Українська (Україна) 
Русский (Россия) 
English (United Kingdom) 
При прокладанні силових комунікацій основне питання, що виникає, – вибір типу і перерізу проводу, який потрібно використовувати. При цьому тип дроту, що визначає матеріал і кількість ізоляційних оболонок (різні види пластику та інших матеріалів), а також матеріал (мідь або алюміній) та тип (одно- та багатожильний) провідника, вибирається виходячи з умов, в яких буде прокладено провід. Перетин проводу визначається виходячи з максимального струму, який протікатиме по проводу тривалий час. Допомогти у виборі перерізу дроту вам допоможуть такі таблиці.
| Струм, А | 6 | 10 | 13 | 16 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 63 | 80 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Потужність, кВт | 220 В | 1,2 | 2,2 | 2,9 | 3,5 | 4,4 | 5,5 | 7,0 | 8,8 | 11,0 | 13,9 | 17,6 |
| 380 В | 2,3 | 3,8 | 4,9 | 6,0 | 7,6 | 9,5 | 12,2 | 15,2 | 19,0 | 23,9 | 30,4 | |
| Перетин, мм2 (відкрито) |
Cu | 0,5 | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 4,0 | 4,0 | 6,0 | 10,0 | 10,0 |
| Al | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 4,0 | 4,0 | 6,0 | 10,0 | 16,0 | 25,0 | |
| Переріз, мм2 (у трубі) |
Cu | 1,0; | 1,0 | 1,0 | 2,0 | 2,5 | 4,0 | 6,0 | 10,0 | 10,0 | 16,0 | 16,0 |
| Al | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 4,0 | 6,0 | 10,0 | 16,0 | 16,0 | 25,0 | 50,0 | |
| Ток, А | 16,5 | 21,5 | 25,0 | 32,0 | 43,5 | 58,5 | 77,0 | 103,0 | 142,5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Потужність, кВт | 0,20 | 0,26 | 0,30 | 0,38 | 0,52 | 0,70 | 0,92 | 1,24 | 1,71 |
| Переріз, мм2 | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 2,5 | 4,0 | 6,0 | 10,0 | 16,0 |
| Значення AWG | 20 | 18 | 17 | 15 | 13 | 11 | 9 | 7 | 5 |
Примітка 1. Значення струмів для проводів 220/380В наведені за стандартним рядом автоматичних запобіжників, перерізи проводів округлені у велику сторону до стандартних перерізів проводів, що випускаються з відповідного матеріалу.
Примітка 2. Наведено дані для температури 30°С. Для більш високих температур слід переходити до наступного (більшого) перерізу на кожні 20°С.
Примітка 3. При прокладанні в джгуті кількох проводів слід збільшувати перетин дроту: для 2-9 проводів у джгуті на 80%, для 10-20 проводів на 160%.
Примітка 4. "Значення AWG" — маркування проводу за American Wire Gauge System (Американська система вимірювання проводів), особливо часто ці позначення використовуються для акустичних кабелів.
Падіння напруги у дроті.
При організації живлення електричних ланцюгів низької напруги на чільне місце виходить вибір довжин і перерізу кабелю. Це з істотним падінням напруги в провіднику для ланцюгів постійного струму з низькою напругою. Простіше кажучи, якщо Ви вирішили побудувати світлодіодне освітлення фасаду довжиною 40м і розташували світлодіодні прожектори потужністю 3 Вт кожен з'єднавши їх за паралельною схемою через якийсь проміжок, при цьому джерело живлення поставили на одному кінці дроту, то при перерізі кабелю 2.5 мм.кв. останній прожектор в ланцюгу світитиме "в половину яскравості". Пов'язано це буде з тим, що втрати напруги на кінці дроту становитимуть близько 5В.
Для розрахунку втрат напруги у дроті є проста і зрозуміла програма "Аврал дельта".
Отже, якщо взяти одну потужність, то при зниженні напруги струм повинен зростати, згідно з формулою:
P = I U. (1)
При цьому втрати на дроті під час передачі розраховуються із закону Ома:
U = RI. (2)
З цих двох формул видно, що при зниженні напруги живлення втрати на дроті зростають. Тому чим нижче напруга живлення, тим більший переріз дроту потрібно використовувати, щоб передати ту ж потужність.
Для постійного струму, де використовується низька напруга, доводиться ретельно підходити до перетину та довжини, оскільки саме від цих двох параметрів залежить, скільки вольт пропаде дарма.
Опір мідного дроту постійному струму
Опір проводу залежить від питомого опору ρ, який вимірюється в Ом·мм²/м. Розмір питомого опору визначає опір відрізка дроту довжиною 1 м і перетином 1 мм².
Опір того ж шматка довжиною 1 м розраховується за формулою:
R = (ρ l) / S, де (3)
R - опір дроту, Ом,
ρ - питомий опір дроту, Ом·мм²/м,
l — довжина дроту, м,
S – площа поперечного перерізу, мм².
Опір міді дорівнює 0,0175 Ом·мм²/м, це значення будемо далі використовувати при розрахунках.
Не факт, що виробники мідного кабелю використовують чисту мідь, тому на практиці завжди перетин береться із запасом, а від навантаження дроту використовують захисні автомати.
З формули (3) випливає, що для шматка дроту перерізом 1 мм² та довжиною 1 м опір буде 0,0175 Ом.
Тепер за формулою (2) розрахуємо напругу на дроті:
U = ((ρ l) / S) I , (4)
Ось такі табличні дані будуть для довжини 1 м і струму 1А:
Таблиця 1.
Падіння напруги на дроті 1 м різного перерізу
| S, мм² | 0,5 | 0,75 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 8 | 10 | 16 |
| U, B | 0,0350 | 0,0233 | 0,0175 | 0,0117 | 0,0070 | 0,0044 | 0,0029 | 0,0022 | 0,0018 | 0,0011 |
Розрахунки на вибір перерізу проводу для постійного струму проводяться за формулою (4).
Таблиця 2.
Падіння напруги при різному перерізі дроту (верхній рядок) та струмі (лівий стовпець).
Довжина = 1 метр
| S,мм²
I,A |
1 | 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 16 | 25 |
| 1 | 0,0175 | 0,0117 | 0,0070 | 0,0044 | 0,0029 | 0,0018 | 0,0011 | 0,0007 |
| 2 | 0,0350 | 0,0233 | 0,0140 | 0,0088 | 0,0058 | 0,0035 | 0,0022 | 0,0014 |
| 3 | 0,0525 | 0,0350 | 0,0210 | 0,0131 | 0,0088 | 0,0053 | 0,0033 | 0,0021 |
| 4 | 0,0700 | 0,0467 | 0,0280 | 0,0175 | 0,0117 | 0,0070 | 0,0044 | 0,0028 |
| 5 | 0,0875 | 0,0583 | 0,0350 | 0,0219 | 0,0146 | 0,0088 | 0,0055 | 0,0035 |
| 6 | 0,1050 | 0,0700 | 0,0420 | 0,0263 | 0,0175 | 0,0105 | 0,0066 | 0,0042 |
| 7 | 0,1225 | 0,0817 | 0,0490 | 0,0306 | 0,0204 | 0,0123 | 0,0077 | 0,0049 |
| 8 | 0,1400 | 0,0933 | 0,0560 | 0,0350 | 0,0233 | 0,0140 | 0,0088 | 0,0056 |
| 9 | 0,1575 | 0,1050 | 0,0630 | 0,0394 | 0,0263 | 0,0158 | 0,0098 | 0,0063 |
| 10 | 0,1750 | 0,1167 | 0,0700 | 0,0438 | 0,0292 | 0,0175 | 0,0109 | 0,0070 |
| 15 | 0,2625 | 0,1750 | 0,1050 | 0,0656 | 0,0438 | 0,0263 | 0,0164 | 0,0105 |
| 20 | 0,3500 | 0,2333 | 0,1400 | 0,0875 | 0,0583 | 0,0350 | 0,0219 | 0,0140 |
| 25 | 0,4375 | 0,2917 | 0,1750 | 0,1094 | 0,0729 | 0,0438 | 0,0273 | 0,0175 |
| 30 | 0,5250 | 0,3500 | 0,2100 | 0,1313 | 0,0875 | 0,0525 | 0,0328 | 0,0210 |
| 35 | 0,6125 | 0,4083 | 0,2450 | 0,1531 | 0,1021 | 0,0613 | 0,0383 | 0,0245 |
| 50 | 0,8750 | 0,5833 | 0,3500 | 0,2188 | 0,1458 | 0,0875 | 0,0547 | 0,0350 |
| 100 | 17500 | 11667 | 0,7000 | 0,4375 | 0,2917 | 0,1750 | 0,1094 | 0,0700 |
- Червоний колір відзначається в тих випадках, коли провод буде перегріватися, щоб цей ток був максимально допустимим для даного сечення.
-
Синій колір — коли застосування занадто товстого проводу економічно і технічно нецелесообразно і дорого. За порогом взяв падіння менше 1 В на довжину 100 м.
Пользоваться таблицей дуже просто. Наприклад, потрібно запитати якийсь пристрій током 10А і постійним напругою 12В. Длина лінії — 5 м. На виході блоку живлення можна встановити напругу 12,5 В, відповідно, максимальне падіння — 0,5 В.
В наявності — провод сеченим 1,5 квадрата. Что видим из таблицы? На 5 метрів при току 10 А втрачаємо 0,1167 В х 5м = 0,58 В. Враховуючи те, що більшість споживачів терпить відхилення +-10%.
Ні. Провода адже у нас фактично два, плюс і мінус. і загальна довжина — 10 метрів, і падіння буде нанасправді 1,16 Ст.
Іншими словами, при такому розкладі на виході БП 12,5 Вольт, а на вході пристрою — 11,34.
І це — не враховуючи перехідний опір контактів та неідеальність дроту («проба» міді та, домішки, тощо)
Тому такий шматок кабелю, швидше за все, не підійде, потрібен провід перетином 2,5 квадрата. Він дасть падіння 0,7 на лінії 10 м, що прийнятно.
А якщо іншого дроту немає? Є два шляхи.
1. Потрібно розміщувати джерело живлення 12,5 В якомога ближче до навантаження. Якщо брати приклад вище, то 5 метрів нас влаштує. Так завжди і роблять, щоб заощадити на дроті.
2. Підвищувати вихідну напругу джерела живлення. Це вражає тим, що зі зменшенням струму навантаження напруга на навантаженні може піднятися до неприпустимих меж.
Наприклад, у приватному секторі на виході трансформатора (підстанції) встановлюють 250-260 Вольт, у будинках біля підстанції лампочки горять як свічки. У сенсі недовго. А мешканці на околиці району скаржаться, що напруга нестабільна і опускається до 150-160 Вольт. Втрата 100 Вольт! Помноживши на струм, можна вирахувати потужність, що опалює вулицю, і хто за це платить? Ми, графа у квитанції «втрати».
Висновок на вибір перерізу дроту для постійної напруги:
Чим коротший і товщий провід, яким тече постійний струм, тим краще. Якщо дивитися на таблицю 2, потрібно вибирати значення зверху-справа, не переходячи в синю зону.
Для змінного струму ситуація та сама, але питання не стоїть настільки гостро — там потужність передається за рахунок підвищення напруги та зниження струму. Див. формулу (1).
На закінчення — таблиця, в якій падіння постійної напруги задано межею 2%, а напруга живлення дорівнює 12 В. ¦Пошукуваний параметр — максимальна довжина дроту.
Таблиця 3. Максимальна довжина дроту для падіння постійної напруги 2%.
S,мм² I,A
1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 75 100 1 7 10,91 17,65 28,57 42,86 70,6 109,1 176,5 244,9 - - - 2 3,53 5,45 8,82 14,29 21,4 35,3 54,5 88,2 122,4 171,4 - - 4 1,76 2,73 4,41 7,14 10,7 17,6 27,3 44,1 61,2 85,7 130,4 - 6 1,18 1,82 2,94 4,76 7,1 11,7 18,2 29,4 40,8 57,1 87 117,6 8 0,88 1,36 2,2 3,57 5,4 8,8 13,6 22 30,6 42,9 65,25 88,2 10 0,71 1 1,76 2,86 4,3 7,1 10,9 17,7 24,5 34,3 52,2 70,6 15 - 0,73 1,18 1,9 2,9 4,7 7,3 11,8 16,3 22,9 34,8 47,1 20 - - 0,88 1,43 2,1 3,5 5,5 8,8 12,2 17,1 26,1 35,3 25 - - - 1,14 1,7 2,8 4,4 7,1 9,8 13,7 20,9 28,2 30 - - - - 1,4 2,4 3,6 5,9 8,2 11,4 17,4 23,5 40 - - - - - 1,8 2,7 4,4 6,1 8,5 13 17,6 50 - - - - - - 2,2 3,5 4,9 6,9 10,4 14,1 100 - - - - - - - 1,7 2,4 3,4 5,2 7,1 150 - - - - - - - - - 2,3 3,5 4,7 200 - - - - - - - - - - 2,6 3,5 Наша півторашка за цією таблицею може мати довжину лише 1 метр. Падати на неї буде 2%, або 0,24В. Провіряємо по формулі (4) — все сходиться.
Якщо напруга вище (наприклад, 24 В постійного току), то і довжина може бути відповідно більше (на 2 рази).
