Как определить сечение провода, используя расчет по мощности

[samsony1]

Как определить сечение провода, используя расчет по мощности

Для людей, которые тесно не работали с электричеством и прокладкой проводов не понять, насколько важно подобрать для той или иной работы правильное сечение провода. А ведь это очень важный аспект. Такая важность вопроса обусловлена тем, что любой провод или кабель представляет собой ведущий элемент для распределения и подачи тока, который подводится к электроприборам. С их помощью подключаются абсолютно все электроприборы (светильники, компьютеры, электроплиты и т.д.), которые имеют разную мощность и технические характеристики.

В связи с такой высокой востребованностью проводов расчет их сечения просто необходим для должного обеспечения постоянного притока электрической энергии к различным приборам. При этом риск возникновения опасностей должен быть по максимуму сведен к нулю. Такие ситуации могут возникнуть из-за постоянного контакта провода с током. Если расчет требуемого сечения кабеля не проводился, и провод имеет небольшое сечение, которое не способно обеспечить в нужных объемах адекватное функционирование электроприборов, к тому же это ведет к нагреванию кабеля. Вследствие этого с течением времени будет происходить медленное разрушение защитной изоляции изделия, и риск появления короткого замыкания также будет повышаться с каждым прошедшим днем.
Как видим, всего лишь неправильно подобранный тип сечения может привести к следующим последствиям:

 - приборы будут часто ломаться, не отслужив весь срок, установленный производителем;
 - существенно увеличивается риск возгорания провода из-за короткого замыкания;
 - снижение срока службы самой электропроводки;
 - высокий риск сгорания проводки;
 - риск получения человеком электротравмы.

Обратите внимание! Правильный выбор сечения кабелей, применяемых в доме или других помещениях, является обязательной частью электробезопасности и пожаробезопасности комнат.

Поэтому не стоит пытаться сэкономить там, где от этого будет только вред. Ведь при негативном стечении обстоятельств на ремонт техники и замену проводки придется потратиться в разы больше, чем на приобретение провода с нужным сечением!

источник - здесь

[samsony1]

Факторы, которые влияют на расчет
Из-за важности расчетов при определении требуемого сечения для проводов нужно учитывать ряд параметров:

 - обязательно следует учитывать общее количество электроприборов, которые будут размещены в пределах конкретной квартиры;
 - общая потребляемая нагрузка приборов. При этом в расчетах данный параметр должен браться с небольшим запасом;
 - суммарная мощность электроприборов, функционирующих в доме;
 - выбор способа, с помощью которого будет происходить расчет сечения проводов.

Обратите внимание! Для вычисления этого параметра можно использовать разные методы и подходы.

При этом каждый из перечисленных пунктов играет важную роль и в расчетах без них не обойтись. Также следует отметить, что поскольку это математические вычисления, то конечная цифра должна быть проверена несколько раз для исключения ошибки.
Конечно, каждый математический расчет обладает определенной долей погрешности, так как оперирует не стандартизированными значениями. Поэтому иногда необходимо проводить округления в большую или меньшую сторону, чтобы отыскать кабель требуемого сечения.
Если подойти к расчету халатно, то можно навлечь на себя неприятности, которые как минимум проявятся в сгоревшей технике или проводке, а как максимум – приведут к пожару.

источник - здесь

[samsony1]

Факторы, влияющие на нагрев кабеля
В определении необходимого сечения провода большую роль играет сам проводник электричества. Поэтому данный тип расчета обязательно должен брать во внимание этот параметр. Иначе невозможно избежать перегрева кабеля. На процесс нагревания проводов могут оказывать влияние такие факторы:

 - площадь сечения жилы. Здесь необходимо понимать, что чем больше будет сечение у провода, тем ток больших значений он сможет через себя пропустить в безопасном режиме;
Обратите внимание! Сечение кабеля можно выяснить двумя способами: просто измерить штангенциркулем или посмотреть на его маркировку.
 - из чего изготовлен кабель. Выбирая провод для подключения к нему электроприборов или как элемент проводки, нужно помнить, что медные изделия обладают меньшим сопротивлением. Из этого следует, что такие провода будут нагреваться значительно медленнее, к примеру, алюминиевых аналогов.
 - тип исполнения проводки. Одиночный кабель, идущий в проводке, всегда будет пропускать через себя ток более высокого значения, чем при параллельной прокладке с остальными проводами;
 - тип исполнения прокладки. При помещении проводящих ток элементов в трубу они будут нагреваться значительно быстрее, чем при использовании открытого варианта проводки. Это связано с тем, что последний вариант способствует более эффективному охлаждению;
 - качество сделанной изоляции. Материал изоляции, а также ее качество оказывают прямое влияние на температурный диапазон, который способен выдерживать провод с определенным сечением.

Как видим, не только сам кабель, но и его расположение может оказывать влияние на нагрев проводника, что, в конечном счете, если расчеты не проводились или здесь имелись ошибки, приведет к негативным последствиям. Поэтому расчеты сечения должны обязательно учитывать факторы нагрева.

источник - здесь

[samsony1]

Как проводить расчет
Одним из вариантов получения точного значения сечения проводов является метод вычислений, проводимых по мощности.
Обратите внимание! Расчет будет опираться на то, что кабель выполнен из меди. Это связано с тем, что по действующим на сегодняшний день правилам ПУЭ в квартирах проводники для тока из алюминия не применяются.

Используя метод расчета по мощности, вам необходимо будет подсчитать, какое точное количество приборов будет размещаться в помещении, а также вычислить их потребляемую мощность, при их включении по одной линии в сеть.
Вариант расчета может иметь следующий вид (пример):

в ситуации, если вам нужно запитать электрическую духовку и микроволновку, имеющие мощность в 120 Вт, то их общая (суммарная) мощность составит 4200 Вт;
далее нужно вычислить силу тока, имеющегося в этой сети. Здесь используем формулу J = 4200/220. Разделив суммарную мощность приборов на напряжение сети, мы получим 19 А.
Когда вы вычислили силу тока в сети, можно воспользоваться следующей таблицей ПЭУ, чтобы определить искомое сечение для провода.



Как видно из этой таблицы, в нашей ситуации нам потребуется кабель с сечением на 1,5 мм. кв.
Обратите внимание! По таблице мы выяснили минимальный параметр. Поэтому, чтобы точно предотвратить нагрев проводника тока, сечение рекомендуется брать с запасом.
В таблице максимально близкое к найденному значению — 2,5 мм. Такой запас позволит вам подключить при необходимости дополнительной прибор, не повышая при этом риск перегрева проводов.
Объем запаса можно вычислить математически. Для этого необходимо полученное в результате вычислений значение суммарной мощности умножить на коэффициент одновременности. Этот коэффициент имеет значение в 1,2. После этого следует высчитать силу тока по приведенному выше алгоритму.

источник - здесь

[samsony1]

Определяем точное значение для потребляемой мощности
Чтобы провести точный расчет для определения сечения провода по такому параметру, как мощность, обязательно необходимо пользоваться сведениями о том, какое потребление тока имеется у приборов при усредненном подсчете.

Обратите внимание! Приступая к точным вычислениям, необходимо помнить о том, что на приборах указаны усредненные значения. Поэтому к цифре, указанной на электроприборе, следует прибавить примерно 5% от нее.

Не забывайте, что включение приборов может происходить как одновременно, так и поодиночке. Если этого не предусмотреть, то одновременное включение, скажем, холодильника, микроволновки и точечных светильников приведет к серьезному перегреву кабелей (особенно при длительном включении). Здесь вполне допустима аналогия, когда в одну розетку сразу включить несколько электроприборов.

Кроме этого нужно рассчитать точное значение потребляемого тока:

для однофазной сети нужно рассчитывать мощность по формуле Р= 220*I*1,3;
для трехфазной сети — Р= √3*380* I*1,3.

Благодаря такому точному расчету, вы сможете определить нужное сечение кабеля, а также учесть все нюансы и возможности.

источник - здесь

PS - говорили, говорили про точность расчетов - в конце округлили на 30%.
при таком методе точность расчета не учитывает:
 - материал проводника (медь, алюминий)
 - способ прокладки (открыто, скрыто, в трубе, в земле и пр.)
 - количество рядом лежащих и подогревающих кабелей
 - характер нагрузки (двигатель с тяжелым и длительным пуском, освещение с люминесцентными, газоразрядными, светодиодными лампами, ТЭНы и пр)
 - cos Ф нагрузок
поэтому этот расчет не может быть официальным, в документах, и при проектировании - это приближенный расчет, допустимый при прикидке в полевых условиях.

[samsony1]

Как быть со скрытой проводкой
У нас по дому, несмотря на большое количество электротехники, провода не валяются по полу и не свисают со стен. Ведь у нас в доме скрытая проводка. Для ее организации также следует рассчитать сечение проводов. Только в данном случае запас необходимо увеличить не на 5%, а на 20–30%. Такое увеличение значения обусловлено тем, что для скрытой проводки характерно большее нагревание из-за маскировки ее в трубах и под отделкой.

Обратите внимание! В ситуации, когда имеется одна токоведущая линия, запас нужно увеличить на 35-40%.

Это позволит предупредить чрезмерный нагрев проводников и снизит риск возникновения короткого замыкания.
Как видим, при работе с электрическими кабелями необходимо учитывать самые разнообразные факторы. Ведь один, даже самый, казалось бы, незначительный нюанс, оставленный без внимания, может привести к настоящей катастрофе.

источник - здесь

[samsony1]

Прикидочный расчет можно существенно упростить, если применить понятие "токовый коэффициент"

Ток определяется по формулам:
I_1ф = (P * 1000) / U * cos φ = (P * 1000) / 220 * cos φ
I_3ф = (P * 1000) / (1.73 * U * cos φ) = (P * 1000) / (1,73 * 380 * cos φ)

Упростив формулы получим
I_1ф = K_1ф * P
I_3ф = K_3ф * P

К_1ф - токовый коэффициент для 1-ф тока
К_3ф - токовый коэффициент для 3-ф тока

умножив мощность (активную) на токовый коэффициент - получим ток
ниже таблица токовых коэффициентов (на 1кВт) для системы 380/220В в зависимости от cos φ

cosφ	3-фазы	2-фазы	1-фаза
1.0	1.52	2.27	4.55
0.99	1.536		4.59
0.98	1.552		4.69
0.97	1.568
0.96	1.584
0.95	1.6	2.39	4.78
0.94	1.618
0.93	1.636
0.92	1.654
0.91	1.672
0.90	1.69	2.51	5.04
0.89	1.71
0.88	1.73
0.87	1.75
0.86	1.77
0.85	1.79	2.68	5.36
0.84	1.812
0.83	1.834
0.82	1.856
0.81	1.878
0.80	1.90	2.84	5.69
0.79	1.924
0.78	1.948
0.77	1.972
0.76	1.996
0.75	2.02		6.1
0.74	2.05
0.73	2.08
0.72	2.11
0.71	2.14
0.70	2.17		6.4
0.60	2.53

пример

мощность обогревателя - 1,8кВт (1ф)
cos φ = 1 (ТЭН)
I_1ф = K_1ф * P = 4.55 * 1.8 = 8.19 A

мощность обогревателя - 1,8кВт (3ф)
cos φ = 1 (ТЭН)
I_3ф = K_3ф * P = 1.52 * 1.8 = 2.736 A