Интернет журныл о промышленности в Украине

Розрахунок перетину дроту по току і потужності

  1. Розрахунок перетину дроту
  2. При виборі площі перерізу проводів слід керуватися трьома основними принципами.
  3. Максимальний струм для різної товщини мідних проводів
  4. Підписуйся, і читай статтю далі:
  5. Вибір товщини дроту і автоматичного вимикача, виходячи з споживаної потужності і струму
  6. Правило вибору площі перетину дроту для максимального струму
  7. Необхідна площа перерізу проводу дорівнює максимальному току, поділеній на 10.
  8. Максимальний струм дорівнює площі перетину помножити на 10.
  9. Максимальний струм алюмінієвого проводу дорівнює площі перетину помножити на 6.
  10. Таблиця залежності струму захисного автомата (запобіжника) від перетину

Перетин дроту - що це і як розрахувати

Вибору площі поперечного перерізу проводів (інакше кажучи, товщини) приділяється велика увага на практиці і в теорії.

У цій статті спробуємо розібратися з поняттям "площа перетину" і проаналізуємо довідкові дані.

Зміст статті:

Розрахунок перетину дроту

Строго кажучи, поняття "товщина" для проведення використовується в розмовній мові, а більш наукові терміни - діаметр і площа перетину. На практиці товщину проводу завжди характеризують площею перетину.

Розрахувати переріз проводу на практиці можна дуже просто. Знаючи діаметр (наприклад, вимірявши його штангенциркулем), можна легко обчислити площу перерізу за формулою

S = π (D / 2) 2, де

  • S - площа перетину дроту, мм 2
  • π - 3,14
  • D - діаметр струмопровідної жили проводу, мм. Його можна виміряти, наприклад, штангенциркулем.

Формулу площі перетину дроту можна записати в більш зручному вигляді: S = 0,8 D².

Поправка. Відверто кажучи, 0,8 - округлений коефіцієнт. Більш точна формула: π (1/2) 2 = π / 4 = 0,785. Спасибі уважним читачам;)

Розглянемо тільки мідний дріт, оскільки в 90% в електропроводці і електромонтажі застосовується саме він. Переваги мідних проводів перед алюмінієвими - зручність в монтажі, довговічність, менша товщина (при тому ж струмі).

Але з ростом діаметра (площі перерізу) висока ціна мідного дроту з'їдає всі його переваги, тому алюміній в основному застосовують там, де струм перевищує значення 50 Ампер. В даному випадку використовують кабель з алюмінієвою жилою 10 мм2 і товщі.

Площа перетину проводів вимірюється в квадратних міліметрах. Найпоширеніші на практиці (у побутовій електриці) площі перетину: 0,75, 1,5, 2,5, 4 мм2

Є й інша одиниця виміру площі перетину (товщини) дроти, що застосовується в основному в США, - система AWG. На Самелектріке є таблиця перетинів проводів по системі AWG і переклад з AWG в мм2.

З приводу підбору проводів - я зазвичай користуюся каталогами інтернет-магазинів, ось приклад мідного . Там найбільший вибір, який я зустрічав. Ще добре, що все докладно описується - склад, застосування, і т.д.

Рекомендую почитати також мою статтю про вибір перерізу проводу для постійного струму там багато теоретичних викладок і міркувань про падіння напруги, опір проводів для різних перетинів, і яке перетин вибрати оптимальніше для різних допустимих падінь напруги.

І ще стаття - Падіння напруги на трифазних кабельних лініях великої довжини. наведено реальний приклад об'єкта, наводяться формули і рекомендації, як зменшити втрати. Втрати на дроті прямо пропорційні току і довжині. І обернено пропорційні опору.

При виборі площі перерізу проводів слід керуватися трьома основними принципами.

  1. Площа перетину дроту (інакше кажучи, його товщина) повинна бути достатньою для проходження через нього електричного струму. Достатньою - це означає, що при проходженні максимально можливого в даному випадку струму нагрівання проводу буде допустимим (як правило, не більше 60 0С)
  2. Перетин дроту повинно бути достатнім, щоб падіння напруги на ньому не перевищувало допустиме значення. Це особливо актуально для довгих кабельних ліній (десятки і сотні метрів) і великих струмів.
  3. Товщина дроту і його захисна ізоляція повинна забезпечувати його механічну міцність, а значить надійність.

Наприклад, для харчування люстри у вітальні використовуються лампочки з сумарною споживаною потужністю 100 Вт (струм трохи більше 0,5 А). Начебто, цілком достатньо проводів з площею перетину 0,5 мм2? Але який електрик в здоровому глузді буде закладати такий провід в стельову плиту? В даному випадку як правило застосовують 1,5 мм 2.

Насправді, вибір товщини дроту залежить від одного параметра - максимальної робочої температури. При перевищенні цієї температури провід та ізоляція на ньому почнуть плавитися і руйнуватися. Інакше кажучи, максимальний робочий струм для проводу з певним перетином обмежується тільки максимальною його робочою температурою. І часом, яке зможе пропрацювати провід в таких умовах.

Нижче дана загальновідома таблиця перетину проводів для підбору площі перетину мідних проводів в залежності від струму. Вихідні дані - площа перерізу провідника.

Максимальний струм для різної товщини мідних проводів

Таблиця 1

(Дані з таблиці 1.3.4 ПУЕ)

Перетин токо-провідної жили, мм2Струм, А, для проводів, прокладенихвідкритов одній трубіодного двох жильногоодного трьох жильного

0,5 11 - - 0,75 15 - - 1 17 15 14 1,2 20 16 14,5 1 , 5 23 18 15 2 26 23 19 2,5 30 25 21 3 34 28 24 4 41 32 27 5 46 37 31 6 50 40 34 8 62 48 43 10 80 55 50 16 100 80 70 25 140 100 85 35 170 125 100 50 215 160 135 70 270 195 175 95 330 245 215 120 385 295 250

Виділено номінали проводів, використовуваних в побутовій електриці. "Один двожильний" - це кабель з двома проводами, один з них - Фаза, інший - Нуль. Тобто, це однофазне живлення навантаження. "Один Трижильний" - це при трифазному харчуванні.

Ця таблиця показує, за яких токах і в яких умовах можна експлуатувати провід даного перетину.



Підписуйся, і читай статтю далі:

Животрепетне приклад з практики - якщо на розетці написано "Max.16A", то можна для цієї однієї розетки прокласти провід перетином 1,5мм2. Але обов'язково захистити розетку автоматичним вимикачем на струм не більше 16А, а краще - 13, або навіть 10А. На цю тему можна почитати мою статтю Про заміну і вибір захисного автомата .

У таблиці одножильний провід - означає, що поруч (на відстані менше 5 діаметрів проводу) не проходить більше ніяких проводів. Двожильний провід - два дроти поруч, як правило, в одній загальній ізоляції. Це більш важкий тепловий режим, тому максимальний струм менше. І чим більше проводів в кабелі або пучку, тим менше повинен бути максимальний струм для кожного провідника через можливе взаємного нагріву.

Цю таблицю я вважаю не зовсім зручною для практики. Адже найчастіше вихідний параметр - це потужність споживача електроенергії, а не ток, і виходячи з цього потрібно вибирати провід.

Як знайти струм, знаючи потужність? Потрібно потужність Р (Вт) поділити на напругу (В), і отримаємо струм (А):

I = P / U

Як знайти потужність, знаючи струм? Потрібно ток (А) помножити на напругу (В), отримаємо потужність (Вт):

P = IU

Ці формули - для випадку активного навантаження (споживачі в жилах приміщеннях, типу лампочок і прасок). Для реактивного навантаження зазвичай використовується коефіцієнт від 0,7 до 0,9 (в промисловості, де працюють потужні трансформатори і електродвигуни).

Пропоную вам другу таблицю, в якій вихідні параметри - споживаний струм і потужність, а шукані величини - перетин дроту і струм відключення захисного автоматичного вимикача.

Вибір товщини дроту і автоматичного вимикача, виходячи з споживаної потужності і струму

Нижче - таблиця вибору перетину дроту, виходячи з відомої потужності або струму. А в правій колонці - вибір автоматичного вимикача, який ставиться в цей провід.

Таблиця 2

Макс.потужність,
кВтМакс.струм навантаження,
АПеретин
дроти, мм 2Струм автомата,
А

1 4.5 1 4-6 2 9.1 1.5 10 3 13.6 2.5 16 4 18.2 2.5 20 5 22.7 4 25 6 27.3 4 32 7 31.8 4 32 8 36.4 6 40 9 40.9 6 50 10 45.5 10 50 11 50.0 10 50 12 54.5 16 63 13 59.1 16 63 14 63.6 16 80 15 68.2 25 80 16 72.7 25 80 17 77.3 25 80

Червоним кольором виділені критичні випадки, в яких краще перестрахуватися і не економити на дроті, вибравши провід товстіший, ніж вказано в таблиці. А струм автомата - поменше.

Дивлячись в табличку, можна легко вибрати перетин дроту по току, або перетин проведення за потужності.

А також - вибрати автоматичний вимикач під дану навантаження.

У цій таблиці дані наведено для наступного випадку.

  • Одна фаза, напруга 220 В
  • Температура навколишнього середовища +30 0С
  • Прокладка в повітрі або коробі (в закритому просторі)
  • Провід трижильний, в загальній ізоляції (кабель)
  • Використовується найбільш поширена система TN-S з окремим проводом заземлення
  • Досягнення споживачем максимальної потужності - крайній, але можливий випадок. При цьому максимальний струм може діяти тривалий час без негативних наслідків.

Якщо температура навколишнього середовища буде на 20 0С вище, або в джгуті буде кілька кабелів, ми радимо встановити більший перетин (що випливає з ряду). Особливо це стосується тих випадків, коли значення робочого струму близько до максимального.

Взагалі, при будь-яких спірних і сумнівних моментах, наприклад

  • можливе в майбутньому збільшення навантаження
  • великі пускові струми
  • великі перепади температур (електричний провід на сонці)
  • пожежонебезпечні приміщення

потрібно або збільшувати товщину проводів, або більш детально підійти до вибору - звернутися до формул, довідників. Але, як правило, табличні довідкові дані цілком придатні для практики.

Товщину дроти можна дізнатися не тільки з довідкових даних. Існує емпіричне (отримане дослідним шляхом) правило:

Правило вибору площі перетину дроту для максимального струму

Підібрати потрібну площу перерізу мідного дроту виходячи з максимального струму можна, використовуючи таке просте правило:

Необхідна площа перерізу проводу дорівнює максимальному току, поділеній на 10.

Це правило дається без запасу, впритул, тому отриманий результат необхідно округляти в більшу сторону до найближчого типорозміру. Наприклад, струм 32 Ампер. Потрібен провід перетином 32/10 = 3,2 мм 2. Вибираємо найближчий (природно, в більшу сторону) - 4 мм2. Як видно, це правило цілком укладається в табличні дані.

Важливе зауваження. Це правило працює добре для струмів до 40 Ампер. Якщо струми більше (це вже за межами звичайної квартири або будинку, такі струми на вводі) - треба вибирати провід з ще більшим запасом - ділити не на 10, а на 8 (до 80 А)

Те ж правило можна озвучити для пошуку максимального струму через мідний провід при відомій його площі:

Максимальний струм дорівнює площі перетину помножити на 10.

І на закінчення - знову про старий добрий алюмінієвий дріт.

Алюміній пропускає струм гірше, ніж мідь. Цього знати достатньо, але ось трохи цифр. Для алюмінію (того ж перетину, що і мідний дріт) при токах до 32 А максимальний струм буде менше, ніж для міді всього на 20%. При токах до 80 А алюміній пропускає струм гірше на 30%.

Для алюмінію емпіричне правило буде таким:

Максимальний струм алюмінієвого проводу дорівнює площі перетину помножити на 6.

Вважаю, що знань, наведених в даній статті, цілком достатньо, щоб вибрати провід по співвідношенням "ціна / товщина", "товщина / робоча температура" і "товщина / максимальний струм і потужність".

Ось в принципі і все що хотів розповісти про площу перерізу проводів. Якщо щось не зрозуміло або є що додати - запитуйте і пишіть в коментарях. Якщо цікаво, що я буду публікувати на блозі СамЕлектрік далі - підписуйтесь на отримання нових статей .

Таблиця залежності струму захисного автомата (запобіжника) від перетину

(Додаток до статті, червень 2014 року)

А ось як до максимальному току в залежності від площі перетину дроту відносяться німці. У правій колонці - рекомендація по вибору автоматичного (захисного) вимикача.

Таблиця 3

Таблиця 3

Таблиця вибору захисного автомата для різного перетину проводів

Як видно, німці перестраховуються, і передбачають великий запас у порівнянні з нами.

Хоча, можливо, це від того, що таблиця взята з інструкції з "стратегічного" промислового обладнання.

З приводу підбору проводів - я зазвичай користуюся каталогами інтернет-магазинів, ось приклад мідного . Там найбільший вибір який я зустрічав. Ще добре, що все докладно описується - склад, застосування, і т.д.


Стаття сподобалася?
Додайте її в свою соц.сетях і дайте оцінку!


Начебто, цілком достатньо проводів з площею перетину 0,5 мм2?
Але який електрик в здоровому глузді буде закладати такий провід в стельову плиту?
Як знайти струм, знаючи потужність?
Стаття сподобалася?