Расчет сечения кабеля в зависимости от мощности источника и длины трассы .
В данной статье приводится методика расчета максимальной длины трассы медного трехжильного кабеля для обычных цепей домашней проводки. Предполагается что провода не будут проходить в местах с температурой окружающего воздуха выше 30°С, что они не будут плотно прилегать друг к другу и что они нигде не будут закрываться теплоизоляцией.
Расчет сечения кабеля в зависимости от длины трассы и мощности источника можно произвести несколькими способами:
Расчет по формуле.
Формула расчета сечения кабеля в зависимости от длины трассы по мощности источника позволяет определить нужное значение более точно, чем с помощью таблицы. Такой вариант вычисления рекомендуется выбирать в спорных ситуациях, а также в тех случаях, когда важна точность расчета.
При большой протяженности трассы сечение провода напрямую зависит от его длины. Это связано с потерями по мощности вследствие присутствия сопротивления у металла. По мере удлинения кабеля растет сопротивление и падает мощность. Чтобы компенсировать потери, необходимо правильно подобрать сечение провода.
S - сечение кабеля;
L – протяженность проводки, м;
I – ток нагрузки электроприборов, А;
Uнач – напряжение питания, В;
Uкон – рабочее напряжение электроприборов, В;
ρ – удельное сопротивление меди или алюминия, Ом×мм²/м.
Зная мощность электроприборов, можно рассчитать силу тока по формуле:
Р – мощность потребления электрических установок, Вт;
U – напряжение питания, В.
Примеры расчета по формулам:
Пример 1.
Рассчитать площадь поперечного сечения медного провода длиной трассы 160 м для подключения сети напряжением 220 В электроприборов мощностью 3,6 кВт. Рабочее напряжение устройств – 207 В.
По мощности необходимо определить ток потребления устройств. Сделать это можно с помощью расчета по формуле:
Теперь, зная удельное сопротивление меди (0,0175 Ом×мм²/м), можно рассчитать площадь сечения жилы провода:
Таким образом, для электрической линии длиной 160 м при заданных условиях понадобится медный провод с площадью сечения минимум 6,89 мм².
Пример 2.
Вычислить сечение алюминиевой проводки длиной трассы 120 м. Мощность электроприборов – 4,1 кВт. Напряжение сети – 220 В. Рабочее напряжение устройств – 207 В.
Ток потребления можно рассчитать по формуле:
Теперь, зная удельное сопротивление алюминия (0,028 Ом×мм²/м), можно рассчитать площадь сечения жилы провода:
Так, минимальная площадь сечения алюминиевого провода для заданных условий – 9,6 мм².
Выбор по таблице.
Расчеты в таблице производятся по формуле.
S - сечение кабеля;
L – протяженность проводки, м;
I – ток нагрузки электроприборов, А;
Uнач – напряжение питания, В;
Uкон – рабочее напряжение электроприборов, В;
ρ – удельное сопротивление меди или алюминия, Ом×мм²/м.
В таблице 1. Приведены значения расчетов сечения кабеля по мощности и длине для медных проводов.
Таблица 1.
Для медных проводов | ||||||||||||
Мощность (Вт) | Ток(А) | 1,5мм² | 2,5мм² | 4мм² | 6мм² | 10мм² | 16мм² | 25мм² | 35мм² | 50мм² | 70мм² | 95мм² |
500 | 2.3 | 245 | 409 | 654 | 981 | |||||||
1000 | 4.5 | 123 | 204 | 327 | 490 | 817 | 1308 | |||||
1500 | 6.8 | 82 | 136 | 218 | 327 | 545 | 872 | 1362 | ||||
2000 | 9.1 | 61 | 102 | 163 | 245 | 409 | 654 | 1022 | 1430 | |||
2500 | 11.4 | 49 | 82 | 131 | 196 | 327 | 523 | 817 | 1144 | 1634 | ||
3000 | 13.6 | 41 | 68 | 109 | 163 | 272 | 436 | 681 | 953 | 1362 | ||
3500 | 15.9 | 35 | 58 | 93 | 140 | 233 | 374 | 584 | 817 | 1167 | ||
4000 | 18.2 | 31 | 51 | 82 | 123 | 204 | 327 | 511 | 715 | 1022 | 1430 | |
4500 | 20.5 | 27 | 45 | 73 | 109 | 182 | 291 | 454 | 636 | 908 | 1271 | |
5000 | 22.7 | 41 | 65 | 98 | 163 | 262 | 409 | 572 | 817 | 1144 | 1553 | |
6000 | 27.3 | 34 | 54 | 82 | 136 | 218 | 341 | 477 | 681 | 953 | 1294 | |
7000 | 31.8 | 29 | 47 | 70 | 117 | 187 | 292 | 409 | 584 | 817 | 1109 | |
8000 | 36.4 | 41 | 61 | 102 | 163 | 255 | 358 | 511 | 715 | 970 | ||
9000 | 40.9 | 36 | 54 | 91 | 145 | 227 | 318 | 454 | 636 | 863 | ||
10000 | 45.5 | 49 | 82 | 131 | 204 | 286 | 409 | 572 | 776 | |||
12000 | 54.5 | 41 | 68 | 109 | 170 | 238 | 341 | 477 | 647 | |||
14000 | 63.6 | 58 | 93 | 146 | 204 | 292 | 409 | 555 | ||||
16000 | 72.7 | 51 | 82 | 128 | 179 | 255 | 358 | 485 | ||||
18000 | 81.8 | 73 | 114 | 159 | 227 | 318 | 431 | |||||
20000 | 90.9 | 65 | 102 | 143 | 204 | 286 | 388 | |||||
22000 | 100.0 | 93 | 130 | 186 | 260 | 353 | ||||||
24000 | 109.1 | 85 | 119 | 170 | 238 | 323 |
В таблице 2. Приведены значения расчетов сечения кабеля по мощности и длине для алюминиевых проводов.
Таблица 2.
Для алюминиевых проводов | ||||||||||||
Мощность (Вт) | Ток(А) | 1,5мм² | 2,5мм² | 4мм² | 6мм² | 10мм² | 16мм² | 25мм² | 35мм² | 50мм² | 70мм² | 95мм² |
500 | 2.3 | 153 | 255 | 409 | 613 | 1021 | 1634 | |||||
1000 | 4.5 | 77 | 128 | 204 | 306 | 511 | 817 | 1277 | ||||
1500 | 6.8 | 51 | 85 | 136 | 204 | 340 | 545 | 851 | 1192 | |||
2000 | 9.1 | 38 | 64 | 102 | 153 | 255 | 409 | 638 | 894 | |||
2500 | 11.4 | 31 | 51 | 82 | 123 | 204 | 327 | 511 | 715 | 1021 | ||
3000 | 13.6 | 26 | 43 | 68 | 102 | 170 | 272 | 426 | 596 | 851 | 1192 | |
3500 | 15.9 | 22 | 36 | 58 | 88 | 146 | 233 | 365 | 511 | 730 | 1021 | |
4000 | 18.2 | 19 | 32 | 51 | 77 | 128 | 204 | 319 | 447 | 638 | 894 | 1213 |
4500 | 20.5 | 28 | 45 | 68 | 113 | 182 | 284 | 397 | 567 | 794 | 1078 | |
5000 | 22.7 | 41 | 61 | 102 | 163 | 255 | 358 | 511 | 715 | 970 | ||
6000 | 27.3 | 34 | 51 | 85 | 136 | 213 | 298 | 426 | 596 | 809 | ||
7000 | 31.8 | 44 | 73 | 117 | 182 | 255 | 365 | 511 | 693 | |||
8000 | 36.4 | 38 | 64 | 102 | 160 | 223 | 319 | 447 | 606 | |||
9000 | 40.9 | 57 | 91 | 142 | 199 | 284 | 397 | 539 | ||||
10000 | 45.5 | 51 | 82 | 128 | 179 | 255 | 358 | 485 | ||||
12000 | 54.5 | 43 | 68 | 106 | 149 | 213 | 298 | 404 | ||||
14000 | 63.6 | 58 | 91 | 128 | 182 | 255 | 347 | |||||
16000 | 72.7 | 80 | 112 | 160 | 223 | 303 | ||||||
18000 | 81.8 | 71 | 99 | 142 | 199 | 270 | ||||||
20000 | 90.9 | 64 | 89 | 128 | 179 | 243 | ||||||
22000 | 100.0 | 81 | 116 | 163 | 221 | |||||||
24000 | 109.1 | 106 | 149 | 202 |