Влияние длины проводника
Длина проводника важна при строительстве сетей промышленного масштаба, когда кабель нужно тянуть на значительные расстояния. За время прохождения тока по проводам происходят потери мощности (dU), которые рассчитываются по следующей формуле:
dU = I×p×L/S,
где I – сила тока;
p – удельное сопротивление (для меди — 0,0175, для алюминия — 0,0281);
L – длина кабеля;
S – просчитанная площадь сечения проводника.
Согласно техническим условиям, максимальная величина падения напряжения по длине провода не должна превышать 5 %. Если падение значительно, то следует подобрать другой кабель. Это можно сделать с помощью таблиц, где уже отражена зависимость величины мощности и силы тока от величины сечения.
Таблица: Подбор провода при напряжении 220 В.
| Сечение жилы провода, мм2 | Диаметр жилы проводника, мм | Медные жилы | Алюминиевые жилы | ||
| Ток, А | Мощность, Вт | Ток, А | Мощность, кВт | ||
| 0,50 | 0,80 | 6 | 1300 | ||
| 0,75 | 0,98 | 10 | 2200 | ||
| 1,00 | 1,13 | 14 | 3100 | ||
| 1,50 | 1,38 | 15 | 3300 | 10 | 2200 |
| 2,00 | 1,60 | 19 | 4200 | 14 | 3100 |
| 2,50 | 1,78 | 21 | 4600 | 16 | 3500 |
| 4,00 | 2,26 | 27 | 5900 | 21 | 4600 |
| 6,00 | 2,76 | 34 | 7500 | 26 | 5700 |
| 10,00 | 3,57 | 50 | 11000 | 38 | 8400 |
| 16,00 | 4,51 | 80 | 17600 | 55 | 12100 |
| 25,00 | 5,64 | 100 | 22000 | 65 | 14300 |
Расчет сечения по мощности
Оптимальная площадь сечения позволяет пропускать ток без возможного перегрева проводов. Поэтому при проектировании электрической разводки, в первую очередь, находят оптимальное сечение провода в зависимости от потребляемой мощности. Для вычисления этого значения следует подсчитать общую мощность всех приборов, которые планируется подключать. При этом, учитывайте тот факт, что не все потребители будут подключаться одновременно. Проанализируйте данную периодичность для выбора оптимального диаметра жилы проводника (подробнее в следующем пункте «Расчет по нагрузке»).
Таблица: Ориентировочная мощность потребления бытовых электроприборов.
| Наименование | Мощность, Вт |
|---|---|
| Осветительные приборы | 1800-3700 |
| Телевизоры | 120-140 |
| Радио и аудио аппаратура | 70-100 |
| Холодильники | 165-300 |
| Морозильники | 140 |
| Стиральные машины | 2000-2500 |
| Джакузи | 2000-2500 |
| Пылесосы | 650-1400 |
| Электроутюги | 900-1700 |
| Электрочайники | 1850-2000 |
| Посудомоечная машина с подогревом воды | 2200-2500 |
| Электрокофеварки | 650-1000 |
| Электромясорубки | 1100 |
| Соковыжималки | 200-300 |
| Тостеры | 650-1050 |
| Миксеры | 250-400 |
| Электрофены | 400-1600 |
| Микроволновые печи | 900-1300 |
| Надплитные фильтры | 250 |
| Вентиляторы | 1000-2000 |
| Печи-гриль | 650-1350 |
| Стационарные электрические плиты | 8500-10500 |
| Электрические сауны | 12000 |
Для домашней сети с напряжением 220 вольт значение силы тока (в амперах, А) определяется по следующей формуле:
I = P / U,
где P – электрическая полная нагрузка (представлена в таблице и, также, указывается в техническом паспорте устройства), Вт (ватт);
U – напряжение электрической сети (в данном случае 220), В (вольт).
Если напряжение в сети 380 вольт, то формула расчета следующая:
I = P /√3× U= P /1,73× U,
где P — общая потребляемая мощность, Вт;
U — напряжение в сети (380), В.
Назначение калькулятора
По аналогии с водопроводными трубами, которые в зависимости от диаметра могут без последствий пропускать строго определенное количество воды под строго определенным давлением, электрические провода точно так же имеют ограничения. Если при прорыве водопровода самые неприятные последствия – это порча имущества, то при возгорании провода в толще стен речь идет об угрозе жизням людей.
Последствия возгорания проводки
На безопасность провода не влияет металл, из которого изготовлены кабели. Хотя медь и алюминий имеют разную электрическую проводимость, они одинаково безопасны при условии грамотного подбора сечения. Под полимерной оплеткой любого кабеля скрыто от нескольких штук до нескольких сотен тонких металлических жил, по которым и проходит ток. Расчет сечения кабеля по мощности калькулятором рассчитывается как общая площадь сечений всех металлических жил внутри провода.
Кабели могут быть моножильными и многожильными
Калькулятор расчета сечения по мощности и длине
Принципы и элементы расчета
Всем электрикам и даже некоторым обывателям из курса физики известен закон Джоуля – Ленца, который гласит, что чем выше температура проводника, тем выше его электрическое сопротивление. При прохождении тока по проводу возникает сопротивление, которое представляет собой столкновение электронов в атомах. При столкновениях выделяется тепло. В зависимости от количества тепла происходит нагрев окружающих материалов с той или иной интенсивностью.
Принцип возникновения тока
В проводах малого сечения жилы тонкие и их количество не велико, поэтому чтобы их нагреть, нужно совсем мало времени. По упомянутому выше закону Джоуля – Ленца сопротивление нагретого провода увеличивается, стало быть провод нагревается еще больше. Возникает так называемая положительная обратная связь, когда с усилением сопротивления растет температура, а с ростом температуры еще больше повышается сопротивление. Итогом этого процесса является перегрев, температура может повыситься до нескольких сотен градусов. Естественно, при этом плавится оплетка и могут загореться окружающие провод материалы.
Оплавленный провод
Чтобы перегрева и возгорания не происходило, сечение провода следует подбирать таким образом, чтобы рассеивание тепла происходило быстрее, чем нагрев. Очевидно, что определяющее значение здесь имеет площадь, с которой происходит рассеивание тепла. Расчет сечения кабеля по мощности или потреблению калькулятор производит в режиме онлайн с использованием действующих общепринятых норм.
Сечения проводов
Формулы
Сечение провода определяется в квадратных миллиметрах. Все провода, которые имеются в продаже, маркируются на заводе – изготовителе следующими числами: 2*1,5; 3*2,5 и так далее. Первая цифра всегда пишется без запятой, она может быть только целой и обозначает количество проводов внутри общей оплетки. Вторая цифра – это площадь сечения каждого провода, именно оно должно интересовать электрика при подборе кабеля.
Сечение провода рассчитывается по следующей зависимости:
I = P/U·cosφ, где
I – сила тока;
P – мощность всех приборов, которые будут подключены к кабелю;
U – напряжение, в бытовых сетях – 220 Вольт;
cosφ – постоянный коэффициент, в бытовых сетях чаще всего равен 1.
Сопротивление вычисляется:
R = p·L/S,где
p – значение удельного сопротивления, (Ом·мм2/м);
R — сопротивление провода, (Ом);
S — площадь поперечного сечения, (мм2);
L — длина провода или кабеля, (м).
Для однофазных и трехфазных сетей формулы различаются. Расчет сечения кабеля по мощности калькулятор онлайн выполняет в зависимости от типа сети.
Медные и алюминиевые провода
Откуда взять исходные данные?
Исходные данные для калькулятора получают эмпирическим путем. Основные параметры:
- длина – общая продолжительность электропроводки в доме;
- материал – медь или алюминий;
- мощность нагрузки или сила тока – рассчитывается простым суммированием потребления всех приборов;
- коэффициент мощности, допустимые потери и температура кабеля – постоянные величины;
- количество фаз и напряжение в сети – самые популярные 220 и 380 в.
Допуски при расчетах
При расчете кабеля можно выполнить проверку, которая покажет, правильно ли подсчитано сечение. Для этого нужно посчитать сопротивление и получить коэффициент потерь. Если он находится в пределах 5%, расчет сечения выполнен верно. Если значение превышено, значит, площадь сечения следует увеличить.
Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте
Принципы и элементы расчета
Всем электрикам и даже некоторым обывателям из курса физики известен закон Джоуля – Ленца, который гласит, что чем выше температура проводника, тем выше его электрическое сопротивление. При прохождении тока по проводу возникает сопротивление, которое представляет собой столкновение электронов в атомах. При столкновениях выделяется тепло. В зависимости от количества тепла происходит нагрев окружающих материалов с той или иной интенсивностью.
Принцип возникновения тока
В проводах малого сечения жилы тонкие и их количество не велико, поэтому чтобы их нагреть, нужно совсем мало времени. По упомянутому выше закону Джоуля – Ленца сопротивление нагретого провода увеличивается, стало быть провод нагревается еще больше. Возникает так называемая положительная обратная связь, когда с усилением сопротивления растет температура, а с ростом температуры еще больше повышается сопротивление. Итогом этого процесса является перегрев, температура может повыситься до нескольких сотен градусов. Естественно, при этом плавится оплетка и могут загореться окружающие провод материалы.
Оплавленный провод
Чтобы перегрева и возгорания не происходило, сечение провода следует подбирать таким образом, чтобы рассеивание тепла происходило быстрее, чем нагрев. Очевидно, что определяющее значение здесь имеет площадь, с которой происходит рассеивание тепла. Расчет сечения кабеля по мощности или потреблению калькулятор производит в режиме онлайн с использованием действующих общепринятых норм.
Сечения проводов
Формулы
Сечение провода определяется в квадратных миллиметрах. Все провода, которые имеются в продаже, маркируются на заводе – изготовителе следующими числами: 2*1,5; 3*2,5 и так далее. Первая цифра всегда пишется без запятой, она может быть только целой и обозначает количество проводов внутри общей оплетки. Вторая цифра – это площадь сечения каждого провода, именно оно должно интересовать электрика при подборе кабеля.
Сечение провода рассчитывается по следующей зависимости:
I = P/U·cosφ, где
I – сила тока;
P – мощность всех приборов, которые будут подключены к кабелю;
U – напряжение, в бытовых сетях – 220 Вольт;
cosφ – постоянный коэффициент, в бытовых сетях чаще всего равен 1.
Сопротивление вычисляется:
R = p·L/S,где
p – значение удельного сопротивления, (Ом·мм2/м);
R — сопротивление провода, (Ом);
S — площадь поперечного сечения, (мм2);
L — длина провода или кабеля, (м).
Для однофазных и трехфазных сетей формулы различаются. Расчет сечения кабеля по мощности калькулятор онлайн выполняет в зависимости от типа сети.
Медные и алюминиевые провода
Откуда взять исходные данные?
Исходные данные для калькулятора получают эмпирическим путем. Основные параметры:
- длина – общая продолжительность электропроводки в доме;
- материал – медь или алюминий;
- мощность нагрузки или сила тока – рассчитывается простым суммированием потребления всех приборов;
- коэффициент мощности, допустимые потери и температура кабеля – постоянные величины;
- количество фаз и напряжение в сети – самые популярные 220 и 380 в.
Расчет по нагрузке
На начальном этапе рекомендуется сделать поправку по нагрузке. Об этом упоминалось выше, но все же повторимся, что в быту редко возникают ситуации, когда все потребители энергии включаются одновременно. Чаще всего одни приборы работают, а другие нет. Поэтому для уточнения следует полученную величину сечения умножить на коэффициент спроса (Kс). Если же вы уверены, что будете эксплуатировать все приборы сразу, то использовать указанный коэффициент не нужно.
Таблица: Коэффициенты спроса различных потребителей (Kс).
| Наименование приемника | Коэффициент спроса |
|---|---|
| Освещение ОРУ (открытого распределительного устройства ): | |
| при одном | 0,5 |
| при нескольких | 0,35 |
| Освещение помещений | 0,6-0,7 |
| Телевизор | 0,7 |
| Бытовая электроника | 0,2 |
| Холодильник | 0,8 |
| Стиральная машина | 0,1 |
| Пылесос | 0,1 |
| Охлаждение трансформаторов | 0,8-0,85 |
| Компрессоры | 0,4 |
| Зарядные устройства | 0,12 |
| Подогрев и электроотопление | 1,0 |
