Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Секреты электрика, Электричество в доме » Как узнать какую мощность выдерживает кабель или провод
Количество просмотров: 113634
Комментарии к статье: 10


Как узнать какую мощность выдерживает кабель или провод


При подключении электроприборов к питающей сети одним их главных условий является подбор кабеля или провода подходящего сечения. Но иногда случается так, что у вас уже есть какой-то проводник, и вы не уверены подойдёт ли он для конкретной задачи.

Если подключить слишком большую нагрузку на кабель, то он будет греться, а может и вовсе перегреться. Из-за этого оплавится изоляция, что опасно коротким замыканием, поражением электрическим током и возгоранием. Отсюда возникает вопрос: "как узнать какую мощность выдерживает кабель или провод?". Давайте разбираться!

Как узнать какую мощность выдерживает кабель или провод

Что влияет на допустимую мощность?

Сразу стоит отметить что сечение и мощность кабеля в принципе не связаны между собой. Для проводника решающую роль играет допустимый длительный ток. Эти величины описаны в ПУЭ раздел 1, глава 1.3. Дело в том, что если он выдерживает ток 16А, то в сети 220В это 3.5 кВт, для 380В - это 10 кВт, а в сети 12В это всего 192Вт. Поэтому говорить о допустимой мощности для кабеля разумно говорить лишь в контексте заведомо известного напряжения.

Чтобы перевести киловатт в ватты нужно просто разделить кВт на 1000.

Чтобы перевести Ватты в Амперы нужно Ватты разделить на напряжение в вольтах.

Напряжение, ток, мощность и сопротивление

А для трёхфазной сети то разделить ещё и на 1.73 (корень из 3) и на CosФ.

Ток для трехфазной сети

CosФ – коэффициент мощности, указывается на табличке расположенной на корпусе большинства электроприборов.

Таблица сечений провода и допустимый ток

Есть специальные таблицы, в которых описано соответствие сечения кабеля, тока, напряжения и мощности. Но информация в них не всегда справедлива для подбора кабелей.

Таблица сечений провода и допустимый ток

Если для расчётов квартирной электропроводки, где длина линии редко превышает 15-20 метров между крайними точками, а температура окружающей среды обычно около 20-25 градусов, это ещё справедливо...

Но представим ситуацию, когда вы собрались ставить забор на участке частного дома, и придется использовать электроинструмент при его монтаже и сварочный аппарат, еще и бетономешалку, да к тому же на улице жара на солнце далеко за 30 градусов Цельсия. Тогда вам нужен хороший удлинитель, чтобы подключить его в гараже или в доме, а работать будете по всему периметру участка.

Я думаю, что это знакомая для вас ситуация.

Все вышесказанное включало в себя ряд факторов влияющих на то, какую мощность выдержат кабеля, а именно:

1. Длина линии.

2. Температура окружающей среды и самого проводника.

Оба фактора влияют на сопротивление кабеля, а оно, в свою очередь, на потери мощности и нагрев проводника. Если выбрать проводник со слишком малым сечением для этой мощности, то под нагрузкой напряжение на его конце просядет. Нежелательно допускать потери более 3-5%. В цепях освещения допустимо 10% падения напряжения.

Электричсекий кабель для домашней электропроводки

Сопротивление, длина, материал, температура как связаны?

Сопротивление проводника определяется по формуле

R=ро*L/S

Где Ро - удельное сопротивление металла Ом*кв.мм/м, L - длина в метрах, S - площадь поперечного сечения в кв. мм.

Например, удельное сопротивление Ро у меди 0.018, а у алюминия 0.029. Поэтому, вы могли видеть в таблице выше, что при одинаковом сечении медный проводник выдержит больший ток, чем алюминиевый. Это связано с потерями, о них поговорим ниже.

Сопротивления металлов

Также в формуле фигурируют ещё две величины - длина и площадь поперечного сечения. Чем больше длина и чем меньше площадь поперечного сечения, тем больше сопротивление. Соответственно с увеличением сечения при постоянной длине сопротивление падает, также и с уменьшением длины.

Есть интересная аналогия с автомобильной дорогой: чем больше полос для движения в одном направлении, тем быстрее едут автомобили, а если автомобилей много (большой ток) и есть всего по одной полосе в каждую сторону, то они будут толкаться в пробке.

У металлов с ростом температуры повышается и сопротивление, соответственно снижается проводимость, если объяснить простыми словами, то это связано с тем, что при нагреве частицы в металле и носители зарядов начинают хаотичное движение, из-за чего чаще сталкиваются.

Электричсекий кабель

Потери

Подведем небольшие итоги, от чего зависят потери:

1. Материал кабеля (алюминий или медь).

2. Длина линии.

3. Площадь поперечного сечения.

4. Температура окружающей среды.

5. Прокладка нескольких кабелей в одной трубе. В таком случае нет условий для их охлаждения, к тому же температуры соседних кабелей влияют друг на друга худшим образом.

Подбирать кабель нужно так чтобы итоговые потери были как можно меньшими. В идеале до 3-5%. В крайнем случае, если других вариантов нет, то до 10%. Ведь, при напряжении в сети 220 вольт 10% - это уже 22В потерь и 192В на выходе, при условии что сеть и без того не просажена. А при токе хотя бы в 10А это 220Вт потерь только на проводах. Это описано в ГОСТ 721 и ГОСТ 21128.

Сечение

Перейдем к сути вопроса "Как узнать мощность, которую выдержит кабель?". Исходя из вышесказанного, следует определить сечение проводника. Для этого нужно измерить его диаметр. Удобнее и быстрее это сделать штангенциркулем. Этот способ подойдёт для любых сечений и проводов.

Определение сечения кабеля

Если провод с однопроволочной (монолитной) жилой, то нужно просто измерить её диаметр. Если жила гибкая многопроволочная - меряют диаметр одной проволоки, находят её площадь и умножают её на общее количество жил в проводе. Так находят общее поперечное сечение кабелей и проводов.

Чтобы вычислить поперечное сечение по диаметру, нужно возвести его в квадрат, и умножить на 0.785.

Определение поперечного сечения по диаметру

Как измерить диаметр кабеля линейкой?

Для толстых кабелей особой проблемы нет, нужно просто приложить линейку к жиле, но с тонкими кабелями так сделать не получится. Поэтому воспользуйтесь следующим способом.

Нужно плотно намотать на отвёртку или другой продолговатый предмет витков 10 провода, а затем измерить линейкой длину получившейся спирали и разделить её на количество витков. Для определения сечения тоненькой жилки из многопроволочной жилы придётся намотать больше витков 30-50, чтобы было удобнее измерять.

Измерение диаметра кабеля линейкой

Когда вы уже знаете площадь поперечного сечения жил кабеля, можно заглянуть в таблицу и узнать её допустимый ток. Если линия не длинная (до 10 метров) и ток больше тока предполагаемой нагрузки, то можно смело его использовать.

Как упростить расчёты?

Чтобы избежать расчётов потерь и сечений можно воспользоваться онлайн калькуляторами или приложениями для смартфонов, тем более они работают в оффлайн режиме и он всегда с вами. К примеру, для пользователей ОС Android есть приложение "Мобильный Электрик" в нем есть функции:

1. Расчёта сопротивления проводника при известном: материале, сечении, длине и температуре.

2. Расчёта длины проводника при известных: сопротивлении, температуры и сечении.

3. Расчёта сечения при известных: длине, напряжении, допустимых потерях, материале жилы токе и температуре.

4. Расчёта максимальной длины проводника при известных: напряжении, допустимых потерях, материале жилы, токе и температуре. И другие.

Они позволят оценить допустимую мощность и подобрать нужный провод для конкретной мощности.

Кроме этого приложения есть и другие я рассмотрел то, чем пользуюсь сам в работе. 

Заключение

Подведем итоги. Чтобы узнать выдержит ли кабель или провод нагрузку нужно определить:

1. Материал, из которого изготовлены жилы.

2. Их сечение.

3. Длину линии.

4. Ток нагрузки.

После чего произвести расчёты или воспользоваться калькуляторами.

Андрей Повный

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Секреты электрика, Электричество в доме

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как определить поперечное сечение провода
  • Площадь сечения проводов и кабелей в зависимости от силы тока, расчет необх ...
  • Как рассчитать кабель для удлинителя
  • Как выбрать сечение кабеля - советы проектировщика
  • От чего зависит длительно допустимый ток кабеля
  • Медь или алюминий - что выгоднее?
  • Падение напряжения в проводах - откуда оно берётся и как его посчитать
  • Тепловое действие тока, плотность тока и их влияние на нагрев проводников
  • Можно ли электрический кабель большего сечения соединить с меньшим?
  • Почему плохой контакт это главная причина пожаров
  • Категория: Секреты электрика, Электричество в доме

    Электрические кабели, Электрические провода, Электрическая изоляция, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: дмитрий |

    Обновил свои знание. спасибо. особенно про мобильного электрика! когда-нибудь воспользуюсь. а то раньше по книгам надо было напрягаться!

      Комментарии:

    #2 написал: Жидков Владимир |

    "Дело в том, что если он выдерживает ток 16А, то в сети 220В это 3.5 кВт, для 380В - это 10 кВт, а в сети 12В это всего 192Вт"
    как я понимаю, тут небольшая описка. Должно быть
    "для 380В - это 6 кВт"

      Комментарии:

    #3 написал: Ток |

    И как же узнать? Не посчитать номинал без учёта неизвестных повреждений, а именно 'узнать какую мощность ВЫДЕРЖИВАЕТ'? Думаю, что пока не пройду - не узнаю :'(

      Комментарии:

    #4 написал: Завірюха |

    У вас написано "Чтобы перевести киловатт в ватты нужно просто разделить кВт на 1000." Исправьте.

      Комментарии:

    #5 написал: Опытный электрик |

    Чтобы узнать, какую мощность выдерживает кабель или провод, необходимо знать его сечение, материал изготовления и температурный режим эксплуатации. Для этого можно обратиться к технической документации на кабель или провод, которая должна содержать информацию о мощности, выдерживаемой конкретным типом изделия. Если документации нет, то можно воспользоваться таблицами, в которых указаны допустимые токовые нагрузки для проводов различного сечения и материала. Также стоит учитывать условия эксплуатации, например, температуру окружающей среды, влажность и другие факторы, которые могут повлиять на работу кабеля или провода. Важно помнить, что превышение мощности может привести к перегреву и повреждению изделия, а также представлять угрозу безопасности.

      Комментарии:

    #6 написал: Михаил |

    Чтобы узнать, какую мощность выдерживает кабель или провод, необходимо рассчитать ток, который протекает через провод, используя формулу I = P / V, где I - ток в амперах, P - мощность в ваттах, V - напряжение в вольтах. Зная ток, можно определить максимальную мощность, которую может выдерживать кабель или провод, используя формулу P = I² * R, где R - сопротивление провода. Однако, чтобы определить, какую мощность может выдержать конкретный кабель или провод, необходимо учитывать множество факторов, таких как сечение провода, материал изоляции, температурный режим, условия эксплуатации и т.д. Поэтому важно использовать специальные таблицы и справочники, которые предоставляют информацию о допустимых значениях мощности для различных типов кабелей и проводов в зависимости от условий эксплуатации.

      Комментарии:

    #7 написал: С. А. |

    Мощность, которую может выдержать кабель или провод, зависит от нескольких факторов, таких как материал проводника, сечение провода, температура окружающей среды и длина провода. Чтобы определить максимальную мощность, которую может выдерживать кабель, можно воспользоваться следующей формулой: P = (U^2)/R где P - мощность, U - напряжение, R - сопротивление. Чтобы определить сопротивление, можно использовать следующую формулу: R = ρ * (L / A) где R - сопротивление, ρ - удельное сопротивление материала проводника, L - длина проводника, A - площадь поперечного сечения проводника. Удельное сопротивление для различных материалов можно найти в таблице. Например, для меди оно равно 1.72×10^(-8) Ом×м, для алюминия - 2.5×10^(-8) Ом×м. Зная напряжение в сети (обычно 220В) и сопротивление проводника, можно вычислить мощность, которую способен выдержать кабель. Однако стоит учитывать, что это максимальная мощность, и на практике лучше использовать кабель с запасом по мощности.

      Комментарии:

    #8 написал: Александр |

    Очень полезная статья. У Вас хороший сайт!

      Комментарии:

    #9 написал: Павел |

    Мощность можно рассчитать, зная напряжение и сопротивление. Сечение провода можно определить по таблицам или с помощью онлайн-калькуляторов. Зная длину провода, материал и напряжение, можно рассчитать сопротивление и, таким образом, узнать максимальную мощность, которую кабель может выдержать. 

      Комментарии:

    #10 написал: Сергей |

    Чтобы узнать, какую мощность выдерживает кабель или провод, вам нужно знать следующие параметры: материал жил кабеля или провода (медь или алюминий), сечение жил кабеля или провода (в мм), длина линии (в метрах), тип электросети (однофазная или трехфазная, напряжение электросети (в вольтах). С помощью этих параметров вы можете рассчитать допустимый ток нагрузки для кабеля или провода по формуле: I=UkP где I - ток нагрузки в амперах, P - мощность нагрузки в ваттах, U - напряжение электросети в вольтах, k - коэффициент, зависящий от типа электросети и материала жил. Для однофазной сети k=1, для трехфазной сети k=3. Для медных жил k=k0.8, для алюминиевых жил k=k0.7.

    Полученный ток нагрузки должен быть меньше или равен допустимому току для кабеля или провода, который зависит от сечения жил и может быть найден в специальных таблицах. Например, если вы хотите подключить электроплиту мощностью 5 кВт к однофазной сети 220 В, используя медный кабель с сечением жил 2,5 мм и длиной линии 10 м, то ток нагрузки будет равен: I=22010.85000=28,4 А Допустимый ток для медного кабеля с сечением жил 2,5 мм составляет 21 Ампер, что меньше, чем ток нагрузки. Значит, такой кабель не выдержит мощность электроплиты и может перегреться или сгореть. Вам нужно выбрать кабель с большим сечением жил, например, 4 мм или 6 мм.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.