Формула расчёта мощности по сечению кабеля

При строительстве дома либо подмене старенькой проводки нужно произвести расчет проводника по его пропускной возможности. Это защитит домашнюю сеть от перегрузки. Как создавать расчет, что оказывает влияние на пропускную способность кабеля? Об этом будет обозначено ниже, но поначалу вспомним, что такое электрический ток.

Зачем нужен расчет кабеля

Металл, из которого изготавливают жилы провода либо кабеля, имеет какое-то сопротивление. Когда электроны, а в металлах конкретно они являются основными носителями заряда, сталкиваются с таким сопротивлением, они создают работу, нагревая проводник. Если сечение либо поперечник провода достаточный, то таковой нагрев малозначительный, в неприятном случае нагрев будет значимым, а это уже угрожает нехорошими последствиями.

Расчет нужного сечения кабеля позволяет сделать такие рабочие условия, при которых температура не будет повышаться выше допустимого значения. Второстепенная задачка, которая стоит при расчете, может предугадывать подключение в предстоящем дополнительного электрического оборудования.

Для протяженных линий такое вычисление поможет найти утрату напряжения в самой далекой точке полосы. При неверном расчете для далеких потребителей напряжения может не хватить, в особенности в час пик, что приведет к их неверной работе либо отказу вообщем.

Может появиться и такая ситуация: расчет сечения проводов и кабелей был произведен верно, но не был учтен график работы массивных потребителей. В данном случае может появиться перегрузка полосы.

Что следует знать для правильного выбора провода?

При покупке провода либо кабеля стремятся достигнуть рационального соотношения стоимость – надежность. Что в это заходит? Разглядим несколько составляющих:

  • материал металла;
  • количество проволок в жиле;
  • защитные оболочки;
  • соотношение цен проводов различного сечения;
  • малый поперечник проводника.

В главном применяют кабеля с медными либо дюралевыми жилами. Алюминий дешевле, но имеет большее сопротивление по сопоставлению с медью. С другой стороны, он легче и имеет защитную пленку из оксида алюминия.

Предостережение! Алюминий просто ломается, в особенности если его надрезать при зачистке. Оксидная пленка имеет огромное сопротивление, а это мешает соединять таковой проводник с медью, которая увеличивает окисление.

Так как электроны в главном движутся во наружном слое проводника, то многопроволочные жилы в состоянии пропускать больший ток, чем однопроволочные. Повышение сечения провода вдвое прирастит его пропускную способность наименее чем вдвое. Потому для экономии металла берут два и поболее провода наименьшего сечения заместо 1-го с огромным сечением.

Совет! Кабели с дополнительной защитой ужаснее сгибаются, тяжелее и уменьшают теплопотерю. Не считая того, они дороже, потому без последней необходимости ими лучше не воспользоваться.

Применяемые формулы выбора сечения кабеля позволяют подобрать подходящий кабель, но они не учитывают автоматические выключатели, стоящие на защите сети. Потому нужно также ориентироваться на применяемые в квартире автоматы, а поточнее, на их ток отсечки. Если избранный провод не выдержит таковой нагрузки, его необходимо поменять проводом с огромным сечением.

Что будет, если некорректно высчитать сечение

Неверный расчет может привести к двум обратным результатам:

  • кабель будет иметь недостающее сечение;
  • кабель будет иметь лишнее сечение.

В первом случае жилы кабеля будут перенагреваться, изоляция будет резвее стареть, при худшем сценарии может быть возгорание провода. Маленькое сечение может вызвать огромное падение напряжение на самых далеких разъемах, это может вызвать отключение электроприбора либо его некорректную работу. Несоответствие сечения кабеля к установленным автоматам, в состоянии сделать их никчемными.

Если у кабеля сечение больше нужного это приведет к ненадобным вещественным расходам, утяжелению проводки. С другой стороны, маленький припас по сечению дозволит в предстоящем подключать дополнительные электроприборы, не меняя проводки.

Что оказывает влияние на нагрев проводов

Нагревание провода находится в зависимости от 2-ух причин:

  • источника теплоты;
  • эффективность остывания.

Тепло дают электроны. При движении по материалу они сталкиваются с атомами, точнее, с их наружными электронами и выбивают их с орбитали. В этот момент высвобождается энергия, в металлах это термическая энергия. Потому, используя формулу расчета провода, непременно необходимо учесть силу и плотность тока. Разберем это подробнее.

Упрощенно говоря плотность – количество электронов в поперечном срезе проводника. Находится в зависимости от самого материала и отчасти от напряжения. В особенности это приметно в полупроводниках, когда при увеличении напряжения возрастает число носителей заряда. Сила тока – количество электронов, проходящих через поперечный срез за определенный промежуток времени. Впрямую находится в зависимости от напряжения и сопротивления проводника.

Вывод. Чем больше плотность и сила тока, тем резвее происходит нагрев металла.

Остывание кабеля зависит:

  • от окружающей температуры;
  • конструкции кабеля;
  • метода прокладки;
  • способа остывания.

Чем выше температура окружающей среды, тем большее сопротивление имеет кабель. Это наращивает нагрев. Завышенная окружающая температура к тому же уменьшает остывание.

Чем больше слоев изоляции и чем она толще, тем ужаснее происходит отдача тепла. Открытые кабели охлаждаются резвее, чем уложенные в каналы либо короба. В горизонтальных коробах, где воздух стоит на месте, остывание ужаснее, чем в вертикальных, так как в последних происходит естественная циркуляция воздуха, улучшающая вентиляцию. Провода, проложенные на сквозняках либо там, где работает вентилятор, будут охлаждаться лучше.

Как высчитать сечение кабеля по мощности?

Для такового расчета имеются:

  • таблицы;
  • электронные калькуляторы;
  • формулы.

Таблицы позволяют стремительно, без дополнительных расчетов получить ответ. Но это больше будет иметь рекомендательный расчет, не учитывающий особенности сети. Калькуляторы позволяют внести дополнительные условия и получить более четкий ответ. Кто вожделеет без помощи других произвести расчет должен знать схему проведения вычислений. Формула сечения кабеля по мощности содержит в себе:

  • определение активной мощности для однофазовой и полной мощности для трехфазной сети;
  • по таблицам выяснить коэффициенты: теплопотери, припас мощности и другие;
  • найти силу тока;
  • по таблице найти сечение, руководствуясь приобретенным значением тока.

Таблица сечения медного кабеля по току, ПУЭ-7

Пример расчета сечения кабеля по таблице можно поглядеть в ПУЭ – правила устройства электроустановок. Различные таблицы созданы для определения сечения кабельных жил и проводов. Учитываются количество проводов, метод укладки. Для домашней сети, если провод уложен в лоток, это равняется к прокладке в трубе.

Таблица сечения дюралевого кабеля по току, ПУЭ-7

Из-за разной проводимости ток для медного и дюралевого провода с одинаковым сечением будет различный. Это отображено в таблицах. При этом таблицы могут быть отдельными для каждого металла либо общими.

Выбор сечения кабеля по силе тока

Разглядим на практике, как можно воспользоваться формулой расчета кабеля по току. Для однофазовой сети применяют следующую формулу: P = UI, где P – мощность в ваттах, U – напряжение в вольтах, I – сила тока в амперах. Определяем суммарную мощность электроприборов обычно работающих сразу. Допустим, она составила 9, 85 кВт. Переводим в ватты, выходит 9 850 Вт. Напряжение сети равно 230 В. Мощность делим на напряжение и получаем ток силой 42,8 А.

Будем брать медный провод, проложенный в кабельном канале (трубе). Согласно таблице, два одножильных провода в трубе могут пропустить ток 46 А, если имеют сечение 6 мм2. Для дюралевого провода это сечение будет равно 8 мм2, при этом наибольший допустимый ток будет только 43 А.

Расчет сечения кабеля по длине

Время от времени необходимо высчитать сечение длинноватого провода, к примеру, переноску. Для этого необходимо знать, какая наибольшая мощность будет подключаться к нему. Пусть это будет 2,5 кВт либо 2 500 Вт. По формуле выше находим ток:

округлим до 12 А. Определяем сечение по таблице для открытого провода, оно будет равно для медного провода 1,5 мм2. Падение напряжения на конце переноски не должно превосходить 5%.

Возьмем провод длиной 30 метров и рассчитаем его сопротивление по формуле:

Такое значение полностью допустимо.

Зная, как произвести расчет сечения кабеля, помогает прокладывать надежные полосы электроснабжения, не прибегая к помощи профессионалов.

Сечение кабеля по мощности – таблица соотношений и как ею воспользоваться

Ремонт и проектирование электросетей, также электрического оборудования неразрывно связаны с необходимостью правильного подбора проводки. Для рационального выбора силового кабеля пригодиться выяснить несколько характеристик начиная нагрузкой и заканчивая методом прокладки. Разберём как высчитать сечение кабеля по мощности, таблица для проведения вычислений будет приведена в статье.

Читайте по теме:  Схема параллельного и последовательного соединения

Нужно знать, какую часть кабеля считать Источник cablingpoint.com

Необходимость расчётов

Современные электрические сети должны отвечать следующим требованиям:

  • безопасность эксплуатации;
  • надёжность функционирования;
  • экономичность употребления.

При недостаточной площади поперечного сечения проводки, нагрузка на неё резко растет и в итоге приводит к перегреву. В свою очередь это чревато аварийными ситуациями, наносящими вред не только лишь электрическому оборудованию, но и пользующимся им людям.

Завышенное от номинального поперечного сечения кабеля позволяет неопасно применять приборы и устройства. Но таковой подход оборачивается неоправданным расходом средств на более дорогие коммуникации. Грамотный расчёт сечения кабеля позволяет соблюсти баланс между безопасностью и ценой энергетических линий.

Приведём маленький пример. Задачка – найти сечение провода для 5 киловатт. Для решения нужно пользоваться таблицами ПУЭ. Это регламентирующий справочный документ, полное название– «Правила устройства электроустановок» в нём указаны 4 главных аспекта, определяющих сечение проводки:

  • вид напряжения – одна либо три фазы;
  • материал, из которого сделан проводник;
  • метод укладки проводника;
  • ток в амперах либо мощность в киловаттах.

Кабель, проложенный открытым методом Источник krepezhinfo.ru

В этом справочнике имеется нужная нам таблица сечения кабеля. Но значение 5 киловатт в ней отсутствует. В таких случаях берётся такая большая величина, в нашем случае, 5 с половиной киловатт.

Современная проводка в квартирах делается из меди и прокладывается по воздуху. Исходя из этих характеристик для решения намеченной цели подойдёт проводник сечением два с половиной мм. При всем этом сеть должна создавать менее 20 5 ампер токовой нагрузки.

Выбор сечения проводника по мощности

Выбирая сечение кабеля по мощности нужно вычислить её суммарную величину. Для этого составляется список всех электроприборов на объекте. Как на устройствах, так и в технической документации к ним обозначается потребляемая мощность. Она может быть указывается в ваттах и киловаттах. Сложив характеристики всех устройств получаем окончательную сумму.

Если выбирается проводка для отдельной полосы, к которой будет подключён один устройство, то информация берётся только о его энергопотреблении. К примеру, средний утюг потребляет один киловатт. Само сечение можно подобрать используя ПУЭ. Ниже приведены две таблицы для медных и дюралевых проводников соответственно.

Сечение провода и мощность Источник m-strana.ru
Таблица сечения кабеля по мощности и току для дюралевых проводников Источник m-strana.ru

Кроме данных приведённых в таблицах нужно учесть тип сети – одна фаза либо три. От этого впрямую зависит напряжение одна фаза – это 220 вольт, а три 380 вольт. Мы привели таблицы для медных и дюралевых проводников. Медь более желательный материал так как она:

  • обладает высочайшей электропроводностью;
  • крепкая;
  • стойкая к окислению;
  • упругая.

Превосходя по многим показателям дюралевые проводники, медные имеют всего одни недочет – высшую цена. В домах русской постройки, обычно, проложены провода из алюминия. Потому при ремонте лучше применять такие же.

Исключением может служить полный ремонт с полной подменой коммуникаций до распределительного щита. В таком случае лучше применять медные проводники. Прямой контакт между 2-мя видами проводки недопустим. Это приводит к окислению, нагреву и маленьким замыканиям. Для соединения применяют особые проводники из третьего метала.

Видео описание

О выборе провода по мощности в видео:

Выбор сечения проводника по току

Для рационального подбора проводника одной мощности не достаточно и нужно уметь рассчитывать сечение кабеля по току. Его сила находится в зависимости от нескольких причин:

  • длины;
  • температуры;
  • удельного сопротивления;
  • ширины.

Если проводник греется, то сила тока в нем падает. В справочниках все данные указываются исходя из средней комнатной температуры восемнадцать градусов. Дабы избрать сечение проводки согласно току, снова обратимся к таблицам из ПУЭ. Ниже приведены таблицы для проводников из различных металлов.

Таблица сечений медного проводника с изоляцией из ПВХ либо резины Источник m-strana.ru
Таблица сечений дюралевого проводника с изоляцией из ПВХ либо резины Источник m-strana.ru

Для того дабы высчитать сечение примерно, сила тока делится на 10. В случае отсутствия нужного значения в таблице, берётся наиблежайшая большая величина. Но это правило действует только для медных проводников наибольший ток для которых не превосходит 40 ампер.

В спектре от сорока до восьмидесяти ампер, сила тока делится уже на восемь. Что касается дюралевых проводников, то деление делается на 6. Это связано с тем, что для выдерживания одинаковых нагрузок провод из алюминия должен быть толще чем медный.

Выбор сечения проводника по мощности и длине

От длины проводника зависит напряжение, которое поступает в конечную точку. Может сложиться ситуация, когда в точке употребления напряжение окажется недостающим для работы электроприборов.

В бытовых электро-коммуникациях этими потерями третируют и берут кабель на 10-15 см длиннее нужного. Этот избыток расходуется на выполнение коммутации. При подсоединении к распределительному щиту, припас наращивают, беря во внимание необходимость подключения защитных автоматов.

Кабель, проложенный закрытым методом Источник kadetbrand.ru

Прокладывая полосы большой протяжённости следует брать во внимание неминуемое падение напряжения. У любого есть собственное сопротивление, на которое оказывают влияние три главных фактора:

  1. Длина, измеряемая в метрах. При увеличении этого показателя растут утраты.
  2. Поперечное сечение, измеряемое в квадратных миллиметрах. Если этот параметр возрастает, то понижается падение напряжения.
  3. Сопротивление материала проводника, значение которого берётся из справочных данных. Они демонстрируют эталонное сопротивление провода сечением один мм и длиной один метр.

Произведение сопротивления и силы тока численно отражает падение напряжения. Данная величина не должна превосходить 5 процентов. Если она превосходит данный показатель, то нужно брать проводник с огромным сечением.

Видео описание

Еще о том, как высчитать сечение кабеля в видео:

Расчёт сечения по формулам

Метод выбора следующий:

  • Рассчитывается площадь проводника по длине и наибольшей мощности по формуле:

Источник infopedia.su

Для бытовых электросетей значение коэффициента равно единице. Для промышленных коммуникаций он рассчитывается как отношение активной мощности к полной.

  • В таблице ПУЭ находится сечение по току.
  • Рассчитывается сопротивление проводки:

Источник textarchive.ru

S – поперечная площадь сечения.

При всем этом, не следует забывать, что ток движется в обоих направлениях и по факту сопротивление равно:

Источник textarchive.ru

  • Падение напряжения соответствует соотношению:

Источник moypatent.ru

  • В процентном отношении падение напряжения смотрится следующим образом:

Источник tex.stackovernet.com

Если итог превосходит 5 процентов, то в справочнике ищется наиблежайшее поперечное сечение с огромным значением.

Подобные расчёты изредка производятся родовыми потребителями электроэнергии. Для этого есть профильные спецы и масса справочного материала. Более того, в вебе расположено огромное количество онлайн-калькуляторов, с помощью которых все вычисления можно произвести за пару кликов.

Видео описание

Наглядно расчет сечения кабеля по формулам в видео:

Сечение и метод укладки

Ещё один фактор который оказывает влияние на выбор сечения проводника – метод прокладки линий. Их существует два:

При первом методе проводка укладывается в особый короб либо гофрированную трубу и находится на поверхности стенки. 2-ой вариант подразумевает замуровывание кабеля вовнутрь отделки либо основного тела стенок.

Тут основное значение играет теплопроводимость окружающей среды. В грунте тепло от кабеля отводится лучше, чем на воздухе. Потому при закрытом методе берутся провода с наименьшим сечением чем при открытом. В таблице ниже обозначено как оказывает влияние метод укладки на сечение проводника.

Метод укладки и сечение проводника Источник m-strana.ru

Сводная таблица

Есть таблицы, которые позволяют найти нужно сечение используя сходу несколько характеристик – ток, мощность, материал проводника и т.д.. Они более комфортны в использовании и одна из них расположена ниже. В ней обозначено сечение провода по току и мощности, также учитывается метод укладки.

Сечение провода по току и мощности – таблица для медных и дюралевых проводников Источник tvz2.ru

Заключение

Может быть, статья вышла несколько скучной и насыщенной техническими определениями. Но изложенной в ней информацией третировать не стоит. Так как от того, как верно была выбрана проводка, зависит надёжность и безопасность функционирования домашней электросети.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: