Сечение провода по току.
В теории и практике, выбору площади поперечного сечения провода по току (толщине) уделяется особое внимание. В данной статье, анализируя справочные данные, познакомимся с понятием «площадь сечения».
Расчет сечения проводов.
В науке не используется понятие «толщина» провода. В литературных источниках используется терминология – диаметр и площадь сечения. Применимо к практике, толщина провода характеризуется площадью сечения.
Довольно легко рассчитывается на практике сечение провода. Площадь сечения вычисляется с помощью формулы, предварительно измерив его диаметр (можно измерить с помощью штангенциркуля):
S = π (D/2)2 ,
- S – площадь сечения провода, мм
- D- диаметр токопроводящей жилы провода. Измерить его можно с помощью штангенциркуля.
Более удобный вид формулы площади сечения провода:
Небольшая поправка — является округленным коэффициентом. Точная расчетная формула:
В электропроводке и электромонтаже в 90 % случаях применяется медный провод. Медный провод по сравнению с алюминиевым проводом, имеет ряд преимуществ. Он более удобен в монтаже, при такой же силе токе имеет меньшую толщину, более долговечен. Но чем больше диаметр (площадь сечения), тем выше цена медного провода. Поэтому, несмотря на все преимущества, если сила тока превышает значение 50 Ампер, чаще всего используют алюминиевый провод. В конкретном случае используется провод, имеющий алюминиевую жилу 10 мм и более.
В квадратных миллиметрах измеряют площадь сечения проводов. Наиболее чаще всего на практике (в бытовой электрике), встречаются такие площади сечения: 0,75; 1,5; 2,5; 4 мм .
Существует иная система измерения площади сечения (толщины провода) — система AWG, которая используется, в основном в США. Ниже приведена таблица сечений проводов по системе AWG, а так же перевод из AWG в мм .
Рекомендовано прочитать статью про выбор сечения провода для постоянного тока. В статье приведены теоретические данные и рассуждения о падении напряжения, о сопротивлении проводов для разных сечений. Теоретические данные сориентируют, какое сечение провода по току наиболее оптимально, для разных допустимых падений напряжения. Также на реальном примере объекта, в статье о падении напряжения на трехфазных кабельных линиях большой длины, приведены формулы, а также рекомендации о том, как уменьшить потери. Потери на проводе прямо пропорциональны току и длине провода. И являются обратно пропорциональными сопротивлению.
Выделяют, три основные принципа, при выборе сечения провода.
1. Для прохождения электрического тока, площадь сечения провода (толщина провода), должна быть достаточной. Понятие достаточно означает, что когда проходит максимально возможный, в данном случае, электрический ток, нагрев провода будет допустимый (не более 600С).
2. Достаточное сечение провода, что бы падение напряжения не превышало допустимого значения. В основном это относится к длинным кабельным линиям (десятки, сотни метров) и токам большой величины.
3. Поперечное сечение провода, а также его защитная изоляция, должна обеспечивать механическую прочность и надежность.
Для питания, например люстры, используют в основном лампочки с суммарной потребляемой мощностью 100 Вт (ток чуть более 0,5 А).
Выбирая толщину провода, необходимо ориентироваться на максимальную рабочую температуру. Если температура будет превышена, провод и изоляция на нем будут плавиться и соответственно это приведет к разрушению самого провода. Максимальный рабочий ток для провода с определенным сечением ограничивается только максимально его рабочей температурой. И временем, которое сможет проработать провод в таких условиях.
Далее приведена таблица сечения проводов, при помощи которой в зависимости от силы тока, можно подобрать площадь сечения медных проводов. Исходные данные – площадь сечения проводника.
Сколько киловатт выдержит медный провод сечением 0,75 квадрата?
Это провод достаточно дешевый. Можно ли развести осветительную группу в квартире проводом 0,75 квадрата?
По Гостовским нормативам, стационарная проводка в жилых и производственных помещениях, должна быть выполнена кабелем медным сечением не менее 1,5 квадратных миллиметра (ГОСТ Р 50571.15-97)
Однако эти требования были разработаны во времена массового применения ламп накаливания, которые чаще всего были мощностью 100-150 ватт, а то и больше. Сегодня, во время всеобщей экономии энергоресурсов и все более набирающей обороты экономии, почти все и всюду стараются перейти на светодиодную осветительную аппаратуру, которая при той же освещенности, потребляет примерно в семь-восемь раз меньше (производителем заявляется что в десять раз меньше, но как вижу это просто реклама)
Если вы намереваетесь использовать только светодиоды, для освещения, и сами хозяйничаете в своем частном доме (не квартире!) то думаю можно использовать для освещения кабель сечения 0,75 квадрата.
Ну а суммарная мощность для провода этого сечения составляет не более 3 киловатт. А автомат я бы поставил не более 3 Ампер.
Чтобы правильно ответить на этот вопрос о мощности в киловаттах для медного провода с сечением 0,75 квадрата, необходимо знать некоторые дополнительные параметры, сейчас объясню по каким причинам.
Определения
Электрическая мощность — если грубым языком отвечать, это некая скорость и количество передачи, с которой электричество успевает достичь источник потребления и преобразоваться в электрическую энергию.
То есть мощность — это величина определяющая время и количество передачи электрических зарядов к источнику потребления.
Соответственно, чем больше мощность у источника, тем больше и быстрее электрических зарядов ему надо "съесть" чтобы работать. А соответственно, чем больше ему надо зарядов, тем больше и сильнее должен быть транспорт (в электрике это кабеля и провода), а зависят они не только от толщины, но также от материала из которого изготовлены, изоляции, места расположения.
Если с толщиной и материалом всё понятно, чем больше и качественнее провод, тем больше и быстрее он передаст электрический заряд, то почему так сильно на мощность влияет изоляция и место прохождения кабеля или провода?
Всё дело в том, что электрический разряд создаёт вокруг себя электромагнитные поля и окружающее пространство для кабеля имеет большое значение, которое влияет на мощность.
Итак, чтобы дать точный ответ, необходимо знать следующие параметры:
- Напряжение в сети (как я понимаю, речь идет об условной единицы напряжения в квартирах РФ, которая имеет значение как 220 вольт)
- Сопротивление кабеля (тут имеется ввиду не только жила провода по которой проходит ток, но и изоляция, место прохождения, которые создают экран)
- Длина кабеля (тоже не маловажная величина, особенно, если кабель будет использоваться при максимальной или близкой к максимальной допустимой мощности)
________________ ________________ _
Самый распространённый и самый дешёвый провод сейчас ШВВП 2х0,75 на него и рассчитывают многие владельцы помещений при ремонте, чтобы сэкономить деньги.
По стандартам такой провод имеет следующие показания:
- 6 Ампер — токовая нагрузка (допустимая) при условии прокладки кабеля на воздухе (подходит к прокладке в кабель-канале, монтажной трубе, под штукатуркой в стене для сухих помещений)
- 0,38 Кв — переменное напряжение (Номинальное)
- 1,76 кВт — мощность (максимальная) при условии прокладки кабеля по воздухе (кабель-канал, монтажная труба, в стене под штукатуркой) и переменном напряжении 220 вольт
- 3,95 кВт — мощность (максимальная) при условии прокладки кабеля по воздухе (кабель-канал, монтажная труба, в стене под штукатуркой) и переменном напряжении 380 вольт
Перед тем как определиться с итогом вопроса, хотелось бы заметить, что это ГОСТовские показатели для качественных кабелей, но купить можете и не выдержанную по ГОСТ продукцию, а соответственно показатели будут занижены (это из практики, когда на глазах горят кабеля, которые даже не подверглись максимальной мощности). Также напряжение в сети не всегда соответствует нормам и бывают скачки не только на уменьшение, но и увеличение.
Медный провод 0,75 квадрата (для примера взят провод ШВВП 2х0,75) может выдержать нагрузку мощностью до 1,76 кВт при условии, что в сети будет переменный ток 220 вольт
Подключать к такому проводу рекомендуется один или несколько источников потребления, суммарная мощность которых не превышает 1,76 кВт, но я бы рекомендовал исходить из мощности в 1,5 кВт не более.
Также не стоит использовать данный провод для подключения мощных (100 и более ватт) ламп накаливания, так как возможен нагрев провода из-за слабого контакта при окислении.
Так что, осветительную группу в квартире, при использовании современных ламп (исключая ламп накала и нагрева) можно подключить проводом медным с сечением 0,75 кв.мм. при суммарном объёме мощности ламп не более 1500 ватт (моя рекомендация на основе личного опыта!)
Токовые нагрузки на кабели и провода
Токовые нагрузки, установленные в действующихнормативных документах по использованию кабелей и проводов вэлектрических сетях, указаны в таблицах 1 — 11. Указанные значениятоков приведены для температур окружающего воздуха +25°С и земли +15°С для усредненных условий прокладки. В случае необходимости выбораконкретной токовой нагрузки для конкретного типа кабеля или провода иконкретных условий прокладки, необходимо руководствоваться методиками,указанными в стандартах и правилах.