Проверка сечения кабеля по экономической плотности тока

Нормированное значение экономической плотности тока

Все проводники при прохождении тока нагреваются. Чрезмерное повышение температуры провоцирует механическое разрушение конструкции, включая защитные и декоративные оболочки. Чтобы сохранить работоспособность трассы пользуются понятием «длительно допустимый ток». Справочные значения для проводов с медными и алюминиевыми жилами приведены в правилах ПУЭ и отраслевых ГОСТах.
Таблица разрешенных токовых нагрузок

Для точного расчета специалисты пользуются формулой теплового баланса, которая содержит:

• электрическое сопротивление метра проводника при определенной температуре;
• поправочные коэффициенты для учета передачи тепла в окружающее пространство с помощью конвекции, инфракрасного излучения;
• нагрев от внешних источников.

Отвод тепловой энергии улучшается при прокладке трассы в земле (под водой). Хуже условия, когда несколько кабелей находится в одном канале.

Тепловой нагрев

Для расчета количества тепла (Q), выделяемого проводником, пользуются формулой I*2*R*t, где:

• I – сила тока, в амперах;
• R – сопротивление одного метра медного проводника;
• t – время испытания в определенных условиях.

Тонкие проводники эффективно отдают тепловую энергию окружающей среде. На процесс оказывают существенное влияние конкретные условия. Как отмечено выше, контакт оболочки с водой существенно улучшает охлаждение.

По мере увеличения сечения часть энергии расходуется для нагрева прилегающих слоев. Этим объясняется постепенное снижение допустимой плотности тока в расчете на единицу площади.

Распределение температур в кабельной продукции

На рисунке хорошо видно, как при уменьшении изоляционного слоя улучшается теплоотдача.

Падение напряжения

Этот параметр несложно рассчитать по закону Ома (U=R*I) с учетом электрического сопротивления соответствующего материала. Удельное значение для меди берут 0,0175 Ом *мм кв./ метр. С помощью формул вычисляют на участке определенной длины падение напряжения. При сечении 1,5 мм кв. на каждый метр потери составят 0,01117 Вольт.

Таблица допустимых значений плотности тока для разных условий в медном проводнике

Существенное значение имеют действительные условия эксплуатации трассы электроснабжения, трансформаторов, установок. Снизить рассматриваемые нагрузки можно с помощью хорошей вентиляции, естественной или принудительной. Хороший отвод тепла получится с применением перфорированных металлических коробов, которые не затрудняют прохождение конвекционных потоков и одновременно выполняют функции радиатора.

В некоторых ситуациях пригодится квалифицированно составленный временной график. Стиральная машина при нагреве воды и в режиме сушки потребляет много электроэнергии. Ее можно настроить на автоматическое выполнение рабочих операций в ночные часы. Если снабжающие организации предлагают соответствующую тарификацию, получится дополнительная экономия денежных средств.

Вентилятор обеспечивает эффективное охлаждение проводников, которые установлены в микроволновой печи

Лучшие показатели теплообмена при остальных равных условиях характерны для проводников с относительно меньшей площадью поперечного сечения.

Таблица токовых параметров для кабелей с медными жилами

Таблица для выбора кабельной продукции

Определение допустимого тока

Все проводники при прохождении тока нагреваются. Чрезмерное повышение температуры провоцирует механическое разрушение конструкции, включая защитные и декоративные оболочки. Чтобы сохранить работоспособность трассы пользуются понятием «длительно допустимый ток». Справочные значения для проводов с медными и алюминиевыми жилами приведены в правилах ПУЭ и отраслевых ГОСТах.

Таблица разрешенных токовых нагрузок

Для точного расчета специалисты пользуются формулой теплового баланса, которая содержит:

• электрическое сопротивление метра проводника при определенной температуре;
• поправочные коэффициенты для учета передачи тепла в окружающее пространство с помощью конвекции, инфракрасного излучения;
• нагрев от внешних источников.

Отвод тепловой энергии улучшается при прокладке трассы в земле (под водой). Хуже условия, когда несколько кабелей находится в одном канале.

К сведению. Иногда применяют аналог расчета по мощности с учетом неразрушающего уровня нагрева.

Как определить сечение жил кабеля или провода по его диаметру

Здравствуйте, дорогие посетители сайта «Заметки электрика».

Эта статья про то, как самостоятельно можно определить сечение кабеля по диаметру.

В прошлой своей статье про провод ПУНП я говорил Вам, что напишу серию статей как правильно выбрать марку и купить кабели и провода.

Так вот данная статья тоже имеет прямое отношение к этой теме.

Зачем нам нужно определять сечение кабеля или провода по его диаметру?

А нужно нам это по нескольким причинам.

1. Нет бирки на бухте провода или кабеля

Встречаются ситуации, когда на бухте кабеля или провода отсутствует бирка с его сечением и прочими характеристиками. Конечно, я как опытный электрик, который практически ежедневно сталкиваюсь с этим, могу определить сечение провода или кабеля «на глаз». Но скажу честно, иногда бывает и так, что определить сечение очень затруднительно.

2. Покупка проводов и кабелей

Второй причиной, служит покупка этих самых проводов и кабелей. Все Вы знаете, и не раз я Вам об этом рассказывал, что в современных рыночных отношениях кабельная и проводниковая продукция «иногда» не соответствует требованиям современных ГОСТов. Но об этом поговорим подробнее в следующих статьях. Кому интересно, то подписывайтесь на получение уведомлений о выходе новых статей на сайте.

Итак, как же определить сечение жил кабеля или провода по его диаметру?

Способ №1

Первый способ применяется для определения сечения жил однопроволочного кабеля или провода.

Для этого нам необходимо с помощью обычного штангенциркуля или микрометра произвести измерение диаметра жилы кабеля (провода) без изоляции. Микрометра у меня нет, а вот штангенциркуль в моем инструменте электрика присутствует всегда.

В качестве примера я приведу определение сечения жилы кабеля ВВГнг двумя способами. В итоге сравним полученные результаты.

Вот этот кабель.

Разделываем кабель и разводим жилы.

Берем одну жилку (я взял синюю) и зачищаем ее, т.е. снимаем изоляцию жилы. Для снятия изоляции лично я пользуюсь стриппером Книпекс 12 40 200 — рекомендую.

С помощью штангенциркуля производим замер диаметра этой жилы.

У меня получилось, что диаметр измеренной жилы равен 1,8 (мм).

Далее в нижеприведенную формулу расчета площади круга подставляем полученное значение диаметра.

Полученное значение 2,54 (кв.мм) — это и есть фактическое сечение жил нашего кабеля.

Способ №2

Второй способ применяется для определения сечения жил однопроволочного кабеля или провода по его диаметру без использования штангенциркуля или микрометра. Этот способ я считаю более сложным и трудоемким.

Лучше все таки воспользоваться первым способом, т.к. он проще и более точный.

Но если нет в наличии штангенциркуля или микрометра, то остается применить только второй способ. Для этого нам потребуется карандаш или ручка. Я воспользовался карандашом, но лучше взять ручку или что то более жесткое.

Все делается аналогично.

Разделываем кабель произвольной длины и откусываем любую жилу (я опять взял синюю жилку).

С провода этой жилы снимаем слой изоляции. А затем провод наматываем на карандаш.

Лучше намотать побольше витков — так измерение будет точнее. Саму намотку выполняем таким образом, чтобы виток плотно прилегал к другому витку (без зазоров).

Вот, что у меня получилось.

Далее считаем количество получившихся витков. У меня получилось 10 витков.

После этого измеряем длину намотки.

Длина намотки составляет 18 (мм).

Далее необходимо длину намотки разделить на количество витков.

Получаем 1,8 (мм). Это и есть искомый диаметр жилы.

Диаметр жилки интересующего нас кабеля ВВГнг известен. А теперь по уже известной нас формуле определяем фактическое его сечение.

Т.к. диаметр жилы обоими способами получился одинаковый, то соответственно, и сечение их одинаковое.

Способ №3

Третий способ применяется для определения сечения жил многопроволочного (гибкого) кабеля или провода.

Сначала необходимо распушить жилу и посчитать в ней количество жилок. Дальше действуем аналогично по первому способу, определяя диаметр одной жилки с помощью штангенциркуля.

Например, количество жилок в пучке составляет 12 штук.

Измерив диаметр одной жилки, мы получили значение 0,4 (мм).

Опять же, применив формулу расчета площади круга, рассчитаем сечение одной жилки в пучке.

А теперь рассчитаем сечение всего многожильного провода, умножив полученное сечение 0,125 (кв.мм) на количество жилок в пучке.

Полученное значение 1,5 (кв.мм) — это и есть фактическое сечение жилки гибкого кабеля или провода.

Способ №4

Четвертый способ применяется для определения сечения жил многопроволочного (гибкого) кабеля или провода без применения штангенциркуля или микрометра.

Делаем все действия, согласно описанного выше способа №2. Разница заключается лишь в том, что на карандаш необходимо наматывать одну жилку из пучка.

Определив диаметр одной жилки из пучка интересующего нас гибкого кабеля или провода, находим его фактическое сечение по алгоритму способа №3.

P.S. Я Вам попытался наглядно продемонстрировать распространенные способы определения сечения кабеля по диаметру. Если возникли вопросы, то задавайте их в комментариях. В следующих статьях я расскажу Вам, что делать с полученным сечением жилы кабеля или провода, и как узнать, что оно соответствует действующим ГОСТам или нет.

1. Клеммники Wago серии 222
2. Типовые схемы электропроводки в квартире
3. Как определить сечение провода?
4. Как самостоятельно поменять розетку?
5. Расчет сечения кабеля. Программа Электрик
6. Установка электрического щитка в квартире

103 комментариев к записи “Как определить сечение жил кабеля или провода по его диаметру”

Спасибо Вам большое за интересные и познавательные статьи, случайно попал на Ваш сайт и очень он мне понравился. Теперь вопрос по теме, насколько влияет качество меди на сопротивление провода, то есть достаточно ли просто определить сечение? Просто как то купил ПВС на удлинитель, так мало что реальное сечение заниженно, так и сама жила какая то жесткая, очень сложно даже свернуть и кабели тоже попадаются где заметно отличается и цвет жилы и мягкость.

Да конечно влияет. Ведь что только не придумают производители, чтобы снизить себестоимость в ущерб качеству. Бывают делают просто омеднение алюминиевого провода — да да, и такое встречается. Как же определить качественную продукцию? В свет выйдет на днях новая статья на эту тему. Поэтому, кто еще не подписан на новые статьи, то подписывайтесь и уведомление о выходе новой статьи на сайте придет Вам на почту.

На днях приобрел ПВС 2х2.5 неизвестного производителя на недавно открывшейся строительной ярмарке. Заказывал бухту 100 метров. Отдал за неё 2500 рублей. Но когда дома бухта оказалась рядом с удлинителем из реального ПВС 2х2.5, то возникли сомнения и потребность их развеять. Итог измерений проводников — диаметр проволоки в жиле 0.25 мм (измерял и микрометром, и под монтажным микроскопом), проволок в жиле 30 штук. Получилось совсем не два с половиной квадрата.S расчетное 1.47квадрата. Это же подтвердил скачанный ГОСТ на провода, в соответствии с которым были измерены вес бухты и диаметр оболочки…После сложной беседы провод удалось поменять обратно на деньги.
Сегодня пошел другим путем. Купил в OBI две бухты ПУГНП 2х2.5, по 50 метров каждая. Производитель ООО «Ореол», 344090, Ростов-на-Дону, ул. Доватора, д.152/3. Отдал за эти 100 метров 2118 рублей. После измерений оказалось, что в жиле 12 проволок диаметром 0.38 мм каждая. S расчетная 1.36 квадрата…Может, я чего-то не понимаю? Может, есть коэффициент, который превращает суммарное сечение многопроволочной жилы более высокое сечение однопроволочной, например за счет большей поверхности охлаждения? Или всё банальнее и просто совесть в народе закончилась.
ЗЫ. Только что для очистки совести посетил ближайший строймаг — там вообще неразбериха с сечениями. Есть и правильные провода, и неправильные. Вот только нужного мне количества нет.

Сечение гибких (многопроволочных) кабелей и проводов рассчитывается, как указано в статье. Т.е. Вы считали верно.

Вопрос здесь немножечко в другом. Гибкие кабели (провода) по ГОСТ 22483-77 имеют несколько классов. И для каждого класса свои требования по минимально-допустимому сечению. Об этом я Вам скоро расскажу.

Помимо омеднения алюминия я видел как медь магнитится из китайских удлинителей.

Сечение по ГОСТу или ТУ

Большой ассортимент электротехнических товаров способствует быстрому решению задач, которые связаны с электромонтажными работами. Качество этой продукции играет очень важную роль и все товары должны соответствовать требованиям ГОСТ.

Как итог – рынок перенасыщен некачественным и дешевым товаром, который требуется перепроверять перед покупкой.

Если имеющиеся в торговых точках кабели подходящей стоимости не соответствуют заявленным характеристикам, единственное что можно сделать – приобрести провод с запасом по поперечному сечению. Резерв мощности никогда отрицательно не скажется качестве электропроводки. Также будет нелишним обратить внимание на продукцию от производителей, дорожащих своим именем – хоть она и стоит дороже, но это гарантия качества, а замена проводки делается не так часто, чтобы на ней экономить.

Что такое EAC

На самом деле о качестве кабеля не столько говорит наличие отметки ГОСТ, сколько наличие отметки EAC. Это знак обращения, обозначающий согласованность товара с требованиями Таможенного Кодекса Евразийского Экономического союза.

Фактически это означает, что провод соответствует всем требованиям технического регламента, включая требованиям всех ГОСТ. Если есть знак EAC, то это хороший и надежный кабель. Но нужно сказать, что далеко не от всех производителей провода получают отметку EAC. Она высоко ценится на международном рынке, и её не так просто получить. Даже если вы нашли кабель ГОСТ, это еще не значит, что он сертифицирован по EAC.

При покупке нужно смотреть сертификацию товара. Отмечу следующих достойных изготовителей проводов, чья продукция прошла сертификацию по EAC:

• Конкорд;
• Камкабель;
• Севкабель;
• Алюр.

Информация о качественном кабеле от компании «Дмитров Кабель», который изготовлен по ГОСТ и имеет отметку EAC.

Проверка изделия Евразийским стандартам проходит в профильных лабораториях, где после установления технических параметров и свойств провода принимают соответствующее решение — выдавать сертификат или нет. Но с практической точки зрения, если вам нужен кабель для электропроводки, недостаточно ориентироваться только на соответствие требованиям нормативных документов.

Как определить соответствие параметров

Зная значение площади поперечного сечения, не составит труда подобрать необходимый кабель, исходя из параметров нагрузки и силы тока. Кроме сечения, необходимо выбор производится с учётом следующих особенностей:

• материала – выпускается кабельно-проводниковая продукция с применением меди и алюминия. Первый материал отличается лучшей проводимостью и долговечность, практичнее в монтаже. Алюминиевая продукция легче и дороже, но прослужит меньше. Возможен вариант выбора кабеля из алюмомеди – композитного материала, сочетающего использование меди с алюминием. Такой кабель стоит ещё дешевле, но уступает указанным выше по всем характеристикам;
• числу проволочек в жилах – кабель может быть выполнен из одной цельной проволоки или скручен из жгута тонких нитей. С возрастанием количества проволочек увеличивается гибкость провода, что значительно облегчает монтаж. Однопроволочный кабель применяется в ситуациях, когда необходимо удерживать заданную форму – в распределительных щитах и пр.;
• материалу изоляционного покрытия – определяет условия эксплуатации провода и степень защищённости от стороннего воздействия различных агрессивных факторов.

При выборе медного кабеля, необходимо руководствоваться критериями, указанными в следующей таблице:

Более детальные характеристики по току и мощности указаны в такой таблице:

При выборе алюминиевого кабеля необходимо пользоваться следующей таблицей:

Мощность оборудования, которое предстоит подключать к указанной линии, определяется по паспортным данным или маркировке, нанесённой на корпус.

Если документация изготовителя отсутствует, мощность можно подсчитать после замера амперметром фактической силы тока. Умножив полученное значение на величину напряжения, получим фактическую нагрузку по мощности.

Для определения суммарной нагрузки на провод, необходимо сложить мощность всех потребителей, подключаемых к линии. Необходимо учитывать максимально возможное значение нагрузки, которое получается при одновременном включении всех бытовых приборов, чтобы выбранный кабель обладал необходимым запасом по мощности.

Кроме расчётных характеристик, качество кабельно-проводниковой продукции может подтверждаться следующими обстоятельствами:

• сертификатом качества – документом, который предоставляется изготовителем и указывает на соответствие изделия государственным стандартам. Сертификат также подтверждает прохождение кабелем предусмотренных технологией и нормативами испытаний;
• ценой – кабель надлежащего качества обладает соответствующей стоимостью. Если покупателю предлагают дешёвый товар, стоит задуматься о причинах его низкой цены;
• цветом материала жилы (на срезе) – по цветовому оттенку можно определить, из какого металла она изготовлена. Многие изготовители экономят, представляя вместо медной продукции алюмомедную, характеризующейся низким качеством.

Правильно рассчитав площадь поперечного сечения провода, домашний мастер сможет подобрать продукцию, исходя из условий предстоящей эксплуатации и характеристик подключаемого оборудования. При знании методики, расчёт сечения не представляет особенных сложностей.