Ledgroup72.ru

Лед Групп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбор кабелей с учетом поправочных коэффициентов

Выбор кабелей с учетом поправочных коэффициентов

Дата25 февраля 2013 Авторk-igor

Выбор кабелей с учетом поправочных коэффициентов

При выборе сечения кабельной лини основным условием является: длительно допустимый ток кабеля должен быть больше расчетного тока. Но при всем этом не следует забывать про поправочные коэффициенты при выборе сечения кабеля и про защиту кабельной линии.

Длительно допустимый ток кабеля зависит от материала токопроводящей жилы, изоляции и способа прокладки кабеля. Медные кабели проводят больший ток, однако они уступают в цене алюминиевым кабелям. Например, кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена проводят больший ток, по сравнению с кабелями, у которых изоляция из ПВХ пластика. Способ прокладки кабеля влияет на охлаждение кабеля. Чем хуже условия охлаждения, тем меньше допустимый ток кабеля.

Если проанализировать таблицу завсисимости сечения кабеля от длительно допустимого тока, то можно заметить, что с увеличением сечения проводов и кабелей отношение длительно допустимого тока к сечению (плотность тока) Iдоп/S уменьшается. Это можно объяснить тем, что сечение кабеля пропорционально квадрату диаметра, а поверхность проводника пропорциональна диаметру в первой степени. С увеличением сечения условия охлаждения ухудшаются, т.к. площадь поверхности проводника, приходящаяся на единицу сечения уменьшатся. Учитывая это явление иногда целесообразнее прокладывать вместо одной линии несколько параллельных с меньшим сечением.

А сейчас хочу проанализировать несколько примеров. Сравним медные и алюминиевые кабели. Сечения кабелей я взял от 50 до 185.

Плотность алюминия 2710 кг/м3.

Плотность меди 8710—8900 кг/м3. Для расчета цветного металла в кабеле я принял плотность меди 8800 кг/м3.

Сравним кабели АВВГ и ВВГнг. Дело в том, что кабеля АВВГнг в прайсе, который скачал с интеренета, я не нашел. Их стоимость будет отличаться в районе 5-10%.

Таблица 1 – Характеристики кабеля АВВГ

Кабель АВВГЦена, $Ток, АМасса 1м кабеля, кгМасса Al в 1м, кг
1 (4×185)13,12703,02,0
1 (4×150)9,92352,51,6
1 (4×120)8,42002,11,3
2 (4×95)6,9×2=13,8170×0,9×2=3061,8×2=3,61,0×2=2,0
2 (4×70)5,5×2=11,0140×0,9×2=2521,3×2=2,60,8×2=1,6
2 (4×50)3,6×2=7,2110 х0,9×2=1981,0×2=2,00,5×2=1,0

Например, по расчетному току подходит кабель АВВГ 1 (4×185) — 270А. Автоматический выключатель для этого кабеля будет установлен на 250А. Как вариант можно проложить кабельную линию из двух кабелей меньшего сечения. Длительно допустимый ток двунитки АВВГ 2 (4×70) – 252А. По стоимости двунитка в нашем случае получилась немного дешевле, однако не всегда двунитка выходит дешевле одиночного кабеля. Масса 1м кабельной линии будет примерно одинакова, а вот по расходу цветного металла у двунитки преимущество. В нашем случае мы сэкономили 0,4кг на 1м.

Таблица 2 – Характеристики кабеля ВВГнг

Кабель ВВГнгЦена, $Ток, АМасса 1м кабеля, кгМасса меди в 1м, кг
1 (4×185)86,33507,76,5
1 (4×150)70,53056,25,3
1 (4×120)56,32605,14,2
2 (4×95)44,9×2=89,8220×0,9×2=3964,1×2=8,23,3×2=6,6
2 (4×70)34,4×2=68,8180×0,9×2=3243,1×2=6,22,5×2=5,0
2 (4×50)24,7×2=49,4145×0,9×2=2612,2×2=4,41,8×2=3,6

Вместо кабельной линии АВВГ 1 (4×185), можно взять медный кабель ВВГнг 1 (4×120) либо двунитку ВВГнг 2 (4×50). По стоимости медный кабель обойдется нам примерно в 4 раза дороже и нагрузка на кабельные конструкции будет больше.

Аналогично можно сравнить бронированные кабели АВБбШв и ББбШнг.

Таблица 3 – Характеристики кабеля АВБбШв

Кабель АВБбШвЦена, $Ток, АМасса 1м кабеля, кгМасса Al в 1м, кг
1 (4×185)15,1270×0,92=2483,92,0
1 (4×150)13,2235×0,92=2163,31,6
1 (4×120)10,5200×0,92=1842,81,3
2 (4×95)8,8×2=17,6170×0,92×0,9×2=2812,4×2=4,81,0×2=2,0
2 (4×70)7,1×2=14,2140×0,92×0,9×2=2311,9×2=3,80,8×2=1,6
2 (4×50)5,1×2=10,2110 х0,92×0,9×2=1821,6×2=3,20,5×2=1,0
Читайте так же:
Выключатели с подсветкой минусы плюсы

0,92 – снижающий коэффициент для четырехжильных бронированных алюминиевых кабелей.

Таблица 4 – Характеристики кабеля ББбШнг

Кабель ВБбШнгЦена, $Ток, АМасса 1м кабеля, кгМасса меди в 1м, кг
1 (4×185)93,3507,76,5
1 (4×150)75,83056,25,3
1 (4×120)60,12605,14,2
2 (4×95)48,8×2=97,6220×0,9×2=3964,1×2=8,23,3×2=6,6
2 (4×70)36,1×2=72,2180×0,9×2=3243,1×2=6,22,5×2=5,0
2 (4×50)25,5×2=51,0145×0,9×2=2612,2×2=4,41,8×2=3,6

У одиночного кабеля и двунитки есть свои достоинства и недостатки. К недостаткам одиночного кабеля можно отнести радиус изгиба кабеля, особенно при больших сечениях. В свою очередь, в параллельно проложенных кабелях, ток делится поровну и в случае выхода из строя одного кабеля, второй кабель может вылететь сразу же, т.к. окажется перегружен.

Согласно ПУЭ (таблица 1.3.26) при параллельной прокладке кабелей в земле в трубах или без труб следует учитывать поправочный коэффициент.

Таблица 5 – Поправочный коэффициент при прокладке кабелей в земле

Расстояние между кабелями в свету, мм 2Коэффициент при количестве кабелей
123456
1001,000,900,850,800,780,75
2001,000,920,870,840,820,81
3001,000,930,900,870,860,85

Есть еще один очень интересный снижающий поправочный коэффициент для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах (ПУЭ, таблица 1.3.12).

Таблица 6 – Поправочный коэффициент при прокладке кабелей в коробах

Способ прокладкиКоличество проложенных проводов и кабелейСнижающий коэффициент для проводов и кабелей, питающих
одно- жильныхмного- жильн.отдельные ЭП с Ки до 0,7группы ЭП и отдельные ЭП с Ки более 0,7
Многослойно и пучкамиДо 41,0
25-60,85
3-97-90,75
10-1110-110,7
12-1412-140,65
15-1815-180,6
Однослойно2-42-40,67
550,6

Стоит иметь ввиду, что если кабельная линия имеет смешанную прокладку, то сечение кабеля выбирается по допустимому току нагрузкии для участка трассы с наихудшими условиями охлаждения, если длина его превышает 10м (ПУЭ, п.1.3.17).

При выборе снижающих коэффициентов контрольные и резервные провода и кабели не учитываются.

В стесненных условиях, например в городах, кабели часто прокладывают в блоках. В таких условиях охлаждение кабеля хуже и длительно допустимый ток кабеля можно посчитать по эмпирической формуле (ПУЭ, п.1.3.20).

