Не знаю как у вас, а у меня есть одна проблема: каждый раз, когда дело доходит до приобретения проводов/кабелей на более-менее серьёзную нагрузку, у меня делаются страшные глаза, и я начинаю судорожно вспоминать, а какой конкретно кабель мне нужен на мою нагрузку и как его следует подбирать?
В какой-то момент мне это надоело, и я решил разобраться в вопросе, результаты чего приведены ниже и, возможно, будут полезны и вам.
Небольшой спойлер от автора: дальше последует некоторый результат моих исследований этой темы. Суждения в тексте ниже могут быть где-то верны, где-то ошибочны, а где-то недостаточно подробны. В любом случае, надеюсь, что будет интересно!
▍ Вводная часть
Для начала давайте разберёмся с основными понятиями, чтобы нам дальше было проще. Для подведения электричества к потребителям используются следующие элементы инфраструктуры:
- воздушная линия — специальная система для передачи электрического тока проводам, располагающимся на воздухе, и укреплённая на специальных несущих конструкциях в виде железобетонных или деревянных столбов;
- кабельная линия — линия электропередач, которая проложена в специально оборудованных сооружениях (каналах, шахтах) просто по воздуху и располагается на стенах или потолках зданий. Кроме того, линии могут быть проложены в водной среде;
-
электропроводка — распределительная сеть электроснабжения напряжением до 1000 В (далее речь будет идти именно о таких сетях), которая выполнена в виде изолированных проводов или кабелей, имеющих сечения до 16
, которые также могут быть проложены как внутри зданий, так и снаружи.
Кроме трёх перечисленных типологий, на промышленных предприятиях ещё существует особый тип, называющийся токопроводами, представляющими собой токоведущие шины, которые могут быть расположены на специальных опорах, изолированных внутри специально устроенных для этого коробов, тоннелей и т. д.
К распределительной электропроводке подключаются приёмники электрической энергии, которые должны быть по своему номинальному напряжению равны номинальному напряжению питающей сети.
Питающие сети могут быть выполнены в четырёхпроводном виде, на номинальное напряжение 380/220 В, где нейтраль заземляется. Сеть подобного типа представляет собой четыре провода, из которых три являются фазными, а один нулевым, имеющим глухое заземление (благодаря такому заземлению напряжение на нулевом проводе близко к нулю):
При этом напряжение между фазными линиями составляет 380 В, а между любым фазным и нулевым проводом — 220 В.
Таким образом, к фазным выводам подключаются трёхфазные потребители (например, трёхфазные электродвигатели), а однофазные потребители (например, лампы накаливания, любая бытовая техника) подключается между фазным и нулевым проводами.
При этом получается, что к одной и той же сети могут быть подключены в один и тот же момент как трёхфазные потребители, так и однофазные.
Вкратце, зачем вообще нужно делать трёхфазную сеть: она позволяет получить устойчивое вращающееся магнитное поле в трёхфазных электродвигателях, кроме того, подобная сеть позволяет получать два напряжения без использования преобразующих трансформаторов (380/220), что удобно для разных потребителей.
Первым создателем трёхфазной сети был российский учёный Михаил Осипович Доливо-Добровольский. Именно он придумал располагать обмотки генератора под углом в 120°, что и дало на выходе три фазы. Кроме того, он же разработал и асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, конструкция которого без особых изменений сохранилась по наше время.
В общем случае, разница между трёхфазными и однофазными электродвигателями заключается в том, что:
- однофазные имеют более простую конструкцию, большую надёжность (отсутствует такая проблема, как обрыв фазы на трёхфазных, которая вызывает необходимость сооружать определённые системы контроля двигателя; в то время как у однофазных при обрыве фазы двигатель просто перестанет работать);
- однофазные требуют больших пусковых токов;
- однофазные имеют меньший коэффициент мощности, соответственно — меньший КПД.
Ну это так, некоторое отступление, вернёмся к основной теме…
▍ Расчёт участка сети
При подборе характеристик проводов и кабелей питания электрической сети, прежде всего, необходимо руководствоваться следующими соображениями:
- сопротивляемость нагреву;
- механическая прочность;
- потери напряжения на этом участке сети;
- экономическая плотность тока.
Для начала необходимо произвести расчёт участка сети, понять его параметры, и уже под него подбирать проводники.
При подборе сечений конкретных участков сети, исходя из соображений противостоянию нагреву и экономической плотности тока, достаточно только знать токовые нагрузки этих участков, в то время как расчёт с точки зрения потерь напряжения можно произвести, если кроме этого известны ещё и длины этих участков.
Если расчёт ведётся для трёхфазных сетей, то нагрузка участка каждой из фаз принимается равной друг другу (но на самом деле это условие соблюдается только в том случае, если сеть используется для питания трёхфазных электродвигателей).
Что же касается питания однофазных потребителей, то на самом деле, здесь наблюдается постоянно неравномерность загрузки каждой фазы сети, хотя при практических расчётах всё равно считают распределение нагрузки по фазам равномерной.
Если мы считаем нагрузку на каждую фазу равномерной, то для расчётов не нужно показывать абсолютно все провода, достаточно нарисовать обобщённую схему сети с указанием подключённых потребителей и длин каждого участка сети.
Если есть чертёж, согласно которому должна быть проложена сеть, то можно измерить все длины её участков прямо по чертежу с учётом его масштаба (т. е. измеряем по чертежу, а потом масштабируем до реальных размеров). Если же такого чертежа нет, каждый участок должен быть измерен в реальности.
Определение нагрузки участков сети является довольно непростой задачей, так как отдельные приёмники электроэнергии потребляют одну и ту же мощность (например, лампочка), в то время как электродвигатель нагружает сеть по-разному, в зависимости от режима и момента работы: стартует ли он в данный момент или уже стабильно работает, находится ли в режиме холостых оборотов или же к нему подключён какой-то механизм, который замедляет вращение электродвигателя, и ему приходится преодолевать эту нагрузку. Таким образом, в одних своих режимах двигатель может оказывать слабую нагрузку на сеть и быть недогруженным, в противовес этому в других оказывать повышенную нагрузку на сеть.
Кроме того, задача может быть ещё более усложнена, если подобных потребителей больше одного.
Чтобы понять, какую нагрузку такой потребитель будет оказывать на участок сети, необходимо определить максимально возможную среднюю нагрузку за получасовой период работы.
Для определения расчётной нагрузки на сеть можно воспользоваться следующей формулой:
Где:
-
— коэффициент спроса;
-
— номинальная мощность группы электроприёмников.
Коэффициент спроса выражает отношение максимальной активной мощности к номинальной мощности электроприёмника (или группы электроприёмников):
Для исследования участка сети согласно нагреву или экономической плотности тока необходимо определить размер тока каждого потребителя (здесь и далее в формулах используется расчётная мощность потребителя, формула расчёта которой приведена выше).
Для трёхфазного потребителя это происходит в последующей формуле:
Где:
-
— расчётная мощность потребителя;
-
— номинальное напряжение на разъёме потребителя;
-
— коэффициент мощности потребителя.
Та же самая формула может быть использована и для расчёта тока однофазного потребителя, подключённого к одной из фаз трёхфазного источника:
Где:
-
— номинальное напряжение приёмника(ов), равное фазному напряжению сети подключения.
В формулах выше для нагревательных приборов и ламп накаливания коэффициент мощности (Cos ϕ) принимается равным единице.
По первому закону Кирхгофа, в любой точке сети сумма приходящих токов должна быть равна сумме выходящих токов. Таким образом, когда известны токи каждого потребителя необходимо их просто суммировать (для магистрали), чтобы понять, какой ток будет течь по магистральной линии и какие токи будут течь конкретному потребителю.
Например, в квартире 3 потребителя: 30А, 15А, 5А. Таким образом, к каждому конкретному потребителю будет течь указанный номинал тока, в то время как ввод в квартиру должен выдерживать (как минимум, но нужен ещё запас): 30 + 15 + 5 = 50А.
Теперь, когда нам известно, какие токи потребуются потребителям, мы можем выяснить требующиеся сечения проводов, которые потребуются для обеспечения этих потребителей, с учётом ряда условий, описанных ниже.
▍ Выбор с учётом сопротивляемости нагреву
Протекание электрического тока по проводникам сопровождается рядом явлений, одним из которых является нагрев проводника одновременно с его охлаждением из-за излучения этого тепла в окружающую среду. По прошествии некоторого времени нагрев и охлаждение проводника уравновешиваются, и температура стабилизируется на некотором значении.
Максимально допустимое значение температуры для проводника является разным для разных типов проводников и устанавливается исходя из соображений безопасности его эксплуатации, так как долговременный нагрев может привести как к разрушению изоляции, так и к возможным возгораниям и взрывам окружающей среды.
Существуют справочные таблицы, которые регламентируют максимальные токовые нагрузки для различных проводников. Ниже приведён пример подобных таблиц (они могут быть несколько староваты, поэтому можно поискать нечто поновее). В указанных таблицах подразумевается (допустимая токовая нагрузка подобрана таким образом), что голые провода не должны нагреваться более 70°, в то время как провода в пластиковой изоляции не должны нагреваться более 65°:
Информация в указанных таблицах приведена с учётом того, что эксплуатация происходит при обычных условиях, которые представляют собой температуру воздуха в 25° с расстоянием между соседними кабелями не менее 35 мм (при свободной прокладке) и 50 мм (при прокладке в каналах).
Если же условия эксплуатации не являются типовыми, то расчёт допустимой нагрузки (Iд) производится так:
Где:
-
— величина допустимой нагрузки при обычных условиях (взята из таблиц выше);
-
— поправочный коэффициент, величина которого может быть взята из таблиц ниже, в зависимости от того, проложен ли кабель по воздуху, или же в траншее.
В таблицах выше были приведены максимальные токовые нагрузки при обычных условиях, однако нужно понимать, что подобная нагрузка там дана для продолжительного режима работы, в то время как многие устройства работают в кратковременно-периодическом режиме, соответственно, питающие их участки сети могут выдерживать большие токи (кратковременно), чем предусмотрено таблицами. Для этого случая существует поправочный коэффициент, который может быть применён в формуле выше:
Где:
-
— относительная продолжительность рабочего периода, которая вычисляется по формуле ниже.
Где:
-
— продолжительность рабочего периода (т. е. на какое время кратко включился потребитель);
-
— общая длительность цикла (сколько всего будет работать потребитель).
▍ Выбор с учётом экономической плотности тока
Итак, на предыдущих этапах мы выяснили, какой ток будет потреблять наша нагрузка и как выбрать проводники по максимально допустимой нагрузке.
И всё равно остаётся вопрос — а точно ли такие проводники надо выбрать? А может не такие, а какие-то другие? :-)
И именно на эти вопросы нам позволит ответить этот раздел. Дело в том, что даже относительно стабильно работающие потребители в итоге всё равно работают с переменной нагрузкой, например, те же самые уличные фонари постоянно работают ночью и вечером и не работают утром и днём. Или же, взять линии электроснабжения троллейбусов/трамваев — у них будут наблюдаться всплески потребления рано утром и вечером, когда люди едут на работу/с работы, в то время как в промежутках проводники, питающие этих потребителей, будут недогружены. Имеет ли смысл для них протягивать «максимально мощные» линии? Или же где-то можно сэкономить?
Для этого можно использовать следующую формулу, которая позволяет определить сечение проводника с учётом экономической плотности тока:
Где:
-
— расчётный ток линии;
-
— экономическая плотность тока, значения которой могут быть взяты из таблицы ниже для проводов, шин и кабелей.
В заключение можно сказать, что комплексные расчёты являются достаточно сложными, и можно произвести расчёты ещё и по потерям напряжения на линии (если знаем длину линий или можем её измерить), так как обеспечение потребителей стабильным электропитанием является важным вопросом, и отклонения его от требуемых значений может негативно сказаться на них. Однако в рамках этой статьи мне кажется приведение подобной методики несколько избыточным, так как мало кто из читающих эту статью будет заниматься протягиванием линий в сотни метров длиной :-) Типовыми задачами домашних самоделкиных будет являться подбор небольших кусков кабелей для питания 3D-принтера, ЧПУ-станка, освещения в беседку, и всё в таком духе.
Поэтому в рамках указанных задач, полагаю, величину потерь в линиях можно смело игнорировать. Конечно, если вы используете специальные электротехнические медные/алюминиевые провода, а не пытаетесь самостоятельно изготовить и использовать стальные/чугунные и т. д. провода :-) Тем не менее, желающие смогут более глубоко ознакомиться с разными методиками в литературе, приведённой ниже.
▍ Использованные источники
- Ф. Ф. Карпов — «Как выбрать сечение проводов и кабелей».
- Н. А. Мельников — «Электрические системы».
Telegram-канал с розыгрышами призов, новостями IT и постами о ретроиграх ????️
Комментарии (96)
Squoworode
18.08.2023 09:33+1Ниже приведён пример подобных таблиц (они могут быть несколько староваты, поэтому можно поискать нечто поновее).
Если я не ошибаюсь, эти таблицы есть в ПУЭ. Новее практически некуда.
Einherjar
18.08.2023 09:33+1Если я не ошибаюсь, эти таблицы есть в ПУЭ. Новее практически некуда.
Зависит от задач. Например уж лет 30 как алюминий, для которого эти таблицы, запрещено прокладывать в жилых помещениях, так что новее есть куда.
Ds02006
18.08.2023 09:33+2В 2003 году использование электропроводов из алюминиевых сплавов было запрещено из соображений безопасности. С 20 марта 2019 года Минстрой РФ разрешает использование проводки с жилами из алюминиевой катанки (проволоки круглого сечения) определенных марок - 8176 и 8030 - для проектирования и монтажа электросетей жилых и общественных зданий.
Источник: https://tass.ru/nedvizhimost/6236399
Yak52
18.08.2023 09:33+3Интересно почему разрешили? У какого-то приближенного скопились излишки алюминия? А, точно - "... предложение о возобновлении использования алюминиевой проводки внесла компания "Русал"
104u
18.08.2023 09:33+1Всё бы ничего, у нас в доме алюминиевая проводка и всё нормально (разумеется, сварочники и электроплитки не включаем), но для небольшой переделки купил алюминиевого кабеля и... он просто говно, один изгиб на 90° — уже видны трещины, если разогнуть обратно — кусок отвалится. Со старой проводкой такого не было. Пришлось увеличивать радиус изгиба. Из чего их только делают? Увеличили жесткость, чтобы не было текучести?
chnav
18.08.2023 09:33+1Зависит от производителя. Так-то можно и на медное г-но нарваться с заниженным сечением, бурого цвета и жестким как сталь. Сейчас понемногу наводят порядок в этой отрасли, при желании не проблема найти хороший кабель. В любом случае алюминий стоит в 3-3.5 раза дешевле чем медь при одинаковом сопротивлении и нагрузочной способности (сравнил медь 2.5 vs алюминий 4.0 и медь 4.0 vs алюминий 6.0)
104u
18.08.2023 09:33Я тоже думал, что говно продали, купил в другом магазине (вроде от другого производителя) — то же самое. Но в магазинах и правда хрен пойми что продают. То есть современный нормальный алюминиевый проводник не будет так быстро ломаться?
chnav
18.08.2023 09:33Этой весной брал алюминий 2x2.5 ГОСТ в МПО Электромонтаж (просто потому-что он рядом). Посмотрел сейчас марку это БРЭКС (Брянск), жилы довольно гибкие (согнул пальцами десяток раз), алюминий свежий, не закисший, как случается если бухты хранят на открытом воздухе. Сам был удивлён. Замерил микрометром, получилось сечение 2.40 кв.мм, -4% это очень достойно т.к. сечение не нормируется, только сопротивление.
Много позже нашел "новость", внушающую оптимизм: Власти положат конец кабельному фальсификату (2019).
saege5b
18.08.2023 09:33+1А потом житель квартиры в силу причин, включит потребителя на 30А, и паралельно пяток в сумме ещё на 30А. :)
Что там будет с линией по экономическом обосновании?
Т.е. есть праздники, там и стиралки, и микроволновки с чайниками, и пылесосы - всё одновременно.
У нас магистральный кабель в район, любит умирать весной/осенью, когда вечером особенно мерзко и все включают эл.обогреватели пачками. Про домовой/подъездный вообще все привыкли.
Akina
18.08.2023 09:33+4Ну... его 25-амперный автомат на входе в квартиру сделает "щёлк", и всё. Не страшно.
Akina
18.08.2023 09:33+8Вот то есть вообще не понял - а для кого это всё написано?
Если для домашнего потребителя (на что намекает первая половина повествования), то кому нужны рассказки про провода в сотню квадратов и про токи в сотню ампер? Ни дома, ни в гараже, ни на даче реально нет таких потребителей, на десятки киловатт! Самый мощный домашний потребитель - электроплита с духовкой. Какая-нибудь Лысьва... 7 киловатт, 32 ампера максимум (причём это ещё надо включить все 4 конфорки и духовку на полную). И не будет никто для домашнего употребления учитывать экономическую плотность тока. Или делать проводку алюминием.
Для домашнего употребления более чем достаточно для проводки в стене брать 6 ампер на квадрат, для открытой 8 ампер на квадрат, можно с запасом посчитать 5 и 6, и незачем умничать. Дома куда как важнее не провод, а соединение/подключение проводов - именно там, на границах, чаще всего возникают проблемы. Поставят колодку под винт, припрут шкафом, про необходимость регулярной протяжки никто не думает... Ну и автоматы надо ставить без дурацкого "больше - не меньше".
p07a1330
18.08.2023 09:33-5Сварочный аппарат так-то амперы сотнями потребляет
Даже бытовойБанально первый из выдачи яндекс маркета - Redbo MGC-200 - потребляет 200А
strvv
18.08.2023 09:33+3он на момент розжига дуги потребляет и тогда напряжение на нём 20-60В. при этом кратковременно он может дать и 30А по питающей проводке, а обычная нагрузка в районе 15-20А когда ведёшь дугу.
Akina
18.08.2023 09:33+4Это отдаёт он сотнями. А потребляет десятками. Типичная мощность бытового сварочного инвертора - киловатт 5, т.е. 20-25 ампер. Ну в момент розжига проскочит импульс где-то до 50-60.
Moog_Prodigy
18.08.2023 09:33+2Нету в современных бытовых инверторах таких токов, там не зря на DC входе злые конденсаторы стоят. Это вот старинные трансформаторные даже небольшие, подгружали сеть так, что свет мигал.
AlexSpirit
18.08.2023 09:33+2200 ампер у него с другой стороны :-), не со стороны розетки.
blik13
18.08.2023 09:33Да и в большинстве случаев не будет там 200 ампер. Рисовать несуществующие амперы это любимая забава "производителей" сварочного оборудования.
104u
18.08.2023 09:33+1В большинстве случаев таки будет, но недолго, в дешёвых запросто может быть 5% (ремонтировал сварочники, также немного варил. Не знаю, кто в здравом уме будет на 200А в квартире варить)
Astroscope
18.08.2023 09:33Бытовая сварка это почти стопроцентно MMA с электродом диаметром 3мм, соответственно токи будут где-то в диапазоне 90~120A. Четверка - уже большая редкость в быту. Меньше - тоже большая редкость, но меньше не больше, понизить ток всегда есть куда. Вот это, варить тройкой, и есть то, что бытовой инвертор должен отдавать в близком к стопроцентном цикле. Краткосрочно, до быстрого перегрева, отдать до 200A - отличный запас, который почти никому из казуальных сварщиков практически не нужен. Мои пять копеек.
strvv
18.08.2023 09:33кстати — да, как раз вопрос соединительных колодок и не раскрыт. по проводу — действительно 6 А на кв.мм. (или 9А на 1.5 или 1.8кВт постоянной нагрузки) и соответственно — ой, а автоматы все стоят на 16А, а реальная сработка будет при 3-5 кратной, т.е. до 80А, и проводка отважно спасёт тебя, сгорая в колодке розетки или что хуже — в заделанной распредколодке на стене под потолком.
StanEgo
18.08.2023 09:33Написано для меня, например. Не знаю, сколько потребляет Лысьва, но у меня обычный проточный бойлер Bosch из домашней серии на 24кВ/40A.
Rsa97
18.08.2023 09:33+4Наверное, всё-таки, 24кВт. Вряд ли у вас 24 киловольта.
К тому же, при бытовом напряжении 230 В ток 40 А соответствует 9 кВт.
Akina
18.08.2023 09:33У него питающее напряжение 380 вольт - это не совсем "домашний потребитель". Ну и надо быть либо профессиональным электриком, либо весьма самонадеянным товарищем, чтобы такое оборудование подключать самостоятельно.
И неясно, откуда взялись 40 ампер. Чтобы баланс сошёлся, это нужно, чтобы питающее напряжение было в 600 вольт.
StanEgo
18.08.2023 09:33Разве sqrt(3)40380*0.95 не уходит в район 25K?
Что до остального, то я действую как домохозяйка. Нужен бойлер. Проточный гораздо компактнее накопительного, трехфазный экономней и производительней монофазного. Есть бойлеры для дома есть? Можно провести 380В в дом? Можно. Есть труба под проводку известного сечения, которая идёт до этажа. Мне надо понять, хватит ли мне её до того, как вообще что-то предпринимать. Беру подобную статью и прикидываю. Удивительно, но приходившие электрики справлялись с этой задачей из рук вон плохо.
Являюсь ли статистической погрешностью? Можем либо погрузиться в мир статистики, либо просто довериться механизмам хабра и рейтингу статьи. Да и в целом, полемика о домашнем применении к статье, которая на него не претендовала и не упоминала, мне кажется странной. Я, например, написал статью о кластерных индексах. В хозяйстве вообще никак не пригодяться, а матёрые DBA и без меня знают. Я полагал что-то поп-инженерия приветствуется на хабре.
Didimus
18.08.2023 09:33А чем 3 фазы принципиально отличаются? Делай хорошо, по инструкциям - будет хорошо. Разве что счетчик опломбировать может быть сложнее
Astroscope
18.08.2023 09:33+2Самый мощный домашний потребитель - электроплита с духовкой.
Скорее электрокотел.
Дома куда как важнее не провод, а соединение/подключение проводов - именно там, на границах, чаще всего возникают проблемы.
Причем с алюминием проблема острее.
Ну и автоматы надо ставить без дурацкого "больше - не меньше".
Автоматы надо ставить правильно. Причем, сюрприз, они сильно отличаются чувствительностью и скоростью срабатывания при казалось бы равном номинальном токе. В быту я чаще всего вижу тип C, у которого быстрая (доли секунды) сработка наступает при перегрузке 5x~10x, а на сработку с перегрузкой 2x требуется от полминуты до трех-четырех. И это не ошибка, потому что краткосрочная, на доли секунды, перегрузка, например запуск электродвигателя, вполне приемлема, тогда как долгосрочная перегрузка или очевидное короткое будут отработаны и автомат отключится.
blik13
18.08.2023 09:33Тип В без вопросов переваривает и холодильник, и стиралку. Если квартира, то потребителей с большими пусковыми токами вообще не сильно много.
Astroscope
18.08.2023 09:33Компрессор бытового холодильника - это что-то порядка 60~120W, но может быть и больше в больших шкафах, пусть до 200W. Давайте, для простоты устного счета, возьмем еще больше, все 230W - это номинально 1A всего лишь, каким бы многократным превышением номинала ни был пусковой ток, это все сильно меньше, чем 16A на розетку.
V1RuS
18.08.2023 09:33+1тепловой расцепитель у всех классов автоматов работает одинаково. это у электромагнитного будет разница.
так что на 2х перегрузке скорость срабатывания от класса автомата напрямую зависеть не должна.
Didimus
18.08.2023 09:33Я поставил тип Б производства Европы. Самое сложно было купить все автоматы/УЗО одной серии, ни в одном магазине не было в наличии все сразу. Видимо, никому это не нужно.
NickDoom
18.08.2023 09:33+2А в низковольтке лимитирует не тепло, а падение напряжения. Сколько раз такое было, что человек смело берёт вполне пригодные для данного тока провода, а у него из 12 вольт до нагрузки доходит 8 и ничего не работает в итоге. Хотя провода, да, вполне нормально работают, в смысле «не перегреваются».
klounader
18.08.2023 09:33Потому что для постоянного тока используются другие формулы.
fio
18.08.2023 09:33+2Дело не в типе тока (постоянный/переменный). Просто нужно учитывать падение напряжения на линии. Для большинства потребителей 230в типичное падение на домашней проводке не существенно - невысокие токи, широкий диапазон допустимых входных напряжений.
А вот для питания 12в потребителя уже очень чувствительно падение даже на пару вольт.
Astroscope
18.08.2023 09:33+2Потому что пару вольт от двенадцати - это процентов так на пятнадцать-двадцать просадка. А если пара окажется тремя вольтами, так прямо уж на четверть. Три же вольта от двухсот тридцати - это ближе к погрешности измерения, чем что-то практически значимое.
Praksitel
18.08.2023 09:33-3Интересно значение термина "глухое заземление". В противоположность ему бывает ещё звонкое, хорошо слышащее, какое-то ещё?
Rsa97
18.08.2023 09:33+3Бывает глухозаземлённая нейтраль, когда нейтральный провод напрямую соединён с землёй, и изолированная нейтраль, когда нейтральный провод либо изолирован от земли, либо соединён с ней через высокое сопротивление.
zatim
18.08.2023 09:33+2Заземлено наглухо, т. е. полностью. Твердо и четко. Без б. Этот термин относится больше к нейтрали. В противоположность есть, например, изолированная нейтраль.
Dr_Faksov
18.08.2023 09:33+1Нигде не увидел про минимальный ток короткого замыкания. Или обратный параметр - полное сопротивление линии. Которое жёстко нормируется, вроде не больше 0,2 ома от точки ввода до самого дальнего потребителя. Проще говоря - у вас тока в кабеле хватит, чтобы защитный автомат сработал? Это как раз к расчёту потерь относится.
Rsa97
18.08.2023 09:33+1Ток КЗ считается для полной цепи, от подстанции до конечного устройства. И может сильно отличаться для старого частного дома в километре от подстанции и новой квартиры в доме с подстанцией во дворе. Ожидаемый ток КЗ можно рассчитать самостоятельно, достаточно большой нагрузки (чайник, угюг), вольтметра и токовых клещей.
И автомат надо выбирать не только по параметру "хватит ли тока для расцепления", но и по предельному току отключения, чтобы автомат смог погасить дугу при токе в несколько килоампер.
chnav
18.08.2023 09:33>> вроде не больше 0,2 ома от точки ввода до самого дальнего потребителя
В вашем примере ток КЗ петли фаза-ноль составит 230 / 0.2 = 1150 А - возможно существует где-то на вводе в дом, но точно не в квартирном щитке. В реальности 400-500 А и то за счастье, а про частный сектор вообще молчу.
Поисковая фраза для ютуба: "измерение петли фаза-ноль" с примерами дальних розеток.
Klotos
18.08.2023 09:33+5Люблю статьи данного автора, но эта, по моему мнению - худшая.
Непонятно, для кого эта статья? Для не-специалистов, что делают у себя дома ремонт сами, или для строителей-универсалов, что делают ремонты на потоке, или для заводов, где прокладывают токопроводящие шины, или для трамваев/троллейбусов?
По сути, 1я половина статьи рассказывает про трехфазную сеть в общем, а не про рассчёт сечения провода/кабеля.
Мне кажется, автор не вполне понимает различие между проводом и кабелем.
Первая схема немного неверна - трёхфазным потребителям тока не нужен нейтральный (нулевой) проводник. Их корпусы просто заземляют. Нулевой провод нужен как раз только для однофазных потребителей, чтобы скомпенсировать перекос фаз (кстати, про это в статье ничего нет).
Ничего не сказано про длину проводов и кабелей, про необходимость учитывать длину при выборе сечения, и про падение напряжения в принципе. Особенно это важно для низковольтных цепей постоянного тока, например, 12В, 24В и 48В.
Возможно, это не совсем по теме статьи, но ничего не сказано про коммутацию кабелей и проводов. А ведь это прямо влияет и на нагрев, и на падение напряжения.
Не сказано про прокладку кабелей на улице (солнцеустойчивая изоляция) и во влажных средах.
Кроме того, выше в комментах накидали и другие замечания.
Komrus
18.08.2023 09:33+2Несколько лет назад прилетала забавная задачка - запитать пару-тройку видеокамер. Только вот расстояние от ближайшей точки присутствия электричества и вообще от цивилизации - километров 10 :)
Крутили и так, и этак - но кроме как "здраCтвуй, 10 киловольт!" (или 6 - не помню, что местное -Энерго нам там готово было выдать) ничего не придумалось. Плюс самый минимальный понижающий транс, плюс линия электропередач...В общем заказчик как-то резко погруснел и свои пожелания зарубил :)
begin_end
18.08.2023 09:33Ну а линия на 230В однофазная, даже не сильно толстым проводом, вполне бы подошла для питания. Пара-тройка видеокамер (если это не супер-девайсы с зимним подогревом и сервером под боком) потребляют мизерный ток, падение напряжения было бы не критично (10км двухпроводной линии Al проводом 0,75мм2 это 693ом сопротивления, что при мощности нагрузки в 2Вт×3шт. камеры вызовет просадку напряжения всего на 7,3%, подвластную компенсации нормальными цифровыми БП с диапазоном входного 100..240В).
Другое дело, что стоимость воздушной линии длиной 10км не значимо меньше для 230В по сравнению с 10кВ. Правда можно было бы рассмотреть современные варианты с кабелем.
None_of_your_business
18.08.2023 09:33> однофазные имеют меньший коэффициент мощности
Что в данном случае подразумевается под коэффицентом мощности? обычно так называют cosFi и эта величина не зависит от числа фаз.
select26
18.08.2023 09:33+4Страшная статья.
Мало того, что автор не разобрался в теме, так он ещё и в качестве ссылок приводит древние руководства и какого то Карпова Ф.Ф.
Однако есть Правила устройства электроустановок» (ПУЭ) –которые описывают в частности вопросы выбора сечения кабеля и расчет его защиты (АВ, ДВ и т.п.). По какой то причине этот источник в списке использованной литературы отсутствует.
Каждый практикующий электрик знает, что ПУЭ написаны кровью. И изучать такие вопросы по статьям дилетантов (ни в какой мере не унижаю автора. Просто констатация факта. Он сам в начале это пишет) опасно для жизни. Своей и окружающих.
Если ПУЭ читать тяжело (есть там такой косяк), то могу порекомендовать книгу Электрообереги Павла Серкова.
Это вещи простые. И знать из необходимо каждому. Как ПДД.
Ссылка на книгу: https://serkov.su/blog/?page_id=6294
Действующую редакцию ПУЭ легко найти в поисковике.
tendw
18.08.2023 09:33Хех, как у вас много свободного времени, если действительно была проблема выбора сечения кабеля, чего бы было не обратится к специалистам, думается в любом городе есть магазин электрики с многолетним стажем и хорошими отзывами. По поводу сечения и ампер, возьмите любой удлинитель на 16 А, там будет провод двух или трех жильный с многопроволочной жилой типа ПВС и с максимальным сечением 1.5, собственно полторашка спокойно держит 16 А, тем более если это кабель с однопроволочной жилой, сечение 2.5 спокойно держит 25 А, а если вы посмотрите чем подключают плиты с духовкой, то обнаружите там кабель сечения 4 и автомат на 32 А, вот собственно весь выбор. То что на розетки тянут сечение 2.5 это и правильно делают, во первых запас прочности никогда не повредит, во вторых суровая правда жизни в том, что проблема не в подборе сечения под ампераж, а в том что бы найти нормального производителя у которого сечение соответствует заявленному, никто кабель покупать с сертифицированным штангенциркулем не ходит, хотя и такие есть, этим недобросовестные производители и пользуются, а уж что за сплавы меди используют это отдельный разговор.
select26
18.08.2023 09:33собственно полторашка спокойно держит 16 А
Ага. Только при токе в 1,45 от номинального тепловой расцепитель сработает, но за время менее 1 часа (!) (16×1,45=23,2 А). Не нужно про это забывать. И понимать что будет с изоляцией кабеля за это время. Очень рекомендую прочесть хотя бы главу 6 Выбор автоматического выключателя из книги Электрообереги Павла Серкова.
tendw
18.08.2023 09:33Да вроде я сей факт никак не оспаривал, я больше рассуждал на тему сечения и ампеража, а не подбора автомата, а ваш пример кстати вполне можно подвергнуть обсчету и вычислить конкретное количество тепла, которое выделится, при разных условиях прокладки кабеля, но что то мне лень.
Didimus
18.08.2023 09:33Все просто, на ввод в квартиру от щитка 10 мм, в щитке 6 мм, до групп розеток 2.5 мм, до освещения 1.5 мм, ВВГнг(А)-LS, Кольчугино. Единственное, хороший кабель не лезет в гофру, которая для него предназначена.
chnav
18.08.2023 09:33+1Заметки на полях:
Максимальный ток для проводов и кабелей разного сечения не пропорционален сечению. Если посмотреть таблицы - два кабеля с сечением 2.5 кв.мм допускают суммарный ток 50 А, а один кабель 6 кв.мм 40 А. Потому что площадь рассеивания тепла разная. Именно нагревом кабеля ограничен максимально допустимый длительный ток. Т.е. если хочется сэкономить на материалах то два тонких кабеля дешевле одного толстого, некоторые электрики этим пользуются. Есть и недостатки: два кабеля не поместишь в одну гофру, каждый кабель, выходящий из щита, необходимо защитить отдельным автоматом. Если бы не было проблем с местом то проводники вообще делали бы в виде шин из тонких полос металла (что и делают в промышленности) - площадь "радиатора" максимальна, в то время как круглая жила - наихудший с точки зрения охлаждения вариант.
Максимальный ток ограничен рабочей температурой изоляции. Раньше указывали 65° (при окружающенй температуре 25°), в новом ПУЭ 70° (при 30°). Обратите внимание, с точки зрения разницы температур жилы и окружающей ничего не изменилось: 65-25 = 70-30 = 40°. Величины взяты не с потолка - при 75-80° начинается стеклование обычной ПВХ-изоляции, она темнеет и становится хрупкой. Все мы сталкивались с этим явлением в алюминиевой проводке. При 150° ПВХ начинает плавиться.
В таблицах сечений и токов обязательно учитывается количество жил под нагрузкой, метод прокладки и количество соприкасающихся кабелей. Всё это связано с теплоотводом. Важно - в однофазной бытовой проводке две нагруженные жилы (двухжильный кабель в таблице, а не трёхжильный), провод заземления не учитывается. Иногда жилу заземления в кабеле даже делают меньшим сечением. Опять же в других странах в плоском кабеле его располагают посередине, чтобы разделял нагруженные жилы фазы-нуля и отводил тепло, но у нас почему-то фаза-ноль расположены рядом, а заземление с краю. Загадка...
Уже много раз написано, но повторюсь с черновыми расчетами. Стандартный медный кабель 3x2.5, максимально допустимый ток 25А. Принято ставить автомат на 16А, может возникнуть желание поставить 20А - вроде с запасом. Тепловой расцепитель, как уже говорилось, при токе 1.45 от номинала должен сработать в течение 60 минут, т.е. при 29А. Мало того, "должен сработать" ешё не означает что сработает. На ютубе в живых тестах из 16 испытуемых автоматов четыре не выключились (IEK, EKF, Eaton и CHINT). В таблице у нас указано что при окружающих 30° и при 25А (рабочий ток кабеля) кабель может нагреться до 70°, перепад температур 40°. При токе 29А (отсечка автомата) перепад температур составит (29A/25A)^2 * 40° = 54°, а температура жилы может достичь 54+30=84°, начнется процесс разрушения изоляции. Отсюда и выбор номинала автомата 16А.
Ссылка на ролик "Испытания автоматов током 1,45·In (АВВ, Schneider Electric, IEK, EKF, TDM, Legrand, Hager и др.)"
anonymous
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
vilgeforce
И медные провода должны быть толще алюминиевых под той же нагрузкой?
Rsa97
Стандартная розетка — 16 A. Вы считаете, что туда должен подходить кабель 29 мм2? Диаметром 6 мм?
IvanPetrof
У меня в четырёхкомнатной от застройщика все розетки висели на на одном автомате и 1,5кв.мм медной трёхпроводке (дому 15 лет).
Rsa97
По ПУЭ на розетки 16 А требуется одножильный кабель 2.5 мм2 и автомат не более 16 А.
На кабель 1.5 мм2 допускается автомат не выше 10 А.
spax555
Почему автомат не более 16 А ?
Merced
Потому что нужно чтобы ток который будет течь через такое сечение провода был не больше 16 А. Если поставить автомат на большее количество А то провод уже будет гореть, а автомат не сработает
Rsa97
Потому что розетка расчитана на 16 А, а автомат не может быть выше номиналом, чем самый слабый элемент защищаемой цепи.
blik13
Если на автомат 16 ампер подать эти 16 ампер, то отключится он минимум через полчаса, а может и через час.
Rsa97
Автомат класса C может не отключиться, даже если подать на него 1.13 номинала. Для автомата с номиналом 16 А это ток 18.08 А.
Потом, до 5 номиналов (80 А), работает тепловой расцепитель, то есть автомат должен нагреться.
Выше 5 номиналов срабатывает электромагнитный расцепитель, но время может быть до 5 секунд.
А вот уже выше 10 номиналов (160 А) автомат должен отработать практически мнгновенно, быстрее 0.02 с.
V1RuS
не совсем так. все еще хуже :)
если на автомат номиналом 16А подать 16А, или даже чуть больше, до 1.13 номинала, он гарантированно НЕ отключится ни сразу, ни через час.
