расчет сечения кабеля по мощности
Калькулятор позволяет рассчитать сечение токоведущих жил электрических проводов и кабелей по электрической мощности.
Вид электрического тока
Вид тока зависит от системы электроснабжения и подключаемого оборудования.
Выберите вид тока: ВыбратьПеременный токПостоянный ток
Материал проводников кабеля
Материал проводников определяет технико-экономические показатели кабельной линии.
Выберите материал проводников:
ВыбратьМедь (Cu)Алюминий (Al)Суммарная мощность подключаемой нагрузки
Мощность нагрузки для кабеля определяется как сумма потребляемых мощностей всех электроприборов, подключаемых к этому кабелю.
Введите мощность нагрузки: кВт
Номинальное напряжение
Введите напряжение: В
Только для переменного тока
Система электроснабжения: ВыбратьОднофазнаяТрехфазная
Коэффициент мощности cosφ определяет отношение активной энергии к полной. Для мощных потребителей значение указано в паспорте устройства. Для бытовых потребителей cosφ принимают равным 1.
Коэффициент мощности cosφ:
Способ прокладки кабеля
Способ прокладки определяет условия теплоотвода и влияет на максимальную допустимую нагрузку на кабель.
Выберите способ прокладки:
ВыбратьОткрытая проводкаСкрытая проводкаКоличество нагруженных проводов в пучке
Для постоянного тока нагруженными считаются все провода, для переменного однофазного — фазный и нулевой, для переменного трехфазного — только фазные.
Выберите количество проводов:
ВыбратьДва провода в раздельной изоляцииТри провода в раздельной изоляцииЧетыре провода в раздельной изоляцииДва провода в общей изоляцииТри провода в общей изоляцииМинимальное сечение кабеля: 0
Кабель с рассчитанным сечением не будет перегреваться при заданной нагрузке. Для окончательного выбора сечения кабеля необходимо проверить падение напряжения на токонесущих жилах кабельной линии.
Длина кабеля
Введите длину кабеля: м
Допустимое падение напряжения на нагрузке
Введите допустимое падение: %
Минимальное сечение кабеля с учетом длины: 0
Рассчитанное значение сечения кабеля является ориентировочным и не может использоваться в проектах систем электроснабжения без профессиональной оценки и обоснования в соответствии с нормативными документами!
Таблица сечения кабеля по мощности и току
|
Сечение |
Медные жилы проводов и кабелей | |||
|
|
Напряжение 220В | Напряжение 380В | ||
|
мм.кв. |
Ток, А |
Мощность, кВт |
Ток, А |
Мощность, кВт |
|
1,5 |
19 |
4,1 |
16 |
10,5 |
|
2,5 |
27 |
5,9 |
25 |
16,5 |
|
4 |
38 |
8,3 |
30 |
19,8 |
|
6 |
46 |
10,1 |
40 |
26,4 |
|
10 |
70 |
15,4 |
50 |
33,0 |
|
16 |
85 |
18,7 |
|
49,5 |
|
25 |
115 |
25,3 |
90 |
59,4 |
|
35 |
135 |
29,7 |
115 |
75,9 |
|
|
175 |
38,5 |
145 |
95,7 |
|
70 |
215 |
47,3 |
180 |
118,8 |
|
95 |
260 |
57,2 |
|
145,2 |
|
120 |
300 |
66,0 |
260 |
171,6 |
|
Сечение |
Алюминиевые жилы, проводов и кабелей | |||
|
токопроводящие жилы |
Напряжение, 220В | Напряжение, 380В | ||
|
мм.кв. |
ток, А |
Мощность, кВт |
Ток, А |
Мощность, кВт |
|
2,5 |
20 |
4,4 |
|
12,5 |
|
4 |
28 |
6,1 |
23 |
15,1 |
|
6 |
36 |
7,9 |
30 |
19,8 |
|
|
50 |
11,0 |
39 |
25,7 |
|
16 |
60 |
13,2 |
55 |
36,3 |
|
25 |
85 |
18,7 |
70 |
46,2 |
|
35 |
100 |
22,0 |
85 |
56,1 |
|
50 |
135 |
29,7 |
110 |
72,6 |
|
70 |
165 |
36,3 |
140 |
92,4 |
|
95 |
200 |
44,0 |
170 |
112,2 |
|
120 |
230 |
50,6 |
200 |
132,0 |
Для чего нужен расчет сечения?
Электрические кабели и провода – основа энергетической системы, если они подобраны неправильно, это сулит множество неприятностей. Делая ремонт в доме или квартире, а особенно при возведении новой конструкции, уделите должное внимание схеме проводки и выбору корректного сечения кабеля для питания мощности, которая в процессе эксплуатации может возрастать.
Специалисты нашей компании при монтаже стабилизаторов напряжения и систем резервного электропитания сталкиваются с халатным отношением электриков и строителей к организации проводки в частных домах, в квартирах и на промышленных объектах. Плохая проводка может быть не только в тех помещениях, где длительное время не было капитального ремонта, а также когда дом проектировался одним владельцем под однофазную сеть, а новый владелец решил «завести» трехфазную сеть, но уже не имел возможности подключить нагрузку равномерно к каждой из фаз. Нередко провод сомнительного качества и недостаточного сечения встречается в тех случаях, когда строительный подрядчик решил сэкономить на стоимости провода, а также возможны любые другие ситуации, когда рекомендуется делать энергоаудит.
Современный набор бытовых приборов требует индивидуального подхода для расчета сечения кабеля, поэтому нашими инженерами был разработан этот онлайн калькулятор по расчету сечения кабеля по мощности и току. Проектируя свой дом или выбирая стабилизатор напряжения, вы всегда можете проверить, какое сечение кабеля требуется для этой задачи. Все что от вас требуется, это внести корректные значения соответствующие вашей ситуации.
Обращаем ваше внимание, что недостаточное сечение кабеля ведет к перегреванию провода, тем самым существенно повышая возможность возникновения короткого замыкания в электрической сети, выходу из строя подключенного оборудования и возникновению пожара. Качество силовых кабелей и корректность выбора их сечения гарантирует долгие годы службы и безопасность эксплуатации.
Расчет сечения кабеля для постоянного тока
Данный калькулятор хорош также тем, что позволяет корректно рассчитать сечение кабеля для сетей постоянного тока. Это особенно актуально для систем резервного питания на основе мощных инверторов, где применяются аккумуляторы большой емкости, а разрядный постоянный ток может достигать 150 Ампер и более. В таких ситуациях учитывать сечение провода для постоянного тока крайне важно, поскольку при заряде аккумуляторов важна высокая точность напряжения, а при недостаточном сечении кабеля могут возникать ощутимые потери и, соответственно, аккумулятор будет получать недостаточный уровень напряжения заряда постоянного тока. Подобная ситуация может послужить ощутимым фактором сокращения срока службы батареи.
С помощью этого калькулятора можно рассчитать требуемое сечение провода или кабеля по току или заданной мощности:
Данный расчет можно применять, не учитывая индуктивность сопротивления кабельной линии на потерю напряжения, (допустимая потеря напряжения в данном калькуляторе взята из расчёта 5%, что является нормой по ГОСТ 13109-97) если выполняются нижеописанные условия:
- Коэффициент мощности косинус фи (cos φ) = 1 (для линии сети переменного тока)
- Линии сети постоянного тока
- Сети (переменного тока с частотой 50 Гц), выполненные проводниками, если их сечения не превосходят указанных в следующей таблице:
Максимальные значения сечений кабельно-проводниковой продукции, для которой допустимо делать расчет на потерю напряжения
| Коэффициент мощности | 0.95 | 0.90 | 0.85 | 0.80 | 0.75 | 0.70 | ||||||
| Материал жилы | Cu | Al | Cu | Al | Cu | Al | Cu | Al | Cu | Al | Cu | Al |
| Кабели до 1 кВ | 70.0 | 120.0 | 50.0 | 95.0 | 35.0 | 70.0 | 35.0 | 50.0 | 25.0 | 50.0 | 25.0 | 35.0 |
| Кабели 6-10 кВ | 50.0 | 95.0 | 35.0 | 50.0 | 25.0 | 50.0 | 25.0 | 35.0 | 16.0 | 25.0 | 16.0 | 25.0 |
| Провода в трубах | 50.0 | 95.0 | 35.0 | 50.0 | 35.0 | 50.0 | 25.0 | 35.0 | 16.0 | 25.0 | 16.0 | 25.0 |
Этот расчет основан на методике описанной в пособии Козлова В.Н. и Карпова Ф.Ф. на странице 134. Его найти можно в интернете.
Внимание! Полученные значения нельзя считать в качестве окончательного варианта, в каждом конкретном случае необходим расчет квалифицированного специалиста, с замером сечений жил применяемой кабельно-проводниковой продукции.
Зачем вообще делать расчет сечения кабеля?
Каждый электрик, пусть даже и не очень опытный, должен знать методику расчета сечения кабеля. Без правильно рассчитанного кабеля, ожидать хорошей безопасности эксплуатации электричества не стоит. В чем же заключается такая важность этого расчета?
В первую очередь, это необходимо для безопасности помещения. Кабели и провода являются основным средством для передачи. А также распределения тока. Без кабелей электроэнергии просто не существует, поскольку ученые еще не придумали беспроводной передачи электричества. А с такими случаями, когда необходимо подключить дома электрическую кухонную плиту, поменять розетку или же повесить новый светильник, время от времени сталкивается практически каждый.
Одним словом, подбирать правильно сечение необходимо для того, чтобы обеспечить постоянный приток электроэнергии и избежать разных неприятных ситуаций, которые касаются повреждения электрической проводки.
В случае, если сечения кабеля недостаточно для нормальной функциональности электрических приборов с большой мощностью, то кабель будет перегреваться. А это уже приводит к разрушению его изоляции. Как следствие — уровень надежности и длительности эксплуатации электропроводки в здании резко снижается. Более того, несоответствующая нагрузка на проводку может привести к тому, что она может просто сгореть.
А пожаробезопасность и электробезопасность жилья не стоит «игр» с электричеством. Очень часты случаи, когда в целях экономии жильцы используют сечение кабелей меньшее, чем необходимо. Отсюда и возникает короткое замыкание.
Если не уделить достаточно внимания и времени на выбор расчета сечения кабеля, или сделать это халатно и непрофессионально во время электромонтажных работ, то в результате можно ожидать перегрев или потерю мощности. А также нецелесообразных денежных затрат на замену или ремонт электропроводки.
Итак, насколько правильно будет подобрано сечение кабелей и прокладываемых проводов, настолько качественной будет и дальнейшая работоспособность потребителей. Так что любой электромонтаж в квартире, доме или на производстве можно начинать только когда уже рассчитано сечение всех кабелей и проводов. В зависимости от потребностей жителей (другими словами — в зависимости от мощности используемых приборов).
Исходя из важности правильно подобранного сечения кабелей авббшв (ож), площадь этого сечения является, пожалуй, самым главным критерием, которым руководствуются профессионалы при выборе необходимых материалов для электромонтажных работ. Используемые провода — это основные элементы электрической проводки в доме или любом другом помещении. И именно поэтому так важно правильно подбирать их сечение.
Нужно помнить, что электричество не прощает ошибок и не дает второго шанса. Поэтому относиться к работе по электромонтажу халатно, не уделяя достаточно внимания качеству прокладываемых проводников — это просто недопустимо. Электробезопасность и надежность помещения — вот к чему стремится каждый профессиональный электрик, который делает электромонтажные работы на даче, доме, квартире или производстве.
Расчет кабеля по мощности: калькулятор онлайн
Неправильно выполненные электромонтажные работы при строительстве или ремонте дома часто сопровождаются авариями, пожаром или получением электрических травм. Поэтому сразу на стадии их планирования необходимо использовать проводку, отвечающую требованиям безопасности.
В статье показываю, как выполнить расчет сечения кабеля по мощности: калькулятор и таблицы прилагаются. Информацию для новичков дополняю картинками и схемами, поясняющими основные электрические процессы.
Опытный электрик может не читать пояснения, а сразу через раздел содержания открыть онлайн калькулятор и сделать в нем нужные вычисления.
Содержание статьи
Чем опасна неправильно смонтированная электропроводка: как проявляются скрытые риски
С начала дачного сезона привел ко мне новый сосед своего знакомого Андрея. У того просьба: помочь решить вопрос с пониженным напряжением на его участке. Особенно его беспокоит низкий уровень в гараже, где он разместил свою мастерскую с электрическими станками.
Поехали смотреть и проверять. Напряжение подается на вводной щит частного дома. Мой карманный мультиметр показал 203 вольта, что в принципе приемлемо для сельской местности.
А вот дальше начались чудеса. На его большой территории размещено несколько хозяйственных построек. Они подключены последовательной цепочкой: одно к другому. Гараж находится в самом конце.
Общая длина магистрали превышает сотню метров. Подключение выполнено тем, что было под рукой: медный провод 1,5 мм кв, а отдельные участки между строениями запитаны даже скрутками из алюминия 2,5 квадрата.
Этот участок обладает повышенным сопротивлением. Оно создает падение напряжения на входе в гараж до 185 вольт. А этого уже недостаточно для нормальной работы электродвигателей различных станков.
У Андрея на участке от дома до мастерской потери составили 18 вольт. Он собирался приобрести стабилизатор напряжения для гаража, а я ему объяснил, что так делать нельзя по следующим причинам:
- стабилизатор поднимет уровень напряжения на своем выходе и мощность потребления станками еще больше возрастет;
- от этого дополнительно увеличится нагрузка на проводку.
В этой ситуации возникнет дополнительная просадка напряжения на входе в стабилизатор, что повлечет:
- его отключение от защит;
- или возникновение аварийной ситуации в проводке из-за ее перегруза и перегрева.
Ненужные потери напряжения можно устранить только правильным подбором сечения кабеля питания с учетом транслируемой мощности и его надежным монтажом.
Принципы выбора кабеля по току: какие процессы учитываются
Провода и кабели для домашней проводки выпускаются большим ассортиментом с разным сечением жил из меди или алюминия. Их поперечное сечение вычисляется по формуле площади круга через диаметр, который легко определить измерительными инструментами, например, микрометром.
Поскольку они предназначены для работы в разных условиях эксплуатации, то обладают различной конструкцией, каждая из которых имеет свое название, например, NYM, ПУНП, ПУНГП, ВВГ, ВВГнг, ПВС и другие обозначения.
Внутренняя конструкция любого из них состоит из металлических жил и изоляции. В качестве примера показываю картинкой кабель ВВГнг.
Любая жила обладает электрическим сопротивлением. При прохождении тока по ней выделяется тепло, описываемое законом Джоуля-Ленца. Оно зависит от величины нагрузки, времени ее протекания и сопротивления проводника.
При этом происходит нагрев:
- металла жилы;
- слоя изоляции;
- окружающей кабель среды.
С третьим вопросом предлагаю разобраться поподробнее.
Как влияют условия эксплуатации на работу проводки: особенности открытой и закрытой прокладки
Обратите внимание на то, что окружающая кабель среда может отводить тепло, снижая нагрев, либо повышать его температуру за счет локализации места прокладки расположенными в непосредственной близости теплоизолирующими материалами.
Поэтому расположенная на открытом воздухе проводка, благодаря естественной вентиляции (перемещения тепла вверх, а охлажденных масс вниз), охлаждается лучше, чем спрятанная в трубах или внутри строительных конструкций.
Изоляционные материалы хорошо работают при нагреве до допустимой температуры, а после достижения ею критических значений усыхают, теряя свои диэлектрические свойства. Тогда через них создаются токи утечек, приводящие к авариям или пожарам.
Поэтому для каждого типа провода уже выбраны температуры допустимого нагрева с учетом прохождения по ним длительных нагрузок. Поскольку сопротивление по закону Ома уже влияет на величину тока, то по нему и проводится весь расчет.
При пользовании этой методикой необходимо суммировать все нагрузки, которые могут проходить по жиле. Например, розетки, подключенные шлейфом, могут питать одновременно несколько бытовых приборов. Этот момент следует учитывать при выборе сечения питающего их кабеля.
Чтобы не усложнять этот процесс формулами на практике используются уже готовые таблицы. Привожу выдержку из них, необходимую для домашнего мастера.
Способ выбора сечения кабеля по току является базовым. Он:- основан на многочисленных научных экспериментах;
- заложен в ПУЭ для обеспечения надежной и безопасной работы электрооборудования;
- позволяет оптимально выбрать сечение проводки по цене.
Для обеспечения повышенной безопасности при эксплуатации допустимо создавать запас по площади, используя кабель с более толстыми жилами. А монтировать его с уменьшенным сечением опасно.
Как рассчитать кабель по мощности нагрузки простыми словами
У большинства современных бытовых приборов в сопроводительной документации указывается информация не о токе нагрузки, а о величине мощности потребления. Эти параметры электрической сети взаимосвязаны.
Их легко пересчитать по известным формулам, содержащихся в шпаргалке электрика.
Однако есть более простой и доступный путь: уже готовая табличная форма. Она избавляет человека от математических вычислений.
Здесь действует то же правило сложения мощностей всех подключенных приборов, как и ранее для тока нагрузки.
Разберем пример. В розеточную группу из трех последовательно подключенных розеток может быть одновременно вставлено три потребителя с нагрузкой 2, 1,5 и 1,0 кВт. Складываем их и получаем 4,5 киловатта.
Смотрим таблицу. Для проводки 220 вольт, проложенной открытым способом, достаточно использовать медь сечением полтора квадрата или алюминий — 2,5. При выборе закрытого способа монтажа потребуется увеличить медный провод до 2,5 мм кв, а алюминиевый — до 4,0.
К слову: на любые розеточные группы общепринято выполнять монтаж проводов с сечением от 2,5 миллиметров квадратных. Здесь действуют дополнительные требования к их механической прочности, требующей запаса по толщине.
Особенно актуально это
требование к алюминиевой проводке, обладающей пониженной механической прочностью. В этом не раз убедились многочисленные владельцы квартир в старых многоэтажных зданиях.
Создание небольшого запаса сечения кабеля в будущем может избавить владельца от непредвиденных проблем при приобретении и подключении нового, более мощного электрооборудования.
Выбор сечения кабеля по мощности и току: таблица справочных данных
Этот способ вобрал в себя две вышеприведенные методики расчета. Они просто сведены в общую таблицу.
Ей удобно пользоваться, имея любую информацию: по току нагрузки или потребляемой мощности, что позволяет не заниматься переводом одной величины в другую.
Однако во всех этих таблицах скрыт один параметр, а именно: очень длинная электрическая цепь. Она косвенно влияет на результаты расчета. Но об этом читайте в следующем подразделе.
Почему необходимо учитывать длину протяженной электрической магистрали в частном доме
Во всех приведенных таблицах учитывается итоговое действие электрического тока на нагрев металлической жилы. Его величина практически не меняется внутри пределов квартиры, где от вводного щитка до конечного потребителя расстояние редко превышает 15 метров.
Однако мы знаем, что электрическое сопротивление провода влияет на ток, а оно с увеличением расстояния всегда возрастает прямо пропорционально отношению удельного сопротивления к площади поперечного сечения.
На длинных участках дополнительно возникают потери напряжения, а все это необходимо учитывать в точных расчетах, что и применяется на практике в онлайн калькуляторе, приведенном в следующем разделе.
В качестве пояснения приведу пример такого влияния, применённого при монтаже точных измерительных цепей напряжения ТН на своей подстанции 330 кВ, где потери должны быть минимальными. С ними борются всеми доступными способами.
Эти ТН расположены на ОРУ-330 кВ. Они удалены от релейных панелей на дистанцию порядка 300-400 метров.
Сборка вторичных цепей выполнена в шкафу. Они к нему подаются от выводной коробки, расположенной внизу основания фарфорового изолятора коротким контрольным кабелем с жилами 1,5 мм кв.
Его длину можете оценить визуально по фотографии. Она не превышает несколько метров. Выходные кабели цепей напряжения, проложенные к панелям релейного зала, имеют повышенное сечение жил и превышают 16 мм квадратных.
Это хорошо видно на обратной стороне ввода релейной панели.
Сделано это для того, чтобы минимизировать потери напряжения на такой большой дистанции. Они не должны вносить погрешность большую 0,5%.
По самим же панелям разводка опять выполняется жилами 1,5 квадрата. Короткие расстояния от ТН к его шкафу и в релейном зале не оказывают существенного влияния на потери.
Приведенным примером я постарался показать, как длина протяженной магистрали может повлиять на выбор и расчет кабеля. Все это учтено в онлайн калькуляторе.
Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности с учетом условий эксплуатации
Онлайн методика позволяет оптимально вычислить сечение, которое будет:
- надежно работать при длительной полной нагрузке без каких-либо повреждений;
- полностью выдержит возникающие в цепи короткие замыкания;
- исключит потери напряжения в магистрали ниже допустимого уровня;
- обеспечит работу защитных устройств при недостаточном качестве заземления.
Вычисления необходимо делать индивидуально для каждого кабельного участка. Они позволяют:
- определиться с условиями монтажа и видами нагрузок, которые будут протекать по его жилам;
- учесть минимальные размеры способом расчета по току;
- обеспечить надежную работу при возникновении температурных перегрузок от коротких замыканий;
- выявить допустимые габариты для снижения потерь напряжения;
- выбрать сечение, основываясь на импендансе петли из-за недостаточного заземления.
Для проведения расчета потребуется подготовить:
- информацию о характере нагрузки;
- условия работы в однофазной или трехфазной схеме питания;
- тип тока: постоянный или переменный;
- величину нагрузки в киловаттах;
- полный и пусковой коэффициенты мощности;
- протяженность рабочей магистрали;
- способ прокладки и конструкцию кабеля, учитывающую температурные нагрузки.
А дальше вводим эти исходные данные в таблицу и жмем кнопку «Расчет». Для перехода к следующим вычислениям надо просто нажать кнопку «Сброс» и повторить выше перечисленные операции.
Еще раз обращаю внимание на то, что за основу любого расчета пропускной способности кабеля взят наибольший ток, который способен выдерживать кабель длительно с сохранением диэлектрических свойств изоляции без ее повреждений. По его величине определяется поперечное сечение.
Рекомендую по вопросу выбора проводки дополнительно посмотреть видеоролик владельца «Электроснабжение в Москве»
Видеоматериал автора «Elektrik-sam.info» объясняет подробные алгоритмы вычисления сечения кабеля (провода).
Много полезной информации можно увидеть в комментариях под этими роликами.
Вот в принципе и все, что я хотел объяснить про расчет сечения кабеля по мощности, калькулятор к которому значительно облегчает математические действия. Если вы желаете обсудить это материал, то воспользуйтесь разделом комментариев.
Калькулятор позволяет рассчитать сечение токоведущих жил электрических проводов и кабелей по электрической мощности.
Вид электрического тока
Вид тока зависит от системы электроснабжения и подключаемого оборудования.
Выберите вид тока: ВыбратьПеременный токПостоянный ток
Материал проводников кабеля
Материал проводников определяет технико-экономические показатели кабельной линии.
Выберите материал проводников:
ВыбратьМедь (Cu)Алюминий (Al)Суммарная мощность подключаемой нагрузки
Мощность нагрузки для кабеля определяется как сумма потребляемых мощностей всех электроприборов, подключаемых к этому кабелю.
Введите мощность нагрузки: кВт
Номинальное напряжение
Введите напряжение: В
Только для переменного тока
Система электроснабжения: ВыбратьОднофазнаяТрехфазная
Коэффициент мощности cosφ определяет отношение активной энергии к полной. Для мощных потребителей значение указано в паспорте устройства. Для бытовых потребителей cosφ принимают равным 1.
Коэффициент мощности cosφ:
Способ прокладки кабеля
Способ прокладки определяет условия теплоотвода и влияет на максимальную допустимую нагрузку на кабель.
Выберите способ прокладки:
ВыбратьОткрытая проводкаСкрытая проводкаКоличество нагруженных проводов в пучке
Для постоянного тока нагруженными считаются все провода, для переменного однофазного — фазный и нулевой, для переменного трехфазного — только фазные.
Выберите количество проводов:
ВыбратьДва провода в раздельной изоляцииТри провода в раздельной изоляцииЧетыре провода в раздельной изоляцииДва провода в общей изоляцииТри провода в общей изоляцииМинимальное сечение кабеля: 0
Кабель с рассчитанным сечением не будет перегреваться при заданной нагрузке. Для окончательного выбора сечения кабеля необходимо проверить падение напряжения на токонесущих жилах кабельной линии.
Длина кабеля
Введите длину кабеля: м
Допустимое падение напряжения на нагрузке
Введите допустимое падение: %
Минимальное сечение кабеля с учетом длины: 0
Рассчитанное значение представляет собой минимально допустимое значение фактического сечения кабеля. Значительная часть реализуемой в магазинах кабельной продукции не соответствует маркировке и имеет заниженное сечение проводника. Проверяйте фактическое сечение проводников кабеля перед применением!
Рассчитанное значение сечения кабеля является ориентировочным и не может использоваться в проектах систем электроснабжения без профессиональной оценки и обоснования в соответствии с нормативными документами!
Расчет сечения кабеля | Таблицы, формулы и примеры
Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.
Для чего необходим расчет кабеля
В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:
где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.
Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:
R = ρ · L/S (2),
где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.
Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.
Что будет, если неправильно рассчитать сечение
Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:
- Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
- Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.
Что еще влияет на нагрев проводов
Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:
- Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
- Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.
Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3×1,5 и ABБбШв 4×16
Трехжильный кабель BBГнг 3×1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3×1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.
Кабель ABБбШв 4×16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.
Порядок расчета сечения по мощности
В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:
- Суммарная мощность всех приборов.
- Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
- ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
- Материал проводника: медь или алюминий.
- Тип проводки: открытая или закрытая.
Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:
ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Рₙ) · Кс · Кз,
где P1, P2 и т. д. – мощность подключаемых приборов, Кс – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, Кз – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. Кс определяется так:
- для двух одновременно включенных приборов – 1;
- для 3-4 – 0,8;
- для 5-6 – 0,75;
- для большего количества – 0,7.
Кз в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.
Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм2.
Правила расчета по длине
Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:
- L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
- ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм2·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
- I – номинальная сила тока, А.
Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,
где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, Кс – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.
Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):
R = ρ · L/S.
Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:
dU = 0,05 · 220 В = 11 В.
Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:
S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм2.
В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм2. Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (√S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.
Как рассчитать сечение по току
Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1.3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ).
Для трехфазной сети используется другая формула:
I=P/(U√3cos φ),
где U будет равно уже 380 В.
Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.
BBГнг 3×1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм2. У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r2 = 3,14 · (1,5/2)2 = 1,8 мм2, что полностью соответствует указанному требованию.
Если рассматривать кабель ABБбШв 4×16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.
С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм2. У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:
S = π · r2 = 3,14 · (4,5/2)2 = 15,89 мм2.
Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).
расчет и подбор сечения жилы провода
При ремонте и проектировании электрооборудования появляется необходимость правильно выбирать провода. Можно воспользоваться специальным калькулятором или справочником. Но для этого необходимо знать параметры нагрузки и особенности прокладки кабеля.
Для чего нужен расчет сечения кабеля
К электрическим сетям предъявляются следующие требования:
- безопасность;
- надежность;
- экономичность.
Если выбранная площадь поперечного сечения провода окажется маленькой, то токовые нагрузки на кабели и провода будут большими, что приведет к перегреву. В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая нанесет вред всему электрооборудованию и станет опасной для жизни и здоровья людей.
Если же монтировать провода с большой площадью поперечного сечения, то безопасное применение обеспечено. Но с финансовой точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода — это залог длительной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.
Правильному подбору проводника посвящёна отдельная глава в ПУЭ: «Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны».
Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( «Правила устройства электроустановок«). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:
- Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
- Материал проводника.
- Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность — в киловаттах (кВт).
- Месторасположение кабеля.
В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину — 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.
В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно «Правилам устройства электроустановок«, при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на порядок больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².
Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением.
Например, для алюминиевого провода и напряжения 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение — 10 мм²; для 380 В мощность составит 12 кВт, а сечение — 4 мм².
Выбираем по мощности
Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем потребуется сложить мощности всего оборудования и получится суммарная.
Если же выбирается кабель для подключения одного прибора, то достаточно информации только о его энергопотреблении. Можно подобрать сечения провода по мощности в таблицах ПУЭ.
Таблица 1. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами
Таблица 2. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами
Кроме того, надо знать напряжение сети: трехфазной соответствует 380 В, а однофазной — 220 В.
В ПУЭ дана информация и для алюминиевых, и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:
- высокая прочность;
- упругость;
- стойкость к окислению;
- электропроводность больше, чем у алюминия.
Недостаток медных проводников — высокая стоимость. В советских домах использовалась при постройке алюминиевая электропроводка. Поэтому если происходит частичная замена, то целесообразно поставить алюминиевые провода. Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до распределительного щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл применять медь. Недопустимо, чтобы медь с алюминием контактировали напрямую, т. к. это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используют третий металл.
Можно самостоятельно произвести расчет сечения провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого надо воспользоваться формулой: I=P/(U*1.73), где P — мощность, Вт; U — напряжение, В; I — ток, А. Затем из справочной таблицы выбирается сечение кабеля в зависимости от рассчитанного тока. Если же там не будет необходимого значение, тогда выбирается ближайшее, которое превышает расчетное.
Как рассчитать по току
Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. Справочная информация указывается для комнатной температуры (18°С). Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ (ПУЭ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ).
Таблица 3. Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией
Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.
Таблица 4. Электрический ток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией
Кроме электрического тока, понадобится выбрать материал проводника и напряжение.
Для примерного расчета сечения кабеля по току его надо разделить на 10. Если в таблице не будет полученного сечения, тогда необходимо взять ближайшую большую величину. Это правило подходит только для тех случаев, когда максимально допустимый ток для медных проводов не превышает 40 А. Для диапазона от 40 до 80 А ток надо делить на 8. Если устанавливают алюминиевые кабели, то надо делить на 6. Это объясняется тем, что для обеспечения одинаковых нагрузок толщина алюминиевого проводника больше, чем медного.
Расчет сечения кабеля по мощности и длине
Длина кабеля влияет на потерю напряжения. Таким образом, на конце проводника напряжение может уменьшиться и оказаться недостаточным для работы электроприбора. Для бытовых электросетей этими потерями можно пренебречь. Достаточно будет взять кабель на 10-15 см длиннее. Этот запас израсходуется на коммутацию и подключение. Если концы провода подсоединяются к щитку, то запасная длина должна быть еще больше, т. к. будут подключаться защитные автоматы.
При укладке кабеля на большие расстояния приходиться учитывать падение напряжения. Каждый проводник характеризуется электрическим сопротивлением. На данный параметр влияют:
- Длина провода, единица измерения — м. При её увеличении растут потери.
- Площадь поперечного сечения, измеряется в мм². При её увеличении падение напряжения уменьшается.
- Удельное сопротивление материала (справочное значение). Показывает сопротивление провода, размеры которого 1 квадратный миллиметр на 1 метр.
Падение напряжения численно равняется произведению сопротивления и тока. Допустимо, чтобы указанная величина не превышала 5%. В противном случае надо брать кабель большего сечения. Алгоритм расчета сечения провода по максимальной мощности и длине:
- В зависимости от мощности P, напряжения U и коэффициента cosф находим ток по формуле: I=P/(U*cosф). Для электросетей, которые используются в быту, cosф = 1. В промышленности cosф рассчитывают как отношение активной мощности к полной. Последняя состоит из активной и реактивной мощностей.
- С помощью таблиц ПУЭ определяют сечение провода по току.
- Рассчитываем сопротивление проводника по формуле: Rо=ρ*l/S, где ρ — удельное сопротивление материала, l — длина проводника, S — площадь поперечного сечения. Необходимо учесть ток факт, что ток идет по кабелю не только в одну сторону, но и обратно. Поэтому общее сопротивление: R = Rо*2.
- Находим падение напряжения из соотношения: ΔU=I*R.
- Определяем падение напряжения в процентах: ΔU/U. Если полученное значение превышает 5%, тогда выбираем из справочника ближайшее большее поперечное сечение проводника.
Открытая и закрытая прокладка проводов
В зависимости от размещения проводка делится на 2 вида:
- закрытая;
- открытая.
Сегодня в квартирах монтируют скрытую проводку. В стенах и потолках создаются специальные углубления, предназначенные для размещения кабеля. После установки проводников углубления штукатурят. В качестве проводов используют медные. Заранее всё планируется, т. к. со временем для наращивания электропроводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Для скрытой отделки чаще используют провода и кабели, у которых плоская форма.
При открытой прокладке провода устанавливают вдоль поверхности помещения. Преимущества отдают гибким проводникам, у которых круглая форма. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить сквозь гофру. Когда рассчитывают нагрузку на кабель, то учитывают способ укладки проводки.
Преобразование и Расчет — поперечное сечение <> диаметр
● Диаметр кабеля по окружности площадь поперечного сечения и наоборот ●
Круглый электрический кабель , проводник , провод , шнур , строка , проводка и канат
| Поперечное сечение — это просто двухмерный вид среза через объект. Часто задаваемый вопрос: как можно преобразовать диаметр круглого провода d = 2 × r в поверхность поперечного сечения или площадь поперечного сечения A (плоскость среза) в кабель диаметр d Почему значение диаметра больше значения площади? Потому что это не то же самое. Сопротивление изменяется обратно пропорционально площади поперечного сечения провода. Требуемое сечение электрической линии зависит от следующих факторов: 1) Номинальное напряжение.Чистая форма. (Трехфазный (DS) / AC (WS)) 2) Предохранитель — резервирование в восходящем направлении = максимально допустимый ток (Amp) 3) По графику передаваемой мощности (кВА) 4) Длина кабеля в метрах (м) 5) Допустимое падение напряжения (% от номинального напряжения) 6) Материал линии. Медь (Cu) или алюминий (Al) |
| Используемый браузер не поддерживает JavaScript. Вы увидите программу, но функция не будет работать. |
«Единица измерения» обычно составляет миллиметры, но она также может быть в дюймах, футах, ярдах, метрах (метрах),
или сантиметрах, если принять за площадь площадь этой меры.
Литровый провод (многожильный провод), состоящий из множества тонких проводов, требует на 14% большего диаметра по сравнению со сплошным проводом.
| Площадь поперечного сечения не является диаметром. |
| Поперечное сечение представляет собой площадь. Диаметр является линейной мерой. Это не может быть то же самое. Диаметр кабеля в миллиметрах не является поперечным сечением кабеля в квадратных миллиметров. |
| Поперечное сечение или площадь поперечного сечения — это площадь такого разреза. Это не обязательно должен быть круг. Имеющийся в продаже размер провода (кабеля) в качестве площади поперечного сечения: 0,75 мм 2 , 1,5 мм 2 , 2,5 мм 2 , 4 мм 2 , 6 мм 2 , 10 мм 2 16 мм 2 . |
r = радиус провода или кабеля
d = 2 r = диаметр провод или кабель
Расчет диаметра d = 2 r , вход в сечение A :
Проводник (электрический кабель)
| На сопротивление проводника влияют четыре фактора: 1) площадь поперечного сечения проводника A , рассчитанная по диаметру d 2) длина проводника 3) температура в проводнике 4) материал, из которого состоит проводник |
| Не существует точной формулы для минимального сечения провода с максимальной силой тока . Это зависит от многих обстоятельств, таких как, например, вычисление для постоянного тока, переменного тока или даже для трехфазного тока, от того, свободно ли подключен кабель, или от заземления . Кроме того, это зависит от температуры окружающей среды, допустимой плотности тока и допустимого падения напряжения , а также наличия сплошного или замкнутого провода. И всегда есть хороший , но неудовлетворительный совет по соображениям безопасности использовать более толстый и, следовательно, более дорогой кабель .Общие вопросы касаются падения напряжения на проводах. |
Падение напряжения ΔV
Формула падения напряжения с удельным сопротивлением (удельным сопротивлением) ρ (ро) составляет:
I = ток в амперах l = длина провода (кабеля) в метрах (умножить на 2, потому что всегда есть обратный провод) ρ = rho, удельное электрическое сопротивление (также известное как удельное электрическое сопротивление или объем (удельное сопротивление) из меди = 0.01724 Ом × мм 2 / м (также Ом × м) (Ом для l = 1 м длины и A = 1 мм 2 площадь поперечного сечения провода) ρ = 1/ σ A = площадь поперечного сечения в мм 2 σ = сигма, электропроводность (электропроводность) меди = 58 S · м / мм 2 |
|
Производная единица СИ удельного электрического сопротивления ρ составляет Ω × м, сокращенная от
прозрачный Ω × мм / м.
Обратная величина электрического сопротивления — это электрическая проводимость.
Электрическая проводимость и электрическое сопротивление ρ = 1/ κ = 1/ σ
Разница между удельным электрическим сопротивлением и электропроводностью
| Проводимость в сименах является обратной величиной сопротивления в омах. |
| Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ . |
| Значение электрической проводимости (проводимости) и удельного электрического сопротивления (удельного сопротивления) является зависящей от температуры постоянной материала. Главным образом это дано в 20 или 25 ° C. |
Сопротивление = удельное сопротивление х длина / площадь
| Удельное сопротивление проводников изменяется в зависимости от температуры. В ограниченном диапазоне температур он приблизительно линейный: , где α — температурный коэффициент, T — температура и T 0 — любая температура, , например, T 0 = 293,15 К = 20 ° С, при котором удельное электрическое сопротивление ρ ( Т 0 ) известно. |
Преобразование сопротивления в электрическую проводимость
Преобразование обратных симен в Ом
1 Ом [Ом] = 1 / Сименс [1 / S]
1 Сим [S] = 1 / Ом [1 / Ом]
| Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ . |
1 миллисименс = 0,001 мОм = 1000 Ом
| Математически проводимость — это обратное или обратное сопротивление: Символом проводимости является заглавная буква «G», а единица измерения — мхо, что означает «ом» в обратном направлении. Позже устройство MHO было заменено на на устройство Siemens — сокращенно с буквой «S». |
Калькулятор: закон Ома
Таблица типовых кабелей громкоговорителей
| Диаметр кабеля d | 0.798 мм | 0,977 мм | 1,128 мм | 1,382 мм | 1,784 мм | 2,257 мм | 2,764 мм | 3,568 мм |
| Номинальное сечение кабеля A | 0,5 мм 2 | 0,75 мм 2 | 1,0 мм 2 | 1,5 мм 2 | 2,5 мм 2 | 4,0 мм 2 | 6,0 мм 2 | 10.0 мм 2 |
| Максимальный электрический ток | 3 A | 7,6 А | 10,4 А | 13,5 А | 18,3 А | 25 A | 32 А | — |
Всегда учитывайте, что поперечное сечение должно быть больше при большей мощности и длине кабеля
, а также при меньшем сопротивлении. Вот таблица, показывающая возможные потери мощности.
| Длина кабеля м | Сечение мм 2 | Сопротивление Ом, | Потеря мощности при | Коэффициент демпфирования при | ||
| Импеданс 8 Ом | Импеданс 4 Ом | Импеданс 8 Ом | Импеданс 4 Ом | |||
| 1 | 0.75 | 0,042 | 0,53% | 1,05% | 98 | 49 |
| 1,50 | 0,021 | 0,31% | 0,63% | 123 | 62 | |
| 2,50 | 0,013 | 0,16% | 0,33% | 151 | 75 | |
| 4,00 | 0,008 | 0,10% | 0,20% | 167 | 83 | |
| 2 | 0.75 | 0,084 | 1,06% | 2,10% | 65 | 33 |
| 1,50 | 0,042 | 0,62% | 1,26% | 85 | 43 | |
| 2,50 | 0,026 | 0,32% | 0,66% | 113 | 56 | |
| 4,00 | 0,016 | 0,20% | 0,40% | 133 | 66 | |
| 5 | 0.75 | 0,210 | 2,63% | 5,25% | 32 | 16 |
| 1,50 | 0,125 | 1,56% | 3,13% | 48 | 24 | |
| 2,50 | 0,065 | 0,81% | 1,63% | 76 | 38 | |
| 4,00 | 0,040 | 0,50% | 1,00% | 100 | 50 | |
| 10 | 0.75 | 0,420 | 5,25% | 10,50% | 17 | 9 |
| 1,50 | 0,250 | 3,13% | 6,25% | 28 | 14 | |
| 2,50 | 0,130 | 1,63% | 3,25% | 47 | 24 | |
| 4,00 | 0,080 | 1,00% | 2,00% | 67 | 33 | |
| 20 | 0.75 | 0,840 | 10,50% | 21,00% | 9 | 5 |
| 1,50 | 0,500 | 6,25% | 12,50% | 15 | 7 | |
| 2,50 | 0,260 | 3,25% | 6,50% | 27 | 13 | |
| 4,00 | 0,160 | 2,00% | 4,00% | 40 | 20 | |
Значения коэффициента демпфирования показывают, что остается от принятого коэффициента демпфирования 200
в зависимости от длины кабеля, поперечного сечения и полного сопротивления громкоговорителя.
Преобразование и расчет диаметра кабеля в AWG
и AWG в диаметр кабеля в мм — American Wire Gauge
| Датчики, которые мы чаще всего используем, — это четные числа, такие как 18, 16, 14 и т. Д. Если вы получите нечетный ответ, такой как 17, 19 и т. Д., Используйте следующее меньшее четное число. AWG расшифровывается как American Wire Gauge и относится к прочности проводов. Эти цифры AWG показывают диаметр и соответственно поперечное сечение в виде кода. Они используются только в США. Иногда вы можете найти номера AWG также в каталогах и технических данных в Европе. |
Американский калибр — Диаграмма AWG
| AWG номер | 46 | 45 | 44 | 43 | 42 | 41 | 40 | 39 | 38 | 37 | 36 | 35 | 34 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Диаметр в дюймах | 0.0016 | 0,0018 | 0,0020 | 0,0022 | 0,0024 | 0,0027 | 0,0031 | 0,0035 | 0,0040 | 0,0045 | 0,0050 | 0,0056 | 0,0063 |
| Диаметр (Ø) мм | 0,04 | 0,05 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,10 | 0,11 | 0.13 | 0,14 | 0,16 |
| Сечение мм 2 | 0,0013 | 0,0016 | 0,0020 | 0,0025 | 0,0029 | 0,0037 | 0,0049 | 0,0062 | 0,0081 | 0,010 | 0,013 | 0,016 | 0,020 |
| | |||||||||||||
| AWG номер | 33 | 32 | 31 | 30 | 29 | 28 | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 |
| Диаметр в дюймах | 0.0071 | 0,0079 | 0,0089 | 0,0100 | 0,0113 | 0,0126 | 0,0142 | 0,0159 | 0,0179 | 0,0201 | 0,0226 | 0,0253 | 0,0285 |
| Диаметр (Ø) мм | 0,18 | 0,20 | 0,23 | 0,25 | 0,29 | 0,32 | 0,36 | 0,40 | 0,45 | 0,51 | 0.57 | 0,64 | 0,72 |
| Сечение мм 2 | 0,026 | 0,032 | 0,040 | 0,051 | 0,065 | 0,080 | 0,10 | 0,13 | 0,16 | 0,20 | 0,26 | 0,32 | 0,41 |
| | |||||||||||||
| AWG номер | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 |
| Диаметр в дюймах | 0.0319 | 0,0359 | 0,0403 | 0,0453 | 0,0508 | 0,0571 | 0,0641 | 0,0719 | 0,0808 | 0,0907 | 0,1019 | 0,1144 | 0,1285 |
| Диаметр (Ø) мм | 0,81 | 0,91 | 1,02 | 1,15 | 1,29 | 1,45 | 1,63 | 1,83 | 2,05 | 2,30 | 2.59 | 2,91 | 3,26 |
| Сечение мм 2 | 0,52 | 0,65 | 0,82 | 1,0 | 1,3 | 1,7 | 2,1 | 2,6 | 3,3 | 4,2 | 5,3 | 6,6 | 8,4 |
| | |||||||||||||
| AWG номер | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 (1/0) (0) | 00 (2/0) (-1) | 000 (3/0) (-2) | 0000 (4/0) (-3) | 00000 (5/0) (-4) | 000000 (6/0) (-5) |
| Диаметр в дюймах | 0.1443 | 0,1620 | 0,1819 | 0,2043 | 0,2294 | 0,2576 | 0,2893 | 0,3249 | 0,3648 | 0,4096 | 0,4600 | 0,5165 | 0,5800 |
| Диаметр (Ø) мм | 3,67 | 4.11 | 4,62 | 5,19 | 5,83 | 6,54 | 7,35 | 8.25 | 9,27 | 10.40 | 11.68 | 13.13 | 14,73 |
| Сечение мм 2 | 10,6 | 13,3 | 16,8 | 21,1 | 26,7 | 33,6 | 42,4 | 53,5 | 67,4 | 85,0 | 107,2 | 135,2 | 170,5 |
Как высокие частоты демпфируются длиной кабеля?
,Crossover Calculator — Хорошие калькуляторы
Этот калькулятор кроссовера можно использовать для расчета пассивных фильтров (первого, второго, третьего и четвертого порядка) в двухсторонних и трехсторонних кроссоверных сетях. Он также создаст принципиальную схему и предоставит требуемые значения компонентов.
Инструкции: Выберите свой тип кроссовера (двухсторонний или трехсторонний), значения входного импеданса для твитера, низкочастотного динамика и средних частот (с сетью трехстороннего кроссовера), выберите порядок / тип фильтра, введите кроссовер частоту и нажмите на кнопку «Рассчитать».Затем калькулятор предоставит значения компонентов, необходимые для выбранного вами типа кроссовера.
Калькулятор кроссовера использует следующие формулы:
Формулы проектирования двухстороннего кроссовера
| 1-й заказ Butterworth | 1-й заказ Solen Split -6 дБ | |
|---|---|---|
| C1 = | .159 / R H f | .1125 / (R H f) |
| L1 = | R L /6.28f | .2251R L / f |
| 2-й заказ Bessel | 2-й заказ Butterworth | 2-й заказ Чебышев | 2-й заказ Линквитц-Райли | |
|---|---|---|---|---|
| C1 = | .0912 / (R H f) | .1125 / (R H f) | .1592 / (R H f) | .0796 / (R H е) |
| C2 = | .0912 / (R L f) | .1125 / (R L f) | .1592 / (R L f) | .0796 / (R L f) |
| L1 = | .2756R H / f | .2251R H / f | .1592R H / f | .3183R H / f |
| L2 = | .2756R L / f | .2251R L / f | .1592R L / f | .3183R L / f |
| 3-й Заказать Баттерворт | 3-й Заказать Бессель | |
|---|---|---|
| C1 = | .1061 / (R H f) | .0791 / (R H f) |
| C2 = | .3183 / (R H f) | .3953 / (R H f) |
| C3 = | .2122 / (R L f) | .1897 / (R L f) |
| L1 = | .1194R H / f | .1317R H / f |
| L2 = | .2387R L / f | .3294R L / f |
| L3 = | .0796R L / ф | .0659R L / ф |
| 4-й заказ Бессель | 4-й заказ Butterworth | 4-й заказ Гауссовская | |
|---|---|---|---|
| C1 = | .0702 / (R H f) | .1040 / (R H f) | .0767 / (R H f) |
| C2 = | .0719 / (R H f) | .1470 / (R H f) | .1491 / (R H f) |
| C3 = | .2336 / (R L f) | .2509 / (R L f) | .2235 / (R L f) |
| C4 = | .0504 / (R L f) | .0609 / (R L f) | .0768 / (R L f) |
| L1 = | .0862R H / f | .1009R H / f | .1116R H / f |
| L2 = | .4983R H / f | .4159R H / f | .3251R H / f |
| L3 = | .3583R L / f | .2437R L / f | .3253R L / f |
| L4 = | .1463R L / f | .1723R L / f | .1674R L / f |
| 4-й заказ Legendre | 4-й заказ Линейная фаза | 4-й заказ Линквитц-Райли | |
|---|---|---|---|
| C1 = | .1104 / (R H f) | .0741 / (R H f) | .0844 / (R H f) |
| C2 = | .1246 / (R H f) | .1524 / (R H f) | .1688 / (R H f) |
| C3 = | .2365 / (R L f) | .255 / (R L f) | .2533 / (R L f) |
| C4 = | .0910 / (R L f) | .0632 / (R L f) | .0563 / (R L f) |
| L1 = | .1073R H / f | .1079R H / f | .1000R H / f |
| L2 = | .2783R H / f | .3853R H / f | .4501R H / f |
| L3 = | .2294R L / f | .3285R L / f | .3000R L / f |
| L4 = | .2034R L / f | .1578R L / f | .1500R L / f |
Примечание. Значения приведены в Фарадах (C1 — Cn), Генри (L1 — Ln), Герцах (f) и Ом (R H , R L ).
Формула проектирования трехстороннего кроссовера
| Нормальная полярность 1-го порядка f H / f L = 10 | Нормальная полярность 1-го порядка f H / f L = 8 | |
|---|---|---|
| C1 = | .1590 / (R H f H ) | .1590 / (R H f H ) |
| C2 = | .5540 / (R M f M ) | .5070 / (R M f M ) |
| L1 = | .0458R М / ф М | .0500R М / ф М |
| L2 = | .1592R L / f L | .1592R L / f L |
| 2-го порядка (обратная полярность среднего диапазона) f H / f L = 10 | 2-го порядка (обратная полярность среднего диапазона) f H / f L = 8 | |
|---|---|---|
| C1 = | .0791 / (R H f H ) | .0788 / (R H f H ) |
| C2 = | .3236 / (R M f M ) | .3046 / (R M f M ) |
| C3 = | .0227 / (R M f M ) | .0248 / (R M f M ) |
| C4 = | .0791 / (R L f L ) | .0788 / (R L f L ) |
| L1 = | .3202R H / f H | .3217R H / f H |
| L2 = | 1.0291R М / ф М | .9320R М / ф М |
| L3 = | .0837R М / ф М | .0913R М / ф М |
| L4 = | .3202R L / f L | .3217R L / f L |
| Полоса пропускания = 2.08 дБ | Полоса пропускания = 2,45 дБ |
| 3-й порядок нормальной полярности f H / f L = 10 | 3-й порядок нормальной полярности f H / f L = 8 | |
|---|---|---|
| C1 = | .1138 / (R H f H ) | .1158 / (R H f H ) |
| C2 = | .2976 / (R H f H ) | .2927 / (R H f H ) |
| C3 = | .0765 / (R M f M ) | .0884 / (R M f M ) |
| C4 = | .3475 / (R M f M ) | .3112 / (R M f M ) |
| C5 = | 1,068 / (R M f M ) | ,9667 / (R M f M ) |
| С6 = | .2127 / (R L f L ) | .2130 / (R L f L ) |
| L1 = | .1191R H / f H | .1189R H / f H |
| L2 = | .0598R М / ф М | .0634R М / ф М |
| L3 = | .0253R М / ф М | .0284R М / ф М |
| L4 = | .3789R М / ф М | .3395R М / ф М |
| L5 = | .2227R L / f L | .2187R L / f L |
| L6 = | .0852R L / f L | .0866R L / f L |
| Усиление полосы пропускания = .85 дБ | Усиление полосы пропускания = .99 дБ |
| 3-го порядка (обратная полярность среднего диапазона) f H / f L = 10 | 3-го порядка (обратная полярность среднего диапазона) f H / f L = 8 | |
|---|---|---|
| C1 = | .0995 / (R H f H ) | .0980 / (R H f H ) |
| C2 = | .3402 / (R H f H ) | .3459 / (R H f H ) |
| C3 = | .0683 / (R M f M ) | .0768 / (R M f M ) |
| C4 = | .3128 / (R M f M ) | .2793 / (R M f M ) |
| C5 = | 1.148 / (R M f M ) | 1,061 / (R M f M ) |
| C6 = | .2126 / (R L f L ) | .2129 / (R L f L ) |
| L1 = | .1191R H / f H | .1190R H / f H |
| L2 = | .0665R М / ф М | .0711R М / ф М |
| L3 = | .0233R М / ф М | .0254R М / ф М |
| L4 = | .4285R М / ф М | .3951R М / ф М |
| L5 = | .2546R L / f L | .2586R L / f L |
| L6 = | .0745R L / f L | .0732R L / f L |
| Полоса пропускания = 1.6 дБ | Полоса пропускания = 2,1 дБ |
| Четвертый порядок нормальной полярности f H / f L = 10 | Четвертый порядок нормальной полярности f H / f L = 8 | |
|---|---|---|
| C1 = | .0848 / (R H f H ) | .0849 / (R H f H ) |
| C2 = | .1686 / (R H f H ) | .1685 / (R H f H ) |
| C3 = | .3843 / (R M f M ) | .3774 / (R M f M ) |
| C4 = | .5834 / (R M f M ) | .5332 / (R M f M ) |
| C5 = | .0728 / (R M f M ) | .0799 / (R M f M ) |
| С6 = | .0162 / (R M f M ) | .0178 / (R M f M ) |
| C7 = | .2523 / (R L f L ) | .2515 / (R L f L ) |
| C8 = | .0567 / (R L f L ) | .0569 / (R L f L ) |
| L1 = | .1004R H / f H | .1007R H / f H |
| L2 = | .4469R H / f H | .4450R H / f H |
| L3 = | .2617R М / ф М | .2224R М / ф М |
| L4 = | 1.423R М / ф М | 1.273R М / ф М |
| L5 = | .0939R М / ф М | .1040R М / ф М |
| L6 = | .0445R М / ф М | 0404R М / ф М |
| L7 = | .2987R L / f L | .2983R L / f L |
| L8 = | .1502R L / f L | .1503R L / f L |
| Полоса пропускания = 2,28 дБ | Полоса пропускания = 2,84 дБ |
Примечание: значения приведены в Фарадах (C1 — Cn), Генри (L1 — Ln), Герцах (f H , f M , f L ) и Ом (R H , R M , R , L ).f M = (f H × f L ) 1/2
Ссылка: Дикасон, Вэнс. (2006). Поваренная книга по дизайну громкоговорителей. 7-е издание. Аудио Любительская Пресса. с. 163 — 169
,Калькулятор перекрестных произведений
Как сделать перекрестное произведение двух векторов
Мы видели математическую формулу для векторного перекрестного произведения, но вы все еще можете подумать: « Это все хорошо, но как мне на самом деле вычислить новый вектор? » И это отличный вопрос! Самым быстрым и простым решением является использование нашего векторного калькулятора перекрестных продуктов, но, если вы прочитали это далеко, вы , вероятно, ищете не только результаты, но и знания .
Мы можем разделить процесс на 3 различных этапа: вычисление модуля вектора, вычисление угла между двумя векторами и вычисление перпендикулярного унитарного вектора. Соединение всех этих с тремя промежуточными результатами с помощью простого умножения даст желаемый вектор.
Расчет углов между векторами может быть слишком сложным в трехмерном пространстве ; и, если все, что мы хотим сделать, это знать, как рассчитать перекрестное произведение между двумя векторами, это может не стоить хлопот.Вместо этого давайте рассмотрим более простой и практичный способ вычисления векторного перекрестного произведения с помощью другой формулы перекрестного произведения .
Эта новая формула использует разложение трехмерного вектора на три составляющие. Это очень распространенный способ описания и работы с векторами, в которых каждый компонент представляет направление в пространстве , а сопровождающее его число представляет длину вектора в определенном направлении. Канонически три измерения трехмерного пространства, с которым мы работаем, называются x , и и z и представлены унитарными векторами i , j и k соответственно.
Следуя этой номенклатуре, каждый вектор может быть представлен суммой этих трех унитарных векторов. Для краткости векторы обычно опущены, но все же подразумеваются и имеют большое значение для результата перекрестного произведения. Таким образом, вектор v можно выразить как: v = (3i + 4j + 1k) или, короче: v = (3, 4, 1) , где положение чисел имеет значение. Используя эту запись, мы теперь можем понять, как рассчитать перекрестное произведение двух векторов.
Мы назовем два наших вектора: v = (v₁, v₂, v₃) и w = (w₁, w₂, w₃) . Для этих двух векторов формула выглядит следующим образом:
v × w = (v₂w₃ - v₃w₂, v₃w₁ - v₁w₃, v₁w₂ - v₂w₁)
Этот результат может выглядеть как случайный набор операций между компонентами каждого вектора, но ничто не отличается от реальности. Для тех из вас, кто интересуется, откуда все это, мы призываем вас попытаться открыть это сами. Все, что вам нужно сделать, это начать с обоих векторов, выраженных как: v = v₁i + v₂j + v₃k и w = w₁i + w₂j + w₃k и умножить каждый компонент вектора на все компоненты другого.В качестве небольшой подсказки мы можем сказать вам, что при выполнении перекрестного произведения векторов, умноженных на числа, получается результат « регулярных » чисел, умноженных на перекрестное произведение между векторами. Также будет полезно помнить, что перекрестное произведение параллельных векторов (и, следовательно, вектора с самим собой) всегда равно 0 .
Калькулятор размеров кабелей и проводов NEC
Калькулятор размеров кабелей и проводов рассчитывает размер проводов AWG для электрических кабелей и проводов в соответствии с Национальным электротехническим кодексом (NEC) в США. См. Также калькулятор для AS / NZS 3008 и IEC / HD 60364.
| Расчетный ток нагрузки: 7,23 A Рекомендуемый кабель: 1 x 12 AWG Номиналы от NEC TABLE 310.15 (B) (16) |
| AWG | Размер мм 2 | Рейтинг A | Падение напряжения% | Номинал неисправности kA |
| 14 | 2.080 | 20,0 | 3,74 | 3,5 |
| 12 | 3,310 | 25,0 | 2,42 | 5,5 |
| 10 | 5,261 | 35,0 | 1,43 | 8,7 |
Описание:
Калькулятор размеров кабелей и проводов рассчитывает необходимый размер кабеля или провода на основе номинального тока и падения напряжения в соответствии с Американским национальным электротехническим кодексом (NEC 2017).Номинальное значение короткого замыкания рассчитывается в соответствии с «P-32-382-2007, Характеристики короткого замыкания изолированных кабелей, Ассоциация производителей изолированных кабелей (ICEA), 2007».
Параметры:
- Напряжение (В): Укажите напряжение и выберите расположение фаз: 1-фазный переменный ток или 3-фазный переменный ток. В настоящее время поддерживает только AC.
- Нагрузка (кВт, кВА, А, л.с.): Укажите нагрузку в кВт, кВА, А или л.с. Укажите cosΦ (коэффициент мощности нагрузки), если нагрузка указана в кВт или л.с.
- Максимальное падение напряжения (%): Максимально допустимое падение напряжения.
- Расстояние (м, футы): Расчетная длина кабеля или провода в метрах футов
- Ток и время короткого замыкания (кА, мс): Ток короткого замыкания и время сброса для защитного устройства.
- В цепях низкого напряжения обычно используется сквозной ток, т. Е. После защитного устройства (предохранитель, MCB или MCCB).
- В высоковольтных цепях обычно используется предполагаемый ток повреждения, т.е.е. ток повреждения на первичной стороне выключателя, контактора или предохранителя. Это сделано для того, чтобы кабель также мог справиться с неисправностью, если отказала первичная защита. Кроме того, высоковольтные автоматические выключатели обычно не ограничивают ток повреждения.
- Количество проводников: Количество токонесущих проводников в дорожке качения, кабеле или непосредственно под землей. Допускается не более трех без применения коэффициента снижения. Игнорируйте нейтральный и заземляющий провод в трехфазных кабелях.
- Тип изоляции: Тип изоляции. Обычно термопластичный (ПВХ, 75 ° C) или термореактивный (XLPE, 90 ° C). Важной частью является выбор правильной температуры.
- Количество параллельных проводников: Обычно только один кабель. Для сценариев высокой нагрузки можно выбрать более одного кабеля. Это повлияет на снижение качества кабелей. Это не рассматривается в этой версии калькулятора.
- Прокладка кабеля: Способ прокладки проводов.Варианты указаны в таблицах NEC 310.15 (B) (16) и 310.15 (B) (17).
Текущий рейтинг:
- Текущий рейтинг выбран из Таблицы 310.15 (B) (16) и Таблицы 310.15 (B) (17) в NEC 2017.
- Номинальные параметры кабелей основаны на температуре окружающей среды 30 ° C.
- Текущий рейтинг основан на типе изоляции. Рассматриваются только кабели ПВХ и XLPE.
- Текущий рейтинг также основан на методе установки.Только дорожки качения, кабели, скрытые проводники и свободный воздух рассматриваются как указано в таблицах 310.15 (B) (16) и 310.15 (B) (17).
- Калькулятор размеров проволоки учитывает только медные провода.
Уменьшение:
- В настоящее время к текущим рейтингам не применяются таблицы 310.15 (B) (16) и 310.15 (B) (17).
- Предполагается, что максимальная температура окружающей среды составляет 30 ° C, а максимальная температура грунта id 20 ° C. Для более высоких температур, в соответствии с NEC, должно быть применено снижение характеристик.
- Предполагается, что в дорожке качения, в кабеле или под землей имеется только один из трех проводников с током. И что дорожки качения, кабели и скрытые проводники разнесены в соответствии с NEC до снижения номинальной мощности.
- Чтобы применить ручное снижение номинального значения, разделите нагрузку на коэффициент снижения номинального значения от NEC и введите новое значение нагрузки в калькуляторе.
Расчет падения напряжения:
- Падение однофазного переменного напряжения рассчитывается как:
\ (V_ {d1 \ phi} = \ dfrac {I L (2 Z_c)} {1000} \)
, где I — ток нагрузки, L — расстояние, а \ (Z_c \) — сопротивление кабеля в Ом / км.2} \)
где \ (R_c \) — сопротивление, а \ (X_c \) — реактивное сопротивление. Этот метод вычисляет полное сопротивление для коэффициента мощности в худшем случае, то есть когда коэффициент мощности кабеля и нагрузки одинаков.
- Калькулятор размеров кабелей использует значения сопротивления \ (R_c \) и реактивного сопротивления \ (X_c \) из таблицы 9 в главе 9 NEC.
- Значения в таблице 9 основаны на трех отдельных проводах в кабелепроводе. Калькулятор размеров проволоки использует значения сопротивления и реактивного сопротивления из колонки трубопровода из ПВХ в главе 9.2 t = 0,0297 \ log \ bigg (\ dfrac {T_2 + 234} {T_1 + 234} \ bigg) \)
где:
- I — ток короткого замыкания в амперах.
- A — площадь проводника в круглых милях.
- t — время короткого замыкания в секундах.
- \ (T_1 \) — максимальная рабочая температура. Калькулятор размеров проволоки использует 75 ° C для ПВХ и 90 ° для XLPE.
- \ (T_2 \) — максимальная температура короткого замыкания. Калькулятор размеров проволоки использует 150 ° C для ПВХ и 250 ° C для XLPE.