Примерно так следует выбирать кабели с учетом поправочных коэффициентов =)

Таблица мощности кабеля по сечению для разных классов напряжения и способов прокладки

Сечение жил электрических проводов и кабелей, используемых для подключения освещения и бытовых приборов, силовых установок и различного оборудования, зависит от величины электрической мощности этих потребителей и, соответственно, электрического тока, протекающего по ним. Величина максимально допустимого тока, протекающего по токоведущей жиле для разных марок проводов и кабелей, в соответствии с их сечением и способом прокладки, регламентирована «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) главой 1.3 «Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны». О том, как выбрать кабель для домашней электропроводки, а также таблица мощности кабеля по сечению, которая пригодится для многих работ, об этом расскажем в сегодняшней публикации HomeMyHome.ru

Таблица мощности кабеля по сечению

ПУЭ – основной документ, регламентирующий все сферы работ в электроустановках различного назначения

Как выбрать сечение кабеля по нагрузкам из таблицы

Для того чтобы определить допустимое сечение кабеля, необходимо знать мощность нагрузки, подключаемой с его использованием. Для этого можно воспользоваться двумя способами:

  • собрать информацию о подключаемых устройствах, используя паспорта этих изделий или технические характеристики, размещённые в сети Интернет;
  • воспользоваться усреднёнными значениями для каждой категории бытовых приборов.
Читайте так же:
Как называется выключатель света дома

Усреднённые значения различных бытовых приборов приведены в следующей таблице.

Наименование устройстваЭлектрическая мощность, кВт
Посудомоечная машина1,8
Электрический чайник1,2
Духовой шкаф2,3
Фен1,3
Микроволновая печь1,5
Утюг1,1
Кондиционер4
Стиральная машина0,5
Телевизор0,3
Холодильник0,2
Спутниковое ТВ0,15
Компьютер0,12
Принтер0,05
Монитор0,15
Ручной электрический инструмент1,2

В данной таблице приведены не все виды бытовых приборов и инструмента, т.к. номенклатура их достаточно велика, поэтому при необходимости найти требуемые значения следует обратиться к сети Интернет, где с помощью «поисковика» найти величину мощности искомого объекта нагрузки.

Сечение токоведущей жилы провода и кабеля определяет его диаметр

Сечение токоведущей жилы провода и кабеля определяет его диаметр

Зная значения мощности электрической нагрузки, можно рассчитать значение тока, который будет протекать по проводникам во время их использования. Для этого следует воспользоваться формулой:

I = P / U, где

  • P – мощность подключаемых бытовых приборов и электрического освещения;
  • U – напряжение электрической сети;
  • I – ток, протекающий по токоведущим жилам при включении приборов заданной мощности.

Вычислив силу тока, протекающего по проводнику при подключении максимально возможной нагрузки на заданном участке электрической цепи, можно определить его сечение.

Диаметр токоведущей жилы можно измерить с помощью микрометра

Диаметр токоведущей жилы можно измерить с помощью микрометра

Выбор сечения медного или алюминиевого провода по мощности и силе тока

Как видно из формулы (по которой определялся электрический ток), при подключении определённой мощности, значение тока напрямую зависит от напряжения электрической сети, на котором работают подключаемые устройства. В связи с этим значения максимально допустимого тока на разных классах напряжения приводятся в технической литературе раздельно также, как и для разных марок токоведущих жил, а именно:

    1. Для алюминиевых проводников.
      1. Для медных проводников.
      1. Для проводников, используемых на низких классах напряжения (12/24 В).

      Выбор сечения кабеля по ПУЭ

      Как уже было написано выше, в преамбуле к настоящей статье, соответствие сечения кабеля (провода) и прочих электрических величин (ток и мощность, длина и способ прокладки) регламентированы «Правилами устройства электроустановок». В соответствии с этим техническим документом, значения допустимых токов, кроме выше рассматриваемых показателей, классифицируются ещё и по способу их прокладки, а также типу изоляции, используемой при изготовлении проводов и кабелей, а именно:

      1. Для проводов и кабелей с резиновой и ПВХ изоляцией с медными жилами.
      2. Для проводов и кабелей с резиновой и ПВХ изоляцией с алюминиевыми жилами.
      3. Для проводов и кабелей с резиновой изоляцией с медными жилами и защитной оболочкой.
      4. Для проводов и кабелей с резиновой и ПВХ изоляцией с алюминиевыми жилами и защитной оболочкой.

      Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности

      Чем объясняется отличие в выборе сечения кабеля для скрытой и открытой проводки

      Во время протекания электрического тока по токоведущим жилам они нагреваются, вследствие чего происходит выделение тепла с их поверхности, и в итоге изменяются диэлектрические свойства изоляции, используемой при изготовлении проводов и кабелей. При открытой проводке охлаждение происходит более интенсивно, поэтому и значения максимально допустимых токов для данного способа прокладки выше, а при скрытой – охлаждение менее эффективно, и, соответственно, величина сечения жилы меньше.

      Марки проводов для разных видов электрической проводки

      Марки проводов для разных видов электрической проводки

      Что делать, если нужно срочно проложить проводку, но нужного сечения кабеля нет

      В настоящее время в продаже можно найти электрические провода и кабели различных марок и в широком ассортименте сечений, тем не менее, при монтаже электропроводки могут возникнуть ситуации, когда кабель нужного сечения закончился, и нет возможности его оперативно приобрести. В этом случае подобную проблему можно решить двумя путями:

      • изменить схему электроснабжения, тем самым перераспределить нагрузки в магистральных и групповых электрических цепях;
      • использовать провода и кабели меньшего сечения, но включить их параллельно, прокладывая на участке монтируемой цепи в несколько линий (две, три и т.д.).

      Электрические провода и кабели различаются по типу изоляции и токоведущей жилы, что определяет возможность их использования для разных типов электропроводок

      Электрические провода и кабели различаются по типу изоляции и токоведущей жилы, что определяет возможность их использования для разных типов электропроводок

      Как выбрать марку кабеля для домашней проводки

      При выборе марки кабеля для выполнения электромонтажных работ основным документом, на основании которого можно сделать правильный выбор, являются «Правила устройства электроустановок», раздел 2 «Канализация электроэнергии».

      Общими критериями выбора кабеля для домашней электропроводки будут такие показатели:

      1. Способ прокладки – скрытая или открытая.
      2. Материал строительных конструкций, по которым будет осуществляться прокладка,− горючий или не горючий.
      3. Класс помещения по агрессивности среды – влажные, пожароопасные, взрывоопасные.
      4. Способ крепления к строительным конструкциям – скобки и лоток, трос и кабель-канал, а также прочие варианты.
      5. Сечение токоведущей жилы.
      6. Надёжность производителя.
      7. Стоимость.

      Провода и кабели, рекомендованные для домашней электропроводки

      Провода и кабели, рекомендованные для домашней электропроводки

      Способ прокладки по строительным конструкциям, их типам и марка кабеля (провода) регламентированы ПУЭ, как и требования к электропроводкам в помещениях различного типа, а вот о способе крепления проводов и кабелей нет жёстких требований. По этому показателю каждый пользователь решает для себя сам, какой провод ему лучше использовать, потому как жёсткие марки (однопроволочные) легче подключать к электроустановочным изделиям и выполнять соединение в распределительных коробках, а гибкие (многопроволочные) – легче монтировать. Надёжность кабельной продукции напрямую связана с брендом производителя и, соответственно, отражается на её стоимости – чем известнее компания, тем дороже стоит предлагаемое к реализации изделие.

      Кабельную продукцию можно купить у крупных компаний, специализирующихся на электротехнической продукции, или в хозяйственных магазинах шаговой доступности

      Кабельную продукцию можно купить у крупных компаний, специализирующихся на электротехнической продукции, или в хозяйственных магазинах шаговой доступности

      Пользуясь выше приведёнными критериями выбора, а также руководствуясь требованиями ПУЭ, каждый пользователь может самостоятельно выбрать марку кабеля или провода, допустимую к использованию для конкретного объекта – квартиры, дачи или загородного дома.

      Видео: как выбрать кабель для домашней электропроводки и не ошибиться

      Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелей

      Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Зная суммарный ток всех потребителей и учитывая соотношения допустимой для провода токовой нагрузки (открытой проводки) на сечение провода:

      • для медного провода 10 ампер на миллиметр квадратный,
      • для алюминиевого 8 ампер на миллиметр квадратный, можно определить, подойдет ли имеющийся у вас провод или же необходимо использовать другой.

      При выполнении скрытой силовой проводки (в трубке или же в стене) приведенные значения уменьшаются умножением на поправочный коэффициент 0,8. Следует отметить, что открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм из расчета достаточной механической прочности.

      Приведенные выше соотношения легко запоминаются и обеспечивают достаточную точность для использования проводов. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться нижеприведенными таблицами.

      В следующей таблице сведены данные мощности, тока и сечения кабельно-проводниковых материалов, для расчетов и выбора защитных средств, кабельно-проводниковых материалов и электрооборудования.

      Медные жилы, проводов и кабелей

      Сечение токопро водящей жилы, кв.ммМедные жилы, проводов и кабелей
      Напряжение, 220 ВНапряжение, 380 В
      ток, Амощность, кВтток, Амощность, кВт
      1,5194,11610,5
      2,5275,92516,5
      4388,33019,8
      64610,14026,4
      107015,45033,0
      168518,77549,5
      2511525,39059,4
      3513529,711575,9
      5017538,514595,7
      7021547,3180118,8
      9526057,2220145,2
      12030066,0260171,6

      Алюминивые жилы, проводов и кабелей

      Сечение токопро водящей жилы, кв.ммАлюминивые жилы, проводов и кабелей
      Напряжение, 220 ВНапряжение, 380 В
      ток, Амощность, кВтток, Амощность, кВт
      2,5204,41912,5
      4286,12315,1
      6367,93019,8
      105011,03925,7
      166013,25536,3
      258518,77046,2
      3510022,08556,1
      5013529,711072,6
      7016536,314092,4
      9520044,0170112,2
      12023050,6200132,0

      Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки

      В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту

      В каждом конкретном случае необходимо учитывать мощность нагрузки и протяженность линии питания

      Расчёт площади сечения и длительно допустимого тока кабеля

      Расчёт длительно допустимого тока кабеля

      При протекании электрического тока по проводам часть этой энергии тратится на всевозможные паразитные процессы, к которым можно отнести нагревание, создание электромагнитных полей и т. д. Так, нагрев проводника зависит от сопротивления металла, из которого он сделан. Чем выше сопротивление, тем больше потери, и наоборот.

      Распространённые проводники

      Как выбрать сечение кабеля - советы

      При современном развитии технологий и повышения уровня достатка в домах, стало появляться всё больше электроприборов, потребляющих значительное количество электроэнергии. В связи с этим устаревшая электропроводка перестала справляться с возложенными на неё задачами. Исходя из этого приходится производить монтаж электропроводки применяя строгий расчёт по мощности, принимая во внимание всю электротехнику в доме и потребляемую ей нагрузку.

      В домах старой постройки, под штукатуркой, часто можно встретить провода, выполненные из алюминия. Это себя оправдывало, так как мощных потребителей электроэнергии в частном секторе практически не было, и проводники спокойно выдерживали нагрузку. Самое большое распространение получили проводники:

      Выбор сечения провода по значению длительного тока

      • Медь. В современной электроэнергетике большую популярность получили проводники, выполненные из меди, по причине того, что её сопротивление относительно невысоко, и выпуск проводов различной марки из неё является конкурентноспособным.
      • Алюминий. Вторым по распространению является алюминий, который по проводимости уступает меди. Но его производство гораздо дешевле, в связи с его распространённостью в земной коре. К минусу этого материала можно отнести его ломкость и деформацию, а также высокую степень коррозии под влиянием внешних факторов в процессе эксплуатации.

      Существуют проводники и из других металлов и их сплавов, но они являются очень редкими и используются преимущественно в специализированных отраслях. При этом из стоимость является существенно дороже рассматриваемых, что делает их повседневное использование экономически невыгодным.

      Причина выхода из строя электропроводки

      Выход из строя электропроводки

      Так как практически любой проводник, используемый в быту, имеет своё сопротивление и пропускную способность по току, при перегрузке возникает его нагрев. При нагреве металл начинает ускоренно окислятся и терять свои проводящие способности, что лавинообразно приводит к выходу электропроводки из строя. Помимо прочего, при температуре свыше 65 градусов по Цельсию, изоляция начинает плавиться. Хотя и существуют проводники с изоляцией способной выдерживать большую температуру, они являются специализированными и в прямой продаже не встречаются.

      Если проводка выбрана с очень большим запасом по току, большим сечением, это приводит к заметному удорожанию и к сложности электромонтажа. Что опять несёт в себе неоправданные финансовые и трудовые затраты. Для того чтобы избежать этого и производят расчёт по допустимому току и сечение проводов выбирают согласно полученным данным.

      Площадь сечения электропроводника

      В современной промышленности для провода, используемого в быту принято выполнение в форме круга. Шины, расположенные в электрошкафу преимущественно, производят в прямоугольной форме или квадрата. Для определения поперечного сечения используют формулы: S = πd 2 / 4 (для круглого сечения); S = a 2 (для квадрата); S = a * b (для прямоугольника). Где число π принимаем = 3,14; d — это диаметр; b, a — являются шириной и длинной сечения. На сегодня приняты стандартные размеры токопроводящей жилы в кв. мм: 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120.

      Расчёт мощности для электропроводки

      Мощность определяется по стандартной формуле: P = In 2 Rn, где In — ток нагрузки, (А); R — сопротивление, (Ом); n — реальное количество проводников.

      Эта формула подходит когда производиться расчёт для одной нагрузки. В том случае, когда их подключено несколько, расчёт производится отдельно для каждого, а затем полученные результаты суммируются.

      Отличие провода от кабеля

      Кабель силовой

      Когда заходит речь о проводниках электрического тока, такие слова, как «провод» и «кабель» встречаются довольно часто. Чем провод отличается от кабеля? На первый взгляд, может показаться, что это одно и то же, но разница всё же присутствует. Под проводом следует понимать одножильный или многожильный проводник, с использованием изоляции или вовсе без неё. А к кабелям относят систему проводников, покрытых изоляцией, которые часто, для удобства монтажа, и защиты от агрессивной окружающей среды часто объединены дополнительной изоляцией в единую конструкцию.

      Получается, что провод представляет собой один проводник, кабель — две и более жилы покрытые изоляцией и объединённые защитной оболочкой. Необходимо отметить, что при монтаже требуется проводить маркировку кабеля бирками согласно пуэ.

      Предельно допустимые токи

      Предельно допустимые токи проводов и кабелей с изоляцией из пластмассы и резиновой изоляцией принимаются исходя из расчёта нагрева их жил до температуры 65 °С и температуры окружающей среды и земли соответственно 25 °С и 15 °C. При этом регламентируется согласно пуэ допустимый длительный ток для кабелей с пластмассовой и резиновой изоляцией.

      В таблице приведены длительно допустимые токи кабеля для проводов и кабелей, выполненных из алюминия и меди.

      Расчёт площади сечения и длительно допустимого тока кабеля

      Исходя из табличных данных следует на сколько ампер можно максимально длительно подавать токовую нагрузку для кабельных линий.

      Для того чтобы избежать перегрева электрического проводника, происходящего при чрезмерной длительной нагрузке, и выхода его из строя, следует:

      • Выбрать из какого металла будет использоваться электрический проводник.
      • Правильно рассчитать сечение жил, принимая во внимание все нюансы.

      Следует помнить, что пренебрежение этими простыми правилами может привести не только к материальным потерям, но и в случае выхода из строя проводника к поражению электрическим током или массовому возгоранию. Очень часто причиной пожара как раз и является старая электропроводка, не рассчитанная на те нагрузки, которые появились в процессе эксплуатации.

      голоса
      Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector