Расчет сечения кабеля по мощности

Каждый мастер желает знать… как рассчитать сечение кабеля для той или иной нагрузки. С этим приходится сталкиваться при проведении проводки в доме или гараже, даже при подключении станков — нужно быть уверенным, что выбранный сетевой шнур не задымится при включении станка…

Я решил создать калькулятор расчета сечения кабеля по мощности, т.е. калькулятор считает потребляемый ток, а затем определяет требуемое сечение провода, а также рекомендует ближайший по значению автоматический выключатель.

Силовые кабели ГОСТ 31996—2012

Расчет сечения кабеля по мощности производится в соответствии с таблицами нормативного документа ГОСТ 31996—2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией». При этом сечение указывается с запасом по току во избежания нагрева и возгорания провода, работающего на максимальном токе. А также я ввел коэффициент 10%, т.е. к максимальному току добавляется еще 10% для спокойной работы кабеля 🙂

Например, берем мощность нагрузки 7000 Вт при напряжении 250 Вольт, получаем ток 30.8 Ампер (добавив про запас 10%), будем использовать медный одножильный провод с прокладкой по воздуху, в результате получим сечение: 4 кв.мм., т.е. кабель с максимальным током 39 Ампер. Кабель сечением 2.5 кв.мм. на ток 30 Ампер использовать не рекомендуется, т.к. провод будет эксплуатироваться на максимально допустимых значениях силы тока, что может привести к нагреву провода с последующим разрушением электро изоляции.

Таблица сечения кабеля по току и мощности для медного провода

Ознакомьтесь также с этими статьями

Сечение жилы мм2	Для кабеля с медными жилами
	Напряжение 220 В		Напряжение 380 В
	Ток А	Мощность кВт	Ток А	Мощность кВт
1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33,0
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66	260	171,6

 

Важно!

Данные в таблицах приведены для ОТКРЫТОЙ проводки!!!

Таблица сечения алюминиевого провода по потребляемой мощности и силе тока

Сечение жилы мм2	Для кабеля с алюминиевыми жилами
	Напряжение 220 В		Напряжение 380 В
	Ток А	Мощность кВт	Ток А	Мощность кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0

Калькулятор расчета сечения кабеля

Советуем к прочтению другие наши статьи

Онлайн калькулятор предназначен для расчета сечения кабеля по мощности.

Вы можете выбрать требуемые электроприборы, отметив их галочкой, для автоматического определения их мощности, либо ввести мощность в ватах (не в киловатах!) в поле ниже, затем выбрать остальные данные: напряжение сети, металл проводника, тип кабеля, где прокладывается и калькулятор произведет расчет сечения провода по мощности и подскажет какой автоматический выключатель поставить.

Надеюсь, мой калькулятор поможет многим мастерам.

Расчет сечения кабеля по мощности:

Требуемая мощность (выберите потребителей из таблицы):

Таблица выбора сечения кабеля в зависимости от силы тока или мощности при прокладке проводов. Выбор сечения автомобильного провода — Ізолітсервіс

Таблица выбора сечения кабеля при прокладке проводов

Проложенные открыто					Проложенные в трубе
Сечение	Медь			Алюминий			Медь			Алюминий
каб.,	ток	W, кВт		ток	W, кВт		ток	W, кВт			W, кВт
мм2	А	220в	380в	А	220в	380в	А	220в	380в	А	220в	380в
0,5	11	2,4	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
0,75	15	3,3	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
1,0	17	3,7	6,4	—	—	—	14	3,0	5,3	—	—	—
1,5	23	5,0	8,7	—	—	—	15	3,3	5,7	—	—	—
2,0	26	5,7	9,8	21	4,6	7,9	19	4,1	7,2	14,0	3,0	5,3
2,5	30	6,6	11,0	24	5,2	9,1	21	4,6	7,9	16,0	3,5	6,0
4,0	41	9,0	15,0	32	7,0	12,0	27	5,9	10,0	21,0	4,6	7,9
6,0	50	11,0	19,0	39	8,5	14,0	34	7,4	12,0	26,0	5,7	9,8
10,0	80	17,0	30,0	60	13,0	22,0	50	11,0	19,0	38,0	8,3	14,0
16,0	100	22,0	38,0	75	16,0	28,0	80	17,0	30,0	55,0	12,0	20,0
25,0	140	30,0	53,0	105	23,0	39,0	100	22,0	38,0	65,0	14,0	24,0
35,0	170	37,0	64,0	130	28,0	49,0	135	29,0	51,0	75,0	16,0	28,0

Выбор сечения автомобильного провода:

Номин. сечение, мм2	Сила тока в одиночном проводе, А при длительной нагрузке и при температуре окружающей среды, оС
	20	30	50	80
0,5	17,5	16,5	14,0	9,5
0,75	22,5	21,5	17,5	12,5
1,0	26,5	25,0	21,5	15,0
1,5	33,5	32,0	27,0	19,0
2,5	45,5	43,5	37,5	26,0
4,0	61,5	58,5	50,0	35,5
6,0	80,5	77,0	66,0	47,0
16,0	149,0	142,5	122,0	88,5

*Примечание: при прокладке проводов сечением 0,5 — 4,0 мм² в жгутах, в поперечном сечении которых по трассе содержится от двух до семи проводов, сила допустимого тока в проводе составляет 0,55 от силы тока в одиночном проводе согласно таблице, а при наличии 8-19 проводов — 0,38 от силы тока в одиночном проводе.

Интеллектуальный калькулятор для расчета сечения электрических кабелей

Калькулятор позволяет рассчитать сечение токоведущих жил электрических проводов и кабелей по электрической мощности.

---

Вид электрического тока

Вид тока зависит от системы электроснабжения и подключаемого оборудования.

Выберите вид тока: ВыбратьПеременный токПостоянный ток

---

Материал проводников кабеля

Материал проводников определяет технико-экономические показатели кабельной линии.

Выберите материал проводников:

ВыбратьМедь (Cu)Алюминий (Al)

---

Суммарная мощность подключаемой нагрузки

Мощность нагрузки для кабеля определяется как сумма потребляемых мощностей всех электроприборов, подключаемых к этому кабелю.

Введите мощность нагрузки: кВт

---

Номинальное напряжение

Введите напряжение: В

---

Только для переменного тока

Система электроснабжения: ВыбратьОднофазнаяТрехфазная

Коэффициент мощности cosφ определяет отношение активной энергии к полной. Для мощных потребителей значение указано в паспорте устройства. Для бытовых потребителей cosφ принимают равным 1.

Коэффициент мощности cosφ:

---

Способ прокладки кабеля

Способ прокладки определяет условия теплоотвода и влияет на максимальную допустимую нагрузку на кабель.

Выберите способ прокладки:

ВыбратьОткрытая проводкаСкрытая проводка

---

Количество нагруженных проводов в пучке

Для постоянного тока нагруженными считаются все провода, для переменного однофазного — фазный и нулевой, для переменного трехфазного — только фазные.

Выберите количество проводов:

ВыбратьДва провода в раздельной изоляцииТри провода в раздельной изоляцииЧетыре провода в раздельной изоляцииДва провода в общей изоляцииТри провода в общей изоляции

---

Минимальное сечение кабеля: 0

Кабель с рассчитанным сечением не будет перегреваться при заданной нагрузке. Для окончательного выбора сечения кабеля необходимо проверить падение напряжения на токонесущих жилах кабельной линии.

 

Длина кабеля

Введите длину кабеля: м

---

Допустимое падение напряжения на нагрузке

Введите допустимое падение: %

---

Минимальное сечение кабеля с учетом длины: 0

Рассчитанное значение представляет собой минимально допустимое значение фактического сечения кабеля. Значительная часть реализуемой в магазинах кабельной продукции не соответствует маркировке и имеет заниженное сечение проводника. Проверяйте фактическое сечение проводников кабеля перед применением!

Рассчитанное значение сечения кабеля является ориентировочным и не может использоваться в проектах систем электроснабжения без профессиональной оценки и обоснования в соответствии с нормативными документами!

Соотношение сечения провода и силы тока

При проектировании схемы любой электрической установки и монтаже, выбор сечения проводов и кабелей является обязательным этапом. Чтобы правильно подобрать силовой провод нужного сечения, необходимо учитывать величину максимального потребления.

Сечения проводов измеряется в квадратных милиметрах или «квадратах». Каждый «квадрат» алюминиевого провода способен пропустить через себя в течение длительного времени нагреваясь до допустимых пределов максимум – только 4 ампера, а медный провода 10 ампер тока. Соответственно, если какой-то электропотребитель потребляет мощность равную 4 киловаттам (4000 Ватт), то при напряжении 220 вольт сила тока будет равна 4000/220=18,18 ампер и для его питания достаточно подвести к нему электричество медным проводом сечением 18,18/10=1,818 квадрата. Правда в этом случае провод будет работать на пределе своих возможностей, поэтому следует взять запас по сечению в размере не менее 15%. Получим 2,091 квадрата. И теперь подберем ближайший провод стандартного сечения. Т.е. к этому потребителю мы должны вести проводку медным проводом сечением 2 квадратных миллиметра именуемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Алюминиевый провод будет соответственно в 2,5 раза толще.

Из расчета достаточной механической прочности открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться таблицами.

Медные жилы проводов и кабелей

Алюминиевые жилы проводов и кабелей

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами к примеру кабель МКЭШВнг

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной,
найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных

* Токи относятся к кабелям и проводам с нулевой жилой и без нее.

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных

Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по данной таблице как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

Сечение токопроводящей жилы, мм.	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	ток, А	мощность, кВт	ток, А	мощность, кВт
1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33,0
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66,0	260	171,6
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	ток, А	мощность, кВт	ток, А	мощность, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Открыто	Ток, А, для проводов проложенных в одной трубе
		Двух одножильных	Трех одножильных	Четырех одножильных	Одного двухжильного	Одного трехжильного
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	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	–	–	–
185	510	–	–	–	–	–
240	605	–	–	–	–	–
300	695	–	–	–	–	–
400	830	–	–	–	–	–
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Открыто	Ток, А, для проводов проложенных в одной трубе
		Двух одножильных	Трех одножильных	Четырех одножильных	Одного двухжильного	Одного трехжильного
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	–	–	–
185	390	–	–	–	–	–
240	465	–	–	–	–	–
300	535	–	–	–	–	–
400	645	–	–	–	–	–
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Ток*, А, для проводов и кабелей
	одножильных		двухжильных			трехжильных
	при прокладке
	в воздухе	в воздухе		в земле	в воздухе		в земле
1,5	23	19		33	19		27
2,5	30	27		44	25		38
4	41	38		55	35		49
6	50	50		70	42		60
10	80	70		105	55		90
16	100	90		135	75		115
25	140	115		175	95		150
35	170	140		210	120		180
50	215	175		265	145		225
70	270	215		320	180		275
95	325	260		385	220		330
120	385	300		445	260		385
150	440	350		505	305		435
185	510	405		570	350		500
240	605	–		–	–		–
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Ток, А, для проводов и кабелей
	одножильных		двухжильных			трехжильных
	при прокладке
	в воздухе	в воздухе		в земле	в воздухе		в земле
2,5	23	21		34	19		29
4	31	29		42	27		38
6	38	38		55	32		46
10	60	55		80	42		70
16	75	70		105	60		90
25	105	90		135	75		115
35	130	105		160	90		140
50	165	135		205	110		175
70	210	165		245	140		210
95	250	200		295	170		255
120	295	230		340	200		295
150	340	270		390	235		335
185	390	310		440	270		385
240	465	–		–	–		–

Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки
Сечение медных жил проводов и кабелей, кв.мм	Допустимый длительный ток нагрузки для проводов и кабелей, А	Номинальный ток автомата защиты, А	Предельный ток автомата защиты, А	Максимальная мощность однофазной нагрузки при U=220 B	Характеристика примерной однофазной бытовой нагрузки
1,5	19	10	16	4,1	группа освещения и сигнализации
2,5	27	16	20	5,9	розеточные группы и электрические полы
4	38	25	32	8,3	водонагреватели и кондиционеры
6	46	32	40	10,1	электрические плиты и духовые шкафы
10	70	50	63	15,4	вводные питающие линии

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.

Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях
Наименование линий	Наименьшее сечение кабелей и проводов с медными жилами, кв.мм
Линии групповых сетей	1,5
Линии от этажных до квартирных щитков и к расчетному счетчику	2,5
Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир	4

Надеемся данная информация была полезна для Вас. Мы же напоминаем что у нас Вы можете купить кабель МКЭКШВнг отличного качества по низкой цене.

Использование полезной работы электрического тока, уже является чем-то обыденным, незаменимым и само собой разумеющимся. Действительно, с тех пор, когда были получены первые токи от первой батарейки, великим ученым Алессандро Вольтом, в далеком 1800 году, прошло всего-то два столетия. Однако теперь сеть проводов, электрических соединений буквально пронизывает все и вся на поверхности земли и в наших домах. Если всю эту сеть нескончаемых проводов представить себе со стороны, то это будет подобно нервной или кровеносной системе в нашем организме. Роль всех этих проводов для современного общества, пожалуй, не менее значима, чем функция одной из вышеупомянутых систем живого организма. Что же, раз это так важно и серьезно, то при выборе проводов и кабелей, для создания нашей собственной коммуникативной электрической сети стоит подходить с особым вниманием и придирчивостью. Дабы она работала стабильно, без сбоев и отказов. Что же в себя включает данный выбор проводов и кабелей? Во-первых, это определиться с применяемым для проводки материалом, будь то медь или алюминий. Во-вторых, определиться с количеством жил в проводнике, 2 или 3. В-третьих, необходимо подобрать сечения жил исходя из тока, которые будет проходить по проводам, то есть исходя из мощности нагрузки. В-четвертых, выбрать провод исходя из расчетного значения, ближайшее большее сечение по типоряду относительного расчетного. О мелочах и того можно говорить намного больше сказанного, поэтому пока остановимся на этом, и попытаемся все же раскрыть тему нашей статьи о расчете и выборе провода или кабеля исходя из мощности нагрузки.

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Не смотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.
Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию. Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Какой провод, кабель выбрать для прокладки проводки (моножилу или многожильный)

При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой. Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу. Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди. В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше. Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Выбираем провод (кабель) из меди или алюминия (документ ПЭУ)

В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот. Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться. Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…». (До 2001 г. по имеющемуся заделу строительства допускается использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами) Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал. Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.
Так что еще раз повторимся – только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Сколько примерно потребляют бытовые приборы, и как это отразиться на выборе, расчете сечения кабеля

Итак, мы уже определились с маркировкой кабеля, что это должна быть моножила, также с тем, что это должна быть медь, да и про подводимую мощность кабеля мы тоже «заикнулись» не просто так. Ведь именно исходя из показателя проводимой мощности, будет рассчитываться провод, кабель на его применяемое сечение. Здесь все логично, прежде чем что-то рассчитать, надо исходить из начальных условий задачи. Этому нас научили еще в школе, исходные данные определяют основные пути решения. Что же, тоже самое можно сказать про расчет сечения медного провода, для расчета его сечения необходимо знать с какими токами или мощностями он будет работать. А для того чтобы нам знать токи и мощности, мы сразу должны знать, что именно будет подключено в нашей квартире, где лампочка, а где телевизор. Где компьютер, а куда мы включим зарядное устройство для телефона. Нет, конечно, со временем исходя из жизненных обстоятельств, что-то может поменяться, но нет кардинально, то есть примерная суммарная потребляемая мощность для всех наших помещений останется прежняя. Лучше всего сделать так, нарисовать план квартиры и там расставить и развешать все электроприборы, которые вам встретятся и которые запланированы. Скажем так.

Здесь неплохо было сориентироваться, сколько какой прибор потребляет. Именно для этого мы и приведем для вас таблицу ниже.

Онлайн калькулятор для определения силы тока по потребляемой мощности
Потребляемая мощность, Вт:
Напряжение питания, В:

Подытожим данный абзац, мы должны представлять какие токи, мощности подводимые проводами и кабелями, должны быть обеспечены, для того, чтобы рассчитать необходимое нам сечение и выбрать подходящее. Об этом как раз далее.

Как рассчитать диаметр (сечение) провода (кабеля) исходя из силы тока, потребляемой мощности (медный и алюминиевый)

Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.
Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда. Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.
Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток это направленное движение частиц. Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока. Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.
Не смотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке

С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных. Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Как рассчитать зависимость диаметра токопроводящей жилы (провода, кабеля) от его сечения (площади)

Этот абзац больше относится к курсу школы по геометрии алгебре, когда необходимо найти площадь круга исходя из его диаметра. Именно такая задача стоит перед тем, кто хочет перевести диаметр в сечение. Делается это очень просто.

Сечение равно по формуле – S=0,7853*D 2, где D и есть диаметр окружности, а S это площадь. Также справедливо будет утверждение S=ПИ*R 2 , где R – радиус

Общепринятые сечения медных проводов для проводки в квартире по сечению

Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства. Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.
Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества коммуникаций в доме (квартире) (типовые схемы проводки)

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, приброшенный во все комнаты, от которого идут отводы. Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Подводя итог о выборе сечения провода (кабеля) в зависимости от силы тока (мощности)

Если вы прочитали всю нашу статью, и все наши выкладки, то наверняка уже осознали насколько сложно и одновременно просто выбрать алюминиевый или медный провод, по сечению исходя из токовой нагрузки и мощности. Да, расчет сечения потребует знания множества формул, поправок на материал и температуру, при этом если воспользоваться справочными таблицами, которые мы и привели, то все просто и понятно.
Что же, кроме выбора сечения провода необходимо будет правильно соединить между собой провода, использовать соответствующие автоматы, УЗО, розетки и выключатели. Не забывать про особенности схемы подключения проводки в квартире. Все это скажется на выборе сечения провода в вашем конкретном случае. И только в этом случае, когда вы учтете все факторы, воспользуетесь справочными материалами, правильно смонтируете все элементы, можно будет говорить о том, что все сделано как надо!

Видео о подборе сечения проводник в зависимости от тока (А)

Основные принципы по выбоу сечения, исходя из тока питания еще раз рассмотрены в этом видео.

В теории и практике, выбору площади поперечного сечения провода по току (толщине) уделяется особое внимание. В данной статье, анализируя справочные данные, познакомимся с понятием «площадь сечения».

Расчет сечения проводов.

В науке не используется понятие «толщина» провода. В литературных источниках используется терминология – диаметр и площадь сечения. Применимо к практике, толщина провода характеризуется площадью сечения.

Довольно легко рассчитывается на практике сечение провода. Площадь сечения вычисляется с помощью формулы, предварительно измерив его диаметр (можно измерить с помощью штангенциркуля):

S = π (D/2)2 ,

• S – площадь сечения провода, мм
• D- диаметр токопроводящей жилы провода. Измерить его можно с помощью штангенциркуля.

Более удобный вид формулы площади сечения провода:

Небольшая поправка – является округленным коэффициентом. Точная расчетная формула:

В электропроводке и электромонтаже в 90 % случаях применяется медный провод. Медный провод по сравнению с алюминиевым проводом, имеет ряд преимуществ. Он более удобен в монтаже, при такой же силе токе имеет меньшую толщину, более долговечен. Но чем больше диаметр (площадь сечения), тем выше цена медного провода. Поэтому, несмотря на все преимущества, если сила тока превышает значение 50 Ампер, чаще всего используют алюминиевый провод. В конкретном случае используется провод, имеющий алюминиевую жилу 10 мм и более.

В квадратных миллиметрах измеряют площадь сечения проводов. Наиболее чаще всего на практике (в бытовой электрике), встречаются такие площади сечения: 0,75; 1,5; 2,5; 4 мм .

Существует иная система измерения площади сечения (толщины провода) – система AWG, которая используется, в основном в США. Ниже приведена таблица сечений проводов по системе AWG, а так же перевод из AWG в мм .

Рекомендовано прочитать статью про выбор сечения провода для постоянного тока. В статье приведены теоретические данные и рассуждения о падении напряжения, о сопротивлении проводов для разных сечений. Теоретические данные сориентируют, какое сечение провода по току наиболее оптимально, для разных допустимых падений напряжения. Также на реальном примере объекта, в статье о падении напряжения на трехфазных кабельных линиях большой длины, приведены формулы, а также рекомендации о том, как уменьшить потери. Потери на проводе прямо пропорциональны току и длине провода. И являются обратно пропорциональными сопротивлению.

Выделяют, три основные принципа, при выборе сечения провода.

1. Для прохождения электрического тока, площадь сечения провода (толщина провода), должна быть достаточной. Понятие достаточно означает, что когда проходит максимально возможный, в данном случае, электрический ток, нагрев провода будет допустимый (не более 600С).

2. Достаточное сечение провода, что бы падение напряжения не превышало допустимого значения. В основном это относится к длинным кабельным линиям (десятки, сотни метров) и токам большой величины.

3. Поперечное сечение провода, а также его защитная изоляция, должна обеспечивать механическую прочность и надежность.

Для питания, например люстры, используют в основном лампочки с суммарной потребляемой мощностью 100 Вт (ток чуть более 0,5 А).

Выбирая толщину провода, необходимо ориентироваться на максимальную рабочую температуру. Если температура будет превышена, провод и изоляция на нем будут плавиться и соответственно это приведет к разрушению самого провода. Максимальный рабочий ток для провода с определенным сечением ограничивается только максимально его рабочей температурой. И временем, которое сможет проработать провод в таких условиях.

Далее приведена таблица сечения проводов, при помощи которой в зависимости от силы тока, можно подобрать площадь сечения медных проводов. Исходные данные – площадь сечения проводника.

Максимальный ток для разной толщины медных проводов. Таблица 1.

Сечение токопроводящей жилы, мм 2

Ток, А, для проводов, проложенных

Как выбрать сечения кабеля по таблице. Интеллектуальный калькулятор для расчета сечения электрических кабелей

Вид электрического тока

Вид тока зависит от системы электроснабжения и подключаемого оборудования.

Выберите вид тока : Выбрать Переменный ток Постоянный ток

Материал проводников кабеля

Материал проводников определяет технико-экономические показатели кабельной линии.

Выберите материал проводников:

Выбрать Медь (Cu) Алюминий (Al)

Суммарная мощность подключаемой нагрузки

Мощность нагрузки для кабеля определяется как сумма потребляемых мощностей всех электроприборов, подключаемых к этому кабелю.

Введите мощность нагрузки: кВт

Номинальное напряжение

Введите напряжение: В

Только для переменного тока

Система электроснабжения: Выбрать Однофазная Трехфазная

Коэффициент мощности cosφ определяет отношение активной энергии к полной. Для мощных потребителей значение указано в паспорте устройства. Для бытовых потребителей cosφ принимают равным 1.

Коэффициент мощности cosφ:

Способ прокладки кабеля

Способ прокладки определяет условия теплоотвода и влияет на максимальную допустимую нагрузку на кабель.

Выберите способ прокладки:

Выбрать Открытая проводка Скрытая проводка

Количество нагруженных проводов в пучке

Для постоянного тока нагруженными считаются все провода, для переменного однофазного — фазный и нулевой, для переменного трехфазного — только фазные.0

Рассчитанное значение представляет собой минимально допустимое значение фактического сечения кабеля. Значительная часть реализуемой в магазинах кабельной продукции не соответствует маркировке и имеет заниженное сечение проводника. Проверяйте фактическое сечение проводников кабеля перед применением!

Рассчитанное значение сечения кабеля является ориентировочным и не может использоваться в проектах систем электроснабжения без профессиональной оценки и обоснования в соответствии с нормативными документами!

Для правильного и безопасного монтажа кабелей для проводки обязательно нужно произвести предварительный расчет предполагаемой потребляемой мощности. Невыполнение требований по подбору сечения кабеля, используемого для проводки, может привести к оплавлению изоляции и пожару.

Расчет сечения кабеля для определенной системы электропроводки можно разбить на несколько этапов:

1. разбивка потребителей электроэнергии по группам;
2. определение максимального тока для каждого сегмента;
3. выбор сечения кабеля.

Все потребляющие электроприборы следует разделить на несколько групп так, чтобы суммарная мощность потребления одной группой не была выше примерно 2,5-3 кВт. Это позволит подобрать медный кабель сечением не больше 2,5 кв. мм. Мощность некоторых основных бытовых приборов приведена в Таблице 1.

Таблица 1. Значение мощности основных бытовых приборов.

Потребители, объединенные в одну группу, должны находиться территориально примерно в одном месте, так как они подключаются к одному кабелю. Если весь подключаемый объект питается от однофазной сети, то количество групп и распределение потребителей не играют существенной роли.

Тогда процент расхождения можно рассчитать по формуле = 100% — (Pmin/Pmax*100%) , где Pmax – максимальная суммарная мощность, приходящаяся на одну фазу, Pmin– минимальная суммарная мощность, приходящаяся на одну фазу. Чем меньше процент расхождения мощности, тем лучше.

Расчет максимального тока для каждой группы потребителей

После того, как для каждой группы была найдена потребляемая мощность, можно рассчитать максимальный ток. Коэффициент спроса (Кс) лучше принять везде равным 1, так как не исключается использование одновременно всех элементов одной группы (например, вы можете включить одновременно все бытовые приборы, относящиеся к одной группе потребителей). Тогда формулы для однофазной и трехфазной сети будут иметь вид:

Iрасч = Pрасч / (Uном * cosφ)
для однофазной сети, в этом случае напряжение в сети 220 В,

Iрасч = Pрасч / (√3 * Uном * cosφ)
для трехфазной сети, напряжение в сети 380 В.

При монтаже электропроводки в последние десятилетия особенную популярность получил метод с использованием . Это объясняется целым набором свойств, которыми обладает гофрированная труба, но вместе с тем, при работе с ней необходимо придерживаться определенных правил.

Часто можно встретить и в теории, и на практике термины соединение треугольником и звездой, напряжение фазное и линейное — разобраться в их различиях поможет интересная .

Значение косинуса для бытовых приборов и освещения лампами накаливания принимается равным 1, для светодиодного освещения – 0,95, для люминесцентного освещения – 0,92. Для группы находится среднеарифметический косинус. Его значение зависит от того, какой косинус у прибора, потребляющего наибольшую мощность в данной группе. Таким образом, зная токи на всех участках проводки, можно приступить к выбору сечения проводов и кабелей.

Подбор сечения кабеля по мощности

При известных значениях расчетного максимального тока можно приступить к подбору кабелей. Это можно сделать двумя способами, но проще всего подобрать нужное сечение кабеля по табличным данным. Параметры для подбора медного и алюминиевого кабеля приведены в таблице ниже.

Таблица 2. Данные для выбора сечения кабеля с медными жилами и кабеля из алюминия.

При планировании электропроводки предпочтительно выбирать кабели из одного материала. Соединение медных и алюминиевых проводов обычной скруткой запрещено правилами пожарной безопасности, так как при колебаниях температуры эти металлы расширяются по-разному, что приводит к образованию зазоров между контактами и выделению тепла. Если возникает необходимость подключения кабелей из разных материалов, то лучше всего воспользоваться специально предназначенными для этого клеммами.

Видео с формулами расчета сечения кабеля

Любой электрик должен знать, каким образом проводится расчет сечения кабеля, а также, зачем это делается. Это одна из базовых основ.

На сегодняшний день существует несколько способов расчета сечения провода. Чаще остальных опытные электрики используют метод расчета по мощности. Именно данному вопросу и будет посвящена наша сегодняшняя статья.

Зачем нужны вычисления

Для людей, которые тесно не работали с электричеством и прокладкой проводов не понять, насколько важно подобрать для той или иной работы правильное сечение провода. А ведь это очень важный аспект. Такая важность вопроса обусловлена тем, что любой провод или кабель представляет собой ведущий элемент для распределения и подачи тока, который подводится к электроприборам. С их помощью подключаются абсолютно все электроприборы (светильники, компьютеры, электроплиты и т.д.), которые имеют разную мощность и технические характеристики.

Провода в доме

В связи с такой высокой востребованностью проводов расчет их сечения просто необходим для должного обеспечения постоянного притока электрической энергии к различным приборам. При этом риск возникновения опасностей должен быть по максимуму сведен к нулю. Такие ситуации могут возникнуть из-за постоянного контакта провода с током. Если расчет требуемого сечения кабеля не проводился, и провод имеет небольшое сечение, которое не способно обеспечить в нужных объемах адекватное функционирование электроприборов, к тому же это ведет к нагреванию кабеля. Вследствие этого с течением времени будет происходить медленное разрушение защитной изоляции изделия, и риск появления короткого замыкания также будет повышаться с каждым прошедшим днем.
Как видим, всего лишь неправильно подобранный тип сечения может привести к следующим последствиям:

• приборы будут часто ломаться, не отслужив весь срок, установленный производителем;
• существенно увеличивается риск возгорания провода из-за короткого замыкания;

Короткое замыкание кабеля

• снижение срока службы самой электропроводки;
• высокий риск сгорания проводки;
• риск получения человеком электротравмы.

Обратите внимание! Правильный выбор сечения кабелей, применяемых в доме или других помещениях, является обязательной частью электробезопасности и пожаробезопасности комнат.

Поэтому не стоит пытаться сэкономить там, где от этого будет только вред. Ведь при негативном стечении обстоятельств на ремонт техники и замену проводки придется потратиться в разы больше, чем на приобретение провода с нужным сечением!

Факторы, которые влияют на расчет

Из-за важности расчетов при определении требуемого сечения для проводов нужно учитывать ряд параметров:

• обязательно следует учитывать общее количество электроприборов, которые будут размещены в пределах конкретной квартиры;

Электротехника в помещении

• общая потребляемая нагрузка приборов. При этом в расчетах данный параметр должен браться с небольшим запасом;
• суммарная мощность электроприборов, функционирующих в доме;
• выбор способа, с помощью которого будет происходить расчет сечения проводов.

Обратите внимание! Для вычисления этого параметра можно использовать разные методы и подходы.

При этом каждый из перечисленных пунктов играет важную роль и в расчетах без них не обойтись. Также следует отметить, что поскольку это математические вычисления, то конечная цифра должна быть проверена несколько раз для исключения ошибки.
Конечно, каждый математический расчет обладает определенной долей погрешности, так как оперирует не стандартизированными значениями. Поэтому иногда необходимо проводить округления в большую или меньшую сторону, чтобы отыскать кабель требуемого сечения.
Если подойти к расчету халатно, то можно навлечь на себя неприятности, которые как минимум проявятся в сгоревшей технике или проводке, а как максимум – приведут к пожару.

Факторы, влияющие на нагрев кабеля

В определении необходимого сечения провода большую роль играет сам проводник электричества. Поэтому данный тип расчета обязательно должен брать во внимание этот параметр. Иначе невозможно избежать перегрева кабеля. На процесс нагревания проводов могут оказывать влияние такие факторы:

• площадь сечения жилы. Здесь необходимо понимать, что чем больше будет сечение у провода, тем ток больших значений он сможет через себя пропустить в безопасном режиме;

Обратите внимание! Сечение кабеля можно выяснить двумя способами: просто измерить штангенциркулем или посмотреть на его маркировку.

Марки кабелей

• из чего изготовлен кабель. Выбирая провод для подключения к нему электроприборов или как элемент проводки, нужно помнить, что медные изделия обладают меньшим сопротивлением. Из этого следует, что такие провода будут нагреваться значительно медленнее, к примеру, алюминиевых аналогов.
• тип исполнения проводки. Одиночный кабель, идущий в проводке, всегда будет пропускать через себя ток более высокого значения, чем при параллельной прокладке с остальными проводами;
• тип исполнения прокладки. При помещении проводящих ток элементов в трубу они будут нагреваться значительно быстрее, чем при использовании открытого варианта проводки. Это связано с тем, что последний вариант способствует более эффективному охлаждению;

Открытая проводка

• качество сделанной изоляции. Материал изоляции, а также ее качество оказывают прямое влияние на температурный диапазон, который способен выдерживать провод с определенным сечением.

Как видим, не только сам кабель, но и его расположение может оказывать влияние на нагрев проводника, что, в конечном счете, если расчеты не проводились или здесь имелись ошибки, приведет к негативным последствиям. Поэтому расчеты сечения должны обязательно учитывать факторы нагрева.

Как проводить расчет

Одним из вариантов получения точного значения сечения проводов является метод вычислений, проводимых по мощности.
Обратите внимание! Расчет будет опираться на то, что кабель выполнен из меди. Это связано с тем, что по действующим на сегодняшний день правилам ПУЭ в квартирах проводники для тока из алюминия не применяются.

Медные провода

Таблица ПЭУ

Используя метод расчета по мощности, вам необходимо будет подсчитать, какое точное количество приборов будет размещаться в помещении, а также вычислить их потребляемую мощность, при их включении по одной линии в сеть.
Вариант расчета может иметь следующий вид (пример):

• в ситуации, если вам нужно запитать электрическую духовку и микроволновку, имеющие мощность в 120 Вт, то их общая (суммарная) мощность составит 4200 Вт;
• далее нужно вычислить силу тока, имеющегося в этой сети. Здесь используем формулу J = 4200/220. Разделив суммарную мощность приборов на напряжение сети, мы получим 19 А.

Когда вы вычислили силу тока в сети, можно воспользоваться следующей таблицей ПЭУ, чтобы определить искомое сечение для провода.

Как видно из этой таблицы, в нашей ситуации нам потребуется кабель с сечением на 1,5 мм. кв.
Обратите внимание! По таблице мы выяснили минимальный параметр. Поэтому, чтобы точно предотвратить нагрев проводника тока, сечение рекомендуется брать с запасом.
В таблице максимально близкое к найденному значению — 2,5 мм. Такой запас позволит вам подключить при необходимости дополнительной прибор, не повышая при этом риск перегрева проводов.
Объем запаса можно вычислить математически. Для этого необходимо полученное в результате вычислений значение суммарной мощности умножить на коэффициент одновременности. Этот коэффициент имеет значение в 1,2. После этого следует высчитать силу тока по приведенному выше алгоритму.

Определяем точное значение для потребляемой мощности

Чтобы провести точный расчет для определения сечения провода по такому параметру, как мощность, обязательно необходимо пользоваться сведениями о том, какое потребление тока имеется у приборов при усредненном подсчете.

Обратите внимание! Приступая к точным вычислениям, необходимо помнить о том, что на приборах указаны усредненные значения. Поэтому к цифре, указанной на электроприборе, следует прибавить примерно 5% от нее.

Не забывайте, что включение приборов может происходить как одновременно, так и поодиночке. Если этого не предусмотреть, то одновременное включение, скажем, холодильника, микроволновки и точечных светильников приведет к серьезному перегреву кабелей (особенно при длительном включении). Здесь вполне допустима аналогия, когда в одну розетку сразу включить несколько электроприборов.

Перегруженная приборами розетка

• для однофазной сети нужно рассчитывать мощность по формуле Р= 220*I*1,3;
• для трехфазной сети — Р= √3*380* I*1,3.

Благодаря такому точному расчету, вы сможете определить нужное сечение кабеля, а также учесть все нюансы и возможности.

Как быть со скрытой проводкой

У нас по дому, несмотря на большое количество электротехники, провода не валяются по полу и не свисают со стен. Ведь у нас в доме скрытая проводка. Для ее организации также следует рассчитать сечение проводов. Только в данном случае запас необходимо увеличить не на 5%, а на 20–30%. Такое увеличение значения обусловлено тем, что для скрытой проводки характерно большее нагревание из-за маскировки ее в трубах и под отделкой.

Обратите внимание! В ситуации, когда имеется одна токоведущая линия, запас нужно увеличить на 35-40%.

Это позволит предупредить чрезмерный нагрев проводников и снизит риск возникновения короткого замыкания.
Как видим, при работе с электрическими кабелями необходимо учитывать самые разнообразные факторы. Ведь один, даже самый, казалось бы, незначительный нюанс, оставленный без внимания, может привести к настоящей катастрофе.

Заключение

Создавать в доме уют и комфортные для себя условия нужно еще на этапе планирования, в том числе и проводки. Это самая важная часть в доме, от которой напрямую зависит ваша безопасность. Причем, одним из наиболее важных параметров, требующих пристального внимания, является правильный расчет и выбор сечения провода. Используя метод вычисления по мощности подключаемых электроприборов, вы точно выберите подходящий для вашей квартиры вариант кабеля.

Грамотный подбор кабеля для восстановления или прокладки электропроводки гарантирует безупречную работу системы. Приборы будут получать питание в полноценном объеме. Не случится перегрева изоляции с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит и от угроз воспламенения, и от лишних затрат на покупку недешевого провода. Давайте разберемся в алгоритме расчетов.

Упрощенно кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его жиле перемещается поток, параметры которого ограничены размером данного токоведущего канала. Следствием неверного подбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:

• Слишком узкий токоведущий канал, из-за которого в разы возрастает плотность тока. Рост плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, затем ее оплавление. В результате оплавления по минимуму появятся «слабые» места для регулярных утечек, по максимуму пожар.
• Излишне широкая жила, что, в сущности, совсем неплохо. Причем, наличие простора для транспортировки электро-потока весьма положительно отражается на функционале и эксплуатационных сроках проводки. Однако карман владельца облегчится на сумму, примерно вдвое превышающую по факту требующиеся деньги.

Первый из ошибочных вариантов представляет собой откровенную опасность, в лучшем случае повлечет увеличение оплаты за электроэнергию. Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.

«Протоптанные» пути вычислений

Все существующие расчетные способы опираются на выведенный Омом закон, согласно которому сила тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Бытовое напряжение – величина постоянная, равная в однофазной сети стандартным 220 В. Значит, в легендарной формуле остаются лишь две переменные: это ток с мощностью. «Плясать» в расчетах можно и нужно от одной из них. Через расчетные значения тока и предполагаемой нагрузки в таблицах ПУЭ найдем требующийся размер сечения.

Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитывают для силовых линий, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладывают кабелем с традиционной величиной площади сечения 1,5 мм².

Если в обустраиваемом помещении нет мощного диско-прожектора или люстры, требующей питания в 3,3кВт и больше, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля не имеет смысла. А вот розеточный вопрос – дело сугубо индивидуальное, т.к. подключать к одной линии могут такие неравнозначные тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.

Тем, кто планирует нагрузить силовую линию электрической варочной поверхностью, бойлером, стиральной машиной и подобной «прожорливой» техникой, желательно распределить всю нагрузку на несколько розеточных групп.

Если технической возможности разбить нагрузку на группы нет, бывалые электрики рекомендуют без затей прокладывать кабель с медной жилой сечением 4-6 мм². Почему с медной токоведущей сердцевиной? Потому что строгим кодексом ПУЭ прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилье и в активно используемых бытовых помещениях запрещена. Сопротивление у электротехнической меди гораздо меньше, тока она пропускает больше и не греется при этом, как алюминий. Алюминиевые провода используются при устройстве наружных воздушных сетей, кое-где они еще остались в старых домах.

Обратите внимание! Площадь сечения и диаметр жилы кабеля – вещи разные. Первая обозначается в квадратных мм, второй просто в мм. Главное не перепутать!

Для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока можно пользоваться обоими показателями. Если в таблице указан размер площади сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь нужно найти по следующей формуле:

Расчет размера сечения по нагрузке

Простейший способ подбора кабеля с нужным размером — расчет сечения провода по суммарной мощности всех подключаемых к линии агрегатов.

Алгоритм расчетных действий следующий:

• для начала определимся с агрегатами, которые предположительно могут использоваться нами одновременно. Например, в период работы бойлера нам вдруг захочется включить кофемолку, фен и стиралку;
• затем согласно данным техпаспортов или согласно приблизительным сведениям из приведенной ниже таблицы банально суммируем мощность одновременно работающих по нашим планам бытовых агрегатов;
• предположим, что в сумме у нас вышло 9,2 кВт, но конкретно этого значения в таблицах ПУЭ нет. Значит, придется округлить в безопасную большую сторону – т.е. взять ближайшее значение с некоторым превышением мощности. Это будет 10,1 кВт и соответствующее ему значение сечения 6 мм².

Все округления «направляем» в сторону увеличения. В принципе суммировать можно и силу тока, указанную в техпаспортах. Расчеты и округления по току производятся аналогичным образом.

Как рассчитать сечение по току?

Табличные значения не могут учесть индивидуальных особенностей устройства и эксплуатации сети. Специфика у таблиц среднестатистическая. Не приведены в них параметры максимально допустимых для конкретного кабеля токов, а ведь они отличаются у продукции с разными марками. Весьма поверхностно затронут в таблицах тип прокладки. Дотошным мастерам, отвергающим легкий путь поиска по таблицам, лучше воспользоваться способом расчетаразмера сечения провода по току. Точнее по его плотности.

Допустимая и рабочая плотность тока

Начнем с освоения азов: запомним на практике выведенный интервал 6 — 10. Это значения, полученные электриками многолетним «опытным путем». В указанных пределах варьирует сила тока, протекающего по 1 мм² медной жилы. Т.е. кабель с медной сердцевиной сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции предоставляет возможность току от 6 до 10 А спокойно достигать ожидающего его агрегата-потребителя. Разберемся, откуда взялась и что означает обозначенная интервальная вилка.

Согласно кодексу электрических законов ПУЭ 40% отводится кабелю на неопасный для его оболочки перегрев, значит:

• 6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей сердцевины, являются нормальной рабочей плотностью тока. В данных условиях проводник работать может бесконечно долго без каких-либо ограничений по времени;
• 10 А, распределенные на 1 мм² медной жилы, протекать по проводнику могут краткосрочно. Например, при включении прибора.

Потоку энергии 12 А в медном миллиметровом канале будет изначально «тесно». От тесноты и толкучки электронов увеличится плотность тока. Следом повысится температура медной составляющей, что неизменно отразиться на состоянии изоляционной оболочки.

Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевой токоведущей жилой плотность тока отображает интервал 4 – 6 Ампер, приходящийся на 1 мм² проводника.

Выяснили, что предельная величина плотности тока для проводника из электротехнической меди 10 А на площадь сечения 1 мм², а нормальные 6 А. Следовательно:

• кабель с жилой сечением 2,5 мм² сможет транспортировать ток в 25 А всего лишь несколько десятых секунды во время включения техники;
• он же бесконечно долго сможет передавать ток в 15А.

Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки. Если кабель прокладывается в стене, в металлической гильзе или , указанную величину плотности тока нужно помножить на поправочный коэффициент 0,8. Запомните и еще одну тонкость в организации открытого типа проводки. Из соображений механической прочности кабель с сечением меньше 4 мм² в открытых схемах не используют.

Изучение схемы расчета

Суперсложных вычислений снова не будет, расчет провода по предстоящей нагрузке предельно прост.

• Сначала найдем предельно допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощность приборов, которые предполагаем одновременно подключать к линии. Сложим, например, мощность стиральной машины 2000 Вт, фена 1000 Вт и произвольно какого-либо обогревателя 1500 Вт. Получили мы 4500 Вт или 4,5 кВт.
• Затем делим наш результат на стандартную величину напряжения бытовой сети 220 В. Мы получили 20,45…А, округляем до целого числа, как положено, в большую сторону.
• Далее вводим поправочный коэффициент, если в нем есть необходимость. Значение с коэффициентом будет равно 16,8, округленно 17 А, без коэффициента 21 А.
• Вспоминаем о том, что рассчитывали рабочие параметры мощности, а нужно еще учесть предельно допустимое значение. Для этого вычисленную нами силу тока умножаем на 1,4, ведь поправка на тепловое воздействие 40%. Получили: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
• Значит, в нашем примере для безопасной работы открытой проводки потребуется кабель с сечением более 3 мм², а для скрытого варианта 2,5 мм².

Не забудем о том, что в силу разнообразных обстоятельств порой включаем одновременно больше агрегатов, чем рассчитывали. Что есть еще лампочки и прочие приборы, незначительно потребляющие энергию. Запасемся некоторым резервом сечения на случай увеличения парка бытовой техники и с расчетами отправимся за важной покупкой.

Видео-руководство для точных расчетов

Какой кабель лучше купить?

Следуя жестким рекомендациям ПУЭ, покупать для обустройства личной собственности будем кабельную продукцию с «литерными группами» NYM и ВВГ в маркировке. Именно они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарников. Вариант NYM – аналог отечественных изделий ВВГ.

Лучше всего, если отечественный кабель будет сопровождать индекс НГ, это означает, что проводка будет пожароустойчивой. Если предполагается прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над подвесным потолком, купите изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.

Содержание:

Большое значение в электротехнике имеет такая величина, как поперечное сечение провода и нагрузка. Без этого параметра невозможно проведение каких-либо расчетов, особенно, связанных с прокладкой кабельных линий. Ускорить необходимые вычисления помогает таблица зависимости мощности от сечения провода, применяемая при проектировании электротехнического оборудования. Правильные расчеты обеспечивают нормальную работу приборов и установок, способствуют надежной и долговременной эксплуатации проводов и кабелей.

Правила расчетов площади сечения

На практике расчеты сечения любого провода не представляют какой-либо сложности. Достаточно всего лишь с помощью штангенциркуля, а затем полученное значение использовать в формуле: S = π (D/2)2, в которой S является площадью сечения, число π составляет 3,14, а D представляет собой измеренный диаметр жилы.

В настоящее время используются преимущественно медные провода. По сравнению с алюминиевыми, они более удобны в монтаже, долговечны, имеют значительно меньшую толщину, при одинаковой силе тока. Однако, при увеличении площади сечения стоимость медных проводов начинает возрастать, и все преимущества постепенно теряются. Поэтому при значении силы тока более 50-ти ампер практикуется применение кабелей с алюминиевыми жилами. Для измерения сечения проводов используются квадратные миллиметры. Наиболее распространенными показателями, применяемыми на практике, являются площади 0,75; 1,5; 2,5; 4,0 мм2.

Таблица сечения кабеля по диаметру жилы

Основным принципом расчетов служит достаточность площади сечения, для нормального протекания через него электрического тока. То есть, допустимый ток не должен нагревать проводник до температуры свыше 60 градусов. Падение напряжения не должно превышать допустимого значения. Этот принцип особенно актуален для ЛЭП большой протяженности и высокой силы тока. Обеспечение механической прочности и надежности провода осуществляется за счет оптимальной толщины провода и защитной изоляции.

Сечение провода по току и мощности

Прежде чем рассматривать соотношение сечения и мощности, следует остановиться на показателе, известном, как максимальная рабочая температура. Данный параметр обязательно учитывается при выборе толщины кабеля. Если этот показатель превышает свое допустимое значение, то из-за сильного нагрева металл жилы и изоляция расплавятся и разрушатся. Таким образом, происходит ограничение рабочего тока для конкретного провода его максимальной рабочей температурой. Важным фактором является время, в течение которого кабель сможет функционировать в подобных условиях.

Основное влияние на устойчивую и долговечную работу провода оказывает потребляемая мощность и . Для быстроты и удобства расчетов были разработаны специальные таблицы, позволяющие подобрать необходимое сечение в соответствии с предполагаемыми условиями эксплуатации. Например, при мощности 5 кВт и силе тока в 27,3 А, площадь сечения проводника составит 4.0 мм2. Точно так же подбирается сечение кабелей и проводов при наличии других показателей.

Необходимо учитывать и влияние окружающей среды. При температуре воздуха, на 20 градусов превышающей нормативную, рекомендуется выбор большего сечения, следующего по порядку. То же самое касается наличия нескольких кабелей, содержащихся в одном жгуте или значения рабочего тока, приближающегося к максимальному. В конечном итоге, таблица зависимости мощности от сечения провода позволит выбрать подходящие параметры на случай возможного увеличения нагрузки в перспективе, а также при наличии больших пусковых токов и существенных перепадов температур.

Формулы для расчета сечения кабеля

Сечение провода и нагрузка (мощность) таблица

При монтаже электропроводки в квартире или в частном доме очень важно правильно подобрать сечение провода. Если взять слишком толстый кабель, то это «влетит вам в копеечку», так как его цена напрямую зависит от диаметра (сечения) токопроводящих жил. Применение же тонкого кабеля приводит к его перегреву и при несрабатывании защиты возможно оплавление изоляции, короткое замыкание и как следствие — пожар. Наиболее правильным будет выбор сечения провода в зависимости от нагрузки, что отражено в приведенных ниже таблицах.

Сечение кабеля

Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

Величины сечения во всех странах стандартизированы, причем стандарты бывшего СНГ и Европы в этой части полностью совпадают. В нашей стране документом, которым регулируется этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или кратко — ПУЭ.

Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм², а на освещение — 1,0-1,5мм².

Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0мм². Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.

Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0мм².

Ниже дана сокращенная таблица выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовых нагрузок. Там же для Вашего удобства приведена суммарная мощность электрооборудования при 1-фазном (220В) и 3-фазном (380В) потреблении.

При прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на одну жилу (или фазу).

Таблица нагрузок по сечению кабеля:

Сечение кабеля, мм²	Проложенные открыто						Проложенные в трубе
	медь			алюминий			медь			алюминий
	ток, А	мощность, кВт		ток, А	мощность, кВт		ток, А	мощность, кВт		ток, А	мощность, кВт
		220В	380В		220В	380В		220В	380В		220В	380В
0.5	11	2.4
0.75	15	3.3
1	17	3.7	6.4				14	3	5.3
1.5	23	5	8.7				15	3.3	5.7
2.5	30	6.6	11	24	5.2	9.1	21	4.6	7.9	16	3.5	6
4	41	9	15	32	7	12	27	5.9	10	21	4.6	7.9
6	50	11	19	39	8.5	14	34	7.4	12	26	5.7	9.8
10	80	17	30	60	13	22	50	11	19	38	8.3	14
16	100	22	38	75	16	28	80	17	30	55	12	20
25	140	30	53	105	23	39	100	22	38	65	14	24
35	170	37	64	130	28	49	135	29	51	75	16	28

Для самостоятельного расчета необходимого сечение кабеля, например, для ввода в дом, можно воспользоваться кабельным калькулятором или выбрать необходимое сечение по таблице.

Настоящая таблица касается кабелей и проводов в резиновой и пластмассовой изоляции. Это такие широко распространенные марки как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. На кабели в бумажной изоляции есть своя таблица, на не изолированные провода и шины — своя.

При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т.п.

Кроме того, величины из таблиц о допустимых токовых нагрузках должны быть откорректированы следующими снижающими коэффициентами:
• поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;
• поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
• поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;
• поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.

Расчет сечения провода

Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть, каждый человек, не имея под рукой интернет, где в свободном доступе ПУЭ с таблицами имеется, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

Если рассмотреть сечение кабеля, то это круг с определенным диаметром.
Существует формула площади круга: S= 3,14*D²/4, где 3,14 – это Архимедово число, «D» — диаметр измеренной жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

Если провод состоит из нескольких жил, то замеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как вычислить сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тоненьких проводков?

Процесс немного усложняется, но не сильно. Для этого придется подсчитать количество проводков в одной жиле, измерить диаметр одного проводка, вычислить его площадь по описанной формуле и умножить данный показатель на количество проводков. Это и будет сечение одной жилы. Теперь необходимо это значение умножить на количество жил.

Если нет желания считать проводки и измерять их размеры, надо просто замерить диаметр одной жилы, состоящий из нескольких проводов. Снимать размеры надо аккуратно, чтобы не смять жилу. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, потому что между проводками остается пространство.

Соотношение тока и сечения

Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу. Чем больше ее диаметр, тем больше воды через нее будет проходить. То же самое и с проводами.

Чем больше их площадь, тем большей силы ток, через них пройдет, тем большую нагрузку такой провод выдерживает. При этом кабель не будет перегреваться, что является самым важным требованием правил пожарной безопасности.

Поэтому связка сечение – ток является основным критерием, который используется в подборе электрических проводов в разводке. Поэтому вам необходимо сначала разобраться, сколько бытовых приборов и какой общей мощности будет подключены к каждому шлейфу.

Сечение жилы провода, мм2	Медные жилы		Алюминиевые жилы
	Ток, А	Мощность, Вт	Ток, А	Мощность, Вт
0.5	6	1300
0.75	10	2200
1	14	3100
1.5	15	3300	10	2200
2	19	4200	14	3100
2.5	21	4600	16	3500
4	27	5900	21	4600
6	34	7500	26	5700
10	50	11000	38	8400
16	80	17600	55	12100
25	100	22000	65	14300

К примеру, на кухне обязательно устанавливается холодильник, микроволновка, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть, все эти прибору могут в один момент быть включены одновременно. Поэтому в расчетах и используется суммарная мощность помещения.

Узнать потребляемую мощность каждого прибора можно из паспорта изделия или на бирке.

Для примера обозначим некоторые из них:
1. Чайник – 1-2 кВт.
2. Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
3. Кофемолка и кофеварка – 0,5-1,5 кВт.
4. Холодильник 0,8 кВт.

Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, можно подобрать ее сечение из таблицы. Не будем рассматривать все показатели данной таблицы, покажем те, которые преобладают в быту.

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Несмотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.

Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию.

Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Выбор кабеля

Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые им не уступят. Но тут есть один нюанс, который связан с правильно проведенном соединении участков в распределительной коробке. Как показывает практика, места соединений часто выходят из строя из-за окисления алюминиевого провода.

Еще один вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость тока, поэтому именно его рекомендуют к применению в бытовой электрической разводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его сгибать в одном месте по несколько раз без ущерба качеству.

Одножильный или многожильный

При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой.

Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба, которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу.

Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди.

В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше.

Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Медь или алюминий

В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот.

Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться.

Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…».

Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал.

Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5 мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.

Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Зачем производится расчет

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.

Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение, не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.

Что нужно знать

Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.

Таблица потребляемой мощности/силы тока бытовыми электроприборами

Электроприбор	Потребляемая мощность, Вт	Сила тока, А
Стиральная машина	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Джакузи	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Электроподогрев пола	800 – 1400	3,6 – 6,4
Стационарная электрическая плита	4500 – 8500	20,5 – 38,6
СВЧ печь	900 – 1300	4,1 – 5,9
Посудомоечная машина	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Морозильники, холодильники	140 – 300	0,6 – 1,4
Мясорубка с электроприводом	1100 – 1200	5,0 – 5,5
Электрочайник	1850 – 2000	8,4 – 9,0
Электрическая кофеварка	630 – 1200	3,0 – 5,5
Соковыжималка	240 – 360	1,1 – 1,6
Тостер	640 – 1100	2,9 – 5,0
Миксер	250 – 400	1,1 – 1,8
Фен	400 – 1600	1,8 – 7,3
Утюг	900 –1700	4,1 – 7,7
Пылесос	680 – 1400	3,1 – 6,4
Вентилятор	250 – 400	1,0 – 1,8
Телевизор	125 – 180	0,6 – 0,8
Радиоаппаратура	70 – 100	0,3 – 0,5
Приборы освещения	20 – 100	0,1 – 0,4

После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:

1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

расчет силы тока для однофазной сети

где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В;
КИ= 0.75 — коэффициент одновременности;
cos для бытовых электроприборов- для бытовых электроприборов.
2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

расчет силы тока для трехфазной сети

Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2.

Какой провод лучше использовать

На сегодняшний день для монтажа, как открытой электропроводки, так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода.

Медь, по сравнению с алюминием, более эффективна:
• она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;
• меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
• проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Стоимость их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода по стоимости дороже все же они являются более распространенными и популярными в использовании чем алюминиевые.

Расчет сечения медных проводов и кабелей

Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.

Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.

Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.

Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.

При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

Выбор сечения кабеля по мощности

Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.

Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.

Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.

Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.

Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.

Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.

Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.

Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:

С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных.

Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.

А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Общепринятые сечения для проводки в квартире

Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства.

Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.

Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества потребителей

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, проброшенный во все комнаты, от которого идут отводы.

Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по-другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).

Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую сторону допустимы).

Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:

U = ((p l) / S) I

где:
• U — напряжение постоянного тока, В
• p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
• l — длина провода, м
• S — площадь поперечного сечения, мм2
• I — сила тока, А

Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подстановки, или с помощью простейших арифметических действий над данным уравнением.

Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице.

Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке.

Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей.

Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

Что необходимо для расчёта по нагрузке

Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго.

Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть.

Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:

Для однофазной сети напряжением 220 В:

Где:
• Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
• U — напряжение сети, В;
• COSφ — коэффициент мощности.

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

Наименование прибора	Примерная мощность, Вт
LCD-телевизор	140-300
Холодильник	300-800
Пылесос	800-2000
Компьютер	300-800
Электрочайник	1000-2000
Кондиционер	1000-3000
Освещение	300-1500
Микроволновая печь	1500-2200

Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля.

Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А.

Сечение токо- проводящих жил, мм	Медные жилы проводов и кабелей
	Напряжение 220В		Напряжение 380В
	Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66	260	171,6

Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

Сечение токо- проводящих жил, мм	Алюминиевые жилы проводов и кабелей
	Напряжение 220В		Напряжение 380В
	Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44	170	112,2
120	230	50,6	200	132

Расчёт для помещений

Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться.

Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто.

Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток.

Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора!

Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:
1. ППВ — медный плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
2. АППВ — алюминиевый плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
3. ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой проводки;
4. ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, гибкий, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
5. ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
6. ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлорид) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы расположены в одной плоскости).

Автор:
Сергей Владимирович, инженер-электрик.
Подробнее об авторе.

Как рассчитать мощность кабеля и сечение провода под проводку

Каждый кабель или провод рассчитан на определенную токовую нагрузку, которую он в состоянии выдерживать неограниченно длительный срок, сохраняя электротехнические свойства металла и изоляции. Чем больше заряженных частиц проходит через сечение кабеля, чем выше его сопротивление и больше нагрузка, тем сильнее он будет разогреваться. Зная, как рассчитать мощность кабеля, можно самостоятельно спроектировать или модернизировать электрическую сеть квартиры, коттеджа, дачи, гаража и мастерской так, чтобы при минимальных финансовых вложениях обеспечить эффективность, безопасность и комфортность ее использования.

Провода и кабели

Прежде чем ответить на вопрос, как выбрать сечение провода, надо определиться, что такое провод, чем он отличается от кабеля, в каких случаях необходим провод, а в каких – кабель, какой именно провод нужен? Провод – это одна или несколько изолированных жил-проводников или группа жил, сплетенных между собой и объединенных тонким слоем изоляции. Кабель – это несколько изолированных проводов, заключенных в общую оболочку. К щитку на лестничной клетке подводят силовой кабель. Между щитком и розетками прокладывают провода.

Свойства материала, из которого сделаны токопроводящие жилы провода или кабеля, определяют, сколько энергии сможет передавать проводник:

• В современных квартирах и домах для прокладки электропроводки обычно используют медные провода, удельное сопротивление которых почти в 2 раза ниже алюминиевых. Они пластичны, прочны, легко паяются, свариваются и меньше перегреваются.
• Алюминиевые провода дешевые и легкие, но плохо держат затяжку, быстро окисляются и обладают меньшей, чем у медных электропроводностью.
• Провода с алюминиевыми, покрытыми медью жилами, дешевы, легки, имеют средние по сравнению с медью и алюминием сопротивление и электропроводность.

Чем ниже пропускная мощность кабеля (или провода), тем больше должно быть его сечение.

Что такое сечение провода?

Сечение провода или кабеля – это площадь среза проводника (без учета толщины слоя изоляции), по которому проходит ток. Каждая единица площади может пропустить определенное количество заряженных частиц. Чем толще провод и, соответственно, больше его сечение, тем легче заряженным частицам перемещаться по нему, тем меньше сопротивление, которое они встречают, тем меньше греется провод или кабель, частью которого он является. В зависимости от формы среза жилы значение площади можно вычислить по формулам площади круга, прямоугольника или треугольника, предварительно измерив его диаметр, например, штангенциркулем.

Если вы хотите определить оптимальное сечение провода, токопроводящая жила которого состоит из множества сплетенных между собой проволочек, вычислите сечение одной из таких проволочек и умножьте полученное значение на их количество в жиле. Площади срезов фазных проводов в трехфазном кабеле не суммируются. Количество жил в таком кабеле при расчетах определяется количеством фаз без учета нуля.

Для чего нужен расчет сечения кабеля?

Расчет сечения провода или кабеля позволяет определить максимальную мощность нагрузки электрической сети, организовать бесперебойное безопасное электроснабжение квартиры или дома с учетом потребностей жильцов, обеспечить комфортное применение бытовых приборов. Зная, какую нагрузку даст запитанное от электросети оборудование, несложно вычислить оптимальное сечение проводки, воспользовавшись несколькими из предложенных ниже формул.

Что будет, если неправильно рассчитать сечение?

Перегрев проводки не только приведет к изменению вольтамперных характеристик сети, что скажется на работе электрооборудования, но и может оплавить ее изоляцию, спровоцировав КЗ, в результате которого, если пакетник сработает с задержкой, выйдут из строя включенные в сеть приборы, например, заряжающийся от сети ноутбук. Да и сама по себе замена сгоревшей проводки – не самое простое и дешевое мероприятие. Чтобы найти нефункционирующий отрезок цепи под штукатуркой и обоями, придется штробить стену.

Можно, конечно, выбрать в магазине провода с внушительным диаметром, поставить соответствующие оборудованию по мощности пакетники, застраховав себя от необходимости менять проводку из-за того, например, что вы чаще начали пользоваться дрелью или купили микроволновку помощнее. Перегреваться от включения в сеть дополнительных потребителей провода однозначно не будут, с коротким замыканием пакетник справится – сработает электромагнитный расцепитель. Но обойдется такая проводка существенно дороже.

Что влияет на нагрев проводов? Плотность тока

Проводка может перегреваться из-за низкого качества проводов и их соединений, из-за высокой нагрузки на линию в результате короткого замыкания. Усугубляют ситуацию такие факторы, как высокая температура окружающего воздуха, прокладка нескольких проводов в один кабель-канал, расположенные слишком близко греющиеся предметы, нарушение теплообмена электросети с окружающим пространством. Чтобы не допустить ошибок в монтаже и не спровоцировать перегрев проводки, нужно учитывать плотность тока. Плотность тока – это количество зарядов, протекающих в единицу времени через единицу площади.

При открытом расположении проводки оптимальная плотность тока для алюминия составляет 3,5 А/мм², при закрытом – 3 А/мм². Для меди эти цифры будут, соответственно, 5 А/мм² и 4 А/мм². Если вы планируете обустроить проводку в помещении с повышенной температурой, сечение кабеля нужно пересчитать, применив к нему коэффициент 0,9 на каждые 10 °C превышения температуры сверх 20 °C. Это значит, что в случае обустройства проводки в помещении с температурой воздуха, например, 40 °C, коэффициент, который вы должны будете применить, составит 0,9 × 0,9 = 0,9² = 0,81.

Определяем группы потребителей

Рассчитывая сечение кабеля, вы должны учесть, что значение этого параметра определяется по тому из проводов, на который будет приходиться максимальная нагрузка, например, по кухонному, где одновременно в сеть могут быть включены стиральная машина, электрочайник и хлебопечка. Распределение всех, имеющихся в коттедже или квартире потребителей, на группы позволяет максимально экономно и комфортно обустроить электропроводку, разделив ее на несколько отдельных ветвей. Для каждой из таких ветвей в зависимости от мощности комплекта потребителей в цепь встраивается отдельный автомат, что позволяет прокладывать кабель, оптимально соответствующий нагрузке именно этой группы бытовых электроприборов.

Коэффициент спроса К_с дает возможность учесть вероятность включения на продолжительное время сразу всех потребителей выделенной ветви. Сравните значения мощности и приведенной мощности в таблице ниже.

Открытая и закрытая прокладка проводов

При открытой прокладке провода устанавливаются над поверхностью строительных конструкций. При закрытой – прокладываются внутри элементов конструкции строения в специально подготовленных каналах, в пустотах и нишах строительных конструкций, в бороздах под штукатурку, в коробах и трубах. Степень нагрева проводов и кабелей от перегрузки больше зависит не от типа электропроводки, а от теплопроводности среды, в которой она проложена. Чем выше способность соприкасающейся с кабелем или проводом среды отводить тепло, тем быстрее они охлаждаются и тем меньше шансов повреждения изоляции от перегрева при повышенной нагрузке. При открытой прокладке кабель контактирует с циркулирующим воздухом.

Закрытая проводка чаще всего прокладывается в гофре, кабель-каналах или в пустотах строительных конструкций, где провод или кабель также контактируют с воздухом, но уже в закрытом пространстве, где он не циркулирует, а значит, практически не отводит тепло. В соответствии с п.7.1.37 ПУЭ, а также п. 15.5 СП 256.1325800.2016 в зданиях, стены и перекрытия которых выполнены из негорючих или слабогорючих материалов наподобие кирпича или бетона, допускается прокладка проводов и кабелей без дополнительной защиты под штукатуркой или в подстилающем слое пола. В этом случае провода и кабели соприкасаются уже не с воздухом, а с материалом стен и штукатурки, с помощью которой заделали штробу.

Теплопроводность воздуха – 0,0244 Вт/(м∗К). Теплопроводность, например, керамического кирпича начинается от 0,4 Вт/(м∗К), теплопроводность, гипса, составляющего основу штукатурки, – 0,3 Вт/(м∗К). Это значит, что при закрытой прокладке кабеля под штукатуркой в случае перегрузки тепло от него будет отводиться почти в 12 раз быстрее, чем при открытой прокладке. Но если штробу заполнить макрофлексом, теплопроводность которого – 0,03 Вт/(м∗К), то есть чуть больше, чем у воздуха, или проложить провода в кабель-канале, проводка будет перегреваться сильнее, чем при открытой прокладке из-за отсутствия циркуляции.

На фото ниже вы видите открытую проводку, выполненную в стиле ретро.

Выбираем по мощности и длине

Рассчитать сечение провода или кабеля по мощности и длине можно, предварительно определив суммарную мощность всех потребителей в соответствии с данными, указанными в паспорте каждого бытового прибора. Полученное значение нужно умножить на коэффициент спроса, который, если вы не планируете включать одновременно все приборы в доме, можно принять равным 0,8 или определить по приведенной нами выше таблице. Коэффициент запаса позволяет «оставить место» для тех бытовых приборов, которые вы когда-либо купите, и обычно принимается равным 1,5 или 2.

Справка! Следует учесть, что существуют устройства, например, электромоторы, перфораторы, с реактивным видом нагрузки, возвращающие в сеть часть накопленной от источника энергии, тем самым создавая паразитную энергию, которая не может быть использована потребителем и расходуется на нагрев кабеля. Чтобы рассчитать мощность такого прибора, нужно разделить указанную в его паспорте реактивную мощность (она измеряется в ВАрах) на cosφ. При отсутствии значения угла смещения фаз cosφ принимают равным 0,7. Полученный результат суммируется с мощностью остальных потребителей до применения к ним коэффициентов-поправок.

Номинальный ток для проводки с напряжением 220 В определяем делением полученного значения общей мощности на 220 (уточните напряжение в вашей проводке, оно может отличаться). Сечение провода определяем, например, по таблице ниже.

Чтобы убедиться, что потеря напряжения не выше допустимых 5 %, рассчитываем это значение. Оно должно составить не более 5 % от 220 В, то есть 11 В. Делением полученного числа на силу тока, найденную по таблице для запланированной нами нагрузки, получаем сопротивление R, подставляем его в формулу S = R ∗ ρ ∗ L, где ρ – удельное сопротивление материала, из которого сделана токопроводящая жила, L – планируемая длина кабеля, и выводим минимальное значение сечения проводки.

