Общая информация о кабеле и проводе
При работе с проводниками необходимо понимать их обозначение. Существуют провода и кабеля, которые отличаются друг от друга внутренним устройством и техническими характеристиками. Однако многие люди часто путают эти понятия.
Проводом является проводник, имеющий в своей конструкции одну проволоку или группу проволок, сплетенных между собой, и тонкий общий изоляционный слой. Кабелем же называется жила или группа жил, имеющих как собственную изоляцию, так и общий изоляционный слой (оболочку).
Каждому из типов проводников будут соответствовать свои методы определения сечений, которые почти схожи.
Материалы проводников
Количество энергии, какую передает проводник, зависит от ряда факторов, главный из которых – это материал токопроводящих жил. Материалом жилок проводов и кабелей могут выступать следующие цветные металлы:
- Алюминий. Дешевые и легкие проводники, что является их преимуществом. Им присуще такие отрицательные качества, как низкая электропроводность, склонность к механическим повреждением, высокое переходное электросопротивление окисленных поверхностей;
- Медь. Наиболее популярные проводники, имеющие, по сравнению с другими вариантами, высокую стоимость. Однако им присуще малое электрическое и переходное на контактах сопротивление, достаточно высокая эластичность и прочность, легкость в спайке и сварке;
- Алюмомедь. Кабельные изделия с жилами из алюминия, которые покрыты медью. Им свойственна чуть меньшая электропроводность, чем у медных аналогов. Также им присуще легкость, среднее сопротивление при относительной дешевизне.
Различные вида кабелей по материалу изготовления жил
Важно! Некоторые способы определения сечения кабелей и проводов будут зависеть именно от материала их жильной составляющей, который напрямую влияет на пропускную мощность и силу тока (метод определения сечения жил по мощности и току)
Диаметр кабеля
Данная характеристика кабельной продукции измеряется по наружной оболочке. На значение диаметра оказывают влияние такие конструктивные особенности проводника, как толщина наружной изоляции, количество и площадь поперечного сечения токопроводящих жил. Колеблется наружный диаметр от 5-5,5 до 80-100 мм.
Таким образом, используя, как онлайн калькулятор кабеля, так и расчет его веса и сечения по приведенным выше методикам, можно самостоятельно рассчитать количество и подобрать марку проводов (ВВГ, АВВГ ВБбШв, ПВС и т.д.), необходимых для подключения коттеджа или загородного дома к ближайшей линии электропередач.
Таблица веса: провод СИП-4
| Наименование провода | Наружный диаметр провода | Шаг скрутки | Вес, 1 км |
|---|---|---|---|
| Провод СИП-4 2х10 | 12,7 мм | не более 317 мм | 95,00 кг |
| Провод СИП-4 2х16 | 15,1 мм | не более 377 мм | 141,00 кг |
| Провод СИП-4 2х25 | 17,5 мм | не более 437 мм | 202,00 кг |
| Провод СИП-4 2х35 | 19,5 мм | не более 487 мм | 264,00 кг |
| Провод СИП-4 2х50 | 22,7 мм | не более 567 мм | 364,00 кг |
| Провод СИП-4 2х70 | 26,2 мм | не более 655 мм | 492,00 кг |
| Провод СИП-4 2х95 | 30,6 мм | не более 765 мм | 667,00 кг |
| Провод СИП-4 2х120 | 33,8 мм | не более 845 мм | 821,00 кг |
| Провод СИП-4 3х10 | 13,6 мм | не более 340 мм | 143,00 кг |
| Провод СИП-4 3х16 | 16,2 мм | не более 405 мм | 212,00 кг |
