В разговорах с покупателями при обсуждении галогенного освещения на 12 вольт почему-то очень часто мелькает слово «слаботочка», что характеризует соответствующее отношение к выбору проводов — что есть под рукой, то и используем, напряжение ведь безопасное.

Напряжение 12 вольт, действительно безопасное, в том смысле, что прикосновение к оголенному проводу с таким напряжением просто не ощущается, но вот токи в таких цепях текут достаточно большие (см. основные моменты использования безопасного напряжения в быту).

Рассмотрим для примера питание обычной галогенной лампы мощностью 50 W, ток в первичной цепи трансформатора I=50W/220V=0.23A (или, точнее, чуть больше с учетом КПД трансформатора), при этом во вторичной цепи 12 V течет ток I=50W/12V= 4.2 A, что уже в 18 раз больше. Если не учесть этот факт, можно столкнуться с очень неприятными неожиданностями.

Однажды ко мне за консультацией зашёл человек и рассказал, что он сделал в своем доме галогенное освещение, использовал надежный индукционный трансформатор 1000W при нагрузке 900W, провел от монтажной коробки отдельный провод к каждой лампе, но в момент включения провода просто загорелись, причем те провода, которые вели от выхода трансформатора к монтажной коробке.

На вопрос о сечении проложенных проводов — ответ: «Обыкновенное сечение, как везде — 1,5 мм 2 «. В стационарном режиме по этому проводу должен был течь ток I=900W/12V=75A, а при включении и того больше. Сечение медного провода в таких условиях должно быть не менее 16 мм 2 . Отсюда вывод: важно не забывать о повышенных токах в цепях 12 вольт и соответственно выбирать провода. Этого, впрочем, иногда бывает совершенно недостаточно.

Очень часто приходится сталкиваться с жалобами на то, что при использовании трансформаторов большой мощности (в данном случае уже 200W является большой мощностью), питающих несколько ламп, яркость свечения ламп заметно убывает с увеличением расстояния от трансформатора. Попытки справиться с этой проблемой путём увеличения мощности трансформатора, естественно, не приводят к улучшению ситуации, тем более не помогает увеличение мощности используемых ламп. Дело в том, что причиной данного явления является банальное падение напряжения на проводах в соответствии с законом Ома.

Проиллюстрируем сказанное на конкретном примере:

Допустим, надо запитать группу из трех ламп по 50W каждая, расположенную на расстоянии L от трансформатора, как показано на рисунке:

Эквивалентная схема имеет вид:

Сопротивление каждой лампы Rl= U 2 /P = 2.88 Ом, а сопротивление провода длиной L и сечением S

где ρ — удельное сопротивление, в данном случае меди (0,0173 Ом мм 2 /М).

Если на выходе трансформатора поддерживается напряжение U₀ = 12 V, то ток через каждую лампу

а мощность, выделяемая в лампе

Пользуясь этими формулами, легко рассчитать зависимость мощности от длины провода. Результаты расчетов приведены в таблице (если нажать на картинку, то загрузится таблица в большем формате):

Как видно из таблицы, мощность довольно быстро падает с увеличением длины проводов, еще более наглядно это видно на графиках:

Рис.3. Потеря мощности ламп в зависимости от длины питающих проводов

Избежать заметной неравномерности светового потока ламп можно не только за счет применения провода большого сечения, но и разделяя лампы на группы, питаемые отдельными проводами, в пределе запитывая каждую лампу своим проводом. В любом случае, приобретая осветительное оборудование полезно попросить продавца дать точные рекомендации по выбору сечения проводов и схеме монтажа.

Конкретные рекомендации по выбору сечения провода в цепи освещения 12 В при использовании электронных и индукционных трансформаторов можно найти в соответствующих таблицах.

Таблицы для выбора сечения проводов в низковольтных цепях освещения

Как показано ранее, из анализа потерь мощности в сетях освещения 12 В, сечение проводов для галогенного освещения 12 вольт следует выбирать с учетом суммарной мощности ламп, подключаемых к трансформатору, и длины этих проводов.

