Пример расчета
Пример расчета сечения СИП кабеля для подключения объекта с суммарной мощностью электроприборов 72 Вт, на расстоянии от основной магистрали электроэнергии 340 м. Опоры для подвески СИП кабеля надо разместить с промежутками не более 50 м, это существенно снизит механическую нагрузку на провода. Следует рассчитать максимальный ток для трехфазной цепи при включении всех электроприборов. При условии, что нагрузка будет распределяться равномерно между фазами, на одну фазу придется:
72 кВт / 3 = 24 кВт.
Максимальный ток на одной фазе с учетом индуктивной и емкостной нагрузки электроприборов (коэффициент cos fi = 0.95) составит:
24 кВт / (230V* 0,95) = 110A.
По таблице выбирается СИП кабель с сечением 25 А, однако, учитывая длину кабеля 340 м, надо принимать во внимание потери напряжения, которые должны составлять не более 5%. Для удобства подсчета, длину кабеля округляют до 350 м:
- в СИП удельное сопротивление алюминия 0,0000000287 ом/м;
- сопротивление провода будет Rпр. = (0,0000000287 / 0,000025) Ом/м * 350 м = 0,4 Ом;
- сопротивление нагрузки для 24 кВт. Rн = U 2 * cos fi: P = 230 2 * 0,95 / 24кВт = 2,094 Ом;
- полное сопротивление – Rполн. = 0,40 Ом. + 2,094 Ом. = 2,5 Ом.
Исходя из расчетных данных, максимальный ток в фазной жиле будет:
I = U / R = 230V: 2,5 Om = 92 А
Падение напряжения равно I max * Rпр. = 93А * 0,4 Ом = 37V.
37 Вольт составляет 16 процентов от сетевого напряжения U = 230В, это больше, чем допустимые 5%. По расчетам, подходит СИП с сечением 95 кв./мм. Потери при таком проводе 11 В, это составляет 4,7%. При расчете однофазной линии общую мощность не делят на 3, длину кабеля умножают на 2.
Читать также: Резьба гайки на чертеже
Наиболее распространенные ошибки при использовании кабеля АСБ
- Разматывание кабеля с барабана, лежащего на боку. Такое выполнение размотки недопустимо по всем действующим нормам. Дело в том, что при скидывании изделия кольцами происходит его скручивание, а при попытках выравнивания может возникнуть продольное натяжение, что для кабеля категорически запрещено.
- При открытой прокладке, для преодоления препятствия, производится подвешивание изделия по воздуху на небольшом расстоянии. Это также является грубым нарушением технологии, потому что значительный вес изделия непременно приведет к его провисанию, а значит растягиванию, а при эксплуатации АСБ это недопустимо.
- Превышение нагрузки на кабель (сечение жил имеет меньшую площадь, чем требуется), через подключение дополнительных потребителей. Подобное нарушение может привести к значительному нагреванию фазных жил, в результате чего свойства изоляционного материала будут нарушены и дальнейшая эксплуатация изделия станет небезопасной.
В заключение хочется отметить, что работы по размотке, монтажу и коммутации силовых кабелей должны производить специалисты, имеющие соответствующее образование, навыки и допуск к проведению данных мероприятий. Соблюдение правил эксплуатации поможет продлить срок службы кабеля, который имеет значительный рабочий ресурс и рассчитан более чем на 30 лет.
- Технические характеристики провода ППВ
- Провод ПВ-3: технические характеристики, область применения, производители
- Рекомендации по выбору и применению силового кабеля ВВГ
- Устройство для размотки кабеля в бухтах
- Рейтинг лучших российских и зарубежных производителей кабеля
Особенности
СИП – самонесущий изолированный провод, применяется для электроснабжения в силовых сетях. Электрокабель СИП используется в сети с напряжением: СИП-1, СИП-2, СИП-4 и СИП-5 рассчитаны на номинальное напряжение до 1 кВ, СИП-3 до 35 кВ.
Большинство выпускаемых в России СИП проводов имеют цветовую маркировку, соответствующую ПУЭ (Правила устройства электроустановок) и новому ГОСТу 50462-2009. Изоляция фазных проводников и несущего нейтрального проводника выполняется из термопластичного полиэтилена или силанольно-сшитого (светостабилизированного) полиэтилена, который длительно выдерживает температуру порядка 80-90°С
Технические характеристики кабеля СИП регламентирует ГОСТ Р 52373-2005 / ГОСТ 31946-2012 / ТУ 16-705.500-2006, в соответствии с которым к самонесущим изолированным проводам относятся изделия для воздушных линий с напряжением до 0,6/1 кВ включительно, а к — защищенным проводам продукция для таких же линий, но с напряжением до 10 кВ; от 10 до 20 кВ; 20кВ и 35 кВ. Существуют разные типы провода СИП. Чаще всего кабель типа СИП классифицируется по сечению: 4х16, 2х16, 4х50, 4х25, 4х35 и т. д. Также марку провода разделяют по типу изоляции жил и техническим характеристикам:
- СИПТ-1, он же СИП-1 — кроме нулевой жил все остальные изолированы специальным полиэтиленом. СИП-1 производят для сетей 380 В. Это четырехпроводной кабель из алюминия или алюминиевого сплава, три жилы покрыты светостойким полиэтиленом, устойчивому к ультрафиолетовому излучению, а четвертая без оплетки со стальным сердечником, выполняет роль несущей и нейтральной.
- СИПТ-2 и СИП-1А — изолированы все нити;
- СИП-2 — все жилы (за исключением нулевой) изолированы сшитым полиэтиленом;
- СИП-2А — все проводники, в том числе и нулевая, покрыты слоем сшитого полиэтилена;
- СИП-3 — провод состоящий из одной токопроводящей жилы, выполняется из плотного сплава или сталеаллюминевой структуры проволок, изоляционный слой выполнен из сшитого светостабилизированного полиэтилена. СИП-3 применяется для передачи электрической энергии напряжением до 20 кВ;
- СИП-4 — все четыре жилы изолированы термопластичным полиэтиленом, но отсутствует несущая отдельная жила. При прокладке и натяжении линии нагрузку несут все проводники, т.е. крепление осуществляется сразу за все проводники;
- СИП-5 — не имеет отдельной несущей жилы, остальные покрыты оболочкой из сшитого (светостабилизированного) полиэтилена, количество жил две и более. Используют в основном на предприятиях или для протяжки электрических сетей в городе или между населенными пунктами. Он состоит из изолированных жил с покрытием из полиэтилена, где каждая нить завернута в отдельную оболочку. Виды провода СИП-4 и СИП-5 не имеют несущей нулевой жилы и могут состоять из двух и более нитей (чаще всего 2 или 3).
Как правильно произвести расчет по другим показателям
При прокладке электрокоммуникаций стоит понимать зависимость сечения от силы тока, длины материала, напряжению и нагрузке. На этих критериях необходимо основывать выбор.
По току
Величина тока при прохождении через проводник в условиях комнатной температуры зависит от ширины, длины, удельного сопротивления и температурного режима. В квартирах и домах чаще всего используют медный провод, поэтому при подборе сечения ориентируются на данные ПУЭ.
Сечение, мм2 | Ток, А по типу прокладки | |||||
Открытый | Одна труба | |||||
2 одножильных | 3 одножильных | 4 одножильных | 1 двухжильный | 1 трехжильный | ||
0,5 | 11 | – | – | – | – | – |
0,75 | 15 | – | – | – | – | – |
1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
1,2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14,5 |
1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 21 |
2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 24 |
3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 22 | 27 |
По длине
В случае высокого токопотребления стоит выбирать короткий материал. Излишняя длина приведет к потере качества электропередачи – напряжение на отдельных участках будет «прыгать». Зависимость сечения от расстояния до точки запитки прописана в нормативной таблице.
Мощность, Вт | Ток, А | 1,5 мм2 | 2,5 мм2 | 4 мм2 | 6 мм2 |
500 | 2,5 | 100 м | 165 м | 265 м | 395 м |
1000 | 4,6 м | 30 м | 84 м | 135 м | 200 м |
1500 | 6,8 м | 33 м | 57 м | 90 м | 130 м |
2000 | 9 м | 25 с | 43 м | 68 м | 100 м |
2500 | 11,5 м | 20 м | 34 м | 54 м | 80 м |
3000 | 13,5 м | 17 м | 29 м | 45 м | 66 м |
3500 | 16 м | 14 м | 24 м | 39 м | 56 м |
4000 | 18 м | – | 21 м | 34 м | 49 м |
4500 | 20 м | – | 19 м | 30 м | 44 м |
По нагрузке
Для трехфазной сети свойственно тройное увеличение момента нагрузки. Двойной скачок нагрузки в режиме симметричного напряжения происходит, поскольку ток нулевого проводника равняется нулю. Точные данные можно узнать из таблицы.
Разность напряжения, % | Момент нагрузки по сечению провода | |||
1,5 | 2,5 | 4 | 6 | |
1 | 108 | 180 | 288 | 432 |
2 | 216 | 360 | 576 | 864 |
3 | 324 | 540 | 864 | 1296 |
4 | 432 | 720 | 1152 | 1728 |
5 | 540 | 900 | 1440 | 2160 |
Трёхфазная электрическая сеть
Расчет сечения провода по нагрузке предусматривает коэффициент одновременности 0,75 и может осуществляться математически:
- Составляется список домашних электроприборов.
- На основании документации или таблицы указывается номинальная мощность.
- Устанавливается возможность эксплуатации техники при единовременной нагрузке.
- Рассчитывается поправочный коэффициент по времени использования за сутки в процентном отношении к 24 ч для каждого из приборов.
- Номинальная мощность оборудования умножается на поправочный коэффициент.
- Все данные суммируются.
- Находится значение в таблице и к нему прибавляется еще 15 %.
По напряжению
Программа для расчета падения напряжения на кабеле
Если планируется укладка кабеля на большое расстояние, принимаются во внимание риски падения напряжения. Показатель находится под влиянием:
- длины провода – при увеличении напряжение падает;
- площадь поперечного сечения – при увеличении снижается падение напряжения;
- удельное сопротивление проводника – стандартный размер 1 мм2/1 м.
Падение напряжения равно ток, умноженный на сопротивление. Показатель рассчитывается следующим образом:
- Вычисляется ток по формуле I=P/(U*cosф). Величина cosф для бытовой электросети – 1.
- На основании таблиц ПУЭ устанавливается сечение провода по току.
- Рассчитывается общее сопротивление проводника. Используется формула Rо=ρ*l/S, где ρ – удельное сопротивление материала, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения. Общее значение сопротивления при прохождении тока к потребителю и обратно увеличивается на 2.
- Находится падение напряжения по формуле ΔU=I*R.
- Вычисляется процент падения напряжения ΔU/U.
Если результат больше 5 %, подбирается кабель с большим сечением.
По плотности тока
Медные материалы с жилой сечением 1 мм2 имеют среднюю плотность тока 6-10 А. Токи данной величины протекают без перегрева или обгорания изоляции. Согласно ПУЭ, дополнительно на защиту оболочек нужно прибавить 40 %.
Предел в 6 А обеспечивает эксплуатацию проводки без привязки к времени. Верхний предел в 10 А указывает допустимую кратковременную нагрузку. При увеличении силы тока до 12 А повышается и его плотность, что приводит к обгоранию изоляции.
По маркировке проводов
Кабель ВВГ-нг
Квартирная проводка монтируется при помощи кабелей ВВГ-нг и ВВГ. Первый не подвергается возгораниям, предназначен для внутренних, земельных и наружных работ. Материал выпускается с 2-4 жилами, с сечением каждой от 1,5 до 35 мм2.
Специалисты считают, что для точечного освещения хватит кабеля с сечением 0, 5 мм², для люстры – 1,5 мм², розеточных устройств – 2,5 мм².
Назначение АС проводов
Конструкция проводника обуславливает его назначение. Кабели семейства АС не имеют внешнего изолирующего слоя, поэтому они пригодны только для монтажа воздушных линий электропередач. Подвеска создается с помощью стеклянных или керамических изоляторов.
В зоне эксплуатации кабеля должны выполняться следующие условия:
- Климатические условия — согласно ГОСТ любые кроме тропиков и субтропиков.
- Концентрация сернистых газов не должна превышать 150 мг/м3.
- Поверхность провода не должна разогреваться свыше 90°C.
Применение в ЛЭП
Главная задача кабелей типа АС — это передача электроэнергии на дальние расстояния. В том числе и для соединения проводами подстанций одного района. Сталеалюминиевые проводники используются для питания потребителей напряжением свыше 1 кВ. Между проводами должен быть выдержан воздушный зазор. Он зависит от величины передаваемого напряжения и играет роль изоляции.
На линиях свыше 110 кВ возникает коронный разряд. Для борьбы с этим явлением принято увеличивать эффективное сечение кабеля АС. А при возведении магистральных ЛЭП, следует учитывать активное и индуктивное сопротивление линии.
Провод АС используется для магистральных линий электропередач
Расшифровка названия, маркировка, область применения АСБ
Название проводника, представляющее аббревиатуру из букв АСБ, расшифровывается, как кабель с токоведущими жилами из алюминия (А), в свинцовой оболочке (С), с защитной броней (Б), выполненной из стальных лент. В буквенном обозначении могут присутствовать также символы «л» или «2л», которые информируют о наличии в конструкции, под слоем брони, подушки из битумных лент – одной или двух соответственно, например, АСБл или АСБ2л (ленты могут быть изготовлены из битума, крепированной бумаги и полиэтилентерефталатных волокон).
Кабель АСБ имеет надежную защиту от любых внешних воздействий на него
Маркировка кабельно-проводниковой продукции АСБ
Маркировочные обозначения содержат в составе символов помимо названия кабеля, сведения о количестве основных жил и их сечении, строении проводников, наличии дополнительных жил, а также о напряжении, на которое рассчитано изделие. Например:
- АСБ 3х70-1 – имеет три силовые жилы сечением 70 мм², рассчитан на рабочее напряжение 1 кВ;
- АСБ2л 3х185ож-6 – оснащен тремя однопроволочными жилами по 185 мм², на напряжение 6 кВ;
- АСБл 3х95+1х50-1 помимо трех основных проводников по 95 мм², содержит дополнительный, сечением 50 мм².
Назначение кабеля АСБ и условия применения
Прокладка в земле – самый распространенный способ монтажа силового кабеля АСБ
Кабели АСБ предназначены для передачи электроэнергии на значительные расстояния при прокладке в земле, траншеях, внутри помещений. Рабочее напряжение может составлять от 1 кВ до 10 кВ. Существует несколько условий, выполнение которых при использовании бронированного проводника, обязательно:
- Разрешается только горизонтальная или наклонная прокладка изделий с бумажной изоляцией, пропитанной стекающим составом. Вертикальное подвешивание, даже на небольших участках с частыми фиксациями – запрещено
- Допустимая коррозийная агрессивность грунта должна быть низкой или средней активности. То есть запрещается укладка продукции в глинистые, торфяные, болотистые почвы, где ввиду большого содержания органических кислот, повышенной влажности, а соответственно электропроводности, могут возникать электрохимические процессы, приводящие к нарушению изоляции проводников
- Работы по разматыванию или монтажу кабельной продукции без проведения подогрева должны осуществляться при температуре не ниже 0°С
- При укладке кабеля категорически запрещается его продольное растягивание. Он должен прокладываться свободно, без каких-либо натяжных нагрузок. Это сохранит изоляционные свойства оболочки и продлит срок службы изделия.
Для работоспособности АСБ допустимый диапазон температур окружающей среды составляет от -50°С до +50°С. Это дает возможность его применения практически во всех регионах страны.
Внутреннее строение бронированного кабеля АСБ
Конструкция кабельной продукции АСБ специально рассчитана для возможности прокладки в земле. Так подушка из битума, крепированной бумаги и полиэтилентерефталатных волокон (№7 на рисунке) обладает устойчивостью к органическим и минеральным кислотам и выполняет функцию защиты свинцовой оболочки и поясной изоляции от их действия. Кислоты возникают в почвенной среде вокруг кабеля в процессе почвенной коррозии, которая является следствием электрохимической реакции из-за взаимодействия влаги, органических и минеральных веществ с электромагнитными излучениями проводника.
Строение кабеля АСБ имеет сложную структуру, обеспечивающую его рабочие качества
Основными составляющими частями кабеля являются:
- алюминиевые жилы – 1 (могут быть одно- или многопроволочными);
- бумажная изоляция проводников – 2 (бумага пропитана специальным изоляционным составом);
- кабельный заполнитель – 3 (уплотнение из бумажных жгутов);
- дополнительный (поясной) изоляционный слой из пропитанной бумаги – 4 (такая же пропитка, как у № 2);
- экранированная оболочка – 5 (для изделий рассчитанных на 6 и более кВ);
- оболочка из свинца – 6;
- битумная подушка – 7;
- броня, состоящая из двух стальных лент — 8;
- наружный покров из стекловолоконной пряжи – 9 (чаще применяется в сочетании с битумом, реже – с мелом).
Выбор сечения кабеля по мощности
Рассматривать далее буду квартиру, так как на предприятиях люди грамотные и всё знают. Чтобы прикинуть мощность необходимо знать мощность каждого электроприемника, сложить их вместе. Единственным минусом при выборе кабеля большего сечения, чем необходимо, является экономическая нецелесообразность. Так как больший кабель больше стоит, но меньше греется. А если выбрать правильно то выйдет и дешевле и греться не будет сильно. В меньшую же сторону округлять нельзя, так как кабель будет больше греться от протекания в нем тока и быстрее придет в неисправное состояние, которое может повлечь за собой неисправность электроприбора и всей проводки.
Первым шагом при выборе сечения кабеля будет определение мощности подключенных к нему нагрузок, а также характер нагрузки — однофазная, трехфазная. Трехфазная это может быть плита в квартире или станок в гараже в частном доме.
Если все приборы уже приобретены, то можно узнать мощность каждого по паспорту, который идет в комплекте, или, зная тип, можно найти в интернете паспорт и посмотреть мощность там.
Если приборы не куплены, но покупать их входит в ваши планы, то можно воспользоваться таблицей, где занесены наиболее популярные приборы. Выписываем значения мощностей и складываем те величины, которые одновременно могут включаться в одну розетку. Приведенные ниже значения носят справочный характер, при расчете следует брать большее значение (если указан диапазон мощности). И всегда лучше посмотреть в паспорт, чем брать средние показатели из таблиц.
Электроприбор | Вероятная мощность, Вт |
---|---|
Стиральная машина | 4000 |
Микроволновка | 1500-2000 |
Телевизор | 100-400 |
Экран | Э |
Холодильник | 150-2000 |
Чайник электрический | 1000-3000 |
Обогреватель | 1000-2500 |
Плита электрическая | 1100-6000 |
Компьютер (тут всякое возможно) | 400-800 |
Фен для волос | 450-2000 |
Кондиционер | 1000-3000 |
Дрель | 400-800 |
Шлифовальная машина | 650-2200 |
Перфоратор | 600-1400 |
Выключатели, которые идут после вводного удобно разделять на группы. Отдельные выключатели для питания плиты, стиралки, бойлера и других мощных приборов. Отдельные для питания освещения отдельных комнат, отдельные для групп розеток комнат. Но это в идеале, в реальности бывает просто вводной и три автомата. Но что-то я отвлекся…
Зная значение мощности, которая будет подключаться к данной розетке мы выбираем по таблице сечение с округлением в большую сторону.
За основу возьму таблицы 1.3.4-1.3.5 из 7-го издания ПУЭ. Эти таблицы даны для проводов, шнуров алюминиевых или медных с резиновой и (или) ПВХ изоляцией. То есть то что мы используем в домашней проводке — к данному типу подходит и любимые электриками медные NYM и ВВГ, и алюминиевый АВВГ.
Кроме таблиц нам понадобятся две формулы активной мощности: для однофазной (P=U*I*cosf) и трехфазной сети (та же формула, только еще умножить на корень из трех, который равен 1,732). Косинус принимаем единице, будет у нас для запаса.
Хотя существуют таблицы, где для каждого типа розетки (розетка для станка, розетка для того, для сего) описан свой косинус. Но больше единицы он быть не может, поэтому не страшно, если примем его 1.
Еще перед взглядом в таблицу стоит определиться как и в каком количестве у нас будут проложены наши провода. Варианты есть следующие — открыто или в трубе. А в трубе можно двух- или трех- или четырех одножильных, одного трехжильного или одного двухжильного. Для квартиры нам на выбор либо два одножильных в трубе — это на 220В, либо четыре одножильных в трубе — на 380В. При прокладке в трубе, необходимо, чтобы процентов 40 оставалось свободного пространства в этой самой трубе, это для отсутствия перегрева. Если прокладывать необходимо провода в другом количестве или другим способом то смело открывайте ПУЭ и пересчитывайте для себя, или же выбирайте не по мощности, а по току, о чем пойдет речь чуть позже в этой статье.
Выбирать можно как медный, так и алюминиевый кабель. Хотя, в последнее время большее применение получает медный, так как для одной и той же мощности потребуется меньшее сечение. К тому же медь имеет лучшие электропроводящие свойства, механическую прочность, меньше подвержена окислению, и плюс ко всему срок службы медного провода выше по сравнению с алюминием.
Определились с тем, медь или алюминий, 220 или 380В? Что же, смотрим в таблицу и выбираем сечение. Но учитываем, что в таблице у нас приведены значения для двух или четырех одножильных проводов в трубе.
Посчитали мы нагрузку например в 6кВт для розетки на 220В и смотрим 5,9 мало, хоть и близко, выбираем 8,3кВт — 4мм2 для меди. А если решили алюминий, то 6,1кВт — тоже 4мм2. Хотя выбрать стоит медь, так как ток при таком же сечении будет допустимый на 10А больше.
Алгоритмы расчета
Алгоритм №1 «Расчет сечения жилы провода для равномерно распределенной нагрузки»
- Рассчитаем коэффициент потерь, формула (19).
- Рассчитаем коэффициент распределения, Таблица (2).
- Рассчитаем удельное сопротивление по меди, с учетом температуры, формула (4).
- Рассчитаем суммарную нагрузку в линии, формула (8).
- Подставим полученные значения в формулу (20).
Алгоритм №1 «Расчет потерь по напряжению в существующей линии
- Рассчитаем сопротивление жилы провода, с учетом температуры, формулы (4), (5).
- Рассчитаем суммарную нагрузку в линии, формула (8).
- Рассчитаем сопротивление нагрузки, формула (6).
- Рассчитаем коэффициент распределения, Таблица (2).
- Рассчитаем потери по напряжению, формула (16).
Как делается расчёт потребляемой мощности
Рассчитать приблизительное сечение кабеля можно и самостоятельно — необязательно прибегать к помощи квалифицированного специалиста. Полученные в результате расчётов данные можно использовать для покупки провода, однако, сами электромонтажные работы следует доверять только опытному человеку.
Последовательность действий при расчёте сечения такова:
- Составляется подробный список всех находящихся в помещении электрических приборов.
- Устанавливаются паспортные данные потребляемой мощности всех найденных устройств, после чего определяется непрерывность работы того или иного оборудования.
- Выявив значение потребляемой мощности от устройств, работающих постоянно, следует суммировать это значение, добавив к нему коэффициент, равный значению периодически включающийся электроприборов (то есть, если прибор будет работать всего 30% времени, то следует прибавить треть от его мощности).
- Далее ищем полученные значения в специальной таблице расчёта сечения провода. Для большей гарантии рекомендуется к полученному значению потребляемой мощности добавить 10-15%.
Для определения необходимых вычислений по подбору сечения кабелей электропроводки согласно их мощности внутри сети важно использовать данные о количестве электрической энергии, потребляемой устройствами и приборами тока. На этом этапе необходимо учесть очень важный момент – данные электропотребляемых приборов дают не точное, а приближенное, усредненное значение
Поэтому к такой отметке необходимо добавлять около 5% от параметров, указанных компанией-производителем оборудования
На этом этапе необходимо учесть очень важный момент – данные электропотребляемых приборов дают не точное, а приближенное, усредненное значение. Поэтому к такой отметке необходимо добавлять около 5% от параметров, указанных компанией-производителем оборудования.
Большинство далеко не самых компетентных и квалифицированных электриков уверены в одной простой истине – для того, чтобы правильно провести электрические провода для источников освещения (к примеру, для светильников), необходимо брать провода с сечением, равным 0,5 мм², для люстр – 1,5 мм², а для розеток – 2,5 мм².
Об этом думают и так считают только некомпетентные электрики. Но что, если, например, в одном помещении одновременно работают микроволновка, чайник, холодильник и освещение, для которых нужны провода с разным сечением? Это может привести, к самым разным ситуациям: короткому замыканию, быстрой порче проводки и изоляционного слоя, а также к возгоранию (это редкий случай, но все же возможный).
Точно такая же не самая приятная ситуация может произойти, если человек будет подключать к одной и той же розетке мультиварку, кофеварку и, допустим, стиральную машину.
Стоимость АС
Стоимость кабеля в первую очередь зависит от количества материала, затраченного на его изготовление. Провод самого тонкого диаметра стоит дешевле. Для примера — цена кабеля сечением 16 мм2 составляет всего 12 Р/метр. Самые же толстые марки провода будут стоить в десятки раз дороже.
На цену влияет и тип торговли. Оптовая цена, как правило, существенно ниже. Поставщику выгодно иметь дело с большими объемами.
Главным достоинством провода АС является низкая стоимость
Другое важное достоинство сталеалюминиевого провода — это его простота хранения. Кабель устойчив к большому разбросу температур окружающего воздуха и практически не подвержен влиянию влаги
Методика расчета
Берем табличку 10 и по ней находим что одна жила сипа 16 кв.мм. выдерживает – 100 ампер. И далее самое главное, на сколько надо умножать эти 100А – на 220 или 380? Тут надо посмотреть с точки зрения потребителей которые будут подключены к сипу. Если это обычный жилой дом, то трехфазных приборов не так уж много (ну единственное это индукционная плита или электродуховка приходит на ум, хотя они по сути своей 220В), если это какая то ремонтная мастреская, то трехфазного оборудования уже побольше (подъемники, сварка, компрессора).
В начале темы поднимался вопрос «выдержит ли сип 4х16 15квт»? Поэтому для частного дома мы умножаем 220Вх100А=22кВт по фазе. Но не забываем что фазы то у нас три. А это уже 66 киловатт
суммарно для жилого дома. Что представляет собой4х кратный запас относительно выдаваемых техусловий.
Основным предназначением кабелей СИП является передача электроэнергии по воздушным линиям. Кабель активно используется при отводе электроэнергии от основных магистралей к жилым и хозяйственным сооружениям, при строительстве осветительных сетей на улицах населенных пунктов.
Читать также: Самодельная лопата для копки земли
Самонесущий изолированный провод (СИП)
Выбор сечения проводника по мощности и длине
От длины проводника зависит напряжение, которое поступает в конечную точку. Может сложиться ситуация, когда в точке потребления напряжение окажется недостаточным для работы электроприборов.
В бытовых электро-коммуникациях этими потерями пренебрегают и берут кабель на десять-пятнадцать сантиметров длиннее необходимого. Этот излишек расходуется на выполнение коммутации. При подсоединении к распределительному щиту, запас увеличивают, учитывая необходимость подключения защитных автоматов.
Кабель, проложенный закрытым способомИсточник kadetbrand.ru
Прокладывая линии большой протяжённости следует брать во внимание неизбежное падение напряжения. У любого есть собственное сопротивление, на которое влияют три основных фактора:
- Длина, измеряемая в метрах. При увеличении этого показателя увеличиваются потери.
- Поперечное сечение, измеряемое в квадратных миллиметрах. Если этот параметр увеличивается, то снижается падение напряжения.
- Сопротивление материала проводника, значение которого берётся из справочных данных. Они показывают эталонное сопротивление провода сечением один миллиметр и длиной один метр.
Произведение сопротивления и силы тока численно отражает падение напряжения. Эта величина не должна превышать пяти процентов. Если она превышает данный показатель, то необходимо брать проводник с большим сечением.
Еще о том, как рассчитать сечение кабеля в видео:
Расчёт сечения по формулам
Алгоритм выбора следующий:
Рассчитывается площадь проводника по длине и максимальной мощности по формуле:
Источник infopedia.su
Где:
P – мощность;
U – напряжение;
cosф – коэффициент.
Для бытовых электросетей значение коэффициента равно единице. Для промышленных коммуникаций он рассчитывается как отношение активной мощности к полной.
- В таблице ПУЭ находится сечение по току.
- Рассчитывается сопротивление проводки:
Источник textarchive.ru
Где:
ρ – сопротивление;
l – длина;
S – поперечная площадь сечения.
При этом, не стоит забывать, что ток движется в обоих направлениях и по факту сопротивление равно:
Источник textarchive.ru
Падение напряжения соответствует соотношению:
Источник moypatent.ru
В процентном отношении падение напряжения выглядит следующим образом:
Источник tex.stackovernet.com
Если результат превышает пять процентов, то в справочнике ищется ближайшее поперечное сечение с большим значением.
Подобные расчёты редко выполняются родовыми потребителями электроэнергии. Для этого есть профильные специалисты и масса справочного материала. Более того, в интернете размещено множество онлайн-калькуляторов, при помощи которых все вычисления можно произвести за пару кликов.
Наглядно расчет сечения кабеля по формулам в видео:
Условия эксплуатации и характеристики АС
Характеристики проводников АС сильно варьируются от их сечения. Но есть и общие свойства, которые присущи всем изделиям этой категории:
- температура эксплуатации от –60 до +40°C (идеально для СНГ);
- солидный срок службы от 45 лет;
- максимальная допустимая температура +90°C;
- временное усилие на разрыв — от 160 МПа;
- гарантированный период работы 4 года;
Характеристики сталеалюминиевых проводов марки АС
Остальные свойства определяются исходя из сечения и длины провода. Электрические параметры некоторых кабелей марки АС приведены в таблице.
Тип провода | Продолжительный допустимый ток, А | Максимальное сопротивление 1 км провода, Ом |
---|---|---|
АС-16/2,7 | 111 | 1,78 |
АС-50/8,0 | 210 | 0,59 |
АС-70/11,0 | 265 | 0,42 |
АС-120/19,0 | 390 | 0,24 |
АС-150/19,0 | 450 | 0,20 |
А ниже механические свойства проводов тех же марок.
Тип провода | Диаметр алюминиевой/стальной проволоки, мм | Масса 1 км кабеля, кг |
---|---|---|
АС-16/2,7 | 1,85/1,85 | 64,9 |
АС-50/8,0 | 3,20/3,20 | 195 |
АС-70/11,0 | 3,80/3,80 | 276 |
АС-120/19,0 | 2,40/1,85 | 471 |
АС-150/19,0 | 2,80/1,85 | 554 |
Провода для электропроводки
РАСЧЕТ – ТАБЛИЦА
Ниже я приведу таблицу сечения проводов, но рекомендую набраться терпения, прочитав до конца эту небольшую теоретическую часть. Это позволит Вам быть более осознанным в выборе проводов для монтажа электропроводки, кроме того, Вы сможете самостоятельно сделать расчет сечения провода, причем, даже “в уме”.
Прохождение тока по проводнику всегда сопровождается выделением тепла (соответственно нагревом), которое прямо пропорционально мощности, рассеиваемой на участке электропроводки. Ее величина определяется формулой P=I2*R, где:
- I – величина протекающего тока,
- R – сопротивление провода.
Чрезмерный нагрев может привести к нарушению изоляции, как следствие – короткому замыканию и (или) возгоранию.
Ток протекающий по проводнику находится в зависимости от мощности нагрузки (P), определяемой формулой
I=P/U
(U – это напряжение, которое для бытовой электрической сети составляет 220В).
Сопротивление провода R зависит от его длины, материала и сечения. Для электропроводки в квартире, даче или гараже длиной можно пренебречь, а вот материал и сечение при выборе проводов для электропроводки необходимо учитывать.
Расчет сечения провода
Сечение провода S определяется его диаметром d следующим образом (здесь и далее я буду максимально упрощать формулы):S=π*d2/4=3.14*d2/4=0.8*d2.
Это может Вам пригодится, если вы уже имеете провод, причем без маркировки, которая указывает сразу сечение, например, ВВГ 2х1.5, эдесь 1,5 – сечение в мм2, а 2 – количество жил.
Обратите внимание
Чем больше сечение, тем большую токовую нагрузку выдерживает провод. При одинаковых сечениях медного и алюминиевого проводов – медные могут выдержать больший ток, кроме того они менее ломкие, хуже окисляются, поэтому наиболее предпочтительны.
Очевидно, что при скрытой прокладке, а также провода, проложенные в гофрошланге, электромонтажном коробе из-за плохого теплообмена нагреваться будут сильнее, значит следует их сечение выбирать с определенным запасом, поэтому пришло время рассмотреть такую величину как плотность тока (обозначим ее Iρ).
Характеризуется она величиной тока в Амперах, протекающего через единицу сечения проводника, которую мы примем за 1мм2. Поскольку эта величина относительная, то с ее использованием удобно производить расчет сечения по следующим формулам:
- d=√1.27*I/Iρ=1.1*√I/Iρ – получаем значение диаметра провода,
- S=0.8*d2 – ранее полученная формула для расчета сечения,
Подставляем первую формулу во вторую, округляем все что можно, получаем очень простое соотношение:
S=I/Iρ
Остается определиться с величиной плотности тока Iρ), поскольку рабочий ток I) определяется мощностью нагрузки, формулу я приводил выше.
Допустимое значение плотности тока определяется множеством факторов, рассмотрение которых я опущу и приведу конечные результаты, причем с запасом:
Материал провода | Скрытая проводка | Открытая проводка |
Медь | Iρ=6 А/мм2 | Iρ=10 А/мм2 |
Алюминий | Iρ=4 А/мм2 | Iρ=6 А/мм2 |
Пример расчета:
Имеем: суммарная мощность нагрузки в линии – 2,2 кВт, проводка открытая, провод – медный. Для расчета используем следующие единицы измерения: ток – Ампер, мощность – Ватт (1кВт=1000Вт), напряжение – Вольт.
S=I/Iρ=(2200/220)/10=1мм2
Если провести соответствующие расчеты для всего ряда сечений проводов, то можно получить соответствующую таблицу.
В начало
Таблица сечения проводов
Сразу предупреждаю, данные из различных источников могут отличаться. Это различие определяется величиной запаса по мощности. Приводя расчеты я этот запас взял по максимуму, памятуя, что лучше купить более мощные, соответственно более дорогие провода, нежели потом переделывать сгоревшую электропроводку.
Предлагаю Вашему вниманию обещанную в начале статьи таблицу:
Лишний раз настоятельно рекомендую использовать провода с медными жилами.
В начало
2012-2019 г. Все права защищены.