| Провод СИП-4 3х25 | 18,8 мм | не более 470 мм | 302,00 кг |
| Провод СИП-4 3х35 | 21,0 мм | не более 470 мм | 395,00 кг |
| Провод СИП-4 3х50 | 24,4 мм | не более 609 мм | 547,00 кг |
| Провод СИП-4 3х70 | 28,2 мм | не более 705 мм | 737,00 кг |
| Провод СИП-4 3х95 | 32,9 мм | не более 822 мм | 1000,00 кг |
| Провод СИП-4 3х120 | 36,3 мм | не более 908 мм | 1232,00 кг |
| Провод СИП-4 4х10 | 15,3 мм | не более 381 мм | 190,00 кг |
| Провод СИП-4 4х16 | 18,2 мм | не более 454 мм | 282,00 кг |
| Провод СИП-4 4х25 | 21,1 мм | не более 527 мм | 403,00 кг |
| Провод СИП-4 4х35 | 23,5 мм | не более 587 мм | 527,00 кг |
| Провод СИП-4 4х50 | 27,3 мм | не более 683 мм | 729,00 кг |
| Провод СИП-4 4х70 | 31,6 мм | не более 790 мм | 983,00 кг |
| Провод СИП-4 4х95 | 36,9 мм | не более 921 мм | 1334,00 кг |
| Провод СИП-4 4х120 | 40,7 мм | не более 1018 мм | 1643,00 кг |
Наименование провода
Вес, кг/км
Провод ШВП 2х0,2
10 кг
Провод ШВП 2х0,35
18 кг
Провод ШВП 2х0,5
23 кг
Провод ШВП 2х0,75
30 кг
Провод ШВП 2х1,0
38 кг
Провод ШВП 2х1,5
45 кг
Наименование кабеля
Наружный диаметр
Вес, 1 км
Кабель АВВГ 2х2.5
8,1 мм
61,00 кг
Кабель АВВГ 2х4
9,5 мм
97,00 кг
Кабель АВВГ 2х6
10,6 мм
106,00 кг
Кабель АВВГ 2х10
12,9 мм
155,00 кг
Кабель АВВГ 2х16
15,1 мм
217,00 кг
Кабель АВВГ 3х2.5
9,0 мм
86,00 кг
Кабель АВВГ 3х4
10,1 мм
108,00 кг
Кабель АВВГ 3х6
11,1 мм
135,00 кг
Кабель АВВГ 3х10
13,7 мм
201,00 кг
Кабель АВВГ 3х16
18,8 мм
292,50 кг
Кабель АВВГ 3х4+1х2.5
10,9 мм
126,00 кг
Кабель АВВГ 3х6+1х4
12,1 мм
159,00 кг
Кабель АВВГ 3х10+1х6
14,5 мм
230,00 кг
Кабель АВВГ 3х16+1х10
17,3 мм
324,00 кг
Кабель АВВГ 3х25+1х16
21,4 мм
492,00 кг
Кабель АВВГ 3х35+1х16
24,1 мм
657,00 кг
Кабель АВВГ 3х50+1х25
27,2 мм
884,00 кг
Кабель АВВГ 3х70+1х35
30,9 мм
1098,00 кг
Кабель АВВГ 3х95+1х50
35,4 мм
1474,00 кг
Кабель АВВГ 3х120+1х70
39,2 мм
1735,00 кг
Кабель АВВГ 3х150+1х70
45,5 мм
2271,00 кг
Кабель АВВГ 3х185+1х95
50,0 мм
2704,00 кг
Кабель АВВГ 3х240+1х120
54,6 мм
3430,00 кг
Кабель АВВГ 4х2.5
9,8 мм
103,00 кг
Кабель АВВГ 4х4
10,9 мм
132,00 кг
Кабель АВВГ 4х6
12,1 мм
166,00 кг
Кабель АВВГ 4х10
15,0 мм
251,00 кг
Кабель АВВГ 4х16
17,3 мм
345,00 кг
Кабель АВВГ 4х25
18,4 мм
536,00 кг
Кабель АВВГ 4х35
23,8 мм
671,00 кг
Кабель АВВГ 4х50
28,2 мм
942,00 кг
Кабель АВВГ 4х70
32,4 мм
1235,00 кг
Кабель АВВГ 4х95
36,6 мм
1615,00 кг
Кабель АВВГ 4х120
39,00 мм
1858,00 кг
Кабель АВВГ 4х150
47,1 мм
2463,00 кг
Кабель АВВГ 4х185
53,7 мм
3044,00 кг
Кабель АВВГ 4х240
60,6 мм
3914,00 кг
Таблица веса: провод ПВС
| Наименование провода | Наружный диаметр провода | Вес, 1 км |
|---|---|---|
| Провод ПВС 2х0.5 | 5,2 мм | 37,80 кг |
| Провод ПВС 2х0.75 | 5,8 мм | 48,70 кг |
| Провод ПВС 2х1 | 6,2 мм | 57,80 кг |
| Провод ПВС 2х1.5 | 7,2 мм | 79,30 кг |
| Провод ПВС 2х2.5 | 8,8 мм | 122,50 кг |
| Провод ПВС 2х4 | 10,4 мм | 176,40 кг |
| Провод ПВС 2х6 | 11,9 мм | 246,00 кг |
| Провод ПВС 3х0.5 | 5,7 мм | 46,80 кг |
| Провод ПВС 3х0.75 | 6,1 мм | 57,40 кг |
| Провод ПВС 3х1 | 6,5 мм | 69,00 кг |
| Провод ПВС 3х1.5 | 7,6 мм | 95,20 кг |
| Провод ПВС 3х2.5 | 9,3 мм | 147,90 кг |
| Провод ПВС 3х4 | 10,8 мм | 209,20 кг |
| Провод ПВС 3х6 | 12,8 мм | 311,60 кг |
| Провод ПВС 4х0.5 | 5,2 мм | 37,80 кг |
| Провод ПВС 4х0.75 | 5,8 мм | 48,70 кг |
| Провод ПВС 4х1 | 6,5 мм | 69,00 кг |
| Провод ПВС 4х1.5 | 7,6 мм | 95,20 кг |
| Провод ПВС 4х2.5 | 9,3 мм | 147,90 кг |
| Провод ПВС 4х4 | 10,8 мм | 209,20 кг |
| Провод ПВС 4х6 | 12,8 мм | 311,60 кг |
| Провод ПВС 5х0.5 | 5,7 мм | 46,80 кг |
| Провод ПВС 5х0.75 | 6,1 мм | 57,40 кг |
| Провод ПВС 5х1 | 6,5 мм | 69,00 кг |
| Провод ПВС 5х1.5 | 7,6 мм | 95,20 кг |
| Провод ПВС 5х2.5 | 9,3 мм | 147,90 кг |
| Провод ПВС 5х4 | 10,8 мм | 209,20 кг |
| Провод ПВС 5х6 | 12,8 мм | 311,60 кг |
Таблицы сечения медного и алюминиевого кабеля
При определении большинства параметров расчётов пригодится таблица расчёта сечения кабеля, представленная на нашем сайте. Так как основные параметры рассчитываются на основании потребности потребителя тока все исходные могут быть достаточно легко посчитаны. Однако так же важную роль влияет марка кабеля и провода, а также понимание конструкции кабеля.
Основными характеристиками конструкции кабеля являются:
- Материал-проводника
- Форма проводника
- Тип проводника
- Покрытие поверхности проводника
- Тип изоляции
- Количество жил
Ток, протекающий через кабель создаёт тепло за счёт потерь в проводниках, потерь в диэлектрике за счёт теплоизоляции и резистивных потерь от тока. Именно поэтому самым основным является расчёт нагрузки, который учитывает все особенности подвода силового кабеля, в том числе и тепловые. Части, которые составляют кабель (например, проводники, изоляция, оболочка, броня и т. д.), должны быть способны выдержать повышение температуры и тепло, исходящее от кабеля.
Пропускная способность кабеля — это максимальный ток, который может непрерывно протекать через кабель без повреждения изоляции кабеля и других компонентов. Именно этот параметр и является результатом при расчёте нагрузки, для определения общего сечения.
Кабели с более большими зонами поперечного сечения проводника имеют более низкие потери сопротивления и могут рассеять тепло лучше, чем более тонкие кабели. Поэтому кабель с 16 мм2 сечения будет иметь большую пропускную способность тока, чем 4 мм2 кабель.
Для систем переменного тока обычно используется метод расчёта перепадов напряжения на основе коэффициента мощности нагрузки. Как правило, используются полные токи нагрузки, но если нагрузка была высокой при запуске (например, двигателя), то падение напряжения на основе пускового тока (мощность и коэффициент мощности, если это применимо), должны также быть просчитаны и учтены, так как низкое напряжение так же является причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования, несмотря на современные уровни его защиты.
Калькулятор расчета потерь напряжения в кабеле
При проектировании силовых линий большой длины выбор проводника по сечению и материалу токопроводящих жил производится не только на основе мощности подключаемой нагрузки, но и с учетом потери напряжения (∆U).
Формулы для расчета падения напряжения в кабельной линии
Пример №1 Расчет потери линейного напряжения (между фазами)
Исходные данные
Линия длиной 100 метров подключена к трехфазному источнику (номинальное напряжение – 380 В, сила тока – 16 А, угол сдвига – 180) электрического тока с помощью силового проводника марки ВВГнг 4×6 мм кв. с индуктивным и активным сопротивлениями 0,09 и 3,09 Ом/км, соответственно.
Расчет
Согласно приведенной на картинке формуле, падение напряжения будет равно:
∆U = √3•I• (R•Сosȹ•L+X •Sinȹ•L) = 1,73•16•(3,09•0,95•0,1+0,09•(-0,75) •0,1)=27,68•0,287=7,93 В.
Таким образом, в данном случае на прокладываемом участке наблюдается потеря напряжения в размере 7,93 В или 2,09 % от номинального.
Исходные данные
Линия длиной 50 метров подключена к однофазному источнику питания (номинальное напряжение – 220 В, сила тока – 5 А, угол сдвига – 180) электрического тока с помощью силового проводника марки ВВГнг-LS 3×4мм кв., индуктивное и активное сопротивления которого равны 0,095 и 4,65 Ом/км, соответственно.
Расчет
Согласно приведенной на картинке формуле, падение напряжения будет равно:
∆U = 2•I• (R•Сosȹ•L+X •Sinȹ•L) = 2•5•(4,65•0,95•0,05+0,095•(-0,75) •0,05)=10•0,216= 2,16 В.
Таким образом, в данном случае на прокладываемом участке наблюдается потеря напряжения в размере 2,16 В или 0,98 % от номинального.
Важно! Согласно ГОСТ Р 50571.5.52-2011, максимально допустимое падение напряжения на осветительных приборах, запитываемых от общей системы энергоснабжения, не должно превышать 3 % от номинального значения. Для других приборов допускается снижение питающего напряжения относительно номинального на 5%
При превышении данных нормативных значений подключенные к сети приборы и оборудование могут работать некорректно (снижаются их мощность и производительность, наблюдается самопроизвольное отключение). В некоторых случаях при наличии в электроприборах очень чувствительных к сетевому напряжению контроллеров последние могут выходить из строя, приводя тем самым в негодность управляемые ими отопительные газовые котлы, холодильники, насосные станции.
Как рассчитать вес
Есть несколько способов, чтобы вычислить вес кабеля:
- по формуле;
- через онлайн-калькулятор.
Параметры для определения:
- по сечению;
- по длине.
Когда известно сечение или длина кабеля, можно рассчитать не только массу, но и объём.
По сечению
Чтобы определить точный вес кабеля, необходимо отталкиваться от сечения. Справочник даёт информацию по характеристикам видов изделий. Специалисту остаётся только уточнить маркировку товара.
Сечение провода
Варианты определения:
- через формулу;
- онлайн-калькулятор.
При ручном подсчете необходимы данные из таблицы по маркировке. В качестве примера можно взять изделие ВВГнг. Кабель является трехжильным, сечение — 1.5 мм. Этот параметр необходимо умножить на 3. Согласно справочнику, метр весит 0.12 кг.
В сети проще воспользоваться онлайн-калькулятором «Промкабель» (http://www.promkabel.su/calc/weight). Пользователи переходят на сайт и выбирают сечение. Удобно, что можно произвести расчёт не только веса, но и мощности. Когда данные введены, остаётся нажать кнопку «Рассчитать».
Калькулятор «Промкабель»
Подсчет веса производится с учетом материала:
- медь;
- алюминий.
В качестве альтернативы можно рассмотреть онлайн-калькулятор «Кабель РФ», он доступен по ссылке https://cable.ru/services/weight.php и может стать надежным помощником.
Калькулятор «Кабель РФ»
Основные отличия от предыдущего:
- смена единиц измерения;
- наличие техподдержки;
- сохранение данных на компьютер;
- распечатка результата.
Онлайн-калькулятор выглядит максимально просто. В активном поле надо выбрать сечение. Для посетителей предусмотрено небольшое описание функционала
Чтобы произвести расчёт, важно выбрать знак «плюс». Далее легко внести марку и выбрать сечение
В нижнем поле отображены кнопки:
- «Сохранение результата»;
- «Распечатывание»;
- «Поделиться с друзьями».
Если пользователю сложно разобраться с онлайн-калькулятором, лучше написать в техподдержку. На сайте пользователи ставят курсор в область «Текст». Когда вопрос отображён на панели, останется выбрать значок «Стрелка вверх». Онлайн-калькулятор «Кабель вес» по ссылке http://kabelves.ru/ выглядит несколько проще. На нём не предусмотрена техподдержка, однако данные можно сохранить в формате Excel.
Калькулятор «Кабель вес»
По длине
Если нет информации по сечению, можно определить вес кабеля по длине. Как и в первом варианте, специалисты отталкиваются от маркировки. По справочнику заложена масса проводника на один погонный метр. К примеру, изделие ВВГнг имеет показатель 0.46 килограмм. Рассматривая кабель-канал размером в 3.5 метра, по формуле выходит показатель 1.61 килограмм.
Важно! В сети представлены онлайн-калькуляторы, которые чётко работают и содержат информацию о справочниках
Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и току
Алгоритм подбора сечения проводки по мощности нагрузки включает в себя следующие этапы:
- Вычисление общей мощности (Pобщ) всех подключаемых при помощи проводника электроприборов (P1 – Pn) по приведенной ниже формуле:
Pобщ= P1+ P2+ P3+ Pn.
При этом для таких потребителей, как электродвигатели, трансформаторы, приведенная в паспорте реактивная мощность переводится в активную по следующей формуле:
P = Q / cosφ.
- Поиск значений коэффициентов одновременности (К) и запаса (J). В практических расчетах используют значение К, равное 0,8-0,85, J – 2,0.
- Вычисление суммарной активной мощности (Pа) с учетом поправочных коэффициентов K и J по следующей формуле:
Pа = Pобщ• K• J.
- Выбор по справочной таблице (рис. ниже) проводника с оптимальной площадью сечения жилы.
Пример №1
Необходимо отдельной проложенной в стене кабельной линией подключить к вводному трехфазному щитку группу электроприборов общей мощностью 5000 Вт.
На заметку. Мощность любого электроприбора можно найти в его техническом паспорте, руководстве по эксплуатации или на специальной табличке, прикрепленной к его корпусу.
Суммарная активная мощность данной группы приборов с учетом коэффициентов одновременности и запаса будет равна:
Pа = Pобщ• K• J = 5000 • 0,8•2= 8 000 Вт или 8,0кВт.
Для такого значения мощности оптимальным будет медный проводник с сечением жилы 2,5 мм кв.
Расчёт сечения линии по подаваемому на нее току через кабельный калькулятор имеет схожий с предыдущим порядок действий:
- По каждому потребителю с помощью формулы I=P/U рассчитывается потребляемая сила тока;
- Рассчитанные для каждого прибора значения силы тока суммируются и умножаются на коэффициенты K и J;
- По справочной таблице (рис. ниже) подбирается проводник, имеющий сечение, способное пропускать расчетную силу тока.
Выбор сечения проводника по мощности и силе тока подключаемых с его помощью электроприборов
Пример №2
Суммарная сила тока подключаемых к однофазной сети приборов – 15 А. С учетом коэффициентов K и J она будет равна 18 А. Для прокладки такой закрытой проводки и подключения приборов с данным суммарным значением силы тока подходит медный провод сечением 4,1 мм кв.
Способы измерения диаметра провода
Для того, чтобы рассчитать площадь поперечного сечения проводника необходимо знать его точный диаметр. Существует несколько способов измерения диаметра провода. К ним относятся измерения:
- При помощи штангенциркуля: для этого нужно понимать принцип работы штангенциркуля и уметь снимать показания с его шкал. В этом случае упростить измерения позволяет использование электронного измерительного прибора – он покажет точное значение диаметра на своем экране.
- С использованием микрометра: показания данного прибора немного точнее, чем у механического штангенциркуля, но он также требует некоторых навыков для снятия правильных и точных показаний.
- С помощью обычной линейки: данный способ подходит тем, кто не имеет в своем арсенале таких измерительных приборов, как штангенциркуль или микрометр. Измерение диаметра проводника с использованием линейки не будет достаточно точным, но примерно оценить диаметр будет возможно.
Для измерения диаметра проводника в первую очередь его зачищают ножом или стриппером от изоляции. Далее, если используется микрометр или штангенциркуль, жилу провода плотно зажимают между губок прибора и определяют размер проводника по шкалам устройства. При использовании линейки изоляция снимается на расстояние 5-10 см и жила наматывается на отвертку. Витки проводника должны плотно прижиматься друг к другу (ориентировочно 8-20 витков). Далее измеряется длина намотанного участка и полученное значение делится на количество витков – получится более или менее точное значение диаметра.
