Mpk-prometey.ru

МПК Прометей
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сечение кабеля для тока 25а

Расчет сечения провода по току

Очень часто во время капитального ремонта квартиры своими руками присутствует необходимость в замене старой электропроводки, а возможно и проведении электричества в квартиру с нуля. Здесь и возникает множество вопросов, которые волнуют всех домашних умельцев, в частности — провод какого сечения будет самым оптимальным для проведения электричества в квартире. Для расчета сечения провода используют разные способы. В ход идут и таблицы, и формулы, и дедовские рецепты бывалых электриков. Как найти простой, быстрый но эффективный метод расчета сечения провода, который легко запомнить, всегда можно воспроизвести и смоделировать любую ситуацию? Предлагаем для расчета самый, на наш взгляд, научный метод — расчет сечения провода по току, а именно, через плотность тока. Суть метода в том, что мы рассчитываем диаметр нашего кабеля так, чтобы электронам не было тесно в проводнике, от толкучки они не разогревали провод, так как слишком горячий он расплавит изоляцию и появится опасность возникновения пожара. Вот и будем учитывать при проектировании эту самую тесноту или по научному — плотность тока.

Почему не всегда таблицы предлагаемые разными изданиями и производителями верны?

Как правило данные таблицы предусматривают разные условия эксплуатации. То есть разный способ прокладки проводов, скрытый или наружный, и самое главное, разные эксплуатационные токи, которые производитель принимает за норму. Например, один производитель указывает максимально допустимые токи с перегрузкой в 140-200%, а другой не более 120%. А точно величину, о которой думал производитель мы никогда и не узнаем.

Итак, в нашем методе расчета сечения провода надо знать плотность тока в проводнике. Чтобы не запутаться, мы должны запомнить только одну цифру: плотность тока в медном проводнике — 6-10 ампер на квадратный миллиметр. Специально не использую сокращения, чтобы не было языкового барьера. Сегодня приходит эра медных проводов и поэтому запомнить нужно только информацию о медных проводниках электрического тока. Кстати сказать, для алюминия плотность тока составляет 4-6 ампер на квадратный миллиметр.

От 6 до 10 А на квадратный миллиметр. Откуда это взялось? В основном из практики. Также мы знаем из курса физики: каждый проводник имеет свои величины сопротивлений электрическому току и прочие свойства. Кроме того, существуют знаменитые правила устройства электроустановок — ПУЭ, где также используется методика расчета сечения проводов с учетом плотности тока, времени и температуры эксплуатации. ПУЭ предусматривают поправочные коэффициенты, при изменении температуры, которые как раз колеблятся до 40%. Имеющуюся «вилку» от 6 до 10А стоит понимать следующим образом. Длительная эксплуатация при токе 6А на квадратный миллиметр — это нормально и с значительным запасом, а 10А — максимально допустимый ток, или годится только для кратковременной эксплуатации.

Расчет сечения провода по току на конкретном примере

Зная заветную плотность тока мы легко сможем вычислить выдержит наш провод ту или иную нагрузку. Провод сечением 1 кв.мм выдержит ток в 10А, значит провод толщиной в 2 мм — уже 20А. Для ориентировочного расчета можно воспользоваться всем известным законом Ома для участка электрической цепи, где мощность равна произведению тока и напряжения. Если наша сеть работает под напряжением 220 В, то ток в 20А обеспечит нормальное электроснабжение для потребителя в 4,5 кВт.

Причем при такой нагрузке провод вообще не делжен нагреваться. Это его нормальный режим с запасом безаварийной работы равной скорости старения диэлектрика, что как говорится, на наш век хватит.

В эту нехитрую математику начинает вписываться дедовский способ определения сечения проводов: использовать медный кабель сечением 1-1,5 кв. мм на освещение и 1,5-2,5 кв. мм — для разводки розеток. В комнате не бывает люстр потребляющих более 3,3 кВт, что соответствует току 15А. А основные потребители в обычной квартире не потребляют более 5,5 кВт, что также находится в разумных пределах, даже с двойным запасом на увеличение потребления в будущем.

Читайте так же:
Устройство электрического выключателя освещения

Попробуем зайти с другой стороны: начнем плясать от печки, то есть от нагрузки. Самый среднестатистический компьютер потребляет около 600 Вт, есть тенденция к уменьшению энергопотребления, но мы рассмотрим задачу с запасом. Значит ток составит 600Вт/220В = 2,7А Получается что компьютер можно питать даже от китайского (в самом плохом смысле) удлинителя с сечением провода в треть или четверть квадратного миллиметра, что чаще всего и происходит.

Также для примера произведем расчет сечения провода по току для электрического чайника. В среднем такой прибор встречается мощностью около 2 кВт и съедает соответственно около 10А! Радует только то, что такой аппетит кратковременный, иначе можно разориться на оплате за электричество. Значит провод для чайника должен быть сечением около одного квадратного миллиметра.

Еще один подход — согласование сечения провода под розетку. Если на ней написано — 6А, значит, используя расчет сечения провода по току, провод более 1 кв.мм для нее уже роскошь. Если гордо красуется надпись 16А, то извольте позаботиться о медном кабеле, сечением минимум в 1,5 кв. мм. Не забудьте также и о том какие вилки и с какими нагрузками совать в такие розетки.

Метод расчета сечения провода по плотности тока дает осечку только в том случае, если материал, из которого изготовлен провод, как бы по мягче сказать. не совсем медный. Но тут напрашивается только один выход — покупать провод только там, где есть хоть какие-то атрибуты приличного торгового заведения. В нашей стране, как ни странно, с подделками кабельной продукции практически не зафиксировано прецедентов. Хоть где-то у нас все на высшем уровне. Большинство практикующих электриков не советуют засматриваться на импортный провод, так как китайцы чаще всего подделывают именно европейские бренды. Поскольку кабельная продукция стоит далеко не дешево, то нужно держать ухо востро.

Как рассчитать сечение кабеля

При планировании проводки в доме или квартире, при необходимости подключить новую бытовую технику, надо знать, какого сечения провода надо прокладывать. Есть два метода определения — по току и по нагрузке (мощности) подключаемого оборудования. В обоих случаях можно правильно выбрать сечение кабеля. Хотя специалисты больше склоняются к методу «по току», так как там можно учитывать пусковые токи.

Когда говорят, что выбрать сечение кабеля надо правильно, имеют в виду, что по проводник не должен работать на грани своих возможностей. Лучше если он эксплуатируется с меньшей нагрузкой чем максимально допустимая. Основной плюс — он будет меньше греться. Это хорошо, так как снижает вероятность появления пожара, продлевает срок службы кабеля (меньше температура — дольше служит оболочка).

Выбрать сечение кабеля можно по мощности (нагрузке) или по току

Выбрать сечение кабеля можно по мощности (нагрузке) или по току

Есть в таком подходе и дополнительные плюсы. Во-первых, при замене старой техники чаще всего мы покупаем более мощную. Во-вторых, количество техники постоянно растет. Возможно, через год-два вам потребуется подключить какой-то новый аппарат. Если есть «запас», новую аппаратуру можно просто подключить, установив дополнительную розетку. Если проводка и так эксплуатируется по-максимуму, придется ее переделывать, прокладывая провода большего сечения (если выделенной на дом или квартиры мощности достаточно).

Как рассчитать сечение провода по току

Один из методов подбора характеристик кабеля — по току. В технических характеристиках приборов, которые будут подключаться к данной линии, находим максимальный (Imax) или потребляемый (I) ток. Все величины складываем, получаем общий ток, который должен пропускать провод без проблем. После этого по специальной таблице (чуть ниже), в которой прописана закономерность между сечением проводника и пропускаемым током, находим подходящее значение.

Читайте так же:
Рассчитать сечение кабеля для 12 вольт по току

При работе с этой таблицей редко получается так, что в ней есть именно то значение тока, которое у нас получилось. В этом случае мы смотрим на ближайшее большее число. На меньшее число смотреть не стоит — проводка будет сильно греться и быстро выйдет из строя. К тому же постоянный нагрев может привести к возгоранию. Потому всегда смотрим на строку с большими цифрами.

Таблица сечения кабеля по мощности и току (скрытая прокладка)

Таблица выбора сечения кабеля по мощности и току (скрытая прокладка)

Теперь немного о том, какой параметр лучше брать в расчет — максимальный ток или потребляемый. Если сильно заботиться о электробезопасности или о том, чтобы от перегрева проводки не произошел пожар, то лучше брать максимальные токи. Как правило, это пусковые токи и они намного превышают эксплуатационные. Они дадут большой запас и проводка будет работать с малой нагрузкой, греться будет незначительно. Такой подход оправдан в пожароопасных домах — деревянных или каркасных. Пусть даже проводка укладывается в гофре или кабель-каналах, длительный нагрев может привести к пожару.

Если вы не любитель перестраховки, можно большую часть считать по потребляемому току, а на самом мощном приборе или на тех, которые в этой группе могут стартовать одновременно, взять максимальный ток. Этого должно быть достаточно, чтобы выбрать сечение кабеля с оптимальными характеристиками. Все равно вероятность того, что все приборы одновременно будут работать мала (хотя и существует, но тогда должен сработать автомат защиты).

В случае если выбрать сечение кабеля надо под какое-то одно мощное устройство — электроплиту, варочную панель, духовку и т.п. — берут максимальный ток. А вообще, лучше следовать инструкции по установке. Там обычно прописано все, вплоть до номиналов защитных автоматов и УЗО, и уж точно есть минимальный диаметр кабеля для подключения этого устройства.

Подбор по мощности и нагрузке

Второй способ похож на первый, только считается мощность подключенных приборов. Все устройства, которые подключаются на линию электропитания специалисты называют нагрузкой. Потому метод могут еще называть «выбором сечения кабеля по нагрузке». Названия разные, суть одна:

  • находите мощность всех приборов, которые подключены к линии;
  • суммируете их;
  • по таблице находите подходящее значение (в колонке мощность) и в столбике с соответствующим напряжением сети (220 в или 380 В) находите подходящее сечение проводника.

Надо посчитать мощность всех устройств, которые будут включаться в эту линию электропитания

Надо посчитать мощность всех устройств, которые будут включаться в эту линию электропитания

В данном случае, чтобы выбрать сечение кабеля, тоже надо брать ближайшее большее число, но уже в столбике мощности. Причины те же: намного лучше, если кабель не будет работать на пределе возможностей — работать он будет дольше.

Где искать данные по мощности и току

Мощность и ток можно найти в паспорте к оборудованию. Но если книжечка где-то потерялась, есть другие способы сбора информации. На крупной бытовой технике на задней стенке крепится еще шильдик (металлическая пластинка) или наклейка, на которых указаны основные параметры. Обычно присутствует и мощность, и токовые характеристики.

Еще вариант — найти подобную модель в интернете, посмотреть ее данные там. Ну, и если совсем ничего не нашли, или определить диаметр кабеля надо для строящегося дома и техники еще нет в наличии, можно взять усредненные данные из таблиц. Одну приведем ниже.

Мощность бытовых приборов

Мощность бытовых приборов

При анализе табличных данных можно заметить, что некоторые виды техники дают с очень большим разбросом параметров. Какие данные брать в этом случае? Можно — средние, можно — максимальные. Зависит от вашего желания и от того, насколько мощную технику вы планируете установить. Но, как говорили раньше, в случае с электропроводкой, которая закладывается на десятилетия, лучше считать максимум.

Как делают чаще всего

При организации проводки в квартирах и частных домах набор бытовой техники и электроприборов, в основном, одинаковый и кабеля используют одинаковых диаметров. Так что выбрать диаметр кабеля можно по упрощенной методике. Например, вам надо подключить одно какое-то устройство (или несколько и вы знаете их суммарную мощность). Тогда можно воспользоваться стандартными наработками. В таблице приведены несколько подобных решений для сети 220 В. Это данные для медного кабеля скрытой прокладки (в стене, гофре или кабель канале).

Сечение кабеляРазрешенная (рабочая) нагрузка по токуМаксимальная нагрузка по токуРабочая мощностьМаксимальная мощность
1,5 мм210 А13 А2,2 кВт2,8 кВт
2,5 мм216 А20 А3,5 кВт4,4 кВт
4,0 мм225 А32 А5,5 кВт7 кВт
6,0 мм232 А40 А7 кВт8,8 кВт
10 мм250 А11 кВт

Если сравнить эти данные с данными таблицы выше, можно заметить, что токи и нагрузки тут меньше. Это потому, что тут учтен «запас» и даны оптимальные значения. В данном варианте учтено, что горят кабеля с недостаточным сечением, а нормально сделанная проводка служит десятилетиями. Потому лучше не экономить и заложить большее сечение.

Как учесть длину трассы и способ прокладки

Что еще надо учитывать при выборе сечения кабеля? В первую очередь — способ прокладки. Он может быть открытым и закрытым. А чем они отличаются с точки зрения выбора сечения кабеля? Тем что при прохождении тока проводник греется и чтобы он не перегревался, тепло надо отводить. При открытой прокладке кабеля он охлаждается лучше, при закрытой, находясь в ограниченном пространстве, — хуже. Потому при прокладке в трубах, стенах, кабель-каналах, гофре, берут выбирают кабель с жилами большего сечения. Это связано с тем что при прохождении тока одинаковой величины по проводнику меньшего диаметра, он греется больше. Эта зависимость отражена в больших таблицах. По ним можно выбрать сечение кабеля по мощности и току (смотрите ниже) для любого способа прокладки.

Таблица для выбора сечения кабеля (скрытая и открытая прокладка)

Таблица для выбора сечения кабеля (скрытая и открытая прокладка)

Сегодня открытая прокладка может быть только на улице — от столба до дома — или в виде ретро-проводки. Во всех остальных случаях ее прячут в стены. Даже если провода протянуты за натяжным или навесным потолком, проводка считается закрытой, кабели должны прокладываться в гофро-рукаве или кабель-канале.

Еще стоит учитывать длину трассы. Еще один известны из физики факт: при прохождении тока по проводнику, происходит постепенное падение напряжения. Чувствительная техника вроде стиральных машин, газовых котлов и т.п. на подобное падение реагирует появлением ошибки «сбои электропитания».

Как учесть длину трассы

Как учесть длину трассы

Например, стиральные машинки часто подключают на выделенную линию, причем сечение выбирают 1,5 мм2. При таких параметрах линии техника нормально работает если длина трассы не более 25-30 м. При больших расстояниях от щитка техника работает нестабильно. Избавиться от этой ситуации можно только проложив кабель большего сечения.

Таблица и формулы расчета максимальных длин медных кабелей (проводов) в метрах в зависимости от мощности электромотора (электродвигателя), тока и сечения провода.

Таблица и формулы расчета максимальных длин медных кабелей (проводов) в метрах в зависимости от мощности электромотора (электродвигателя), тока и сечения провода.

Данные методички по скважинным насосам Грундфос для 3% падения напряжения в подводке — вполне универсальные.

1х230В. Таблица для максимальных длин медных кабелей (проводов) в метрах в зависимости от мощности электромотора (электродвигателя), тока и сечения провода

ДвигательСечение медного кабеля
кВтIn, A1,5 мм 22,5 мм 24 мм 26 мм 210 мм 2
0.374.0111185295440723
0.555.880133211315518
0.757.55896153229377
1.17.34879127190316
1.510.2345792137228
2.2144368102169

Для расчета максимальной длины медного кабеля при напряжении питания 1х230В также можно воспользоваться следующей формулой:

  • L = (U*ΔU) / (In * 2 * 100 * (Cosφ * p/q + Sinφ * XL)) (м)
    • U — номинальное напряжение, В
    • ΔU — падение напряжения, % (ΔU = 3%)
    • I — номинальный ток электродвигателя, А
    • p — удельное сопротивление, равное 0,02 Ом*мм 2 /м
    • q — поперечое сечение кабеля, мм 2
    • Cosφ — коэффициент мощности
    • Sin 2 φ = (1- Cos 2 φ)
    • XL — индуктивное сопротивление, равное 0,078 х 10 -3 Ом/м

    Ниже, в таблице для 3х400В длины даны для прямого подключения. Для соединения по схеме «звезда-треугольник» допустимая длина кабеля выше в 1,73 раза, чем при прямом подключении 3х400 В

    Для пересчета подключения 3х400В на другие напряжения используют формулу: L = U/400B * Ltab, где Ltab — табличная величина длины провода, м.

    Пример: 500 В, Ltab = 100 м; (500 В/400 В) * 100 м = 125 м.

        • Если в таблицах величину 100 м задают как максимальную длину провода, то при том же значении тока для напряжения 500 В получают максимальную длину 125 м.
        • Полученная из таблиц максимальная длина провода, составившая 42 м, при том же значении тока для напряжения 380 В уменьшается до 40 м.

        Для расчета максимальной длины медного кабеля при напряжении питания 3х400В также можно воспользоваться следующей формулой:

        Как выбрать сечение провода для сетей освещения 12 вольт

        Как выбрать сечение провода для сетей освещения 12 вольтВ разговорах с покупателями при обсуждении галогенного освещения на 12 вольт почему-то очень часто мелькает слово «слаботочка», что характеризует соответствующее отношение к выбору проводов — что есть под рукой, то и используем, напряжение ведь безопасное.

        Напряжение 12 вольт, действительно безопасное, в том смысле, что прикосновение к оголенному проводу с таким напряжением просто не ощущается, но вот токи в таких цепях текут достаточно большие (см. основные моменты использования безопасного напряжения в быту).

        Рассмотрим для примера питание обычной галогенной лампы мощностью 50 W, ток в первичной цепи трансформатора I=50W/220V=0.23A (или, точнее, чуть больше с учетом КПД трансформатора), при этом во вторичной цепи 12 V течет ток I=50W/12V= 4.2 A, что уже в 18 раз больше. Если не учесть этот факт, можно столкнуться с очень неприятными неожиданностями.

        Однажды ко мне за консультацией зашёл человек и рассказал, что он сделал в своем доме галогенное освещение, использовал надежный индукционный трансформатор 1000W при нагрузке 900W, провел от монтажной коробки отдельный провод к каждой лампе, но в момент включения провода просто загорелись, причем те провода, которые вели от выхода трансформатора к монтажной коробке.

        На вопрос о сечении проложенных проводов — ответ: «Обыкновенное сечение, как везде — 1,5 мм 2 «. В стационарном режиме по этому проводу должен был течь ток I=900W/12V=75A, а при включении и того больше. Сечение медного провода в таких условиях должно быть не менее 16 мм 2 . Отсюда вывод: важно не забывать о повышенных токах в цепях 12 вольт и соответственно выбирать провода. Этого, впрочем, иногда бывает совершенно недостаточно.

        Очень часто приходится сталкиваться с жалобами на то, что при использовании трансформаторов большой мощности (в данном случае уже 200W является большой мощностью), питающих несколько ламп, яркость свечения ламп заметно убывает с увеличением расстояния от трансформатора. Попытки справиться с этой проблемой путём увеличения мощности трансформатора, естественно, не приводят к улучшению ситуации, тем более не помогает увеличение мощности используемых ламп. Дело в том, что причиной данного явления является банальное падение напряжения на проводах в соответствии с законом Ома.

        Проиллюстрируем сказанное на конкретном примере:

        Допустим, надо запитать группу из трех ламп по 50W каждая, расположенную на расстоянии L от трансформатора, как показано на рисунке:

        Схема сети освещения 12 В

        Эквивалентная схема имеет вид:

        Эквивалентная схема сети освещения 12 В

        Сопротивление каждой лампы Rl= U 2 /P = 2.88 Ом, а сопротивление провода длиной L и сечением S

        где ρ — удельное сопротивление, в данном случае меди (0,0173 Ом мм 2 /М).

        Если на выходе трансформатора поддерживается напряжение U = 12 V, то ток через каждую лампу

        а мощность, выделяемая в лампе

        Пользуясь этими формулами, легко рассчитать зависимость мощности от длины провода. Результаты расчетов приведены в таблице (если нажать на картинку, то загрузится таблица в большем формате):

        зависимость мощности от длины провода

        Как видно из таблицы, мощность довольно быстро падает с увеличением длины проводов, еще более наглядно это видно на графиках:

        Потеря мощности ламп в зависимости от длины питающих проводов

        Рис.3. Потеря мощности ламп в зависимости от длины питающих проводов

        Избежать заметной неравномерности светового потока ламп можно не только за счет применения провода большого сечения, но и разделяя лампы на группы, питаемые отдельными проводами, в пределе запитывая каждую лампу своим проводом. В любом случае, приобретая осветительное оборудование полезно попросить продавца дать точные рекомендации по выбору сечения проводов и схеме монтажа.

        Конкретные рекомендации по выбору сечения провода в цепи освещения 12 В при использовании электронных и индукционных трансформаторов можно найти в соответствующих таблицах.

        Таблицы для выбора сечения проводов в низковольтных цепях освещения

        Как показано ранее, из анализа потерь мощности в сетях освещения 12 В, сечение проводов для галогенного освещения 12 вольт следует выбирать с учетом суммарной мощности ламп, подключаемых к трансформатору, и длины этих проводов.

        Подход к определению сечения проводов зависит от того, какой источник используется для питания цепи: электронный или индукционный. Допустимая длина проводов во вторичной цепи электронных блоков питания, как правило, не может превышать 2 метров (в очень редких случаях для трансформаторов большой мощности допускается длина до 3 метров). В этом случае следует использовать провод с сечением указанным в документации на трансформатор. Если такие данные отсутствуют можно ориентировочно воспользоваться данными из таблицы:

        Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В длиной до 2 метров (для электронных блоков питания). Если нажать на картинку, то загрузится таблица в большем формате.

        Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В длиной до 2 метров

        При использовании индукционных трансформаторов длина провода во вторичной цепи ограничена только падением напряжения на проводах и, следовательно, может быть значительно большей, чем у электронных (импульсных) блоков питания, при условии компенсации за счет увеличения сечения провода.

        Ниже приведена таблица для выбора сечения проводов в зависимости от суммарной мощности ламп, подключаемых ко вторичной обмотке индукционного трансформатора и длины этих проводов. Следует иметь в виду, что лампы могут быть разделены на группы, подключаемые каждая своим проводом, в этом случае сечение группового провода определяется по таблице для каждой группы отдельно. В пределе возможно подключение каждой лампы своим проводом.

        Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В (для индукционных трансформаторов).

        голоса
        Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector