Расчет диаметра провода по току для медного провода

Расчет сечения провода по мощности и по плотности тока: формулы и примеры

Расчет диаметра провода по току для медного провода

Грамотный подбор кабеля для восстановления или прокладки электропроводки гарантирует безупречную работу системы. Приборы будут получать питание в полноценном объеме.

Не случится перегрева изоляции с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит и от угроз воспламенения, и от лишних затрат на покупку недешевого провода.

Давайте разберемся в алгоритме расчетов.

Упрощенно кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его жиле перемещается поток, параметры которого ограничены размером данного токоведущего канала. Следствием неверного подбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:

  • Слишком узкий токоведущий канал, из-за которого в разы возрастает плотность тока. Рост плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, затем ее оплавление. В результате оплавления по минимуму появятся «слабые» места для регулярных утечек, по максимуму пожар.
  • Излишне широкая жила, что, в сущности, совсем неплохо. Причем, наличие простора для транспортировки электро-потока весьма положительно отражается на функционале и эксплуатационных сроках проводки. Однако карман владельца облегчится на сумму, примерно вдвое превышающую по факту требующиеся деньги.

Первый из ошибочных вариантов представляет собой откровенную опасность, в лучшем случае повлечет увеличение оплаты за электроэнергию. Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.

«Протоптанные» пути вычислений

Все существующие расчетные способы опираются на выведенный Омом закон, согласно которому сила тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Бытовое напряжение – величина постоянная, равная в однофазной сети стандартным 220 В.

Значит, в легендарной формуле остаются лишь две переменные: это ток с мощностью. «Плясать» в расчетах можно и нужно от одной из них. Через расчетные значения тока и предполагаемой нагрузки в таблицах ПУЭ найдем требующийся размер сечения.

Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитывают для силовых линий, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладывают кабелем с традиционной величиной площади сечения 1,5 мм².

Если в обустраиваемом помещении нет мощного диско-прожектора или люстры, требующей питания в 3,3кВт и больше, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля не имеет смысла. А вот розеточный вопрос – дело сугубо индивидуальное, т.к. подключать к одной линии могут такие неравнозначные тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.

Тем, кто планирует нагрузить силовую линию электрической варочной поверхностью, бойлером, стиральной машиной и подобной «прожорливой» техникой, желательно распределить всю нагрузку на несколько розеточных групп.

Если технической возможности разбить нагрузку на группы нет, бывалые электрики рекомендуют без затей прокладывать кабель с медной жилой сечением 4-6 мм².

Почему с медной токоведущей сердцевиной? Потому что строгим кодексом ПУЭ прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилье и в активно используемых бытовых помещениях запрещена.

Сопротивление у электротехнической меди гораздо меньше, тока она пропускает больше и не греется при этом, как алюминий. Алюминиевые провода используются при устройстве наружных воздушных сетей, кое-где они еще остались в старых домах.

Обратите внимание! Площадь сечения и диаметр жилы кабеля – вещи разные. Первая обозначается в квадратных мм, второй просто в мм. Главное не перепутать!

Для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока можно пользоваться обоими показателями. Если в таблице указан размер площади сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь нужно найти по следующей формуле:

Расчет размера сечения по нагрузке

Простейший способ подбора кабеля с нужным размером — расчет сечения провода по суммарной мощности всех подключаемых к линии агрегатов.

Алгоритм расчетных действий следующий:

  • для начала определимся с агрегатами, которые предположительно могут использоваться нами одновременно. Например, в период работы бойлера нам вдруг захочется включить кофемолку, фен и стиралку;
  • затем согласно данным техпаспортов или согласно приблизительным сведениям из приведенной ниже таблицы банально суммируем мощность одновременно работающих по нашим планам бытовых агрегатов;
  • предположим, что в сумме у нас вышло 9,2 кВт, но конкретно этого значения в таблицах ПУЭ нет. Значит, придется округлить в безопасную большую сторону – т.е. взять ближайшее значение с некоторым превышением мощности. Это будет 10,1 кВт и соответствующее ему значение сечения 6 мм².

Все округления «направляем» в сторону увеличения. В принципе суммировать можно и силу тока, указанную в техпаспортах. Расчеты и округления по току производятся аналогичным образом.

Как рассчитать сечение по току?

Табличные значения не могут учесть индивидуальных особенностей устройства и эксплуатации сети. Специфика у таблиц среднестатистическая.

Не приведены в них параметры максимально допустимых для конкретного кабеля токов, а ведь они отличаются у продукции с разными марками. Весьма поверхностно затронут в таблицах тип прокладки.

Дотошным мастерам, отвергающим легкий путь поиска по таблицам, лучше воспользоваться способом расчетаразмера сечения провода по току. Точнее по его плотности.

Начнем с освоения азов: запомним на практике выведенный интервал 6 — 10. Это значения, полученные электриками многолетним «опытным путем». В указанных пределах варьирует сила тока, протекающего по 1 мм² медной жилы. Т.е.

кабель с медной сердцевиной сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции предоставляет возможность току от 6 до 10 А спокойно достигать ожидающего его агрегата-потребителя.

Разберемся, откуда взялась и что означает обозначенная интервальная вилка.

Согласно кодексу электрических законов ПУЭ 40% отводится кабелю на неопасный для его оболочки перегрев, значит:

  • 6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей сердцевины, являются нормальной рабочей плотностью тока. В данных условиях проводник работать может бесконечно долго без каких-либо ограничений по времени;
  • 10 А, распределенные на 1 мм² медной жилы, протекать по проводнику могут краткосрочно. Например, при включении прибора.

Потоку энергии 12 А в медном миллиметровом канале будет изначально «тесно». От тесноты и толкучки электронов увеличится плотность тока. Следом повысится температура медной составляющей, что неизменно отразиться на состоянии изоляционной оболочки.

Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевой токоведущей жилой плотность тока отображает интервал 4 – 6 Ампер, приходящийся на 1 мм² проводника.

Выяснили, что предельная величина плотности тока для проводника из электротехнической меди 10 А на площадь сечения 1 мм², а нормальные 6 А. Следовательно:

  • кабель с жилой сечением 2,5 мм² сможет транспортировать ток в 25 А всего лишь несколько десятых секунды во время включения техники;
  • он же бесконечно долго сможет передавать ток в 15А.

Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки.

Если кабель прокладывается в стене, в металлической гильзе или в пластиковом кабель канале, указанную величину плотности тока нужно помножить на поправочный коэффициент 0,8.

Запомните и еще одну тонкость в организации открытого типа проводки. Из соображений механической прочности кабель с сечением меньше 4 мм² в открытых схемах не используют.

Изучение схемы расчета

Суперсложных вычислений снова не будет, расчет провода по предстоящей нагрузке предельно прост.

  • Сначала найдем предельно допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощность приборов, которые предполагаем одновременно подключать к линии. Сложим, например, мощность стиральной машины 2000 Вт, фена 1000 Вт и произвольно какого-либо обогревателя 1500 Вт. Получили мы 4500 Вт или 4,5 кВт.
  • Затем делим наш результат на стандартную величину напряжения бытовой сети 220 В. Мы получили 20,45…А, округляем до целого числа, как положено, в большую сторону.
  • Далее вводим поправочный коэффициент, если в нем есть необходимость. Значение с коэффициентом будет равно 16,8, округленно 17 А, без коэффициента 21 А.
  • Вспоминаем о том, что рассчитывали рабочие параметры мощности, а нужно еще учесть предельно допустимое значение. Для этого вычисленную нами силу тока умножаем на 1,4, ведь поправка на тепловое воздействие 40%. Получили: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
  • Значит, в нашем примере для безопасной работы открытой проводки потребуется кабель с сечением более 3 мм², а для скрытого варианта 2,5 мм².

Не забудем о том, что в силу разнообразных обстоятельств порой включаем одновременно больше агрегатов, чем рассчитывали. Что есть еще лампочки и прочие приборы, незначительно потребляющие энергию. Запасемся некоторым резервом сечения на случай увеличения парка бытовой техники и с расчетами отправимся за важной покупкой.

-руководство для точных расчетов

Следуя жестким рекомендациям ПУЭ, покупать для обустройства личной собственности будем кабельную продукцию с «литерными группами» NYM и ВВГ в маркировке. Именно они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарников. Вариант NYM – аналог отечественных изделий ВВГ.

Лучше всего, если отечественный кабель будет сопровождать индекс НГ, это означает, что проводка будет пожароустойчивой. Если предполагается прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над подвесным потолком, купите изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.

Вот таким нехитрым способом рассчитывается сечение токопроводящей жилы кабеля. Сведения о принципах вычислений помогут рационально подобрать данный важный элемент электросети. Необходимый и достаточный размер токоведущей сердцевины обеспечит питанием домашнюю технику и не станет причиной возгорания проводки.

Источник: https://stroy-banya.com/provodka/raschet-secheniya-provoda.html

Расчет сечения проводов электропроводки по мощности, току, диаметру: формула, медного провода

Расчет диаметра провода по току для медного провода

Если сечение будет недостаточным, в проводнике окажется большая плотность тока. В результате провод начнет перегреваться и разрушать изоляцию.

Выбор сечения проводов по мощности и току

Для безаварийной и бесперебойной работы электрической системы нужно правильно рассчитать сечение проводов по току и мощности. Для этого сначала надо определить общую длину электропроводки.

Сделать это можно, измерив расстояние между электрощитками, розетками и выключателями на схеме электромонтажа. Но есть и иной способ — определение длины по тому месту, где была запроектирована проводка. Она будет включать в себя монтажные и установочные кабели с креплениями.

а также все провода. Каждый из отрезков нужно удлинить хотя бы на 1 см, учитывая соединения проводов.

Затем производят расчет общей нагрузки потребляемой электроэнергии. Чтобы это сделать надо суммируют номинальные мощности всех функционирующих в доме электрических приборов.

К примеру, если на кухне одновременно будут включены электроплита, микроволновка, чайник, посудомоечная машина и светильник, нужно суммировать их мощности и умножить на коэффициент одновременности — 0,75.

Расчет нагрузки всегда должен обладать некоторым запасом прочности и надежности. Полученную цифру надо обязательно записать, чтобы впоследствии определить сечение жил проводов.

Рассчитать самостоятельно, сколько тока потребляет каждый конкретный электроприбор, можно с помощью простой формулы: надо разделить потребляемую им мощность (она указана в прилагаемой инструкции) на напряжение в сети — 220 В. Например, если в паспорте стиральной машины указано, что ее мощность составляет 2000 Вт, максимальное потребление тока, согласно формуле (2000/220), не будет выше 9,1 А.

Существует и иной вариант. Для этого нужно обратить внимание на рекомендации ПУЭ — Правила устройства электроустановок. Согласно им, стандартная проводка в жилом доме при длительной нагрузке, равной 25 А, должна состоять из медного провода 5 мм2, а сечение жилы не должно быть меньше 2,5 мм2. Это соответствует проводнику диаметром 1,8 мм.

На такой ток необходимо установить защитный автомат для предупреждения возникновения аварий. Его монтируют на вводе в дом проводов. В жилых домах применяется однофазный ток с напряжением 220 В.

Когда общая нагрузка будет подсчитана, нужно разделить ее на величину напряжения (220 В). В результате можно узнать, какой ток будет проходить по вводному кабелю и автомату.

Следует помнить, что приобретать автомат надо с параметрами, близкими к полученному значению, но с обязательным запасом по вероятной нагрузке тока.

Выбор кабеля для проведения электропроводки в дачном доме

Для оборудования электропроводки в дачном доме следует приобрести трехжильный кабель. В этом случае один проводник пойдет на заземление.

Жила является токоведущей частью провода и может состоять из одной или нескольких проволок. Жилы обладают стандартным сечением и покрываются оболочкой из резины или полимера.

В некоторых случаях они могут иметь дополнительную хлопчатобумажную оплетку. Такие жилы изготавливают из стали, алюминия или меди.

Рекомендуется приобретать кабель с медными жилами. Они долговечнее и надежнее алюминиевых. Сквозь стены гораздо удобнее прокладывать круглый кабель, а отверстия сверлить несколько больше его диаметра. Что касается внутренней проводки, то для нее лучше подойдет плоский кабель ВВГ.

Сечение проводов при открытой и закрытой электропроводке

Если планируется открытая электропроводка, то в этом случае провода монтируют в укрепленные поверх стены трубы или прямо на ее поверхность. Что касается скрытой электропроводки, то ее прокладывают в бороздах, проделанных в стенах, в пустотах перекрытий, а также в стальных и изоляционных трубах, расположенных внутри элементов конструкции стен.

Если предусматривается закрытая электропроводка, то к сечению кабеля предъявляются более высокие требования, поскольку он сильнее нагревается без доступа воздуха во время токовой нагрузки.

Когда будут определены тип электропроводки и кабеля, а также расчетный ток, можно будет рассчитать сечение проводов.

При этом следует учитывать допустимую длительную токовую нагрузку и потерю напряжения в проводах, которые соединяют с источником тока потребителя.

Чем провода длиннее, тем больше будут потери по пропускной способности, чтобы этого избежать надо увеличить диаметр поперечного сечения токоведущей жилы.

Следует знать о том, что существуют определенные правила, касающиеся установки розеток и выключателей. Розетки монтируются на уровне более 40 см от пола, а выключатели должны быть выше 80 см от пола. Что касается кухни, то там они должны располагаться выше столешниц на 10 см.

Для приборов с маленькой мощностью, а также для отдельных комнат второй показатель можно не рассчитывать. В этих случаях потери напряжения будут несущественными.

Расчет сечения кабеля по мощности

Показателей, по которым определяется сеяние провода, подходящего для обустройства домашней электропроводки, несколько:

  • металл, из которого выполнены токопроводящие жилы;
  • токовая нагрузка (А) и потребляемая мощность (кВт);
  • рабочее напряжение (В).

Во время прохождения по проводнику тока всегда выделяется тепло. Оно прямо пропорционально той мощности, что рассеивается на участке электропроводки.

Если провода будут неправильно подобраны по силе тока и сечению, то при достаточно серьезной нагрузке они могут сильно нагреться, перегореть или вызвать короткое замыкание. Такая ситуация чревата пожаром.

Поэтому нельзя экономить и выбирать провода с меньшим сечением.

Что касается использования проводов с большим, чем требуется, сечением, то оно нецелесообразно. Подобный подход приведет к ненужным тратам на расходные материалы и дополнительным трудностям, которые возникнут непосредственно при монтаже.

Для розеточной разводки, используемой в электропроводке дачного дома, достаточно приобрести медный провод с сечением жил 2,5 мм2. Для осветительных групп это значение должно равняться 1,5 мм2, а для электроприборов, требующих повышенной мощности, к которым можно отнести варочные панели и электрические плиты — 4—6 мм2.

Медные провода сечением 1,5 мм2 способны выдержать нагрузку 4,1 кВт (по току 19 А), сечением 2,5 мм2 — 5,9 кВт (27 А), а сечением 4 и б мм2 — более 8 и 10 кВт соответственно. Эти данные приведены с учетом небольшого резерва на тот случай, если токовая нагрузка будет увеличена.

Чтобы рассчитать сечение проводов и кабелей по допустимой длительной нагрузке тока, нужно знать номинальный ток, проходимый по проектируемой проводке.

Выбор сечения для алюминиевых проводов

Принцип здесь достаточно простой — чем больше мощности требуется электроприборам при эксплуатации, тем большим должно быть сечение жил. При расчетах значение надо округлять в большую сторону.

Площадь поперечного сечения (S) кабеля можно вычислить, используя следующую формулу: S=(Pi х D2) /4,

где Pi= 3,14, D — диаметр.

Поскольку многожильный провод состоит из множества одножильных проволок, для определения его сечения нужно сначала узнать сечение одной проволочки, после чего умножить полученное значение на их количество.

Измерив общий диаметр всех проволочек, из которых состоит провод, можно приблизительно узнать, каково его сечение. Но при этом требуется учитывать, что между круглыми проволоками существуют воздушные зазоры.

Чтобы исключить их площадь, полученный результат следует умножить на коэффициент, равный 0,7854.

Если имеется в наличии провод, у которого сечение меньше, чем требуется, то электрическую проводку можно провести, используя два или более провода. Для этого их нужно параллельно соединить. При этом сумма сечений каждого из проводов не должна быть меньше, чем расчетная.

Источник: http://www.uniexo.ru/raschet-secheniya-provodov-elektroprovodki-po-moschnosti-toku-diametru-formula-mednogo-provoda

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.