнить следующие моменты:

Для розеток необходимо брать медный, сечение которого равно от 1,5 до 2,5 мм2.

Для освещения берется провод сечением от 1,0 до 1,5 мм2.

Чтобы провести фазу в двух-трехкомнатную квартиру рекомендуется выбирать кабель сечением 6,0 мм2.

Существуют другие негласные правила, из которых выводится формула. Если вы разбираетесь в силе электрического тока и можете рассчитать, какая нагрузка будет оказываться на тот или иной провод, то можете мысленно прикинуть, что медный кабель сечением 1 мм2 способен проводить ток величиной 10 А. Этот метод актуален лишь для кабелей систем пожарной безопасности , сечение которых не превышает обозначенных выше 6,0 мм2.

Использование таблиц для выбора сечения кабеля

Для правильного использования таблиц вы должны помнить, что указанные величины нужно корректировать на несколько поправочных коэффициентов.

Перечислим их:

коэффициент, связанный с сечением и расположением;

с температурой окружающей среды;

коэффициент, ориентированный на прокладку кабеля в земле;

поправочный коэффициент, связанный с наличием проложенных неподалеку друг от друга кабелей.

Опять же если вы не хотите в это все вникать, то просто повысьте справочное сечение кабеля в полтора раза.

Во время расчета сечения ориентируются в первую очередь на то количество тепла, которое провод будет выделять при эксплуатации, а во вторую – на температуру окружающей среды. На самом деле кабель может пропускать огромное количество тока, нагревающее его вплоть до температуры плавления. Те величины сечения, которые вы наблюдаете в электрическом справочнике, указывают на пожаробезопасную, продолжительную эксплуатацию с потенциально допустимыми высокими нагрузками в течение небольшого временного промежутка.

Сети постоянного тока

Расчет сечения в таких сетях выглядит совершенно иначе. В этом случае преобладает более высокое сопротивление проводника, особенно учитывая тот факт, что при длине кабеля и переменном токе сопротивлением и вовсе пренебрегают.

Используя формулу U = ((p L) / S) I, определяют, насколько понизится напряжение на концах от базового значения в зависимости от выбранной длины кабеля.

U – конечное напряжение;

p – сопротивление провода, Ом*мм2/м;

L – длина кабеля в метрах;

S – площадь сечения, мм2.

Также для выбора сечения используют все ту же таблицу для переменного тока, но уменьшают величину тока на 15 %. Это значит, что при выборе табличного значения, но при использовании постоянного тока кабель такого сечения сможет пропускать на 15 % меньше тока.

Методика определения необходимого сечения кабеля питания

К настоящему моменту разобрались с такими задачами, как — расчет архива системы видеонаблюдения, расчет времени автономной работы системы видеонаблюдения, определение необходимой пропускной способности канала для системы видеонаблюдения.

На уроках по проектированию системы видеонаблюдения, так же были рассмотрены программы полезные в проектировании систем видеонаблюдения — IP Video System Design Tool, VideoCad Starter.

Сегодня, перед тем как приступить к оформлению проектной документации еще один важный урок.

Выбор сечения кабеля питания оборудования системы видеонаблюдения

Необходимое сечение кабеля питания определяется по методике приведенной в статье — расчет сечения кабеля для слаботочных систем, т.е. следующим образом:

Расчет осуществляется по формуле:

S = 2 * p / (Uнач — Uкон) * I * L

  1. S – необходимое сечение кабеля (мм 2 );
  2. p – удельное сопротивление (Ом);
  3. Uнач – напряжение выдаваемое источником бесперебойного питания (Вольт);
  4. Uкон – напряжение при котором работает оповещатель (Вольт);
  5. I – ток нагрузки (Ампер);
  6. L – длинна линии оповещения (Метров).

Необходимо учитывать, что удельное удельное сопротивление (p) зависит от выбранного сечения кабеля.

Вопросы, которые возникают при расчете сечения по приведенной выше формуле:

1. Что делать, если для оборудования вместо тока потребления приведено значение потребляемой мощности

Ответ: для того, чтобы перевести мощность потребляемую оборудованием (Вт) в амперы необходимо разделить мощность потребляемую оборудованием на напряжение питания (Вольт).

Ток потребления для SDC-415PD будет равен – 0,21 Ампера (2,5/12)

2. Чему равно удельное сопротивление меди для кабелей различного сечения

Ответ: Удельное сопротивление медного кабеля для сечений:

  1. 0,75 мм² –> 0,0466 Ом/м
  2. 1 мм² –> 0,035 Ом/м
  3. 1,5 мм² –> 0,02334 Ом/м
  4. 2,5 мм² –> 0,014 Ом/м
  5. 4 мм² –> 0,00876 Ом/м
  6. 6 мм² –> 0,00584 Ом/м

Удельное сопротивление медного кабеля рассчитывается по формуле:

R = (p*l/S)*2

  • p — сопротивление меди, 0,0175, Ом;
  • l — длина кабеля, м;
  • S — сечение кабеля, мм 2.

Например, сопротивление одного метра кабеля сечением 0,75 мм 2:

R = (p*l/S)*2 = R = (0,0175*1/0,75)*2 = 0,046666 Ом

Теперь с выбором сечения кабеля в зависимости от потребляемой мощности или тока проблем возникать не должно.

Денис Маркевич – проектирую слаботочные системы более 12 лет. Хобби – блогинг, бег, велосипед. В блоге делюсь опытом, отвечаю на вопросы.

Привожу пример проектной документации на систему видеонаблюдения для автозаправочной станции, далее —.

По ощущениям, давненько ничего не писал. Идей для статей накопилось порядком, только садись и пиши, но конец.

Сегодня о правилах сокращения единиц измерения информации. Если можете ответить на вопрос как читается kB и Mb.

есть некоторые неточности: Единица измерения удельного сопротивления в СИ — Ом·м; также измеряется в Ом·см и Ом·мм²/м,, то есть в пункте 2, правильнее говорить о приведенном сопротивлении к определенному сечению.

S = 2 * p / (Uнач — Uкон) * I * L ?? наверное все таки так S = 2 * p * I * L / (Uнач — Uкон), а то выходит чем больше длина и сила тока, тем меньше сечение необходимо.

Файл с расчетом в Excel (удален 16.06.16)

C обоими вариантами получаю один результат. Оба правильные. В итоге: перестановка на итоговое значение не влияет. Или я где-то не прав?

Так то оно так, только это не сразу очевидно в первоначальной формуле. Я некоторое время тоже сомневался %)

все правилльно эксель считает и математически верно., но когда формулу с дробью пишешь в строчку, то воспринимается, что после «/» все в знаменателе как будто так S = 2 * p / ((Uнач — Uкон) * I * L ).

Здравствуйте!
У меня вопрос относительно формулы: S = 2 * p / (Uнач — Uкон) * I * L, где р — удельное сопротивление, которое, в свою очередь, также зависит от сечения.
приведено удельное сопротивление кабеля в зависимости от сечения, а также приведена формула R = (p*l/S)*2, где р — уже сопротивление меди.
Теперь при подстановке формулы удельного сопротивления в первоначальную формулу получим: S = 4*p*I*I*L/(S*(Uнач-Uкон)). Если дальше решать относительно S, то получим: S=2*I*(p*L/(Uнач-Uкон))^1/2. Правильно ли я все понял? если нет — поправьте…

Читать еще:  Замкнуло розетку пропал свет

Прочитал бегло, времени вникать сейчас нет. Результат получается такой же как по формуле приведенной в статье?

Нет. Результат однозначно получится другим.

Тогда неправильно. Значения свои сверял с программой по расчету сечения кабеля.

Я просто хочу уточнить:
р — удельное сопротивление, измеряться, в нашем случае оно будет в Ом*кв.мм/м (если принята другая единица измерения, например, Ом/м, то в формулу нужно вводить поправки), а не в Ом или Ом/м. Это величина константа и зависит только от материала и температуры проводника.

R — сопротивление проводника, Ом; из курса физики R=р*L/S, где L — длина проводника, м; S — площадь поперечного сечения, кв.мм. Сопротивление проводника зависит от площади поперечного сечения. (у Вас написано: «Удельное сопротивление медного кабеля рассчитывается по формуле: R = (p*l/S)*2»)

Из курса физики: R=U/I, где U — напряжение, В; I — сила тока, А.

Допустимое падение напряжения: Uнач — Uкон, или дельта U.

Таким образом: р*L/S = дельта U/I — для одной жилы;

для двух жил: 2*р*L/S = дельта U/I;

Таким образом: S=2L*I*p/дельта U.

Отсюда, кстати, можно найти падение напряжения (дельта U) при известных параметрах кабеля.

А если считать по формуле, представленной здесь для постоянного тока, то значения расходятся.

вопрос: где правда?

Да…
программа по расчету не является догмой. Она тоже может ошибаться…

Я считаю, что правда в формуле приведенной как мной так и вами (дают один результат):

Таким образом: S=2L*I*p/дельта U.

Формулу R = (p*l/S)*2 использую при расчете максимальной длины кабельной линии для кабелей различного сечения. Ей я вас очевидно и запутал.

программа по расчету не является догмой. Она тоже может ошибаться…

Все возможно. Именно по этому расчет программы проверял. Программа упоминается здесь.

Удельное сопротивление медного кабеля для сечения 1 мм2 составляет

0,017 ом/м. Падение напряжения довольно точно можно расчитать здесь или здесь.
Падение напряжения для постоянного тока расчитывается по формуле ΔU(в)=I·R·L, для переменного ΔU(в)=I(R·cosφ·L+X·sinφ·L), соответственно S=(ρ·J·L)/ΔU.

Столкнулся с замечанием очень уважаемого эксперта: рассчитывая сечения проводов питания в проекте, нужно учитывать, что фактическая длинна кабеля после монтажа может оказаться больше на 5-10 (и более) процентов. А значит в проекте нужно закладывать кабель большего сечения, чем получился по калькулятору при расчетной длинне. Каков должен быть коэффициент запаса — я не нашел в нормативке. Если кому-то известен — подскажите.
Ну а тем, кто не верит в точность представленного калькулятора, могу сказать, что мой личный калькулятор дает такие же значения, а его точность я в свое время проверил тестером.

Спасибо, Сергей за подтверждение достоверности расчетов.
По поводу замечания эксперта — мнение интересное, но не чем не подтвержденное (имею ввиду нормативку).
Как проектировщик скажу так, заложить кабель сечения больше необходимого (длина кабеля учтена в кабельном журнале) не могу, т.к. это завышение объемов и это как раз то место за которое, как правило цепляется любая экспертиза (такие замечания встречаются со стороны экспертов проверяющих сети оповещения).
А вот в кабельном журнале накинуть несколько процентов при необходимости (сечение кабеля на границе допустимого) можно.
Про запас кабелей в нормативке, по памяти не скажу где написано, но помню, что для площадки это значение не должно превышать 1%.

Денис! А как быть если камера 24v AC? Очень интересен данный расчет. Заранее спасибо!

Считаю точно также, данные совпадают с теми длинами которые приводит в паспортах Pelco на свои

24В блоки питания.

«Удельное сопротивление медного кабеля рассчитывается по формуле:
R = (p*l/S)*2

p — сопротивление меди, 0,0175, Ом;
l — длина кабеля, м;
S — сечение кабеля, мм2.»

Это не удельное сопротивление. Это просто СОПРОТИВЛЕНИЕ кабеля, зависящее ио длины и сечения. Длина у вас 1метр, сечение меняется — следовательно, меняется и сопротивление. НЕ ПУТАЙТЕ ЛЮДЕЙ. Исправте, пожалуйста. Удалите слово «удельное»!
Если есть сомнения, то произведите расчёт в единицах: ((Ом*мм2/м * м)/мм2) = (Ом*мм2)/мм2 = Ом, а в Омах измеряется сопротивление.

П.С. Почитайте ГОСТ 22483-2012. Полезно. В нём удельное сопротивление для медных жил любого сечения принято 0,018 Ом*мм2/м и не зависит от сечения жилы.

Интересное замечание и ГОСТ. Ознакомлюсь.

0.018 — это и есть округленное 0,0175.
А если померить тестером — получается 0,0173 — 0,0175. Проверял уже много лет назад и до сих пор исходя из этого считаю.

Слово «Удельное» действительно лишнее, но умный это и так поймет, а дураку эта статья в любом случае ничем не поможет. Не цепляйтесь к словам в таком резком тоне!
А Денису спасибо за проделываемый труд!

Сергей Крейдич, это не резкий тон. Слова написаны прописными буквами лишь для внимания.
На сколько умным должен быть человек, чтобы понять, что в формулу надо подставить значение удельного сопротивления материала, из которого изготовлена токопроводящая жила (для меди — 0,018), если ему в статье чётко дают понять, что «Необходимо учитывать, что удельное удельное сопротивление (p) зависит от выбранного сечения кабеля.», а ниже приведено «Удельное сопротивление медного кабеля для сечений:»?
Это не единственная статья автора, где есть указание на то, что удельное сопротивление меди изменяется в зависимости от сечения кабеля! В реалии изменяется лишь сопротивление токопроводящей жилы, а не удельное сопротивление материала, из которого она изготовлена.
Вы сами попробуйте произвести расчёт без Экселя, запутаетесь.

Ну это и так очевидно. Удельное сопротивление обозначается греческой буквой ρ. В отличие от электрического сопротивления, являющегося свойством проводника и зависящего от его материала, формы и размеров, удельное электрическое сопротивление является свойством только вещества. Как по мне, говорить о том что удельное сопротивление меди меняется в зависимости от сечения используемого кабеля — несколько непрофессионально.
В остальном же нормальный калькулятор, дает те же значения что и написанный мной. Впрочем это не удивительно, поскольку законы физики и математики в этом мире для всех одинаковы 8)

Честно сказать уже чувствую, что физику мне надо вспоминать. Буду вместе с дочкой и сыном скоро повторять.

Здравствуйте.
Немного запутался с Вашим расчётом. Потери напряжения на участке провода, насколько я знаю, определяются по формуле dU=(pL/S)*I, где p — удельное сопротивление материала, из которого сделан проводник, L — длина проводника, S — его сечение, I — сила тока, протекающего по данному участку. Предположим, имеем медный кабель сечением 1,5мм2 длинной 100м, и по нему протекает ток силой 2 А. Тогда величина падения напряжения будет равна ((0,0175*100)/1,5)*2=2,3В. Если же подставить эти значения в Вашу формулу, мы получим ((2*0,0175)/2,3)*2*100=3,04, т. е. сечение получается в 2 раза больше, чем мы приняли в 1-й формуле.

Здравствуйте Сергей, в статье свой ход мыслей подробно расписал, в комментариях есть файл с расчетом в Excel. Все прозрачно, проверять ваш расчет у меня нет времени.

Для себя сделал калькулятор, им пользуюсь, заберите у меня сейчас эту статью я долго буду вспоминать как рассчитывал. Всего знать и помнить вечно не могу. Сделал, наладил, законспектировал — забыл.

Пересмотрел Вашу статью, и, похоже, нашёл причину расхождений. Если вспомните и найдёте время, скажите, пожалуйста, откуда Вы взяли формулу R = (p*l/S)*2? Во всех источниках, что попадались мне, сопротивление проводника определялось как R = (p*l/S). Или Вы умножаете данный результат на 2 потому, что у нашего провода 2 жилы?

Сергей, здесь в комментариях — //markevich.by/sistema-opoveshheniya-lyudej-o-pozhare-so/raschet-secheniya-kabelya-dlya-slabotochnyx-sistem.html найдете ответ на свой вопрос.

Сергей, если бы автор статьи формулу записал по-другому, более правильно, тогда такого вопроса не возникало бы. Например:
R = (p*2L)/S — таже формула, записанная по-другому.
Отсюда понятно, что длина кабеля умножается на 2, т.к. обе жилы образуют одну цепь и ток протекает по одной и другой жиле.

Смысл понятен, но несколько сомневаюсь в необходимости считать сопротивление на «обратной» жиле. Прошу прощения за глупый вопрос, но зачем это делать? Понятно, что мы должны обеспечить определённое напряжение на нагрузке, но по этому участку цепи, если я правильно понимаю физику процесса, ток идет обратно от нагрузки к источнику питания. Понятно — запас никогда не помешает, но сейчас я смотрю на видеокамеру PCB-443HDK-36, потребляющую почти 1,5 А при напряжении 12В и понимаю, что даже для размещения её метрах в 70 от источника питания потребуется кабель сечением 2х4…

Курс ТОЭ (теоретические основы электротехники) вам в помощь. Условную схему с сопротивлениями на участках цепи зарисуйте. Сомнения отпадут.

Да… судя по некоторым комментариям и ответам, среднее образование сильно ухудшилось с моих времен…. Я заканчивал школу в 1991 году. И уж чего-чего, а закон Ома для замкнутой цепи знали все, включая двоечников…

Добрый день.
Подскажите по такому вопросу.
У меня в системе видео наблюдения (4 камеры) две ветки по питанию (эти две ветки подключены к одному блоку питания). В одной ветке три камеры (запараллелены по питанию — от каждой камеры идет питание на следующую) и вторая ветка с одной камерой.
Скажите, как по вашему калькулятору длин рассчитывается максимальная длина для каждой ветки?
Я так понимаю первая ветка — суммируется токи потребления каждой камеры. А для ветки с одной камерой ничего не суммируется — рассчитывается только по одному току потребления. Верно?

Читать еще:  Как проверить ток светодиода мультиметром

Калькулятор не рассчитывает ветки, считает, что вся нагрузка «сидит» в конце одной линии.

Как правильно рассчитать нагрузку на кабель

Подписка на рассылку

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Для того чтобы правильно проложить электропроводку, обеспечить бесперебойную работу всей электросистемы и исключить риск возникновения пожара, необходимо перед закупкой кабеля осуществить расчет нагрузок на кабель для определения необходимого сечения.

Существует несколько видов нагрузок, и для максимально качественного монтажа электросистемы необходимо производить расчет нагрузок на кабель по всем показателям. Сечение кабеля определяется по нагрузке, мощности, току и напряжению.

Расчет сечения по мощности

Для того чтобы произвести расчет сечения кабеля по мощности, необходимо сложить все показатели электрооборудования, работающего в квартире. Расчет электрических нагрузок на кабель осуществляется только после этой операции.

Расчет сечения кабеля по напряжению

Расчет электрических нагрузок на провод обязательно включает в себя расчет сечения кабеля по напряжению. Существует несколько видов электрической сети — однофазная на 220 вольт, а также трехфазная — на 380 вольт. В квартирах и жилых помещениях, как правило, используется однофазная сеть, поэтому в процессе расчета необходимо учитывать данный момент — в таблицах для расчета сечения обязательно указывается напряжение.

Расчет сечения кабеля по нагрузке

Таблица 1. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых открыто

Сечение жил, мм 2Кабели с медными жиламиКабели с алюминиевыми жилами
220 В380 В220 В380 В
0,52,4
0,753,3
13,76,4
1,558,7
25,79,84,67,9
2,56,6115,29,1
4915712
511198,514
1017301322
1622381628
2530532339
3537642849

Таблица 2. Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых в штробе или трубе

Сечение жил, мм 2Кабели с медными жиламиКабели с алюминиевыми жилами
220 В380 В220 В380 В
0,5
0,75
135,3
1,53,35,7
24,17,235,3
2,54,67,93,56
45,9104,67,9
57,4125,79,8
1011198,314
1617301220
2522381424
35295116

Каждый электроприбор, установленный в доме, имеет определенную мощность — данный показатель указывается на шильдиках приборов или в техническом паспорте оборудования. Чтобы осуществить расчет нагрузок на провод, необходимо подсчитать общую мощность. Производя расчет сечения кабеля по нагрузке, необходимо переписать все электрооборудование, а также нужно продумать, какое оборудование может добавиться в будущем. Поскольку монтаж производится на долгий срок, необходимо позаботиться о данном вопросе, чтобы резкое увеличение нагрузки не привело к аварийной ситуации.

Например, у вас получилась сумма общего напряжения 15 000 Вт. Поскольку в подавляющем большинстве жилых помещений напряжение составляет 220 В, мы рассчитаем систему электроснабжения с учетом однофазной нагрузки.

Далее необходимо продумать, какое количество оборудования может работать одновременно. В итоге у вас получится значительная цифра: 15 000 (Вт) х 0,7 (коэффициент одновременности 70 %) = 10 500 Вт (или 10,5 кВт) — на эту нагрузку должен быть рассчитан кабель.

Также вам необходимо определить, из какого материала будут выполнены жилы кабеля, поскольку разные металлы имеют разные проводящие свойства. В жилых помещениях в основном используют медный кабель, поскольку его проводящие свойства намного превышают показатели алюминия.

Стоит учитывать, что кабель обязательно должен иметь три жилы, поскольку в помещениях для системы электроснабжения требуется заземление. Кроме того, необходимо определить, какой вид монтажа вы будете использовать — открытый или скрытый (под штукатуркой или в трубах), поскольку от этого также зависит расчет сечения кабеля. После того как вы определились с нагрузкой, материалом жилы и видом монтажа, вы можете посмотреть нужное сечение кабеля в таблице.

Расчет сечения кабеля по току

Сначала необходимо осуществить расчет электрических нагрузок на кабель и выяснить мощность. Допустим, что мощность получилась 4,75 кВт, мы решили использовать медный кабель (провод) и прокладывать его в кабель-канале. Расчет сечения кабеля по току производится по формуле I = W/U, где W — мощность, а U — напряжение, которое составляет 220 В. В соответствии с данной формулой, 4750/220 = 21,6 А. Далее смотрим по таблице 3, у нас получается 2,5 мм.

Таблица 3. Допустимые токовые нагрузки для кабеля с медными жилами прокладываемого скрыто

Расчет сечения кабеля по току: популярно об электрическом токе

Во время строительства домов, как частных, так и многоквартирных, офисных зданий и производственных сооружений для безопасной эксплуатации электрической сети и приборов нужно обязательно сделать расчет сечения кабеля по току.

Как сделать расчет

Как выбрать кабель

Чтобы произвести подсчет безопасной и необходимой толщины электрического кабеля в зависимости от тока, который будет проходить по нему нужно знать, какими электрическими приборами будут пользоваться.

Итак, далее – все считают образом.

Потребуется мощность каждого из приборов; формула для расчета общего показателя мощности выглядит так:

где Робщ. – мощность всех электроприборов в доме или квартире (в Ваттах),

Р1, Р2 и т. д. — это мощность каждого конкретного прибора.

Допустим, в однофазной сети будут работать три лампы, холодильник, микроволновка, электрочайник. Pобщ.=300+200+1100+2200=3800 Вт. Для дальнейших расчетов нужно знать силу тока, которая рассчитывается по формуле:

где I – это сила тока,

U – напряжение сети.

Теперь при подстановке всех известных данных получится:

I = 3800:220 = 17,3 Ампер.

С учетом того, что проводка будет выполнена из меди, удельное сопротивление (р) которой 0,0175 Ом*мм 2 /м. сразу сделаем расчет сопротивления участка цепи из следующей формулы:

Теперь из расчета сопротивления (возьмем длину проводника (L) за номинальный метр), который имеет следующий вид:

R=(рL)/S, выведем площадь сечения.

Соответственно площадь сечения кабеля, нужного для нормальной работы перечисленной выше техники равна (0,0175*1000)*1/12=1,46 мм 2 .

Еще один вариант вычислений

Зачем делать расчет сечения кабеля по току и длине? Чтобы сеть функционировала без перенапряжения и сбоев, этот этап нельзя пропускать.

Сечение медных и алюминиевых жил

Дело в том, что каждый конкретный проводник будет терять в мощности при увеличении своей длины. То есть, чем продолжительнее провода, тем больше будут подобные потери, которым способствует сопротивление.

Исходя из описанной уже формулы S=рL/R. Тут все известно, кроме сопротивления R. Его можно вычислить исходя из закона Ома для участка цепи (U=I*R) – отсюда R=U/I. В рассматриваемом примере R=220/17,3= 12,7 Ом (приблизительное округленное значение – 12).

Чтобы посчитать потери напряжения, нужно разделить полученное значение U на напряжение в сети (например, в обычной бытовой сети чаще всего 220 В). В итоге получится коэффициент, который при умножении на сто даст величину потерь в процентном выражении: если он более пяти процентов – толщину кабеля надо увеличивать.

Для точной, долгой и безопасной работы вновь прокладываемой проводки, особенно большой протяженности, обязательно производить расчеты сечения кабеля по длине. При этом нужно учесть, из какого материала он изготовлен.

Например, длина медного кабеля 5 метров, тогда S=рL/R=(0,0175*1000)*5/12=7,3 мм (приблизительное округленное значение).

Пример по вычислению

Проведем расчет сечения кабеля по току 12 вольт. Допустим, что используются (или предположительно могут использоваться) разнообразные электрические приборы, а именно 12, 12, 30 Ватт, то есть Р1=12, Р2=12, Р3=30.

Теперь, подставив значения в первую формулу, получим Pобщ. = Р1+Р2+Р3 = 12+12+30 = 54 Вт. То есть величина общей мощности составляет пятьдесят четыре Ватта. Исходя из второй формулы (I = Pобщ./U) сила тока I равна 54/12= 4,5 Ампер.

Теперь осталось выбрать один из доступных материалов, из которых изготавливаются кабели, допустим, для проводки применяется медь, а длина – составляет один метр. По уже упомянутой формуле площадь сечения можно найти по формуле S=рL/R=(0,0175*1000)*1/R=17,5/R, где R=U/I.

Значит, для напряжения 12 В справедливо следующее: R=U/I=12/4,5= 2,6 Ом. Тогда площадь равна: S=17,5/R=17,5/2,6= 6 мм.

А можно прибегнуть к такой простой “электрической арифметике”. Один квадратный миллиметр сечения медного провода (если он открыт) способен пропускать не больше семнадцати Ампер, если проводка закрыта — тринадцать.

Если речь идет об алюминиевом кабеле, то предпочтительные величины на каждый миллиметр – 10 или 8 А для открытого и закрытого размещения соответственно.

Расчет для алюминиевого провода следующий.

Удельное сопротивление его составляет двадцать восемь тысячных Ома на квадратный миллиметр, то есть р=0,028 Ом*мм 2 /м.

Теперь опять берем за общую мощность рассчитанную ранее величину – пятьдесят четыре Ватта.

Сила тока в этом случае будет равна I = Pобщ./U=54/12= 4,5 Ампер. S=рL/R=(0,028*1000)*1/R=28/R, при том, что R=U/I.

Во втором случае сопротивление R=U/I=12/4,5= 2,6 Ом. А площадь сечения равна: S=28/R=28/2,6= 10 мм.

Для того, чтобы верно установить электропроводку, обязательно знать как можно подробнее о длине кабелей, мощности приборов, материале изготовления проводов. Тогда с учетом несложных формул можно легко вывести нужные значения.

Подробнее о том, как рассчитать сечение провода — на видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector