Pk-vtk.ru

Электро освещение
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет сечения проводов при напряжении 12 вольт

Расчет сечения проводов при напряжении 12 вольт

Применение низковольтных систем освещения, когда питание светильников осуществляется пониженным через трансформатор напряжением в настоящее время получило довольно широкое применение.

Понижающие трансформаторы напряжения на 12 В для освещения

Эта растущая популярность обусловлена прежде всего высокой степенью электробезопасности таких систем освещения; напряжение 12 в принято считать условно безопасным, что позволяет применять низковольтные системы освещения в помещениях с высокой или повышенной степенью опасности.

Однако, пониженное напряжение цепей не дает оснований считать их слаботочными: ведь ток, протекающий в них будет значительно выше, чем в цепях с нагрузкой той же потребляемой мощности и напряжением 220 В.

Воспользовавшись формулой I=P/U, найдем ток потребления лампочки на 50 Вт в цепи 12 и 220 В.

Путем несложных вычислений найдем токи для лампы на 220 В и 12 В. В первом случае это 50Вт/220В=0.23A, во втором 50Вт/12В=4.2A.

Как видим, разница токов в сравниваемых цепях потребления 50-ваттной лампочки получается более чем на порядок.

Расчет сечения кабеля по мощности: таблица с важными характеристиками

Оптимальная площадь сечения кабеля позволяет протекать максимальному количеству тока и при этом не нагревается. Выполняя проект электропроводки, важно найти правильное значение для диаметра провода, который бы подходил под определенные условия потребляемой мощности. Чтобы выполнить вычисления, требуется определить показатель общего тока. При этом нужно выяснить мощность всего оборудования, которое подключено к кабелю.

Такая таблица поможет подобрать оптимальные параметры

Перед работой вычисляется сечение провода и нагрузка. Таблица поможет найти эти значения. Для стандартной сети 220 вольт, примерное значение тока рассчитывается так, I(ток)=(Р1+Р2+….+Рn)/220, Pn – мощность. Например, оптимальный ток для алюминиевого провода – 8 А/мм, а для медного – 10 А/мм.

Расчет по нагрузке

Даже определив нужное значение, можно произвести определенные поправки по нагрузке. Ведь нечасто все приборы работают одновременно в сети. Чтобы данные были более точными, необходимо значение сечения умножить на Кс (поправочный коэффициент). В случае, если будет включаться всё оборудование в одно и то же время, то данный коэф-т не применяется.

Читайте так же:
Трансформаторы тока 12 вольт для светодиодных лент 12 вольт

Чтобы выполнить вычисления правильно применяют таблицу расчетов сечения кабеля по мощности. Нужно учитывать, что существует два типа данного параметра: реактивная и активная.

Так проводится расчет с учетом нагрузки

В электрических сетях протекает ток переменного типа, показатель которого может меняться. Активная мощность нужна, чтобы рассчитать среднее показатели. Активную мощность имеют электрические нагреватели и лампы накаливания. Если в сети присутствуют электромоторы и трансформаторы, то могут возникать некоторые отклонения. При этом и формируется реактивная мощность. При расчетах показатель реактивной нагрузки отражается в виде коэффициента (cosф).

Особенности потребления тока

Полезная информация! В быту среднее значение cosф равняется 0,8. А у компьютера такой показатель равен 0,6-0,7.

Расчет по длине

Вычисления параметров по длине необходимы при возведении производственных линий, когда кабель подвергается мощным нагрузкам. Для расчетов применяют таблицу сечения кабеля по мощности и току. При перемещении тока по магистралям проявляются потери мощности, которые зависят от сопротивления, появляющегося в цепи.

По техническим параметрам, самое большое значение падения напряжения не должно быть больше пяти процентов.

Применение таблицы помогает узнать значение сечения кабеля по длине

Структура проводки потребляющей сети

Потребляющая сеть состоит из нескольких групп потребителей. В каждой из них свой характер нагрузок и режим токов, следовательно, и проводка должна соответствовать правилам безопасности. Самое главное правило: должна быть обеспечена высокая нагружаемость там, где нагружено. То есть вводные провода, несущие всю тяжесть потребления в сети, должны быть самыми большими по сечению, поскольку через них идет расход энергии на всю мощность нагрузок в рассматриваемой сети.

Пример. Расчет сечения кабеля для квартирной потребляющей сети

В таблице приведены приборы потребления

Номинальная мощность,
кВт

Ток шины из формулы суммарной мощности

Формула суммарной мощности

при KИ , коэффициенте использования, равном 75% и cos j = 1,

получается в диапазоне I = 41–81 А. Для проводки, учитывающей любые возможные варианты мощностей подключаемых электроприборов, следует брать верхнее значение и запас на будущее порядка 10–20%. Поэтому принимаем максимальный ток, равный 100 А.

Возможно, такая нагрузка ляжет на шины домовой сети тяжким бременем, и электроснабженческая организация не разрешит иметь столько потребителей сразу, однако выбор проводов не должен зависеть от таких «политических» вопросов. Тем более что проводка в старых домах уже демонстрирует недальновидность прежних ограничений.

Читайте так же:
Автоматический выключатель освещения своими руками

Сечение шин, подведенных к квартирам, надо принимать как данность. Если мы делаем разводку в квартире сами, то делим ее на несколько подсетей по группам по току потребляющих устройств. От шин щитка питания каждая подсеть будет запитана отдельно. И выполнять ее нужно с расчетом на максимальное потребление именно в этой подсети.

Физика явления [ править | править код ]

Высокая электропроводность металлов связана с тем, что в них имеется большое количество носителей тока — электронов проводимости, образующихся из валентных электронов атомов металла, которые не принадлежат определённому атому. Электрический ток в металле возникает под действием внешнего электрического поля, которое вызывает упорядоченное движение электронов. Движущиеся под действием поля электроны рассеиваются на неоднородностях ионной решётки (на примесях, дефектах решётки, а также нарушениях периодической структуры, связанной с тепловыми колебаниями ионов). При этом электроны теряют импульс, а энергия их движения преобразуются во внутреннюю энергию кристаллической решётки, что и приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока.

В других средах (полупроводниках, диэлектриках, электролитах, неполярных жидкостях, газах и т. д.) в зависимости от природы носителей заряда физическая причина сопротивления может быть иной. Линейная зависимость, выраженная законом Ома, соблюдается не во всех случаях.

Сопротивление проводника при прочих равных условиях зависит от его геометрии и от удельного электрического сопротивления материала, из которого он состоит.

Сопротивление однородного проводника постоянного сечения зависит от свойств вещества проводника, его длины, сечения и вычисляется по формуле:

где ρ — удельное сопротивление вещества проводника, Ом·м, l — длина проводника, м, а S — площадь сечения, м².

Сопротивление однородного проводника также зависит от температуры.

Удельное сопротивление — скалярная физическая величина, численно равная сопротивлению однородного цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади сечения.

Сопротивление металлов снижается при понижении температуры; при температурах порядка нескольких кельвинов сопротивление большинства металлов и сплавов стремится или становится равным нулю (эффект сверхпроводимости). Напротив, сопротивление полупроводников и изоляторов при снижении температуры (в некотором диапазоне) растёт. Сопротивление также меняется по мере увеличения тока/напряжения, протекающего через проводник/полупроводник.

Читайте так же:
Свет 12 вольт выключатель

Как выглядит кабель

Чтобы определить площадь плоскости жилы относительно мощности, нужно взять в толк его принципиальную конструкцию. Его очень вероятно сравнить, к примеру, с трубопроводом воды либо газа. Подобно им в проводах проходит электрический ток. Сила потока лимитируется площадью сечения кабеля.

Неправильно рассчитать площадь жилы посредством значения мощности можно в двух вариантах:

  • Токопроводящий канал чрезвычайно узок. Плотность тока растет, что означает нагрев и разрушение изоляционного слоя. Возникают слабые зоны в изоляции и вероятность утечки. Это способно спровоцировать возгорание.
  • Чрезвычайно просторный токопроводящий канал. Случай не из скверных. Свободное перемещение потока электроэнергии способствует функциональности и долговечности применения провода. Правда, с повышением сечения дорожает кабель.

Таблица сечение кабеля

Один вариант несет в себе угрозу для жизни, здоровья и собственности. Другой финансово нецелесообразен.

Чтобы определиться с выбором необходимого и достаточного силового кабеля, нужно будет предусматривать сколько энергии будет потреблять установленное оборудование. Монтаж кабельных систем в капитальных сооружениях допускается с применением исключительно кабеля с жилами из меди (ПУЭ п. 7.1.34). Электропитание потребителей в сети 0,4/0,22 кВ необходимо исполнять с заземляющей конструкцией TN-S либо TN-C-S (ПУЭ п. 7.1.13), вследствие чего кабель обязан состоять из 3-х жил:

  1. фаза;
  2. ноль;
  3. земля.

Трехфазные потребители работают от кабелей с пятью жилами:

  1. фаза (3 жилы);
  2. ноль;
  3. земля.

Электрические провода

Исключением считается кабельная продукция, питающая 3-фазные агрегаты без нулевого рабочего вывода (к примеру, асинхронный электромотор с короткозамкнутым ротором). В похожих изделиях ноль-проводника может не быть.

При всем разнообразии кабельной продукции, имеющейся в продаже, твердым требованиям электрической и пожаробезопасности отвечают лишь 2 вида изделий: ВВГ и NYM.

Электросиловые сети, расположенные внутри помещений, обязаны исполняться негорючими кабелями, обозначенными буквами «НГ» (СП-110—2003 п. 14.5). Монтаж проводки в проемах над навесными потолками и в загородках выполняется материалом со сниженным выделением продуктов горения и маркировкой «LS».

Читайте так же:
Контрольный кабель для трансформаторов тока

Суммарная мощность линии является совокупностью токовой нагрузки всех потребителей этой группы. Значит, групповая мощность линии является сочетанием электрических сил розеточной части либо группы освещения.

Имея в виду токовую нагрузку каждого элемента цепи и пользуясь выражением I = Р/220, можно с легкостью высчитать общую мощность.

    При установлении диаметра силового кабеля на вводе нужно суммировать мощности комплекта запланированных к применению энергопотребителей и увеличить ее в полтора, а лучше в два раза. Избыточность необходима для создания резерва по параметрам.
  1. Нагревание провода происходит при протекании сквозь него электрического тока. Температура нагревания прямо пропорциональна этой мощности. Оптимальной рабочей температурой для самых используемых марок кабелей считается 55—75 градусов по Цельсию. Ориентируясь на таблицу сечений проводов по мощности, подбирают соответствующий кабель. Для примера возьмем обобщенную мощность в пределах 10—15 кВт. Достаточным сечением считается провод с жилами из меди 6 квадратных миллиметров, с алюминиевыми — 10 квадрат. Если нагрузка повышается в два раза, то сечение — втрое.
  2. Вышеуказанные примеры действуют для открытой однофазной проводки. Для скрытой приведенные цифры умножаются на 1.5. Когда проводка трехфазная, совокупность мощностей потребителей можно увеличить в два раза при проводке открытого типа и на 1,5 при скрытой проводке. Точные данные также можно посмотреть в таблице сечения провода по току и мощности.
  3. Для кабелепроводки розеток и осветительных элементов обыкновенно применяют провод сечения 2,5 квадратного миллиметра для розеток и 1,5 мм² для освещения. Так как почти все оборудование для кухонь, электрических инструментов и нагревательные приборов является чрезвычайно сильным потребителем электроэнергии, то подключается посредством обособленных линий с автоматическими приборами отключения. Согласно справочной таблице сечения кабеля по мощности и току имеющий сечение 1,5 квадрата кабель выдерживает нагрузку до 3 кВт, 2,5 квадрата — 4,5 кВт, для 4 мм² разрешенная мощность нагрузки составляет 6 кВт, а для 6 мм2 — 8 кВт.

Зная сумму токов всего потребительского комплекса с учетом имеющейся наивысшей для провода токовой нагрузки (открытая проводка) на сечение провода:

  • Для провода медного — 10 ампер на квадрат.
  • Для алюминиевого — 8 ампер на квадрат. Вполне возможно посмотреть, подходит ли наличествующий у вас провод или надо будет применять другой.
Читайте так же:
Кабель для проводов от детей

Электропроводка кабелем

При исполнении скрытой силовой электропроводки (в трубке или в стене) приведенные цифры уменьшаются с помощью умножения на понижающий коэффициент 0,8.

Нужно выделить, что силовая электропроводка открытого исполнения традиционно прокладывается при помощи проводов с сечением как минимум в 4 мм² из предположений необходимой механической прочности.

Простой способ

Происходит вычисление сечения кабеля по мощности, опираясь на небезызвестный закон, созданный Омом. Он информирует, что сила протекающего тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Напряжение 1-фазной сети составляет 220 В. Потому для определения сечения кабеля по току и мощности остались лишь 2 переменные.

Дальше рассчитывают силу тока и допускаемую нагрузку. Кроме того, сечение кабеля определяется посредством таблицы определения сечения по току и мощности. Данный показатель рассчитывают для провода, подключенного к розеткам. Обычно для линий освещения прокладывают провод поперечным сечением в объеме 1,5 мм².

Площадь сечения и диаметр

Площадь сечение кабеля

Расчет сечения кабеля по мощности, диаметр и нагрузка не считаются равноценными понятиями. Первый показатель считается в квадратных миллиметрах, а второй — в стандартных. Определить мощность и потенциальную силу тока по справочной таблице сечения провода и мощности вполне возможно и по его диаметру.

S = 3,14D2/4 = 0,785D2,

где: S — сечение провода, а D — диаметр.

В случае когда провод не круглого сечения, а в виде прямоугольника, параметр вычисляется подобно площади прямоугольника — длину умножают на ширину.

Расчет на базе нагрузки

Расчет сечения по таблице

Вычисление и подбор величины сечения провода легче всего выполняется методом сложения показателей мощностей всех аппаратов, что планируются к подключению. Для этого понадобится разработать некий алгоритм операций.

Вначале ориентируются, какие электрические компоненты будут употребляться в доме, какие из них, возможно, будут функционировать в одно и то же время. Дальше нужно посмотреть в техпаспорта каждого из данных аппаратов. Требуется подсчитать необходимую сумму мощностей тех электропотребителей, что будут действовать одновременно.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector