Arco-systems.ru

Журнал Арко Системс
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сколько кабель может выдержать тока

Как узнать, какую мощность сможет выдержать провод или кабель?

В процессе подключения электрических приборов и оборудования к сети электропитания важнейшим условием является правильный выбор кабеля с соответствующим сечением. Однако в некоторых случаях у вас уже может быть провод, но вы не знаете, если он подойдет для использования в конкретном месте. Ведь если на кабель подключается слишком большая нагрузка, проводник греется, из-за чего может есть риск оплавления изоляции и, следовательно, возникновения короткого замыкания или возгорания. Вот здесь большинство пользователей и задаются вопросом, как можно узнать, какую мощность способен выдержать провод.

Факторы влияния

Мощность и сечение кабеля никак не связаны между собой. При этом для провода важно определить величину допустимого длительного тока. Значения указаны в ПУЭ – раздел I, глава 1.3. К примеру, если кабель способен выдерживать ток в 16 A, то в электросети 220 B это будет равно 3,5 кBт, для сетей 380 B – это 10 кBт, а в электросетях 12 B это значение равно 192 Bт. Исходя из этого, узнать допустимую мощность можно лишь при условии известности напряжения.

Таблица сечений проводников и допустимого тока

Соответствие сечения проводника, мощности, напряжения и тока указано в специальной таблице.

Значение суммарной мощности электрической нагрузки, проходящей по отдельным линиям, напрямую зависит от мощности используемой в быту электрической техники:

  • Количества электробытовых приборов, работающих одновременно;
  • Типа и мощности бытового электрооборудования;
  • Индивидуальных значений потребления электроэнергии каждой отдельной единицей техники;
  • Возможности одновременного включения в сеть электрических приборов, продолжительности и цикличности такого подключения.

Однако существуют определенные факторы, которые влияют на величину мощности, которую способен выдержать кабель. Среди них указываются:

  • Длина электрической линии;
  • Температура кабеля и окружающей среды.

Именно эти факторы оказывают прямое влияние на сопротивление проводника и, соответственно, на потерю мощности и нагревание кабеля. Так, если был выбран проводник с маленьким сечением, при высокой нагрузке есть риск проседания напряжения на его конце. В то же время, не стоит допускать потери свыше 4-5%. В случае цепей освещения падение напряжения допускается до 10%.

Другие нюансы

Существуют два значения напряжения – 220B и 380B.

Важно учитывать материал, из которого изготовлены жилки проводников. Как правило, это медь или алюминий. Чтобы определить сечение жилы, применяется микрометр.

В случае использования многожильного кабеля рекомендуется к использованию следующий тип системы расчетов: изначально устанавливаются параметры сечения одной из жилок и умножаются на их общее количество в проводнике.

Подобные расчеты производятся в случаях, если кабель планируется провести за пределами помещения. Также учитывается длина провода, температурные показатели во внешней среде, устанавливается металл, из которого изготовлены кабельные жилки, и показатели сопротивления.

Какая взаимосвязь между сопротивлением, длиной, материалом и температурой?

Для определения сопротивления проводников используется формула: R=ро*L/S. Ро обозначает собой удельное сопротивление металла, L – длину (метры), S – площадь поперечного сечения (мм2).

Сопротивление растет по мере увеличения длины и уменьшения площади поперечного сечения кабеля. Соответственно, при увеличении сечения в условиях постоянной длины наблюдается падение сопротивления. Этот же феномен характерен и для уменьшающейся длины.

Помимо этого, при росте температуры у металлов увеличивается сопротивление, что приводит к снижению проводимости. Это объясняется следующим образом: при нагревании носители зарядов и частицы в металле начинают двигаться хаотично, а потому чаще сталкиваются между собой.

Сечение кабеля

Чтобы узнать мощность, которую способен выдерживать проводник, нужно первым делать определить его сечение. Это можно сделать, измерив его диаметр штангенциркулем. Такой метод подходит для проводов любого сечения.

В случае, когда проводник имеет монолитную жилу, просто измеряется ее диаметр. А вот если жила является многопроволочной, измеряется диаметр одной проволочки, после чего ее площадь умножается на количество жилок внутри провода. Это способ определения общего поперечного сечения проводов и кабелей.

Для вычисления поперечного сечения по диаметру, его значение возводится в квадрат и умножается на коэффициент 0,758.

После того, как была определена площадь поперечного сечения проводника, можно воспользоваться вышеприведенной таблицей, чтобы узнать допустимое напряжение. К примеру, если длина линии небольшая (менее 10 м), а величина тока превышает ток предполагаемых нагрузок, проводник может быть смело использован по назначению.

Можно ли упростить расчеты?

Чтобы избежать ошибок в расчетах можно использовать специальные онлайн-калькуляторы или мобильные приложения, работающие даже в оффлайне. Стандартные функции в таких инструментах это:

  • Расчет сопротивления проводников при известных данных – температура, длина, материал и сечение;
  • Расчет длины проводника, если известны сопротивление, температура и сечение;
  • Расчет сечение, если известны величины длины, напряжения, материала жил, температуры и допустимых потерь;
  • Расчет длины кабели, если известны величины напряжения, тока, температуры, допустимых потерь и материала жил.
Читать еще:  Кабель 1х300 допустимый ток

Используя подобные методы, можно дать правильную оценку допустимой мощности, подобрав нужный кабель для конкретно указанной мощности.

Как выбрать кабель для домашней (бытовой) электропроводки?

При прокладке электрической проводки в доме или квартире многие делают выбор в пользу алюминиевых проводов. Это кажется дешевле, однако по причине ненадежности контактов со временем может оказаться, что расходы на эксплуатацию на порядок выше финансовых затрат на покупку и установку электрических проводов из мели. Незаменимыми алюминиевые провода являются лишь в случае прокладки электропроводки по воздуху – они дешевые и легки в весе, и если соединение было выполнено правильно, такие провода прослужат долго и надежно.

В то же время, сравнивая одножильные и многожильные провода в процессе монтажа домашней электрической проводки, по способности проведения тока на одну единицу сечения лучше всего выбирать одножильный кабель. Это объясняется тем, что многожильные провода допускают множество изгибов. Поэтому, чем тоньше проводники, тем более долговечным и гибким является кабель. Многожильные провода используются, как правило, при подключении к электрической сети электроприборов нестационарного типа – электрического фена, электробритвы, утюга и других.

Заключение

Исходя из всего вышесказанного, для того, чтобы узнать какую нагрузку выдержит проводник, необходимо определить:
  • Металл, использованный при изготовлении жилы;
  • Сечение проводников;
  • Длину линии подачи электричества;
  • Величину тока нагрузки.

После этого производятся все необходимые расчеты – вручную или при помощи калькуляторов.

Наиболее точно измерить и испытать нагрузку поддерживаемую электропроводкой или кабелем можно обратившись к услугам электролаборатории ТМ Электро.

Как правильно рассчитать нагрузку на кабель

При расчете нагрузки на кабель нужно понимать несколько главных вещей:

  • Из какого именно металла изготовлены жилы кабеля — медь или алюминий;
  • Мощность подключаемого электроприбора;
  • Длина кабеля;
  • Способ монтажа кабеля (скрытый или открытый монтаж);
  • Для какой, однофазной или трехфазной сети приобретается кабель;
  • Производитель кабелей.

Почему важно учитывать также и производителя кабелей? Всё очень просто, и в последнее время можно купить провода, сечение которых не соответствует заявленному. То есть, если производитель кабеля недобросовестный, то можно легко купить кабель сечением, например, на 2,5 мм², но на самом же деле, толщина жил не будет соответствовать заявленной.

Давайте рассмотрим по порядку все вышеперечисленные пункты, чтобы понимать, что к чему.

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К выбору сечения нужно подходить со всей ответственностью. Чтобы знать, кабель 3х4 сколько выдерживает киловатт, надо уметь расшифровать цифры. Такая маркировка обозначает то, что в кабель имеет три жилы, с сечением по 4 мм2. Далее уже можно смотреть по таблице напряжения и мощности для выбора сечения.

Правильно подобранное сечение кабеля позволит смонтированным сетям не перегреваться, выдерживать даже кратковременные нагрузки, в 2-3 раза превышающие номинальную величину. Это создаёт определённый запас по току в случае увеличения количества и мощности включённых в сеть потребителей. Нагруженный по максимуму провод не будет нагреваться и создавать опасность самовозгорания, повлекшую за собой пожар на объекте.

В квартире при скрытой проводке обнаружить точное место повреждения сложно, требуется замена всего участка с выполнением штробы и последующего ремонта помещения.

Как выглядит кабель

Чтобы определить площадь плоскости жилы относительно мощности, нужно взять в толк его принципиальную конструкцию. Его очень вероятно сравнить, к примеру, с трубопроводом воды либо газа. Подобно им в проводах проходит электрический ток. Сила потока лимитируется площадью сечения кабеля.

Неправильно рассчитать площадь жилы посредством значения мощности можно в двух вариантах:

  • Токопроводящий канал чрезвычайно узок. Плотность тока растет, что означает нагрев и разрушение изоляционного слоя. Возникают слабые зоны в изоляции и вероятность утечки. Это способно спровоцировать возгорание.
  • Чрезвычайно просторный токопроводящий канал. Случай не из скверных. Свободное перемещение потока электроэнергии способствует функциональности и долговечности применения провода. Правда, с повышением сечения дорожает кабель.

Один вариант несет в себе угрозу для жизни, здоровья и собственности. Другой финансово нецелесообразен.

Чтобы определиться с выбором необходимого и достаточного силового кабеля, нужно будет предусматривать сколько энергии будет потреблять установленное оборудование. Монтаж кабельных систем в капитальных сооружениях допускается с применением исключительно кабеля с жилами из меди (ПУЭ п. 7.1.34). Электропитание потребителей в сети 0,4/0,22 кВ необходимо исполнять с заземляющей конструкцией TN-S либо TN-C-S (ПУЭ п. 7.1.13), вследствие чего кабель обязан состоять из 3-х жил:

  1. фаза;
  2. ноль;
  3. земля.
Читать еще:  Схема звукового выключателя света

Трехфазные потребители работают от кабелей с пятью жилами:

  1. фаза (3 жилы);
  2. ноль;
  3. земля.

Исключением считается кабельная продукция, питающая 3-фазные агрегаты без нулевого рабочего вывода (к примеру, асинхронный электромотор с короткозамкнутым ротором). В похожих изделиях ноль-проводника может не быть.

При всем разнообразии кабельной продукции, имеющейся в продаже, твердым требованиям электрической и пожаробезопасности отвечают лишь 2 вида изделий: ВВГ и NYM.

Электросиловые сети, расположенные внутри помещений, обязаны исполняться негорючими кабелями, обозначенными буквами «НГ» (СП-110—2003 п. 14.5). Монтаж проводки в проемах над навесными потолками и в загородках выполняется материалом со сниженным выделением продуктов горения и маркировкой «LS».

Суммарная мощность линии является совокупностью токовой нагрузки всех потребителей этой группы. Значит, групповая мощность линии является сочетанием электрических сил розеточной части либо группы освещения.

Имея в виду токовую нагрузку каждого элемента цепи и пользуясь выражением I = Р/220, можно с легкостью высчитать общую мощность.

  1. При установлении диаметра силового кабеля на вводе нужно суммировать мощности комплекта запланированных к применению энергопотребителей и увеличить ее в полтора, а лучше в два раза. Избыточность необходима для создания резерва по параметрам.
  2. Нагревание провода происходит при протекании сквозь него электрического тока. Температура нагревания прямо пропорциональна этой мощности. Оптимальной рабочей температурой для самых используемых марок кабелей считается 55—75 градусов по Цельсию. Ориентируясь на таблицу сечений проводов по мощности, подбирают соответствующий кабель. Для примера возьмем обобщенную мощность в пределах 10—15 кВт. Достаточным сечением считается провод с жилами из меди 6 квадратных миллиметров, с алюминиевыми — 10 квадрат. Если нагрузка повышается в два раза, то сечение — втрое.
  3. Вышеуказанные примеры действуют для открытой однофазной проводки. Для скрытой приведенные цифры умножаются на 1.5. Когда проводка трехфазная, совокупность мощностей потребителей можно увеличить в два раза при проводке открытого типа и на 1,5 при скрытой проводке. Точные данные также можно посмотреть в таблице сечения провода по току и мощности.
  4. Для кабелепроводки розеток и осветительных элементов обыкновенно применяют провод сечения 2,5 квадратного миллиметра для розеток и 1,5 мм² для освещения. Так как почти все оборудование для кухонь, электрических инструментов и нагревательные приборов является чрезвычайно сильным потребителем электроэнергии, то подключается посредством обособленных линий с автоматическими приборами отключения. Согласно справочной таблице сечения кабеля по мощности и току имеющий сечение 1,5 квадрата кабель выдерживает нагрузку до 3 кВт, 2,5 квадрата — 4,5 кВт, для 4 мм² разрешенная мощность нагрузки составляет 6 кВт, а для 6 мм2 — 8 кВт.

Зная сумму токов всего потребительского комплекса с учетом имеющейся наивысшей для провода токовой нагрузки (открытая проводка) на сечение провода:

  • Для провода медного — 10 ампер на квадрат.
  • Для алюминиевого — 8 ампер на квадрат. Вполне возможно посмотреть, подходит ли наличествующий у вас провод или надо будет применять другой.

При исполнении скрытой силовой электропроводки (в трубке или в стене) приведенные цифры уменьшаются с помощью умножения на понижающий коэффициент 0,8.

Нужно выделить, что силовая электропроводка открытого исполнения традиционно прокладывается при помощи проводов с сечением как минимум в 4 мм² из предположений необходимой механической прочности.

Простой способ

Происходит вычисление сечения кабеля по мощности, опираясь на небезызвестный закон, созданный Омом. Он информирует, что сила протекающего тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Напряжение 1-фазной сети составляет 220 В. Потому для определения сечения кабеля по току и мощности остались лишь 2 переменные.

Дальше рассчитывают силу тока и допускаемую нагрузку. Кроме того, сечение кабеля определяется посредством таблицы определения сечения по току и мощности. Данный показатель рассчитывают для провода, подключенного к розеткам. Обычно для линий освещения прокладывают провод поперечным сечением в объеме 1,5 мм².

Площадь сечения и диаметр

Расчет сечения кабеля по мощности, диаметр и нагрузка не считаются равноценными понятиями. Первый показатель считается в квадратных миллиметрах, а второй — в стандартных. Определить мощность и потенциальную силу тока по справочной таблице сечения провода и мощности вполне возможно и по его диаметру.

S = 3,14D2/4 = 0,785D2,

где: S — сечение провода, а D — диаметр.

Читать еще:  Провод севкабель пвс 2×0 75 100 м

В случае когда провод не круглого сечения, а в виде прямоугольника, параметр вычисляется подобно площади прямоугольника — длину умножают на ширину.

Расчет на базе нагрузки

Вычисление и подбор величины сечения провода легче всего выполняется методом сложения показателей мощностей всех аппаратов, что планируются к подключению. Для этого понадобится разработать некий алгоритм операций.

Вначале ориентируются, какие электрические компоненты будут употребляться в доме, какие из них, возможно, будут функционировать в одно и то же время. Дальше нужно посмотреть в техпаспорта каждого из данных аппаратов. Требуется подсчитать необходимую сумму мощностей тех электропотребителей, что будут действовать одновременно.

Какой кабель оптимальный: гибкий или жесткий?

Жесткий кабель, обычно, это кабель одножильный, а гибкий — с многожильный. Чем большее число проволок в жиле и насколько тоньше будет каждая проволочка — тем эластичнее кабель.

За гибкостью кабель разделяют на 7 классов: моножила — это 1-й класс, а 7-й класс – наиболее гибкий.

С повышением класса гибкости кабеля повышается его цена. Жесткий кабель служит для вделки в стены и укладывания в землю, а гибкий — для подсоединения маневренных устройств или электрических приборов. С точки зрения эксплуатации, какой выбирать кабель — жесткий или гибкий, не важно. С точки зрения установки — всякий электрик имеет свои пожелания. Между прочим: кончики гибкого кабеля, которые вделываются в розетки (выключатели), непременно должны пропаиваться или обжиматься с помощью специальных оконцевателей. Для жесткого кабеля подобная процедура не нужна. Для подсоединения осветительного оснащения лучше приобретать гибкий кабель, потому что осветительные приборы нередко заменяются, а жесткий кабель поломается скорее при подключении нового электрического оборудования.

Расчет мощности

Самый простой способ – это рассчитать суммарную мощность, которую будет потреблять дом или квартира. Этот расчет будет использован для подбора сечения провода от столба ЛЭП до вводного автомата в коттедж или от подъездного щита в квартиру на первую распределительную коробку. Точно так же рассчитываются провода по шлейфам или комнатам. Понятно, что входной кабель будет иметь самое большое сечение. И чем дальше от первой распределительной коробки, тем данный показатель будет уменьшаться.

Но вернемся к расчетам. Итак, в первую очередь необходимо определить суммарную мощность потребителей. У каждого из них (бытовые приборы и лампы освещения) на корпусе этот показатель обозначен. Если не нашли, смотрите в паспорте или в инструкции.

Мощность потребления некоторых электроприборов

После чего все мощности необходимо сложить. Это и есть суммарная мощность дома или квартиры. Точно такой же расчет необходимо сделать и по контурам. Но тут есть один спорный момент. Некоторые специалисты рекомендуют умножить суммарный показатель на понижающий коэффициент 0,8, придерживаясь того правила, что не все приборы будут одновременно включаться в цепь. Другие же, наоборот, предлагают умножить на повышающий коэффициент 1,2, тем самым создавая некий запас на будущее, ввиду того, что есть большая вероятность появления в доме или квартире дополнительных бытовых приборов. По нашему мнению второй вариант – оптимальный.

Выбор кабеля

Теперь, зная суммарный показатель мощности, можно выбрать и сечение проводки. В ПУЭ установлены таблицы, по которым легко сделать этот выбор. Приведем несколько примеров для электрической линии, находящейся под напряжением 220 вольт.

  • Если суммарная мощность составила 4 кВт, то сечение провода будет 1,5 мм².
  • Мощность 6 кВт, сечение 2,5 мм².
  • Мощность 10 кВт – сечение 6 мм².

Точно такая же таблица есть и для электрической сети напряжением 380 вольт.

Перевод ватт в киловатты

При указании мощности для больших электроприборов используются такие единицы измерения как ватты и киловатты. Приставка «кило» обозначает, что число надо умножить на 1000, поэтому 1кВт = 1000 Вт, 5 кВт = 5000ВТ, 3 кВт = 3000Вт, а 1Вт = 0,001 кВт и т.д.

К приборам, которые потребляют настолько низкое количество тока, что даже его подбирать не нужно относятся:

  • холодильник;
  • зарядное устройство;
  • телевизор;
  • радиотелефон;
  • ночники и торшеры.

Но если в эту же розетку будет подключаться, к примеру, обогреватель, то делать расчеты надо обязательно.

Выбор, какое сечение кабеля будет использовано, это самый важный компонент проекта любого электрической цепи, от помещения, до городских или производственных сетей. Правильный подбор обеспечивает электрическую, пожарную безопасность и экономичность бюджета проекта.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector