Таблица сечение кабеля по току: Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелей — ОРБИТА-СОЮЗ

Выбор сечения кабеля по току

Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 2.9k. Опубликовано 02.11.2015

В Правилах управления электроустановок четко расписано, сколько тока должна суммарно потреблять городская квартира, а, значит, кабель какого сечения должен быть в ней использован. Его параметры: площадь сечения 2,5 мм², диаметр 1,8 мм, токовая нагрузка 16 А. Конечно, увеличение количества бытовых приборов изменяет эти показатели, поэтому совет – использовать медный кабель площадью 4 мм², диаметром 2,26 мм, который будет выдерживать токовую нагрузку в 25 А.

Для частного дома эти эксплуатационные показатели также приемлемы. Но необходимо учитывать тот момент, что в квартире или доме электрическая схема разбивается на контуры (шлейфы), которые будут подвергаться различным нагрузкам в зависимости от мощности потребителя. Поэтому придется производить выбор сечения кабеля по току (таблица ПУЭ в данном случае хороший помощник).

Расчет сечения провода

Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть, каждый человек, не имея под рукой интернет, где в свободном доступе ПУЭ с таблицами имеется, может самостоятельно провести расчет сечения кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

Если рассмотреть сечение кабеля, то это круг с определенным диаметром. Существует формула площади круга:

S= 3,14*D²/4, где 3,14 – это Архимедово число, «D» – диаметр измеренной жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

Если провод состоит из нескольких жил, то замеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как вычислить сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тоненьких проводков? Процесс немного усложняется, но не сильно. Для этого придется подсчитать количество проводков в одной жиле, измерить диаметр одного проводка, вычислить его площадь по описанной формуле и умножить данный показатель на количество проводков. Это и будет сечение одной жилы. Теперь необходимо это значение умножить на количество жил.

Если нет желания считать проводки и измерять их размеры, надо просто замерить диаметр одной жилы, состоящий из нескольких проводов. Снимать размеры надо аккуратно, чтобы не смять жилу. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, потому что между проводками остается пространство. Поэтому полученную величину надо умножить на снижающий коэффициент – 0,91.

Соотношение тока и сечения

Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу. Чем больше ее диаметр, тем больше воды через нее будет проходить. То же самое и с проводами. Чем больше их площадь, тем большей силы ток, через них пройдет. При этом кабель не будет перегреваться, что является самым важным требованием правил пожарной безопасности.

Поэтому связка сечение – ток является основным критерием, который используется в подборе электрических проводов в разводке. Поэтому вам необходимо сначала разобраться, сколько бытовых приборов и какой общей мощности будет подключены к каждому шлейфу. К примеру, на кухне обязательно устанавливается холодильник, микроволновка, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть, все эти прибору могут в один момент быть включены одновременно. Поэтому в расчетах и используется суммарная мощность помещения.

Узнать потребляемую мощность каждого прибора можно из паспорта изделия или на бирке. Для примера обозначим некоторые из них:

• Чайник – 1-2 кВт.
• Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
• Кофемолка и кофеварка – 0,5-1,5 кВт.
• Холодильник 0,8 кВт.

Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, можно подобрать ее сечение из таблицы. Не будем рассматривать все показатели данной таблицы, покажем те, которые преобладают в быту.

• Сила тока 16 А, сечение кабеля 2,7 мм², диаметр провода 1,87 мм.
• 25 А – 4,2 – 2,32.
• 32 А – 5,3 – 2.6.
• 40 А – 6,7 – 2,92.

Но тут есть нюансы. К примеру, вам необходимо подключить стиральную машину. Специалисты рекомендуют к таким мощным приборам из распределительного щита проводить отдельный контур, запитав его на отдельный автомат. Так вот потребляемая мощность стиральной машины – 4 кВт, а это ток силой 18 А. В таблице ПУЭ этого показателя нет, поэтому необходимо доводить его до ближайшего большего, а это 20 А, к которому подходит контур сечением 3,3 мм² диаметром 2,05 мм. Опять-таки, провода с таким значением нет, значит, доводим и его до ближайшего большего. Это 4 мм². Кстати, таблица стандартных размеров электрических проводов также есть в интернете в свободном доступе.

Внимание! Если под рукой не оказалось кабеля нужного сечения, то можно его заменить двумя, тремя и так далее проводами меньшей площади, которые соединяются параллельно. При этом суммарное их сечение должно совпадать с сечением номинала. К примеру, чтобы заменить кабель сечением 10 мм², можно вместо него использовать или два провода по 5 мм², или три по 2, 3 и 5 мм², или четыре: два по 2 и два по 3.

Трехфазное подключение

Трехфазная сеть – это три провода, по которым и движется ток. Соответственно нагрузка прибора, подключенного на три фазы, уменьшается в три раза на каждой фазе. Поэтому для каждой фазы можно использовать кабель меньшего сечения. Здесь тоже соотношение – в три раза. То есть, если сечение кабеля в однофазной сети равно 4 мм², то для трехфазной можно брать 4/1,75=2,3 мм². Переводим в стандартный больший размер по таблице ПУЭ – 2,5 мм².

Алюминиевый провод

В достаточно большом количестве домов и квартир еще присутствует электрическая разводка алюминиевым кабелем. Ничего плохого о нем сказать нельзя. Алюминиевый кабель прекрасно служит, и как показала жизнь, срок его эксплуатации практически ничем не ограничен. Конечно, если правильно подобрать его по току и грамотно провести соединение.

Так же как и в случае с медным кабелем, проведем сравнение алюминиевого по сечению, силе тока и мощности. Опять-таки, не будем рассматривать все, возьмем только ходовые параметры.

• Кабель сечением 2,5 мм² выдерживает силу тока, равную 16 А, и мощность потребителя 3,5 кВт.
• 4 мм² – 21 А – 4,6 кВт.
• 6 – 26 – 5,7.
• 10 – 38 – 8,4.

Выбор провода

Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые им не уступят. Но тут есть один нюанс, который связан с правильно проведенном соединении участков в распределительной коробке. Как показывает практика, места соединений часто выходят из строя из-за окисления алюминиевого провода.

Еще один вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость тока, поэтому именно его рекомендуют к применению в бытовой электрической разводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его сгибать в одном месте по несколько раз без ущерба качеству.

Выбор кабеля по маркам. Тут оптимальный вариант – кабель ВВГ. Это медные провода с двойной пластиковой изоляцией. Если вам встретится марка «NYM», то считайте, что это все тот же ВВГ, только зарубежного исполнения.

Одножильный и многожильный кабель

Внимание! Использовать сегодня провода марки ПУНП запрещено. Для этого есть постановление Главгосэнергонадзора, которое действует аж с 1990 года.

Заключение по теме

Как видите, провести выбор сечения кабеля по силе тока, действующего в потребительской сети, не очень сложно. Практически нет необходимости заниматься какими-то сложными математическими манипуляциями. Для удобства всегда можно воспользоваться таблицами из правил ПУЭ. Главное – правильно подсчитать общую мощность всех потребителей, установленных на одном электрическом контуре.

по мощности, току, таблица выбора

В процессе проведения ремонта обычно всегда осуществляют замену старой электропроводки. Это связано с тем, что в последнее время появилось много полезных бытовых приборов, которые облегчают жизнь домохозяек. Причем, потребляют они немало энергии, чего старая проводка, просто может не выдержать. К таким электроприборам следует отнести стиральные машины, электрические духовки, электрочайники, микроволновые печи и т.д.

Прокладывая электропровода, следует знать, какого сечения провод нужно проложить, чтобы запитать тот или иной электроприбор или группу электроприборов. Как правило, выбор осуществляется как по потребляемой мощности, так и по силе тока, который потребляют электроприборы. При этом, нужно учитывать, как способ укладки, так и длину провода.

Выбор сечения провода по мощности

Довольно просто осуществить выбор сечения прокладываемого кабеля по мощности нагрузки. Это может быть одна нагрузка или совокупность нагрузок.

Сбор информации о нагрузках

Каждый бытовой прибор, тем более новый, сопровождается документом (паспортом), где указаны его основные технические данные. Кроме этого, такие же данные имеются на специальных табличках, прикрепленных к корпусу изделия. На этой табличке, которая располагается сбоку или сзади прибора, указывается страна изготовитель, его заводской номер и, конечно же, его потребляемая мощность в ватах (W) и ток, который потребляет аппарат в амперах (А). На изделиях отечественного производителя мощность может указываться в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). На импортных моделях присутствует буква W. Кроме этого, потребляемая мощность обозначается как «ТОТ» или «ТОТ MAX».

Пример подобной таблички, где указана основная информация о приборе. Такую табличку можно найти на любом техническом устройстве.

В случае, если узнать нужную информацию не удается (на табличке затерлась надпись или бытовой техники еще нет) можно узнать приблизительно, какую мощность имеют самые распространенные бытовые приборы. Все эти данные реально отыскать в таблице. В основном, электроприборы стандартизированы по потребляемой мощности и особого разброса данных нет.

В таблице выбираются именно те электроприборы, которые планируется приобрести, и записываются их потребляемый ток и мощность. Из списка лучше выбирать показатели, которые имеют максимальные величины. В таком случае не удастся просчитаться и проводка окажется более надежной. Дело в том, что чем толще кабель, тем лучше, так как проводка греется гораздо меньше.

Как осуществляется выбор

При выборе провода, следует просуммировать все нагрузки, которые будут подключены к этому проводу. При этом, следует проконтролировать, чтобы все показатели были выписаны или в ваттах, или киловаттах. Чтобы перевести показатели к одному значению, следует цифры или поделить, или умножить на 1000. Например, чтобы перевести в ватты, следует все цифры (если они в киловаттах) умножить на 1000: 1,5 кВт = 1,5х1000 = 1500 Вт. При обратном переводе действия производятся в обратном порядке: 1500 Вт = 1500/1000 = 1,5 кВт. Обычно, все расчеты производятся в ватах. После подобных расчетов производится выбор кабеля, воспользовавшись соответствующей таблицей.

Воспользоваться таблицей можно следующим образом: находят соответствующий столбик, где указано напряжение питания (220 или 380 вольт). В этом столбике находится цифра, которая соответствует мощности потребления (нужно брать чуть большее значение). В строчке, которая соответствует потребляемой мощности, в первом столбце указано сечение провода, которое допустимо использовать. Отправляясь в магазин за кабелем, следует искать провод, сечение которого соответствует записям.

Какой провод использовать – алюминиевый или медный?

В данном случае все зависит от потребляемой мощности. К тому же, медный провод выдерживает нагрузку в два раза больше, чем алюминиевый. Если нагрузки большие, то лучше отдать предпочтение медному проводу, так как он будет тоньше и его легче прокладывать. К тому же, его проще подключать к электрооборудованию, в том числе и к розеткам, и к выключателям. К сожалению, провод из меди имеет существенный минус: он стоит намного дороже провода из алюминия. Несмотря на это, он прослужит гораздо дольше.

Как рассчитать сечение кабеля по току

Большинство мастеров рассчитывают диаметры проводов по потребляемому току. Иногда это упрощает задачу, тем более, если знать какой ток выдерживает провод, имеющий ту или иную толщину. Для этого необходимо выписать все показатели потребляемого тока и просуммировать. Сечение провода можно подобрать по той же таблице, только теперь нужно искать столбик, где указан ток.  Как правило, всегда выбирается большее значение для надежности.

Например, для подключения варочной поверхности, которая может потреблять максимальный ток до 16А, обязательно выбирается медный провод. Обратившись за помощью к таблице, искомый результат можно найти в третьей колонке слева. Поскольку там нет значения 16А, то выбираем ближайшее, большее – 19А. Под этот ток подходит значение сечения кабеля, равное 2,0 мм квадратных.

Как правило, подключая мощные бытовые приборы, их запитывают отдельными проводами, с установкой отдельных автоматов включения. Это существенно упрощает процесс подбора проводов. К тому же, это часть современных требований к электропроводке. Плюс ко всему, это практично. В аварийной ситуации не придется отключать электричество полностью, во всем жилище.

Не рекомендуется выбирать провода по меньшему значению. Если кабель постоянно будет работать при максимальных нагрузках, то это может привести к аварийным ситуациям в электрической сети. Результатом может послужить пожар, если неправильно подобраны автоматические выключатели. При этом, следует знать, что они от возгорания оболочки провода не защищают, а подобрать точно по току не удастся, чтобы он смог защитить провода от перегрузки. Дело в том, что они не регулируются и выпускаются на фиксированное значение тока. Например, на 6А, на 10А, на 16А и т.д.

Выбор провода с запасом позволит в дальнейшем установить на эту линию еще один электроприбор или даже несколько, если это будет соответствовать норме потребления по току.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если взять во внимание среднестатистическую квартиру, то длина проводов не достигает таких величин, чтобы принимать во внимание этот фактор. Несмотря на это, бывают случаи, когда при выборе провода следует учитывать и их длину. Например, требуется подключить частный дом от ближайшего столба, который может находиться на значительном расстоянии от дома.

При значительных токах потребления, длинный провод может оказывать влияние на качество электропередачи. Это связано с потерями в самом проводе. Чем больше будет длина провода, тем больше окажутся потери в самом проводе. Другими словами, чем больше будет длина провода, тем больше окажется падения напряжения на данном участке. Применительно к нашему времени, когда качество электропитания оставляет желать лучшего, подобный фактор играет существенную роль.

Чтобы это знать, опять придется обратиться к таблице, где можно определить сечение провода, в зависимости от расстояния до точки питания.

Таблица определения толщины провода, в зависимости от мощности и расстояния.

Открытый и закрытый способ прокладки проводов

Ток, проходящий по проводнику, заставляет его нагреваться, так как он имеет определенное сопротивление. Итак, чем больше ток, тем больше тепла на нем выделяется, при условиях одинакового сечения. При одном и том же токе потребления, тепла выделяется на проводниках меньшего диаметра больше, чем на проводниках, имеющих большую толщину.

В зависимости от условий прокладки, изменяется и количество тепла, выделяемое на проводнике. При открытой прокладке, когда провод активно охлаждается воздухом, можно отдать предпочтение тоньшему проводу, а когда провод прокладывается закрытым и охлаждение его сведено к минимуму, то лучше выбирать более толстые провода.

Подобную информацию так же можно найти в таблице. Принцип выбора такой же, но с учетом еще одного фактора.

И, наконец, самое главное. Дело в том, что в наше время производитель пытается экономить на всем, в том числе и на материале для проводов. Очень часто, заявленное сечение не отвечает действительности. Если продавец не ставит в известность покупателя, то лучше на месте провести измерение толщины провода, если это критично. Для этого достаточно взять с собой штангенциркуль и замерить толщину провода в миллиметрах, после чего посчитать его сечение по простой формуле 2*Pi*D или Pi*R в квадрате. Где Pi — это постоянное число равное 3,14, а D – это диаметр провода. В другой формуле – соответственно Pi=3,14, а R в квадрате – это радиус в квадрате. Радиус вычислить очень просто, достаточно диаметр поделить на 2.

Некоторые продавцы прямо указывают на несоответствие заявленного сечения и действительного. Если провод выбирается с большим запасом – то это совсем не существенно. Главная проблема состоит в том, что цена провода, по сравнению с его сечением, не занижается.

Расчет сечения проводов и кабелей по потребляемой мощности, таблицы

В современном технологическом мире электричество практически стало на один уровень по значимости с водой и воздухом. Применяется оно в практически любой сфере человеческой деятельности. Появилось такое понятие, как электричество еще в далеком 1600 году, до этого мы знали об электричестве не больше древних греков. Но со временем оно начало более широко распространяться, и только в 1920 году оно начало вытеснять керосиновые лампы с освещения улиц. С тех пор электрический ток начал стремительно распространяться, и сейчас он есть даже в самой глухой деревушке как минимум освещая дом и для коммуникаций по телефону.

Само электричество представляет из себя поток направленных зарядов, движущихся по проводнику. Проводником является вещество способное пропускать через себя эти сами электрические заряды, но у каждого проводника есть сопротивление (кроме так называемых сверхпроводников, сопротивление у сверхпроводников равняется нулю, такое состояние достижимо за счет понижения температуры до -273,4 градуса по Цельсию).

Но в быту сверхпроводников, конечно же, еще нету, да и появиться в промышленных масштабах еще нескоро. В повседневности, как правило, ток пропускается через провода, а в качестве жилы используется в основном медные или алюминиевые провода. Медь и алюминий популярны прежде всего, за счет своих свойств проводимости, которая обратно электрическому сопротивлению, а также из-за дешевизны, по сравнению, например, с золотом или серебром.

Как разобраться в сечениях медных и алюминиевых кабелей, для прокладки проводки?

Данная статья предназначена научить вас как рассчитать сечение провода. Это как чем больше воды вы хотите подать, тем большего диаметра труба вам нужна. Так и здесь, чем больше потребление электрического тока, тем больше должно быть сечение кабелей и проводов. Вкратце опишу что это такое: если вы перекусите кабель или провод, и посмотреть на него с торца, то вы как раз и увидите его сечение, то есть толщину провода, которая определяет мощность которую данный провод способен пропустить, разогреваясь до допустимой температуры.

Для того чтобы правильно подобрать сечение силового провода нам нужно учитывать максимальную величину потребляемой нагрузки тока. Определить значения токов можно, зная паспортную мощность потребителя, определяется по такой формуле: I=P/220, где P — это мощность потребителя тока, а 220 — это количество вольт в вашей розетке. Соответственно если розетка на 110 или 380 вольт, то подставляем данное значение.

Важно знать, что расчет значения для однофазных, и трехфазных сетей различается. Для того чтобы узнать на сколько фаз сеть вам нужно, требуется подсчитать общую сумму потребления тока в вашем жилище. Приведем пример среднестатистического набора техники, которая может быть у вас дома.

Простой пример расчета сечения кабеля по потребляемому току, сейчас мы вычислим сумму мощностей подключаемых электроприборов. Основными потребителями в среднестатистической квартире являются такие приборы:

• Телевизор — 160 Вт
• Холодильник — 300 Вт
• Освещение — 500 Вт
• Персональный компьютер — 550 Вт
• Пылесос — 600 Вт
• СВЧ-печь — 700 Вт
• Электрочайник — 1150 Вт
• Утюг — 1750 Вт
• Бойлер (водонагреватель) — 1950 Вт
• Стиральная машина — 2650 Вт
• Всего 10310 Вт = 10,3 кВт.

Когда мы узнали общее потребление электричества, мы можем по формуле рассчитать сечение провода, для нормального функционирования проводки. Важно помнить что для однофазных и трехфазных сетей формулы будут разные.

Расчет сечения провода для сети с одной фазой (однофазной)

Расчет сечения провода осуществляется с помощью следующей формулы:

I = (P × K и ) / (U × cos(φ) )

где:

• I — сила тока;

• P — мощность всех потребителей энергии в сумме
• K и — коэффициент одновременности, как правило, для расчетов принимается общепринятое значение 0,75
• U — фазное напряжение, которое составляет 220V но может колебаться в пределах от 210V до 240V.
• cos(φ) — для бытовых однофазных приборов эта величина сталая, и равняется 1.

Если есть необходимость рассчитать ток быстрее, то можно опустить значение cos(φ) и значение K и . Результат в таком случае отличается в меньшую сторону на 15%, если мы применим формулу:

I = P / U

Когда мы нашли мощность потребления тока по формуле, можно начать выбирать кабель, который подходит нам по мощности. Вернее, его площади сечения. Ниже приведена специальная таблица в которой предоставлены данные, где сопоставляется величина тока, сечение кабеля и потребляемая мощность.

Данные могут различаться для проводов изготовленных из разных металлов. Сегодня для применения в жилых помещениях, как правило, используется медный, жесткий кабель. Алюминиевый кабель практически не применяется. Но все же во многих старых домах, алюминиевый кабель все еще присутствует.

Таблица расчетной мощности кабеля по току. Выбор сечения медного кабеля, производится по следующим параметрам:

Также приведем таблицу для расчета потребляемого тока алюминиевого кабеля:

Если значение мощности получилось среднее между двумя показателями, то необходимо выбрать значение сечения провода в большую сторону. Так как запас мощности должен присутствовать.

Расчет сечения провода сети с тремя фазами (трехфазной)

А теперь разберем формулу подсчета сечения провода для трехфазных сетей.

Для рассчета сечения питающего кабеля воспользуемся следующей формулой:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

Где:

• I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения кабеля
• U — фазовое напряжение, 220V
• Cos φ — угол сдвига фаз
• P — показывает общее потребление всех электроприборов

Cos φ — в приведенной формуле крайне важен, так как самолично влияет на силу тока. Он различается для разного оборудования, с этим параметром чаще всего можно ознакомиться в технической документации, или соответствующей маркировкой на корпусе.

Общая мощность находится очень просто, мы суммируем значение всех показателей мощности, и используем получившееся число в расчетах.

Отличительной особенностью в трехфазной сети, является то, что более тонкий провод способен выдержать большую нагрузку. Подбирается необходимое нам сечение провода, по нижеприведенной таблице.

Расчет сечения провода по потребляемому току применяемый в трехфазной сети, используется с применением такой величины как √3. Это значение нужно для упрощения внешнего вида самой формулы:

U линейное = √3 × U фазное

Данным образом при возникновении необходимости заменяется произведение корня и фазного напряжения на линейное напряжение. Эта величина равняется 380V (U линейное = 380V).

Понятие длительного тока

Также один не менее важный момент при выборе кабеля для трехфазной и однофазной сети состоит в том, что необходимо учитывать такое понятие, которое звучит как допустимый длительный ток. Этот параметр показывает нам силу тока в кабеле, которую может выдержать провод в течение неограниченного количества времени. Определить эго можно в специальной таблице. Также для алюминиевых и медных проводников они существенно различаются.

В случае когда данный параметр превышает допустимые значения, начинается перегрев проводника. Температура нагрева является обратно пропорциональной силе тока.

Температура на некоторых участках может увеличиваться не только из-за неверно подобранного сечения провода, а и при плохом контакте. К примеру, в месте скрутки проводов. Такое довольно часто происходит в месте контакта медных кабелей и алюминиевых. В связи с этим поверхность металлов подвергается окислению, покрываясь оксидной пленкой, что весьма сильно ухудшает контакт. В таком месте кабель будет нагреваться выше допустимой температуры.

Когда мы провели все расчеты, и сверились с данными из таблиц, можно смело идти в специализированный магазин и покупать необходимые Вам кабели для прокладки сети у себя дома или на даче. Главное ваше преимущество перед, например, вашим соседом будет в том что вы полностью разобрались в данном вопросе с помощью нашей статьи, и сэкономите кучу денег, не переплачивая за то, что вам хотел продать магазин. Да и знать о том, как рассчитать сечение тока для медных или алюминиевых проводов никогда не будет лишним, и мы уверены что знания полученные у нас, неоднократно пригодятся на вашем жизненном пути.

Пример выбора сечения кабеля на напряжение 10 кВ

Требуется выбрать сечение кабеля на напряжение 10 кВ для питания трансформаторной подстанции 2ТП-3 мощностью 2х1000 кВА для питания склада слябов на металлургическом комбинате в г. Выкса Нижегородская область. Схема электроснабжения представлена на рис.1. Длина кабельной линии от ячейки №12 составляет 800 м и от ячейки №24 составляет 650 м. Кабели будут, прокладываться в земле в трубах.

Таблица расчета электрических нагрузок по 2ТП-3

Трехфазный ток КЗ в максимальном режиме на шинах РУ-10 кВ составляет 8,8 кА. Время действия защиты с учетом полного отключения выключателя равно 0,345 сек. Подключение кабельной линии к РУ осуществляется через вакуумный выключатель типа VD4 (фирмы Siemens).

Рис.1 –Схема электроснабжения 10 кВ

Расчет

Сечение кабельной линии на напряжение 6(10) кВ выбирают по нагреву расчетным током, проверяют по термической стойкости к токам КЗ, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

Выбираем кабель марки ААБлУ-10кВ, 10 кВ, трехжильный.

1. Определяем расчетный ток в нормальном режиме (оба трансформатора включены).

где:
n – количество кабелей к присоединению;

2. Определяем расчетный ток в послеаварийном режиме, с учетом, что один трансформатор отключен:

3. Определяем экономическое сечение, согласно ПУЭ раздел 1.3.25. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т.е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается:

Jэк =1,2 – нормированное значение экономической плотности тока (А/мм2) выбираем по ПУЭ таблица 1.3.36, с учетом что время использования максимальной нагрузки Тmax=6000 ч.

Сечение округляем до ближайшего стандартного 35 мм2.

Длительно допустимый ток для кабеля сечением 3х35мм2 по ПУЭ,7 изд. таблица 1.3.16 составляет Iд.т=115А > Iрасч.ав=64,9 А.

4. Определяем фактически допустимый ток, при этом должно выполняться условие Iф>Iрасч.ав.:

Коэффициент k1, учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбираем по таблице 2.9 [Л1. с 55] и таблице 1.3.3 ПУЭ. Учитывая, что кабель будет прокладываться в трубах в земле. По таблице 2-9 температура среды по нормам составляет +25 °С. Температура жил кабеля составляет +65°С, в соответствии с ПУЭ, изд.7 пункт 1.3.12.

Принимаем по таблице 4.13 [Л5, с.86] среднемесячную температуру грунта для наиболее жаркого месяца (наиболее тяжелый температурный режим работы) равного +17,6 °С (г. Москва). Температуру грунта для г. Москвы, я принимаю в связи с отсутствием данных по г. Выкса, а так как данные города находятся в одном климатическом поясе — II, то погрешность в разности температур будет в допустимых пределах. Округляем выбранное значение температуры грунта до расчетной равной +20°С.

Для определения средней максимальной температуры воздуха наиболее жаркого месяца можно воспользоваться СНиПом 23-01-99 таблица 3 или СНиПом 2.01.01-82 таблица 1.

По ПУЭ таблица 1.3.3 выбираем коэффициент k1 = 1,06.

Коэффициент k2 – учитыв

Расчет сечения кабеля. Таблица расчета сечения кабеля

Для долгой и надежной кабельной службы ее необходимо правильно выбрать и рассчитать. Электрики при установке электропроводки чаще всего выбирают сечение жил, исходя в основном из опыта. Иногда это приводит к ошибкам. Расчет сечения кабеля необходим, прежде всего, с точки зрения электробезопасности. Будет неправильно, если диаметр проводника будет меньше или равен необходимому диаметру.

Заниженное сечение кабеля

Этот случай наиболее опасен, так как от большой плотности тока происходит перегрев проводников, при этом плавится изоляция и происходит короткое замыкание. Это также может привести к выходу из строя электрооборудования, возгоранию и возникновению стресса у рабочих. Если установить на кабель автоматический выключатель, он будет срабатывать слишком часто, что создаст некоторый дискомфорт.

Сечение кабеля больше требуемого

Здесь главный фактор — экономия.Чем больше сечение провода, тем он дороже. Если вы сделаете проводку всей квартиры с большой наценкой, это обойдется в крупную сумму. Иногда рекомендуется сделать основной ввод большего участка, если предполагается дальнейшее увеличение нагрузки на домашнюю сеть.

Если вы установите соответствующий автомат для кабеля, следующие линии будут перегружены, если на одной из них не сработает автоматический выключатель.

Как рассчитать сечение кабеля?

Перед установкой желательно рассчитать сечение кабеля по нагрузке.Каждый проводник имеет определенную мощность, которая не должна быть меньше, чем у подключенных электроприборов.

Расчет мощности

Самый простой способ — рассчитать общую нагрузку на подводящий провод. Расчет сечения кабеля по нагрузке сводится к определению полной мощности потребителей. У каждого из них свой номинал, указанный на теле или в паспорте. Затем общая мощность умножается на коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все инструменты нельзя включать одновременно.Для окончательного определения необходимого размера используется таблица расчета сечения кабеля.

Расчет текущего поперечного сечения кабеля

Более точным методом является расчет текущей нагрузки. Расчет сечения кабеля производится через определение протекающего по нему тока. Для однофазной сети применима следующая формула:

I _расч. = P / (U _ном ∙ cosφ),

где P — мощность нагрузки, U _ном. — напряжение сети (220 В).

Если общая мощность активных нагрузок в доме 10 кВт, то номинальный ток I _расч. = 10000/220 ≈ 46 А. При расчете действующего сечения кабеля делается поправка на условия прокладки шнура (указанные в некоторых специальных таблицах), а также на перегрузку при включении электроприборов примерно на 5А. В итоге я _расч. = 46 + 5 = 51 А.

Толщина прожилок определяется справочно.Расчет сечения кабеля по таблицам позволяет легко подобрать нужный размер на длительно допустимый ток. Для трехжильного кабеля, который проходит через дом по воздуху, вы должны выбрать значение в сторону большего стандартного сечения. Это 10 мм ² . Правильность самостоятельного расчета можно проверить, применив онлайн-калькулятор — расчет сечения кабеля, который можно найти на некоторых ресурсах.

Нагревательный кабель при пропускании тока

При работе нагрузки кабель выделяет тепло:

Q = I ² Rn Вт / см,

где I — ток, R — электрическое сопротивление, n — количество жил .

Из выражения следует, что количество выделяемой мощности пропорционально квадрату тока, проходящего через провод.

Расчет допустимого тока в зависимости от температуры нагрева жилы

Кабель нельзя бесконечно нагревать, так как тепло рассеивается в окружающую среду. В конце концов наступает равновесие и устанавливается постоянная температура проводников.

Для стационарного процесса имеет место следующее соотношение:

P = Δt / ΣS = (t _f — t _Wed ) / (ΣS),

, где Δt = t _f -t _Ср — разница температур среды и сердечника, ΣS — температурное сопротивление.

Долговременный допустимый ток, проходящий через кабель, находится из выражения:

I _доп. = √ ((t _доп. — t _ср. ) / (RnΣS)),

где t _{доп. — допустимая температура нагрева жилы (зависит от типа кабеля и способа прокладки). Обычно это 70 градусов в штатном режиме и 80 в аварийном режиме.}

Условия отвода тепла при проложенном кабеле

Когда кабель проложен в любой среде, теплоотвод определяется его составом и влажностью.Расчетное удельное сопротивление грунта обычно принимается равным 120 Ом ∙ ° C / Вт (глина с песком при влажности 12-14%). Для уточнения необходимо знать состав среды, после чего по таблицам можно найти сопротивление материала. Для увеличения теплопроводности траншею засыпают глиной. Не допускается наличие строительного мусора и камней.

Теплопередача от кабеля через воздух очень низкая. Еще больше портится при прокладке в кабельном канале, где появляются дополнительные воздушные прослойки.Здесь следует уменьшить текущую нагрузку по сравнению с номинальным током. Технические характеристики кабелей и проводов указывают на допустимую температуру короткого замыкания 120 ° C для ПВХ-изоляции. Сопротивление грунта составляет 70% от общего и является основным в расчетах. Со временем проводимость утеплителя увеличивается из-за его высыхания. Это необходимо учитывать при расчетах.

Падение напряжения в кабеле

Из-за того, что жилы обладают электрическим сопротивлением, часть напряжения уходит на их нагрев, а к потребителю приходит меньше, чем было в начале линии.В результате потенциал теряется по длине провода из-за тепловых потерь.

Кабель следует подбирать не только по сечению, обеспечивать его эффективность, но и учитывать расстояние, на которое передается энергия. Увеличение нагрузки приводит к увеличению тока через проводник. В этом случае потери увеличиваются.

Малое напряжение. Если немного уменьшится, это сразу заметно. Если провода выбраны неправильно, лампы, расположенные дальше от блока питания, выглядят тусклыми.Напряжение значительно снижается в каждой последующей секции, что отражается на яркости освещения. Поэтому необходимо рассчитывать сечение кабеля по длине.

Самая важная часть кабеля — это потребитель, расположенный дальше остальных. Потери учитываются преимущественно для этой нагрузки.

На участке L проводника падение напряжения составляет:

ΔU = (Pr + Qx) L / U _Mr. ,

где P и Q — активная и реактивная мощность, r и x _{— активное и реактивное сопротивление секции L, а U г. — номинальное значение напряжения, при котором нормально работает нагрузка.}

Допустимые ΔU от источников питания к основным входам не превышают ± 5% для освещения жилых домов и силовых цепей. От входа в нагрузку потери не должны быть более 4%. Для линий с большой протяженностью необходимо учитывать индуктивное сопротивление кабеля, которое зависит от расстояния между соседними проводниками.

Способы подключения потребителей

Нагрузки могут быть подключены в дифференциале

Расчет рейтингов повреждения кабеля

При выборе кабеля важно учитывать характеристики кабеля в условиях неисправности.Важно выполнить расчеты, чтобы убедиться, что любой кабель способен выдержать воздействие любого потенциального повреждения или короткого замыкания. В этой заметке рассматривается, как это сделать.

Основная проблема с кабелями, находящимися в неисправном состоянии, — это выделяемое тепло и любое возможное отрицательное воздействие, которое оно может оказать на изоляцию кабеля.

Расчет рейтинга неисправности основан на том принципе, что защитное устройство изолирует повреждение в течение определенного времени, так что допустимое повышение температуры внутри кабеля не будет превышено.

Уравнение адиабаты

При расчете рейтингов неисправностей кабеля обычно предполагается, что продолжительность настолько мала, что кабель не отводит тепло в окружающую среду. Принятие этого подхода упрощает расчет и дает возможность ошибиться.

Обычно используемым уравнением является так называемое адиабатическое уравнение. Для данной неисправности I , которая длится t , минимально требуемая площадь поперечного сечения кабеля определяется по формуле:

A = I2tk

A — номинальная площадь поперечного сечения, мм ²

I — ток короткого замыкания, А

t — продолжительность тока короткого замыкания, с

k — коэффициент, зависящий от типа кабеля (см. Ниже)

В качестве альтернативы, с учетом поперечного сечения кабеля и ток повреждения, максимальное время, допустимое для защитного устройства, можно найти из:

t = k2A2I2

Коэффициент k зависит от изоляции кабеля, допустимого повышения температуры в условиях повреждения, удельного сопротивления проводника и теплоемкости .Типичные значения k :

9018

0

0 76/78

0

0

R

* где два значения; меньшее значение применяется к проводнику CSA> 300 мм ²
* эти значения подходят для продолжительности до 5 секунд, источник: BS 7671, IEC 60364-5-54

Совет: для лучшего понимания изоляции кабеля и о том, как он классифицируется, см. нашу заметку о свойствах изоляции кабеля.

Пример

Рассмотрим максимальный ток короткого замыкания 13,6 кА, и защитное устройство сработает за 2,6 с. Минимальная безопасная площадь поперечного сечения медного термореактивного кабеля 90 ° C ( k = 143) составляет:

S = 136002 × 2,6143 = 154 мм2

Любой выбранный кабель большего размера выдержит отказ.

Вывод — адиабатическое уравнение и k

Термин адиабатический применяется к процессу, в котором отсутствует теплопередача.Что касается повреждений кабеля, мы предполагаем, что все тепло, выделяемое во время повреждения, содержится внутри кабеля (а не передается от него). Очевидно, что это не совсем так, но это на всякий случай.

Из физики теплота Q , необходимая для подъема материала ΔT , определяется по формуле:

Q = cmΔT

Q — добавленное тепло, Дж

c — удельная теплоемкость материала , Jg ^-1 .K ^-1

м — масса материала, г

ΔT — повышение температуры, К

Энергия в кабеле во время повреждения определяется по формуле:

Q = I2Rt

R — сопротивление кабеля, Ом

Из физических свойств кабеля можно рассчитать м и R как:

м = ρcAl и R = ρrlA

ρ _c — плотность материала в г.мм ^-3

ρ _r — удельное сопротивление жилы, Ом.мм

l — длина кабеля, мм

Комбинируя и заменяя, получаем:

I2Rt = c

Инструмент для определения размеров кабеля

Наш инструмент для определения размеров кабеля — один из самых популярных инструментов на сайте. Инструмент позволяет подбирать кабели в соответствии с BS 7671 (Правилами проводки IEE) и, как следствие, IEC 60364.

Этот пост дает некоторое представление о том, как работает инструмент, о проведенных вычислениях и о том, как его использовать. Поскольку инструмент основан на BS 7671, этот пост также предоставит введение и объяснение метода определения размеров кабеля, указанного в стандарте.

Инструмент для калибровки можно найти по адресу:

myElectrical Cable Sizing Tool

Процедура

На блок-схеме (щелкните, чтобы увеличить изображение) показана общая процедура, которой следует инструмент:

• допустимый ток — кабель найден размер, соответствующий ожидаемому току
• Падение напряжения — падение напряжения на выбранном кабеле проверяется, и если размер кабеля слишком большой, увеличивается
• уровень неисправности — проверяется выдерживаемый уровень неисправности и, если не соответствует, кабель размер увеличивается

Любые ошибки или предупреждения, сгенерированные во время расчета, передаются пользователю.

В дополнение к сечению кабеля инструмент также рассчитывает полное сопротивление кабеля и уровни повреждения на стороне нагрузки кабеля.

Формулы

Метод расчета соответствует процедурам, приведенным в BS 7671: 2008 (Правила проводки IEE), 17-е издание.

Определения:

I _z — допустимая нагрузка по току кабеля (непрерывная работа в определенных условиях установки)

I _t — табличное значение тока (для типа кабеля, типа установки, и при температуре окружающей среды 30 ^o C)

I _b — расчетный ток цепи (ожидаемый при нормальной эксплуатации)

I _n — номинальная уставка любого защитного устройства

I ₂ — рабочий ток защитного устройства

C _a — поправочный коэффициент для температуры окружающей среды

C _c — поправочный коэффициент для типа используемого защитного устройства

C _g — поправочный коэффициент для группировки цепей / кабелей

C _i — поправочный коэффициент теплоизоляции

C _t — поправочный коэффициент для рабочего температура проводника

N _p — количество параллельно соединенных кабелей

t _p — максимально допустимая рабочая температура

Допустимый ток

С учетом любых поправочных коэффициентов приведенный ток для кабеля, установленного в данном ситуацию можно найти.Как только табличное значение тока найдено, размер кабеля определяется путем выбора следующей по величине площади поперечного сечения в справочных таблицах.

Для одиночных цепей:

Для групп, в которых возможна одновременная перегрузка:

Для групп, не подверженных одновременной перегрузке (максимум):

Для кабелей, для которых не требуется защита от перегрузки:

Как только I _t известен, этот размер кабеля затем ищется в таблицах допустимой нагрузки по току:

• Таблицы 4D1A — 4J4A ( стр. с 274 по 316) — допустимая нагрузка по току

Поправочные коэффициенты получены из следующих таблиц (в зависимости от типа кабеля и установки):

• Таблица 4B1 — номинальные коэффициенты для кабелей в воздухе при температуре окружающей среды, отличной от 30 ° C
• Таблица 4B2 — рейтинговые факторы для бури кабели, температура окружающей среды, отличная от 20 ° C
• Таблица 4B3 — номинальные коэффициенты для подземных кабелей, другое тепловое сопротивление и 2.5 кВт ^-1
• Таблица 4C1 — 4C3 — номинальные значения для группирования цепей / кабелей
• Таблица 52.2 — коэффициенты номинальных значений для кабелей, окруженных теплоизоляцией

Падение напряжения

При расчетах падения напряжения учитываются оба коэффициента мощности системы и поправочный коэффициент для рабочего стандарта кабеля. В таблицах 4D1B — 4J4B стандарта приведены падения напряжения (резистивные и реактивные) в (мВ / А / м), что эквивалентно мОм / м (или Ом / м, если настроено).

Посмотрев в этих таблицах и используя длину кабеля, измеритель определяет сопротивление R и реактивное сопротивление X кабеля. Рассчитанное падение напряжения затем определяется по формуле:

Температурный поправочный коэффициент применяется только к сопротивлению и определяется как:

Примечание : инструмент выполняет все вычисления в сложной форме .

Уровни неисправности

Рейтинг устойчивости кабеля к повреждениям определяется с использованием адиабатического уравнения:

Проверка устойчивости кабелей в условиях короткого замыкания

Как правило, проверка термостойкости кабеля не требуется, за исключением случаев, когда кабели малой c.s.a. устанавливаются рядом с главным распределительным щитом или питаются непосредственно от него

Температурные ограничения

Когда продолжительность тока короткого замыкания непродолжительна (от нескольких десятых секунды до пяти секунд максимум), предполагается, что все выделяемое тепло остается в проводнике, вызывая повышение его температуры. Процесс нагрева называется адиабатическим, это допущение, которое упрощает расчет и дает пессимистический результат, т.е. более высокую температуру проводника, чем та, которая могла бы иметь место на самом деле, поскольку на практике некоторое количество тепла покидает проводник и переходит в изоляцию.

Для периода в 5 секунд или менее соотношение I ² t = k ² S ² характеризует время в секундах, в течение которого проводник с.с. S (в мм ² ) может пропускать ток I до того, как его температура достигнет уровня, который может повредить окружающую изоляцию.

Коэффициент k приведен в Рисунок G52 ниже.

Рис. G52 — Значение постоянной k согласно таблице 43A стандарта IEC 60364-4-43

Метод проверки заключается в проверке того, что тепловая энергия I ² т на ом материала проводника, пропускаемая защитным автоматическим выключателем (из каталогов производителей), меньше допустимой для конкретного проводника. (как показано на рис. G53 ниже).

Рис. G53 — Максимально допустимое термическое напряжение для кабелей I ² т (выражено в амперах ² x секунда x 10 ⁶ )