Выбираем по току

Чтобы определить сечение проводки по току, нужно значение суммарной мощности разделить на 0,92 от напряжения в вашей сети или, если речь идет о трехфазном проводе, на 1,7 от напряжения в сети. По полученной силе тока находим значение в приведенной ниже таблице.

Важно! Чтобы выяснить, какой ток должен пропускать провод, не перегреваясь, нужно найти отношение мощности оборудования к напряжению в сети, которое далеко не всегда соответствует идеальному значению 220 В и может отклоняться от него в диапазоне от 190 до 250 В. Если вы хотите, чтобы ваша электропроводка работала безукоризненно, прежде чем приступить к расчетам, замерьте напряжение с помощью мультиметра. Чем оно выше, тем меньший ток протекает по проводу.

ПУЭ: таблица расчета сечения кабеля по мощности и току

Если вы знаете мощность электроприборов, которые в перспективе будут запитаны от электросети вашей квартиры или вашего дома, определить сечение провода или кабеля несложно. В столбце того вида проводки, который вы собираетесь прокладывать, таблицы, представленной ниже, найдите материал, из которого сделаны жилы провода. Если вы хотите узнать, на какой номинальный ток должна быть рассчитана электрическая сеть вашей квартиры, и собираетесь проложить, например, медные провода, найдите в соответствующем столбце мощность вашей проводки, под ней – предполагаемую нагрузку и сопоставьте ее с близлежащим значением силы тока.

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

Подбираете ли вы сечение провода по величине силы тока для переменной или постоянной сети – разницы нет. Нагрузка для одножильных проводов сетей с постоянным током рассчитывается по таким же таблицам, как для сетей с переменным. Чтобы определить силу тока I, который будет проходить через кабель, нужно мощность нагрузки разделить на напряжение в сети. Чтобы найти сопротивление R провода, делим напряжение на силу тока, полученную в предыдущем действии. Воспользовавшись табличным значением удельного сопротивления проводника ρ, по формуле S = (ρ ∗ L) / R найдем сечение кабеля S.

Сечение кабеля вы можете найти и по таблице. Чтобы убедиться, что напряжение на его концах не перешагнуло минимально допустимый порог 0,5 В, проверьте полученную вами по таблице цифру, подставив в формулу U = p ∗L ∗ I / S данные вашей сети.

Самостоятельно рассчитать сечение кабеля для проводки квартиры или частного дома несложно, тем более, если вы собираетесь менять какую-то ветвь и потребители уже разведены по группам в вашем распределительном щитке. Труднее сделать то же самое в экстремальных условиях повышенной температуры, влажности или в случае, когда неудачное решение вопроса может обесточить ваше жилище не на один день. Иногда обращение к профессионалам может стать лучшим решением.

Повышение пропускной способности и эффективности сети за счет использования кабелей переменного тока среднего напряжения в качестве звеньев постоянного тока с модульными многоуровневыми преобразователями

https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2017.06.012Получите права и контент

Основные характеристики

•

Емкость улучшение количественно оценивается для различных топологий системы.

•

Рассчитан КПД системы на основе работы кабелей на постоянном токе и потерь в модульных многоуровневых преобразователях.

•

Оценивается срок окупаемости экономии энергии по сравнению с затратами на преобразовательную подстанцию.

•

Выделены технические последствия ремонта кабелей, предназначенных для работы на переменном токе в качестве звеньев постоянного тока.

•

Представлена ​​новая возможность определения динамического номинального напряжения в зависимости от температуры.

Аннотация

Ожидается, что с акцентом на использование чистых энергоресурсов, таких как электромобили, будущие распределительные сети столкнутся с резким увеличением спроса на электроэнергию, что вынудит операторов коммунальных услуг инвестировать в увеличение мощности передачи электроэнергии. сетевая инфраструктура.Установлено, что критически важная 5–20-километровая подземная распределительная кабельная линия переменного тока среднего напряжения (СН), отвечающая за объемную подачу электроэнергии на подстанцию ​​внутри города, может получить наибольшую выгоду от повышения пропускной способности и эффективности, если существующая инфраструктура будет повторно использоваться и работает под постоянным током. В этом документе предлагается количественная оценка того же самого путем включения всех влияющих факторов, таких как регулирование напряжения, повышение номинального напряжения постоянного тока, емкостные токи утечки, поверхностный и магнитный эффект близости, тепловой эффект близости и коэффициент мощности нагрузки.Результаты представлены для трех различных топологий системы переменного и постоянного тока для различных длин кабелей и сечений проводников. Эффективность вычисляемой системы повышается за счет использования модульных многоуровневых преобразователей, которые имеют меньшие потери за счет более низкой частоты переключения. Обоснованное ожидание увеличения пропускной способности на 50–60% доказано вместе с обобщенным представлением о его вариациях, которые могут быть экстраполированы для различных сетевых параметров и конфигураций. Определяются условия для достижения срока окупаемости 5 лет или меньше за счет экономии энергии, а также подчеркиваются социально-экономические преимущества отказа от раскопок и установки новой кабельной инфраструктуры.Технические последствия ремонта кабелей, предназначенных для работы на переменном токе для работы в условиях постоянного тока, обсуждаются с точки зрения наложенных электрических полей, теплового профиля и срока службы. Представлена ​​новая возможность зависящего от температуры динамического номинального напряжения постоянного тока для достижения дополнительной емкости и повышения эффективности.

Ключевые слова

Емкость

Соединения постоянного тока

Кабели

Распределение

Динамический рейтинг

Эффективность

Электрические поля

Сеть

Среднее напряжение

Статьи Miting

Окупаемость © 2017 Авторы.Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Трехфазные электрические двигатели

— коэффициент мощности в зависимости от индуктивной нагрузки

Коэффициент мощности системы переменного тока определяется как отношение активных (истинное или действительное) мощность от до Полная мощность , где

• Активная (действительная или истинная) мощность измеряется в ваттах ( Вт, ) и представляет собой мощность, потребляемую электрическим сопротивлением системы, выполняющей полезную работу
• Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА) и представляет собой напряжение в системе переменного тока, умноженное на весь ток, который в ней протекает.Это векторная сумма активной и реактивной мощности
• Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах реактивной ( VAR ). Реактивная мощность — это энергия, накапливаемая и разряжаемая асинхронными двигателями, трансформаторами и соленоидами.

Реактивная мощность требуется для намагничивания электродвигателя, но не выполняет никакой работы. Реактивная мощность, необходимая для индуктивных нагрузок, увеличивает количество полной мощности — и требуемую подачу в сеть от поставщика энергии к распределительной системе.

Увеличение реактивной и полной мощности приведет к уменьшению коэффициента мощности — PF .

Коэффициент мощности

Обычно коэффициент мощности — PF — определяют как косинус фазового угла между напряжением и током — или « cosφ »:

PF = cos φ

где

PF = коэффициент мощности

φ = фазовый угол между напряжением и током

Коэффициент мощности, определенный IEEE и IEC, представляет собой соотношение между приложенной активной (истинной) мощностью — и полная мощность , и в общем случае может быть выражена как:

PF = P / S (1)

, где

PF = коэффициент мощности

P = активная (истинная или действительная) мощность (Вт)

S = полная мощность (ВА, вольт-амперы)

Низкий коэффициент мощности — это результат lt индуктивных нагрузок, таких как трансформаторы и электродвигатели.В отличие от резистивных нагрузок, создающих тепло за счет потребления киловатт, индуктивные нагрузки требуют протекания тока для создания магнитных полей для выполнения желаемой работы.

Коэффициент мощности является важным измерением в электрических системах переменного тока, потому что

• общий коэффициент мощности меньше 1 указывает на то, что поставщик электроэнергии должен обеспечить большую генерирующую мощность, чем фактически требуется
• Искажение формы сигнала тока, которое способствует снижению коэффициента мощности, составляет вызванные искажением формы волны напряжения и перегревом в нейтральных кабелях трехфазных систем

Международные стандарты, такие как IEC 61000-3-2, были установлены для управления искажением формы волны тока путем введения ограничений на амплитуду гармоник тока.

Пример — коэффициент мощности

Промышленное предприятие потребляет 200 A при 400 В , а трансформатор питания и резервный ИБП рассчитаны на 400 В x 200 A = 80 кВА .

Если коэффициент мощности — PF — нагрузки составляет 0,7 — только

80 кВА × 0,7

= 56 кВт

реальной мощности потребляется системой. Если коэффициент мощности близок к 1 (чисто резистивная цепь), система питания с трансформаторами, кабелями, распределительным устройством и ИБП может быть значительно меньше.

• Любой коэффициент мощности меньше 1 означает, что проводка схемы должна пропускать больший ток, чем тот, который потребовался бы при нулевом реактивном сопротивлении в цепи для передачи того же количества (истинной) мощности на резистивную нагрузку.

Зависимость поперечного сечения проводника от коэффициента мощности

Требуемая площадь поперечного сечения проводника с более низким коэффициентом мощности:

Коэффициент мощности	1	0,9	0.8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3
Поперечное сечение	1	1,2	1,6	2,04	2,8

Низкий коэффициент мощности дорог и неэффективен, и некоторые коммунальные предприятия могут взимать дополнительную плату, если коэффициент мощности меньше 0,95 . Низкий коэффициент мощности снизит распределительную способность электрической системы из-за увеличения тока и падения напряжения.

«Опережающий» или «запаздывающий» коэффициенты мощности

Коэффициент мощности обычно указывается как «опережающий» или «запаздывающий», чтобы показать знак фазового угла.

• При чисто резистивной нагрузке полярность тока и напряжения изменяется ступенчато, а коэффициент мощности будет равен 1 . Электрическая энергия течет в одном направлении по сети в каждом цикле.
• Индуктивные нагрузки — трансформаторы, двигатели и обмотки — потребляют реактивную мощность, форма волны тока которой отстает от напряжения.
• Емкостные нагрузки — конденсаторные батареи или подземные кабели — генерируют реактивную мощность с фазой тока, опережающей напряжение.

Индуктивные и емкостные нагрузки накапливают энергию в магнитных или электрических полях в устройствах во время частей циклов переменного тока. В течение остальных циклов энергия возвращается обратно в источник питания.

В системах с преимущественно индуктивной нагрузкой — как правило, на промышленных предприятиях с большим количеством электродвигателей — запаздывающее напряжение компенсируется конденсаторными батареями.

Коэффициент мощности трехфазного двигателя

Полная мощность, необходимая индуктивному устройству, например, двигателю или аналогичному, состоит из

• Активная (истинная или действительная) мощность (измеряется в киловаттах, кВт)
• Реактивная мощность — нерабочая мощность, вызванная током намагничивания, необходимая для работы устройства (измеряется в киловарах, кВАр)

Коэффициент мощности трехфазного электродвигателя может быть выражен как:

PF = P / [(3) ^1/2 UI] (2)

где

PF = коэффициент мощности

P = приложенная мощность (Вт, Вт)

U = напряжение (В)

I = ток (А, амперы)

— или альтернативно:

P = (3) ^1/2 UI PF

= (3) ^1/2 U I cos φ (2b)

U, l и cos φ обычно указаны на паспортной табличке двигателя.

Типичный коэффициент мощности двигателя

— 20229 0,824 9022 100-300

Мощность (л.с.)	Скорость (об / мин)	Коэффициент мощности (cos φ )
		Без нагрузки		нагрузка 1/4 1/2 нагрузки	3/4 нагрузки	полная нагрузка
0-5	1800	0,15 — 0,20	0,5 — 0,6	0,72	0,82	0,84
1800	0.15 — 0,20	0,5 — 0,6	0,74	0,84	0,86
20-100	1800	0,15 — 0,20	0,5 — 0,6	0,79	1800	0,15 — 0,20	0,5 — 0,6	0,81	0,88	0,91

Коэффициент мощности по отрасли

Типичные неулучшенные коэффициенты мощности:

Промышленность Коэффициент мощности Пивоварня 75-80 Цемент 75-80 Химический 65-75 65229 Электро-химический Литейный 75-80 Ковка 70-80 Hospi tal 75-80 Производство, оборудование 60-65 Производство, краска 65-70 Металлообработка 65-70 — 80 Кабинет 80-90 Масляный насос 40-60 Производство пластмасс 75-80 Штамповка 9024 709 9022 65-80 Текстиль 35-60

Преимущества коррекции коэффициента мощности

• Снижение счетов за электроэнергию — отсутствие штрафа за низкий коэффициент мощности от энергокомпании
• Повышенная мощность системы — дополнительные нагрузки может быть добавлен без перегрузки системы
• улучшенная рабочая характеристика системы s за счет уменьшения потерь в линии — из-за меньшего тока
• улучшенные рабочие характеристики системы за счет увеличения напряжения — предотвращение чрезмерных падений напряжения

Коррекция коэффициента мощности с помощью конденсатора

9032 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 1,01

Поправочный коэффициент конденсатора
Коэффициент мощности до улучшения (cosΦ)	Коэффициент мощности после улучшения (cosΦ)
	1.0	0,99	0,98	0,97	0,96	0,95	0,94	0,93	0,92	0,91	0,90
	1,58	1,44	1,40	1,37	1,34	1,30	1,28	1,25
0,55	1,52	1.38	1,32	1,28	1,23	1,19	1,16	1,12	1,09	1,06	1,04
0,60	0,97	0,94	0,91	0,88	0,85
0,65	1,17	1,03	0.97	0,92	0,88	0,84	0,81	0,77	0,74	0,71	0,69
0,70	1,02	0,832 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 0,66	0,62	0,59	0,56	0,54
0,75	0,88	0,74	0,67	0.63	0,58	0,55	0,52	0,49	0,45	0,43	0,40
0,80	0,75	0,61	0,54 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 0,35	0,32	0,29	0,27
0,85	0,62	0,48	0,42	0,37	0.33	0,29	0,26	0,22	0,19	0,16	0,14
0,90	0,48	0,34	0,28	0,19 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 0,06	0,02
0,91	0,45	0,31	0,25	0,21	0,16	0,13	0.09	0,06	0,02
0,92	0,43	0,28	0,22	0,18	0,13	0,10	0,06	0,98	0,25	0,19	0,15	0,10	0,07	0,03
0,94	0.36	0,22	0,16	0,11	0,07	0,04
0,95	0,33	0,18	0,12	0,12 902	0,96	0,29	0,15	0,09	0,04
0.97	0,25	0,11	0,05
0,98	0,20	0,06				908 9075 908

Пример — Повышение коэффициента мощности с помощью конденсатора

Электродвигатель мощностью 150 кВт имеет коэффициент мощности до улучшения cosΦ = 0.75 .

Для необходимого коэффициента мощности после улучшения cosΦ = 0,96 — коэффициент коррекции конденсатора составляет 0,58 .

Требуемая мощность KVAR может быть рассчитана как

C = (150 кВт) 0,58

= 87 KVAR

Рекомендуемые характеристики конденсаторов для двигателей с Т-образной рамой NEMA класса B

Рекомендуемые размеры блоков KVAR, необходимых для коррекция асинхронных двигателей до коэффициента мощности примерно 95%.

91 Ток
(%)

9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022 9022

Мощность асинхронного двигателя (л.с.)	Номинальная скорость двигателя (об / мин)
	3600		1800		1200
	Мощность конденсатора 91	Номинальная мощность конденсатора (кВАр)	Снижение линейного тока (%)	Номинальная мощность конденсатора (кВАр)	Снижение линейного тока (%)
3	1.5	14	1,5	23	2,5	28
5	2	14	2,5	22	3	26	2,5	3	20	4	21
10	4	14	4	18	5	21
	18	6	20
20	6	12	6	17	7.5	19
25	7,5	12	7,5	17	8	19
30	8	11
40	12	12	13	15	16	19
50	15	12	18								60	18	12	21	14	22.5	17
75	20	12	23	14	25	15
100	22,5	30 14
125	25	10	36	12	35	12
150	30	10	42	9022 9 200	35	10	50	11	50	10
250	40	11	60	10	62.5	10
300	45	11	68	10	75	12
350	50	12
400	75	10	80	8	100	12
450	80	8	90							500	100	8	120	9	150	12

Основы трансформатора тока и трансформатор тока

Трансформатор тока ( C.T. ), представляет собой тип «измерительного трансформатора», который предназначен для создания переменного тока во вторичной обмотке, который пропорционален току, измеряемому в его первичной обмотке. Трансформаторы тока снижают токи высокого напряжения до гораздо меньшего значения и обеспечивают удобный способ безопасного контроля фактического электрического тока, протекающего в линии передачи переменного тока, с помощью стандартного амперметра. Принцип работы основного трансформатора тока немного отличается от принципа действия обычного трансформатора напряжения.

Типовой трансформатор тока

В отличие от трансформатора напряжения или мощности, рассмотренного ранее, трансформатор тока состоит только из одного или нескольких витков в качестве первичной обмотки. Эта первичная обмотка может быть либо с одним плоским витком, либо с катушкой из сверхпрочного провода, намотанной вокруг сердечника, либо просто проводником или шиной, проходящей через центральное отверстие, как показано.

Из-за такого типа расположения трансформатор тока часто называют «последовательным трансформатором», поскольку первичная обмотка, у которой не более нескольких витков, последовательно соединена с токонесущим проводником, питающим нагрузку.

Однако вторичная обмотка может иметь большое количество витков катушки, намотанных на многослойный сердечник из магнитного материала с низкими потерями. Этот сердечник имеет большую площадь поперечного сечения, так что создаваемая плотность магнитного потока низкая при использовании провода с гораздо меньшей площадью поперечного сечения, в зависимости от того, насколько ток должен быть понижен, когда он пытается вывести постоянный ток, независимо от подключенного нагрузка.

Вторичная обмотка будет подавать ток либо на короткое замыкание в виде амперметра, либо на резистивную нагрузку до тех пор, пока напряжение, индуцированное во вторичной обмотке, не станет достаточно большим, чтобы насытить сердечник или вызвать отказ из-за чрезмерного пробоя напряжения.

В отличие от трансформатора напряжения, первичный ток трансформатора тока не зависит от тока вторичной нагрузки, а управляется внешней нагрузкой. Вторичный ток обычно составляет 1 ампер или 5 ампер для больших номинальных значений первичного тока.

Существует три основных типа трансформаторов тока: обмотка , тороидальный и бар .

• Трансформатор тока с обмоткой — Первичная обмотка трансформатора физически соединена последовательно с проводником, по которому проходит измеряемый ток, протекающий в цепи.Величина вторичного тока зависит от коэффициента трансформации трансформатора.
• Тороидальный трансформатор тока — не содержат первичной обмотки. Вместо этого линия, по которой проходит ток, протекающий в сети, проходит через окно или отверстие в тороидальном трансформаторе. Некоторые трансформаторы тока имеют «разъемный сердечник», который позволяет его открывать, устанавливать и закрывать без отключения цепи, к которой они подключены.
• Трансформатор тока стержневого типа — этот тип трансформатора тока использует фактический кабель или шину главной цепи в качестве первичной обмотки, что эквивалентно одному витку.Они полностью изолированы от высокого рабочего напряжения системы и обычно прикрепляются болтами к токоведущему устройству.

Трансформаторы тока могут снижать или «понижать» уровни тока с тысяч ампер до стандартного выходного сигнала с известным коэффициентом до 5 или 1 ампер для нормальной работы. Таким образом, с трансформаторами тока можно использовать небольшие и точные приборы и устройства управления, поскольку они изолированы от любых высоковольтных линий электропередач. Существует множество измерительных приложений и применений для трансформаторов тока, таких как ваттметры, измерители коэффициента мощности, ватт-часы, защитные реле или в качестве катушек отключения в магнитных выключателях или автоматических выключателях.

Трансформатор тока

Обычно трансформаторы тока и амперметры используются вместе как согласованная пара, в которой конструкция трансформатора тока такова, что обеспечивает максимальный вторичный ток, соответствующий полному отклонению амперметра. В большинстве трансформаторов тока существует приблизительное обратное соотношение витков между двумя токами в первичной и вторичной обмотках. Вот почему калибровка ТТ обычно выполняется для определенного типа амперметра.

Большинство трансформаторов тока имеют стандартный номинальный ток вторичной обмотки 5 ампер, при этом первичный и вторичный токи выражаются в виде отношения, например 100/5. Это означает, что первичный ток в 20 раз больше, чем вторичный ток, поэтому, когда по первичному проводнику протекает 100 ампер, во вторичной обмотке протекает ток 5 ампер. Трансформатор тока, скажем, 500/5, будет производить 5 ампер во вторичной обмотке и 500 ампер в первичном проводе, что в 100 раз больше.

Увеличивая количество вторичных обмоток, Ns, вторичный ток может быть намного меньше, чем ток в измеряемой первичной цепи, потому что по мере увеличения Ns Is уменьшается на пропорциональную величину.Другими словами, количество витков и ток в первичной и вторичной обмотках связаны обратной пропорцией.

Трансформатор тока, как и любой другой трансформатор, должен удовлетворять уравнению ампер-виток, и из нашего руководства по трансформаторам напряжения с двойной обмоткой мы знаем, что это отношение витков равно:

откуда получаем:

Коэффициент тока устанавливает коэффициент поворотов, и, поскольку первичная обмотка обычно состоит из одного или двух витков, в то время как вторичная обмотка может иметь несколько сотен витков, соотношение между первичной и вторичной обмотками может быть довольно большим.Например, предположим, что номинальный ток первичной обмотки составляет 100 А. Вторичная обмотка имеет стандартный номинал 5А. Тогда соотношение между первичным и вторичным токами составляет 100 А к 5 А, или 20: 1. Другими словами, первичный ток в 20 раз больше вторичного.

Следует отметить, однако, что трансформатор тока номиналом 100/5 не то же самое, что трансформатор тока номиналом 20/1 или делениями 100/5. Это связано с тем, что соотношение 100/5 выражает «номинальный входной / выходной ток», а не фактическое соотношение первичного и вторичного токов.Также обратите внимание, что количество витков и ток в первичной и вторичной обмотках связаны обратной пропорцией.

Но относительно большие изменения в соотношении витков трансформаторов тока могут быть достигнуты путем изменения витков первичной обмотки через окно ТТ, где один виток первичной обмотки равен одному проходу, а более одного прохода через окно приводят к изменению электрического коэффициента.

Так, например, трансформатор тока с отношением, скажем, 300 / 5А, можно преобразовать в другой, равный 150 / 5А или даже 100 / 5А, пропустив главный первичный проводник через его внутреннее окно два или три раза, как показано.Это позволяет трансформатору тока с более высоким значением обеспечивать максимальный выходной ток для амперметра при использовании в линиях первичного тока меньшей мощности.

Коэффициент трансформации первичной обмотки трансформатора тока

Трансформатор тока Пример №1

Стержневой трансформатор тока, имеющий 1 виток на первичной обмотке и 160 витков на вторичной обмотке, должен использоваться со стандартным диапазоном амперметров с внутренним сопротивлением 0,2 Ом. Амперметр должен обеспечивать отклонение на полную шкалу, когда первичный ток составляет 800 ампер.Рассчитайте максимальный вторичный ток и вторичное напряжение на амперметре.

Вторичный ток:

Напряжение на амперметре:

Выше видно, что, поскольку вторичная обмотка трансформатора тока подключена к амперметру, который имеет очень маленькое сопротивление, падение напряжения на вторичной обмотке составляет всего 1,0 вольт при полном первичном токе.

Однако, если амперметр был удален, вторичная обмотка фактически размыкается, и, таким образом, трансформатор действует как повышающий трансформатор.Частично это происходит из-за очень большого увеличения намагничивающего потока во вторичном сердечнике, поскольку реактивное сопротивление утечки вторичной обмотки влияет на вторичное индуцированное напряжение, поскольку во вторичной обмотке отсутствует противодействующий ток, предотвращающий это.

В результате во вторичной обмотке индуцируется очень высокое напряжение, равное отношению: Vp (Ns / Np), развиваемое во вторичной обмотке. Так, например, предположим, что наш трансформатор тока, показанный выше, используется на трехфазной линии электропередачи на 480 вольт на землю.Следовательно:

Это высокое напряжение связано с тем, что соотношение вольт на виток почти постоянно в первичной и вторичной обмотках, и, поскольку Vs = Ns * Vp, значения Ns и Vp являются высокими значениями, поэтому Vs чрезвычайно велико.

По этой причине трансформатор тока никогда не должен оставаться разомкнутым или работать без нагрузки, когда через него протекает основной первичный ток, так же как трансформатор напряжения никогда не должен работать в режиме короткого замыкания. Если необходимо снять амперметр (или нагрузку), сначала следует замкнуть клеммы вторичной обмотки, чтобы исключить риск поражения электрическим током.

Это высокое напряжение возникает из-за того, что, когда вторичная обмотка разомкнута, железный сердечник трансформатора работает с высокой степенью насыщения, и ничто не может его остановить, он производит аномально большое вторичное напряжение, и в нашем простом примере выше это было рассчитано на 76,8кВ !. Это высокое вторичное напряжение может повредить изоляцию или вызвать поражение электрическим током при случайном прикосновении к клеммам трансформатора тока.

Переносные трансформаторы тока

Сейчас доступно множество специализированных типов трансформаторов тока.Популярный и портативный тип, который можно использовать для измерения нагрузки цепи, называется «клещами», как показано на рисунке.

Токоизмерительные клещи открываются и закрываются вокруг проводника с током и измеряют его ток, определяя магнитное поле вокруг него, обеспечивая быстрое измерение, обычно на цифровом дисплее, без отключения или размыкания цепи.

Помимо ручных зажимов CT, доступны трансформаторы тока с разъемным сердечником, у которых один конец съемный, так что провод нагрузки или сборную шину не нужно отсоединять для их установки.Они доступны для измерения токов от 100 до 5000 ампер с размером квадратного окна от 1 дюйма до более 12 дюймов (от 25 до 300 мм).

Подводя итог, можно сказать, что трансформатор тока (CT) — это тип измерительного трансформатора, используемый для преобразования первичного тока во вторичный ток через магнитную среду. Его вторичная обмотка затем обеспечивает значительно пониженный ток, который можно использовать для обнаружения условий перегрузки по току, минимального тока, пикового или среднего тока.

Первичная обмотка трансформатора тока

A всегда соединена последовательно с главным проводником, поэтому она также называется последовательным трансформатором.Номинальный вторичный ток составляет 1 А или 5 А для простоты измерения. Конструкция может состоять из одного первичного витка, как в тороидальном, кольцевом или стержневом типах, или с несколькими витками первичной обмотки, обычно для низких отношений тока.

Трансформаторы тока предназначены для использования в качестве устройств пропорционального регулирования тока. Следовательно, вторичная обмотка трансформатора тока никогда не должна работать в разомкнутой цепи, так же как трансформатор напряжения никогда не должен работать в режиме короткого замыкания.

Очень высокое напряжение будет результатом разомкнутой цепи вторичной цепи трансформатора тока под напряжением, поэтому их клеммы должны быть закорочены, если амперметр должен быть удален или когда ТТ не используется, перед включением системы.

В следующем уроке о трансформаторах мы рассмотрим, что происходит, когда мы соединяем вместе три отдельных трансформатора по схеме звезды или треугольника, чтобы получить более мощный силовой трансформатор, называемый трехфазным трансформатором , который используется для питания трехфазных источников питания.

онлайн-курсов PDH.PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии.

курсов. «

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам.

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.»

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

.

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей компании

имя другим на работе. «

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт.»

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

в моей работе ».

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

— лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал. «

Хесус Сьерра, П.Е.

Калифорния

«Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину «

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «.

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам. »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основе какой-то неясной раздел

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

организация «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн формат был очень

Доступно и просто

использовать. Большое спасибо «.

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Джозеф Фриссора, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев ».

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA в проектировании объектов «очень полезен.

испытание действительно потребовало исследования в

документ но ответы были

в наличии «

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификация ВОМ.»

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

придется путешествовать. «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов.

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать где

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, П.Е.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

до метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и пройти

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE нужно

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад помочь финансово

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%. «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительно

сертификация. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! »

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материал краток.

хорошо организовано. «

Глен Шварц, П.Е.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, П.Е.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Строительство курс и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

.

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и демонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексный. »

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс.

поможет по моей линии

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, П.Е.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Луан Мане, П.Е.

Conneticut

«Мне нравится, как зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернуться, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях. »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Материалы обзора и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

сертификат. Спасибо за создание

процесс простой ».

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Положительный опыт.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея платить за

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

.

процесс, который требует

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу

сертификат. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

много разные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо ехать.»

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Энергетические решения

Размер проводника кабеля и номинальный ток

Требования к проводникам по ISO 10133 и ISO 13297

Это приложение воспроизведено из Приложения «А» (нормативного) стандартов ISO 10133 и 13297. Оба ISO поддерживают стандарты Директивы о развлечениях. Использование этих рекомендаций может быть использовано для демонстрации соответствия данной Директиве.

Текущие рейтинги

В таблице приведены допустимые значения продолжительного тока в амперах, определенные для температуры окружающей среды 30 ° C и минимального количества жил для проводов.

Площадь поперечного сечения проводника, допустимый постоянный ток и скрутка. Максимальный ток в амперах для одиночного проводника при номинальной температуре изоляции
Площадь поперечного сечения мм2	60 ° С	70 ° С	от 85 до 90 ° C	105 ° С	125 ° С	200 ° С	Минимальное количество прядей
							Тип A *	Тип B *
0.75	6	10	12	16	20	25	16
1	8	14	18	20	25	35	16
1.5	12	18	21	25	30	40	19	26
2,5	17	25	30	35	40	45	19	41
4	22	35	40	45	50	55	19	65
6	29	45	50	60	70	75	19	105
10	40	65	70	90	100	120	19	168
16	54	90	100	130	150	170	37	266
25	71	120	140	170	185	200	49	420
35	87	160	185	210	225	240	127	665
50	105	210	230	270	300	325	127	1064
70	135	265	285	330	360	375	127	1323
95	165	310	330	390	410	430	259	1666
120	190	360	400	450	480	520	418	2107
150	220	380	430	475	520	560	418	2107

Примечания:
Номинальные значения тока проводника могут быть интерполированы для площадей поперечного сечения между указанными в таблице.

* Для общей электропроводки плавсредств следует использовать жилы со скрученными проводами не менее типа А. Проводники со скручиванием типа B должны использоваться для любой проводки, в которой во время использования возникает частое изгибание.

Для проводов в машинных отделениях (окружающая среда 60 ° C) максимальный номинальный ток в таблице должен быть занижен на следующие факторы:
Температурный диапазон изоляции жил, ° C	Умножьте максимальный ток из таблицы выше на
70	0.75
85-90	0,82
105	0,86
125	0,89
200	1,0

Объединение в пучки (только для переменного тока) Если вместе объединено более трех проводов переменного тока, максимальные номинальные значения тока в таблице должны быть снижены на коэффициент ниже: —
Количество жил в пучке	Умножьте максимальный ток от A1 на
от 4 до 6	0.7
от 7 до 24	0,6
25 или более	0,5

Примечания:
Снижение номинальных значений для температуры и здания, где это применимо, суммируется. Коэффициенты уменьшения пакетирования обычно не считаются необходимыми для кабелей постоянного тока на малых судах.

Расчет падения напряжения

Для информации (только для сверхнизкого напряжения постоянного тока) падение напряжения на нагрузке можно рассчитать по следующей формуле: —

Где

E = Падение напряжения в вольтах

S = площадь поперечного сечения проводника в квадратных миллиметрах

I = ток нагрузки в амперах

L = общая длина в метрах проводника от положительного источника питания. Подключение к электрическому устройству и обратно к отрицательному источнику.

Состояние зарядки

Следующая таблица позволит преобразовать полученные показания в оценку степени заряда. Стол хорош для аккумуляторов при 25 град. C (77 ° F), находящиеся в состоянии покоя в течение 3 часов или более. Если батареи имеют более низкую температуру, можно ожидать более низких значений напряжения

Процент полной зарядки	Система постоянного тока 12 В	Система 24 В постоянного тока
100%	12.7	25,4
90%	12,6	25,2
80%	12,5	25
70%	12,3	24,6
60%	12.2	24,4
50%	12,1	24,2
40%	12,0	24
30%	11,8	23,6
20%	11.7	23,4
10%	11,6	23,2
0%	11,6	23,2

Руководство по эксплуатации кабельного лотка — версия 2014

% PDF-1.7 % 226 0 объект >>> / Метаданные 256 0 R / PageLabels 213 0 R / Страницы 214 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 256 0 объект > поток 11.08.5532019-01-03T13: 22: 43.645-05: 00QuarkXPress (R) 9.3 Руководство по эксплуатации кабельного лотка — версия 2014 г. : 002019-01-03T13: 21: 37.000-05: 002016-08-01T22: 02: 37.000-04: 00application / pdf

Раздел каталога кабельных систем CT-16

2019-01-03T13: 24: 10.445-05: 00

Руководство по эксплуатации кабельного лотка — версия 2014 г.

Руководство по эксплуатации кабельного лотка — версия 2014 г.

uuid: aaa2d32c-8e43-2c4f-b59a-f0feab9273dduuid: 5f4bc834-585f-4b46-a7c4-22ceb6029420 %% DocumentProcessColors: Голубой пурпурный желтый черный %% EndComments

eaton: таксономия продукции / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы / кабельные лотки из стекловолокна

eaton: таксономия продуктов / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы / кабельный канал

eaton: таксономия продуктов / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы / kwiksplice-cable-tray

eaton: таксономия продукции / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы / кабельный лоток redi-rail

eaton: таксономия продукции / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы / кабельные лотки и лестницы в имперской системе мер

eaton: торговая марка eaton / название-продукта / серия b-line

eaton: ресурсы / маркетинговые ресурсы / каталоги

eaton: систематика продуктов / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы

eaton: вкладки поиска / тип содержимого / ресурсы

eaton: таксономия продуктов / опорные-системы / кабельные лотки и лестницы / flextray-wire-mesh-basket-tray

конечный поток эндобдж 213 0 объект >] >> эндобдж 214 0 объект > эндобдж 215 0 объект > эндобдж 216 0 объект > эндобдж 217 0 объект > эндобдж 218 0 объект > эндобдж 219 0 объект > эндобдж 220 0 объект > эндобдж 221 0 объект > эндобдж 222 0 объект > эндобдж 223 0 объект > эндобдж 148 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 150 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 152 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 154 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 156 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 157 0 объект > поток HWmsF; 5 | f_daL2I5LtΜo! Wng $ KRR / e%

РАСЧЕТ РАЗМЕРА

Перед тем, как выбрать ИБП, необходимо определиться с необходимостью.ИБП может потребоваться для различных целей, таких как освещение, пуско-наладка, транспортировка, механические инженерные системы, отопление, охлаждение, производство, противопожарная защита, кондиционирование помещений, обработка данных, связь, жизнеобеспечение или сигнальные цепи.

Некоторым предприятиям ИБП нужен более чем для одной цели. Важно определить допустимую задержку между потерей основного питания и доступностью питания ИБП, продолжительность времени, в течение которого требуется аварийное или резервное питание, и критичность нагрузки, которую должен выдерживать ИБП.Все эти факторы влияют на размер ИБП и выбор типа ИБП

.

Выбор трехфазного или однофазного ИБП

Однофазное питание используется в большинстве домов и на малых предприятиях и подходит для ходовых огней, вентиляторов, 1 или 2 переменного тока, некоторых компьютеров и двигателей мощностью до 5 лошадиных сил; Однофазный двигатель потребляет значительно больше тока, чем эквивалентный трехфазный двигатель, что делает трехфазный двигатель более эффективным выбором для промышленного применения

Рисунок-1 Для формы волны однофазной мощности, когда волна проходит через ноль, мощность, подаваемая в этот момент, равна нулю.Волна повторяется n50 раз в секунду

3-фазное питание

широко распространено в крупных компаниях, центрах обработки данных, а также в промышленности и производстве по всему миру. Хотя преобразование существующей однофазной системы в трехфазную обходится дорого, трехфазная система позволяет использовать более компактную, безопасную и менее дорогую проводку.

Рисунок-2 Трехфазное питание имеет 3 различных волновых цикла, которые перекрываются. Каждая фаза достигает своего пика на 120 градусов отдельно от других, поэтому уровень подаваемой мощности остается постоянным

Большинство потребителей электроэнергии в Индии подключены к трехфазной сети, если общая нагрузка превышает 5-7 кВт.Только если ожидаемая нагрузка ниже 5-7кВт, то потребитель получает однофазное соединение. Даже если у потребителя есть трехфазное соединение, выбор трехфазного или однофазного ИБП зависит от нескольких факторов, таких как нагрузки, которые должны быть подключены к ИБП, а также электрическое распределение внутри объекта от входа здания, электрического распределительного устройства и распределительных устройств до помещения, в котором находятся защищаемые грузы. Это не только позволяет составить полное представление об электрических цепях на месте.Это также помогает определить, следует ли предлагать трехфазную или одинарную систему ИБП pPase.

Системы ИБП — Входные и выходные фазы

В ИБП доступны три конфигурации потенциальных фаз. Это связано с тем, что трехфазная сеть или источник питания генератора фактически состоит из трех однофазных источников питания (и нейтрали) с ориентацией фаз 120 градусов между ними. Трехфазный источник питания может обеспечивать больше электроэнергии, чем однофазный.

Законы физики и закон Ома также вступают в действие, что означает, что размеры кабеля также увеличиваются в диаметре с увеличением силы тока.Выходная мощность 10 кВА обычно является самой большой доступной однофазной системой ИБП. Это связано с выходной силой тока и требованиями к кабелю. 10 кВА = 10000 ВА / 230 В переменного тока = 43,5 ампер.

В мире ИБП принято называть однофазные ИБП только по их номинальной мощности в кВА / кВт, т. Е. 5 кВА. Однако для трехфазных ИБП обычно указывается номинальная мощность в кВА / кВт вместе с количеством фаз, то есть 20 кВА 3/1 или 100 кВА 3/3.

Трехфазные системы ИБП (3/3 и 3/1)

В большинстве центров обработки данных, коммерческих и промышленных зданий будет трехфазный электрический ввод, который соединяет их через местный распределительный трансформатор с электросетью.По всему зданию могут потребоваться трехфазные цепи для передачи большого количества электроэнергии, необходимой для трехфазной большой кВА. Это обобщение, поскольку, конечно, многие среды могут включать как однофазные, так и трехфазные нагрузки.

С точки зрения систем ИБП, если мы собираемся подключить ИБП к трехфазному источнику питания, нам потребуется ИБП с конфигурацией 3 / x. Если нагрузки также трехфазные, то нам потребуется конфигурация 3/3. Если нагрузки однофазные, нам может понадобиться конфигурация 3/1.

Использование трехфазной системы ИБП может упростить план обеспечения непрерывности электропитания и позволяет на объекте принять централизованный план защиты электропитания, в котором один большой ИБП используется для защиты всего здания или критических цепей и операций в нем. Это контрастирует с децентрализованным планом обеспечения бесперебойной подачи электроэнергии с использованием ряда ИБП меньшего размера, рассредоточенных для защиты групп нагрузок, таких как компьютеры и оборудование с низким энергопотреблением (

Однофазные системы ИБП (1/1)

Настенные розетки, к которым мы обычно подключаемся, являются однофазными источниками питания с номиналом 230 В переменного тока, 50 Гц в Индии.Типичные примеры включают банкоматы, небольшое лабораторное оборудование, настольные компьютеры, файловые серверы, коммутаторы, маршрутизаторы, концентраторы и телекоммуникационные системы.

Однофазные системы ИБП

мощностью до 2 кВА могут поставляться с вилкой или с закрытыми клеммами для проводной установки. Требуемая мощность 3 кВА означает, что ИБП будет поставляться либо в виде проводной системы, либо с вилкой на 16 А. От 5 кВА до самой большой доступной однофазной системы ИБП (обычно 10 кВА) ИБП потребует проводной установки, а также должен иметь переключатель байпаса для обслуживания ИБП.

Размер нагрузки системы ИБП

При выборе ИБП важно знать конфигурацию фаз, требуемую как для сети, так и для нагрузки, в дополнение к общему размеру нагрузки. Консультанты по электрике и подрядчики по электрике часто указывают как размер нагрузки, так и конфигурацию фаз. Примером может служить «трехфазный 120 кВА». Это относится к нагрузке 120 кВА, работающей от трехфазного источника питания 415 В переменного тока, 50 Гц. Что касается размера нагрузки, это означает, что каждая фаза (трехфазного источника питания) будет выдавать до 40 кВА (или 174 А при 230 В переменного тока).Если заявить, что 120 кВА на фазу, тогда мы будем смотреть на 3 × 120 кВА на фазу = 360 кВА нагрузка ИБП. Потребность в трехфазном ИБП на 120 кВА может быть удовлетворена с помощью трех однофазных выходных ИБП 40 кВА при условии, что подключенные нагрузки являются однофазными. Они будут настроены на 3/1 и установлены по одному на фазу. Однако общие капитальные затраты, затраты на установку и энергоэффективность выросли всего в 3 раза по сравнению с одной системой ИБП на 120 кВА. ИБП 3/1 до 60 кВА также используются в офисных помещениях, где нагрузки являются однофазными, и это устраняет необходимость балансировать подключения нагрузки в каждой из трех фаз.ИБП большей мощности 3/1 даже до 200 кВА обычно требуются для нагрузок DCS и SCADA в тяжелой промышленности, такой как электростанции, сталелитейный завод и т. Д.

Размер ИБП в установившемся режиме нагрузки

Условия установившейся нагрузки

Как и любой другой источник питания, ИБП является источником ограниченного питания, и мощность ИБП определяется в кВА (полная мощность) и кВт (активная мощность).

Чтобы определить мощность ИБП и его конфигурацию, необходимо выполнить следующие шаги.

• Шаг 1 Необходима нагрузка
• Шаг 2 Конфигурация ИБП
• Шаг 3 Проверьте потребляемую мощность в кВА и кВт, обеспечиваемую ИБП

Шаг 1: Потребность в нагрузке

Составьте таблицу потребности в нагрузке, как показано в таблице ниже, и получите требуемую нагрузку для нагрузок, которые, как ожидается, будут подключены к ИБП.

(Примечание: Коэффициент мощности нагрузки должен быть измерен на месте или может быть принят исходя из прошлого опыта)

Шаг 2: Конфигурация ИБП

Критичность нагрузок определяет необходимую готовность ИБП. В зависимости от критичности можно выбрать мощность или конфигурацию ИБП.

Где N — номер ИБП, необходимый для поддержки нагрузки. Для критической нагрузки с 66% резервированием N> 2, где требуется минимум 2 ИБП для поддержки нагрузки и 1 ИБП для резервирования

Шаг 3: Выбор необходимой мощности ИБП

Мощность ИБП выбирается исходя из общей нагрузки и конфигурации ИБП.Суммарная нагрузка в кВА и кВт, полученная на шаге 1, должна быть разделена на N, как выбрано на шаге 2, чтобы получить мощность ИБП.

Подбор размеров для условий динамической нагрузки

Расчет ИБП для нагрузок, которые являются динамическими по своей природе, является сложной задачей, но с помощью записанной информации, как показано ниже, оптимизированная мощность ИБП может быть получена на основе

• Пусковой ток — характер и продолжительность
• Пиковый технологический ток — характер и продолжительность
• Количество нагрузок, последовательность их работы
• Коэффициент мощности нагрузки
• Потребность в кВА и кВт ИБП

Пусковой ток

Входной импульсный ток или импульсный ток при включении — это максимальный мгновенный входной ток, потребляемый электрическим устройством при первом включении.Пусковой ток может быть опущен при расчете выбора, если нагрузка включается только один раз и работает непрерывно до следующего останова установки, поскольку мы можем переключать нагрузки в режиме ручного байпаса, и как только нагрузки достигают установившегося тока, нагрузки могут быть переведенным на ИБП.

Если нагрузки периодически включаются и выключаются, выбор ИБП также должен включать пусковой ток.

Пиковый рабочий ток

Это максимальный ток, мгновенно потребляемый нагрузкой за время процесса.Этот ток может иметь повторяющийся характер. Пиковый ток должен быть частью расчета размеров ИБП независимо от характера и продолжительности.

Количество нагрузок и последовательность работы

Выбор ИБП зависит от количества нагрузок. Если нагрузка одна, то выбор ИБП прост и основан на максимальном пиковом токе.

Мощность ИБП в кВА = √3 X V X Irms-peak

Если имеется несколько нагрузок с комбинацией статической и динамической нагрузочной характеристики, то мощность ИБП выбирается на основе последовательности работы нагрузок.

Последовательная работа нагрузки

При последовательном включении нагрузок мощность ИБП выбирается на основе суммы среднеквадратичных токов всех подключенных нагрузок и максимального среднеквадратичного пикового тока нагрузки, как показано в приведенной ниже формуле Мощность ИБП в кВА = √3 X VX ((1 NI rms) + Imaxrms-пиковое)

Непоследовательная работа нагрузок

Когда нагрузки не работают последовательно, мощность ИБП выбирается на основе суммы среднеквадратичных значений токов всех подключенных нагрузок и среднеквадратичных пиковых значений тока всех подключенных нагрузок, как показано в приведенной ниже формуле

Мощность ИБП в кВА = √3 X V X ∑1n (Irms + Irms-peak)

Расчет размера батареи

Батарея предназначена для подачи постоянного тока на инвертор ИБП в случае сбоя в электросети и становится важным компонентом системы ИБП.На рынке доступны различные технологии аккумуляторов, такие как свинцово-кислотные аккумуляторы, которые далее классифицируются как трубчатые аккумуляторы, герметичные необслуживаемые аккумуляторы (SMF, VRLA), никель-кадмиевые и литий-ионные аккумуляторы.

Герметичный необслуживаемый свинцово-кислотный аккумулятор с клапанной регулировкой (аккумулятор SMF VRLA) сегодня в основном используется в системах ИБП.

В батарее VRLA используется односторонняя система предохранительного клапана для достижения «рекомбинантной» технологии. Это означает, что кислород, который обычно образуется на положительной пластине, поглощается отрицательной пластиной.Это подавляет образование водорода на отрицательной пластине. Вместо этого вырабатывается вода (h3O), удерживающая влагу внутри батареи. Он никогда не нуждается в поливе и никогда не должен открываться, так как это подвергнет батарею избыточному воздействию кислорода из воздуха.

• Номинальное напряжение элемента батареи составляет 2 В, 6 элементов последовательно соединены внутри аккумуляторного контейнера, чтобы получить конечное напряжение 12 В.
• Емкость аккумулятора определяется как «Ампер-час (Ач)».
• Батареи подключаются последовательно для увеличения напряжения аккумуляторной батареи и подключаются параллельно для увеличения емкости аккумуляторной батареи.

По своей конструкции аккумулятор должен эксплуатироваться в контролируемых электрических и окружающих условиях, а критически важные элементы, влияющие на срок службы аккумулятора:

1. Недозаряд Заряд аккумулятора с более низким напряжением и током
2. Циклическое использование Циклическое использование аккумулятора
3. Перезаряд Заряд аккумулятора с более высоким напряжением или током, превышающим рекомендованные производителем условия
4. Температура Окружающая среда температура

Список литературы

• IEEE 1184: 2006 Руководство IEEE для аккумуляторов для систем бесперебойного питания
• IEEE 485: 1997 Рекомендуемая практика IEEE для определения размеров свинцово-кислотных аккумуляторов для стационарных приложений
• Технические данные основного производителя аккумуляторов

Срок службы батареи smf vrla

Расчетный срок службы батареи

Расчетный срок службы определяется производителем и учитывает конструкцию элемента и старение батареи в контролируемых условиях в лаборатории производителя.Однако расчетный срок службы батареи можно использовать только для справки, поскольку реальный срок службы батареи зависит от различных факторов, таких как

.

• Рабочая температура
• Количество зарядов, цикл разрядки Текст абзаца
• Условия зарядки
• Глубина разрядки

Проще говоря, срок службы батареи истекает, когда ее емкость падает ниже 80% от номинальной емкости и требуется немедленная замена.

Влияние температуры на срок службы батареи

Батарея рассчитана на ватт на элемент при температуре окружающей среды 25-27 ° C.Когда рабочая температура или батарея ниже, емкость батареи будет уменьшена, а когда температура выше, чем расчетная температура, емкость батареи увеличивается.

Работа при повышенной температуре сокращает срок службы батареи. Общее практическое правило для свинцово-кислотных аккумуляторов заключается в том, что длительное использование при повышенных температурах сокращает срок службы аккумулятора примерно на 50% на каждые 8 ​​ºC выше 25 ºC

Частота и глубина разряда

Срок службы батареи зависит от частоты и глубины разряда.Батарея может обеспечивать более короткие и неглубокие циклы, чем длительные циклы глубокой разрядки. Даже кратковременные колебания напряжения переменного тока в ИБП могут привести к разрядке батареи на несколько секунд или более. Частое переключение батареи ИБП, даже на непродолжительное время, сокращает срок службы батареи.

Рекомендации по выбору размера батареи

Профилирование нагрузки

Размер батареи важен для обеспечения того, чтобы питаемые нагрузки или поддерживаемая энергосистема адекватно обслуживались батареей в течение определенного периода времени (т.е. автономность), на которую он рассчитан. Неправильный размер батареи может привести к снижению времени автономной работы, необратимому повреждению элементов батареи из-за чрезмерной разрядки и отключению ИБП из-за низкого напряжения.

Профилирование нагрузки должно выполняться на основе

• Тип нагрузки, поддерживаемой аккумулятором
• Непрерывный
• Непрерывный
• Мгновенный
• Время автономной работы от аккумулятора
• Расчетный запас
• Фактор старения
• Влияние температуры

Расчетное поле

Расчетный запас

считается обеспечивающим запас мощности для непредвиденного увеличения нагрузки на систему ИБП и неоптимальных условий эксплуатации батареи из-за неправильного обслуживания, недавней разрядки или температуры окружающей среды выше ожидаемой, или комбинации следующих факторов: эти факторы.Метод обеспечения этого расчетного запаса заключается в добавлении нагрузки в размере 10–15% к расчетам размеров батареи.

Фактор старения

фиксирует снижение производительности батареи из-за возраста. Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов относительно стабильны, но заметно снижаются на последних этапах эксплуатации. «Точка перегиба» на кривой зависимости его срока службы от производительности — это примерно то время, когда батарея может обеспечить 80% своей номинальной емкости. По истечении этого срока срок службы батареи подошел к концу, и ее следует заменить.Таким образом, чтобы гарантировать, что батарея может сохранять емкость в течение всего срока службы, следует применять коэффициент старения 1,25 (т. Е. 1 / 0,8). Есть некоторые исключения, уточняйте у производителя.

Влияние температуры

Температурный поправочный коэффициент — это поправка на температуру окружающей среды при установке. Емкость аккумуляторных элементов обычно указывается для стандартной рабочей температуры 25 ° C, и если она отличается от температуры установки, необходимо применять поправочный коэффициент.IEEE 485 дает рекомендации для вентилируемых свинцово-кислотных элементов (см. Таблицу), однако для герметичных свинцово-кислотных и никель-кадмиевых элементов обратитесь к производителю за рекомендациями. Обратите внимание, что высокие температуры, меньшее время автономной работы независимо от емкости и поправочного коэффициента предназначены только для определения емкости, т.е. вы НЕ МОЖЕТЕ увеличить срок службы аккумулятора за счет увеличения емкости.

Температурный поправочный коэффициент для определения размера батареи

Примечание. Данная таблица основана на номинальном удельном весе вентилируемого свинцово-кислотного продукта 1,215.Однако его можно использовать для вентилируемых ячеек с удельным весом до 1,300. По поводу ячеек другой конструкции обращайтесь к производителю.

Расчет размера батареи для систем ИБП

Инвертор ИБП подает постоянное напряжение на подключенные к нему нагрузки. Во время разряда батареи батарея обеспечивает постоянное питание инвертора ИБП. Входное напряжение постоянного тока инвертора уменьшается во время разряда. Для поддержания постоянной выходной мощности ток разряда батареи соответственно увеличивается

Существуют различные способы подключения батареи к инвертору ИБП.Батарея может быть подключена непосредственно ко входу инвертора (см. Рисунок 8)

В этом случае нагрузка на аккумулятор полностью зависит от выходной нагрузки, подключенной к инвертору, и потерь в мосте инвертора.

Батарея подключена к преобразователю постоянного тока в постоянный, а выход преобразователя постоянного тока подключен как вход к ИБП (см. Рисунок 9)

В этом случае нагрузка на батарею основана на выходной нагрузке, подключенной к инвертору, потерям инверторного моста, а также потерям преобразователя постоянного тока в постоянный, что может увеличить требуемую емкость батареи.

КПД и коэффициент мощности ИБП

Номинальная мощность ИБП

указана в вольт-амперах (ВА) и / или ваттах. Номинальная мощность в ваттах равна номинальной мощности в вольт-амперах, умноженной на коэффициент мощности.

Выходная мощность ИБП в ваттах = выходная мощность ИБП в вольтах-амперах × коэффициент мощности

Нагрузка батареи для целей определения мощности — это номинальная выходная мощность ИБП в ваттах, деленная на КПД инвертора. Эффективность должна быть основана на номинальной выходной мощности ИБП

.

Расчет размера батареи

Расчет скорректированной нагрузки аккумулятора

Номинальная нагрузка батареи должна быть скорректирована с учетом условий старения и рабочих температур.

Нагрузка батареи в Вт / батарея = номинальная нагрузка батареи в Вт / батарея × коэффициент старения × коэффициент температурной коррекции x расчетный запас

Эту конечную нагрузку батареи в батарее необходимо согласовать с характеристиками разряда батареи, указанными производителем в течение указанного времени автономной работы батареи (примерная таблица показана на рис. 10) с требуемым напряжением отключения для достижения требуемой емкости батареи.

Общие рекомендации по выбору батареи

• Рассчитайте нагрузку в ватт-часах как можно точнее.
• Включите системные потери из-за эффективности регулирования мощности (инвертор, зарядное устройство — преобразователи постоянного / постоянного тока).
• Включите соответствующие факторы: температуру, автономность, расчетный запас и глубину разряда (DOD), коэффициент старения
• Учитывайте неглубокий DOD (рекомендуется максимум 20%) и иногда более глубокий DOD (максимум 80%).
• Выберите максимальную емкость батареи на единицу, чтобы уменьшить количество параллельно включенных комплектов батарей для лучшего баланса заряда. Рекомендуемое максимальное количество параллельных строк — 4.

Постоянная мощность разряда, Вт на батарею при 27 ° C *

Пример расчета:

15 минут резервного питания на ИБП 500 кВА с коэффициентом выходной мощности 0,9

Шаг 1:

Прибытие Номинальная выходная мощность ИБП в ваттах = выходная мощность ИБП в вольтах-амперах × коэффициент мощности
= 500 X 0,8 кВт = 400 кВт

Шаг 2:

Получите номинальную нагрузку батареи в Вт

Пример расчета

Шаг 3:

Получите номинальную нагрузку батареи в Вт на батарею

Шаг 4:

Получите отрегулированную мощность батареи, необходимую с учетом расчетного запаса, фактора старения и TCF (поправочного коэффициента температуры)

Скорректированная номинальная нагрузка батареи в Вт / батарея = Ответ шага 3 X Расчетный запас X Фактор старения X TCF
= 8421.05 X 1 X 1,25 X 1
= 10526 с аккумулятором

Поскольку максимально доступный AH составляет 200 Ач в батарее 12V SMF VRLA, нам необходимо соединить несколько цепочек батарей параллельно, чтобы достичь желаемого времени автономной работы.

Шаг 5:

Следовательно, в этом сценарии 3 ряда батарей 160 Ач с 50 батареями в каждой группе обеспечат 10-минутную резервную копию при напряжении конечной ячейки 1,75 В / элемент.

Выбор кабеля

Сечение кабелей зависит от:

• Допустимое превышение температуры
• Допустимое падение напряжения

Для данной нагрузки каждый из этих параметров дает минимально допустимое поперечное сечение.Необходимо использовать больший из двух.

При прокладке кабелей необходимо соблюдать требуемые расстояния между цепями управления и силовыми цепями, чтобы избежать помех от электромагнитных помех, вызванных высокочастотными токами.

Повышение температуры

Допустимое превышение температуры в кабелях ограничивается выдерживающей способностью изоляции кабеля.

Превышение температуры в кабелях зависит от:

• Тип сердечника (Cu или Al)
• Способ установки
• Кол-во касательных кабелей, тип кабеля, максимально допустимый ток.

Падения напряжения

Максимально допустимые падения напряжения:
• Цепи переменного тока (50 или 60 Гц)

• Если падение напряжения превышает 3% (50-60 Гц), увеличьте сечение жил.

• Цепь постоянного тока

• Если падение напряжения превышает 1%, увеличьте сечение жил.

Специальный корпус для нейтральных проводов

В трехфазных системах гармоники третьего порядка (и их кратные) однофазных нагрузок суммируются в нейтральном проводе (сумма токов на трех фазах) По этой причине может применяться следующее правило: нейтраль поперечное сечение = 2 x поперечное сечение фазы в кв. мм

Выходные кабели

Чтобы определить поперечное сечение кабеля, необходимо рассчитать выходной ток по следующей формуле

, используя техническое описание производителя кабеля и условия, связанные с прокладкой и группировкой кабелей, можно выбрать требуемый кабель.

Как правило, мы можем принять во внимание 2 А / кв. Мм, чтобы получить сечение требуемых кабелей.

Кабели входа, выхода и ИБП к батарее

Входные кабели

Поперечное сечение кабелей, необходимых для входа в ИБП, может быть получено по той же формуле, что и выходные кабели, но входная мощность в кВА должна быть рассчитана на основе

.

• Подключенная нагрузка
• КПД инвертора
• Мощность зарядки аккумулятора
• КПД выпрямителя
• Коэффициент входной мощности выпрямителя
• Минимальное рабочее напряжение выпрямителя

Шаг 1: Достигните входной мощности инвертора

Шаг 2: Рассчитайте мощность зарядки аккумулятора в Вт

Мощность зарядки аккумулятора = 2.2VX Количество ячеек X Зарядный ток
Зарядный ток обычно составляет 10% от емкости Ач

Шаг 3: Расчет входной мощности выпрямителя в Вт

Шаг 4: Рассчитайте потребляемый входной ток

Входная мощность выпрямителя, рассчитанная на шаге 3, должна быть преобразована в кВА с учетом входного коэффициента мощности

где Vph-ph — минимальное рабочее напряжение выпрямителя

Кабели от ИБП к батарее

Инвертор ИБП подает постоянное напряжение на подключенные к нему нагрузки.Во время разряда батареи батарея обеспечивает постоянное питание инвертора ИБП. Входное напряжение постоянного тока инвертора уменьшается во время разряда. Для поддержания постоянной выходной мощности ток разряда батареи соответственно увеличивается.

Выбор кабелей между ИБП и аккумуляторными батареями должен основываться на токе при минимальном напряжении разряда, который может быть получен по следующей формуле

Кабели Uninyvin

обычно предпочтительны для кабелей между ИБП и батареей из-за высокой допустимой нагрузки по току и меньшей площади поперечного сечения.

Лист данных кабеля

Выбор защит (автоматические выключатели или предохранители)

Автоматические выключатели в литом корпусе

— это электромеханические устройства, которые защищают цепь от перегрузки по току и короткого замыкания.

Их основные функции заключаются в предоставлении средств для ручного размыкания цепи и автоматического размыкания цепи в условиях перегрузки или короткого замыкания. Перегрузка по току в электрической цепи может быть результатом короткого замыкания, перегрузки или неправильной конструкции.

MCCB является альтернативой предохранителю, поскольку он не требует замены при обнаружении перегрузки. В отличие от предохранителя, автоматический выключатель можно легко вернуть в исходное положение после неисправности, и он обеспечивает повышенную безопасность и удобство эксплуатации без дополнительных эксплуатационных расходов.

Автоматические выключатели в литом корпусе обычно имеют

• Термоэлемент для максимального тока и
• Магнитный элемент для расцепителя короткого замыкания, который имеется в автоматических выключателях, теперь доступен с различными расцепителями или рабочими механизмами, которые указаны ниже.
• Термомагнитный расцепитель
• Электронный расцепитель
• Версия микропроцессора

Защита от короткого замыкания

ИБП

— это источник питания с ограничениями, то есть способность выдерживать короткое замыкание также ограничена в зависимости от выбора компонентов.

Одной из характеристик, которую необходимо тщательно оценить при выборе ИБП, является его способность выдерживать ток короткого замыкания на выходе в течение определенного времени. Эта возможность зависит от того, выдерживает ли выходной ток короткого замыкания только инвертор или источник через статический байпас. В первом случае возможности строго зависят от конструкции ИБП, а во втором случае — от характеристики i2t выбранный тиристор в байпасном тракте или предохранитель (если присутствует в ИБП)

Когда происходит короткое замыкание в какой-либо распределительной системе на выходе ИБП, ток значительно увеличивается.Если неисправность не будет устранена в течение миллисекунд, мы можем рисковать временем безотказной работы других нагрузок, подключенных к тому же ИБП, что и ИБП, или сработает восходящая защита ИБП, что приведет к простою всех подключенных нагрузок.

На практике для данного предполагаемого значения тока короткого замыкания минимальное пропускание i2t вышестоящего устройства должно быть выше, чем максимальное пропускание i2t нижележащего устройства. Для защиты от короткого замыкания на выходе ИБП будет основан на двух условиях

• Ток короткого замыкания при наличии источника байпаса
• Ток короткого замыкания без источника байпаса
• Ток короткого замыкания с выходным трансформатором в PDU или общем выходе ИБП

Когда происходит короткое замыкание, оно переходит в сеть после ИБП, и ИБП немедленно переключает короткое замыкание на статический байпас, поскольку статический байпас будет иметь более высокую пропускаемую энергию (i2t).

В этом сценарии пропускаемая энергия (i2t) MCB 7 должна быть ниже, чем у выключателей, присутствующих в восходящем направлении, чтобы иметь надлежащую селективность короткого замыкания. Если MCB 6 имеет меньшую пропускаемую энергию (i2t) по сравнению с MCB 7, то мы рискуем потерять все нагрузки, подключенные к MCB6.

Пропускаемая энергия (i2t) MCCB2 очень важна. Если энергия пропускания MCCB 2 выше, чем может обрабатывать SCR, то SCR откажет.

Для защиты нагрузок, SCR и правильной селективности короткого замыкания необходимо соблюдать следующее правило

• i2tSCR> i2tMCCB2
• i2tMCCB3> i2tMCB6> i2tMCB7

Ток короткого замыкания без байпаса

Когда байпас отключен или если источник байпаса недоступен, и если короткое замыкание происходит после ИБП, инвертор ИБП будет поддерживать короткое время, прежде чем он отключится из-за электронной защиты.

В этом сценарии i2t MCCB3> i2t MCB6> i2t MCB7 Для настройки магнитного поля MCCB и MCB необходимо согласовать с током S.C инвертора.

Ток короткого замыкания с трансформатором в pdu или общем выходе ИБП

Когда трансформатор используется либо на общем выходе ИБП, либо в PDU, трансформатор изменяет селективность короткого замыкания нижерасположенной цепи. Теперь ток короткого замыкания ИБП не имеет отношения к распознаванию неисправностей.

Ток цепи повреждения или допустимая энергия будут зависеть исключительно от импеданса трансформатора.

Ток короткого замыкания трансформатора — это отношение тока полной нагрузки трансформатора к его сопротивлению. Если у нас есть трансформатор с номинальным током 200 А и с импедансом 5%, ток короткого замыкания трансформатора будет 4КА.

Защита аккумулятора от короткого замыкания

Защита от короткого замыкания в цепи аккумулятора

Батарея

является одним из жизненно важных компонентов в системе ИБП, и ее основная цель — обеспечивать питание постоянного тока инвертору ИБП при сбое сети и заряжаться через выпрямитель при восстановлении сети.

Как и любой другой источник питания, батарея также вносит свой вклад в ток повреждения при неисправности батареи. Основными параметрами, влияющими на величину тока, являются внутреннее сопротивление батареи (оно зависит от площади поверхности пластины, расстояния между пластинами и типа электролита) и сопротивление внешней цепи. Ток короткого замыкания зависит от состояния и возраста батареи.

Короткое замыкание в цепи аккумуляторной батареи

Ток короткого замыкания батареи можно рассчитать на основе стандарта «IEC 61660-1,« токи короткого замыкания во вспомогательных установках постоянного тока на электростанциях и подстанциях — часть 1: Расчет токов короткого замыкания ».

На следующем рисунке показана кривая тока короткого замыкания от стационарной свинцово-кислотной батареи; как видно на рисунке, по прошествии времени, необходимого для достижения пика, значение короткого замыкания уменьшается до квазистационарного тока короткого замыкания.

Ток короткого замыкания батареи можно рассчитать, используя закон Ома (V = IR).

Где V Напряжение разомкнутой цепи батареи
R Внутреннее сопротивление батареи

Координация выключателя АКБ

Выбор емкости выключателя батареи и его расцепителя: Выбор выключателя батареи зависит от таких параметров, как

Рабочее напряжение аккумуляторной батареи: Как правило, большинство выключателей рассчитаны на напряжение 250 В на полюс, и в зависимости от рабочего напряжения аккумуляторной батареи, полюса должны быть соединены последовательно для достижения желаемого уровня напряжения, поскольку показано на рис.13

Номинальный ток разряда батареи: Это ток, который проходит через прерыватель при нормальных условиях разряда батареи

Ток короткого замыкания аккумуляторной батареи: Большинство выключателей имеют тепловой и магнитный расцепители. В то время как тепловая настройка используется для защиты от перегрузки, магнитная настройка используется для защиты от короткого замыкания. Когда мы говорим о защите батареи, магнитная установка выключателя используется для отключения батареи от цепи при коротком замыкании.Важно выбрать автоматический выключатель с правильным расцепителем, чтобы аккумулятор был изолирован при неисправности.

Примечание: Когда автоматический выключатель переменного тока используется для приложений постоянного тока, снижение номинальных характеристик применяется к настройкам отключения выключателя.

Согласование выключателя батареи с током повреждения батареи: Теперь, когда мы выбрали правильный выключатель для защиты батареи, наиболее важной задачей, которая впереди, является согласование выключателя батареи с током короткого замыкания батареи Как мы уже говорили раньше ток короткого замыкания зависит от напряжения и внутреннего сопротивления аккумулятора.Внутреннее сопротивление увеличивается с возрастом батареи в этих условиях, а ток короткого замыкания уменьшается. Если этот ток короткого замыкания меньше, чем значение срабатывания магнитной уставки выключателя, основная цель использования
выключатель выходит из строя, поскольку выключатель не срабатывает.

Чтобы решить эту проблему, магнитный датчик расцепителя выключателя установлен на 70% номинального тока короткого замыкания, так что даже при низком напряжении или когда батарея достигает конца срока службы, выключатель батареи будет выполнять свою работу: « защита аккумулятора «

Магнитная уставка (Im) выключателя

.

No related posts.