Mirzapch
Всё ещё сложнее. На время-токовую характеристику ещё и температура влияет.
Didimus
А розетка на 16 ведь тоже при 16-18 не должна греться
Wan-Derer
Так и кабель не сразу расплавится :)
IvanPetrof
Я, когда проводку на нормальную менял, так и сделал. Плюс для каждой группы розеток отдельный автомат выделил.
От застройщика на все розетки стоял один дифавтомат на 16а и обычный автомат 16а на освещение. Про сечение провода уже говорил.
IvanPetrof
Вот, кстати, вопрос, чтоб два раза не вставать. Допускается ли прокладка многожильного гибкого кабеля?
Rsa97
Не допусается.
По ПУЭ для стационарной разводки только одножильный (правильное название — однопроволочный), ВВГнг для замоноличивания или гофры, ВВГнг(А)-LS можно пускать открыто. В распаечных коробках скрутка со сваркой или обжимка в гильзы.
Иногда многопроволочный ПУГНП пускают на освещение малой мощности, но у него срок службы 15 лет против 30 у ВВГнг.
IvanPetrof
Я может невнимательно читал ПУЭ, но по-моему там нет именно запрета прокладывать гибким кабелем. Там есть пункт про то, что переносные линии следует подключать гибким кабелем (что логично), но из этого не вытекает запрет на стационарную прокладку.
мои размышления про сроки службы:
тут видимо дело в том, что однопроволочный кабель лежит себе стационарно в стене, никто его не пинает, поэтому и срок службы ему нарисовали в два раза больше.
Гибкий же кабель при эксплуатации постоянно изгибают туда-сюда. Потому и срок ниже. А проложи его стационарно - он только рад будет.
Rsa97
15 лет для ПУГНП — это как раз стационарная прокладка. В качестве присоединения у него срок службы 6 лет.
begin_end
Окисление может сильно испортить многожильные провода. Из наблюдений, некоторые после 10 лет эксплуатации в условиях возможного контакта с влагой подверглись существенному уменьшения эффективного сечения — каждая жилка покрылась толстым слоем гидроксокарбоната меди. С одножильным такое тоже произойдет, но у него площадь поверхности гораздо меньше, соответственно и порча не такая.
sim31r
В домашних условиях нет влажности высокой. В ванной комнате нет особых проблем с многожильным проводом подключения стиральной машины, по 10 лет работают без проблем.
А так всё верно, например на канализационных насосных станциях в атмосфере где присутствуют кислоты даже жилы витой пары чернеют и становятся ломкими.
begin_end
Обычно нет, но стоит брать крайние случаи.
С проводом внутри стены/под полом всякое может быть. Первый этаж (контакт с вечно залитым подвалом), зимний конденсат на угловых стенах, затопили соседи сверху (или тушили пожар). Стена может стать сильно влажной внутри, а сохнуть долго.
Я вот сталкивался с сильно поврежденными старыми многожильными проводами, когда оба слоя изоляции целы, но медь крошится и черно-зеленых оттенков. Видимо поэтому и не рекомендуют многожильный.
Theoristos
Ещё зависит от типа изоляции. Лично сталкивался с настолько чернющей и окисленной медью от нахождения лет 20 в резиновой изоляции, что она не лудилась ничем, кроме ядреного флюса для пайки нержавейки. Да и то, желательно было сначала отчистить конец ацетоном.
Flest
В пуэ марка кабеля же не указывается, нужен просто кабель для стационарной пралкадки, а это не только однопроволочный, сейчас уже и гибкие есть, просто смысла особого нету
Didimus
Лжеэлектрики обожают гибкие кабели типа НЮМ. Они эти сопли через любую дырочку с силой протаскивают
Flest
NYM это моножила, это немецкий стандарт, тот же ввг, новые ввг уже делают конструктивно как NYM, но не все заводы
Didimus
Вот только он не по ГОСТ-у делается. И из него потом, бывает, течет что-то. Или вы про Helukabel?
Все эти нюмы, продаваемые в леруа - мерзость редкостаная.
Flest
Не по госту? Нужен был именно серый кабель, брал нюм, сделан по гост... Сейчас беру ввг, который как нюм, тоже сделан по гост...
путать пвс и нюм, что уже в принципе забавно
Didimus
Нет, те же варочные панели подключают гибким многожильным кабелем негорючим.
А по поводу гильз - от одного их упоминания у лжеэлектриков бомбит. Они все в секте ваги
Flest
А в чем проблема с вагами? Их во всем мире используют и не жалуются..
бомбит то как раз от ваг в россии, а клеммные соединения это уже норма десяток лет
Привет выключатели с клеммами, розетки с клеммами, автоматы на клеммах, да и шины нулевые уже тоже есть пружинные
При чем в загнивающих странах это считается более надежным подключением, так как не требует протяжки раз в год
Я так понимаю вы раз в год все зажимы в доме протягиваете как велят правила? :)
Didimus
Как раз достал из стены сгоревший ваго.
Didimus
А насчет протяжки - лизы её не требуют
Didimus
Т.е. гильзы
Flest
Иии? Что это доказывает? При чем тут ваго, если это прямое нарушение инструкции самих ваго? И точно ли это не подделка?
Что не так с ваго, если весь мир их использует?
Почему розетки, выключатели, автоматы, шины уже делают с ваго? Еще раз повторяю вопрос. Выключатели, автоматы, розетки каждый годпротягиваешь как требуют правила?
Nick_Name
ПугГВ (он же ПВ3) почему нет? Концы главное обжать наконечником.