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.
 

 

  • Как отличить хороший самозажимной клеммник от подделки
  • Почему горят ТЭНы на водонагревателях и стиральных машинах и как их заменить
  • Способы и схемы управления тиристором или симистором
  • Стрелочные и цифровые мультиметры - достоинства и недостатки
  • Как устроен компьютерный блок питания и как его запустить без компьютера
  • Устройство плавного пуска электродвигателя: назначение, устройство и принцип работы, преимущества, схема подключения
  • Электрик  

    Электрик Инфо » Секреты электрика, Электричество в доме » Как узнать какую мощность выдерживает кабель или провод
    Количество просмотров: 78735
    Комментарии к статье: 4


    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





    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
  • Выбор сечения кабеля для квартиры, дома, дачи
  • Почему плохой контакт это главная причина пожаров
  • Категория: Секреты электрика, Электричество в доме

    Электрические кабели, Электрические провода, Электрическая изоляция

      Комментарии:

    #1 написал: дмитрий | [цитировать]

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

      Комментарии:

    #2 написал: Жидков Владимир | [цитировать]

    "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 | [цитировать]

    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 | [цитировать]

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

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Copyright © 2009-2021 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.

    Источник иллюстраций: авторские рисунки и фотографии, электрика на стоковых фото