Кабель и его структура
Провод, в котором определенное количество изолированных друг от друга жил помещаются в общую оболочку (из резины, металла или пластмассы), носит название – кабель. Исходя из его эксплуатационных условий, кроме проводников (жил) и их защитной изоляции может иметь дополнительные структурные элементы.
Составная часть кабеля, которая обеспечивает прохождение тока – это токопроводящая жила. Изготавливаются они из таких материалов: медь, алюминий, сталь и сплавы разных металлов. Нормируются жилы по их сечению. Площадь поперечного среза и есть ее сечение. В большинстве стран – единая стандартизация таких физических величин. В нашем государстве этот вопрос регулируется нормативным документом: Правила устройства электроустановок.
Зачем проводить расчет сечения кабеля?
Все электромонтажные работы стоит проводить после расчета нагрузки на кабель. В зависимости от значений мощностей потребителей электрической энергии объекта производятся расчет сечения кабеля по нагрузке и автоматов защиты. Что касается проводов, то самым основным из них выступает расчет сечения проводов.
От правильного расчета сечения кабеля зависит надежность и длительность эксплуатации электрической проводки объекта.
Пример проекта электроснабжения промпредприятия
В большинстве случаев, когда не проводятся подобные расчеты, это приводит к двум неприятным последствиям. При недостаточном сечении жил – к значительной плотности тока в проводе, как следствие, он перегревается, и разрушается изоляция. При избыточном – к нецелесообразным денежным затратам (чем больше сечение токопроводящих жил кабеля, тем он дороже).
Пример расчета сечения кабеля электропроводки
Необходимо сложить все мощности энергоемких бытовых электрических приборов (питание для работы нужно больше 2 кВт). Прогнозируется возможность одновременного их включения.
Следующим этапом выступает вычисление значения общей силы тока. Предположим, что суммированием всех мощностей электрических приборов получено значение – 14 кВт, а напряжение электрической сети – 220 В. Тогда, используется формула: I (А) = P (Вт) / U (В); в которой, I – сила тока, P – общая мощность всех электрических приборов и оборудования, U – напряжение сети. Подставив значения примера, получается: I = 14000 / 220 = 63,63; округляется до 64 А. После этого нужно обратиться к соответствующей таблице в ПУЭ.
Такой расчет достаточно часто применяется, но стоит рассмотреть более достоверный вариант его исполнения. А именно: I = P * K / U *cos φ. Где P – общая мощность; U – напряжение электрической сети; K – коэффициент, который учитывает возможность включения всех электрических приборов одновременно, равен он - 0,75; cos φ – коэффициент мощности, при активной нагрузке равен 1.
Подставляя значения примера, получается: I = 14000 * 0,75 / 220 * 1 = 47,72. Округляется до 48 А.
После этого, в специальной таблице, которая находится в ПУЭ, определяется сечение жил кабеля по рассчитанной силе тока. Для приведенного примера, самое ближайшее значение – 70 А. Получается, подходит сечение жилы кабеля – 16 мм2.
При подключенииэлектричества иногда учитываются еще и дополнительные технические факторы: вариант прокладки кабеля (открытый, закрытый); длина линии; материал изоляции жил провода и их количество.
Пример расчета сечения кабеля питающей линии
Принцип расчета сечение провода отдельной линии, лучше рассмотреть на примере. Предположительно, необходимо выбрать сечение кабеля питающей линии стиральной машины.
Известна ее номинальная мощность – 4 кВт. А напряжение сети – 220 В. Тогда, в формулу: I = P / U, подставляем значения: I = 4000 Вт / 220 В = 18,18, округляется до 18 А. Ориентируясь той же таблицей ПУЭ, как и в первом примере, подбирается самое ближайшее значение. То есть 21 А, соответственно сечение равно 2,5 мм2.
Так определяется площадь сечения, которая достаточна для прохождения максимально возможного тока и нагрева провода либо не будет, либо показатель будет допустимым.
Учитывают также и дополнительные коэффициенты. К примеру: быстрого действия предохранителя, поправочные или варианта прокладки кабеля. Чаще используются в расчетах, когда напряжение электрической сети 380 В.
Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:
