Таблица сечения и нагрузки проводов: Таблица сечения медного провода по мощности

Таблица сечения медного провода по мощности

Надежная и безопасная работа любых электрических приборов и оборудования во многом зависит от правильного выбора проводов. Большое значение имеет сечение медного провода, таблица позволяет определить его необходимые параметры, в зависимости от токовой нагрузки и мощности. Неправильный подбор кабельной продукции может вызвать короткое замыкание и последующее возгорание. При небольшом сечении провода и слишком высокой мощности оборудования произойдет его перегрев, что вызовет аварийную ситуацию.

Сечение и мощность провода

При выборе кабельной продукции в первую очередь необходимо учитывать существенные различия между медными и алюминиевыми проводами.

Сечение проводов по току и мощности таблица

Медь является более устойчивой к различного рода изгибам, она обладает более высокой электропроводностью и меньше подвержена воздействию коррозии. Поэтому одна и та же нагрузка предусматривает меньшее сечение медного провода по сравнению с алюминиевым. В любом случае, приобретая электропровод, нужно делать определенный запас его сечения, на случай возрастания нагрузок в перспективе, когда будет устанавливаться новая бытовая техника. Кроме того, сечение должно соответствовать максимальной нагрузке, токам автоматов или других защитных устройств.

Величина тока относится к основным показателям, оказывающим влияние на расчеты площади сечения проводов. То есть, определенная площадь имеет возможность пропускать через себя определенное количество тока в течение продолжительного времени. Этот параметр также называется длительно допустимой нагрузкой.

Само сечение представляет собой общую площадь, которую имеет срез токопроводящей жилы. Для его определения используется формула вычисления площади круга. Таким образом, Sкр. = π × r2, где число π = 3,14, а r – будет радиусом измеряемой окружности. При наличии в кабельной жиле сразу нескольких проводников, измеряется диаметр каждого из них, а затем полученные данные суммируются. Чтобы найти радиус, нужно вначале измерить диаметр проволоки с помощью микрометра или штангенциркуля. Наиболее эффективным методом считается определение площади сечения по специальным таблицам, с учетом необходимых показателей.

Прежде всего, принимаются во внимание конкретные условия эксплуатации, а также предполагаемая величина максимального тока, который будет протекать по данному кабелю в течение продолжительного времени.

Сечение медных проводов и мощность электрооборудования

Перед монтажом того или иного электрического оборудования необходимо выполнить все расчеты. Они проводятся с учетом полной мощности будущих потребителей электроэнергии. Если монтируется сразу несколько единиц оборудования, то расчеты проводятся в соответствии с их суммарной мощностью.

Нагрузка и сечение провода таблица

Мощности каждого прибора указываются на корпусе или в технической документации на изделие и отражаются в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). Для того, чтобы рассчитать сечение медного провода по мощности, таблица со специальными параметрами поможет подобрать наиболее оптимальный вариант.

В стандартных городских квартирах как правило действует однофазная система электроснабжения, напряжение которой составляет 220 вольт. Расчеты проводятся с учетом так называемого коэффициента одновременности, составляющему 0,7. Этот показатель означает возможность одновременного включения около 70% установленного оборудования. Данный коэффициент нужно умножить на значение суммарной мощности всех имеющихся приборов. По полученному результату в таблице определяется необходимое сечение проводки в соответствии с заданными техническими и эксплуатационными условиями.

Как определить сечение для многожильного провода

Таблицы выбора сечения жилы при прокладке электрических проводов в резиновой или пластиковой (в том числе ПВХ=PVC) изоляции в зависимости от тока и нагрузки. Подходят для сетей 220/380В. Выбор сечения кабеля удлинителя в зависимости от длины и нагрузки.

Выбор сечения провода | Электрик

Но что же на самом деле такое «сечение» и как его измерить на практике?

Не стоит думать что сечение провода это его диаметр…

Площадь поперечного сечения (S) кабеля рассчитывается по формуле S = (Pi * D2)/4, где Pi – число пи, равное 3,14, а D – диаметр.

Безопасная эксплуатация состоит в том, что в случае если вы подберете сечение не соответственное его токовым перегрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву электропровода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Поэтому к вопросу о выборе сечения электропровода нужно отнестись довольно серьезно. 

Что нужно знать для правильного выбора провода?

Главным признаком, по которому планируют провод, считается его продолжительно разрешенная токовая перегрузка. Не вдаваясь в пространные рассуждения, это такая величина тока, которую он способен пропускать в протяжении долгого времени.

Чтоб отыскать значение номинального тока, нужно подсчитать мощность всех подключаемых электрических приборов в жилище. Рассмотрим пример расчета сечения электропровода для обыкновенной двухкомнатной жилплощади. Список нужных устройств и их примерная мощность указана в таблице.

Принимая во внимание значение тока, сечение электропровода находят по таблице. В случае если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в данном случае подбирают наиблежайшее большее значение. К примеру расчетное значение тока составляет 23 А, избираем по таблице наиблежайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2 (для медного многожильного электропровода прокладываемого по воздуху).

Предлагаю вашему вниманию таблицы возможных токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика.

Важно! Для четырехжильных и пятижильных кабелей, у которых все жилы одинакового сечения при применении их в четырех-проводных сетях значение из таблицы необходимо помножить на коэффициент 0,93.

К примеру у Вас трехфазная нагрузка мощностью Р=15 кв-т Нужно выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как высчитать сечение? Сначала нужно высчитать токовую нагрузку отталкиваясь от этой мощности, чтобы достичь желаемого результата можем использовать формулу для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22.8 ≈ 23 А.

По таблице токовых нагрузок избираем сечение 2.5 мм2 (ему допускаемый ток 27А). Хотя потому что кабель у Вас четырехжильный (либо пяти- здесь уже особенной разницы нет) сообразно указаний ГОСТ 31996—2012 подобранное значение тока необходимо помножить на коэффициент 0.93. I = 0.93 * 27 = 25 А. Что возможно для нашей нагрузки (расчетного тока).

Хотя в виду того что почти все изготовители отпускают кабели с заниженным сечением в этом случае я бы рекомендовал брать кабель с запасом, с сечением намного выше — 4 мм2.

Важно! Когда нагрузка именуется в кВт — то идет речь о общей нагрузке. То есть для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем 3. Когда значение нагрузки названо в амперах (А) — речь практически постоянно идет о нагрузке на 1 жилу (либо фазу).

Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?

На сегодня для монтажа как открытой проводки так и скрытой, конечно широкой известностью пользуются медные электропровода. Медь, сравнивая с алюминием, наиболее эффективна:

1) она прочнее, более мягенькая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;

2) менее подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в разветвительной коробке, места скрутки с течением времени окисляются, что и ведет к утрате контакта;

3) проводимость меди повыше нежели алюминия, при схожем сечении медный провод способен вынести огромную токовую нагрузку нежели алюминиевый. 

Недочетом медных проводов считается их большая цена. Цена их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные электропровода по цене дороже все таки они считаются наиболее всераспространенными и пользующимися популярностью в применении нежели алюминиевые. 

Расчет сечения медных проводов и кабелей

Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на случае двухкомнатной жилплощади. 

Как понятно, вся нагрузка разделяется на 2 группы: силовую и осветительную.

В нашем случае главной силовой нагрузкой станет розеточная группа установленная в столовой и в ванной комнате. Потому что там устанавливается более сильная техника (электрочайник, микроволновка, морозильник, бойлер, стиральная машинка и т.д.).

Для данной розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. Если соблюдать условие, что силовая нагрузка станет разбросана по различным розеткам. Что это означает? К примеру в столовой для включения всей домашней техники необходимо 3-4 розетки присоединенных медным электропроводом сечением 2.5 мм2 каждая. 

В случае если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 станет мало, в данном случае необходимо применять провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнат для питания электророзеток применяют провод сечением 1.5 мм2 но завершающий выбор необходимо брать на себя в последствии соответственных расчетов.

Питание всей осветительной нагрузки производится электропроводом сечением 1.5 мм2.

Нужно осознавать что мощность на различных участках проводки станет различной, в соответствии с этим и сечение питающих проводов также разным. Самое большое его значение станет на вводном участке жилплощади, потому что через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего электропровода подбирают 4 – 6 мм2.

При монтаже проводки используют электропровода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:

ППВ — медный плоский двух- либо трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой либо недвижной открытой электропроводки;

АППВ — алюминиевый плоский двух- либо трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой либо недвижной открытой электропроводки;

ПВС — медный круглый, численность жил — до 5, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой электропроводки;

ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, эластичный, для включения домашних устройств к источникам питания;

ВВГ — кабель медный круглый, до 4 жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;

ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной изоляцией для прокладки в воде.

Как можно заметить, выбор для прокладки проводки не велик и ориентируется зависимо от того, какой формы кабель наиболее подходит для монтажа, круглой либо плоской. Кабель круглой формы комфортнее прокладывается через стенки, в особенности в случае если делается ввод с улицы в здание. Понадобится просверлить отверстие чуток больше поперечника кабеля, а при большей толщине стенки это делается актуальным. Для внутренней электропроводки комфортнее использовать тонкий кабель ВВГ.

Таблица соответствия сечения кабеля току и мощности

Большое значение в электротехнике имеет такая величина, как поперечное сечение провода и нагрузка. Без этого параметра невозможно проведение каких-либо расчетов, особенно, связанных с прокладкой кабельных линий. Ускорить необходимые вычисления помогает таблица зависимости мощности от сечения провода, применяемая при проектировании электротехнического оборудования. Правильные расчеты обеспечивают нормальную работу приборов и установок, способствуют надежной и долговременной эксплуатации проводов и кабелей.

Правила расчетов площади сечения

На практике расчеты сечения любого провода не представляют какой-либо сложности. Достаточно всего лишь вычислить сечение кабеля по диаметру с помощью штангенциркуля, а затем полученное значение использовать в формуле: S = π (D/2)2, в которой S является площадью сечения, число π составляет 3,14, а D представляет собой измеренный диаметр жилы.

В настоящее время используются преимущественно медные провода. По сравнению с алюминиевыми, они более удобны в монтаже, долговечны, имеют значительно меньшую толщину, при одинаковой силе тока. Однако, при увеличении площади сечения стоимость медных проводов начинает возрастать, и все преимущества постепенно теряются. Поэтому при значении силы тока более 50-ти ампер практикуется применение кабелей с алюминиевыми жилами. Для измерения сечения проводов используются квадратные миллиметры. Наиболее распространенными показателями, применяемыми на практике, являются площади 0,75; 1,5; 2,5; 4,0 мм2.

Таблица сечения кабеля по диаметру жилы

Основным принципом расчетов служит достаточность площади сечения, для нормального протекания через него электрического тока. То есть, допустимый ток не должен нагревать проводник до температуры свыше 60 градусов. Падение напряжения не должно превышать допустимого значения. Этот принцип особенно актуален для ЛЭП большой протяженности и высокой силы тока. Обеспечение механической прочности и надежности провода осуществляется за счет оптимальной толщины провода и защитной изоляции.

Сечение провода по току и мощности

Прежде чем рассматривать соотношение сечения и мощности, следует остановиться на показателе, известном, как максимальная рабочая температура. Данный параметр обязательно учитывается при выборе толщины кабеля. Если этот показатель превышает свое допустимое значение, то из-за сильного нагрева металл жилы и изоляция расплавятся и разрушатся. Таким образом, происходит ограничение рабочего тока для конкретного провода его максимальной рабочей температурой. Важным фактором является время, в течение которого кабель сможет функционировать в подобных условиях.

Основное влияние на устойчивую и долговечную работу провода оказывает потребляемая мощность и сила тока. Для быстроты и удобства расчетов были разработаны специальные таблицы, позволяющие подобрать необходимое сечение в соответствии с предполагаемыми условиями эксплуатации. Например, при мощности 5 кВт и силе тока в 27,3 А, площадь сечения проводника составит 4.0 мм2. Точно так же подбирается сечение кабелей и проводов при наличии других показателей.

Необходимо учитывать и влияние окружающей среды. При температуре воздуха, на 20 градусов превышающей нормативную, рекомендуется выбор большего сечения, следующего по порядку. То же самое касается наличия нескольких кабелей, содержащихся в одном жгуте или значения рабочего тока, приближающегося к максимальному. В конечном итоге, таблица зависимости мощности от сечения провода позволит выбрать подходящие параметры на случай возможного увеличения нагрузки в перспективе, а также при наличии больших пусковых токов и существенных перепадов температур.

Формулы для расчета сечения кабеля

Качество проведения электромонтажных работ оказывает воздействие на безопасность целого здания. Определяющим фактором при проведении таких работ является показатель сечения кабеля. Для осуществления расчета нужно выяснить характеристики всех подключенных потребителей электричества. Необходимо провести расчет сечения кабеля по мощности. Таблица нужна, чтобы посмотреть требуемые показатели.

Качественный и подходящий кабель обеспечивает безопасную и долговечную работу любой сети

Расчет сечения кабеля по мощности: таблица с важными характеристиками

Оптимальная площадь сечения кабеля позволяет протекать максимальному количеству тока и при этом не нагревается. Выполняя проект электропроводки, важно найти правильное значение для диаметра провода, который бы подходил под определенные условия потребляемой мощности. Чтобы выполнить вычисления, требуется определить показатель общего тока. При этом нужно выяснить мощность всего оборудования, которое подключено к кабелю.

Такая таблица поможет подобрать оптимальные параметры

Перед работой вычисляется сечение провода и нагрузка. Таблица поможет найти эти значения. Для стандартной сети 220 вольт, примерное значение тока рассчитывается так, I(ток)=(Р1+Р2+….+Рn)/220, Pn – мощность. Например, оптимальный ток для алюминиевого провода – 8 А/мм, а для медного – 10 А/мм.

Расчет по нагрузке

Даже определив нужное значение, можно произвести определенные поправки по нагрузке. Ведь нечасто все приборы работают одновременно в сети. Чтобы данные были более точными, необходимо значение сечения умножить на Кс (поправочный коэффициент). В случае, если будет включаться всё оборудование в одно и то же время, то данный коэф-т не применяется.

Чтобы выполнить вычисления правильно применяют таблицу расчетов сечения кабеля по мощности. Нужно учитывать, что существует два типа данного параметра: реактивная и активная.

Так проводится расчет с учетом нагрузки

В электрических сетях протекает ток переменного типа, показатель которого может меняться. Активная мощность нужна, чтобы рассчитать среднее показатели. Активную мощность имеют электрические нагреватели и лампы накаливания. Если в сети присутствуют электромоторы и трансформаторы, то могут возникать некоторые отклонения. При этом и формируется реактивная мощность. При расчетах показатель реактивной нагрузки отражается в виде коэффициента (cosф).

Особенности потребления тока

Полезная информация! В быту среднее значение cosф равняется 0,8. А у компьютера такой показатель равен 0,6-0,7.

Расчет по длине

Вычисления параметров по длине необходимы при возведении производственных линий, когда кабель подвергается мощным нагрузкам. Для расчетов применяют таблицу сечения кабеля по мощности и току. При перемещении тока по магистралям проявляются потери мощности, которые зависят от сопротивления, появляющегося в цепи.

По техническим параметрам, самое большое значение падения напряжения не должно быть больше пяти процентов.

Применение таблицы помогает узнать значение сечения кабеля по длине

Использование таблицы сечения проводов по мощности

На практике для проведения подсчетов применяется таблица. Расчет сечения кабеля по мощности осуществляется с учетом показанной зависимости параметров тока и мощности от сечения. Существуют специальные стандарты возведения электроустановок, где можно посмотреть информацию по нужным измерениям. В таблице представлены распространенные значения.

Узнать точный показатель можно, используя различные параметры

Чтобы подобрать кабель под определенную нагрузку, необходимо провести некоторые расчеты:

• рассчитать показатель силы тока;
• округлить до наибольшего показателя, используя таблицу;
• подобрать ближайший стандартный параметр.

Статья по теме:

Как повесить люстру на натяжной потолок. Видео пошагового монтажа позволит всю работу произвести самостоятельно без обращения к специалистам. Что нужно подготовить для работы и как избежать ошибок мы и расскажем в статье.

Формула расчетов мощности по току и напряжению

Если уже имеются какие-то кабели в наличии, то чтобы узнать нужное значение, следует применить штангенциркуль. При этом измеряется сечение и рассчитывается площадь. Так как кабель имеет округлую форму, то расчет производится для площади окружности и выглядит так: S(площадь)= π(3,14)R(радиус)2. Можно правильно определить, используя таблицу, сечение медного провода по мощности.

Стандартные формулы для определения силы тока

Важная информация! Большинство производителей уменьшают размер сечения для экономии материала. Поэтому, совершая покупку, воспользуйтесь штангенциркулем и самостоятельно промеряйте провод, а затем рассчитайте площадь. Это позволит избежать проблем с превышением нагрузки. Если провод состоит из нескольких скрученных элементов, то нужно промерить сечение одного элемента и перемножить на их количество.

Варианты кабеля для разных назначений

Какие есть примеры?

Определенная схема позволит вам сделать правильный выбор сечения кабеля для своей квартиры. Прежде всего, спланируйте места, в которых будут размещаться источники света и розетки. Также следует выяснить, какая техника будет подключаться к каждой группе. Это позволит составить план подсоединения всех элементов, а также рассчитать длину проводки. Не забывайте прибавлять по 2 см на стыки проводов.

Определение сечения провода с учетом разных видов нагрузки

Применяя полученные значения, по формулам вычисляется значение силы тока и по таблице определяется сечение. Например, требуется узнать сечение провода для бытового прибора, мощность которого 2400 Вт. Считаем: I = 2400/220 = 10,91 А. После округления остается 11 А.

Схемы прокладки кабелей

Чтобы определить точный показатель площади сечения применяются разные коэффициенты. Особенно данные значения актуальны для сети 380 В. Для увеличения запаса прочности к полученному показателю стоит прибавить еще 5 А.

Схема трехжильной проводки

Стоит учитывать, что для квартир применяются трехжильные провода. Воспользовавшись таблицами, можно подобрать самое близкое значение тока и соответствующее сечение провода. Можно посмотреть какое нужно сечение провода для 3 кВт, а также для других значений.

У проводов разного типа предусмотрены свои тонкости расчетов. Трехфазный ток применяется там, где нужно оборудование значительной мощности. Например, такое используется в производственных целях.

Для выявления нужных параметров на производствах важно точно рассчитать все коэффициенты, а также учесть потери мощности при колебаниях в напряжении. Выполняя электромонтажные работы дома, не нужно проводить сложные расчеты.

Следует знать о различиях алюминиевого и медного провода. Медный вариант отличается более высокой ценой, но при этом превосходит аналог по техническим характеристикам. Алюминиевые изделия могут крошиться на сгибах, а также окисляются и имеют более низкий показатель теплопроводности. По технике безопасности в жилых зданиях используется только продукция из меди.

Основные материалы для кабелей

Так как переменный ток передвигается по трем каналам, то для монтажных работ используется трехжильный кабель. При установке акустических приборов применяются кабели, имеющие минимальное значение сопротивления. Это поможет улучшить качество сигнала и устранить возможные помехи. Для подключения подобных конструкций применяются провода, размер которых 2*15 или 2*25.

Подобрать оптимальный показатель сечения для применения в быту помогут некоторые средние значения. Для розеток стоит приобрести кабель 2,5 мм2, а для оформления освещения – 1,5 мм2. Оборудование с более высокой мощностью требует сечения размером 4-6 мм2.

Варианты соединения проводов

Специальная таблица окажет помощь, если возникают сомнения при расчетах. Для определения точных показателей нужно учитывать все факторы, которые оказывают влияние на ток в цепи. Это длина отдельных участков, метод укладки, тип изоляции и допустимое значение перегрева. Все данные помогают увеличить производительность в производственных масштабах и более эффективно применять электрическую энергию.

Расчет сечения кабеля и провода по мощности и току, для подключения частного дома (видео)

Привет. Тема сегодняшней статьи «Сечение кабеля по мощности«. Эта информация пригодиться как в быту, так и на производстве. Речь пойдет о том, как произвести расчет сечения кабеля по мощности и сделать выбор по удобной таблице.

Для чего вообще нужно правильно подобрать сечение кабеля ?

Если говорить простым языком, это нужно для нормальной работы всего, что связано с электрическим током. Будь-то фен, стиральная машина, двигатель или трансформатор. Сегодня инновации не дошли еще до безпроводной передачи электроэнергии (думаю еще не скоро дойдут), соответственно основным средством для передачи и распределения электрического тока, являются кабели и провода.

При маленьком сечении кабеля и большой мощности оборудования, кабель может нагреваться, что приводит к потере его свойств и разрушению изоляции. Это не есть хорошо, так что правильный расчет необходим.

Итак, выбор сечения кабеля по мощности. Для подбора будем использовать удобную таблицу:

Таблица простая, описывать ее думаю не стоит.

Теперь нам нужно рассчитать общую потребляемую мощность оборудования и приборов, используемых в квартире, доме, цехе или в любом другом месте куда мы ведем кабель. Произведем расчет мощности.

Допустим у нас дом, выполняем монтаж закрытой электропроводки кабелем ВВГ. Берем лист бумаги и переписываем перечень используемого оборудования. Сделали? Хорошо.

Как узнать мощность? Мощность вы сможете найти на самом оборудовании, обычно имеется бирка, где записаны основные характеристики:

Мощность измеряется в Ваттах ( Вт, W ), или Киловаттах ( кВт, KW ). Нашли? Записываем данные, затем складываем.

Допустим, у вас получилось 20 000 Вт, это 20 кВт. Цифра говорит нам о том, сколько энергии потребляют все электроприемники вместе. Теперь нужно подумать сколько вы будете использовать приборов одновременно в течении длительного времени? Допустим 80 %. Коэффициент одновременности в таком случае равен 0,8 . Делаем расчет сечения кабеля по мощности:

Считаем:

20 х 0,8 = 16 (кВт)

Чтобы сделать выбор сечения кабеля по мощности, смотрим на наши таблицы:

Для трехфазной цепи 380 Вольт это будет выглядеть вот так:

Как видите, не сложно. Хочу также добавить, советую выбирать кабель или провод наибольшего сечения жил, на случай если вы захотите подключить что-нибудь еще.

Похожие записи:

• Когда День энергетика в России в 2012 году он был особенным.
• Если планируете учиться на электрика, рекомендую почитать где учиться и как получить диплом электрика
• Электротехнический персонал, группы
• Профессия электрик, перспективы

Полезный совет: если вы вдруг оказались в незнакомом районе в темное время суток. Не стоит подсвечивать себе дорогу сотовым телефоном

На этом у меня все, теперь вы знаете как подобрать сечение кабеля по мощности . Смело делитесь с друзьями в социальных сетях.

Таблица зависимости сечения кабеля от тока (мощности).

При прокладке электропроводки в частном доме или квартире важно правильно подобрать сечение используемых проводов (кабелей). Если взять слишком толстый кабель (большого сечения) — это «влетит вам в копеечку», так как его цена сильно зависит от диаметра токопроводящих жил. Применение же тонкого кабеля, приводит к его перегрузке и, при несрабатывании защиты, перегреву, оплавлению изоляции, короткому замыканию и пожару. Правильным будет выбор сечения провода в зависимости от тока, что отражено в приведенных ниже таблицах.

Сечение кабеля

Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

Величины сечения во всех странах стандартизированы, причем стандарты бывшего СНГ и Европы в этой части полностью совпадают. В нашей стране документом, которым регулируется этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или кратко — ПУЭ.

Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм², а на освещение — 1,0-1,5 мм².

Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0 мм². Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.

Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1 мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0 мм².

Ниже дана сокращенная таблица выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовых нагрузок. Там же для Вашего удобства приведена суммарная мощность электрооборудования при 1-фазном (220В) и 3-фазном (380В) потреблении.

При прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на одну жилу (или фазу).

Таблица нагрузок по сечению кабеля:

Для самостоятельного расчета необходимого сечение кабеля, например, для ввода в дом, можно воспользоваться кабельным калькулятором или выбрать необходимое сечение по таблице.

Настоящая таблица касается кабелей и проводов в резиновой и пластмассовой изоляции. Это такие широко распространенные марки как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. На кабели в бумажной изоляции есть своя таблица, на не изолированные провода и шины — своя.

При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т.п.
Кроме того, величины из таблиц о допустимых токовых нагрузках должны быть откорректированы следующими снижающими коэффициентами:

• поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;
• поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
• поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;
• поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.

Расчет сечения кабеля

Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть, каждый человек, не имея под рукой интернет, где в свободном доступе ПУЭ с таблицами имеется, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

Если рассмотреть сечение кабеля, то это круг с определенным диаметром.
Существует формула площади круга: S= 3,14*D²/4, где 3,14 – это Архимедово число, «D» — диаметр измеренной жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

Если провод состоит из нескольких жил, то замеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как вычислить сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тоненьких проводков?

Процесс немного усложняется, но не сильно. Для этого придется подсчитать количество проводков в одной жиле, измерить диаметр одного проводка, вычислить его площадь по описанной формуле и умножить данный показатель на количество проводков. Это и будет сечение одной жилы. Теперь необходимо это значение умножить на количество жил.

Если нет желания считать проводки и измерять их размеры, надо просто замерить диаметр одной жилы, состоящий из нескольких проводов. Снимать размеры надо аккуратно, чтобы не смять жилу. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, потому что между проводками остается пространство.

Соотношение тока и сечения

Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу. Чем больше ее диаметр, тем больше воды через нее будет проходить. То же самое и с проводами.

Чем больше их площадь, тем большей силы ток, через них пройдет, тем большую нагрузку такой провод выдерживает. При этом кабель не будет перегреваться, что является самым важным требованием правил пожарной безопасности.

Поэтому связка сечение – ток является основным критерием, который используется в подборе электрических проводов в разводке. Поэтому вам необходимо сначала разобраться, сколько бытовых приборов и какой общей мощности будет подключены к каждому шлейфу.

К примеру, на кухне обязательно устанавливается холодильник, микроволновка, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть, все эти прибору могут в один момент быть включены одновременно. Поэтому в расчетах и используется суммарная мощность помещения.

Узнать потребляемую мощность каждого прибора можно из паспорта изделия или на бирке.

Для примера обозначим некоторые из них:

1. Чайник – 1-2 кВт.
2. Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
3. Кофемолка и кофеварка – 0,5-1,5 кВт.
4. Холодильник 0,8 кВт.

Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, можно подобрать ее сечение из таблицы. Не будем рассматривать все показатели данной таблицы, покажем те, которые преобладают в быту.

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!? Несмотря 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.

Выбор кабеля

Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые им не уступят. Но тут есть один нюанс, который связан с правильно проведенном соединении участков в распределительной коробке. Как показывает практика, места соединений часто выходят из строя из-за окисления алюминиевого провода.

Еще один вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость тока, поэтому именно его рекомендуют к применению в бытовой электрической разводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его сгибать в одном месте по несколько раз без ущерба качеству.

Одножильный 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 одно правило. Если ваша проводка стационарная, то есть это не удлинитель, не место сгиба, которое постоянно меняет свое положение, то используют 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.

Медь или алюминий

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…».

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 2,5 мм.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.

Зачем производится расчет

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.

Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение, не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.

Что нужно знать

Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.

После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:

1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

расчет силы тока для однофазной сети

где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В;
КИ= 0.75 — коэффициент одновременности;
cos для бытовых электроприборов- для бытовых электроприборов.
2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

расчет силы тока для трехфазной сети

Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2.

Какой провод лучше использовать

На сегодняшний день для монтажа, как открытой электропроводки, так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода.

Медь, по сравнению с алюминием, более эффективна:

• она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;
• меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
• проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Стоимость их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода по стоимости дороже все же они являются более распространенными и популярными в использовании чем алюминиевые.

Расчет сечения медных проводов и кабелей

Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5 мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.

Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.

Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.

Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.

При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

Сечение кабеля по мощности (таблица)

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.

Несмотря 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.

Общепринятые сечения для проводки в квартире

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 потребителей

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, проброшенный 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)

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по-другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).

Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую сторону допустимы).

Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:

U = ((p l) / S) I

где:

• U — напряжение постоянного тока, В
• p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
• l — длина провода, м
• S — площадь поперечного сечения, мм2
• I — сила тока, А

Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подстановки, или с помощью простейших арифметических действий над данным уравнением.

Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице.

Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке.

Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей.

Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго.

Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть.

Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:

Для однофазной сети напряжением 220 В:

Где:

• Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
• U — напряжение сети, В;
• COSφ — коэффициент мощности.

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля.

Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А.

Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

Расчёт для помещений

Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться.

Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто.

Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток.

Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора!

Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:

1. ППВ — медный плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
2. АППВ — алюминиевый плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
3. ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой проводки;
4. ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, гибкий, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
5. ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
6. ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлорид) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы расположены в одной плоскости).

Сечение провода 1.5 мм какая нагрузка. Максимально допустимый ток для медных проводов. Практическое определение сечения

Когда в доме или квартире планируется ремонт, то замена проводки – это одна из наиболее ответственных работ. Именно от правильности выбора сечения провода зависит не только долговечность электропроводки, но и ее функциональность. Правильный расчет сечения кабеля по мощности, может провести квалифицированный электрик, который сможет не только подобрать подходящий кабель, но и произвести монтаж. Если провода подобрать неправильно, то они будут нагреваться, а при высоких нагрузках могут привести к негативным последствиям.

Как известно, при перегреве провода, у него снижается проводимость, что в результате приводит к еще большему перегреву. Когда провод перегревается, то его изоляция может повредиться, и привести к пожару. Чтобы после монтажа новой электропроводки не беспокоиться о своем жилье, изначально следует выполнить правильный расчет мощности кабеля и уделить этому вопросу особое значение, а также внимание.

Зачем проводить расчеты кабеля по току нагрузки?

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки. Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

Неправильно подобранное сечение кабеля приведет к перегреву провода и в результате уже через короткое время придется вызывать мастера по устранению неполадок с электропроводкой. Вызов специалиста сегодня стоит немало, поэтому с целью экономии нужно изначально все делать правильно, в таком случае можно будет не только сэкономить, но и уберечь свой дом.

Важно помнить, что от правильности выбора сечения кабеля зависит электро и пожаробезопасность помещения и тех, кто в нем находится или живет.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.

Что влияет на расчет сечения провода или кабеля

Существует много факторов влияющих на , которые полностью описаны в пункте 1.3 ПУЭ. Этот пункт предусматривает расчет сечения для всех видов проводников.

В данной статье дорогие читатели сайта «Электрик в доме» будет рассмотрен расчет сечения провода по потребляемой мощности для медных проводников в ПВХ и резиновой изоляции. Сегодня в основном такие провода используются в домах и квартирах для монтажа электропроводки.

Основным фактором для расчета сечения кабеля
считается нагрузка, используемая в сети или ток. Зная мощность электрооборудования, номинальный ток мы получим в результате несложного расчета, используя нижеприведенные формулы. Исходя из этого, выходит, что сечение проводов напрямую связано с расчетной мощностью электроустановки.

Немаловажным при расчете сечения кабеля является и выбор материала проводника. Пожалуй, каждый человек знает из уроков физики в школе, что у меди проводимость намного выше, нежели у такого же провода сделанного из алюминия. Если сравнивать медный и алюминиевый провод одинакового сечения, то первый будет иметь более высокие показатели.

Также немаловажным при расчете сечения кабеля является и количество жил в проводе. Большое количество жилок нагревается намного выше, нежели одножильный провод.

Большое значение при выборе сечения является и способ укладки проводов. Как известно земля считается хорошим теплопроводником, в отличие от воздуха. Исходя из этого выходит, что кабель проложенный под поверхностью земли может выдержать большую электрическую нагрузку, в отличие от тех, которые находятся в воздухе.

Не стоит забывать при расчете сечения также тот момент, что когда провода находятся в пучке
и уложены в специальные лотки, то они могут нагреваться друг о друга. Поэтому достаточно важно учитывать этот момент при произведении расчетов, и при необходимости вносить соответствующие коррективы. Если в коробе или лотке находится более четырех кабелей, то когда производится расчет сечения провода, важно внести поправочный коэффициент.

Как правило, на правильный выбор сечения провода влияет и то, при какой температуре воздуха он будет эксплуатироваться. В большинстве случаев расчет производится от средней температуры среды + 25 градусов Цельсия. Если температурный режим не соответствует вашим требованиям, то в таблице 1.3.3 ПУЭ имеются поправочные коэффициенты, которые необходимо учесть.

На расчет сечения кабеля также влияет и падение напряжения. Если в протяженной кабельной линии предполагается падение напряжения свыше 5%, то эти показатели обязательно должны быть учтены при расчетах.

Расчет сечения провода по потребляемой мощности

Каждый кабель имеет свою номинальную мощность, какую он способен выдерживать, когда подключен электроприбор.

В том случае, когда мощность приборов в доме превышают нагрузочную способность провода, то в этом случае аварийной ситуации не избежать и рано или поздно проблема проводки даст о себе знать.

Чтобы провести самостоятельный расчет потребляемой мощности приборов, необходимо на листе бумаге вписать мощность всех имеющихся электроприборов, которые могут быть подключены одновременно (электрочайник, телевизор, пылесос, варочная панель, компьютер и т.д.).

