Изчисляване на мощността по секция. Правила за изчисляване на площта на напречното сечение. Последици от неправилен избор на секция

От качеството на електрическа работазависи от безопасността на цялото помещение. И тук е особено важно да изберете правилния параметър като напречното сечение на кабела. За да изчислите напречното сечение на кабела по мощност, трябва да знаете спецификациивсички потребители на електроенергия, които ще бъдат свързани към него. Трябва също така да имате предвид дължината на окабеляването и как ще бъде инсталиран.

Токът тече през жици точно както водата тече през тръба. Как в водопроводна тръбаневъзможно е да се постави течност с по-голям обем и е невъзможно да премине повече от определено количество ток през кабела. В допълнение, цената на кабела директно зависи от неговото напречно сечение. Колкото по-голямо е напречното сечение, толкова по-висока е цената на кабела.

Правилно избраният раздел ще позволи:

• избягвайте прегряване на проводниците;
• предотвратяване на късо съединение;
• спестете разходи за ремонт.

Изчисляване на мощността

Достатъчната площ на напречното сечение ще позволи преминаването максимален токпроводници без прегряване. Следователно, при проектирането на електрическо окабеляване, на първо място, те намират оптималното напречно сечение на проводника в зависимост от консумацията на енергия. За да се изчисли тази стойност, трябва да се изчисли общият ток. Определя се въз основа на мощността на всички устройства, свързани към кабела. Мощността за всеки конкретен консуматор на електроенергия може да се намери на етикета или в паспорта на продукта.

Номенклатура на електрическите уреди и машини

За нормално домашна мрежас напрежение 220 волта, приблизителната стойност на тока (I) ще бъде както следва:

I=(P1+P2+…+Pn)/220, където
Pn - мощност.

Ако напрежението в мрежата е 380 волта, тогава формулата е леко модифицирана:

I=(P1+P2+…+Pn)/ √3/380.

Допустимо натоварване при меден кабеле 10A/mm, а за алуминий - 8 A/mm. За да се изчисли напречното сечение, получената стойност на тока трябва да бъде разделена на 10 или 8, в зависимост от избрания кабел. Получената стойност ще бъде размерът на необходимата секция.

Изчисляване на натоварването

Сега, когато са намерени приблизителните параметри на секцията, е необходимо да се направи корекция за натоварването. AT истинския животдоста рядко има ситуации, когато всички потребители на енергия са включени едновременно. Най-често някои устройства работят, а други не. Следователно, за пояснение, получената стойност на напречното сечение трябва да се умножи по коефициента на търсене (Kc). Ако сте сигурни, че ще управлявате всички устройства наведнъж, тогава не е необходимо да използвате посочения коефициент в изчисленията.

Коефициенти на търсене на спомагателни приемници (Ks)

Но какво да направите, ако характеристиките показват 2 вида мощност: активна и реактивна? Освен това първият от тях измерва в обичайните kV, а вторият - в kVA. В нашите мрежи тече променлив ток, чиято стойност варира с времето. Следователно за всички потребители има активна мощност, която се изчислява като средна стойност на всички моментни променлив ток и мощност.

Към уреди с активна мощноствключват лампи с нажежаема жичка, електрически нагреватели. За такива потребители на енергия фазите на тока и напрежението съвпадат. Ако в електрическа веригаАко участват единици, които акумулират енергия, например трансформатори или електрически двигатели, тогава те могат да имат отклонения в амплитудата. Поради това явление възниква реактивна мощност.

В общата формула за сечението на кабела реактивният компонент се взема предвид под формата на cosϕ (фактор на мощността или фактор на мощността - PF), отразяващ колко е настъпило фазовото отклонение.

важно! Средната стойност на фактора на мощността на компютъра ще бъде 06-07. В общия случай за домашните мрежи е обичайно да се приема 0,8 като стойност на cosϕ. Това е друга корекция, необходима за точно изчисление.

Изчисляване на дължината

Важно е да се изчисли напречното сечение по дължината при изграждането на промишлени мрежи, когато секциите са подложени на постоянно значително натоварване и кабелът трябва да бъде изтеглен на значителни разстояния. В края на краищата, по време на преминаването на ток през проводниците, възникват загуби на мощност поради електрическо съпротивление във веригата. Загубата на мощност (dU) се изчислява, както следва:

dU = I p L/S, където
I - сила на тока,
п- съпротивление(мед - 0,0175, алуминий - 0,0281),
L - дължина на кабела,
S - площта, която вече сме изчислили напречно сечение.

Според спецификации, максималният спад на напрежението по дължината на проводника не трябва да надвишава 5 процента. В противен случай трябва да изберете проводник с по-голямо напречно сечение.

Таблица

На практика такова голямо количество изчисления се извършва с помощта на таблици, които вече отразяват зависимостта на мощността и тока от напречното сечение. Основните данни за тези измервания могат да бъдат намерени в Правилата за електрическа инсталация (PUE). В индустриален мащаб се произвеждат кабели от определена секция. Таблицата показва стойности, базирани на тези стандартни стойности.

За да определите кой кабел е най-подходящ за това натоварване, трябва:

• изчисляване на силата на тока;
• закръглете до по-голяма стойностспоред данните в таблицата;
• след това намерете най-близката стандартна стойност на раздела.

Формула

Понякога е необходимо не само правилно да се идентифицира напречното сечение на кабела, но и да се определи кой проводник имате наличен. Най-лесният начин да разберете размера на секцията е с шублер. За да направите това, измерете диаметъра на жицата и изчислете площта. Мнозинство електрически проводницизакръглена, така че формулата за изчисление е площта на кръг:

S е площта на напречното сечение,
R - радиус,
и π е постоянна стойност.

Шублерът не измерва радиуса на кръга, а неговия диаметър (d), който ще бъде 2 пъти радиуса (d=2R). Числото π може да бъде закръглено до 3, 14. Тези опростявания водят до факта, че площта на напречното сечение ще изглежда така:

Забележка! Много производители подценяват размера на секцията, за да спестят метал. Ето защо е по-добре да вземете шублер със себе си в магазина, да измерите сами диаметъра на кабела и да изчислите площта, така че да няма проблеми с натоварването на кабела.

Ако кабелът се състои от няколко усукани проводника, тогава за изчислението е необходимо да се изчисли напречното сечение на един от тях и да се умножи по общия брой проводници.

Напречно сечение на кабела от няколко усукани проводника

Примери

Помислете за общата схема за избор на кабелната секция в апартамента.

• Първо трябва да определите местата, където ще бъдат разположени гнездата и осветителните тела.
• След това трябва да определите кои устройства ще се използват на всеки изход.
• Сега можете да съставите обща схема на свързване и да изчислите дължината на кабела, като добавите поне 2 см към връзките на проводниците.
• Въз основа на получените данни разглеждаме размера на кабелната секция съгласно формулите, дадени по-горе.

I \u003d 2400W / 220V \u003d 10,91A, закръглям нагоре и получавам 11A.

Както вече знаем, за точно определяне на площта на напречното сечение се използват различни коефициенти, но почти всички тези данни се отнасят за мрежа с напрежение 380V. Но за да увеличим границата на безопасност, нека добавим още 5A към настоящата ни стойност:

За апартаменти се използват трижилни кабели. Таблицата ще покаже текуща стойност, близка до нашите 16А, ще бъде 19А. Получаваме това, за да инсталираме такъв пералнянеобходим е проводник с напречно сечение най-малко 2 mm2.

Допустим продължителен ток за проводници и кабели с гумена и PVC изолация с медни проводници

Характеристики на изчисленията (трифазен, алуминиев, акустичен, многожилен)
Трифазен ток е необходим, когато се използват уреди с висока мощност. Следователно, за да се определи напречното сечение на кабела в предприятията, е необходимо точно да се изчислят всички допълнителни фактори, а също така е необходимо да се вземат предвид загубите на мощност и колебанията на напрежението. За електрически работи в апартамент или частна къща такива сложни изчисления не се извършват.

Медният кабел е няколко пъти по-скъп от алуминиев аналог, но по отношение на характеристиките си той значително ще го надмине. алуминиев кабелза разлика от медта, тя често се разпада на завои, има по-ниска електрическа проводимост и се окислява във въздуха.

Според правилата за безопасност в жилищни помещения е необходимо да се използват само медни проводници.

Трябва също да се отбележи, че променливият ток протича през три проводника (нула, фаза и земя). Следователно, когато инсталирате окабеляването, се използва трижилен кабел.

За монтаж на акустично оборудване се използват проводници с минимално съпротивление. Това е необходимо, за да се премахне максимално изкривяването и да се подобри качеството на предавания сигнал. Следователно, за акустични системиКабелите 2x25 или 2x15 са по-подходящи с дължина най-малко 3 метра, а субуферът е свързан възможно най-къс кабел 2.5-4 mm2.

Обща теория

За да се определи оптималното напречно сечение на кабела за битови нужди, в общия случай се използват следните правила:

• гнездата изискват проводници с напречно сечение 2,5 mm2;
• за осветление - 1,5 mm2;
• за устройства с повишена мощност - 4-6 mm2.

Ако има съмнения относно изчисляването на напречното сечение, тогава се използва таблицата PUE. За да се определят точните данни за напречното сечение на кабела, се вземат предвид всички фактори, влияещи върху преминаването на тока през веригата. Те включват:

• тип изолация на проводника;
• дължината на всяка секция;
• метод на полагане;
• температурен режим;
• влажност на въздуха;
• допустима стойност на прегряване;
• разлика в мощността на токоприемниците в една група.

Всички тези показатели позволяват да се повиши ефективността на използването на енергия в индустриален мащаб, както и да се избегне прегряване.

Подобни видеа

Напречното сечение на проводника е важно да изберете за тези, които самостоятелно провеждат електричество в къщата.

Правилността на секцията зависи от непрекъснатото захранване с ток, липсата на рискове от повреди, стабилността на устройствата, както и безопасността на жителите на къщата, което е важно за човешкия живот.

Ако вземете грешен проводник, т.е. изберете грешен участък, могат да възникнат следните последствия:

• кабелът ще прегрее;
• високата температура ще доведе до стопяване на изолацията;
• съществува риск от възникване;
• възможен пожар;
• захранваните от мрежата устройства могат да изгорят по време на работа.

Как да изберем проводници?

Продължителното текущо натоварване е основното нещо, на което трябва да обърнете внимание при избора на проводник в магазин.

Всеки тип проводник трябва да се продава с паспорт, където са посочени всички тези данни.

Какво е дългосрочна товароносимост? Това е максималният набор от мощности на устройства, които консумират ток.

Ако ограничението е превишено, окабеляването не може да работи.

Така че е логично да се предположи, че за да се изчисли необходимото напречно сечение, ние вземаме предвид общата мощност на устройства, устройства и други елементи, които работят с консумация на енергия (дори най-често срещаните устройство за зарежданеза телефони, които трябва да се вземат предвид).

По-добре е да монтирате окабеляването с максимална граница честотна лента, тъй като ремонтът вероятно не се извършва за една година, а с течение на времето и устройствата стават по-мощни и вероятно ще искате да купите нещо допълнително.

Говорейки за ефективността на медта или алуминия при производството на кабели за електрически кабели, е безопасно да се каже, че алуминият има по-голям набор от предимства в сравнение с медта. В негова полза можем да посочим:

• устойчиви на механични повреди;
• не се счупва при огъване;
• издръжлив;
• гъвкав;
• без окисление;
• ако сравним мед и алуминий в действие, тогава два различни проводника с еднакво напречно сечение ще могат да преминат различно количество енергия. Разбира се, медта печели в конфронтацията за правото на по-надежден компонент.

Ако най-мощните устройства са планирани да бъдат свързани към различни гнезда, тогава напречното сечение на проводниците може да бъде 2,5 mm с натоварването, което изведехме в примера.

Ако при същия индикатор устройствата с висока мощност са свързани към един контакт (или дори към една стая), тогава 4-6 mm е идеалното решение.

Въпреки това, за стая, където твърде силните устройства няма да работят, секция от 1,5 mm е достатъчна за цялата стая.

Вие също трябва да разберете. Тази диаграма ще помогне:

По правило основното нещо, което е в двустаен апартамент, захранван с електричество, е:

• котел. Най-мощното устройство, но не всеки го има. Ако сте инсталирали гейзер, но в бъдеще планирате да преминете към котел, по-добре е веднага да вземете предвид, че той консумира около 2000 W;
• желязо. Въпреки че го включваме рядко, това устройство консумира до 1700 W, което значително ще повлияе на количеството енергиен поток, когато е включено;
• Електрическа кана. Консумира 1200 вата. Кухненски атрибут на почти всеки апартамент;
• пералня. Може би един от лидерите в енергийния прием. Консумира 2500 W;
• микровълнова фурна - мощността варира, но средно 700 вата;
• прахосмукачка. Приблизително 650 W;
• компютър. 500W;
• светлина. 500W;
• хладилник. 300W;
• модерен телевизор. 140 W.

Важно: да енергоспестяващи устройства, но има и обикновени. Радиаторите, които изглеждат еднакви, могат да се различават значително по отношение на консумацията на енергия, но на кутията или в паспорта на устройството тези данни трябва да бъдат посочени въз основа на това колко отнема устройството на час.

Изчисляване на сечението на проводника за мрежовата фаза

За еднофазни

• обобщете мощността на всички устройства, които ще се използват в апартамента;
• умножете получената сума по коефициента на едновременност (този показател се изчислява въз основа на средните данни за едновременното включване на няколко устройства и е 0,75);
• полученото число се разделя на напрежението в мрежата (в нашия случай 220).

Изчисляване на сечението на проводника за трифазна мрежа 380 W

Изчисляваме в следния ред:

Като цяло формулата ще изглежда така:

Таблица с размери на проводници

За да разберете допустимото натоварване за конкретен проводник и да изчислите напречното сечение на жицата, достатъчно е да сравните получените данни с готови таблици.

Вярно, много зависи от това кой проводник се използва.

За медни проводници:

За алуминий:

Важно: ако кабелът се състои от 4 или 5 ядра, резултатът се умножава по коефициент 0,93.

Тук можете да научите всичко от истински професионалисти в своята област.

По-долу ще дам таблица с напречни сечения на проводници, но ви препоръчвам да бъдете търпеливи, като прочетете тази малка теоретична част до края. Това ще ви позволи да бъдете по-съзнателни при избора на проводници за окабеляване, освен това можете самостоятелно да направите изчисляване на сечението на проводника, освен това дори "в ума".

Преминаването на ток през проводника винаги е придружено от отделяне на топлина (съответно нагряване), което е право пропорционално на мощността, разсейвана в секцията на окабеляването. Стойността му се определя по формулата P=I 2 *R, където:

• I - стойността на протичащия ток,
• R е съпротивлението на жицата.

Прекомерната топлина може да причини повреда на изолацията, което да доведе до късо съединение и/или пожар.

Токът, протичащ през проводника, зависи от мощността на товара (P), определена от формулата

I=P/U

(U е напрежението, което за домакинството електрическа мрежае 220V).

Съпротивлението на проводника R зависи от неговата дължина, материал и сечение. За електрическо окабеляване в апартамент, вила или гараж дължината може да бъде пренебрегната, но материалът и напречното сечение трябва да се вземат предвид при избора на проводници за електрическо окабеляване.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА СЕЧЕНИЕТО НА ТЕЛНИКА

Напречното сечение на проводника S се определя от неговия диаметър d, както следва (по-нататък ще опростя формулите колкото е възможно повече):
S=π*d 2 /4=3,14*d 2 /4=0,8*d 2.

Това може да е полезно, ако вече имате проводник и без маркировка, която веднага показва напречното сечение, например VVG 2x1,5, тук 1,5 е напречното сечение в mm 2, а 2 е броят на жилата.

Колкото по-голямо е напречното сечение, толкова по-голямо е текущото натоварване, което може да издържи жицата. Със същите напречни сечения на мед и алуминиева тел- медта може да издържи по-актуаленосвен това те са по-малко крехки, окисляват се по-лошо, затова са най-предпочитани.

Очевидно е, че при скрита инсталация, както и проводници, положени в гофриран маркуч, електрическа кутия, поради лош пренос на топлина, те ще се нагреят по-силно, което означава, че тяхното напречно сечение трябва да бъде избрано с определен запас, така че е време за разглеждане на такава стойност като плътност на тока (нека я обозначим Iρ).

Характеризира се с количеството ток в ампери, протичащ през единичното сечение на проводника, което ще приемем за 1 mm 2. Тъй като тази стойност е относителна, е удобно да се използва за изчисляване на напречното сечение по следните формули:

1. d=√ 1,27*I/Iρ =1,1*√I/Iρ- вземете стойността на диаметъра на проводника,
2. S \u003d 0,8 * d 2 - предварително получена формула за изчисляване на секцията,

Заменяме първата формула във втората, закръгляме всичко, което е възможно, получаваме много просто съотношение:

S=I/Iρ

Остава да се определи стойността на плътността на тока Iρ), тъй като работният ток I) се определя от мощността на товара, дадох формулата по-горе.

Допустимата стойност на плътността на тока се определя от много фактори, чието разглеждане ще пропусна и ще дам крайните резултати и с марж:

Пример за изчисление:

Имаме: общата мощност на натоварване в линията - 2,2 kW, отворено окабеляване, меден проводник. За изчислението използваме следните мерни единици: ток - ампер, мощност - ват (1kW = 1000W), напрежение - волт.

S=I/Iρ=(2200/220)/10=1 mm 2

Ако извършите подходящите изчисления за целия диапазон от напречни сечения на проводниците, можете да получите съответната таблица.

ТАБЛИЦА С РАЗМЕРИ НА ТЕЛИТЕ

Предупреждавам ви веднага, данните от различни източници може да варират. Тази разлика се определя от маржа на мощността. Правейки изчисления, взех този запас до максимум, като имах предвид, че е по-добре да купя по-мощни, съответно по-скъпи проводници, отколкото по-късно да ремонтирам изгорялото електрическо окабеляване.

Предлагам на вашето внимание таблицата, обещана в началото на статията:

© 2012-2017 Всички права запазени.

Всички материали, представени на този уебсайт, са само за информационни цели и не трябва да се използват като насоки или нормативни документи

Вид електрически ток

Видът на тока зависи от захранващата система и свързаното оборудване.

Изберете вида на тока: Избирам Променлив ток D.C

Материал на проводника на кабела

Материалът на проводниците определя технико-икономическите показатели на кабелната линия.

Изберете материал на проводника:

Изберете Мед (Cu) Алуминий (Al)

Обща свързана мощност на товара

Мощността на натоварване за един кабел се определя като сумата от консумацията на енергия на всички електрически уреди, свързани към този кабел.

Въведете мощност на натоварване: kW

Номинално напрежение

Въведете напрежение: AT

Само климатик

Захранваща система: Изберете монофазна трифазна

Фактор на мощността cosφ определя отношението на активната енергия към общата. За мощни потребители стойността е посочена в паспорта на устройството. За битови потребители cosφ се приемат равни на 1.

Фактор на мощността cosφ:

Метод за полагане на кабели

Методът на полагане определя условията за разсейване на топлината и влияе върху максимално допустимото натоварване на кабела.

Изберете метод на полагане:

Избирам отворено окабеляване Скрито окабеляване

Брой натоварени проводници в сноп

За постоянен токвсички проводници се считат за натоварени, за редуващи се еднофазни - фаза и нула, за редуващи се трифазни - само фаза.0

Изчислената стойност е минималната допустима стойност на действителното напречно сечение на кабела. Значителна част от продаваните в магазините кабелни продуктине съответства на маркировката и има подценено напречно сечение на проводника. Проверете действителното напречно сечение на кабелните проводници преди употреба!

Изчислената стойност на напречното сечение на кабела е ориентировъчна и не може да се използва в проекти на електроснабдителни системи без професионална оценка и обосновка в съответствие с нормативните документи!

Проектирането на електрозахранващата система на всеки обект не може да мине без изчисляване на площта на напречното сечение (по-нататък просто - секцията) на захранващите проводници и кабели. Важността на този етап се дължи не само на електрическата и пожарната безопасност на съоръжението, но и на необходимостта от нормална работа на товара по време на работа на електрическото окабеляване.

Стойностите на допустимите натоварвания върху проводниците, определени от изискванията на действащата нормативна и техническа документация, зависят преди всичко от тяхното напречно сечение.

Ако надцененото напречно сечение на проводниците може да доведе до неразумно увеличение на прогнозните разходи за материали и електрическа работа, тогава несъответствието на напречното сечение (ако се отклонява към по-малка страна) с допустимия продължителен ток води до по-сериозни последствия.

Това е, на първо място, неприемливо нагряване на тоководещи проводници на проводници и кабели - възможна причинаразрушаване на изолацията им, което не изключва опасността от нараняване токов удари пожар поради късо съединение.

Калкулатор за изчисляване на напречното сечение на кабела по мощност и дължина

Всъщност, както се вижда от първоначалните изчислителни данни, в допълнение към мощността и дължината на кабела, следните фактори също влияят пряко върху резултата от изчислението: броят на фазите на мрежата, нейното действително напрежение (измереното точната стойност ще даде по-точен резултат), материала на токопроводящите проводници, метода на полагане на проводниците (засягащ тяхното охлаждане), фактора на мощността cosφ, допустимата и температурата на кабела.

За удобство на изчислението, вместо стойността на мощността на товара, може да се използва консумираният ток в линията.

Забележка; фактор на мощността в калкулатора, cosφ има условна средна стойност от 0,95, приблизително съответстваща на характера активно натоварванес малък реактивен компонент.

При изчисляване на напречните сечения на кабелите за мощност индуктивен товарпредварително зададената стойност от 0,95 може да бъде заменена с тази, взета от номиналните данни на товара, което ще позволи по-точно изчисляване на необходимото сечение на кабела.

Препоръчваме за четене

електрическо оборудване

Готвене на оризова запеканка като в детската градина

Стабилизатори и UPS

Пилешка супа с консервирана царевица и кашкавал

Монтаж

Пиле с картофи на фурна - най-добрите рецепти

електрическо оборудване

Турция на фурна калории на 100

Антена

Марко Поло - откривател на Азия

Антена

Марко Поло - откривател на Азия