Диаметр кабеля для линии

Диаметр кабеля для линии

Толщина кабеля — общая характеристика изделия, которая рассчитывается суммированием толщин его конструктивных составляющих, а именно:

• электропроводников;
• изоляционного слоя;
• внутренней и наружной оболочек;
• брони, экрана и т.д. (при наличии).

О том, почему важно понимать реальную толщину каждого элемента электрического кабеля, мы расскажем в данной статье.

Толщина жил кабеля – расчет диаметра по сечению

Фактическая толщина жил кабеля — ключевой показатель, который необходимо знать каждому инженеру-электрику и электромонтажнику. Дело в том, что действительный диаметр электропроводника может отличаться от заявленного заводом-изготовителем и приведенного в технической документации на кабельно-проводное изделие.

Если величина отклонения находится в пределах разрешенных нормативными документами допусков (об этом читайте в материале ниже), то проблемы нет. К чему может привести использование электрокабеля с намного, например, на 20-30% меньшим сечением, чем указано на его маркировке? Проведение расчетов мощности электролинии по заводским документам и прокладка фактически более тонкого кабеля с высокой долей вероятности станет причиной перегрева электрических жил, оплавления изоляции и оболочки. Возможные последствия — нарушение бесперебойности электропоставки, задымление, пожар

Допуски по отклонениям сечения

Нормативная документация прямо не регулирует данную группу показателей. Однако ГОСТ 22483-77 и его обновленные версии содержат требования к допустимым параметрам электросопротивления проводников в зависимости от их сечения. Используя несложные формулы, легко провести необходимые расчеты. Например, подберем минимальное сечение для жилы из алюминия 3 мм2.

По формуле R0=p*(l/S), где:

• R0 — расчетное сопротивление,
• p — удельное (0,0271*10 -6 Ом*м),
• l — 1000м,
• S — сечение в м2.

Получаем величину электросопротивления 9,03 Ом*км. По ГОСТУ значение не должно превышать 10,1 Ом*км. Обратным путем из формулы высчитываем расчетное значение S, применяя показатель 10,1. S=2,68 мм2 обозначает, что для жилы 3 мм2 предельный допуск по отклонению сечения равен 89,3% (2,68/3).

Расчет диаметра по сечению

Если кабельное изделие не имеет маркировки, то можно определить сечения электропроводника по диаметру жилы. Замеры проводятся с помощью простых подручных инструментов, а расчеты по формуле.

Чтобы узнать параметр D, производим замер «голого» проводника:

• микрометром или штангенциркулем;
• обычной линейкой (на ручку плотно наматывается, например, 20 витков, измеряется общая длина, которая делится на 20).

К примеру, диаметр проводника составляет 3,5 мм, тогда сечение S=0,785*3,5 2 =9,6 мм2. Округляем до ближайшей стандартной величины и получаем 10 мм2.

Для расчета сечения мультипроволочной жилы полученную величину для 1 проволоки следует умножить на их количество.

Толщина изоляции и оболочки кабеля

Толщина изолирующего покрова кабеля зависит от конструктивных особенностей изделия, его номинального электронапряжения и сечения электропроводников.

Толщина изоляционного слоя из пластмассовых полимеров (ПВХ и полиэтилена) и резины регулируется ГОСТом 23386-78. Данный документ устанавливает 6 категорий (к ним добавляется индекс «п» — пластмасса, «р» — резина):

И-1 — для кабельных изделий в оболочке, которые функционируют в энергосистемах 0,22/0,38 кВ с номиналом переменного электронапряжения до 0,22 кВ или постоянного — до 0,7 кВ (диапазон толщин Ип-1 для сечений 0,35-95 мм2 — 0,4-1,2 мм; Ир-1 — 0,6-1,6 мм);

И-2 — без оболочки, 0,22/0,38 кВ, до 0,22 или 0,7 кВ (Ип-2 для 0,35-95 мм2 — 0,5-1,6 мм; Ир-2 — аналогично Ир-1);

И-3 — в оболочке, 0,22/0,38 кВ, до 0,22 или 0,7 кВ, 0,4/0,6 кВ, до 0,4 или 1 кВ (Ип-3 для 0,35-500 мм2 — 0,5-3,0 мм; Ир-3 для 0,5-500 мм2 — 0,8-3,0 мм)

И-4 — без оболочки, 0,22/0,38 кВ, до 0,22 или 0,7 кВ, 0,4/0,6 кВ, до 0,4 или 1 кВ (Ип-4 для 0,35-500 мм2 — 0,6-3,0 мм; Ир-4 — аналогично Ир-3);

И-5 — 0,4/0,6 кВ, до 0,4 или 1 кВ, 1,8/3 кВ, до 1,8 или 6 кВ (Ип-5 для 4-500 мм2 — 2,2-3,0 мм; Ир-5 для 1,5-500 мм2 — 1,8-3,8 мм);

И-6 — 3,6/6 кВ, до 3,6 кВ (Ип-6 для 10-500 мм2 — 3,0-3,2 мм; Ир-6 для 10-150 мм2 — 4,0 мм).

Толщина изоляции кабелей до 10 кВ из пропитанной спецбумаги установлена ГОСТом 23436-83 и составляет 0,6-2,75 мм.

Показатели толщины оболочки кабеля зависят от факторов, аналогичных для изоляционного слоя, их нормы и категории определены ГОСТом 23386-78 (в обозначениях также применяются индексы «п» и «р»):

Об-1 — переносные кабеля, используемые в сложных условиях (тяжелая техника для рытья земли и т.д.). Для диаметров изделий под оболочкой 6-60 мм номинал Обп-1 составляет 1,2-4,0 мм, Обр-1 — 1,5-6,0 мм;

Об-2 — стационарные электрокабеля и мобильные для средних условий (все случаи, которые не входят в Об-1 и Об-3). Диапазоны Обп-2 — 1,2-3,0 мм, Обр-2 — 1,5-4,5 мм;

Об-3 — переносные кабельные изделия, функционирующие при отсутствии механических воздействий, в т.ч. бытовые. Для 6-15 мм Обп-3 — 1,0-1,2 мм, Обр-3 — 0,8-1,2 мм.

Согласно ГОСТу 23386-78 максимальное несоответствие толщины изолирующего покрова кабеля может достигать минус 10%, защитной оболочки — минус 15% для полимерных материалов, минус 20% для резиновых и вулканизированного ПЭ.

В случаях, которые технически обоснованы и согласованы с покупателем или потребителем, толщины изоляционного слоя и оболочек могут быть уменьшены или увеличены, что обязательно отражается в технических документах на кабельные изделия.

Оболочки кабельно-проводниковой продукции также изготавливают из других материалов, например:

• свинец — толщина свинцовой оболочки обычно составляет 0,95-2,8 мм (1,1-3 мм в кабелях связи) и зависит от кабельного диаметра внутри данного покрова;
• алюминий — номинал толщин выпрессованных оболочек варьируется от 1,1 до 2 мм с максимальным отрицательным отклонением 0,2-0,3 мм, сварных — 0,95-1,1 мм (0,05 мм);
• сталь — оболочка представляет собой «сверток» из лент, имеющих толщину 0,3-0,5 мм;
• полиамиды или капрон — до 0,15 мм.

Толщина популярных марок кабеля

Достаточно часто необходимо знать толщину, а правильнее сказать наружный или внешний диаметр той или иной марки кабеля для подбора подходящих кабеленесущих систем или нужного диаметра защитных труб. Приведем в таблицах ниже толщины наиболее часто запрашиваемых марок: КГ, ВВГнг, СИП

Источник

Пример расчета сечения кабеля.

Кабельная продукция сейчас представлена на рынке в широком ассортименте, поперечное сечение жил составляет от 0,35 мм.кв. и выше, в данной статье будет приведен пример расчета сечения кабеля.

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.

Неправильный выбор сечения кабеля для бытовой проводки, может привести к таким результатам:

1. Погонный метр чересчур толстой жилы будет стоить дороже, что нанесет значительный «удар» по бюджету.

2. Жилы вскоре начнут нагреваться и будут плавить изоляцию, если будет выбран неподходящий диаметр проводника (меньший, чем необходимо) и это вскоре может привести к короткому замыканию или самовозгоранию электропроводки.

Чтобы не потратить средства впустую, необходимо перед началом монтажа электропроводки в квартире или доме, выполнить правильный расчет сечения кабеля в зависимости от силы тока, мощности и длины линии.

Расчет сечения кабеля по мощности электроприборов.

Каждый кабель имеет номинальную мощность, которую при работе электроприборов он способен выдержать. Когда мощность всех электроприборов в квартире будет превышать расчетный показатель проводника, то аварии в скором времени не избежать.

Рассчитать мощность электроприборов в квартире или доме можно самостоятельно, для этого необходимо выписать на лист бумаги характеристики каждого прибора отдельно (телевизора, пылесоса, плиты, светильников). Затем все полученные значения суммируются, а готовое число используется для выбора оптимального диаметра.

Формула расчета мощности имеет такой вид:

Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8 , где: P1..Pn–мощность каждого электроприбора, кВт

Стоит обратить внимание на то, что число, которое получилось нужно умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Обозначает этот коэффициент то, что одновременно будет работать только 80% из всех электроприборов. Такой расчет будет более логичным, потому что, пылесос или фен, точно не будет находиться в использовании длительное время без перерыва.

Пример расчета сечения кабеля по мощности указан в таблицах:

Для проводника с алюминиевыми жилами.

Для проводника с медными жилами.

Как видно из таблиц, свои данные имеют значения для каждого определенного вида кабеля, потребуется лишь найти ближайшее из значений мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.

На примере расчет сечения кабеля по мощности выглядит так:

Допустим, что в квартире суммарная мощность всех приборов составляет 13 кВт. Необходимо полученное значение умножить на коэффициент 0,8, в результате это даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Затем подходящее значение нужно найти в колонке таблицы. Ближайшая цифра 10,1 при однофазной сети (220В напряжение) и при трехфазной сети цифра 10,5. Значит останавливаем выбор сечения при однофазной сети на 6-милимметровом проводнике или при трехфазной на 1,5-милимметровом.

Расчет сечения кабеля по токовой нагрузке.

Более точный расчет сечения кабеля по току, поэтому пользоваться им лучше всего. Суть расчета аналогична, но в данном случает необходимо только определить какая будет токовая нагрузка на электропроводку. Сначала нужно рассчитать по формулам силу тока для каждого из электроприборов.

Средняя мощность бытовых электроприборов

Пример отображения мощности электроприбора (в данном случае ЖК телевизор)

Для расчета необходимо воспользоваться такой формулой, если в квартире однофазная сеть:

I=P/(U×cosφ)

Когда же сеть трехфазная, то формула будет иметь такой вид:

I=P/(1,73×U×cosφ) , где P — электрическая мощность нагрузки, Вт;

• U — фактическое напряжение в сети, В;
• cosφ — коэффициент мощности.

Далее суммируются все токи и нужно выбрать сечение кабеля по току по табличным значениям.

Следует учесть, что значения табличных величин будут зависеть от условий прокладки проводника. Мощность и токовые нагрузки будут значительно большими при монтаже открытой электропроводки, чем если прокладка проводки будет в трубе.

Полученное суммарное значение токов для запаса рекомендуется умножить в 1,5 раза, ведь со временем в квартиру могут приобретаться более мощные электроприборы.

Расчет сечения кабеля по длине.

Также можно по длине рассчитать сечение кабеля. Суть таких вычислений заключается в том, каждый из проводников имеет свое сопротивление, которое способствует потерям тока с увеличением протяженности линии. Необходимо выбирать проводник с жилами покрупнее, если величина потерь превысит 5%.

Вычисления происходят следующим образом:

• Рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов и сила тока.
• Затем рассчитывается сопротивление электропроводки по формуле : удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах).
• Необходимо разделить получившееся значение на выбранное поперечное сечение кабеля:

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

Следует обратить внимание на то, что должна длина прохождения тока умножаться в 2 раза, так как изначально ток идет по одной жиле, а назад возвращается по другой.

• Производится расчет потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.
• Далее определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
• Анализируется итоговое число. Если полученное значение меньше 5%, то выбранное сечение жилы можно оставить, но если больше, то необходимо выбрать проводник более «толстый».

Таблица удельных сопротивлений.

Обязательно нужно производить расчет с учетом потерь по длине, если протягивается линия на довольно протяженное расстояние, иначе существует высокая вероятность выбрать сечение кабеля неправильно.

Источник

Как определить сечение кабеля (провода) по диаметру

По идее, диаметр проводников должен соответствовать заявленным параметрам. Например, если указано на маркировке, что кабель 3 x 2,5, значит сечение проводников должно быть именно 2,5 мм 2 . На деле получается, что отличаться реальный размер может на 20-30%, а иногда и больше. Чем это грозит? Перегревом или оплавлением изоляции со всеми вытекающими последствиями. Потому, перед покупкой, желательно узнать размер провода, чтобы определить его поперечное сечение. Как именно считать сечение провода по диаметру и будем выяснять дальше.

Как и чем измерить диаметр провода (проволоки)

Для измерения диаметра провода подойдет штангенциркуль или микрометр любого типа (механический или электронный). С электронными работать проще, но они есть не у всех. Измерять надо саму жилу без изоляции, потому предварительно ее отодвиньте или снимите небольшой кусок. Это можно делать, если продавец разрешит. Если нет — купите небольшой кусок для тестирования и проводите измерения на нем. На очищенном от изоляции проводнике замеряете диаметр, после чего можно определить реальное сечение провода по найденным размерам.

Измерения диаметра провода микрометром более точные, чем механическим штангенциркулем

Какой измерительный прибор в данном случае лучше? Если говорить о механических моделях, то микрометр. У него точность измерений выше. Если говорить об электронных вариантов, то для наших целей они оба дают вполне достоверные результаты.

Если нет ни штангенциркуля, ни микрометра, захватите с собой отвертку и линейку. Придется зачищать довольно приличный кусок проводника, так что без покупки тестового образца на этот раз вряд ли обойдетесь. Итак, снимаете изоляцию с куска провода 5-10 см. Наматываете проволоку на цилиндрическую часть отвертки. Витки укладываете вплотную один к другому, без зазора. Все витки должны быть полными, то есть «хвосты» провода должны торчать в одном направлении — вверх или вниз, например.

Определение диаметра провода при помощи линейки

Количество витков не важно — около 10. Можно больше или меньше, просто на 10 делить проще. Витки считаете, затем прикладываете полученную намотку к линейке, совместив начало первого витка с нулевой отметкой (как на фото). Измеряете длину участка, занятого проводом, потом его делите на количество витков. Получаете диаметр провода. Вот так все просто.

Например, посчитаем каков размер проволоки, изображенной на фото выше. Количество витков в данном случае — 11, занимают они 7,5 мм. Делим 7,5 на 11, получаем 0,68 мм. Это и будет диаметр данного провода. Далее можно искать сечение этого проводника.

Ищем сечение провода по диаметру: формула

Провода в кабеле имеют в поперечном сечении форму круга. Потому при расчетах пользуемся формулой площади круга. Ее можно найти используя радиус (половину измеренного диаметра) или диаметр (смотрите формулу).

Определяем сечение провода по диаметру: формула

Например, посчитаем площадь поперечного сечения проводника (проволоки) по размеру, рассчитанному ранее: 0,68 мм. Давайте сначала используем формулу с радиусом. Сначала находим радиус: делим диаметр на два. 0,68 мм / 2 = 0,34 мм. Далее эту цифру подставляем в формулу

S = π * R 2 = 3,14 * 0,34 2 = 0,36 мм 2

Считать надо так: сначала возводим в квадрат 0,34, потом умножаем полученное значение на 3,14. Получили сечение данного провода 0,36 квадратных миллиметров. Это очень тонкий провод, который в силовых сетях не используется.

Давайте посчитаем сечение кабеля по диаметру, используя вторую часть формулы. Должно получиться точно такое же значение. Разница может быть в тысячные доли из-за разного округления.

S = π/4 * D 2 = 3.14/4 * 0,68 2 = 0,785 * 0,4624 = 0,36 мм 2

В данном случае делим число 3,14 на четыре, потом возводим диаметр в квадрат, две полученные цифры перемножаем. Получаем аналогичное значение, как и должно быть. Теперь вы знаете, как узнать сечение кабеля по диаметру. Какая из этих формул вам удобнее, ту и используйте. Разницы нет.

Таблица соответствия диаметров проводов и их площадь сечения

Проводить расчеты в магазине или на рынке не всегда хочется или есть возможность. Чтобы не тратить время на расчеты или не ошибиться, можно воспользоваться таблицей соответствия диаметров и сечений проводов, в которой есть наиболее распространенные (нормативные) размеры. Ее можно переписать, распечатать и захватить с собой.

Диаметр проводника	Сечение проводника
0,8 мм	0,5 мм2
0,98 мм	0,75 мм2
1,13 мм	1 мм2
1,38 мм	1,5 мм2
1,6 мм	2,0 мм2
1,78 мм	2,5 мм2
2,26 мм	4,0 мм2
2,76 мм	6,0 мм2
3,57 мм	10,0 мм2
4,51 мм	16,0 мм2
5,64 мм	25,0 мм2

Как работать с этой таблицей? Как правило, на кабелях есть маркировка или бирка, на которой указаны его параметры. Там указывается маркировка кабеля, количество жил и их сечение. Например, ВВНГ 2х4. Нас интересуют параметры жилы а это цифры, которые стоят после знака «х». В данном случае заявлено, что есть два проводника, имеющих поперечное сечение 4 мм 2 . Вот и будем проверять, соответствует ли эта информация действительности.

Как работать с таблицей

Чтобы проверить, проводите измерение диаметра любым из описанных методов, после сверяетесь с таблицей. В ней указано, что при таком сечении в четыре квадратных миллиметра, размер провода должен быть 2,26 мм. Если измерения у вас такие же или очень близкие (погрешность измерений существует, так как приборы неидеальные), все нормально, можно данный кабель покупать.

Заявленные размеры далеко не всегда соответствуют реальным

Но намного чаще фактический диаметр проводников значительно меньше заявленного. Тогда у вас два пути: искать провод другого производителя или взять большего сечения. За него, конечно, придется переплатить, но первый вариант потребует достаточно большого промежутка времени, да и не факт, что вам удастся найти соответствующий ГОСТу кабель.

Второй вариант потребует больше денег, так как цена существенно зависит от заявленного сечения. Хотя, не факт — хороший кабель, сделанный по всем нормам, может стоит еще дороже. Это и понятно — расходы меди, а, часто, и на изоляцию, при соблюдении технологии и стандартов — значительно больше. Потому производители и хитрят, уменьшая диаметр проводов — чтобы снизить цену. Но такая экономия может обернуться бедой. Так что обязательно проводите измерения перед покупкой. Даже и проверенных поставщиков.

И еще: осмотрите и пощупайте изоляцию. Она должна быть толстой, сплошной, иметь одинаковую толщину. Если кроме изменения диаметра еще и с изоляцией проблемы — ищите кабель другого производителя. Вообще, желательно найти продукцию, отвечающую требованиям ГОСТа, а не сделанную по ТУ. В этом случае есть надежда на то, что кабель или провод буде служить долго и без проблем. Сегодня это сделать непросто, но если вы разводите проводку в доме или подключаете электричество от столба, качество очень важно. Потому, стоит, наверное, поискать.

Как определить сечение многожильного провода

Иногда проводники используются многожильные — состоящие из множества одинаковых тонких проволочек. Как посчитать сечение провода по диаметру в этом случае? Да точно также. Проводите измерения/вычисления для одной проволоки, считаете их количество в пучке, потом умножаете на это число. Вот вы и узнаете площадь поперечного сечения многожильного провода.

Сечение многожильного провода считается аналогично

Источник