После того как мощность каждого прибора будет известна все значения необходимо просуммировать чтобы понять общее потребление.

Где K o — коэффициент одновременности.

Рассмотрим пример расчета сечения провода
для обычной двухкомнатной квартиры. Перечень необходимых приборов и их примерная мощность указана в таблице.

Исходя из полученного значения, можно продолжать расчеты с выбором сечение провода.

Если в доме имеются мощные электроприборы, нагрузка которых составляет 1.5 кВт и более для их подключения целесообразно использовать отдельную линию. При самостоятельном расчете важно не забыть учесть и мощность осветительного оборудования, которое подключено к сети.

Когда правильно произведен , то на каждую комнату будет примерно выходить порядка 3 кВт, однако не стоит бояться этих цифр, так как все приборы одновременно не будут использоваться, а, следовательно, такое значение имеет определенный запас.

При подсчете суммарной мощности потребляемой в квартире получился результат 15.39 кВт
, теперь этот показатель следует умножить на 0.8, что в результате даст 12.31 кВт фактической нагрузки
. Исходя из полученного показателя мощности, можно по простой формуле рассчитать силу тока.

Расчет сечения кабеля по току

Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно . Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.

Зная токовую нагрузку можно получить более точные расчеты сечения кабеля. К тому же все таблицы выбора сечения в ГОСТах
и нормативных документах построены на токовых величинах.

Смысл подсчета имеет аналогичное сходство с мощностным, но только в этом случае необходимо рассчитать токовую нагрузку. Для проведения расчета сечения кабеля по току необходимо провести следующие этапы:

• — выбрать мощность всех приборов;
• — рассчитать ток, который проходит по проводнику;
• — по таблице подобрать наиболее подходящее сечение кабеля.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Что мы с Вами друзья уже сделали в предыдущем разделе.

После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:

1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В
:

• — P — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
• — U — напряжение сети, В;
• — для бытовых электроприборов cos (φ) = 1.

2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В
:

Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2 (для медного многожильного провода прокладываемого по воздуху).

Представляю вашему вниманию таблицы допустимых токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика.

Все данные взяты не из головы, а из нормативного документа ГОСТ 31996-2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ».

Например у Вас трехфазная нагрузка мощностью Р=15 кВ. Необходимо выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как рассчитать сечение
? Сперва необходимо рассчитать токовую нагрузку исходя из данной мощности, для этого применяем формулу для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22.8 ≈ 23 А.

По таблице токовых нагрузок выбираем сечение 2.5 мм2 (для него допустимый ток 27А). Но так как кабель у Вас четырехжильный (или пяти- тут уже особой разницы нет) согласно указаний ГОСТ 31996-2012 выбранное значение тока нужно умножить на коэффициент 0.93. I = 0.93 * 27 = 25 А. Что допустимо для нашей нагрузки (расчетного тока).

Хотя в виду того что многие производители выпускают кабели с заниженным сечением в данном случае я бы советовал взять кабель с запасом, с сечением на порядок выше — 4 мм2.

Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?

На сегодняшний день для монтажа как открытой электропроводки так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода. Медь, по сравнению с алюминием, более эффективна:

1) она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;

2) меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке , места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;

3) проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Что касается материала проводника, то в данной статье рассмотрению подлежит только медный провод, так как в большинстве случаев используют именно его в качестве электропроводки в домах и квартирах. Среди преимуществ этого материала следует выделить долговечность, простоту монтажа и возможность использовать меньшее сечение по сравнению с алюминиевым, при одинаковом токе. Если сечение провода достаточно большое, то его стоимость превышает все преимущества и оптимальным вариантом будет использование алюминиевого кабеля, а не медного.

Так например если нагрузка составляет более 50 А то в целях экономии целесообразно использовать кабели с алюминиевой жилой. Обычно это участки на вводе электричества в дом, где расстояние превышает несколько десятков метров.

Пример расчета сечения кабеля для квартиры

Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов
для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне, в жилых комнатах и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

1. Водной кабель

Сечение вводного кабеля
(участок от щита на площадке до распределительного щита квартиры) выбирается исходя из суммарной мощности всей квартиры, которую мы получили в таблице.

Сперва находим номинальный ток на этом участке относительно данной нагрузки:

Ток составляет 56 Ампера. По таблице находим сечение соответствующее данной токовой нагрузке. Выбираем ближайшее большее значение — 63 А, что соответствует сечению 10 мм2
.

2. Комната №1

Здесь основной нагрузкой на розеточную группу будет такая техника как телевизор, компьютер, утюг, пылесос. Нагрузка на участок проводки от квартирного щитка до распредкоробки в данной комнате 2990 Вт(округлим до 3000 Вт). Находим по формуле номинальный ток:

По таблице находим сечение, которое соответствует 1.5 мм2 и допустимым током – 21 Ампер. Конечно можно взять данный кабель но розеточную группу рекомендуется прокладывать кабелем сечением НЕ МЕНЕЕ 2.5 мм2. Это также связано с номиналом автоматического выключателя, который будет защищать данный кабель. Вряд ли вы запитаете этот участок от автомата 10 А? И скорее всего установите автомат на 16 А. Поэтому лучше взять с запасом.

Друзья как я уже сказал розеточную группу запитываем кабелем сечением 2.5 мм2, поэтому для разводки непосредственно от коробки к розеткам выбираем его.

3. Комната №2

Здесь к розеткам будет подключаться такая техника как компьютер, пылесос, утюг, возможно фен для волос.

Нагрузка при этом составляет 4050 Вт. По формуле находим ток:

Для данной токовой нагрузки нам подходит провод сечением 1.5 мм2, но здесь аналогично с предыдущим случаем берем с запасом и принимаем 2.5 мм2. Подключение розеток выполняем им же.

4. Кухня

На кухне розеточная группа запитывает электрочайник, холодильник, микроволновку, электродуховку, электроплиту и другую технику. Возможно, здесь будут подключать пылесос.

Суммарная мощность потребителей кухни составляет 6850 Вт, ток при этом составляет:

Для такой нагрузки по таблице выбираем ближайшее большее сечение кабеля — 4 мм2
, с допустимым током 36 А.

Друзья выше я оговаривал, что мощных потребителей целесообразно подключать отдельной независимой линией (своей). Электроплита как раз такой и является, для нее расчет сечения кабеля
выполняется отдельно. При монтаже электропроводки для таких потребителей прокладывается независимая линия от щита до места подключения. Но наше статья о том, как правильно рассчитать сечение и на фото я специально этого не делал для лучшего усваивания материала.

5. Ванна

Основными потребителями электроэнергии в данном помещении являются ст. машина, водонагреватель, фен для волос, пылесос. Мощность этих приборов составляет 6350 Вт.

По формуле находим ток:

По таблице выбираем ближайшее большее значение тока – 36 А что соответствует сечению кабеля 4 мм2. Здесь опять же друзья по-хорошему целесообразно мощных потребителей запитывать отдельной линией.

6. Прихожая

В данном помещении обычно пользуются переносной техникой, например, феном для волос, пылесосом и т.п. Особо мощных потребителей здесь не предвидится поэтому но розеточную группу также принимаем провод сечением 2.5 мм2.

7. Освещение

По подсчетам в таблице нам известно, что мощность всего освещение в квартире составляет 500 Вт. Номинальный ток для такой нагрузки составляет 2.3 А.

В этом случае питание всей осветительной нагрузки можно выполнить проводом сечением 1.5 мм2.

Необходимо понимать что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 6 – 10 мм2.

В настоящее время для монтажа электропроводки предпочтительно использовать кабели марок: ВВГнг, ВВГ, NYM. Показатель «нг», гласит о том, что изоляция не подвергается горению – «негорючий». Использовать такие марки проводов можно как внутри, так и снаружи помещения. Диапазон рабочей температуры у этих проводов варьирует от «+/-» 50 градусов Цельсия. Гарантийный период эксплуатации составляет 30 лет, однако срок использования может быть и больше.

Если уметь правильно рассчитывать сечение проводника по току, то можно без лишних проблем произвести монтаж электропроводки в доме. При соблюдении всех требований гарантия безопасности и сохранности вашего дома будет максимально высокой. Правильно подобрав сечение проводника, вы убережете свой дом от короткого замыкания и пожара.

На личном опыте убедился, что чем тоньше провода, тем хуже их использование как для приборов, так и для самой разводки.

Сначала коснусь основных проблем, которые выползают при неправильном выборе проводки:

• На некоторых приборах не хватает мощности тока, это хорошо заметно на сварочном аппарате, чем тоньше провода, тем хуже им варить. Но также можно увидеть различие в свете лампочки, если подключить, допустим лампочку на 150 Ватт в проводку сечением 0,5 мм и 2,5 мм, то на 0,5 мм лампочка будет гореть потускнеет, чем на 2,5 мм.
• Чем тоньше провода и больше мощность используемого конечного прибора, тем сильнее они нагреваются, вплоть до того, что могут воспламениться. Зависит это от того (простым языком), что проводам труднее передать определённое количество тока, необходимое для потребления прибора. Это ка нагруженная узкая автомобильная дорога.
• Этот пункт выходит из 2 пункта, но коснусь его отдельно. Места соединения проводов при меньшем сечении быстрее окисляются и подгорают, так как проходя через них большие потоки мощности, чем рассчитанные по сечению, нагревают эти места быстрее, что приводит в последствии к плохому контакту. Ну а там, где контакт плохой, там есть вероятность сильного нагрева, вплоть до воспламенения изоляции и обгорания проводов.

Всегда надо использовать сечение проводов лишь то, которое подходит под мощность прибора!

Теперь приблизимся к вашему вопросу.

Сразу хочу предупредить, что провода одинакового сечения из одинакового материала могут отличаться по техническим характеристикам, хотя бы по тому, что медные провода (о которых вы спрашиваете в вопросе) могут быть как минимум двух вариантов — одножильный и многожильный.

В проводке квартиры используется одножильный медный провод ВВГ, именно о нём я и хотел рассказать.

Итак что такое ваши примеры:

Провода медные сечением 1 квадрат

Практически не используются в квартире, но могут быть подключены к светодиодной подсветки малой мощности, а также различных световых индикаторов.

Провода медные сечением 1,5 квадрата

Эти провода применяют для прокладки освещения в суммарном значении потребителей не более 4 кВт, т.е. считаете все лампочки по мощности и результат не должен превышать этого значения. Также их используют (я не рекомендую ставить их на те розетки, куда включаются много электроприборов) для подключения розеток одного прибора. Например отдельно светильники, телевизор, компьютер, пылесос, зарядные устройства и т.д., в которых мощность не выше 4 кВт. Конечно можно использовать и несколько приборов в одной розетке, но такие комбинации, как например: компьютер+пылесос+фен, достаточно опасные.

Провода медные сечением 2 квадрата

Это сечение практически не используется, я даже в продаже его не видел, поэтому не имеет смысла заострять на нём внимание.

Провода медные сечением 2,5 квадрата

А вот 2,5 квадрата — это рекомендуемая проводка в квартире (кроме как я упоминал выше — электроплиты). Это сечение подойдёт для подключения в одну розетку нескольких приборов сразу, но суммарно чтобы не превышало 5,8 кВт. Либо отдельных приборов, таких как:

• Холодильник
• Водонагреватель
• Стиральная машина
• Духовка
• Станки, работающие от двигателя не выше 4,5 — 5,0 кВт

Вообще, если говорить о распределении проводки по сечениям, то наглядно и быстро поймёте на этом рисунке (кстати на нём вытяжку засадили на 1,5 мм, я бы оставил 2,0 мм):

www.remotvet.ru

Какую нагрузку выдержат алюминиевые провода сечением 1, 1/5, 2, 2/5 квадрата, что можно подключить?

Таблица нагрузочной способности электропроводки из алюминиевого провода

Диаметр провода, мм 1,6 1,8 2,0 2,3 2,5 2,7 3,2 3,6 4,5 5,6 6,2

Сечение провода, мм 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 16,0 25,0 30,0

Максимальный ток при длительной нагрузке, А 14 16 18 21 24 26 31 38 55 65 75

Максимальная мощность нагрузки, ватт (BA) 3000 3500 4000 4600 5300 5700 6800 8400 12000 14000 16000

Таблица потребляемой мощности и тока бытовыми электроприборами при напряжении питания 220 В

Бытовой электроприбор Потребляемая мощность в зависимости от модели электроприбора, кВт (BA) Потребляемый ток, А Примечание

Лампочка накаливания 0,06 – 0,25 0,3 – 1,2 Величина тока постоянная

Электрочайник 1,0 – 2,0 5 – 9 Время непрерывной работы до 5 минут

Электроплита 1,0 – 6,0 5 – 60 При мощности более 2 кВт требуется отдельная проводка

Микроволновая печь 1,5 – 2,2 7 – 10 Во время работы максимальный ток потребляется периодически

Электромясорубка 1,5 – 2,2 7 – 10 Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

Тостер 0,5 – 1,5 2 – 7 Величина тока постоянная

Гриль 1,2 – 2,0 7 – 9 Величина тока постоянная

Кофемолка 0,5 – 1,5 2 – 8 Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

Кофеварка 0,5 – 1,5 2 – 8 Величина тока постоянная

Электродуховка 1,0 – 2,0 5 – 9 Во время работы максимальный ток потребляется периодически

Посудомоечная машина 1,0 – 2,0 5 – 9 Максимальный ток потребляется с момента включения до нагрева воды

Стиральная машина 1,2 – 2,0 6 – 9 Максимальный ток потребляется с момента включения до нагрева воды

Сушильная машина 2,0 – 3,0 9 – 13 Максимальный ток потребляется на протяжении всего времени сушки белья

Утюг 1,2 – 2,0 6 – 9 Во время работы максимальный ток потребляется периодически

Пылесос 0,8 – 2,0 4 – 9 Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

Обогреватель 0,5 – 3,0 2 – 13 Величина тока постоянная

Фен для волос 0,5 – 1,5 2 – 8 Величина тока постоянная

Кондиционер 1,0 – 3,0 5 – 13 Во время работы максимальный ток потребляется периодически изменяется

Стационарный компьютер 0,3 – 0,8 1 – 3 Во время работы максимальный ток потребляется периодически изменяется

Электроинструмент (дрель, лобзик и т.п.) 0,5 – 2,5 2 – 13 Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

www.remotvet.ru

Провод медный 4 квадрата в однофазной сети — какую нагрузку выдерживает?

Есть специальные таблицы, которыми удобно руководствоваться при выборе сечения провода с учётом нагрузки на него.

Если речь о сети 220-ь Вольт, то 4-е квадрата медная жила выдержит нагрузку в 8,3-и Киловатт (см. таблицу выше).

Это очень серьёзный показатель.

На розеточные группы обычно берут медь в два с половиной квадрата, на освещение полтора квадрата.

То есть практически (почти) любой бытовой технике, достаточно тех самых 2,5-й квадратов сечения провода (холодильники, стиральные и посудомоечные машины, электрочайники, утюги, пылесосы, телевизоры, кондиционеры и.т.п).

4-е квадрат, в квартире должен быть какой-то очень мощный бытовой прибор, например электроплита (тянется отдельный провод от щитка), или проточный водонагреватель большой мощности (для накопительного и 2,5-й квадратов хватит).

Ну или такой провод тянут на розеточную группу, где суммарная мощность подключаемых электроприборов очень значительная.

www.remotvet.ru

Расчет сечения провода по нагрузке

При выборе кабельно-проводниковой продукции, в первую очередь, необходимо обращать внимание на материал, использованный при изготовлении, а также на сечение того или иного проводника. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо произвести расчет сечения провода по нагрузке. При таком расчете, провода и кабели обеспечат, в дальнейшем, надежную и безопасную работу всей электропроводки.

Параметры сечения провода

Основными критериями, по которым определяется сечение, является металл токопроводящих жил, предполагаемое напряжение, суммарная мощность и значение токовой нагрузки. Если провода подобраны неправильно и не соответствуют нагрузке, они будут постоянно нагреваться и, в конечном итоге, перегорят. Выбирать провода с сечением, большим, чем это необходимо, также не стоит, поскольку это приведет к значительным затратам и дополнительным сложностям при монтаже.

Практическое определение сечения

Сечение определяется еще и применительно к их дальнейшему использованию. Так, в стандартной квартире, для розеток используется медный кабель, сечение жил которого 2,5 мм2. Для освещения могут применяться жилы с меньшим сечением – всего 1,5 мм2. А вот для электрических приборов с большой мощностью, применяются от 4-х до 6-ти мм2.

Такой вариант пользуется наибольшей популярностью, когда выполняется расчет сечения провода по нагрузке. Действительно, это очень простой способ, достаточно просто знать, что медный провод в 1,5 мм2 способен выдержать нагрузку по мощности свыше 4-х киловатт и силе тока в 19 ампер. 2,5-миллиметровый — соответственно выдерживает около 6-ти киловатт и 27-ми ампер. 4-х и 6-ти-миллиметровые свободно переносят мощность в 8 и 10 киловатт. При правильном подключении, этих проводов вполне хватит для нормальной работы всей электропроводки. Таким образом, можно создать даже определенный небольшой резерв на случай подключения дополнительных потребителей.

При расчете большую роль играет рабочее напряжение. Мощность электрических приборов может быть одинаковой, однако, токовая нагрузка, приходящая к жилам кабелей, подающих питание, может быть разной. Так провода, рассчитанные на работу при напряжении 220 вольт, будут нести нагрузку более высокую, чем провода рассчитанные на 380 вольт.

Как правильно выбрать кабель для подключения потребителя? Этот вопрос не так прост, как может показаться на первый взгляд. При выборе необходимо учитывать множество нюансов, знать длину линии и суммарную мощность подключенных к нему устройств, и только после этого, используя
формулу для расчета сечения кабеля,
выбирать наиболее подходящий вариант. В этой статье мы детально рассмотрим все нюансы, связанные с подбором и типом кабелей.

Кабелем называют провод, покрытый изоляцией, который служит для передачи электроэнергии от источника к потребителю. Сегодняшний рынок готов предложить покупателям множество видов подобных проводов: алюминиевых, медных, одножильных, многожильных, с одинарной и двойной изоляцией, с сечением от 0,35 мм2 до 25 мм2 и более. Но чаще всего для подключения бытовых потребителей применяют кабеля толщиной от 0,5 до 6 “квадрат” — этого вполне достаточно для питания любой техники.

Классический кабель для проводки в квартире

Почему необходимо подбирать изолированные проводники, а не покупать первый попавшийся? Все дело в том, что от толщины проводника зависит сила тока, которую он может выдержать. К примеру,
допустимый ток для медных проводов толщиной 1 мм составляет до 8 Ампер, алюминиевого — до 6 ампер.

Почему бы просто не купить провод максимальной толщины? Потому что чем толще, тем дороже. К тому же толстый кабель нужно где-то прятать, вырезать под него штробу в потолке и стенах, делать отверстия в перегородках. Одним словом, нет никакого смысла переплачивать, ведь вы не будете ездить за хлебом на КАМАЗе.

Если вы выберете провод меньшего диаметра, то он просто не выдерживает силу тока, проходящую через него, и начнет греться. Это приводит к плавлению изоляции, короткому замыканию и возгоранию. Поэтому никогда не следует торопиться, выбирая качественный кабель для подключения любых приборов — сначала подумайте, что именно будет работать на новой линии, а затем уже выбирайте толщину и тип кабеля.

Как посчитать мощность приборов

Для начала разберем вариант
выбора сечения кабеля по мощности приборов, подключенных к нему. Как правильно считать?

Подумайте, какие именно приборы будут питаться от конкретного кабеля. Если вы затягиваете его в зал, то от розетки в комнате может одновременно работать телевизор, компьютер, пылесос, аудиосистема, приставка, фен, торшер, подсветка аквариума или другие бытовые приборы. Сложите мощности всех этих устройств и умножьте полученное значение на 0,8, чтобы получить реальный показатель. Действительно, вряд ли вы будете использовать их все одновременно, поэтому 0,8 — понижающий коэффициент, который позволит адекватно оценить суммарную нагрузку.

Если вы считаете для кухни, то складывайте мощность электрочайника, электродуховки и варочной поверхности, микроволновки, посудомойки, тостера, хлебопечки и других имеющихся/планируемых приборов. Кухня обычно потребляет больше всего энергии, поэтому на нее следует заводить или два кабеля с отдельными автоматами, или один мощный.

Итак, для подсчета суммарной мощности всех приборов вам нужно использовать формулу Pобщ =(P1+P2+…+Pn)*0.8, где P — мощность конкретного потребителя, подключенного в розетку.

Медные провода лучше подходят для проводки и выдерживают большую нагрузку

Выбираем толщину

После того как вы определили мощность, можно подбирать толщину кабеля. Ниже мы приведем
таблицу сечений проводов по мощности и току для классического медного провода, поскольку алюминиевые для создания проводки сегодня уже не используют.

Внимание:
при выборе учитывайте, что большинство российских производителей экономит на материале, и кабель в 4 мм2 на самом деле может оказаться фактически в 2,5 мм2. Практика показывает, что подобная “экономия” может достигать 40%, поэтому обязательно либо сами перемеряйте диаметр кабеля, либо приобретайте его с запасом.

Теперь давайте рассмотрим пример
расчета сечения провода по потребляемой мощности. Итак, у нас есть абстрактная кухня, мощность приборов на которой составляет 6 кВт. Умножаем эту цифру 6*0,8=4,8 кВт. В квартире используется одна фаза, 220 вольт. Ближайшее значение (брать можно только в плюс) — 5.5 кВт, то есть кабель толщиной 2,5 квадрата. На всякий случай мы имеет запас в 0,7 кВт, который “сглаживает” экономию производителей.

Также следует учитывать, что если провод работает на пределе своих возможностей, то он быстро нагревается. Из-за нагрева до 60-80 градусов максимальный ток снижается на 10-20 процентов, что ведет к перегрузке и короткому замыканию. Поэтому для ответственных участков цепи следует применять повышенный коэффициент, умножая значение не на 0,8, а на 1,2-1,3.

Правильный расчет толщины кабеля — залог его долгой работы

Чаще всего для прокладки систем освещения применяют медные конструкции толщиной в 1,5 квадрата, для розеток — 2,5 квадрата, для мощных потребителей — 4 или 6 квадрат (автоматы ставятся соответственно на 16, 25, 35 и 45А). Но такое использование подходит только для стандартных квартир или домов, в которых нет мощных потребителей. Если у вас работает электрокотел, бойлер, духовой шкаф или другие приборы, потребляющие больше 4 кВт, то необходимо рассчитывать кабеля под каждый конкретный случай, а не использовать общие рекомендации.

Приведенная выше
использует граничные значения, поэтому если у вас получаются накладки расчетных цифр на энциклопедические, то старайтесь брать кабель с запасом. К примеру, если бы в нашей кухне была мощность в 7 кВт, то 7*0,8=5,6 кВт, что больше значения 5,5 для кабеля в 2,5 квадрата. Берите с запасом кабель на 4 квадрата или разделите кухню на две зоны, подведя два кабеля 2,5 мм2.

Как быть с длиной

Если вы считаете кабель по квартире или небольшому дому, то поправки на длину кабеля можно вообще не делать — вряд ли у вас будут ветки длиной от 100 и более метров. Но если вы прокладываете проводку в крупном многоэтажном коттедже или торговом центре, то нужно обязательно закладывать возможные потери на длину. Обычно они составляют 5 процентов, но правильнее рассчитывать их по таблице и формулам.

Так, момент нагрузки считается в виде произведения длины вашего провода на суммарную мощность потребления. То есть длина вашего кабеля вычисляется как произведение длины кабеля в метрах на мощность в киловаттах.

В приведенной ниже таблице мы видим, как зависят потери от сечения проводника. К примеру, кабель толщиной 2,5 мм2 с нагрузкой до 3 кВт и длиной в 30 метров имеет потери 30х3=90, то есть 3%. Если уровень потерь переваливает за 5%, то рекомендуется выбирать более толстый кабель — не нужно экономить на своей безопасности.

Данная
таблица нагрузок по сечению кабеля справедлива для однофазной сети. Для трехфазной характерно увеличение величины нагрузки в среднем в шесть раз. В три раза поднимается значение за счет распределения по трем фазам, в два — за счет нулевого проводника. Если нагрузка на фазы неодинакова (имеются сильные перекосы), то потери и нагрузки сильно увеличиваются.

Правильное подключение автоматов медным кабелем

Также следует учитывать, какие именно потребители будут подключены к вашему проводу. Если вы планируете подключать галогеновые низковольтные лампы, то старайтесь размещать их как можно ближе к трансформаторам. Почему? Потому что при падении напряжения на 3 вольта при 220 вольт мы просто не заметим, а при падении на те же 3 вольта при 12 вольт лампы просто не загорятся.

Если вы проводите
выбор сечения провода по току для алюминиевого кабеля, то учитывайте, что сопротивление материала в 1,7 раз выше, чем у меди. Соответственно, потери в них будут больше в эти же 1,7 раза.

Виды кабелей

Теперь давайте рассмотрим, какие же именно кабеля можно выбирать для создания электропроводки на объекте. Помните, что провода согласно стандартам можно прокладывать только закрытым способом в коробах или трубах. Кабеля при этом прокладываются свободно — их можно пускать даже по поверхности, что часто практикуется в деревянных и рубленых домах.

Вы уже знаете,
как рассчитать сечения кабеля по мощности, поэтому рассмотрим принцип выбора кабелей. Для прокладки в жилом помещении лучше всего подходит классический ВВГ (лучше выбирать с пометкой НГ- негорючий). Для подключения к щитку или к мощному потребителю хорошо подойдет NYM. Разберем виды кабелей более подробно.

ВВГ представляет собой кабель с медными проводниками, защищенными поливинилхлоридной “рубашкой”. Сверку провода покрыты дополнительной пластиковой оболочкой, предотвращающей возможные пробои и порывы. Этот кабель можно применять даже во влажных помещениях
, он неплохо гнется и защищает поверхность от возгорания. Для прокладки проводки лучше всего подходит плоский провод, в котором провода расположены в одной плоскости — он занимает минимум места.

NYM представляет собой изделие, содержащее несколько медных жил, покрытых цветной металлнаполненной негорючей резиной. Сверху жилы запакованы в поливинилхлоридную изоляцию (иногда применяется несколько слоев). В большинстве случаев она обладает негорючими свойствами и не выделяет вредных газов при критических температурах. Обладает отличной гибкостью — его очень легко прокладывать в углах, выводить на различные поверхности и пр.
Главное — правильно выполнить
подбор сечения провода по току, взяв его с небольшим запасом.

ПУНП — это классический установочный провод плоской формы, который используется для подключения различных потребителей. Очень часто применяется для создания недорогой проводки в квартирах и домах. Имеет две/три жилы, покрытые поливинилхлоридом. Имеет плоскую форму.

Существует еще много других кабелей — бронированные, усиленные, для прокладки во влажных комнатах и помещениях с высокой вероятностью взрыва. Но перечисленные выше используются чаще всего.

Теперь вы знаете, как
рассчитать сечение провода по нагрузке и какие кабеля выбирать для создания полноценной электропроводки. Напоминаем — всегда делайте запас по мощности в 20-30 процентов, чтобы избежать неприятностей.

Вконтакте

Значения токов легко определить , зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Зная суммарный ток всех потребителей и учитывая соотношения допустимой для провода токовой нагрузки (открытой проводки) на сечение провода:

• для медного провода 10 ампер на миллиметр квадратный,
• для алюминиевого 8 ампер на миллиметр квадратный, можно определить, подойдет ли имеющийся у вас провод или же необходимо использовать другой.

При выполнении скрытой силовой проводки (в трубке или же в стене) приведенные значения уменьшаются умножением на поправочный коэффициент 0,8. Следует отметить, что открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм из расчета достаточной механической прочности.

Приведенные выше соотношения легко запоминаются и обеспечивают достаточную точность для использования проводов. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей , то можно воспользоваться нижеприведенными таблицами.

В следующей таблице сведены данные мощности, тока и сечения кабельно-проводниковых материалов, для расчетов и выбора зашитных средств, кабельно-проводниковых материалов и электрооборудования.

Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных.

* Токи относятся к проводам и кабелям с нулевой жилой и без нее.

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных.

Примечание.
Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по данной таблице как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

Сводная таблица сечений проводов, тока, мощности и характеристик нагрузки.

В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.

Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях.

• Медь, U = 220 B, одна фаза, двухжильный кабель

• Медь, U = 380 B, три фазы, трехжильный кабель

* величина сечения может корректироваться в зависимости от конкретных условий прокладки кабеля

Наименьшие сечения токопроводящих жил проводов и кабелей в электропроводках.

Electric-220.ru

Кабель 1 5 квадрата мощность

Какую нагрузку выдержат провода медные сечением 1, 1/5, 2, 2/5 квадрата, что можно подключить?

На личном опыте убедился, что чем тоньше провода, тем хуже их использование как для приборов, так и для самой разводки.

Сначала коснусь основных проблем, которые выползают при неправильном выборе проводки:

• На некоторых приборах не хватает мощности тока, это хорошо заметно на сварочном аппарате, чем тоньше провода, тем хуже им варить. Но также можно увидеть различие в свете лампочки, если подключить, допустим лампочку на 150 Ватт в проводку сечением 0,5 мм и 2,5 мм, то на 0,5 мм лампочка будет гореть потускнеет, чем на 2,5 мм.
• Чем тоньше провода и больше мощность используемого конечного прибора, тем сильнее они нагреваются, вплоть до того, что могут воспламениться. Зависит это от того (простым языком), что проводам труднее передать определённое количество тока, необходимое для потребления прибора. Это ка нагруженная узкая автомобильная дорога.
• Этот пункт выходит из 2 пункта, но коснусь его отдельно. Места соединения проводов при меньшем сечении быстрее окисляются и подгорают, так как проходя через них большие потоки мощности, чем рассчитанные по сечению, нагревают эти места быстрее, что приводит в последствии к плохому контакту. Ну а там, где контакт плохой, там есть вероятность сильного нагрева, вплоть до воспламенения изоляции и обгорания проводов.

Всегда надо использовать сечение проводов лишь то, которое подходит под мощность прибора!

Теперь приблизимся к вашему вопросу.

Сразу хочу предупредить, что провода одинакового сечения из одинакового материала могут отличаться по техническим характеристикам, хотя бы по тому, что медные провода (о которых вы спрашиваете в вопросе) могут быть как минимум двух вариантов — одножильный и многожильный.

В проводке квартиры используется одножильный медный провод ВВГ, именно о нём я и хотел рассказать.

Итак что такое ваши примеры:

Провода медные сечением 1 квадрат

Практически не используются в квартире, но могут быть подключены к светодиодной подсветки малой мощности, а также различных световых индикаторов.

Провода медные сечением 1,5 квадрата

Эти провода применяют для прокладки освещения в суммарном значении потребителей не более 4 кВт, т.е. считаете все лампочки по мощности и результат не должен превышать этого значения. Также их используют (я не рекомендую ставить их на те розетки, куда включаются много электроприборов) для подключения розеток одного прибора. Например отдельно светильники, телевизор, компьютер, пылесос, зарядные устройства и т.д., в которых мощность не выше 4 кВт. Конечно можно использовать и несколько приборов в одной розетке, но такие комбинации, как например: компьютер+пылесос+фен, достаточно опасные.

Провода медные сечением 2 квадрата

Это сечение практически не используется, я даже в продаже его не видел, поэтому не имеет смысла заострять на нём внимание.

Провода медные сечением 2,5 квадрата

А вот 2,5 квадрата — это рекомендуемая проводка в квартире (кроме как я упоминал выше — электроплиты). Это сечение подойдёт для подключения в одну розетку нескольких приборов сразу, но суммарно чтобы не превышало 5,8 кВт. Либо отдельных приборов, таких как:

• Холодильник
• Водонагреватель
• Стиральная машина
• Духовка
• Станки, работающие от двигателя не выше 4,5 — 5,0 кВт

Вообще, если говорить о распределении проводки по сечениям, то наглядно и быстро поймёте на этом рисунке (кстати на нём вытяжку засадили на 1,5 мм, я бы оставил 2,0 мм):

Какую нагрузку выдержат алюминиевые провода сечением 1, 1/5, 2, 2/5 квадрата, что можно подключить?

Таблица нагрузочной способности электропроводки из алюминиевого провода

Диаметр провода, мм 1,6 1,8 2,0 2,3 2,5 2,7 3,2 3,6 4,5 5,6 6,2

Сечение провода, мм 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 16,0 25,0 30,0

Максимальный ток при длительной нагрузке, А 14 16 18 21 24 26 31 38 55 65 75

Максимальная мощность нагрузки, ватт (BA) 3000 3500 4000 4600 5300 5700 6800 8400 12000 14000 16000

Таблица потребляемой мощности и тока бытовыми электроприборами при напряжении питания 220 В

Бытовой электроприбор Потребляемая мощность в зависимости от модели электроприбора, кВт (BA) Потребляемый ток, А Примечание

Лампочка накаливания 0,06 – 0,25 0,3 – 1,2 Величина тока постоянная

Электрочайник 1,0 – 2,0 5 – 9 Время непрерывной работы до 5 минут

Электроплита 1,0 – 6,0 5 – 60 При мощности более 2 кВт требуется отдельная проводка

Микроволновая печь 1,5 – 2,2 7 – 10 Во время работы максимальный ток потребляется периодически

Электромясорубка 1,5 – 2,2 7 – 10 Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

Тостер 0,5 – 1,5 2 – 7 Величина тока постоянная

Гриль 1,2 – 2,0 7 – 9 Величина тока постоянная

Кофемолка 0,5 – 1,5 2 – 8 Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

Кофеварка 0,5 – 1,5 2 – 8 Величина тока постоянная

Электродуховка 1,0 – 2,0 5 – 9 Во время работы максимальный ток потребляется периодически

Посудомоечная машина 1,0 – 2,0 5 – 9 Максимальный ток потребляется с момента включения до нагрева воды

Стиральная машина 1,2 – 2,0 6 – 9 Максимальный ток потребляется с момента включения до нагрева воды

Сушильная машина 2,0 – 3,0 9 – 13 Максимальный ток потребляется на протяжении всего времени сушки белья

Утюг 1,2 – 2,0 6 – 9 Во время работы максимальный ток потребляется периодически

Пылесос 0,8 – 2,0 4 – 9 Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

Обогреватель 0,5 – 3,0 2 – 13 Величина тока постоянная

Фен для волос 0,5 – 1,5 2 – 8 Величина тока постоянная

Кондиционер 1,0 – 3,0 5 – 13 Во время работы максимальный ток потребляется периодически изменяется

Стационарный компьютер 0,3 – 0,8 1 – 3 Во время работы максимальный ток потребляется периодически изменяется

Электроинструмент (дрель, лобзик и т.п.) 0,5 – 2,5 2 – 13 Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

Провод медный 4 квадрата в однофазной сети — какую нагрузку выдерживает?

Есть специальные таблицы, которыми удобно руководствоваться при выборе сечения провода с учётом нагрузки на него.

Если речь о сети 220-ь Вольт, то 4-е квадрата медная жила выдержит нагрузку в 8,3-и Киловатт (см. таблицу выше).

Это очень серьёзный показатель.

На розеточные группы обычно берут медь в два с половиной квадрата, на освещение полтора квадрата.

То есть практически (почти) любой бытовой технике, достаточно тех самых 2,5-й квадратов сечения провода (холодильники, стиральные и посудомоечные машины, электрочайники, утюги, пылесосы, телевизоры, кондиционеры и.т.п).

4-е квадрат, в квартире должен быть какой-то очень мощный бытовой прибор, например электроплита (тянется отдельный провод от щитка), или проточный водонагреватель большой мощности (для накопительного и 2,5-й квадратов хватит).

Ну или такой провод тянут на розеточную группу, где суммарная мощность подключаемых электроприборов очень значительная.

Расчет сечения провода по нагрузке

el-cab.ru

Как можно узнать сечение кабеля по диаметру жилы

Каждый из нас хоть раз в жизни прошел через ремонт. В процессе ремонта приходится делать монтаж и замену электропроводки, ведь она приходит в негодность при длительной эксплуатации. К сожалению, на рынке сегодня можно встретить очень много некачественной кабельно-проводниковой продукции. За счет различных способов удешевления товара страдает его качество. Заводы-изготовители занижают толщину изоляции и сечение кабеля в процессе производства.

Один из способов удешевления − использование для изготовления токопроводящей жилы материалов низкого качества. Некоторые производители добавляют дешевые примеси при изготовлении проводов. За счет этого токопроводность провода снижается, а, значит, качество продукции оставляет желать лучшего.

Кроме того, заявленные характеристики проводов (кабелей) уменьшаются из-за заниженного сечения. Все уловки изготовителя приводят к тому, что в продаже появляется все больше некачественной продукции. Поэтому стоит отдавать предпочтение той кабельной продукции, которая имеет подтверждение качества в виде сертификатов.

Цена качественного кабеля – это единственный, и, пожалуй, главный недостаток, который перечеркивает массу достоинств этого изделия. Медное кабельно-проводниковое изделие, которое выпущено по ГОСТу, имеет заявленное сечение проводника, требуемые по ГОСТу состав и толщину оболочки и медной жилы, произведено с соблюдением всех технологий, будет стоить дороже той продукции, которая выпускалась в кустарных условиях. Как правило, в последнем варианте можно найти массу недостатков: заниженное сечение в 1,3-1,5 раза, придание жилам цвета за счет стальки с добавлением меди.

Покупатели опираются на цену при выборе товара. На поиске низкой цены сконцентрировано основное внимание. И многие из нас даже не в силах назвать производителя, не говоря уже о качестве кабеля. Нам важнее, что мы нашли кабель с нужной маркировкой, например, ВВГп3х1,5, а качество изделия нас не интересует.

Поэтому чтобы не попасть на брак в данной статье рассмотрим несколько способов, как можно определить сечение кабеля по диаметру жилы. В сегодняшнем мануале я покажу, как такие расчеты можно произвести и с помощью высокоточных измерительных инструментов, так и без них.

Проводим расчет сечения провода по диаметру

В последнее десятилетие особенно заметно снизилось качество выпускаемой кабельной продукции. Больше всего страдает сопротивление — сечения провода. На форуме я часто замечал, что народ недоволен подобными изменениями. И продолжаться это будет до тех пор, пока на это наглое воровство изготовителя не начнут реагировать.

Со мной произошел аналогичный случай. Мною было куплено метра два провода маркировки ВВГнг 3х2,5 кв. миллиметра. Первое что мне бросилось в глаза, это очень тонкий диаметр. Я подумал, что, скорее всего, мне подсунули провод меньшего сечения. Еще больше удивился, когда увидел надпись на изоляции ВВГнг 3х2.5 кв.мм.

Опытному электрику, ежедневно сталкивающемуся с проводами, легко определить «на глаз» сечение кабеля или провода. Но порой даже профессионал делает это с трудом, не говоря уже о новичках. Сделать расчет сечения провода по диаметру – это важная задача, которую нужно решить прямо в магазине. Поверьте, эта минимальная проверка обойдется вам дешевле и проще, чем восстановление ущерба от возгорания, которое может возникнуть из-за короткого замыкания.

Вы наверное спросите зачем необходимо проводить расчет сечения кабеля по диаметру? Ведь в магазине любой продавец подскажет, какой провод вы должны купить под вашу нагрузку, тем более на проводах есть надписи, на которых указано количество жил и сечение. Что тут сложного рассчитал нагрузку, купил провод, сделал электромонтаж. Однако не все так просто.

Порой на бухте провода или кабеля и вовсе нет бирки, на которой указаны технические характеристики. Скорее всего, эта та ситуация, о которой я рассказывал выше, − несоответствие проводниковой и кабельной продукции требованиям современных ГОСТов.

Чтобы никогда не становиться жертвой обмана, настоятельно рекомендую вам научиться определять сечение провода по диаметру самостоятельно.

Заниженное сечение провода — в чем опасность?

Итак, рассмотрим опасности, которые поджидают нас при использовании в быту проводов низкого качества. Понятно, что токовые характеристики токоведущих жил снижаются прямо пропорционально уменьшению их сечения. Нагрузочная способность провода из-за заниженного сечения падает. Согласно стандартам рассчитан ток, который может пропустить через себя провод. Он не разрушится, если по нему пройдет меньший ток.

Сопротивление между жилами уменьшается, если слой изоляции более тонкий, чем требуется. Тогда в аварийной ситуации при повышении питающего напряжения в изоляции может возникнуть пробой. Если наряду с этим сама жила имеет заниженное сечение, то есть не может пропустить тот ток, который по стандартам она должна пропускать, тонкая изоляция начинает постепенно расплавляться. Все эти факторы неизбежно приведут к короткому замыканию, а потом и к пожару. Пожар возникает от искр, появляющихся в момент короткого замыкания.

Приведу пример: трехжильный медный провод (например, сечением 2,5 кв. мм.) согласно нормативной документации может длительно пропускать через себя 27А, обычно, считают 25А.

Но попадающиеся мне в руки провода, выпущенные согласно ТУ, на самом деле имеют сечение от 1,8 кв. мм. до 2 кв. мм. (это при заявленном 2.5 кв.мм.). Исходя из нормативной документации провод сечением 2 кв. мм. может длительно пропускать ток 19А.

Поэтому случись такая ситуация, что по выбранному вами проводу, который якобы имеет сечение 2,5 кв. мм., потечет рассчитанный на такое сечение ток, провод перегреется. А при длительном воздействии произойдет оплавление изоляции, затем и короткое замыкание. Контактные соединения (например, в розетке) очень быстро разрушаться, если такие перегрузки будут происходить регулярно. Поэтому сама розетка, а также вилки бытовых приборов также могут подвергнуться оплавлению.

А теперь представьте последствия всего этого! Особенно обидно, когда сделан красивый ремонт, установлена новая техника, например, кондиционер, электрический духовой шкаф, варочная панель, стиральная машинка, электрический чайник, микроволновка. И вот вы поставили печься булочки в духовку, запустили стиральную машину, включили чайник, да еще и кондиционер, так как стало жарко. Этих включенных приборов достаточно, чтобы пошел дым из распределительных коробок и розеток.

Потом вы услышите хлопок, который сопровождается вспышкой. А после этого пропадет электричество. Все еще хорошо закончится, если у вас имеются защитные автоматы. А если они низкого качества? Тогда хлопком и вспышкой вы не отделаетесь. Начнется пожар, который сопровождается искрами от проводки, горящей в стене. Проводка будет гореть в любом случае, даже если она замурована наглухо под плиткой.

Описанная мной картина дает ясно понять, насколько ответственно нужно выбирать провода. Ведь вы будете использовать их в своем жилище. Вот что значит, следовать не ГОСТам, а ТУ.

Формула сечения провода по диаметру

Итак, хотелось бы подвести итог всему вышесказанному. Если среди вас есть те, кто не читал статью до этого абзаца, а просто перепрыгнул, повторюсь. На кабельной и проводниковой продукции зачастую отсутствует информация о нормах, согласно которым она изготавливалась. Поинтересуйтесь у продавца, по ГОСТ или по ТУ. Продавцы порой и сами не могут ответить на этот вопрос.

Можно смело утверждать, что провода, изготовленные по ТУ, в 99,9 % случаев имеют не только заниженное сечение токоведущих жил (на 10−30%), но и меньший допустимый ток. Также в таких изделиях вы обнаружите тонкую внешнюю и внутреннюю изоляцию.

Если вы обошли все магазины, а проводов, выпущенных по ГОСТ, так и не нашли, то берите провод с запасом +1 (если он выпущен по ТУ). Например, вам нужен провод 1,5 кв. мм., тогда следует брать 2,5 кв. мм. (выпущенный то ТУ). На практике его сечение окажется равным 1,7-2,1 кв. мм.

Благодаря запасу сечения обеспечится запас по току, то есть нагрузка может быть немного превышена. Тем лучше для вас. Если же вам нужен провод сечением 2,5 кв. мм., то возьмите с сечением 4 кв. мм., так как его реальное сечение будет равно 3 кв.мм.

Итак вернемся к нашему вопросу. Проводник имеет поперечное сечение в виде круга. Наверняка, вы помните, что в геометрии площадь круга рассчитывается по конкретной формуле. В эту формулу достаточно подставить полученное значение диаметра. Сделав все расчеты, вы получите сечение провода.

• π — это константа в математике равная 3.14;
• R — радиус круга;
• D — диаметр круга.

Это и есть формула для расчета сечения провода по диаметру, которую многие почему то боятся. К примеру, вы провели измерения диаметра жилы и получили значение 1,8 мм. Подставив это число в формулу, получим следующее выражение: (3.14/4)*(1.8)2=2,54 кв. мм. Значит, провод, диаметр жилы которого вы измеряли, имеет сечение 2,5 кв.мм.

Расчет монолитной жилы

Когда вы идете в магазин за проводом, возьмите с собой микрометр или штангенциркуль. Последний более распространен в качестве измерительного прибора сечения провода.

Скажу сразу расчет сечения кабеля по диаметру в данной статье я буду выполнять для кабеля ВВГнг 3*2.5 мм2 трех разных фирм производителей. То есть суть всей работы будет разбита на три этапа (это только для монолитного провода). Посмотрим что получится.

Чтобы узнать сечение провода (кабеля), состоящего из одной проволоки (монолитная жила), необходимо взять обычный штангенциркуль или микрометр и сделать замер диаметра жилы провода (без изоляции).

Для этого нужно предварительно очистить небольшой участок измеряемого провода от изоляции, а потом уже приступить к измерению токоведущей жилы. Другими словами, берем одну жилу и снимаем изоляцию, а затем измеряем диаметр этой жилы штангенциркулем.

Пример №1. Кабель ВВГ-Пнг 3*2.5 мм2 (производитель неизвестен). Общее впечатление — сечение показалось сразу маловато, поэтому и взял для опыта.

Снимаем изоляцию, меряем штангенциркулем. У меня получилось диаметр жилы равен 1.5 мм. (маловато однако).

Теперь возвращаемся к нашей вышеописанной формуле и подставляем в нее полученные данные.

Получается фактическое сечение составляет 1.76 мм2 вместо заявленного 2.5 мм2.

Пример №2. Кабель ВВГ-Пнг 3*2.5 мм2 (производитель «Азовкабель»). Общее впечатление — сечение вроде бы нормальное, изоляция тоже хорошая, плотная с виду не экономили на материалах.

Делаем все аналогично, снимаем изоляцию, меряем, получаем следующие цифры: диаметр — 1.7 мм.

Подставляем в нашу формулу для расчета сечения по диаметру, получаем:

Фактическое сечение составляет 2.26 мм2.

Пример №3. Итак остался последний пример кабель ВВГ-Пнг 3*2.5 мм2 производитель неизвестен. Общее впечатление — сечение также показалось заниженным, изоляция вообще голыми руками снимается (прочности ни какой).

В этот раз диаметр жилы составил 1.6 мм.

Фактическое сечение составляет 2.00 мм2.

Таблицы выбора сечения жилы при прокладке электрических проводов в резиновой или пластиковой (в том числе ПВХ=PVC) изоляции в зависимости от тока и нагрузки. Подходят для сетей 220/380В. Сечение проводов по мощности.

American Wire Gauge and Circular Mils

Американский калибр проводов (AWG) — это стандарт США для размеров проводов. «Калибр» связан с диаметром проволоки.

Стандарт AWG включает медь, алюминий и другие материалы для проводов. Типичная бытовая медная проводка имеет номер AWG 12 или 14. Телефонный провод обычно имеет диаметр 22, 24 или 26. Чем выше номер калибра, тем меньше диаметр и тоньше провод.

Круглый Mil — CM — это единица площади, используемая специально для обозначения размера поперечного сечения провода или кабеля.

Скачать и распечатать AWG — Круглые милы и мм ² диаграмма

в дюймах

Диаметр в дюймов можно рассчитать по AWG как

d _дюйм = 0,005 92 ^{(36 — n) / 39} (1)

где

d _дюйм = диаметр (дюймы)

n = калибр

AWG в мм

Диаметр в мм можно рассчитать по AWG как

d _мм = 0.127 92 ^{(36 — n) / 39} (1b)

где

d _мм = диаметр (мм)

n = калибр

AWG в дюймах и мм Калькулятор

# gauge

Расчеты кодов | EC&M

При установке проводов разных размеров (или типов изоляции) в дорожку качения нельзя рассчитать размер дорожки на основе таблиц с 1 по 12 в приложении C. Вместо этого вы должны выполнить этот трехэтапный процесс, чтобы определить правильную дорожку и размер ниппеля, необходимый для этого типа установки.

Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения (квадратные дюймы) для каждого проводника из таблицы 5 главы 9 для изолированных проводов и таблицы 8 главы 9 для неизолированных проводов.
Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения всех проводников.
Шаг 3: Определите размер дорожки качения в соответствии с процентом заполнения, указанным в таблице 1 главы 9; 40% для трех или более проводов и 60% для дорожек качения длиной 24 дюйма или менее (ниппели).

Пример 1: Фидер на 400A установлен в жестком неметаллическом кабелепроводе Schedule 40.Эта кабельная дорожка содержит три проводника THHN на 500 тыс. Км / мил, один провод THHN на 250 тыс. Км / дюйм и один проводник THHN 3 AWG. Какой размер дорожки качения требуется для этих проводов?

Пример 2: Жесткий металлический ниппель какого размера требуется для трех проводников THHN 3/0 AWG, одного проводника THHN 1 AWG и одного проводника THHN 6 AWG?

Пример 1 ответ:
Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения проводников согласно Таблице 5 Главы 9.
500 kcmil THHN = 0.7073 кв. Дюйма x 3 провода = 2,1219 кв. Дюйма
250 kcmil THHN = 0,3970 кв. Дюйма x 1 провод = 0,3970 кв. Дюйма
3 AWG THHN = 0,0973 кв. Дюйма x 1 провод = 0,0973 кв. Дюйма
Шаг 2 : Рассчитайте общую площадь поперечного сечения всех проводников.
2,1219 + 0,3970 + 0,0973 = 2,6162 кв. Дюйма.
Шаг 3: Определите размер трубопровода при 40% заполнении [Глава 9, Таблица 1], используя Таблицу 4.
3-дюймовый ПВХ Schedule 40 имеет площадь поперечного сечения 2.907 кв. Дюйма для проводов, что как раз подходящего размера.

Ответ примера 2:
Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения проводов согласно таблице 5 главы 9.
3/0 AWG THHN = 0,2679 кв. Дюйма x 3 провода = 0,8037 кв. Дюйма
1 AWG THHN = 0,1562 кв. Дюйма x 1 провод = 0,1562 кв. Дюйма
6 AWG THHN = 0,0507 кв. Дюйма x 1 провод = 0,0507 кв. Дюйма
Шаг 2: Рассчитайте общую площадь поперечного сечения всех проводников.
0,8037 + 0,1562 + 0,0507 = 1,0106 кв. Дюйма.
Шаг 3: Определите размер трубопровода при 60% -ном заполнении [Таблица 1, примечание 4 к главе 9], используя таблицу 4.
Ниппель 1,5 дюйма = 1,243 кв. Дюйма, и это как раз подходящий размер.

Fill Er Up | EC&M

Дорожки качения должны быть достаточно большими, чтобы удерживать проводники без перегрева и избегать повреждения изоляции при протягивании проводов. Таким образом, мы должны определить максимальное количество и размер проводов, которые можно вставить в данную кабельную дорожку. Этот предел и есть то, что мы подразумеваем под заполнением дорожки качения.

Глава 3 NEC содержит статьи для десятка различных типов кабельных каналов, включая кабелепровод, EMT и PVC.Глава 9 и Приложение C являются основными справочными материалами для определения правильного заполнения дорожки качения для конкретного применения. В Приложении C содержится отдельная таблица заполнения дорожек качения для каждого типа дорожки, поскольку каждая из них отличается своей способностью рассеивать тепло.

Поскольку разные типы проводников (THW, TW, THHN и т. Д.) Имеют разную толщину изоляции, заполнение дорожки качения также зависит от типа используемого проводника. Фактически, каждая таблица Приложения C для данного типа кабельных каналов содержит разделы для конкретных типов проводов.Например, Таблица C.8 (Жесткий металлический кабелепровод) содержит три раздела, в каждом из которых перечислены определенные типы проводов.

В таблице 1 главы 9 указан максимальный процент допустимого заполнения проводника. Это число основано на обычных условиях, когда длина проводника и количество изгибов кабелепровода находятся в разумных пределах [глава 9, таблица 1, FPN № 1], а также на том, сколько проводов или кабелей должно быть проложено в кабелепроводе.

Количество жил

Иногда у вас есть определенная дорожка качения, и вы должны знать, сколько проводов вы можете в нее втянуть.

Если несколько проводников одного сечения установлены вместе в кабельном канале, вы можете определить максимальное количество проводников из таблиц Приложения C. Если в дорожке кабельного канала находятся проводники разных размеров, в главе 9 содержится информация, необходимая для расчета требуемого размера дорожки.

Советы по расчету дорожки качения

Совет 1: Не торопитесь.

Совет 2: Используйте линейку при работе со столами.

Совет 3: Остерегайтесь различных типов дорожек качения и изоляции проводов, особенно RHH / RHW с / без внешней крышки.

Приложение C

Использовать Приложение C просто. Вам просто нужно найти таблицу для типа используемой дорожки качения, найти тип проводника в этой таблице и найти размер и количество. Например, если вы хотите узнать, сколько 14 проводов RHH (без крышки) вы можете установить в ЕМТ торгового размера 1, просто взгляните на Приложение C, Таблица C.1. Ответ — 16 проводников.

Каждая таблица в Приложении C имеет альтернативную версию, обозначенную как C.1 (A), C.2 (A) и т. Д. Эти альтернативы применимы при использовании компактных проводов.В процессе производства эти проводники сжимаются настолько, что почти устраняются промежутки между жилами. Если вы сравните стандартные таблицы с их версиями с компактным проводом, вы увидите, что различия значительны.

Примечание 2 в конце приложения C, таблица C.1 указывает, что звездочка (*) с определенной изоляцией проводника означает, что эти типы не имеют внешнего покрытия. Это покрытие увеличивает размеры проводника больше, чем тонкое нейлоновое покрытие на таких проводниках, как THHN.

Расчет заполнения дорожки качения

Таблицы Приложения C нельзя использовать для определения заполнения дорожки качения для проводников разных размеров в одной и той же дорожке. Для этого выполните следующие действия:

Шаг 1

Определите площадь поперечного сечения каждого проводника. Используйте главу 9, таблицу 5 для изолированных проводов и главу 9, таблицу 8 для неизолированных проводов.

Шаг 2

Определите общую площадь поперечного сечения всех проводников.

Шаг 3

Выберите размер дорожки качения в соответствии с процентом заполнения, указанным в главе 9, таблица 1.Примените главу 9, таблицу 4 — сюда входят различные типы дорожек качения со столбцами, представляющими допустимые заливки. При использовании таблицы 4 главы 9 выберите правильный раздел таблицы для типа дорожки качения.

Давайте рассмотрим пример, чтобы показать, как выполняется этот расчет.

Каков минимальный размер кабелепровода из ПВХ Schedule 40, необходимого для трех проводников THHN на 500 км / миль, одного проводника THHN на 250 тыс. Км / миль и одного проводника 3 THHN

Шаг 1

Определите площадь поперечного сечения проводников [Глава 9, Таблица 5].

500 THHN [0,7073 кв. Дюйма × 3 провода = 2,1219 кв. Дюйма]

250 THHN [0,3970 кв. Дюйма × 1 провод = 0,3970 кв. Дюйма]

3 THHN [0,0973 кв. Дюйма × 1 провод = 0,0973 кв. Дюйма]

Шаг 2

Общая площадь поперечного сечения всех проводников = 2,6162 кв. Дюйма

Шаг 3

Определите размер кабелепровода при заполнении на 40% [Глава 9, Таблица 1], используя Глава 9, Таблица 4 (выберите таблицу для PVC Schedule 40).

Торговый размер 3 Schedule 40 PVC имеет допустимую площадь поперечного сечения 2.907 кв. Дюймов для более двух проводников в 40% колонке.

Вот еще один пример, который поможет ускорить этот процесс.

Ниппель RMC какого размера требуется для трех проводов 3/0 THHN, одного провода 1 THHN и одного провода 6 THHN?

Шаг 1

Определите площадь поперечного сечения проводников [Глава 9, Таблица 5].

3/0 THHN [0,2679 кв. Дюйма × 3 провода = 0,8037 кв. Дюйма]

1 THHN [0,1562 кв. Дюйма × 1 провод = 0,1562 кв. Дюйма]

6 THHN [0.0507 кв. Дюйма × 1 провод = 0,0507 кв. Дюйма]

Шаг 2

Общая площадь поперечного сечения проводников = 1,0106 кв. Дюйма

Шаг 3

Определите размер кабелепровода при заполнении на 60% [Глава 9, Таблица 1, Примечание 4], используя Глава 9, Таблица 4.

Торговый размер 1 ниппель = 0,0916 кв. Дюйма [слишком маленький]

Торговый размер 1½ ниппель = 1,243 кв. Дюйма [точно]

Ниппель товарного размера 2 = 2,045 кв. Дюйма [больше, чем требуется]

Металлический кабельный канал — это кабельный канал из листового металла с откидными или съемными крышками для размещения проводников [376.2]. Металлические кабельные каналы (и неметаллические кабельные каналы) в полевых условиях часто называют «желобами» или «желобами».

Одно из распространенных применений этих желобов — это когда установщикам или обслуживающему персоналу требуется доступ для выполнения заделки, стыковки или ответвлений к нескольким устройствам в одном месте. Высокая стоимость кабельных каналов не позволяет использовать их на других расстояниях, кроме коротких, за исключением некоторых коммерческих или промышленных помещений, где проводка часто пересматривается.

• Максимальный размер проводника в кабельном канале не должен быть больше, чем тот, для которого предназначен кабельный канал [376.21].

• Максимальное количество проводников в кабельном канале ограничено 20% площади поперечного сечения кабельного канала [376.22].

• Соединения и ответвители не должны заполнять более 75% пространства для проводки при любом поперечном сечении [376.56].

При установке более 30 токоведущих проводников в любой области поперечного сечения кабельного канала отрегулируйте допустимую нагрузку на проводник (как указано в Таблице 310.16) в соответствии с Таблицей 310.15 (B) (2) (a). Для этой регулировки не учитывайте сигнальные провода и провода управления двигателем между двигателем и его пускателем (если они используются только для пускового режима).

Если проводники изогнуты внутри металлического кабельного канала, размер кабельного канала должен соответствовать требованиям к радиусу изгиба, приведенным в таблице 312.6 (A), исходя из одного провода на клемму [376.23].

Если изолированные проводники сечением 4 AWG или более протянуты через металлический кабельный канал, расстояние между кабельным вводом и кабельным вводом, охватывающим тот же проводник, не должно быть меньше, чем требуется в соответствии с 314,28 (A) (1), 314,28 (A) (2) и 376,23 (B) [ Рис. 4 ].

Тип тяги определяет, каковы эти требования:

• Прямые тяги

  Расстояние от места входа проводников до противоположной стены должно быть не менее восьми раз больше торгового размера самой большой кабельной трассы [314.28 (А) (1)].

• Угловые тяги

  Расстояние от входа канала качения до противоположной стены должно быть как минимум в шесть раз больше рабочего диаметра наибольшей дорожки качения плюс сумма торговых размеров остальных дорожек качения на той же стене [314,28 ( А) (2)].

• U вытягивает

  Когда проводник входит и выходит из одной и той же стены, расстояние от места входа кабельных каналов до противоположной стены должно быть как минимум в шесть раз больше торгового размера самой большой дорожки, плюс сумма торговли размеры остальных дорожек качения на той же стене и в ряду [314.28 (А) (2)].

Кроме того, расстояние между дорожками качения, охватывающими один и тот же проводник, не должно быть менее чем в шесть раз больше торгового размера самой большой дорожки [314,28 (A) (2)].

Предотвращение катастрофы

Некоторые люди называют ЕМТ и другие дорожки качения «каналом», а не «дорожкой качения». Это действительно проблема?

Просмотрите таблицы Приложения C, и вы увидите значительные различия в заполнении дорожек качения. Большое количество недостаточно заполненных дорожек качения может означать перерасход средств, но одна переполненная дорожка качения может привести к неудачному осмотру и дорогостоящему ремонту.Хуже того, ошибка не будет обнаружена до тех пор, пока судебно-медицинская экспертиза не установит причину ужасного возгорания в неправильном заполнении дорожки качения. Чтобы предотвратить аварии и снизить затраты, правильно определите тип кабельного канала по 12 разграничениям, сделанным в NEC. Затем определите заполнение дорожки качения.

Эксперимент по испытанию на растяжение | Материаловедение и инженерия

Одним из широко используемых и признанных свойств материала является прочность материала.
Но что означает слово «сила»? «Сила» может иметь много значений, поэтому позвольте
Давайте подробнее рассмотрим, что подразумевается под прочностью материала.Мы будем смотреть
в очень простом эксперименте, который дает много информации о силе или
механическое поведение материала, называемое испытанием на растяжение.

Основная идея испытания на растяжение заключается в размещении образца материала между двумя креплениями.
так называемые «захваты», которые зажимают материал. Материал имеет известные размеры, например длину.
и площадь поперечного сечения.Затем мы начинаем прикладывать вес к материалу, захваченному за
один конец, а другой конец закреплен. Мы продолжаем увеличивать вес (часто называемый
нагрузку или силу), одновременно измеряя изменение длины образца.

Испытание на растяжение

Очень упрощенный тест можно провести дома.

Если у вас есть способ подвесить один конец какого-либо материала к твердой точке, которая не
двигаться, то на другой конец можно повесить гири.

Измерьте изменение длины при добавлении веса, пока деталь не начнет растягиваться
и наконец ломается.

Результатом этого теста является график зависимости нагрузки (количества веса) от смещения.
(количество растянутых). Поскольку вес, необходимый для растяжения материала, зависит от
по размеру материала (и конечно свойствам материала), сравнение
между материалами может быть очень сложно.Умение провести правильное сравнение
может быть очень важно для тех, кто занимается проектированием конструкций, в которых материал
должен выдерживать определенные силы.

Поперечные сечения

Нам нужен способ напрямую сравнивать различные материалы, чтобы определить «прочность»
мы сообщаем независимо от размера материала.Мы можем сделать это, просто разделив
нагрузка, приложенная к материалу (вес или сила) начальным поперечным сечением
область. Мы также делим величину его перемещения (смещение) на начальную длину
материал. Это создает то, что ученые-материаловеды называют инженерным стрессом (нагрузка
деленное на начальную площадь поперечного сечения) и инженерной деформации (смещение
деленное на исходную длину).Глядя на инженерный отклик на напряжение-деформацию
материал, мы можем сравнивать прочность различных материалов, независимо от их
размеры.

Чтобы использовать реакцию «напряжение-деформация» для проектирования конструкций, мы можем разделить нагрузку
мы хотим с помощью инженерного напряжения определить площадь поперечного сечения, необходимую для
уметь удерживать этот груз.Например, стальная проволока 4340 диаметром 1/8 дюйма может удерживать
маленькая машина. Опять же, не всегда все так просто. Нам нужно понять разные
значения «силы» или инженерного напряжения.

Теперь все становится сложнее. Давайте посмотрим, что подразумевается под разными
значения прочности, а также посмотрите на другие важные свойства, которые мы можем получить с помощью этого простого
контрольная работа.Самый простой способ — изучить график зависимости инженерного напряжения от инженерного.
штамм. Ниже показан график испытания на растяжение обычного стального резьбового стержня.
являясь хорошим примером общего испытания металла на растяжение. Единицы техники
напряжение составляет тысяч фунтов на квадратный дюйм , что означает тысячу фунтов на квадратный дюйм. Обратите внимание на ссылку на область в
единицы. Единицы измерения деформации, конечно, безразмерны, поскольку мы делим расстояние
по расстоянию.

Расположение графика 1: эластичная область

Давайте обсудим некоторые важные области графика.Во-первых, точка на графике
цифра 1 обозначает конец упругой области кривой. До этого
точка, материал растягивается эластично или обратимо.

Все материалы состоят из набора атомов. Эластичность можно лучше понять
посредством изображения атомы связаны пружинами.Когда мы натягиваем материал, пружины
между атомами удлиняется, и материал удлиняется. Эластичная часть
кривая — прямая линия. Прямая линия означает, что материал вернется
до первоначальной формы при снятии нагрузки.

Расположение графика 2: 0.Предел текучести смещения 2%

Следующая часть интересующей кривой — это точка 2. В этой точке кривая имеет
начал наклоняться или больше не является линейным. Эта точка известна как смещение 0,2%.
предел текучести. Это указывает на прочность материала, когда он начинает постоянно
изменить форму.Он определяется как значение напряжения, при котором линия того же
наклон как начальная часть (упругая область) кривой, которая смещена деформацией
0,2% или значение 0,002 деформации пересекает кривую.

В нашем примере предел текучести смещения 0,2% составляет 88 тысяч фунтов на квадратный дюйм.

Это очень важный аспект силы.По сути, это говорит нам о количестве стресса.
мы можем нанести до того, как материал начнет постоянно менять форму, надев его
путь к возможной неудаче. Те, кто проектирует детали, которые используются в стрессовых условиях, должны
убедитесь, что напряжение или сила со стороны детали никогда не превышают этого значения.

Местоположение графика 3: Максимально выдерживаемое напряжение

По мере продвижения от точки 2 нагрузка или «напряжение» на материал увеличивается, пока мы не
достигают максимального приложенного напряжения, при этом материал деформируется или меняет форму равномерно
по всей длине колеи.Когда мы достигаем точки 3, мы можем определить растяжение
прочность или максимальное напряжение (или нагрузка), которую может выдержать материал. Это не очень полезный
свойство, так как материал в этот момент необратимо деформировался. После того, как мы достигнем
в этот момент напряжение начинает резко снижаться. Это соответствует локализованному
деформация, которая наблюдается по заметному «сужению» или уменьшению диаметра
и соответствующее поперечное сечение образца в очень маленькой области.Если мы выпустим
нагрузка в этой области, материал будет немного пружинить, но все равно пострадает
постоянное изменение формы.

Местоположение графика 4: Отказ или перелом

Наконец, следуя кривой, мы в конечном итоге достигаем точки, где материал разрывается.
или терпит неудачу.Здесь представляет интерес окончательная степень изменения формы материала.
Это «пластичность» материала. Определяется пересечением линии
номер 4, имеющий такой же наклон, что и линейный участок кривой, с деформацией
ось.

Наш пример показывает деформацию 0.15. Изменение длины на 15% — это величина «пластичности».

Когда образец раскалывается или ломается, нагрузка снимается. Следовательно, атомы упруго
растянутые вернутся в свои ненагруженные положения. Другая информация о механическом
реакцию материала также можно получить из испытания на излом.

Испытания на растяжение — композиты

Если тянуть за материал до тех пор, пока он не разорвется, можно найти много информации о
различная прочность и механическое поведение материала.В этом виртуальном эксперименте
мы исследуем поведение при растяжении трех различных композитных волокнистых материалов.
У них схожее использование, но очень разные свойства.

Процедура

Материал захватывается с обоих концов устройством, которое медленно тянет в продольном направлении.
на кусок, пока он не сломается.Сила тяги называется нагрузкой, которая наносится на график
против изменения длины или смещения материала. Нагрузка преобразуется в напряжение
значение, и смещение преобразуется в значение деформации.

О материалах

Материалом для испытаний являются композиты из стекловолокна, кевлара® и углеродного волокна.Композиты
представляют собой комбинации двух или более отдельных материалов с целью получения
материал, обладающий уникальными свойствами, которых нет ни в одном материале.

Все эти композиты используют эпоксидную смолу в качестве матрицы, которая «склеивает» ткань, как композиция.
волокон соответствующих материалов.

Эпоксидные смолы — это термореактивные сетчатые полимеры, которые очень твердые и прочные, но
хрупкая сторона.

Все ткани имеют одинаковый «вес», который является мерой размера или веса ткани.
квадратного двора.Пример волокнистого материала из стекловолокна показан выше.
оставил. Кевлар очень похож, за исключением того, что он имеет желтый цвет. Углерод имеет черный цвет
цвет. Образцы, используемые в этом случае, представляют собой плоские прутки, вырезанные из более крупного материала с использованием
водоструйная пила. Три образца показаны внизу слева.

Свойства материала

P = плохо, G = хорошо, F = удовлетворительно, E = отлично

Эксперимент

Описание: Устройство тянет за каждый конец материала, пока он не сломается.

Стекловолокно 00:00
Кевлар 01:10
Углеродное волокно 03:09

Видео 5 минут 5 секунд без звука.

Исполнительный продюсер Эд Лайтила
Ведущий Стивен Форселл
Видеооператор Бритта Лундберг

Окончательные данные

Необработанные данные для стекловолокна

Смещение увеличивается от нуля до немногим более 5 мм.Нагрузка увеличивается почти
линейно от 0 до примерно 12 кН перед почти вертикальным падением.

Исправленные данные для стекловолокна

Инженерное напряжение увеличивается от нуля до примерно 0.10. Инженерное напряжение возрастает.
линейно от нуля до примерно 170 МПа, предел прочности. Модуль составляет 1,7 ГПа.

Исправленные данные для кевлара

Инженерное напряжение увеличивается от нуля до примерно 0.11. Инженерное напряжение возрастает.
линейно от нуля до примерно 265 МПа, предел прочности. Модуль составляет 2,3 ГПа.

Исправленные данные для углеродного волокна

Инженерное напряжение увеличивается от нуля до примерно 0.10. Инженерное напряжение возрастает.
линейно от нуля до примерно 580 МПа, предел прочности. Модуль составляет 5,7 ГПа.

Выводы

Композитный материал из углеродного волокна имеет гораздо более высокий предел прочности и модуль упругости.
эластичнее, чем другие материалы.Обратите внимание, что все они ломаются «хрупко»,
так как кривая является линейной до тех пор, пока она не разорвется или не сломается без изгиба кривой при
высокие нагрузки. Следовательно, при этом не происходит постоянного изменения первоначальной формы.
тест, и, следовательно, никакой пластичности.

Виртуальные примеры

Вы видели эксперименты с композитными материалами.Сравните композитный материал
Кривые напряжения-деформации с кривыми для полимера и стали.

Сталь для испытаний на растяжение

Стальной образец с шейкой имеет непрерывную зависимость между напряжением и деформацией.Стресс увеличивается
почти вертикально, затем постепенно опускается.

Полимер для испытаний на растяжение

Образец растягивающегося полимера имеет прерывистую зависимость напряжения от деформации.В
напряжение увеличивается почти вертикально, затем падает и неравномерно увеличивается.

Фото галерея

Ниже представлены оптические фотографии разбитых или расколотых образцов, а также крупные планы.
поверхности излома, снятые с помощью растрового электронного микроскопа.Изучение этих
поверхности излома также являются очень важной частью материаловедения и инженерии,
что делает эту область специализацией.

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{addToCollection.description.length}} / 500

{{l10n_strings.TAGS}}
{{$ item}}

{{l10n_strings.ПРОДУКТЫ}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}}
{{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}}

{{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}}
{{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Фермерские конструкции … — Ch5 Структурное проектирование: Механика материалов — Конструкционные элементы и нагрузки — Расчет элементов в прямом напряжении — Свойства структурных секций

Фермерские конструкции… — Ch5 Конструктивное проектирование: Механика материалов-Конструкционные элементы и нагружение-Расчет элементов в прямом напряжении-Свойства структурных сечений.

Механика
материалов

Содержание
— предыдущий — следующий

Прямое напряжение

Когда сила передается через тело, тело стремится
изменить свою форму. Хотя эти деформации можно увидеть редко.
невооруженным глазом многие волокна или частицы, составляющие
корпус, передают силу по всей длине и сечению
тело, и волокна, выполняющие эту работу, как говорят, находятся в состоянии
стресс.Таким образом, стресс можно описать как мобилизованную внутреннюю
реакция, которая сопротивляется любой тенденции к деформации. С
действие силы распределяется по поперечному сечению
области тела стресс определяется как передаваемая сила или
сопротивлялись на единицу площади.

Таким образом, напряжение = Сила / Площадь

Единица измерения напряжения в S.l. это ньютоны на квадратный метр
(Н / м). Это также называется паскалем (Па). Однако часто бывает
Удобнее использовать кратное Н / мм.

Обратите внимание, что 1 Н / мм = 1 МН 1 м = 1 М Па

Растягивающее и сжимающее напряжение, возникающее в результате сил
действуя перпендикулярно плоскости рассматриваемого поперечного сечения,
известны как нормальное напряжение и обычно обозначаются знаком (
Греческая буква сигма), иногда дается суффикс t для напряжения (at)
или c для сжатия (c). Напряжение сдвига создается силами
действуют параллельно или касательно плоскости поперечного сечения и
обозначается буквой r (греческая буква тау).

Напряжение растяжения

Пример 8

Рассмотрим стальной стержень, который тоньше в середине
длины, чем где-либо еще, и которая подвержена осевому растяжению
45 кН.

Если штанга откажется от натяжения, это произойдет из-за
разрыв там, где количество материала минимально. Общая
сила, ведущая к разрушению стержня, составляет 45 кН на всем поперечном сечении
секций, но тогда как действие силы распределяется по
площадь поперечного сечения 1200 мм для части длины
стержня, он распределяется только на 300 мм в среднем положении.Таким образом, растягивающее напряжение наибольшее в середине и составляет: при =
300 2 = 15ON / мм

Напряжение сжатия

Пример 9

Кирпичный пирс имеет площадь 0,7 м, высоту 3 м и вес 19 кН / м.
Он выдерживает осевую нагрузку от колонны 490 кН. Загрузка
равномерно распределяется по верхней части пирса, поэтому стрелка, показанная
просто представляет собой результат нагрузки. Рассчитайте а)
напряжения в кирпичной кладке непосредственно под колонной, б)
напряжение на дне пирса.

Решение а

Площадь поперечного сечения = 0,49 м

Напряжение = s c = 490 кН / 0,49 м ²
= 1000 кН / м или 1 Н / мм

Решение b

Вес опоры: = 0,7 м x 0,7 м x 3,0 м x 19 кН / м = 28 кН

Общая нагрузка = 490 + 28 = 518 кН и

Напряжение = s _c =
518 кН / 0,49 м ² = 1057 кН / м или 1.06N / мм

Напряжение сдвига

Пример 10

Заклепка соединяет две части плоского стального листа. Если нагрузки
достаточно велики, заклепка могла выйти из строя при сдвиге, т. е. не
разрыв, но скольжение его волокон. Рассчитайте напряжение сдвига
заклепка, когда стальные стержни подвергаются осевому натяжению
6кН.

Диаграммы

Обратите внимание, что заклепки действительно усиливают соединение за счет
сжатие двух стальных стержней вместе, но эта сила из-за
трение, не может быть легко рассчитано и поэтому им пренебрегают,
я.е. предполагается, что заклепка придает всю прочность
связь.

Площадь поперечного сечения заклепки = 1/4 x P
x 10 ² = 78,5 мм
Напряжение сдвига = r = 6 кН / 78,5 мм ² = 76 Н / мм

Штамм

Когда к телу прикладываются нагрузки любого типа, тело будет
всегда претерпевают изменения размеров, это называется деформацией.
Таким образом, растягивающие и сжимающие напряжения вызывают изменения длины;
крутильно-сдвиговые напряжения вызывают скручивание и опорные напряжения
вызвать вмятину на опорной поверхности.

В хозяйственных постройках, где в основном возникает одноосное напряженное состояние.
Считается, что основная деформация происходит в осевом направлении.
В двух других всегда есть небольшие деформации.
размеры, но они редко имеют значение.

Прямая деформация = Изменение длины / Исходная длина = e = D L

По определению деформация — это коэффициент изменения и, следовательно,
безразмерная величина.

Эластичность

Все твердые материалы деформируются при напряжении и
напряжение увеличивается, деформация тоже увеличивается.Во многих
случаи, когда снимается нагрузка, вызывающая деформацию,
материал возвращается к своему первоначальному размеру и форме и считается
эластичный. Если напряжение постоянно увеличивается, достигается точка
когда после снятия нагрузки не все индуцированные
напряжение восстанавливается. Это предельное значение напряжения называется
предел упругости. В диапазоне упругости деформация пропорциональна
к стрессу, вызывающему это. Это называется модулем
эластичность. Наибольшее напряжение, при котором еще сохраняется напряжение
пропорциональный называется пределом пропорциональности (Гука
закон).

Таким образом, если строится график зависимости напряжения от деформации как
нагрузка прикладывается постепенно, первая часть графика будет
прямая линия. Наклон этой прямой — постоянная
пропорциональности, модуля упругости (E) или модуля Юнга
и его следует рассматривать как меру жесткости
материал.

Модуль упругости = E = Напряжение / Деформация = FL / AD L

Модуль упругости будет иметь те же единицы, что и напряжение.
(Н / мм).Это потому, что у деформации нет единиц.

Удобный способ продемонстрировать упругое поведение — построить график
график результатов простого испытания на растяжение, проведенного на
тонкий стержень из мягкой стали. Штанга подвешивается вертикально и серия
силы, приложенные к нижнему концу. Две точки замера отмечены на
стержень и расстояние между ними, измеренное после каждого усилия
добавлен инкремент. Испытание продолжается до тех пор, пока стержень
перерывы.

Рисунок 4.1 Поведение
стержень из низкоуглеродистой стали под напряжением.

Пример 11

Два деревянных столбика квадратной формы 150 мм и высотой 4 м подлежат
осевая нагрузка по 108 кН. Один столб изготовлен из соснового бруса (E =
7800 Н / мм), а другой — австралийское черное дерево (E =
15300 Н / мм). Насколько они укорачиваются из-за нагрузки?

Площадь поперечного сечения A = 22500 мм; длина L = 4000мм

Сосна: D L = FL / AE = (108000 x
4000) / (22500 х 15300) = 1.3 м

Австралийское черное дерево: D L = (108000
x 4000) / (22500 x 15300) = 1,3 мм

Фактор безопасности

Разумеется, допустимые напряжения должны быть меньше
стрессы, которые могут привести к отказу членов
состав; другими словами, должен быть достаточный запас прочности.
(В 2000 г. до н.э. строительный кодекс объявил, что жизнь застройщика
конфисковано, если дом рухнет и убьет хозяина).

Также необходимо ограничить деформации из-за чрезмерного прогиба
может вызвать такие неприятности, как растрескивание потолка,
перегородки и отделки, а также отрицательно влияющие на
функциональные потребности.

Конструктивное проектирование — это не точная наука, а расчет
значения реакций, стрессов и т. д., хотя они могут быть
математически корректно для теоретической структуры (т. е.
модель), может быть только приблизительным, насколько фактическое поведение
структура обеспокоена.

По этим и другим причинам необходимо сделать конструкцию
напряжение, рабочее напряжение, допустимое напряжение и допустимое напряжение
меньше предельного напряжения или предела текучести. Эта маржа
клеточный запас прочности.

Расчетное напряжение = [Предельное напряжение (или предел текучести)] / Коэффициент безопасности

В случае такого материала, как бетон, который не
имеют четко определенный предел текучести или хрупкие материалы, которые
ведут себя линейно вплоть до отказа, запас прочности равен
относящиеся к предельному напряжению (максимальное напряжение перед поломкой).Другие материалы, такие как сталь, имеют предел текучести, при котором внезапно
происходит увеличение деформации, и в этот момент напряжение ниже
чем окончательный стресс. В этом случае запас прочности равен
связанных с пределом текучести, чтобы избежать недопустимого
деформации.

Значение запаса прочности следует выбирать с учетом
различные условия, например:

• точность в предположениях нагрузки
• постоянство нагрузок
• вероятность несчастных случаев или больших экономических потерь в
  случай отказа
• целевое назначение дома
• однородность строительного материала
• мастерство, ожидаемое от строителя
• прочностные свойства материалов
• уровень контроля качества, гарантирующий, что материалы
  соответствуют их спецификациям
• вид напряжений
• Стоимость стройматериалов

Однако обычно выбираются значения от 3 до 5, когда коэффициент
безопасности связано с предельным напряжением и значениями 1.От 4 до 2,4
когда это связано с пределом текучести.

В случае строительных материалов, таких как сталь и древесина,
разные факторы безопасности иногда рассматриваются как общие
системы загрузки и для исключительных систем загрузки, чтобы
сохранить материалы. Обычные нагрузки — это те, которые происходят часто,
в то время как меньший запас прочности может рассматриваться как исключительный
нагрузки, которые происходят реже и редко при полной
интенсивность, например, давление ветра, землетрясения и т. д.

Структурные
элементы и нагрузки

Прикладные нагрузки

Они делятся на три основные категории: постоянные нагрузки, ветровые нагрузки.
и другие накладываемые нагрузки.

Постоянные нагрузки — это нагрузки от собственного веса всех постоянных
конструкции, включая крышу, стены, пол и т. д.
вес некоторых частей конструкции, например, кровли, может быть
рассчитывается по паспортам производителя, но
собственный вес элементов конструкции не может быть точно
определяется до завершения проектирования.Следовательно, оценки
собственный вес некоторых членов должен быть произведен до начала
анализ конструкции и значения, проверенные по завершении
дизайн.

Ветровые нагрузки — это наложенные нагрузки, но обычно рассматриваются как
отдельную категорию в силу их преходящего характера и их
сложность. Очень часто ветровая нагрузка оказывается самой сильной.
критическая нагрузка на сельскохозяйственные постройки. Ветровые нагрузки
естественно зависит от скорости ветра, но также и от местоположения, размера,
форма, высота и конструкция здания.

Специальная информация о различных типах грузов
представлены в главе 5.

При проектировании конструкции необходимо учитывать, какие
сочетание статических и приложенных нагрузок может привести к наибольшему
критическое состояние нагрузки. Не все приложенные нагрузки будут
обязательно одновременно достигают своих максимальных значений. В некоторых
случаях, например, легких открытых навесов, ветровые нагрузки могут вызывать
конструкцию крыши, которую нужно поднять, создавая эффект, противоположный
направление к статической нагрузке.

Фактические нагрузки — это нагрузки, связанные с использованием конструкции.
и к условиям окружающей среды, например, весу хранимых
продукты, оборудование, скот, автомобили, мебель и люди
кто использует здание. К возложенным нагрузкам относятся землетрясения,
ветровые нагрузки и снеговые нагрузки, если применимо; и иногда
называются наложенными нагрузками, потому что они
мертвым нагрузкам.

Динамическая нагрузка возникает из-за изменения нагрузки, в результате
непосредственно от перемещения грузов.Например, зерновой бункер может быть
под действием динамической нагрузки при внезапном заполнении из подвешенного
бункер; недостаточно учитывать нагрузку только тогда, когда
bin либо пуст, либо полон.

Принцип суперпозиции

Это говорит о том, что влияние ряда нагрузок, приложенных на
в то же время является алгебраической суммой эффектов нагрузок,
применяется по отдельности.

Используя стандартные загружения и применяя принцип
суперпозиция, сложные схемы нагружения могут быть решены.Стандарт
случайные значения поперечной силы, изгибающего момента или прогиба при
конкретные позиции вдоль элемента могут быть оценены, а затем
суммарное значение таких параметров для реальной системы загрузки
найдено алгебраическим суммированием.

Влияние нагрузки

Когда нагрузки были преобразованы в определяемую нагрузку
систем, проектировщик должен затем рассмотреть, как нагрузки будут
передается через структуру. Нагрузки не передаются как
такие, но как эффекты нагрузки.

При рассмотрении конструктивного элемента, занимающего определенное
пространстве, декартову ось z-z обычно ориентируют вдоль
длина стержня и оси x-x и y-y вдоль
горизонтальная и вертикальная оси поперечного сечения соответственно.

Воздействие первичной нагрузки

Эффект первичной нагрузки определяется как прямой результат
сила или момент, которые имеют определенную ориентацию с
относительно трех осей.Любая отдельная загрузка или комбинация
нагрузки могут вызвать один или несколько из этих основных эффектов нагрузки.
В большинстве случаев член будет рассчитан на то, чтобы поддерживать одного
эффект нагрузки, обычно тот, который дает наибольший эффект. В
более сложные ситуации, в которые разрешаются силы и моменты
их компоненты вдоль осей, и тогда влияние нагрузки
сначала изучал отдельно для одной оси за раз, а затем позже
их комбинированные эффекты учитываются при предоставлении члену
размер и форма.

На выбор материала члена могут повлиять некоторые
протяженность по типу загрузки. Например, в бетоне мало
или нет силы в напряжении и поэтому вряд ли может быть использован
сам как галстук.

Растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб и кручение — все это
эффекты первичной нагрузки. Вторичные эффекты нагрузки, такие как прогиб
получены из эффектов первичной нагрузки.

Конструкционные элементы

Кабель

Кабели, шнуры, струны, канаты и провода являются гибкими, потому что
их малых боковых размеров по отношению к их длине и
поэтому имеют очень ограниченное сопротивление изгибу.Кабели
наиболее эффективные структурные элементы, поскольку они позволяют каждому волокну
поперечного сечения, чтобы выдерживать приложенные нагрузки до любых
допустимое напряжение. Однако их приложения ограничены
Дело в том, что их можно использовать только в напряжении.

Колонка

Стержни или стержни при сжатии являются основой для вертикальных
конструктивные элементы, такие как колонны, стойки, опоры и
столбы. Они часто используются для передачи нагрузок от балок,
плиты и стропильные фермы к фундаменту.Они могут быть загружены
в осевом направлении или, возможно, они должны быть спроектированы так, чтобы противостоять изгибу при
нагрузка эксцентричная.

Стяжки и распорки

Когда стержни соединяются штифтовыми соединениями и в результате
конструкции, нагруженной на стыки, структурный каркас, называемый
Получается шарнирно-сочлененная ферма или решетчатый каркас. Члены
только подвергнутые осевым нагрузкам и растянутые элементы называются
Связи, когда элементы находятся в состоянии сжатия, называются распорками.

Стойки

Балка

Балка — это элемент, используемый для противодействия нагрузке, действующей на ее
продольная ось за счет передачи эффекта на расстояние
между опорами — именуется пролетом.

Балка

Нагрузка на балку вызывает продольное растяжение и сжатие
напряжения и напряжения сдвига. Величина их будет варьироваться.
вдоль и внутри балки.

Пролет, который балка может эффективно покрыть, ограничен из-за
собственный вес балки, т.е.е., со временем он достигнет длины
когда он способен поддерживать только себя. Эта проблема
преодолеть до некоторой степени с помощью полой балки и решетки
ферма или каркас. Безопасный пролет для длинных легконагруженных балок может
можно несколько увеличить за счет удаления материала с полотна даже
хотя способность к сдвигу будет уменьшена.

Балка полая

Арка может иметь такую ​​форму, чтобы при определенной нагрузке
все секции арки подвергаются простой компрессии без
изгиб.Арки оказывают вертикальное и горизонтальное воздействие на их
опоры, которые могут оказаться затруднительными при проектировании опорных
стены. Эта проблема горизонтальной тяги может быть устранена
соединение натяжного элемента между точками опоры.

Арка

Дизайн
стержней, находящихся под прямым напряжением

Натяжные системы

Системы натяжения позволяют максимально использовать материал, потому что
каждое волокно поперечного сечения можно удлинить, чтобы противостоять
приложенные нагрузки до любого допустимого напряжения.

Как и другие конструкционные системы, натяжные системы требуют
глубина для экономичной передачи нагрузок по пролету. Как провисание
(h) уменьшается, натяжения в кабеле (T1 и T2) увеличиваются.
Дальнейшее уменьшение прогиба снова увеличило бы величину
T1 и T2 до конечного состояния, бесконечной силы,
потребуется для передачи вертикальной нагрузки по кабелю, который
горизонтально (очевидно, что невозможно).

Диаграмма сил

Отличительной особенностью натяжных систем является то, что вертикальные
нагрузки вызывают как вертикальные, так и горизонтальные реакции.Так как
кабели не могут сопротивляться изгибу или сдвигу, они переносят все нагрузки в
натяжение по длине. Подключение кабеля к его
опоры действуют как шарнирные соединения (шарниры), в результате чего
реакция (R) должна быть точно равна и противоположна напряжению в
кабель (T). R можно разложить на вертикаль и
горизонтальные направления, создающие силы V и H.
горизонтальная реакция (H) известна как тяга.

Значения компонентов реакций могут быть получены
используя условия статического равновесия и разрешая
натяжения кабеля на вертикальные и горизонтальные составляющие на
точки опоры.

Пример 12

Два одинаковых каната выдерживают нагрузку P в 5 кН, как показано на
фигура. Рассчитайте требуемый диаметр каната, если он
предел прочности составляет 30 Н / мм, а коэффициент запаса прочности составляет 4,0.
применяемый. Также определите реакцию горизонтальной поддержки на B.

.

Допустимое напряжение в канате 30/4 = 7,5 Н / мм

Напряжение = Сила / требуемая площадь = (4,3 x 10 ³ ) / 7.5
= 573 мм

A = p r ² = p d ² /4

, таким образом,

При поддержке Б. реакция состоит из двух компонентов.

B _v = T ₂ sin 30 = 2,5 sin 30 = 1,25 кН

B _H = T ₂ cos 30 = 2,5 cos 30 = 2,17 кН

Короткие колонны

Колонна короткая (т. Е. Высота мала по сравнению с
площадь поперечного сечения), вероятно, выйдет из строя из-за раздавливания
материал.

Обратите внимание, что тонкие колонны, будучи высокими по сравнению с
площадь поперечного сечения, с большей вероятностью выйдет из строя из-за потери устойчивости
намного меньшая нагрузка, чем та, которая может вызвать отказ из-за
дробление. Устойчивость к короблению рассматривается позже.

Пример 13

Квадратная бетонная колонна высотой 0,5 м состоит из
номинальная бетонная смесь 1: 2: 4, с допустимой прямой
напряжение сжатия 5,3 Н / мм. Какой нужен крест
площадь сечения, если колонна должна выдерживать осевую нагрузку
300кН?

A = F / s = 300000N / 5.3Н / мм ²
= 56600 мм

, т. Е. Столбец должен иметь квадрат не менее 240 мм.

Тонкие колонны

Недвижимость
конструкционных профилей

Потребуется, например, при проектировании балок в
изгиб, столбцы при продольном изгибе и т. д., чтобы обозначить ряд основных
геометрические свойства поперечных сечений конструктивных
члены.

Площадь

Площадь поперечного сечения (A) обычно рассчитывается в мм,
поскольку размеры большинства элементов конструкции даны в мм,
а значения расчетных напряжений, указанные в таблицах, обычно приводятся
в Н / мм.

Центр тяжести или центроид

Это точка, площадь разреза которой равномерно
распределены. Обратите внимание, что центроид иногда находится за пределами
фактическое сечение конструктивного элемента.

Базовые оси

Принято считать опорными осями несущих конструкций.
секции как проходящие через центроид. В целом
ось x-x проведена перпендикулярно наибольшему поперечному размеру
секции, а ось y-y проведена перпендикулярно оси
ось x-x, пересекающая ее в центре тяжести.

Базовые оси

Момент инерции

Момент инерции площади (1), или, как это правильно называется,
второй момент площади — это свойство, которое измеряет
распределение площади вокруг определенной оси поперечного сечения,
и является важным фактором устойчивости к изгибу.Другой
такие факторы, как прочность материала, из которого сделана балка.
сделаны, также важны для устойчивости к изгибу и являются
разрешено другими способами. Момент инерции только измеряет
как геометрические свойства или форма сечения влияют на его
значение в виде балки или тонкой колонны. Лучшая форма для сечения
тот, который занимает большую часть своей площади, насколько это возможно
от его центральной нейтральной оси.

В расчетных целях необходимо использовать момент
инерция секции относительно соответствующей оси или осей.

Расчет момента инерции

Рассмотрим прямоугольник и пусть он состоит из бесконечного числа
полос. Момент инерции относительно оси x-x такого
полоса — это площадь полосы, умноженная на квадрат
перпендикулярное расстояние от его центра тяжести до оси x-x,
то есть: b x y x y ²

Расчет момента
Инерция

Сумма всех таких произведений составляет момент инерции около
ось x-x для всего поперечного сечения.

Применяя исчисление и интегрируя следующим образом, точное
может быть получено значение момента инерции.

Для круглого сечения:

I _XX = p D ⁴ /
64

Моменты инерции для других сечений приведены позже.
и в таблице 4.3. Для стальных конструкционных профилей
момент инерции можно найти в таблицах в справочниках.Некоторый
примеры приведены в Приложении V: 3.

Принцип параллельности осей Принцип параллельности осей
состояния: чтобы найти момент инерции любой области (например, верхней
полки балки, показанной ниже) вокруг любой оси, параллельной ее
центральная ось, произведение площади формы и
квадрат перпендикулярного расстояния между осями должен быть
добавлен к моменту инерции относительно центральной оси этого
форма.

Пример 14

Определите момент инерции относительно оси x-x и y-y.
ось для двутавра, изображенного на рисунке.Балка имеет сетку из
Фанера толщиной 10 мм и фланцы из древесины 38 на 100 мм,
которые прибиваются и приклеиваются к фанерному полотну.

Пример 14

Полное сечение балки и сечение балки
у паутины оба центроида находятся на оси x-x, что
следовательно, это их центральная ось. Точно так же ось F-F
центральная ось верхнего фланца.

I _xx шк ³ /12 = (10 x 300 ³ ) / 12
= 22.5×10 ⁶ мм ⁴

Момент промежутка одного фланца относительно его собственного центра тяжести
ось (F-F):

I _FF одного фланца = (86 x 100 ³ ) / 12 = 7,2
x 10 ⁶ мм ⁴ и по принципу параллельности
оси, l _xx одного фланца равняется:

7,2 x 10 ⁶ + 86 x 100 x 200 ² = 351,2 x 10 ⁶ мм ⁴

Всего I _xx стенки плюс два фланца, таким образом
равно:

Я _хх = 22.5 х 10 ⁶ + 351,2 х 10 ⁶
+ 351,2 x 10 ⁶ = 725 x 10 ⁶ мм ⁴

I _yy сечения балки выше легче всего
найдено путем сложения I _yy трех прямоугольников
который он состоит, потому что ось y-y является их общей нейтральной
оси, и моменты инерции могут быть добавлены или вычтены, если они
относятся к одной оси.

I _yy = 2 x [(100 x 86 ³ ) / 12] + (300 x 10 ³ ) / 12

= 2 х 5.3 х 10 ⁶ + 0,025 х 10 ⁶

= 10,6 x 10 ⁶ мм ⁴

Модуль упругости сечения

В задачах, связанных с изгибающими напряжениями в балках, свойство
называется модулем сечения (Z). Это соотношение
момент инерции (1) относительно нейтральной оси сечения к
расстояние (C) от нейтральной оси до края
раздел.

Несимметричные поперечные сечения

Сечения, для которых центральная опорная ось не является осью
симметрии будет иметь два модуля сечения для этой оси.

Z _xx1 = I _xx / y ₁ ;

Z _xx2 = I _xx / y ₂

Несимметричный крест
Разделы

Радиус вращения

Радиус вращения (r) — свойство поперечного сечения
который измеряет распределение площади поперечного сечения
по отношению к оси. В конструкционном дизайне используется в
отношение к длине элементов сжатия, таких как колонны
и стойки, чтобы оценить их коэффициент гибкости и, следовательно, их
склонность к короблению.Тонкие компрессионные элементы имеют тенденцию к короблению
вокруг оси, для которой радиус вращения минимален
значение. Из приведенных ниже уравнений видно, что наименьшее
радиус вращения связан с осью, вокруг которой меньше всего
возникает момент инерции.

(общее соотношение I = Ar ² )

Таблица 4.3 Свойства
Конструкционные разделы

Содержание
— предыдущий — следующий

Таблица размеров проводников кабеля американского калибра

(AWG) / таблица

Американский калибр проводов Таблица размеров проводников

Американский калибр проволоки (AWG) — это стандартизированная система калибра проводов для диаметров круглых, сплошных, цветных и электропроводящих проводов.Чем больше номер AWG или калибр провода, тем меньше физический размер провода. Наименьший размер AWG — 40, а самый большой — 0000 (4/0). Общие практические правила AWG — с каждым уменьшением на 6 калибра диаметр проволоки удваивается, а на каждые 3 калибра площадь поперечного сечения удваивается. Примечание — Калибр для проволоки W&M, Калибр для стальной проволоки в США и Калибр для музыкальной проволоки — это разные системы.

Таблица размеров и свойств американского калибра проводов (AWG) / таблица

В таблице 1 перечислены размеры AWG для электрических кабелей / проводов.Помимо размера провода, в таблице приведены значения допустимой нагрузки (тока), сопротивления и скин-эффекта. Указанные значения сопротивления и глубины скин-слоя относятся к медным проводникам. Подробное описание каждого свойства проводника приведено ниже в таблице 1.

Таблица 1: Размеры и свойства кабеля / проводника американского калибра проводов (AWG)

AWG Примечания : Американский калибр проводов (AWG) — это стандартизированная система калибра проводов, используемая преимущественно в США для измерения диаметра электропроводящего провода.Общее практическое правило заключается в том, что при уменьшении на каждые 6 калибра диаметр проволоки удваивается, а при каждом уменьшении на 3 калибра площадь поперечного сечения удваивается.

Примечания к диаметру : Мил — это единица измерения длины, равная 0,001 дюйма («миллидюйм» или «тысячная часть дюйма»), т.е. 1 мил = 0,001 дюйма.

Примечания к сопротивлению : Сопротивление, указанное в таблице выше, относится к медному проводнику. Для заданного тока вы можете использовать указанное сопротивление и применить закон Ома для расчета падения напряжения на проводнике.

Ток (допустимая нагрузка) Примечания : Номинальные значения тока, указанные в таблице, предназначены для передачи энергии и были определены с использованием правила 1 ампер на 700 круговых милов, что является очень консервативным значением . Для справки, в Национальном электротехническом кодексе (NEC) отмечается следующая допустимая нагрузка для медного провода при 30 Цельсия:
14 AWG — максимум 20 А на открытом воздухе, максимум 15 А как часть трехжильного кабеля;
12 AWG — максимум 25 ампер на открытом воздухе, максимум 20 ампер в составе трехжильного кабеля;
10 AWG — максимум 40 А на открытом воздухе, максимум 30 А в составе трехжильного кабеля.

Проверьте правильность допустимой токовой нагрузки (допустимой токовой нагрузки) для сети и настенной проводки в местных электротехнических правилах.

Примечания к скин-эффекту и глубине скин-эффекта : Скин-эффект — это тенденция переменного электрического тока (AC) распределяться внутри проводника, так что плотность тока у поверхности проводника больше, чем у его сердцевины. То есть электрический ток имеет тенденцию течь по «коже» проводника. Скин-эффект приводит к увеличению эффективного сопротивления проводника с увеличением частоты тока.Максимальная частота показа — для 100% глубины кожи (т. Е. Без кожных эффектов).

American Wire Guage (AWG) Размеры проводов

Отлично, теперь, когда вы вооружены этой информацией о AWG и проводниках, взгляните на некоторые из проектов DIY Hi-Fi Audio Cables и сетевых шнуров питания.

.