Расчёт площади сечения и длительно допустимого тока кабеля

При протекании электрического тока по проводам часть этой энергии тратится на всевозможные паразитные процессы, к которым можно отнести нагревание, создание электромагнитных полей и т. д. Так, нагрев проводника зависит от сопротивления металла, из которого он сделан. Чем выше сопротивление, тем больше потери, и наоборот.

Распространённые проводники

При современном развитии технологий и повышения уровня достатка в домах, стало появляться всё больше электроприборов, потребляющих значительное количество электроэнергии. В связи с этим устаревшая электропроводка перестала справляться с возложенными на неё задачами. Исходя из этого приходится производить монтаж электропроводки применяя строгий расчёт по мощности, принимая во внимание всю электротехнику в доме и потребляемую ей нагрузку.

В домах старой постройки, под штукатуркой, часто можно встретить провода, выполненные из алюминия. Это себя оправдывало, так как мощных потребителей электроэнергии в частном секторе практически не было, и проводники спокойно выдерживали нагрузку. Самое большое распространение получили проводники:

  • Медь. В современной электроэнергетике большую популярность получили проводники, выполненные из меди, по причине того, что её сопротивление относительно невысоко, и выпуск проводов различной марки из неё является конкурентноспособным.
  • Алюминий. Вторым по распространению является алюминий, который по проводимости уступает меди. Но его производство гораздо дешевле, в связи с его распространённостью в земной коре. К минусу этого материала можно отнести его ломкость и деформацию, а также высокую степень коррозии под влиянием внешних факторов в процессе эксплуатации.

Существуют проводники и из других металлов и их сплавов, но они являются очень редкими и используются преимущественно в специализированных отраслях. При этом из стоимость является существенно дороже рассматриваемых, что делает их повседневное использование экономически невыгодным.

Причина выхода из строя электропроводки

Так как практически любой проводник, используемый в быту, имеет своё сопротивление и пропускную способность по току, при перегрузке возникает его нагрев. При нагреве металл начинает ускоренно окислятся и терять свои проводящие способности, что лавинообразно приводит к выходу электропроводки из строя. Помимо прочего, при температуре свыше 65 градусов по Цельсию, изоляция начинает плавиться. Хотя и существуют проводники с изоляцией способной выдерживать большую температуру, они являются специализированными и в прямой продаже не встречаются.

Если проводка выбрана с очень большим запасом по току, большим сечением, это приводит к заметному удорожанию и к сложности электромонтажа. Что опять несёт в себе неоправданные финансовые и трудовые затраты. Для того чтобы избежать этого и производят расчёт по допустимому току и сечение проводов выбирают согласно полученным данным.

Площадь сечения электропроводника

В современной промышленности для провода, используемого в быту принято выполнение в форме круга. Шины, расположенные в электрошкафу преимущественно, производят в прямоугольной форме или квадрата. Для определения поперечного сечения используют формулы: S = πd2 / 4 (для круглого сечения); S = a2 (для квадрата); S = a * b (для прямоугольника). Где число π принимаем = 3,14; d — это диаметр; b, a — являются шириной и длинной сечения. На сегодня приняты стандартные размеры токопроводящей жилы в кв. мм: 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120.

Расчёт мощности для электропроводки

Мощность определяется по стандартной формуле: P = In2Rn, где In — ток нагрузки, (А); R — сопротивление, (Ом); n — реальное количество проводников.

Эта формула подходит когда производиться расчёт для одной нагрузки. В том случае, когда их подключено несколько, расчёт производится отдельно для каждого, а затем полученные результаты суммируются.

Отличие провода от кабеля

Когда заходит речь о проводниках электрического тока, такие слова, как «провод» и «кабель» встречаются довольно часто. Чем провод отличается от кабеля? На первый взгляд, может показаться, что это одно и то же, но разница всё же присутствует. Под проводом следует понимать одножильный или многожильный проводник, с использованием изоляции или вовсе без неё. А к кабелям относят систему проводников, покрытых изоляцией, которые часто, для удобства монтажа, и защиты от агрессивной окружающей среды часто объединены дополнительной изоляцией в единую конструкцию.

Получается, что провод представляет собой один проводник, кабель — две и более жилы покрытые изоляцией и объединённые защитной оболочкой. Необходимо отметить, что при монтаже требуется проводить маркировку кабеля бирками согласно пуэ.

Предельно допустимые токи

Предельно допустимые токи проводов и кабелей с изоляцией из пластмассы и резиновой изоляцией принимаются исходя из расчёта нагрева их жил до температуры 65 °С и температуры окружающей среды и земли соответственно 25 °С и 15 °C. При этом регламентируется согласно пуэ допустимый длительный ток для кабелей с пластмассовой и резиновой изоляцией.

В таблице приведены длительно допустимые токи кабеля для проводов и кабелей, выполненных из алюминия и меди.

Исходя из табличных данных следует на сколько ампер можно максимально длительно подавать токовую нагрузку для кабельных линий.

Для того чтобы избежать перегрева электрического проводника, происходящего при чрезмерной длительной нагрузке, и выхода его из строя, следует:

  • Выбрать из какого металла будет использоваться электрический проводник.
  • Правильно рассчитать сечение жил, принимая во внимание все нюансы.

Следует помнить, что пренебрежение этими простыми правилами может привести не только к материальным потерям, но и в случае выхода из строя проводника к поражению электрическим током или массовому возгоранию. Очень часто причиной пожара как раз и является старая электропроводка, не рассчитанная на те нагрузки, которые появились в процессе эксплуатации.

%PDF-1.5
%
1 0 obj
>
endobj
2 0 obj
>
endobj
3 0 obj
>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB/ImageC/ImageI] >>/MediaBox[ 0 0 612 792] /Contents 4 0 R/Group>/Tabs/S>>
endobj
4 0 obj
>
stream
xXKo86D`ιiumٵRNQ#)e|ow343h7դ