Подход к определению сечения проводов зависит от того, какой источник используется для питания цепи: электронный или индукционный. Допустимая длина проводов во вторичной цепи электронных блоков питания, как правило, не может превышать 2 метров (в очень редких случаях для трансформаторов большой мощности допускается длина до 3 метров). В этом случае следует использовать провод с сечением указанным в документации на трансформатор. Если такие данные отсутствуют можно ориентировочно воспользоваться данными из таблицы:

Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В длиной до 2 метров (для электронных блоков питания). Если нажать на картинку, то загрузится таблица в большем формате.

При использовании индукционных трансформаторов длина провода во вторичной цепи ограничена только падением напряжения на проводах и, следовательно, может быть значительно большей, чем у электронных (импульсных) блоков питания, при условии компенсации за счет увеличения сечения провода.

Ниже приведена таблица для выбора сечения проводов в зависимости от суммарной мощности ламп, подключаемых ко вторичной обмотке индукционного трансформатора и длины этих проводов. Следует иметь в виду, что лампы могут быть разделены на группы, подключаемые каждая своим проводом, в этом случае сечение группового провода определяется по таблице для каждой группы отдельно. В пределе возможно подключение каждой лампы своим проводом.

Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В (для индукционных трансформаторов).

Источник

Расчет сечения кабеля по мощности таблица 12 вольт постоянного тока

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.

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 проводов для цепей напряжением 12 вольт

Для определения минимального сечения проводника прежде всего с помощью той же формулы необходимо рассчитать величину протекающего по нему тока, используя данные суммарной мощности потребления и питающего напряжения.

Далее предлагаем воспользоваться таблицей ниже:

В данной таблице минимальные сечения кабелей соответствуют токам потребления и максимальным длинам линий вторичных цепей (с учетом допустимых потерь напряжения в линии).

Рассчитав ток, найдите в этом-же столбце таблицы ближайшее значение длины линии и соответствующее им значение минимального сечения проводника.

• Главная
• Расчеты по электротехнике
• Расчет сечения проводов при напряжении 12 вольт

Рекомендации по выбору сечения кабеля для 12В напряжения питания.

Кабель — это одна или несколько изолированных и скрученных между собой жил из токопроводящего материала (металлы), заключенных в герметичную оболочку, поверх которой могут быть наложены различные защитные покровы.

Кабель между блоком питания (БП) 12 В и его нагрузкой (светодиодные прожекторы, светильники, RGB-светильники).

Чтобы точно определить сечения жил проводов от БП до его нагрузки, нужно знать протекающие по ним токи и расстояние от БП до потребителя. Как правило, большинство электроприборов (светильников, прожекторов) в своей маркировке имеют значение потребляемой мощности (Вт). Это значение поможет правильно рассчитать ток. Итак, на примере одного расчета будет показано как считать длину кабеля и его сечение. Тут нужно учесть очень важный момент: при подключении длинного кабеля, напряжение на его конце будет отличаться от напряжения непосредственно на блоке питания. Оно уменьшится на некоторое значение ∆U. Для светодиодного светильника допустимым уменьшением питающего напряжения является 0,8 В. Если напряжение питания будет меньше 11,2 В, то яркость свечения светильника будет значительно меньше и это будет заметно не вооруженным глазом. Именно с этим напряжением (0,8 В) и будут проводиться дальнейшие расчеты. Пример: БП с напряжением 12В и светодиодный светильник мощностью 100 Вт. Ток, протекающий по кабелю для данной системы будет определяться по формуле

Перейти на форум

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

Документ, определяющий правила устройства, регламентирующий принципы построения и требования как к отдельным системам, так и к их элементам, узлам и коммуникациям ЭУ, условиям размещения и монтажа.

ПТЭЭП

Требования и обязанности потребителей, ответственность за выполнение, требования к персоналу, осуществляющему эксплуатацию ЭУ, управление, ремонт, модернизацию, ввод в эксплуатацию ЭУ, подготовке персонала.

ПОТЭУ

Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок — документ, созданный на основе недействующих в настоящее время Межотраслевых правил по охране труда (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150).

Как определить сечение провода по мощности – таблицы и расчеты

Провода и кабели

Популярное сегодня галогенное освещение требует наличия напряжения в 12В. Поэтому в разводку обязательно устанавливается трансформатор. Но странное получается дело, когда домашние мастера в качестве электрического провода берут любые куски этого материала, так сказать, те, которые попали под руку. Чаще всего почему-то сечением 1,5 мм², при этом жалуются на то, что проводка начинает греться, а лампы горят не так ярко. Их ошибка состоит в том, что было неправильно выбрано сечение провода по мощности (таблицу можно такого сравнения найти в свободном доступе в интернете).

Итак, начнем с того, что напряжение 12 В на самом деле безопасное, и человек его не ощущает. Но давайте смотреть на электрические сети не как на провод, по которому подается определенное напряжение, а как на проводку, по которой течет ток с определенной силой. Так вот в контуре к галогенному освещению могут поступать токи большой величины. А, как всем известно, по закону Ома сила тока зависит от мощности потребления и напряжения в цепи. К тому же зависимость по току от напряжения обратнопропорциональная. То есть, чем оно больше, тем безопаснее.

Сечение проводов по мощности для авто

Выбор сечения провода и предохранителя

Таблица выбора провода в зависимости от тока нагрузки и температуры окружающей среды.

Сечение провода, мм 2

Сила допустимого тока (А) в зависимости от температуры окружающей среды, С

Выбирая провод, нужно учитывать его длину и способ его прокладки (в жгуте, гофре или отдельно). Ниже представлена более подробная таблица с учётом длины провода.

Максимальная длина кабеля (в метрах) от источника энергии до потребителя при падении напряжения меньше 2% для 12В систем. То есть значения внутри таблицы — это длина провода определённого сечения и проходящий через него ток, при котором будет падение напряжения 2%.

Сечение кабеля, мм 2

Например, при подключении автомагнитолы нам нужен 1 метр провода, ток потребления примерно 10 ампер. Наблюдая по таблице, видим (выделил зелёным цветом), что нам нужен провод сечением 1,5 мм 2 . (10 — Ток, 1 — длина, 1,5 — сечение провода).

При выборе провода нужно не забывать про предохранители, в случае замыкания должен перегорать предохранитель, а не провод. Предохранитель должен находиться как можно ближе к источнику питания или к распределительному предохранителю большего номинала. С помощью следующей таблицы можно ориентировочно подобрать предохранитель только для защиты провода, где нагрузка будет постоянная. При нагрузках с большими пусковыми токами, например стартёр, лебёдка, нужно рассчитывать номинал предохранителя с учётом пускового тока потребителя. Предохранитель может выдерживать кратковременные перегрузки, при превышении 35% от номинального тока, предохранитель перегорает за считанные секунды или мгновенно (зависит от производителя).

Примеры, чтобы понять ситуацию

Для примера возьмем обычную галогенную лампу 50 Вт, которая питается от напряжения 220 В через первичную цепь трансформатора, и ее же, запитанную на 12 В через вторичную цепь. Сравним ток, который течет по проводке, подсоединенной к этим двум лампам.

Представляете, какая разница. А ведь сила тока больше 4 А – это большая величина. Конечно, многое будет зависеть и от самого трансформатора, а, точнее сказать, от его мощности. Можно привести один пример, который покажет некомпетентность домашних мастеров.

К примеру, для галогенного освещения берется трансформатор мощностью 1 кВт. Оговариваемся – это для примера. Так вот вставляя эту величину в формулу закона Ома, получаем:

1000/12=83 А. Такой ток может выдержать провод в 16 мм², а уж никак не 1,5 или 2,5. Кстати, это величина медного кабеля. То есть, получается так, что правильный выбор сечения провода влияет на качество работы всей электрической разводки. Но и это не все.

Что касается мощных трансформаторов для слаботочки в 12 В. Кстати, мощность в 200 Вт – это уже большой показатель. Так вот необходимо заметить, что яркость освещения никак не связана с подаваемой на лампы мощностью. То есть, связь есть, но она крутится вокруг сопротивления ламп и проводов. И чем выше сопротивление, тем яркость освещения снижается. А само сопротивление зависит от длины уложенной проводки и от ее сечения. И если длина к сопротивлению находится в прямой зависимости. То есть, чем дальше от трансформатора установлена лампа, тем ниже яркость свечения. То с сечением оно находится в обратной зависимости. Чем больше данный показатель, тем меньше сопротивления, тем ярче горит лампа.

О чем это говорит?

• Во-первых, брать для слаботочки провода, так сказать, какие попадутся, это неверное и губительное решение.
• Во-вторых, соизмеряя все характеристики электрических приборов (в данном случае ламп), можно собрать схему, которая будет работать эффективно и долго, не создавая лишних проблем.
• В-третьих, необходимо правильно подбирать группы светильников, при этом учитывая сечения кабелей, подходящих как к группе, так и к каждому отдельному осветительному прибору.

Таблицы выбора сечения проводов

Итак, из всего вышеописанного можно сделать один важный вывод – расчет сечения провода для галогенного освещения напряжением 12 В зависит от двух величин: мощности используемых ламп и длины подключаемых их проводов от трансформатора.

Что касается самого трансформатора, то необходимо учитывать, какого он типа: индукционного или электронного. Это первое. Второе, что касается длины провода во вторичной цепи. Так вот эта длина не должна превышать 2 м. В случае использования мощных трансформаторов длина может доводиться до 3 м. Кстати, оба показателя (длина и сечение) обычно указываются в сопроводительных технических документах, приложенных в комплекте к трансформатору.

Такая таблица, где определяется соотношение сечения и потребляемой мощности, есть в интернете.

Обратите внимание, что у индукционных аппаратов падение напряжения, связанное с длиной проводки, больше, чем у электронных (импульсных). Компенсация падения может произойти только за счет увеличения сечения.

Сечение провода для сетей освещения 12 вольт

Выбор сечения провода (кабеля) по мощности – таблица

Возьмем однокомнатную квартиру. Какими электроприборами мы пользуемся? Ниже вы увидите таблицу, в которой указаны электроприборы и инструменты, используемые в быту:

Подсчитаем общую потребляемую мощность электроприборов, используемых в однокомнатной квартире. Возьмем по минимуму:

14 × 15 = 210 Вт (лампы энергосберегающие);

210 + 200 + 150 + 500 + 300 + 500 + 2000 + 1000 + 2000 + 1200 + 1000 + 2000 = 11 060 Вт = 11,06 кВт

Мы подсчитали общую нагрузку, которую может потреблять квартира, но этого не будет никогда. Почему? Представьте себе, что вы включили одновременно все электроприборы. Может такое быть с вами? Конечно нет. Зачем вам включать, например, одновременно телевизор, аудиосистему, пылесос и кондиционер зимой или другое сочетание бытовых приборов. Конечно вы делать этого не будите.

К чему я это все пишу, а к тому, что существует так называемый коэффициент одновременности, который равен̴̴̴

Как выбрать сечение провода для сетей освещения 12 вольт

В разговорах с покупателями при обсуждении галогенного освещения на 12 вольт почему-то очень часто мелькает слово «слаботочка», что характеризует соответствующее отношение к выбору проводов — что есть под рукой, то и используем, напряжение ведь безопасное.
Напряжение 12 вольт, действительно безопасное, в том смысле, что прикосновение к оголенному проводу с таким напряжением просто не ощущается, но вот токи в таких цепях текут достаточно большие (см. основные моменты использования безопасного напряжения в быту).

Рассмотрим для примера питание обычной галогенной лампы мощностью 50 W, ток в первичной цепи трансформатора I=50W/220V=0.23A (или, точнее, чуть больше с учетом КПД трансформатора), при этом во вторичной цепи 12 V течет ток I=50W/12V= 4.2 A, что уже в 18 раз больше. Если не учесть этот факт, можно столкнуться с очень неприятными неожиданностями.

Однажды ко мне за консультацией зашёл человек и рассказал, что он сделал в своем доме галогенное освещение, использовал надежный индукционный трансформатор 1000W при нагрузке 900W, провел от монтажной коробки отдельный провод к каждой лампе, но в момент включения провода просто загорелись, причем те провода, которые вели от выхода трансформатора к монтажной коробке.

На вопрос о сечении проложенных проводов — ответ: «Обыкновенное сечение, как везде — 1,5 мм 2 «. В стационарном режиме по этому проводу должен был течь ток I=900W/12V=75A, а при включении и того больше. Сечение медного провода в таких условиях должно быть не менее 16 мм 2 . Отсюда вывод: важно не забывать о повышенных токах в цепях 12 вольт и соответственно выбирать провода. Этого, впрочем, иногда бывает совершенно недостаточно.

Очень часто приходится сталкиваться с жалобами на то, что при использовании трансформаторов большой мощности (в данном случае уже 200W является большой мощностью), питающих несколько ламп, яркость свечения ламп заметно убывает с увеличением расстояния от трансформатора. Попытки справиться с этой проблемой путём увеличения мощности трансформатора, естественно, не приводят к улучшению ситуации, тем более не помогает увеличение мощности используемых ламп. Дело в том, что причиной данного явления является банальное падение напряжения на проводах в соответствии с законом Ома.

Проиллюстрируем сказанное на конкретном примере:

Допустим, надо запитать группу из трех ламп по 50W каждая, расположенную на расстоянии L от трансформатора, как показано на рисунке:

Эквивалентная схема имеет вид:

Сопротивление каждой лампы Rl= U 2 /P = 2.88 Ом, а сопротивление провода длиной L и сечением S

где ρ — удельное сопротивление, в данном случае меди (0,0173 Ом мм 2 /М).

Если на выходе трансформатора поддерживается напряжение U = 12 V, то ток через каждую лампу

а мощность, выделяемая в лампе

Пользуясь этими формулами, легко рассчитать зависимость мощности от длины провода. Результаты расчетов приведены в таблице (если нажать на картинку, то загрузится таблица в большем формате):

Как видно из таблицы, мощность довольно быстро падает с увеличением длины проводов, еще более наглядно это видно на графиках:

Рис.3. Потеря мощности ламп в зависимости от длины питающих проводов

Избежать заметной неравномерности светового потока ламп можно не только за счет применения провода большого сечения, но и разделяя лампы на группы, питаемые отдельными проводами, в пределе запитывая каждую лампу своим проводом. В любом случае, приобретая осветительное оборудование полезно попросить продавца дать точные рекомендации по выбору сечения проводов и схеме монтажа.

Выбор сечения кабеля

По кабелям, соединяющим инвертор и аккумуляторные батареи, протекает очень большой ток. Поэтому необходимо правильно выбрать сечение кабеля исходя из максимальных токов, которые может потреблять инвертор. Очень важно, чтобы соединения были надежными и имели малое сопротивление.
Для того, чтобы минимизировать падение напряжения в проводах между аккумуляторной батареей и, тем самым, увеличить эффективность использования инвертора, кабель должен быть достаточно толстым и максимально коротким.

Рекомендуемое сечение кабеля для длины 2 м:

Во многих инструкция к оборудованию, произведенному в Америке или для американского рынка, упоминаются размеры проводов в калибре AWG (American Wire Gauge). Ниже приведена таблица для перевода AWG в метрическую систему измерений.

Для того, чтобы рассчитать необходимое сечение провода для конкретной установки, нужно знать мощность инвертора или зарядного устройства, или максимальный протекающий ток через эти провода. Также нужно знать расстояние от АБ до инвертора и напряжение постоянного тока в системе.

Обычно, большинство систем с напряжением 12В работает при напряжении в диапазоне от 11 до 12 В. Но, если это возможно, нужно выбирать кабель таким образом, чтобы падение напряжения в проводах было не более 2%, т.е. не более 0,25В. (См. Таблицу 2.)

Можно воспользоваться следующей формулой для выбора сечения провода: R = E / I x L

R = удельное сопротивление провода в Ом/м

E = максимально допустимое падение напряжение в проводе, В

I = пропускаемый ток, А

L = общая длина кабеля в системе в метрах (умножить на 2 для положительного и отрицательного провода).

Нагрузка мощностью 60 Вт (ток будет равен 60/12 = 5A) находится на расстоянии 10 м от АБ напряжением 12В. Максимально допустимое падение напряжения составляет 2% (0.25 В):

R = 0.25 В / = 0.0025 Ом/м.

Удельное сопротивление провода должно быть меньше 0.0025 Ом/м. Из Таблицы 1 получаем минимальное сечение провода 6 мм 2 . Чем толще провод, тем меньше будет потерь при передаче энергии от АБ к нагрузке.

В более высоковольтных системах падение напряжения не так сильно сказывается на работе — так, для системы с напряжением 48 В те же допустимые 2% составляют уже 1 В, и для передачи одинаковой мощности требуется провод меньшим сечением.

Расчет падения напряжения на проводах

Выбор сечения провода для постоянного тока. Падение напряжения (пояснения в статье)

Говорят, что в своё время между Эдисоном и Тесла проходило соперничество – какой ток выбрать для передачи на большие расстояния – переменный или постоянный? Эдисон был за то, чтобы для передачи электричества использовать постоянный ток. Тесла утверждал, что переменный ток легче передавать и преобразовывать.

Впоследствии, как известно, победил Тесла. Сейчас повсеместно используется переменный ток, в России с частотой 50 Гц. Такой ток дешевле передавать на большие расстояния. Хотя, есть и линии электропередач постоянного тока специального применения.

А если использовать высокие напряжения (например, 110 или 10 кВ), то выходит значительная экономия на проводах, по сравнению с низким напряжением. Об этом я рассказываю в статье про то, чем отличается напряжение 380В от 220В.

Тесла потом пошёл ещё дальше – нашёл способ, как передавать электрический ток совсем без проводов. Чем вызвал большое недовольство производителей меди. Но это уже тема совсем другой статьи.

Кстати, если Вам интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу в ВК!

Забегая вперед, скажу, что расчет сечения провода для постоянного тока строится на двух критериях:

1. Падение напряжения (потери)
2. Нагрев провода

Первый пункт для постоянного тока наиболее важен, а второй лишь вытекает из первого.

Теперь обстоятельно, по порядку, для тех, кто хочет ПОНИМАТЬ.

Падение напряжения на проводе

Статья будет конкретная, с теоретическими выкладками и формулами. Кому не интересно, что откуда и почему, советую перейти сразу к Таблице 2 – Выбор сечения провода в зависимости от тока и падения напряжения.

И ещё – расчет потерь напряжения на длинной мощной трехфазной кабельной линии. Пример расчета реальной линии.

Итак, если взять неизменной мощность, то при понижении напряжения ток должен возрастать, согласно формуле:

P = I U. (1)

U = R I. (2)

Из этих двух формул видно, что при понижении питающего напряжения потери на проводе возрастают. Поэтому чем ниже питающее напряжение, тем большее сечение провода нужно использовать, чтобы передать ту же мощность.

Для постоянного тока, где используется низкое напряжение, приходится тщательно подходить к вопросу сечения и длины, поскольку именно от этих двух параметров зависит, сколько вольт пропадёт зря.

Сопротивление медного провода постоянному току

Сопротивление провода зависит от удельного сопротивления ρ, которое измеряется в Ом·мм²/м. Величина удельного сопротивления определяет сопротивление отрезка провода длиной 1 м и сечением 1 мм².

Сопротивление того же куска медного провода длиной 1 м рассчитывается по формуле:

R = (ρ l) / S, где (3)

R – сопротивление провода, Ом,

ρ – удельное сопротивление провода, Ом·мм²/м,

l – длина провода, м,

S – площадь поперечного сечения, мм².

Сопротивление медного провода равно 0,0175 Ом·мм²/м, это значение будем дальше использовать при расчетах.

Не факт, что производители медного кабеля используют чистую медь “0,0175 пробы”, поэтому на практике всегда сечение берется с запасом, а от перегрузки провода используют защитные автоматы, тоже с запасом.

Из формулы (3) следует, что для отрезка медного провода сечением 1 мм² и длиной 1 м сопротивление будет 0,0175 Ом. Для длины 1 км – 17,5 Ом. Но это только теория, на практике всё хуже.

Ниже приведу табличку, рассчитанную по формуле (3), в которой приводится сопротивление медного провода для разных площадей сечения.

СамЭлектрик.ру в социальных сетях

Расчет падения напряжения на проводе для постоянного тока

Теперь по формуле (2) рассчитаем падение напряжения на проводе:

U = ((ρ l) / S) I , (4)

То есть, это то напряжение, которое упадёт на проводе заданного сечения и длины при определённом токе.

Вот такие табличные данные будут для длины 1 м и тока 1А:

Таблица 1. Падение напряжения на медном проводе 1 м разного сечения и токе 1А:

Эта таблица не очень информативна, удобнее знать падение напряжения для разных токов и сечений. Напоминаю, что расчеты по выбору сечения провода для постоянного тока проводятся по формуле (4).

Таблица 2. Падение напряжения при разном сечении провода (верхняя строка) и токе (левый столбец). Длина = 1 метр

Какие пояснения можно сделать для этой таблицы?

1. Красным цветом я отметил те случаи, когда провод будет перегреваться, то есть ток будет выше максимально допустимого для данного сечения. Пользовался таблицей, приведенной у меня на СамЭлектрике: Выбор площади сечения провода.

2. Синий цвет – когда применение слишком толстого провода экономически и технически нецелесообразно и дорого. За порог взял падение менее 1 В на длине 100 м.

Таблица выбора провода в зависимости от тока нагрузки и температуры окружающей среды.

Сечение провода, мм2

Выбирая провод, нужно учитывать его длину и способ его прокладки (в жгуте, гофре или отдельно). Ниже представлена более подробная таблица с учётом длины провода.

Максимальная длина кабеля (в метрах) от источника энергии до потребителя при падении напряжения меньше 2% для 12В систем. То есть значения внутри таблицы — это длина провода определённого сечения и проходящий через него ток, при котором будет падение напряжения 2%.

Например, при подключении автомагнитолы нам нужен 1 метр провода, ток потребления примерно 10 ампер. Наблюдая по таблице, видим (выделил зелёным цветом), что нам нужен провод сечением 1,5 мм2. (10 — Ток, 1 — длина, 1,5 — сечение провода).

При выборе провода нужно не забывать про предохранители, в случае замыкания должен перегорать предохранитель, а не провод. Предохранитель должен находиться как можно ближе к источнику питания или к распределительному предохранителю большего номинала. С помощью следующей таблицы можно ориентировочно подобрать предохранитель только для защиты провода, где нагрузка будет постоянная. При нагрузках с большими пусковыми токами, например стартёр, лебёдка, нужно рассчитывать номинал предохранителя с учётом пускового тока потребителя. Предохранитель может выдерживать кратковременные перегрузки, при превышении 35% от номинального тока, предохранитель перегорает за считанные секунды или мгновенно (зависит от производителя).

Как пользоваться таблицей выбора сечения?

Пользоваться таблицей 2 очень просто. Например, нужно запитать некое устройство током 10А и постоянным напряжением 12В. Длина линии – 5 м. На выходе блока питания можем установить напряжение 12,5 В, следовательно, максимальное падение – 0,5В.

В наличии – провод сечением 1,5 квадрата. Что видим из таблицы? На 5 метрах при токе 10 А потеряем 0,1167 В х 5м = 0,58 В. Вроде бы подходит, учитывая, что большинство потребителей терпит отклонение +-10%.

Но. ПрОвода ведь у нас фактически два, плюс и минус, эти два провода образуют кабель, на котором и падает напряжение питания нагрузки. И так как общая длина – 10 метров, то падение будет на самом деле 0,58+0,58=1,16 В.

Иначе говоря, при таком раскладе на выходе БП 12,5 Вольт, а на входе устройства – 11,34. Этот пример актуален для питания светодиодной ленты.

И это – не учитывая переходное сопротивление контактов и неидеальность провода (“проба” меди не та, примеси, и т.п.)

Поэтому такой кусок кабеля скорее всего не подойдет, нужен провод сечением 2,5 квадрата. Он даст падение 0,7 В на линии 10 м, что приемлемо.

А если другого провода нет? Есть два пути, чтобы снизить потерю напряжения в проводах.

1. Надо размещать источник питания 12,5 В как можно ближе к нагрузке. Если брать пример выше, 5 метров нас устроит. Так всегда и делают, чтобы сэкономить на проводе.

2. Повышать выходное напряжение источника питания. Это черевато тем, что с уменьшением тока нагрузки напряжение на нагрузке может подняться до недопустимых пределов.

Например, в частном секторе на выходе трансформатора (подстанции) устанавливают 250-260 Вольт, в домах около подстанции лампочки горят как свечи. В смысле, недолго. А жители на окраине района жалуются, что напряжение нестабильное, и опускается до 150-160 Вольт. Потеря 100 Вольт! Умножив на ток, можно вычислить мощность, которая отапливает улицу, и кто за это платит? Мы, графа в квитанции “потери”.

Выбор сечения автомобильного провода

Для определения сечения проводника нам понадобятся:

максимальное потребление тока всего оборудования в автомобиле;

дистанция от монтируемого электрооборудования до аккумулятора

номинальное напряжение источника питания

Определив максимальную силу тока в цепи, вы можете выбрать соответствующее сечение из таблицы, но это возможно только в случаях с короткими электрическими цепями.

Табличные данные подобраны для аккумулятора 12в (допустимые потери напряжения не более 2%).

Источник