Допустимая плотность тока для меди
Перейти к содержимому

Допустимая плотность тока для меди

  • автор:

ВЫБОР ПРОВОДНИКОВ ПО НАГРЕВУ.

1.3.1. Настоящая глава Правил распространяется на выбор сечений электрических проводников (неизолированные и изолированные провода, кабели и шины) по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны. Если сечение проводника, определенное по этим условиям, получается меньше сечения, требуемого по другим условиям (термическая и электродинамическая стойкость при токах КЗ, потери и отклонения напряжения, механическая прочность, защита от перегрузки), то должно приниматься наибольшее сечение, требуемое этими условиями.

ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДНИКОВ ПО НАГРЕВУ

1.3.2. Проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и послеаварийных режимов, а также режимов в период ремонта и возможных неравномерностей распределения токов между линиями, секциями шин и т. п. При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока, наибольший из средних получасовых токов данного элемента сети.

1.3.3. При повторно-кратковременном и кратковременном режимах работы электроприемников (с общей длительностью цикла до 10 мин и длительностью рабочего периода не более 4 мин) в качестве расчетного тока для проверки сечения проводников по нагреву следует принимать ток, приведенный к длительному режиму. При этом:

1) для медных проводников сечением до 6 мм, а для алюминиевых проводников до 10 мм ток принимается как для установок с длительным режимом работы;

2) для медных проводников сечением более 6 мм, а для алюминиевых проводников более 10 мм ток определяется умножением допустимого длительного тока на коэффициент 0,875/√(Тп.в.), где Тп.в. — выраженная в относительных единицах длительность рабочего периода (продолжительность включения по отношению к продолжительности цикла).

1.3.4. Для кратковременного режима работы с длительностью включения не более 4 мин и перерывами между включениями, достаточными для охлаждения проводников до температуры окружающей среды, наибольшие допустимые токи следует определять по нормам повторно — кратковременного режима (см. 1.3.3). При длительности включения более 4 мин, а также при перерывах недостаточной длительности между включениями наибольшие допустимые токи следует определять как для установок с длительным режимом работы.

1.3.5. Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, может допускаться кратковременная перегрузка, указанная в табл. 1.3.1.

1.3.6. На период ликвидации послеаварийного режима для кабелей с полиэтиленовой изоляцией допускается перегрузка до 10%, а для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией до 15% номинальной на время максимумов нагрузки продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 сут., если нагрузка в остальные периоды времени этих суток не превышает номинальной.

На период ликвидации послеаварийного режима для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией допускаются перегрузки в течение 5 сут. в пределах, указанных в табл. 1.3.2.

Для кабельных линий, находящихся в эксплуатации более 15 лет, перегрузки должны быть понижены на 10%.

Перегрузка кабельных линий напряжением 20-35 кВ не допускается.

1.3.7. Требования к нормальным нагрузкам и послеаварийным перегрузкам относятся к кабелям и установленным на них соединительным и концевым муфтам и концевым заделкам.

1.3.8. Нулевые рабочие проводники в четырехпроводной системе трехфазного тока должны иметь проводимость не менее 50% проводимости фазных проводников; в необходимых случаях она должна быть увеличена до 100% проводимости фазных проводников.

1.3.9. При определении допустимых длительных токов для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин, а также для жестких и гибких токопроводов, проложенных в среде, температура которой существенно отличается от приведенной в 1.3.12-1.3.15 и 1.3.22, следует применять коэффициенты, приведенные в табл. 1.3.3.

ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ

1.3.10. Допустимые длительные токи для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках приведены в табл. 1.3.4-1.3.11. Они приняты для температур: жил +65, окружающего воздуха +25 и земли + 15°С.

При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.

Данные, содержащиеся в табл. 1.3.4 и 1.3.5, следует применять независимо от количества труб и места их прокладки (в воздухе, перекрытиях, фундаментах).

Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, проложенных в коробах, а также в лотках пучками, должны приниматься: для проводов — по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных в трубах, для кабелей — по табл. 1.3.6-1.3.8 как для кабелей, проложенных в воздухе. При количестве одновременно нагруженных проводов более четырех, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, токи для проводов должны приниматься по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных открыто (в воздухе), с введением снижающих коэффициентов 0,68 для 5 и 6; 0,63 для 7-9 и 0,6 для 10-12 проводников.

Для проводов вторичных цепей снижающие коэффициенты не вводятся.

Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 1.3.7, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.


1.3.11. Допустимые длительные токи для проводов, проложенных в лотках, при однорядной прокладке (не в пучках) следует принимать, как для проводов, проложенных в воздухе.

Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах, следует принимать по табл. 1.3.4-1.3.7 как для одиночных проводов и кабелей, проложенных открыто (в воздухе), с применением снижающих коэффициентов, указанных в табл. 1.3.12.

При выборе снижающих коэффициентов контрольные и резервные провода и кабели не учитываются.

P.S. Источник данной информации: ПУЭ-2009

Таблица плотности тока для медных и эмалированных проводов диаметром от 0.02 до 2.5 мм

Хотите намотать электромагнит или рассчитать сечение и длину силового провода?
Тогда Вам без этой таблицы не обойтись.

Сначала Вы должны выяснить диаметр Вашего провода или подобрать его по таблице. Потом в левой части таблицы найти строку с таким же диаметром и в этой же строке есть все необходимые параметры.

Для расчета катушки электромагнита, нужно знать каким напряжением Вы будете его питать. Для примера возьмем напряжение 12 В и провод сечением 0,3 мм. После чего с помощью таблицы рассчитываем какое количество провода нужно намотать, что бы электромагнит не грелся.
Смотрим таблицу: наш провод без лака диаметром примерно 0,25-0,26 мм. Значит сечение провода по меди, 0,05 мм2, сопротивление 0,35 Ом на 1 метр, а плотность тока 150 мА – это будет номинальный ток катушки, при котором электромагнит может работать часами и не будет при этом перегреваться. При плотности тока 340 мА электромагнит можно будет использовать только на короткие промежутки времени, так как он будет нагреваться в процессе работы.

Теперь по формуле закона Ома(R=U/I) рассчитаем сопротивление катушки и длину провода:
12В / 0.15А = 80 Ом
80 / 0,35 = 228 метров

Расчет показал, что для электромагнита с напряжением питания 12 В и током 150 мА понадобиться 228 метров медного лакированного провода диаметром 0,3 мм, а сопротивление катушки при этом составит 80 Ом.

Диаметр провода по меди, мм Сечение провода по меди, мм2 Диаметр провода с изоляцией, мм Сопротивление 1 м провода при 20°С, Ом Допустимый ток при плотности
ПЭВ-1 ПЭВ-2 ПЭЛ ПЭТВ 2 А/мм2, А 3 А/мм2, А 4 А/мм2, А 5 А/мм2, А
0.02 0.00031 0.027 0.035 61.5 0.0006 0.0009 0.0012 0.0015
0.025 0.00051 0.034 0.04 37.16 0.001 0.0015 0.002 0.0025
0.03 0.00071 0.041 0.045 24.7 0.0014 0.002 0.0028 0.0035
0.032 0.0008 0.043 0.046 18.4 0.0016 0.0024 0.0032 0.004
0.04 0.0013 0.055 0.055 13.9 0.0026 0.004 0.005 0.0065
0.05 0.00196 0.062 0.08 0.07 9.169 0.004 0.0058 0.008 0.01
0.06 0.00283 0.075 0.09 0.085 0.09 6.367 0.0057 0.0084 0.011 0.014
0.063 0.0031 0.078 0.09 0.085 0.09 4.677 0.0063 0.0093 0.012 0.015
0.07 0.00385 0.084 0.092 0.092 0.1 4.677 0.0071 0.011 0.014 0.019
0.071 0.00396 0.088 0.095 0.095 0.1 4.71 0.0078 0.012 0.015 0.02
0.08 0.00503 0.095 0.105 0.105 0.11 6.63 0.01 0.015 0.02 0.025
0.09 0.00636 0.105 0.12 0.115 0.12 2.86 0.013 0.018 0.025 0.031
0.1 0.00785 0.122 0.13 0.125 0.13 2.291 0.016 0.023 0.035 0.04
0.112 0.0099 0.134 0.14 0.125 0.14 1.895 0.021 0.03 0.042 0.05
0.12 0.0113 0.144 0.15 0.145 0.15 1.591 0.023 0.034 0.045 0.055
0.125 0.0122 0.149 0.155 0.15 0.155 1.4 0.025 0.036 0.047 0.06
0.13 0.0133 0.155 0.16 0.155 0.16 1.32 0.026 0.04 0.053 0.065
0.14 0.0154 0.165 0.17 0.165 0.17 1.14 0.03 0.047 0.06 0.07
0.15 0.0176 0.176 0.19 0.18 0.19 0.99 0.035 0.053 0.07 0.085
0.16 0.0201 0.187 0.2 0.19 0.2 0.873 0.04 0.06 0.08 0.1
0.17 0.0227 0.197 0.21 0.2 0.21 0.773 0.045 0.066 0.09 0.11
0.18 0.0254 0.21 0.22 0.21 0.22 0.688 0.051 0.075 0.1 0.125
0.19 0.0283 0.22 0.23 0.22 0.23 0.618 0.057 0.084 0.12 0.14
0.2 0.0314 0.23 0.24 0.23 0.24 0.558 0.063 0.093 0.125 0.154
0.21 0.0346 0.24 0.25 0.25 0.25 0.507 0.07 0.1 0.14 0.17
0.224 0.0394 0.256 0.27 0.26 0.27 0.445 0.08 0.11 0.16 0.19
0.236 0.0437 0.26 0.285 0.27 0.28 0.402 0.088 0.13 0.17 0.215
0.25 0.049 0.284 0.3 0.275 0.3 0.357 0.098 0.147 0.196 0.245
0.265 0.0552 0.305 0.315 0.305 0.31 0.318 0.111 0.165 0.222 0.275
0.28 0.0615 0.315 0.33 0.315 0.33 0.285 0.124 0.183 0.248 0.3
0.3 0.0708 0.34 0.35 0.34 0.34 0.248 0.143 0.21 0.248 0.34
0.315 0.078 0.35 0.365 0.352 0.36 0.225 0.16 0.23 0.316 0.39
0.335 0.0885 0.375 0.385 0.375 0.38 0.198 0.177 0.26 0.35 0.44
0.355 0.099 0.395 0.414 0.395 0.41 0.177 0.2 0.29 0.4 0.495
0.38 0.113 0.42 0.44 0.42 0.44 0.155 0.226 0.34 0.452 0.55
0.4 0.126 0.44 0.46 0.442 0.46 0.14 0.251 0.37 0.5 0.63
0.425 0.142 0.465 0.485 0.47 0.47 0.124 0.283 0.42 0.566 0.7
0.45 0.16 0.49 0.51 0.495 0.5 0.11 0.32 0.48 0.64 0.8
0.475 0.177 0.525 0.545 0.495 0.53 0.099 0.35 0.53 0.7 0.85
0.5 0.196 0.55 0.57 0.55 0.55 0.09 0.39 0.58 0.78 0.98
0.53 0.22 0.58 0.6 0.578 0.6 0.0795 0.44 0.66 0.88 1.1
0.56 0.247 0.61 0.63 0.61 0.62 0.071 0.5 0.74 0.95 1.2
0.6 0.283 0.65 0.67 0.65 0.66 0.062 0.56 0.84 1.12 1.4
0.63 0.313 0.68 0.7 0.68 0.69 0.056 0.626 0.93 1.25 1.56
0.67 0.352 0.72 0.75 0.72 0.75 0.05 0.7 1.0 1.4 1.76
0.71 0.398 0.76 0.79 0.77 0.78 0.044 0.8 1.2 1.6 2.0
0.75 0.441 0.81 0.84 0.81 0.83 0.039 0.884 1.32 1.768 2.2
0.8 0.503 0.86 0.89 0.86 0.89 0.035 1.0 1.5 2.0 2.5
0.85 0.567 0.91 0.94 0.91 0.94 0.031 1.13 1.7 2.26 2.8
0.9 0.636 0.96 0.99 0.96 0.99 0.0275 1.27 1.9 2.55 3.18
0.93 0.679 0.99 1.02 0.99 1.02 0.0253 1.33 2.0 2.66 3.4
0.95 0.712 1.01 1.04 1.02 1.04 0.0248 1.42 2.13 2.84 3.56
1.0 0.785 1.07 1.1 1.07 1.11 0.0224 1.57 2.35 3.14 3.9
1.06 0.884 1.13 1.16 1.14 1.16 0.0199 1.765 2.64 3.53 4.4
1.08 0.916 1.16 1.19 1.16 1.19 0.0188 1.83 2.73 3.66 4.6
1.12 0.985 1.19 1.22 1.2 1.23 0.0178 1.97 2.94 3.94 4.9
1.18 1.092 1.26 1.28 1.26 1.26 0.0161 2.185 3.27 4.37 5.46
1.25 1.227 1.33 1.35 1.33 1.36 0.0143 2.45 3.68 4.9 6.1
1.32 1.362 1.4 1.42 1.4 1.42 0.013 2.72 4.0 5.44 6.8
1.4 1.539 1.48 1.51 1.48 1.51 0.0113 3.078 4.6 6.156 7.695
1.45 1.651 1.53 1.56 1.53 1.56 0.0106 3.306 4.95 6.612 8.25
1.5 1.767 1.58 1.61 1.58 1.61 0.0093 3.5 5.3 7.0 8.8
1.56 1.911 1.63 1.67 1.64 1.67 0.00917 3.876 5.73 7.752 9.55
1.6 2.01 1.68 1.71 1.68 1.71 0.0086 4.02 6.03 8.04 10.05
1.7 2.269 1.78 1.81 1.78 1.81 0.0078 4.54 6.78 9.08 11.3
1.74 2.378 1.82 1.85 1.82 1.85 0.00737 4.75 7.13 9.5 11.89
1.8 2.544 1.89 1.92 1.89 1.92 0.00692 5.0 7.63 10.0 12.72
1.9 2.81 1.99 2.02 1.99 2.02 0.00612 5.6 8.43 11.2 14.05
2.0 3.141 2.1 2.12 2.1 2.12 0.00556 6.3 9.42 12.6 15.7
2.12 3.529 2.21 2.24 2.22 2.24 0.00495 7.0 10.56 14.0 17.6
2.24 4.011 2.34 2.46 2.34 2.46 0.00445 8.02 12.03 16.04 20.05
2.36 4.374 2.46 2.48 2.36 2.48 0.00477 8.75 13.11 17.5 21.5
2.5 4.921 2.6 2.63 2.6 2.62 0.00399 9.85 14.7 19.7 24.6

Площадь сечения проводов и кабелей в зависимости от силы тока, расчет необходимого сечения кабеля

Площадь сечения проводов и кабелей в зависимости от силы тока, расчет необходимого сечения кабеля

Если Вы не сталкивались с проблемой подгорающей проводки в своей квартире или доме, значит Вы либо не потребляете много электричества одновременно, либо электрики выбрали правильное сечение кабеля для существующей нагрузки. Вообще, эта проблема часто остается вне поля зрения и выясняется ее наличие только после возникновения пожара или во время замены старой проводки на новую.

Как узнать нет ли проблемы с проводкой из-за несоответствия сечения кабеля необходимому?

Кабель, как проводник, должен передавать электрический ток от источника к потребителю. Электроны при движении по металлу повышают его температуру. Если сечение проводника слишком мало для существующей нагрузки, то проводник сильно нагревается, если сечение слишком велико, то его сопротивление растет, снижая обжую мощность тока.

Первым признаком высокой нагрузки становятся частые выбивания пакетника, но он может иметь хороший запас по мощности, в отличии от подключенного к нему провода. Кабель, который не соответствует норме, как уже говорилось, будет греться. Из-за этого в местах, где он проложен под штукатуркой, будут темнеть обои и стены, розетки будут плавиться. Оставлять все как есть весьма опасно и нужно срочно уменьшить нагрузку или заменить проводку.

Как рассчитать данный параметр самостоятельно?

В школьном курсе физики есть параграф о законе Джоуля-Ленца. Этот закон и его формула позволяют рассчитать выделяемое тепло при прохождении тока по проводнику.

закон джоуля-ленца

Расшифровка: w – мощность выделения тепла в единице объема, вектор j – плотность тока через проводник измеряется в Амперах на мм2. Для медного провода принимают от 6 до 10 А на миллиметр площади, где 6 – рабочая плотность, а 10 кратковременная. вектор E – напряженность электрического поля. σ – проводимость среды.

В качестве проводки мы используем металлы, в основном медь и алюминий, но есть ситуации, когда используется кабель из других металлов. Удельное сопротивление всех металлов уже известно и вычислять его каждый раз не нужно.

сопротивление таблица

Чтобы не мучаться с проводкой и формулами, можно заглянуть в таблицу ГОСТа.

таблица сечения провода

Эти значения приняты и проверены во всех странах и используются МЧС при проверке причин возгорания в квартирах.

Учитываем определяющие факторы для выбора сечения кабеля по току

расчёт сечения кабеля по току

При прокладывании электропроводки в новой квартире или при проведении ремонта в доме важным вопросом является правильный выбор сечения токоведущих кабелей. Если кабель будет иметь сечение, меньшее необходимого, то он будет перегреваться. Это может привести к оплавлению изоляции и даже к пожару. Если же расчет сечения кабеля постоянного тока будет сделан с очень большим запасом, то это приведет к излишним финансовым потерям. На практике сечение кабеля в электропроводке обычно выбирается по плотности тока.

Допустимая и рабочая плотность тока

При выборе сечения кабеля обычно принимается допустимая плотность тока для меди в 6-10 А/мм2. Эти величины принимаются исходя из многолетнего опыта и с учетом «Правил устройства электроустановок». При этом плотность тока в 6 А/мм2 является рабочей для длительной работы электросети, а плотность тока в 10 А/мм2 может быть допустимой для кратковременных включений. Исходя из значения рабочей плотности, можно выбирать сечение кабеля электропроводки.

В данном случае рассмотрен медный провод. Кроме медного провода может быть использован и алюминиевый провод. Медный провод имеет преимущества перед алюминиевым проводом:

  • медный провод более мягкий и более прочный;
  • меньше окисляется;
  • имеет большую проводимость и, следовательно, может иметь большую плотность тока.

[attention type=red]Недостаток медного провода – его высокая стоимость.
[/attention]
Алюминиевый провод, допустимая плотность которого лежит в пределах 4-6 А/мм2 , может использоваться в других менее ответственных местах, а кроме того — он проложен в домах старой постройки.

Расчет сечения кабеля по току электропроводки

Этапы выбора сечения провода по току можно рассмотреть на примере.

потребляемая мощность бытовых приборов

Для того, чтобы определить рабочее сечение кабеля, необходимо знать ток, протекающий по данной электрической сети. Если рассматривать проводку в обычной квартире, то для определения суммарного тока в ней необходимо рассчитать суммарную мощность потребителей электроэнергии. В таблице ниже для примера приведены ориентировочные значения потребляемых мощностей набора обычных бытовых приборов.

По потребляемой мощности определяется ток, который будет протекать по проводам электропроводки:

I=(P*K1)/U,

Р — суммарная мощность, Вт;
К1 –коэффициент, учитывающий одновременность включения всех приборов (0,75);
U- напряжение сети, в данном случае 220 В.

расчет сечения кабеля по мощности

[blockquote_gray]Другим способом определения данного параметра выступает метод расчета сечения кабеля по мощности. Для этого также надо разбить потребителей электричества на группы, определить максимальный ток для каждого сегмента и выбрать подходящее сечение.

При оборудовании наружной электропроводки используют специальные кабель-каналы. Как выбрать правильный размер для своих потребностей, расскажет полезная статья.[/blockquote_gray]

По этому току с учетом рабочей плотности тока можно оценить необходимое сечение кабеля в общей линии электропроводки. [attention type=yellow]Если считать рабочую плотность тока для медного провода равной 6 А/мм2, то при полученном токе в 30,6 А требуемое сечение кабеля будет равно 5,1 квадратных мм.[/attention]

В данном случае рассматривался ток в общей линии электропроводки. На практике от силового щитка обычно ведутся несколько отдельных линий электропроводки. Это могут быть линия для освещения помещения, линия для питания розеток, к которым подключаются бытовые приборы. При этом таких линий может быть несколько. Для каждой такой линии можно рассчитать ток вышеприведенным образом. И аналогично определить сечение провода для рассматриваемой линии электропередачи.

выключатель одноклавишный для открытой проводки

[blockquote_gray]Самостоятельно установить выключатель одноклавишный для открытой проводки совсем несложно. Необходимо придерживаться принципиального порядка монтажа и соблюдать меры предосторожности.

Широкий ассортимент выключателей позволяет выбрать для дома наиболее оптимальный вариант по своим характеристикам. Особенности монтажа блока выключатель-розетка расписаны в отдельной статье, а про выключатели с подсветкой — подробнее тут.[/blockquote_gray]

выбор сечения провода по току

Проведенный выше расчет является ориентировочным. Для более точного выбора сечения кабеля используются специальные таблицы. В этих таблицах для различных значений тока приведены рекомендуемые величины сечений кабелей. При этом в таблицах учитывается материал проводящей жилы (медь или алюминий), расположение кабеля (наружная или скрытая), количество жил, напряжение сети (220 или 380 В).

Метод определения через диаметр жилы

В некоторых случаях, когда определение сечения провода по току нет возможности произвести, это можно сделать через диаметр жилы. Для этого с помощью микрометра производится измерение показателя диаметра жилы и рассчитывается сечение кабеля.

[attention type=green]Для электропроводки часто используется многожильный кабель. Такой провод более гибкий. [/attention]Для оценки сечения такого кабеля обычно измеряется диаметр одной жилы и рассчитывается ее сечение. Для нахождения полного сечения многожильного кабеля значение одной жилы умножают на число жил.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *