Как определить сечение провода? | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

При замене электропроводки в квартире своими руками у многих возникает вопрос: «Как определить сечение провода или кабеля?»

Чаще всего граждан интересует сечение жил проводов или кабелей, которые необходимо проложить от этажного (подъездного) до квартирного электрического щитка, или от опоры воздушной линии до вводного распределительного устройства (ВРУ) коттеджа или дома. Не менее реже мне задают вопросы по определению сечения жил проводов и кабелей для групповых нагрузок или трехфазных двигателей.

На самом деле вопрос выбора сечения проводов и кабелей очень серьезный, т.к. при недостаточном сечении будет большая плотность тока в проводнике, и провод начнет греться, разрушая тем самым изоляцию провода. Вот пример неправильного выбора сечения жил кабеля для розетки. Посмотрите к чему это привело.

Если же мы хотим использовать провод большего сечения, то необходимо рационально его выбрать.

Для определения сечения провода или кабеля воспользуемся таблицами ПУЭ (табл. 1.3.4 — 1.3.11), где указаны длительные допустимые токи для медных и алюминиевых проводов (кабелей, шнуров) с различными видами изоляции (ПВХ, резиновая) и оболочками (ПВХ, свинцовая, найритовая, резиновая).

Специально для Вас, из перечисленных выше таблиц ПУЭ я создал одну общую таблицу, по которой Вы легко сможете определить сечение трехжильных, четырехжильных и пятижильных проводов и кабелей для однофазной (220 В) и трехфазной (380 В) нагрузок. Вам нужно лишь знать ток нагрузки или ее мощность.

Примечание: в данной таблице мощность рассчитана при cosφ = 1.

Останавливаться шнурах я не стал, т.к. при монтаже и замене электропроводки они применяются редко. Длительные допустимые токи для СИП проводов Вы найдете в ГОСТ 31946-2012 (отмененный ГОСТ Р 52373-2005), таблица 10.

Кстати, пользуясь случаем, напоминаю Вам, что провода марки ПУНП и АПУНП применять запрещено (переходите по ссылочке и читайте всю правду о них). Примеры несоответствий этих проводов заявленному сечению привожу не только я, но и посетители сайта.

 

Как определить сечение вводного провода (кабеля) для квартиры или частного дома?

Номинал вводного автоматического выключателя обязательно должен быть согласован в энергоснабжающей организации. Самостоятельно менять его номинал запрещено, т.к. это влияет на селективность срабатывания аппаратов защиты, установленных в цепи питания в ВРУ или ТП, а также на выделенную мощность для конкретной квартиры или дома.

Номинал вводного автомата можно узнать в энергоснабжающей организации или в выданных технических условиях (ТУ) на присоединение к сетям.

Предположим, что согласно ТУ, выделенная мощность для частного дома составляет 5 (кВт) однофазного питания 220 (В), а номинал вводного автомата должен быть 25 (А).

Как пользоваться моей таблицей? 

Все очень просто. В зависимости от вида электропроводки (в воздухе или земле), материала жил и напряжения выбираем сечение таким образом, чтобы длительный допустимый ток кабеля превышал номинал вводного автомата.

Вводной кабель в дом планируем выполнить медным трехжильным марки ВВГнг и проложить открыто. Получается, что его сечение должно быть не менее 4 кв.мм, т.е. нужно приобрести кабель ВВГнг (3х4).

Но здесь я рекомендую вспомнить про такое понятия, как «условный ток отключения» автомата. Более подробно об этом читайте в статье про время-токовую характеристику автоматов. Получается, что автомат с номинальным током 25 (А) имеет «условный ток отключения» 1,45·25=36,25 (А). При таком токе автомат в холодном состоянии отключится за время около 60 минут (1 час). А это значит, что при выборе сечения питающего кабеля это нужно учитывать.

В моем примере кабель сечением 4 кв.мм имеет длительно-допустимый ток 35 (А), а «условный ток отключения» равен 36,25 (А). В принципе, разница между ними небольшая — можно оставить и так. Но я рекомендовал бы применить вводной кабель на 6 кв.мм, у которого длительный допустимый ток составляет 42 (А).

 

Как определить сечение кабеля или провода для розеточных линий?

У каждого электрического прибора имеется своя установленная мощность и указывается она в паспорте или на стикере.

 Единица измерения — Ватт (Вт).

Предположим, что нам нужно выбрать питающую линию для стиральной машины, мощность которой составляет 2,4 (кВт). Кабель планируем выполнить медным трехжильным марки ВВГнг и проложить скрыто. Получается, что его сечение должно быть не менее 1,5 кв.мм, т.е. нужно приобрести кабель ВВГнг (3х1,5).

Если в эту розетку будет включена только стиральная машина, то выбранный кабель ВВГнг (3х1,5) можно оставить. Защитить этот кабель нужно автоматом с номинальным током на 10 (А).

Но я считаю, что нецелесообразно использовать розетку только для одной стиральной машины. Наверняка, Вы захотите включить в нее фен, электрическую бритву или утюг. Поэтому для всех розеточных линий я рекомендую прокладывать медный кабель сечением 2,5 кв.м., а линию защищать автоматом с номиналом 16 (А).

Как определить сечение провода (кабеля) для трехфазного двигателя?

Рассмотрим еще один пример. Допустим, у нас на даче имеется трехфазный асинхронный двигатель типа АИР71А4У2 мощностью 550 (Вт), обмотки которого подключены звездой на напряжение 380 (В). Нам необходимо для него выбрать и определить сечение питающего кабеля.

Смотрим номинальный ток двигателя при соединении звездой, указанный на бирке. Он составляет 1,6 (А).

Если бирка на корпусе электродвигателя отсутствует, то данные можно найти по справочным таблицам.

Питающий кабель планируем приобрести медным, прокладывать будем по воздуху. Ищем соответствующие строки по моей таблице и находим необходимое сечение.

Получаем 1,5 кв. мм.

Сечение питающего кабеля для двигателя можно найти и по его мощности. Все аналогично.

В статье расчет сечения кабеля (провода) я подробно описал, как рассчитать сечение с помощью программы Электрик. А также я Вам рекомендую прочитать статью о том, как определить сечение кабеля по диаметру.

После определения сечения, необходимо переходить к выбору марки проводов и кабелей.

P.S. Надеюсь я Вам доступно изложил материал и теперь Вы сможете самостоятельно определить сечение провода или кабеля.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Сечение медного кабеля | Полезные статьи

Проектирование любых электрических сетей включает выбор кабеля с подходящими параметрами, ключевым из которых является сечение. От того, насколько правильно подобрано сечение медного кабеля, зависит работоспособность и надежность всей сети. Если неправильно рассчитать этот параметр, то можно столкнуться с проблемой, когда сеть будет работать с существенным перегрузом. Использование кабеля на переделе возможностей обычно приводит к его значительному нагреву и рано или поздно он выйдет из строя.

По определению, сечение медного кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если кабель состоит из одной жилы круглого сечения, то его площадь вычисляется по формуле площади круга, а если из множества проводников — то суммой сечения всех жил. Этот параметр является стандартизированной величиной. Главным документом, регламентирующим этот вопрос, является ПУЭ («Правила устройства электроустановок»).

Кроме того, зная марку кабеля, количество и сечение жил, можно также определить, сколько весит медный кабель.

Как рассчитать сечение медного кабеля

Для того чтобы правильно рассчитать сечение кабеля, необходимо знать следующие параметры медных кабелей: напряжение сети, сила тока и мощность потребителей. Основным же параметром, влияющим на подбор кабеля, является предельно допустимая токовая нагрузка. Выбор сечения по токовой нагрузке производится по следующему алгоритму:

1)    определение суммарной мощности нагрузки;
2)    расчет силы тока;
3)    выбор сечения кабеля по таблице.

Допустим, вам необходимо выбрать кабель для бытовой сети. Для начала необходимо определить суммарную мощность всех электрических приборов и оборудования, которые планируется использовать. Делается это простым арифметическим сложением всей нагрузки. Значение мощности у каждого прибора указывается в его паспортных данных и на табличке. Расчет силы тока для однофазной сети 220 В рассчитывается по формуле:

I = P / 220, где

Р — суммарная мощность, кВт;
220 — напряжение сети, В.

Формула расчета для 3-фазной сети 380В:

I = P / √3 х 380

Используя полученную величину, остается выбрать соответствующее значение сечения из таблицы в ПУЭ.

Кабель медный: технические характеристики

Описанная методика помогает выбрать для квартиры или дома силовой кабель для различных групп электропотребителей. Следует понимать, что токовая нагрузка для осветительной группы значительно ниже, чем у розеточной, следовательно, нет необходимости закладывать везде одинаковое сечение. Вес медного кабеля и его стоимость для освещения будут существенно ниже.

Дополнительные факторы, влияющие на выбор сечения

Дополнительным фактором, который может внести свои коррективы при выборе, является длина кабеля. Его следует учитывать при прокладке длинных трасс. Дело в том, что при увеличении длины увеличивается вес медного кабеля, а с ним — сопротивление и потери. Проектная величина потерь не должна превышать 5 %.

Потери можно рассчитать вручную, но проще всего воспользоваться готовыми данными зависимости потерь от момента нагрузки из ПУЭ и приведенными в таблицах ниже. Момент нагрузки — величина, получаемая произведением длины кабеля в метрах на мощность в кВт. Например, момент нагрузки для медного кабеля длиной 40 м и мощности нагрузки 3 кВт составляет: 40 х 3 = 120 кВт*м.

Зависимость потерь напряжения от момента нагрузки для кабельной линии 220В при заданном сечении токопроводящей жилы

Зависимость потерь напряжения от момента нагрузки для кабельной линии 380 В при заданном сечении токопроводящей жилы

Приведенные данные не учитывают увеличение сопротивления от нагрева кабеля при токах эксплуатации, составляющих от 0,5 и выше от предельно допустимых значений для данного сечения. В этом случае необходимо применить поправочный коэффициент, который также приводится в ПУЭ.

При более точных расчетах длинных кабельных сетей учитывают также потери в контактных соединениях. Это обычно делается при наличии большого количества потребителей (например, при проектировании линии городского освещения). Существуют и другие, менее значительные факторы, влияющие на величину потерь, но ими, как правило, пренебрегают, если общая величина падения напряжения не превышает нормативные 5 %.

Компания «Кабель.РФ^®» является одним из лидеров по продаже кабельной продукции и располагает складами, расположенными практически во всех регионах Российской Федерации. Проконсультировавшись со специалистами компании, вы можете приобрести нужную вам марку медного кабеля по выгодным ценам.

Сечение кабеля по диаметру: способы и примеры расчета

При покупке кабельной продукции необходимо убедиться, не занижено ли сечение жил покупаемого кабеля. И сделать это крайне важно, так как если у кабеля заниженное сечение, то тем больше его сопротивление и тем больше тепла, выделяемого на токопроводящей жиле при прохождении тока, следовательно заниженное сечение может привести к возгоранию изоляции и к короткому замыканию.

---

Расчет сечения кабеля по диаметру. Вариант № 1

Рис.1

Определить сечение кабеля возможно по диаметру жилы. На практике чаще всего замеряют диаметр жилы без изоляции штангенциркулем или микрометром. 2/4=24,6 мм2

Ближайшее стандартное сечение 25мм2. Таким образом, на склад поставлен кабель ВВГнг 3х25.

Что делать, если фактическое сечение не совпадает с указанным в маркировке?

У производителей кабеля также существуют свои допуски относительно сечения жил кабеля. Эти допуски регламентируются ГОСТ 22483-77, в соответствии с которым сечение жилы должно соответствовать указанному в ГОСТ электрическому сопротивлению.

Например, для кабеля ВВГ (класс гибкости жил 1) диапазон диаметров жилы, соответствующих ГОСТ, рассчитан и приведен в таблице ниже:

Номинальное сечение, мм2	Max. диаметр жилы, мм	Min. диаметр жилы исходя из max сопротивления по ГОСТ 22483-77, мм
0,5	0,80	0,78
0,75	0,98	0,95
1	1,13	1,10
1,5	1,38	1,35
2,5	1,78	1,72
3	1,95	1,90
4	2,26	2,18
5	2,52	2,45
6	2,76	2,67
8	3,19	3,12
10	3,57	3,46
25	5,64	5,49
35	6,68	6,47
50	7,98	7,52
70	9,44	9,04
95	11,00	10,65
120	12,36	11,97
150	13,82	13,29
185	15,35	14,87
240	17,49	17,05

Подробнее об этом в нашей статье — Заниженное сечение кабеля. Допустимые нормы занижения сечения

Расчет сечения кабеля по диаметру. Вариант № 2

Если под рукой нет штангенциркуля или микрометра, позволяющих достаточно точно замерить диаметр жил малых сечений, то можно воспользоваться этим способом.

Одна из жил очищается от изоляции и наматывается на карандаш или ручку (рис.3,4). Чем больше витков, тем точнее получится измерение. Ширина намотки измеряется обычной линейкой и делится на количество витков. Получившееся число и будет диаметром жилы. Зная диаметр, вычисляем сечение варианту № 1.

Расчет сечения гибкого кабеля по диаметру

Принцип расчета сечения гибкого кабеля по диаметру остается тот же самый. Измерять диаметр всей жилы, состоящей из множества проволочек будет неправильно, так как между проволоками есть воздушный зазор.

Для расчета сечения по диаметру в гибком кабеле необходимо сначала высчитать сечение одной из проволочек в жиле. Диаметр проволочки вычисляется штангенциркулем (вариант №1) или витками для удобства по линейке (рис.5) (вариант 2). Далее по формуле (рис.2) в варианте №1 находим сечение одной проволочки и умножаем на количество проволочек, получаем сечение гибкого кабеля.

Расчёт сечения провода. Теория

При монтаже электроустановок различного назначения, в том числе и солнечных электростанций особое внимание следует уделить выбору сечения проводников. Заниженное сечение кабеля приводит к потерям энергии из — за нагрева и зачастую становится причиной возгорания. Завышенное сечение провода влечет необоснованное удорожание системы.

Площадь сечения проводника должна соответствовать величине протекаемого тока

В бытовых сетях переменного тока 220 Вольт сечение проводов очень редко превышает 6 мм², так как ток обычно не больше 50 Ампер. Мощные нагрузки обычно стараются распределить по нескольким фазам.  

В солнечных электростанциях имеется низковольтная часть постоянного тока, которая может быть выполнена проводом  25, 50, или даже 100 мм², в зависимости от мощности и напряжения системы. Самый большой ток протекает в цепи аккумуляторной батареи и преобразователя напряжения (инвертора).

Чтобы рассчитать сечение кабеля, нужно получить ток, разделив мощность на напряжение системы, и подобрать сечение токопроводящей жилы. Поможет Вам в этом таблица, расположенная ниже. 

Приведем пример: Если мощность инвертора 3кВт и напряжение системы 12 Вольт, ток в низковольтной цепи составит 3000/12=250 Ампер, и если провод проложен открыто, то его сечение должно составлять не менее 70 мм2. Если использовать инвертор той же мощности, но уже на 24 Вольт, ток получим в два раза меньше, 125 Ампер и, соответственно, сечение провода 25 мм².

Поэтому преобразователи напряжения высокой мощности, как правило, рассчитаны на входное напряжение 24 или 48 Вольт. Не сложно определить максимальный ток в контуре солнечных панелей. Если фотоэлектрические модули соединены последовательно, то следует взять ток короткого замыкания для одного модуля. Если же солнечные батареи соединены параллельно, ток короткого замыкания одной панели нужно умножить на количество солнечных модулей. Руководствуясь данным принципом можно рассчитать ток для любой системы солнечных модулей. 

Предельный ток в контуре «контроллеры заряда – аккумуляторы» следует принять равным номиналу контроллера.

Табл.1 Допустимый ток для кабелей с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией и медными жилами

Данные приведены из ПУЭ7, «Правила устройства электроустановок», Издание 7. Все значения приняты для:

• температуры жил +65 °С;
• температуры окружающего воздуха +25 °С;
• температуры земли +15°С.

Их следует применять независимо от количества используемых труб, места их прокладки (в воздухе, в перекрытиях или фундаментах). Допустимые длительные токи для кабелей, проложенных в коробах и в лотках пучками, должны быть рассчитаны как для кабелей, проложенных в трубах.

 

Таблица выбора сечения силового кабеля. Термины в электротехническом оборудовании. Информация. Shop220

 Выбор сечения силового кабеля по мощности.

При подборе электрического силового кабеля или провода очень важен правильный выбор и расчет его сечения. Прежде всего правильный выбор силового кабеля обеспечит безопасность вам, вашей семье и вашему имуществу, ведь значительная часть пожаров возникает именно из-за не правильно расчитанного и выбранного кабеля.
Первое на что необходимо обратить свое внимание при выборе электрического кабеля, это из какого материала выполнены его жилы. В настоящее время основными материалами изготовления кабельной продукции являются алюминий и медь. Алюминиевый кабель в отличии от медного имеет меньшую стоимость, однако он намного хуже по ряду параметров: обладает меньшей электропроводностью, прочностью, сроком службы. Срок службы алюминиевой проводки составляет около 10-15 лет, а срок службы медной около 20-25 лет. Но при этом следует учитывать условия эксплуатации проводов: возможные систематические перегрузки, воздействие агрессивных условий внешней среды. Главным нормативным документом, регламентирующим площадь сечения электрических проводов и кабелей являются Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ).
Также при выборе электрического силового кабеля необходимо правильно подобрать его марку. Даже если в вашем доме нет заземляющего проводника, приобретайте трёхжильный кабель с заземляющим проводом. Он обязательно понадобится вам в будущем.

Таблица выбора сечения медного силового кабеля для электропроводки.

Таблица выбора сечения алюминиевого силового кабеля для электропроводки.

 

Силовой кабель ВВГ – это электрический кабель, который состоит из медных, однопроволочных жил и покрыт ПВХ-изоляцией черного цвета. Форма ВВГ бывает круглой или плоской. По сравнению с NYM (НУМ), более компактен, и поэтому его легко укладывать в штробы или каналы. Сильно выделяют негорючий его вид, имеющий маркировку нг (силовой кабель ВВГнг). В оболочке и изоляции ВВГнг имеются противопожарные добавки, которые делают его использование намного более электробезопасным. ВВГ (нг) можно использовать и во влажных, и в сухих помещениях. Кабель хорошо подходит для монтажа электропроводки жилых и не жилых помещений и имеет невысокую стоимость.

Силовой кабель NYM (НУМ)  — электрический кабель круглой формы, изготавливается медными однопроволочными жилами, имеющими ПВХ-изоляцию серого цвета, и двумя оболочками, делающими его еще более пожаробезопасным.  Используется для стационарной прокладки осветительных и силовых цепей номинальным напряжением до 660В и частотой 50 Гц.
Кабель силовой NYM близок по назначению и параметрам к кабелю ВВГ (нг) и отличается улучшенными эксплуатационными характеристиками: мелонаполненный резиновый заполнитель между жилами и оболочкой придаёт кабелю круглую форму, облегчающую герметизацию мест ввода в электротехнические устройства и упрощает разделку концов.

Провод ПВС — представляет собой гибкий электрический кабель, имеющий круглую форму, в состав которого входят скрученные многопроволочные медные жилы с ПВХ-изоляцией белого цвета. Хорошая гибкость делает этот провод отличным выбором для использования в качестве сетевого провода для подключения бытовых приборов, так же его еще называют — соединительный провод. Однако и для монтажа электропроводки ПВС вполне подходит: работу с ним необходимо проводить при температуре от -15°С до + 40°С.

Нажмите на логотип производителя, чтобы посмотреть все его товары в каталоге.

Как рассчитать сечение кабеля? — «Электро Проф»

Подбор сечения кабеля является важным моментом при проектировании электросетей различных объектов. Именно от него зависит сопротевление проводки электрическому току, поэтому, необходимо правильно рассчитать необходимую толщину жил. При использовании слишком тонкого проводника возникает перегрев жил, который может повлечь их разрушение, перегорание изоляции, короткое замыкание  и стать причиной пожара. Слишком толстый кабель затрудняет прокладку, увеличивает стоимость монтажа сети, но не дает, при этом, никакого выигрыша.

Как правильно подобрать провод

Самым главным параметром, который необходимо учитывать при подборе сечения, является допустимая нагрузка в длительном режиме работы. Этот показатель равен силе тока, которую кабель способен пропускать в нормальном режиме на протяжении длительного отрезка времени.

Чтобы определить величину нагрузки в доме, необходимо рассчитать суммарную мощность всех потребителей (электроприборов), установленных в доме или квартире. В табличке ниже приведены усредненные показатели мощности электроприборов, используемых в типичной однокомнатной квартире и суммарная их нагрузка.

Но, так как сечение электропроводки необходимо рассчитывать по силе тока, а нам известно только энергопотребление, придется прибегнуть к некоторым расечтам.

Для стандартных бытовых электросетей, напряжением 220 вольт, применяется следующая формула перевода значений мощности электроприборов в силу тока.

Где:

Р – общая мощность всех потребителей (см. таблицу выше).

U – напряжение. Для бытовой сети, как правило, составляет 220 вольт.

Ки – коэффициент одновременности. Этот параметр равен 0.75.

cos – косинус. Равен единице для домашних электрических устройств, поэтому можно не учитывать.

Приведем небольшой пример:

Есть двухкомнатная квартира, в которой присутствует следующее электрооборудование: 4 лампочки по 100 Вт, 2 телевизора разных размеров, 50 и 150 Вт мощностью, холодильник 300 Вт, компьютер 400 Вт, пылесос с потреблением 1 кВт, такой же мощности микроволновка, чайник на 2 кВт, стиральная машина 2 кВт и утюг с таким же потреблением энергии.

4х100 + 50 + 150 + 300 + 400 + 2х1000 + 3х2000 = 10300 Вт

Посмотреть, какую мощность потребляют ваши электроприборы можно в документации к ним или на самом устройстве. Как правило, эти показатели размещены на этикетке или шильдике сзади или на дне прибора.

Получившийся показатель (10300 Вт в нашем случае) подставляем в формулу и производим расчет силы тока.

I = 10300х0.75/220х1 = 35.2 А (округлено до десятых в большую сторону)

Итак, сила тока известна, можно переходить к подбору сечения. Ниже расположена таблица подбора сечения медного кабеля для электросетей. Данные взяты из стандартов ГОСТ для силовых кабелей. В первом столбце указана площадь сечения проводника, в последующих –  предельные значения силы тока для различныхтипов провода. Если ни один кабель не соответствует вашему значению силы тока – следует выбрать ближайшее значение, с округлением в большую сторону. Например, для 35.2 А (наш показатель), при прокладке кабеля по воздуху (наружный монтаж) следует выбрать многожильный медный провод, сечением 4 мм².

Если вы планируете монтировать алюминиевую проводку – подбор производится аналогично предыдущему, только по следующей таблице:

 

То есть, для значения тока 35.2 А необходимо использовать кабель с сечением жил 6 мм².

Расчет кабеля для розеточных линий

После того, как с основным силовым кабелем разобрались – следует переходить к подбору сечения провода для подключения розеток. В целом, формула аналочична предыдущей, только для подсчета используется не суммарное электропотребление квартиры, а каждой розетки. Конечно, можно использовать тот же провод, что для монтажа основных линий, но такое решение является более трудоемким и дорогостоящим.

Чтобы определить нагрузку на розетку, следует выяснить, какие приборы к ней будут подключены. Если это небольшая бытовая техника малой мощности (светильник, компьютер, телевизор, зарядные устройства портативной электроники) – можно ограничиться кабелем, сечение которого составляет 1.5 мм (медь) или 2.5 мм (алюминий).

Важно: вдумчиво подходите к расположению розеток, чтобы не допускать перегрузок и избегать использования тройников, удлинителей и переносок. Лучше грамотно продумать их расположение, чем обременять себя внешними проводами, понижая стабильность и безопасность сети.

Если к розетке будет подключено мощное обогревательное оборудование или другие приборы, требующие высоких затрат энергии, подсчет сечения проводится согласно общей формуле.

Выбор сечения провода, кабеля (медного, алюминиевого) по мощности. Расчет сечения исходя из диаметра (видео)

 Использование полезной работы электрического тока, уже является чем-то обыденным, незаменимым и само собой разумеющимся. Действительно, с тех пор, когда были получены первые токи от первой батарейки, великим ученым Алессандро Вольтом, в далеком 1800 году, прошло всего-то два столетия. Однако теперь сеть проводов, электрических соединений буквально пронизывает все и вся на поверхности земли и в наших домах. Если всю эту сеть нескончаемых проводов представить себе со стороны, то это будет подобно нервной или кровеносной системе в нашем организме. Роль всех этих проводов для современного общества, пожалуй, не менее значима, чем функция одной из вышеупомянутых систем живого организма. Что же, раз это так важно и серьезно, то при выборе проводов и кабелей, для создания нашей собственной коммуникативной электрической сети стоит подходить с особым вниманием и придирчивостью. Дабы она работала стабильно, без сбоев и отказов. Что же в себя включает данный выбор проводов и кабелей? Во-первых, это определиться с применяемым для проводки материалом, будь то медь или алюминий. Во-вторых, определиться с количеством жил в проводнике, 2 или 3. В-третьих, необходимо подобрать сечения жил исходя из тока, которые будет проходить по проводам, то есть исходя из мощности нагрузки. В-четвертых, выбрать провод исходя из расчетного значения, ближайшее большее сечение по типоряду относительного расчетного. О мелочах и того можно говорить намного больше сказанного, поэтому пока остановимся на этом, и попытаемся все же раскрыть тему нашей статьи о расчете и выборе провода или кабеля исходя из мощности нагрузки.

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Не смотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.
 Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

 

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию. Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Какой провод, кабель выбрать для прокладки проводки (моножилу или многожильный)

 При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой. Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу. Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди. В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше. Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Выбираем провод (кабель) из меди или алюминия (документ ПЭУ)

 В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот. Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться. Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…». (До 2001 г. по имеющемуся заделу строительства допускается использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами) Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал. Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.
 Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Сколько примерно потребляют бытовые приборы, и как это отразиться на выборе, расчете сечения кабеля

Итак, мы уже определились с маркировкой кабеля, что это должна быть моножила, также с тем, что это должна быть медь, да и про подводимую мощность кабеля мы тоже «заикнулись» не просто так. Ведь именно исходя из показателя проводимой  мощности, будет рассчитываться провод, кабель на его применяемое сечение. Здесь все логично, прежде чем что-то рассчитать, надо исходить из начальных условий задачи. Этому нас научили еще в школе, исходные данные определяют основные пути решения. Что же, тоже самое можно сказать про расчет сечения медного провода, для расчета его сечения необходимо знать с какими токами или мощностями он будет работать. А для того чтобы нам знать токи и мощности, мы сразу должны знать, что именно будет подключено в нашей квартире, где лампочка, а где телевизор. Где компьютер, а куда мы включим зарядное устройство для телефона. Нет, конечно, со временем исходя из жизненных обстоятельств, что-то может поменяться, но нет кардинально, то есть примерная суммарная потребляемая мощность для всех наших помещений останется прежняя. Лучше всего сделать так, нарисовать план квартиры и там расставить и развешать все электроприборы, которые вам встретятся и которые запланированы. Скажем так.

Здесь неплохо было сориентироваться, сколько какой прибор потребляет. Именно для этого мы и приведем для вас таблицу ниже.

Подытожим данный абзац, мы должны представлять какие токи, мощности подводимые проводами и кабелями, должны быть обеспечены, для того, чтобы рассчитать необходимое нам сечение и выбрать подходящее. Об этом как раз далее.

Как рассчитать диаметр (сечение) провода (кабеля) исходя из силы тока, потребляемой мощности (медный и алюминиевый)

 Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.
 Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда. Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.
 Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток это направленное движение частиц. Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока. Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.
 Не смотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
 Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке

 С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

 Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных. Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
 А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Как рассчитать зависимость диаметра токопроводящей жилы (провода, кабеля) от его сечения (площади)

Этот абзац больше относится к курсу школы по геометрии алгебре, когда необходимо найти площадь круга исходя из его диаметра. Именно такая задача стоит перед тем, кто хочет перевести диаметр в сечение. Делается это очень просто.

Сечение равно по формуле — S=0,7853*D^2, где D и есть диаметр окружности, а S это площадь. Также справедливо будет утверждение S=ПИ*R² , где R — радиус

Общепринятые сечения медных проводов для проводки в квартире по сечению

 Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства. Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.
 Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества коммуникаций в доме (квартире) (типовые схемы проводки)

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, приброшенный во все комнаты, от которого идут отводы. Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Подводя итог о выборе сечения провода (кабеля) в зависимости от силы тока (мощности)

 Если вы прочитали всю нашу статью, и все наши выкладки, то наверняка уже осознали насколько сложно и одновременно просто выбрать алюминиевый или медный провод, по сечению исходя из токовой нагрузки и мощности. Да, расчет сечения потребует знания множества формул, поправок на материал и температуру, при этом если воспользоваться справочными таблицами, которые мы и привели, то все просто и понятно.
 Что же, кроме выбора сечения провода необходимо будет правильно соединить между собой провода, использовать соответствующие автоматы, УЗО, розетки и выключатели. Не забывать про особенности схемы подключения проводки в квартире. Все это скажется на выборе сечения провода в вашем конкретном случае. И только в этом случае, когда вы учтете все факторы, воспользуетесь справочными материалами, правильно смонтируете все элементы, можно будет говорить о том, что все сделано как надо!

Видео о подборе сечения проводник в зависимости от тока (А)

Основные принципы по выбоу сечения, исходя из тока питания еще раз рассмотрены в этом видео.

поперечных сечений кабеля | Внутри кабеля

Различные типы кабелей имеют разные функции, и любой кабель легко рассматривать как единый рабочий блок. Но каждый кабель состоит из разных слоев, каждый из которых выполняет свою функцию. Изучение того, как эти части взаимодействуют, упрощает понимание того, как работает кабель и что можно сделать, чтобы не повредить кабель.

Поперечное сечение коаксиального кабеля

Коаксиальный кабель

— один из наиболее распространенных типов кабеля, который используется уже более 100 лет.Хотя технология со временем улучшилась, базовая схема коаксиальных кабелей сегодня во многом такая же, как и во время их изобретения. Современные коаксиальные кабели чаще всего используются для телевидения, радио, Интернета и подключения камер видеонаблюдения.

Внешний слой кабеля — это оболочка, предназначенная для защиты более уязвимых внутренних компонентов. Куртки чаще всего изготавливают из пластика и бывают нескольких разных видов. Наряду с защитой от внешних элементов оболочки также действуют как внешний изолятор, сдерживая любые электрические или магнитные сигналы, которые проходят через другие слои.

Следующий слой — это экран, который может быть плетеным или фольгированным. Хотя экран действительно помогает удерживать электрический кабель сигнала, он больше предназначен для защиты от других сигналов. Если коаксиальный кабель находится рядом с чем-то еще, что излучает сильные сигналы, которые потенциально могут вызвать помехи, например, мощные линии электропередач или вышка сотовой связи, экран сокращает потенциальные проблемы.

Далее идет диэлектрик, изолятор, который удерживает сигнал коаксиального кабеля внутри центрального проводника.Диэлектрики предназначены для минимизации утечки, сохраняя сигнал, передаваемый по кабелю, сфокусированным и сильным. Они действительно помогают удерживать внешние сигналы от создания помех, но это скорее второстепенная функция, поскольку в идеальных условиях помехи не должны проходить мимо экрана.

Последняя часть — это центральный проводник в сердечнике кабеля. Это токопроводящая металлическая линия (обычно сделанная из меди или стали с медным покрытием), предназначенная для передачи сигнала, проходящего через кабель.Сердечник может быть сплошным или многожильным. Как наиболее важная часть кабеля, он надежно защищен первыми тремя слоями. Повреждение трех других слоев может сделать кабель слабее, но повреждение проводника с большей вероятностью приведет к поломке кабеля.

Ethernet в разрезе

Кабель Ethernet

похож на коаксиальный, с металлическими жилами, защищенными несколькими другими слоями. Ключевое отличие состоит в том, что Ethernet состоит из нескольких проводов меньшего размера, содержащихся в основном кабеле.

Подобно коаксиальному кабелю и многим другим кабелям, внешняя оболочка Ethernet в основном служит для защиты более мелких и уязвимых частей внутри. Оболочка чаще всего изготавливается из пластика, доступны разные типы в зависимости от того, в какой среде будет находиться кабель.

Если кабель Ethernet экранирован, экран будет расположен непосредственно под оболочкой. Экраны кабеля Ethernet можно приклеить к оболочке с помощью какого-либо клея, например алюминиевой ленты или майларовой ленты.Некоторые даже используют липкий гель; Хотя гель отлично работает как изолятор, работать с ним может быть немного неудобно. Многие кабели Ethernet также включают в себя разрывной шнур, небольшой пушистый кусочек волокна, предназначенный для отслаивания экрана и обнажения внутренних проводов.

Внутри оболочки восемь проводов меньшего размера. Каждый провод имеет цветовую маркировку, поэтому пользователи могут легко отличить их друг от друга. В соответствии с отраслевым стандартом эти провода соединяются попарно и скручиваются друг с другом. Это позволяет тонким проводам поддерживать друг друга и предотвращать повреждение кабеля при изгибах, скручиваниях и поворотах.Он также позволяет выровнять провода для наиболее распространенных распиновок Ethernet. Эти провода покрыты изоляцией из полиэтилена высокой плотности, поэтому сигналы проходят по каждому проводу отдельно.

Сердцевиной каждого провода является металлический провод, который может быть одножильным или многожильным. Эти жилы подключаются к металлическим контактам ( контакты ) на разъемах Ethernet для передачи сигналов. Жилы хрупкие, и их повреждение может ослабить передачу сигнала или полностью остановить работу кабеля. С помощью тестера сигналов можно проверить, какой из внутренних проводов не функционирует.

Телефонный перекресток

Телефонный кабель намного проще, чем многие другие типы кабелей. Простые плоские телефонные шнуры обычно используются в местах, где электрические помехи не являются проблемой, например в офисе или гостиной. В результате не всегда требуется экранирование. Наружная оболочка по-прежнему действует как изолятор, но в большей степени направлена ​​на поддержание правильной и равномерной формы внутренних проводов, чем что-либо еще.

Как и кабели Ethernet, телефонные кабели содержат отдельные провода меньшего размера с цветовой кодировкой.Эти цветные кабели не всегда подключаются к разъемам одинаково; в зависимости от приложения они могут использовать прямую или обратную распиновку. Количество проводов тоже не всегда одинаковое. В новых кабелях используется шесть проводов, а в старых шнурах — четыре. Шнуры с большим количеством проводов могут обрабатывать дополнительные линии при разделении одного кабеля между несколькими телефонами, факсами и другими устройствами.

Круглые версии телефонных кабелей также существуют, но, как правило, используются для специальных функций. Эти кабели включают в себя функции, отсутствующие в стандартных телефонных кабелях, такие как двойное экранирование для кабелей интернет-модема или ультрафиолетового излучения (солнечного света) и водонепроницаемость для кабелей, предназначенных для установки вне помещений / для прямой прокладки в землю.Поскольку эти кабели имеют круглую форму, их внутреннее расположение больше соответствует внутренней части кабеля Ethernet, чем других телефонных шнуров.

Оптимизация формы поперечного сечения жил проволоки, подверженных чисто растягивающим нагрузкам, с использованием уменьшенной спиральной модели | Расширенное моделирование и моделирование в технических науках

Уменьшенная спиральная модель

Когда спиральная конструкция деформируется равномерно по всей своей длине, переменные состояния (деформации и напряжения) однородны по спиральным линиям.Его общий отклик можно точно проанализировать, взяв репрезентативную двумерную поверхность. Это свойство называется трансляционной инвариантностью [14], и оно используется для получения редуцированной модели конечных элементов [7], формулировка которой аналогична по идее обобщенным элементам плоской деформации [16]. Были предложены и другие модели, использующие это же свойство, например модели Зубова [17], Трейсседе [13], Фрихи и др. [14] и Каратанасопулос и Кресс [15]. В отличие от вышеупомянутых моделей, модель, использованная в этой работе, была получена в рамках модели конечной деформации, поэтому она может лучше описывать движения проволоки.Кроме того, он был разработан для сложных геометрий и взаимодействий в поперечном сечении.

Рис. 3

Осевой отклик жилы проволоки 1 + 6. Геометрические параметры приведены в Таблице 3, а свойства материала — в Таблице 2

Уменьшенная модель позволяет иметь сложную геометрию, сохраняя при этом небольшое количество элементов. Это позволяет изучать мелкие сетки, а также локальные деформации и напряжения без необходимости использования объемного КЭ и очень дорогостоящего в вычислительном отношении моделирования.С другой стороны, он ограничен исходным предположением: можно изучать только однородные варианты нагружения, такие как осевое удлинение и скручивание, радиальное уплотнение и тепловое расширение [15]. Соответственно, можно рассматривать любой вариант нагружения, определяющий, что каждое поперечное сечение конструкции ведет себя одинаково.

Требования к подходам к моделированию

Для нашей оптимизации необходимы четыре требования, которые должны быть удовлетворены выбранной техникой моделирования. Аналитическая модель, предложенная Фейрером [5], и две трехмерные модели КЭ (основанные на твердых объемных или балочных элементах) сравниваются с сокращенной моделью.

Осевой отклик Поскольку осевое удлинение является вариантом нагрузки, для которого необходимо оптимизировать, наша модель должна иметь возможность полностью отражать взаимодействие между проволоками, включая жесткость из-за контакта между проволоками и пластичности материала. На рисунке 3 показано, как все модели могут предсказать общее осевое поведение.

Вычислительная эффективность Основное внимание при приближении к программе оптимизации состоит в том, чтобы обеспечить максимальную эффективность основного моделирования, которое вычисляет целевое значение, поскольку оно выполняется несколько раз.Поэтому на рис. 4 показано сравнение времени решения для количественной оценки скорости каждой модели. Помимо аналитической модели, балочная и редуцированная модели сопоставимы в решении анализа, при этом твердотельный КЭ работает значительно медленнее.

Сложная геометрия С целью настройки оптимизации формы выбранная модель должна быть способна полностью описывать геометрию пряди (и, в частности, внешней проволоки). Твердые и сокращенные модели КЭ — единственные, которые удовлетворяют этому требованию, поскольку как аналитическая, так и балочная КЭ-модели полагаются на узкую базу данных сечений для определения контакта.

Рис. 4

Сплошные элементы континуума (слева), балочные элементы (в центре) и редуцированные элементы (справа) с соответствующими временами вычислений для моделирования, показанного на рис. 3

Таблица 1 Требования, которым соответствует каждая модель

Реакция на изгиб Расчет реакции на изгиб также требуется в программе оптимизации, чтобы ограничить гибкость пряди. Сплошные и балочные КЭ-модели и аналитические модели могут напрямую описывать такой вариант нагружения. С другой стороны, сокращенная модель, поскольку поперечные срезы не будут вести себя независимо от их осевого положения, по своей сути не способна моделировать изгиб.

В таблице 1 показано, чем сокращенная модель отличается от альтернативных подходов к моделированию.

Расширение уменьшенной спиральной модели для учета контакта

Поскольку влияние контакта между проволоками важно для полной характеристики напряженного состояния внутри пряди, потребовалось расширение модели, найденной в [7] (рис. 5b) . Изначально модель была разработана для анализа отдельного компонента, либо свободных спиралей, либо твердых участков (например, твердого цилиндра с включениями).Вместо этого пряди имеют отдельные компоненты, которые могут свободно вращаться и перемещаться относительно друг друга. Следовательно, необходимо ввести закон взаимодействия. Вместо простого слияния точек контакта [15], в настоящей работе используется закон контакта с экспоненциальной зависимостью от избыточного давления.

Чтобы использовать определения контактов, уже доступные в Abaqus, вводится геометрический прием. Поскольку каждый компонент является локально плоским и имеет место относительное вращение вне плоскости, для обеспечения трехмерного контакта должна быть определена вспомогательная эталонная поверхность .Это позволяет взаимодействию фактически представлять контакт поверхность-поверхность, а не контакт между линиями, что в конечном итоге приведет к искусственному — локализованному изгибу. Эта поверхность получается путем выдавливания узлов внутреннего сердечника перпендикулярно плоскости отсчета. Эти узлы затем соединяются элементами оболочки и жестко связаны с соответствующими родительскими узлами, чтобы гарантировать спиральную симметрию. На рис. 5b показана такая контактная поверхность с выделенными узлами, подключенными к соответствующему главному узлу, лежащему в эталонном поперечном сечении.

Рис. 5

a Поперечное сечение нити 1 + 6 с выделенной сокращенной областью модели. b Вспомогательная поверхность для определения контакта. Узловые степени свободы полностью привязаны к соответствующему узлу, лежащему в исходном поперечном сечении, уравнениями связи. c Экструдированная прядь, соответствующая поперечному сечению, указанному в a

Приблизительная жесткость на изгиб

Рис. 6

Результаты Фоти [18] и значения жесткости, рассчитанные аналитически

Как предполагается в работе Фоти [18], изгиб нити проявляет две отличительные крайности.

• Фаза стержня , где кривизна изгиба достаточно мала, чтобы трение между компонентами предотвращало их скольжение относительно друг друга. Все провода образуют поперечное сечение с соединенными элементами, что связано с высокой жесткостью на изгиб.

• Фаза скольжения , кривизны достаточно высоки, чтобы трением можно было пренебречь, и предполагается, что каждый компонент свободно изгибается вокруг своей нейтральной плоскости, что определяет общее снижение жесткости на изгиб.6 E_ {i} I_ {i} \ end {align} $$

  (2)

  , где E — модуль Юнга, I — момент инерции каждого провода относительно его собственной нейтральной плоскости, а \ ({\ tilde {I}} \) — момент инерции относительно нейтральная плоскость пряди. Нижний индекс 0 относится к сердечнику провода, а значения \ (i> 0 \) относятся к внешним проводам (\ (i = 1 \ cdots 6 \)).

  Это приближение позволяет рассматривать изгиб без привлечения более сложных моделей.На рисунке 6 показано, как аналитически вычисленные значения жесткости соответствуют результатам, полученным Фоти [18]. Однако возможность охарактеризовать переход между двумя фазами (который зависит от коэффициента трения \ (\ mu \)) не сохраняется.

  Осевое усилие, приложенное к пряди, также влияет на реакцию на изгиб [18] из-за повышенного трения в контакте между проволоками, когда прядь удлиняется. Принимая во внимание тот факт, что для приложений, рассматриваемых в этой работе, осевые силы велики, а кривизны малы, будет рассматриваться жесткость фазы прилипания \ (K_ {stick} \).

  Модель материала

  На протяжении всех представленных здесь симуляций модель материала является упруго-идеально пластичным конститутивным законом. На рисунке 7 показана кривая напряжения-деформации, соответствующая параметрам материала, указанным в таблице 2. Такой выбор определяющего закона позволяет моделировать разрушение с помощью анализа предельной нагрузки . Материал анализируемой конструкции заменен на идеально пластичный материал с меньшим пределом текучести. Это делает предельную нагрузку, то есть максимальную нагрузку, которую конструкция может выдержать до пластического обрушения, представляет разрывную нагрузку .

  Рис. 7

  Кривая напряжение-деформация линейного упруго-идеально пластичного материала

  Таблица 2 Свойства материала, используемые как для справки для анализа предельной нагрузки (\ (H = 0,0 \) ГПа)

  Удельное электрическое сопротивление, так и поперечное -сечение токопроводящих кабелей: медь по сравнению с алюминием — Leonardo Energy

  Одно из основных различий между медью и алюминием заключается в том, что медь имеет значительно меньшее удельное электрическое сопротивление, чем алюминий. Это свойство определяет, насколько сильно данный материал противодействует прохождению электрического тока.Низкое значение указывает на материал, который легко допускает движение электрического заряда. В относительном масштабе различия значительны: медь имеет объемное сопротивление 1,72e-6 Ом-см по сравнению с 2,82e-6 Ом-см для алюминия.

  Это различие особенно актуально при проектировании и установке электрических сетей и связанных с ними компонентов. Чтобы придать алюминиевому проводнику такое же сопротивление, как и медному проводнику, площадь поперечного сечения алюминиевого проводника должна стать больше, чтобы компенсировать более высокое электрическое сопротивление алюминия.Фактически, алюминиевый проводник будет иметь площадь поперечного сечения на 64% больше, чем медный, при той же токонесущей способности. Это приводит к ряду серьезных недостатков.

  Больше стыков — больше отказов

  Чем больше площадь поперечного сечения жилы, тем меньше кабеля можно хранить на барабане. Это приводит к более короткой длине кабеля и, следовательно, большему количеству соединений на единицу длины цепи. К сожалению, чем больше стыков, тем больше вероятность отказа по следующим причинам:

  • Соединения производятся в полевых условиях при самых разных направлениях проводимости и, следовательно, чувствительны к ошибкам соединения.
  • Соединения не всегда проходят эффективную проверку после установки, поэтому ошибки соединения и другие дефекты не всегда выявляются во время тестирования после установки.
  • Соединения представляют собой разрывы в кабельной системе, поэтому они подвержены воздействию термомеханических сил из-за циклического изменения температуры.

  Пониженная гибкость

  Сила изгиба пропорциональна квадрату площади поперечного сечения проводника и, следовательно, четвертой степени диаметра! Таким образом, чем больше площадь поперечного сечения проводника, тем менее гибкий кабель.

  Сложный монтаж в воздуховоде

  Для прокладки в воздуховодах кабель с большей площадью поперечного сечения и меньшей гибкостью усложнит процесс установки.

  Медь или алюминий?

  Замена алюминиевых проводов на медные уменьшает количество необходимых соединений и, таким образом, снижает количество отказов системы. Это дает преимущества как в капитальных затратах (затраты на установку), так и в операционных расходах (затраты на отказ). Из-за меньшей площади поперечного сечения медный кабель будет более гибким и легким в установке, что является особым преимуществом при прокладке кабелей в каналах.

  Список литературы

  [1] Справочник BICC по электрическим кабелям. Третье издание. Доступ 2 августа 2021 г.

  [2] Сравнение алюминия и меди, используемых в электрическом оборудовании. Ларри Прайор и другие, GE Consumer & Industrial. Доступ 2 августа 2021 г.

  ——

  Последнее обновление: 2 августа 2021 г.

  ——

  Европейская диаграмма скручивания кабелей

  — Mueller Group

  Руководства были установлены для измерения размеров проводов в европейской кабельной промышленности.Раньше проводники обычно измерялись либо по площади поперечного сечения, либо по количеству и диаметру отдельных жил, либо по обоим параметрам. Новая система гибких проводов (столбцы 3 и 4 ниже) ориентирована на максимальный диаметр жилы и сопротивление проводника. В связи с этим некоторые кабели могут иметь меньше жил и меньший диаметр, чем указано ниже, но все же соответствовать BS 6360: VDE 0295 и Leo 228, имея правильное сопротивление проводника.

  Европейская схема скрутки кабелей PDF

  Поперечное сечение мм 2	Жилы VDE-0295 BS-6360 Класс 2	Многопроволочные жилы	Тонкие жилы VDE-0295 BS- 6360 Класс 5	Сверхтонкие жилы VDE- 0295 BS-6360 Класс-6	Пряди сверхтонкой проволоки	Пряди сверхтонкой проволоки	Пряди сверхтонкой проволоки
  0.05							25 x 0,05
  0 .08							41 x 0,05
  0,14				18 x 0,10	18 x 0,1	36 x 0,07	72 x 0,05
  0,25			14 x 0.16	32 x 0,10	32 x 0,1	65 x 0,07	128 x 0,05
  0,34		7 x 0,25	19 x 0,16	42 x 0,10	42 x 0,1	88 x 0,07	174 x 0,05
  0,38		7 x 0,27	12 x 0,21	21 x 0,16	48 x 0,1	100 x 0,07	194 x 0,05
  0,5	7 x 0.30	7 x 0,30	16 x 0,21	28 x 0,16	64 x 0,1	131 x 0,07	256 x 0,05
  0,75	7 x 0,37	7 x 0,37	24 x 0,21	42 x 0,16	96 x 0,1	195 x 0,07	384 x 0,05
  1,0	7 x 0,43	7 x 0,43	32 x 0,21	56 x 0,16	128 x 0,1	260 x 0.07	512 х 0,05
  1,5	7 x 0,52	7 x 0,52	30 x 0,26	84 x 0,16	192 x 0,1	392 x 0,07	768 x 0,05
  2,5	7 x 0,67	19 x 0,41	50 x 0,26	140 x 0,16	320 x 0,1	651 x 0,07	1280 x 0,05
  4	7 x 0,85	19 x 0,52	56 x 0.31	224 x 0,16	512 x 0,1	1040 x 0,07
  6	7 x 1,05	19 x 0,64	84 x 0,31	192 x 0,21	768 x 0,1	1560 x 0,07
  10	7 x 1,35	49 x 0,51	80 x 0,41	320 x 0,21	1280 x 0,1	2600 x 0,07
  16	7 x 1.70	49 x 0,65	128 x 0,41	512 x 0,21	2048 x 0,1
  25	7 x 2,13	84 x 0,62	200 x 0,41	800 x 0,21	3200 x 0,1
  35	7 x 2,52	133 x 0,58	280 x 0,41	1120 x 0,21
  50	19 x 1.83	133 x 0,69	400 x 0,41	705 x 0,31
  70	19 x 2,17	189 x 0,69	356 x 0,51	990 x 0,31
  95	19 x 2,52	259 x 0,69	485 x 0,51	1340 x 0,31
  120	37 x 2.03	336 x 0,67	614 x 0,51	1690 x 0,31
  150	37 x 2,27	392 x 0,69	765 x 0,51	2123 x 0,31
  185	37 x 2,52	494 x 0,69	944 x 0,51	1470 x 0,41
  240	61 x 2.24	627 x 0,70	1225 x 0,51	1905 x 0,41
  300	61 x 2,50	790 x 0,70	1530 x 0,51	2385 x 0,41
  400	61 x 2,89		2035 x 0,51
  500	61 x 3.23		1768 x 0,61

  Калибр проводов, сопротивление, сечение и таблица тока

  AWG	СТРОИТЕЛЬСТВО	ДИАМЕТР (мм)	ПЛОЩАДЬ (мм²)	ВЕС (г / м)	R Ом макс. (Ом / 100 м) при 20 ° C
  4	133 х 0.455 R	6,48	21,62	197,9	0,09
  6	133 x 0,361 R	5,14	13,61	124,9	0,14
  8	1 x 3,26 133 x 0,287 R	3,26 4,09	8,37 8,60	74,38 79,02	0,21 0,22
  10	1 x 2,59 37 x 0.404 C 91 x 0,254 U	2,59 2,80 2,70	5,26 4,77 4,61	46,77 44,43 42,22	0,35 0,38 0,43
  12	1 x 2,05 19 x 0,455 C 37 x 0,320 C 45 x 0,300 C 91 x 0,203 U	2,05 2,27 2,22 2,45 2,15	3,31 3,09 2,98 3,18 2,95	29,46 28,66 27,88 28.27 27,00	0,55 0,59 0,61 0,58 0,65
  13	1 х 1,83	1,83	2,63	23,36	0,70
  14	1 x 1,63 19 x 0,361 C 19 x 0,361 U 27 x 0,300 C 37 x 0,254 C 61 x 0,203 U	1,63 1,80 1,70 1,80 1,78 1,76	2,08 1,94 1,94 1,91 1.88 1,97	18,45 18,04 17,14 16,98 16,67 18,50	0,88 0,94 0,94 0,94 0,97 1,04
  15	1 х 1,45	1,45	1,65	14,68	1,11
  16	1 x 1,29 19 x 0,287 C 19 x 0,287 U 19 x 0,300 C 19 x 0,300 U 61 x 0,16 U 315 x 0,071 R	1,29 1.42 1,36 1,50 1,43 1,45 1,60	1,31 1,23 1,23 1,34 1,34 1,23 1,25	11,62 11,41 10,83 12,50 11,86 11,23 11,80	1,40 1,49 1,49 1,36 1,36 1,45 1,47
  17	1 х 1,15	1,15	1,04	9,24	1,76
  18	1 х 1.02 7 x 0,404 19 x 0,254 C 19 x 0,254 U 61 x 0,142 U	1,02 1,21 1,27 1,21 1,24	0,824 0,901 0,962 0,962 0,966	7,32 8,25 8,93 8,49 9,00	2,22 2,03 1,90 1,90 1,89
  19	1 х 0,91	0,91	0,653	5,80	2,80
  20	1 х 0.813 7 x 0,320 19 x 0,203 C 19 x 0,203 U 37 x 0,142 U 135 x 0,071	0,813 0,960 1,009 0,966 0,970 0,92	0,518 0,563 0,616 0,616 0,586 0,534	4,61 5,17 5,70 5,42 5,38 4,90	3,53 3,25 2,97 2,97 3,12 3,42
  21	1 х 0,724	0,724	0.412	3,66	4,44
  22	1 x 0,643 7 x 0,254 19 x 0,160 C 19 x 0,160 U 37 x 0,114 U 72 x 0,071	0,643 0,762 0,800 0,762 0,780 0,68	0,324 0,355 0,382 0,382 0,380 0,285	2,89 3,26 3,55 3,37 3,46 2,60	5,64 5,15 4,78 4,78 4,83 6,41
  23	1 х 0.574	0,574	0,259	2,30	7,06
  24	1 x 0,511 7 x 0,203 19 x 0,127 C 19 x 0,127 U 56 x 0,071 U	0,511 0,609 0,634 0,597 0,600	0,205 0,227 0,241 0,241 0,222	1,82 2,08 2,23 2,12 2,05	8,91 8,05 7,58 7,58 8,23
  25	1 х 0.455	0,455	0,163	1,44	11,24
  26	1 x 0,404 7 x 0,160 19 x 0,102 C 19 x 0,102 U 33 x 0,071 U	0,404 0,480 0,504 0,483 0,450	0,128 0,141 0,155 0,155 0,130	1,14 1,29 1,44 1,37 1,20	14,26 12,96 11,79 11,79 14,06
  27	1 х 0.320	0,361	0,102	0,91	17,86
  28	1 x 0,320 7 x 0,127 19 x 0,079 C	0,320 0,381 0,395	0,080 0,089 0,093	0,72 0,82 0,86	22,72 20,60 19,63
  29	1 х 0,287	0,287	0,065	0,58	28,25
  30	1 х 0.254 7 x 0,102 19 x 0,063 C	0,254 0,304 0,315	0,051 0,057 0,059	0,45 0,53 0,57	36,07 31,95 30,87
  31	1 х 0,226	0,226	0,040	0,36	45,56
  32	1 x 0,203 7 x 0,079 19 x 0,050 C	0,203 0,237 0,250	0.032 0,034 0,037	0,29 0,32 0,36	56,47 53,28 49,00
  33	1 х 0,180	0,180	0,025	0,23	71,82
  34	1 х 0,160 7 х 0,063	0,160 0,189	0,020 0,022	0,18 0,21	90,9 83,8
  35	1 х 0.142	0,142	0,016	0,14	115,4
  36	1 x 0,127 7 x 0,050	0,127 0,150	0,0127 0,0137	0,11 0,13	144,3 133,4
  37	1 х 0,114	0,114	0,0102	0,09	179
  38	1 x 0,102 7 x 0.040	0,102 0,120	0,0081 0,0088	0,07 0,0784	225 214
  39	1 х 0,089	0,089	0,00622	0,06	295
  40	1 х 0,079 7 х 0,031	0,079 0,090	0,00490 0,00528	0,0436 0,0469	375 350
  41	1 х 0.071	0,071	0,00396	0,0352	460
  42	1 х 0,063 7 х 0,025	0,063 0,075	0,00316 0,0034	0,0281 0,0318	600 536
  43	1 х 0,056	0,056	0,00246	0,0219	745
  44	1 x 0,050 7 x 0.020	0,050 0,060	0,00203 0,0022	0,0180 0,0196	910 836
  46	1 х 0,040 7 х 0,015	0,040 0,045	0,00126 0,001372	0,0112 0,0112	1500 1492
  48	1 х 0,031 7 х 0,0125	0,031 0,0375	0,00075 0,000859	0.0067 0,0077	2450 2371
  50	1 х 0,025 7 х 0,0100	0,025 0,0300	0,00049 0,000550	0,0044 0,0049	3750 3872
  52	1 х 0,020	0,020	0,00031	0,0028	5850
  54	1 х 0,0158	0,0158	0.000196	0,00175	10441
  56	1 х 0,0125	0,0125	0,000123	0,00109	16599
  58	1 х 0,0100	0,0100	0,000079	0,00070	27101

  загадка электрического тока

  загадка электрического тока

  Структура многих кабелей, таких как цилиндрические кабели и витая проволока. жилы, представляет собой скрученные между собой цилиндрические провода.Для фигуры поперечного сечения используется сочетание истинных окружностей. включая цифры, используемые в нашей компании.

  
  Рис. 1 Пример схемы поперечного сечения кабеля

  Например: Рис. 1 показывает типичную кабельную структуру. 12-жильный кабель с показаны равные диаметры прядей, при этом используются три скрученные вместе прядки как стержень и скручены вместе девятью прядями. Если шаг закрутки бесконечно большой, а цилиндры размещены параллельно, поперечные сечения действительно будут круглыми.Однако настоящие кабели состоят из скрученных цилиндров, и поэтому сечение прядей не превратится в «кружочки» и не станет ровным «эллипсы» — поперечное сечение цилиндров, разрезанных под углом.

  Другими словами, на таких рисунках не показано действительное сечение продукты, но это только схема, чтобы показать приблизительную конфигурацию. Для структуры в примере, поскольку это скрученная структура, прядь поперечные сечения никогда не будут истинными кругами, включая три нити в основной.А на самом деле зазора между прядями во внешнем слое практически нет.

  
  Рис. 2 Фактическое сечение скрученной проволоки показано на Рис. 1

  Фактическое поперечное сечение показано на рис.2. Обратите внимание, что пряди имеют несколько искаженную круговую структуру, которая на на первый взгляд кажется эллиптическим, и между прядями нет зазоров в внешний слой.

  
  Рис. 3 Когда одна прядь в наружном слое удаляется

  В реальных кабелях, когда много жил одинакового размера сгруппированы вместе в концентрическим образом, за некоторыми исключениями, количество прядей в каждом слое на шесть больше, чем слой непосредственно внутри.Если количество прядей в слое на пять больше, чем во внутреннем слое, мы получить кабель, как показано на рис. 3, и мы можем хорошо понять искажения в поперечном сечении.

  
  Рис.4 Более крайний случай

  В более крайнем случае провода скорее свернуты, чем скручены. Если количество прядей во внешнем слое выбрано таким же, как и в внутренний слой, искажение похоже на картинку, показанную на рис.4. Внешние пряди выглядят близко к эллипсу на рисунках 2 и 3, но теперь форма полностью отличается от эллипса.

  Какую форму принимает поперечное сечение скрученных прядей? Можно ли это описать аналитической геометрией на уровне средней школы, или нам нужны более продвинутые математические инструменты? Кроме того, можем ли мы рассматривать форму как эллипс, когда искажение небольшое?

  Вот и проблемы.

  Куичи Хирабаяси, (К) 2006

  
  Вернуться домой

  Купить Бустерные кабели Sealey с поперечным сечением 16 мм x 3 м, медь, 300 А — BC / 16/3 — BC / 16/3

  Информация о платежах

  Оплата за 30 дней

  Сделайте покупку сегодня, чтобы попробовать перед покупкой.Платите только за то, что оставляете. Платите до 30 дней позже. Нет интереса. Нет сборов. Никакого влияния на ваш кредитный рейтинг.

  Оплата после доставки позволяет попробовать перед покупкой и является самым простым способом делать покупки в Интернете.

  • Завершите оплату полностью после покупки без дополнительных затрат.
  • Report возвращается прямо в нашем приложении и платит только за то, что у вас осталось.
  • Несвоевременная оплата может повлиять на вашу способность использовать Klarna в будущем.
  • Коллекторские агентства используются в крайнем случае

  Вы должны быть старше 18 лет и проживать в Великобритании, чтобы иметь право на это кредитное предложение. Условия и положения Pay Later

  Оплатить 3 беспроцентными платежами

  Разложите стоимость покупки на 3 беспроцентных платежа. Первый платеж производится в момент покупки, а оставшиеся платежи планируются автоматически каждые 30 дней. Никаких процентов или сборов. Выберите опцию Klarna и введите данные своей дебетовой или кредитной карты.Чтобы проверить ваше право на участие, Klarna выполнит мягкий поиск в агентстве кредитной информации. Это не повлияет на ваш кредитный рейтинг.

  Нет интереса. Нет сборов. Никакого влияния на ваш кредитный рейтинг.

  • Новый способ оплаты, альтернативный кредитной карте.
  • 3-х рассрочка дает вам возможность совершать покупки без процентов или скрытых комиссий.
  • Несвоевременная оплата может повлиять на вашу способность использовать Klarna в будущем.
  • Коллекторские агентства используются в крайнем случае.

  Вы должны быть старше 18 лет и проживать в Великобритании, чтобы иметь право на это кредитное предложение. Платежи в 3 положениях и условиях

  Demon Tweeks выступает в качестве распространителя, а не кредитора нерегулируемых кредитных продуктов, предоставляемых Klarna Bank AB (publ). Кредит доступен только постоянным жителям Великобритании в возрасте 18+, в зависимости от статуса, применяются Условия и положения.

  Обратите внимание, что оплата в течение 30 дней и оплата тремя частями не регулируется FCA. Заимствование сверх ваших средств может серьезно повлиять на ваше финансовое положение, поэтому убедитесь, что вы можете позволить себе произвести выплаты вовремя в установленный срок.

  Пожалуйста, расходуйте ответственно.