Сечение провода (кабеля) по диаметру: формула, таблица

Главная » Электрика » Как определить сечение кабеля (провода) по диаметру

По идее, диаметр проводников должен соответствовать заявленным параметрам. Например, если указано на маркировке, что кабель 3 x 2,5, значит сечение проводников должно быть именно 2,5 мм². На деле получается, что отличаться реальный размер может на 20-30%, а иногда и больше. Чем это грозит? Перегревом или оплавлением изоляции со всеми вытекающими последствиями. Потому, перед покупкой, желательно узнать размер провода, чтобы определить его поперечное сечение. Как именно считать сечение провода по диаметру и будем выяснять дальше. 

Содержание статьи

Как и чем измерить диаметр провода (проволоки)

Для измерения диаметра провода подойдет штангенциркуль или микрометр любого типа (механический или электронный). С электронными работать проще, но они есть не у всех. Измерять надо саму жилу без изоляции, потому предварительно ее отодвиньте или снимите небольшой кусок.

Это можно делать, если продавец разрешит. Если нет — купите небольшой кусок для тестирования и проводите измерения на нем. На очищенном от изоляции проводнике замеряете диаметр, после чего можно определить реальное сечение провода по найденным размерам.

Измерения диаметра провода микрометром более точные, чем механическим штангенциркулем

Какой измерительный прибор в данном случае лучше? Если говорить о механических моделях, то микрометр. У него точность измерений выше. Если говорить об электронных вариантов, то для наших целей они оба дают вполне достоверные результаты.

Если нет ни штангенциркуля, ни микрометра, захватите с собой отвертку и линейку. Придется зачищать довольно приличный кусок проводника, так что без покупки тестового образца на этот раз вряд ли обойдетесь. Итак, снимаете изоляцию с куска провода 5-10 см. Наматываете проволоку на цилиндрическую часть отвертки. Витки укладываете вплотную один к другому, без зазора. Все витки должны быть полными, то есть «хвосты» провода должны торчать в одном направлении — вверх или вниз, например.

Определение диаметра провода при помощи линейки

Количество витков не важно — около 10. Можно больше или меньше, просто на 10 делить проще. Витки считаете,  затем прикладываете полученную намотку к линейке, совместив начало первого витка с нулевой отметкой (как на фото). Измеряете длину участка, занятого проводом, потом его делите на количество витков. Получаете диаметр провода. Вот так все просто.

Например, посчитаем каков размер проволоки, изображенной на фото выше. Количество витков в данном случае — 11, занимают они 7,5 мм. Делим 7,5 на 11, получаем 0,68 мм. Это и будет диаметр данного провода. Далее можно искать сечение этого проводника.

 

Ищем сечение провода по диаметру: формула

Провода в кабеле имеют в поперечном сечении форму круга. Потому при расчетах пользуемся формулой площади круга. Ее можно найти используя радиус (половину измеренного диаметра) или диаметр (смотрите формулу).

Определяем сечение провода по диаметру: формула

Например, посчитаем площадь поперечного сечения проводника (проволоки) по размеру, рассчитанному ранее: 0,68 мм. Давайте сначала используем формулу с радиусом. Сначала находим радиус: делим диаметр на два. 0,68 мм / 2 = 0,34 мм. Далее эту цифру подставляем в формулу

S = π * R² = 3,14 * 0,34² = 0,36 мм² 

Считать надо так: сначала возводим в квадрат 0,34, потом умножаем полученное значение на 3,14. Получили сечение данного провода 0,36 квадратных миллиметров. Это очень тонкий провод, который в силовых сетях не используется.

Давайте посчитаем сечение кабеля по диаметру, используя вторую часть формулы. Должно получиться точно такое же значение. Разница может быть в тысячные доли из-за разного округления.

S = π/4 * D² = 3. 14/4 * 0,68² = 0,785 * 0,4624 = 0,36 мм²

В данном случае делим число 3,14 на четыре, потом возводим диаметр в квадрат,  две полученные цифры перемножаем. Получаем аналогичное значение, как и должно быть. Теперь вы знаете, как узнать сечение кабеля по диаметру. Какая из этих формул вам удобнее, ту и используйте. Разницы нет.

Таблица соответствия диаметров проводов и их площадь сечения

Проводить расчеты в магазине или на рынке не всегда хочется или есть возможность. Чтобы не тратить время на расчеты или не ошибиться, можно воспользоваться таблицей соответствия диаметров и сечений проводов, в которой есть наиболее распространенные (нормативные) размеры. Ее можно переписать, распечатать и захватить с собой.

Диаметр проводника	Сечение проводника
0,8 мм	0,5 мм2
0,98 мм	0,75 мм2
1,13 мм	1 мм2
1,38 мм	1,5 мм2
1,6 мм	2,0 мм2
1,78 мм	2,5 мм2
2,26 мм	4,0 мм2
2,76 мм	6,0 мм2
3,57 мм	10,0 мм2
4,51 мм	16,0 мм2
5,64 мм	25,0 мм2

Как работать с этой таблицей? Как правило, на кабелях есть маркировка или бирка, на которой указаны его параметры.

Там указывается маркировка кабеля, количество жил и их сечение. Например, ВВНГ 2х4. Нас интересуют параметры жилы а это цифры, которые стоят после знака «х». В данном случае заявлено, что есть два проводника, имеющих поперечное сечение 4 мм². Вот и будем проверять, соответствует ли эта информация действительности.

Как работать с таблицей

Чтобы проверить, проводите измерение диаметра любым из описанных методов, после сверяетесь с таблицей. В ней указано, что при таком сечении в четыре квадратных миллиметра, размер провода должен быть 2,26 мм. Если измерения у вас такие же или очень близкие (погрешность измерений существует, так как приборы неидеальные), все нормально, можно данный кабель покупать.

Заявленные размеры далеко не всегда соответствуют реальным

Но намного чаще фактический диаметр проводников значительно меньше заявленного. Тогда у вас два пути: искать провод другого производителя или взять большего сечения. За него, конечно, придется переплатить, но первый вариант потребует достаточно большого промежутка времени, да и не факт, что вам удастся найти соответствующий ГОСТу кабель.

Второй вариант потребует больше денег, так как цена существенно зависит от заявленного сечения. Хотя, не факт — хороший кабель, сделанный по всем нормам, может стоит еще дороже. Это и понятно — расходы меди, а, часто, и на изоляцию, при соблюдении технологии и стандартов — значительно больше. Потому производители и хитрят, уменьшая диаметр проводов — чтобы снизить цену. Но такая экономия может обернуться бедой. Так что обязательно проводите измерения перед покупкой. Даже и проверенных поставщиков.

И еще: осмотрите и пощупайте изоляцию. Она должна быть толстой, сплошной, иметь одинаковую толщину. Если кроме изменения диаметра еще и с изоляцией проблемы — ищите кабель другого производителя. Вообще, желательно найти продукцию, отвечающую требованиям ГОСТа, а не сделанную по ТУ. В этом случае есть надежда на то, что кабель или провод буде служить долго и без проблем. Сегодня это сделать непросто, но если вы разводите проводку в доме или подключаете электричество от столба, качество очень важно.

Потому, стоит, наверное, поискать.

Как определить сечение многожильного провода

Иногда проводники используются многожильные — состоящие из множества одинаковых тонких проволочек. Как посчитать сечение провода по диаметру в этом случае? Да точно также. Проводите измерения/вычисления для одной проволоки, считаете их количество в пучке, потом умножаете на это число. Вот вы и узнаете площадь поперечного сечения многожильного провода.

Сечение многожильного провода считается аналогично

 

таблица и формула, фото и видео урок как рассчитать сечение кабеля по мощности и длине

Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 895 Опубликовано 09. 10.2015

Электрическая проводка – это важнейшая часть большой коммуникационной системы, которая снабжает дом электроэнергией. От ее качественной и долгой эксплуатации зависит качество работы освещения и бытовых электрических приборов, которых в последнее время становится в каждом доме все больше и больше. Поэтому все чаще встречаются на строительных порталах вопросы, которые касаются именно электропроводки. И один из таких вопросов, как правильно провести расчет сечения кабеля по мощности, а точнее сказать, по нагрузке.

Опытные электрики на глаз определяют приблизительно данный показатель. Инженеры пользуются специальными таблицами, которых в Интернете в свободном доступе большое количество. Но давайте рассуждать здраво. В каждом доме есть определенное количество бытовых приборов, у которых разная мощность. Это первое. Второе – количество комнат и служебных помещений может быть сильно отличаться в каждом доме. А это влияет на потребляемую мощность по освещению. К тому же у кого-то в доме висят многорожковые люстры, а кто-то обходится и точечными светильниками. Плюс разнообразие всевозможных ламп.

Таблица расчета сечения кабеля

Третье – это опять-таки мощность бытовых приборов, которую подсчитывают по фактическим показателям. То есть, практически пересчитывают по пальцам, какими приборами и с какой мощностью владельцы домов пользуются. И самое важное, что при подсчете общей мощности нет необходимости учитывать фактор, который влияет на то, как работают приборы и освещение: постоянно или периодически. Важно знать общую нагрузку на кабель.

Формула расчета

Итак, существует формула расчета сечения электрического кабеля или провода по мощности. Вот она:

I=P*K/U*cos φ – эта формула применяется для однофазных сетей с напряжением в 220 В.

В ней

• «Р» – это суммарная мощность всех бытовых приборов и освещения.
• «К» – это тот самый коэффициент одновременности, то есть, он выравнивает показатель мощности по временному показателю. Ведь не все время же мы пользуемся освещением или приборами. Это величина постоянная и равна 0,75.
• «U» – напряжение 220 В.
• cos φ – это также постоянная величина, равная единице.

Практически в этой формуле все величины, кроме общей мощности, постоянные. Поэтому в основе расчета лежат именно нагрузки, которые создают бытовые приборы и светильники. То есть, величина тока зависит от потребляемой мощности. Эти показатели обычно указываются в технической документации, которая поступает в комплекте с электрическим прибором. Нередко производители указывают ее на бирках. Вот только некоторые показатели мощности основных бытовых приборов, используемых чаще других.

• Освещение от 300 Вт до 1500 Вт. Как было сказано выше, все зависит от количества и вида ламп.
• Телевизор от 140 до 300 Вт. Это мощность современных моделей.
• Холодильник от 300 до 800.
• Утюг от 1000 до 200. Это один из самых энергопотребляемых агрегатов.
• К этой же категории относится электрочайник: 1000-2500 Вт.
• Добавим сюда же стиральную и посудомоечную машину – 2500 Вт.
• Микроволновая печь в среднем в пределах 1000 Вт.
• Компьютер от 300 до 600 Вт.

Можно было бы сюда добавить и другие приборы, к примеру, фен, музыкальный центр, пылесос, бойлер и так далее. То есть, для подсчета сечения электрического кабеля по мощности необходимо сначала определить, сколько приборов есть в доме. Складывая их мощность, устанавливается суммарная общая потребляемая мощность, которая и будет действовать на электрическую проводку.

Итак, все величины вставляются в формулу, по которой определяется сила тока. Давайте подсчитаем мощность всех вышеперечисленных приборов по минимальной ставке. И определим, какой кабель будет необходим. Общая мощность составляет – 6540 Вт или 6,54 кВт. Вставляем ее в формулу:

I=6540*0,75/220=22,3 А

Теперь для определения сечения кабеля потребуется таблица, в которой установлено соотношение двух величин.

Внимание! Величина электрического тока в таблицах обычно показана целыми цифрами. Поэтому стоит округлить наш полученный результат до большей величины. Это создаст определенный запас прочности. В нашем случае это будет 27 А по медным проводам, и 28 А по алюминиевым. Соответственно сечение кабеля будет 2,5 мм² по меди и 4 мм² по алюминию.

Теперь вы знаете, как рассчитать сечение кабеля.

Расчет сечения кабеля по помещениям

Вышеописанный расчет с формулой предназначается для вводного кабеля в дом. Но давайте рассмотрим внутреннюю разводку по комнатам и помещениям. Все дело в том, что с освещением все более или менее понятно. Бросаете под него во все комнаты кабель сечением 1,5 мм², и будьте уверены, что все вы сделали правильно. Ни перегрева, ни замыкания у вас не будет.

С розетками все не так просто. Есть в доме комнаты, где наличие бытовых приборов зашкаливает. Это кухня и ванная. В последней обычно часто работает стиральная машина и фен. Кстати, у него немаленькая мощность от 1000 до 2500 Вт. Так что нагрузку этот небольшой прибор создает приличную.

Так вот необходимо решить одну очень важную задачу – правильно распределить нагрузку по розеточным группам. К примеру, на кухне. Сначала рассчитывается сила тока по вышеописанной формуле, где в качестве потребляемой мощности складываются мощности всех присутствующих на кухне бытовых электрических приборов, плюс освещение. Производится выбор сечение кабеля, который будет заходить в эту комнату. А вот по розеткам растащить проводку под каждый бытовой прибор с меньшим сечением. Для холодильника отдельно, для кофеварки и чайника отдельно, для посудомоечной машины отдельно. И так по всем точкам.

Таблица расчета сечения кабеля по длине

Многие могут сказать, не много ли розеток для одного небольшого помещения? Есть альтернатива, запитать на блок розеток (двойную или тройную) кабель большего сечения. Придется провести еще один расчет. То есть, вариаций на схему разводки электрических контуров может быть много. Но во всех случаях придется использовать формулу и таблицы определения кабельного сечения. Хотя специалисты уверяют, что оптимальный вариант – это под каждый прибор свою розетку.

И еще один момент, касающийся длины кабеля и его потери напряжения. По законам физики, чем длиннее провод, тем больше у него потери напряжения. Поэтому электрики проводят расчет сечения провода по его длине. Правда, внутреннюю разводку такому расчету не подвергают. Слишком мизерны потери.

Какой кабель лучше: медный или алюминиевый

Не будем глубоко вникать в этот вопрос. Просто сделаем небольшой сравнительный анализ.

• Медный кабель более прочный и гибкий. При многократном изгибе он не ломается.
• Медь хоть и окисляется, но не так интенсивно, как алюминий. Поэтому контакты эксплуатируются дольше.
• Показатель проводимости медных жил почти в два раза больше, чем у медных. Отсюда и более высокая нагрузка, которую медный кабель выдерживает.
• Алюминиевый провод почти в четыре раза дешевле медного.

Для внутренней разводки электропроводки рекомендуется применять медный кабель

Существуют современные правила проведения электрической разводки. Так вот в них рекомендуется внутреннюю разводку проводить медными проводами, а внешнюю алюминиевыми.

Заключение по теме

Итак, подводя итог всему вышесказанному, необходимо сделать заключение, что расчет мощности приборов и сечения кабеля по нагрузке – ответственный процесс. Допущенная в расчетах ошибка может обойтись очень дорого. Так что внимательность и только внимательность.

фото, видео, формулы для расчета диаметра провода и площади поперечного сечения

Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 327 Опубликовано 18.11.2015

Когда появляется необходимость провести электрическую проводку в новом доме или сделать замену старой, то чаще всего неопытные электрики сталкиваются с проблемой подбора самого кабеля. То есть, какой он должен быть, из какого материала и какого сечения. Для этого существует таблица сечения проводов, которую можно найти в интернете. Но что делать если доступа к мировой паутине нет, то есть, вы за городом, возводите свой собственный дом, а в поселке с интернетом проблемы. Выход один – самостоятельно подобрать сечение провода, сделав несколько математических выкладок, даже в уме.

Итак, начать надо с пояснения, что электрический ток, проходящий по электрическому кабелю с определенной мощностью, выделяет некоторое количество тепла. И если мощность будет достаточно большой, то изоляция провода может не выдержать тепловой энергии. Она просто расплавится, а это стопроцентное короткое замыкание между двумя жилами, расположенными в одном кабеле. И хорошо, если сработает автоматический выключатель в распределительном щите, который предотвратит возгорание.

То есть, протекающий по проводам ток зависит от нагрузки в сети. Поэтому формула тока такова:

I=P/U, где

• I – сила тока;
• P – потребляемая мощность;
• U – напряжение.

Но сам ток также зависит от сопротивления кабеля. И чем оно больше, тем труднее току проходить по жилам провода (объяснения по-простому). Поэтому данный показатель необходимо обязательно учитывать, определяя сечение провода. Сопротивление зависит от сечения кабеля, от его длины и материала, из которого изготовлен. Если говорить о частном домостроении, то длину кабеля можно в расчет и не брать, слишком небольшие участки в схеме разводки дома. А вот материал и сечение играют важную роль.

Расчет сечения

Если перед вами лежит кабель, сечение которого вы не знаете (нет маркировки), то этот показатель можно самостоятельно рассчитать, используя формулу площади круга:

S=πd²/4=0,8d².

То есть, замеряете своими руками при помощи штангенциркуля диаметр жилы и вставляете данный показатель в формулу. Если маркировка на проводе осталась, к примеру, ВВГ 3х1,5, то это значит, что перед вами трехжильный провод с сечением 1,5 мм².

Внимание! Чем больше сечение провода, тем большую токовую нагрузку он может нести.

Но необходимо учитывать и тот факт, что провода бывают разные в плане материала, из которого они изготавливаются. В основе всех электрических кабелей лежит или медь, или алюминий. Так вот медные кабели выдерживают большую токовую нагрузку, чем алюминиевые. К тому же они практически не окисляются, поэтому, когда перед вами стоит выбор, то предпочтение лучше всего отдать медному варианту.

Есть еще один момент, который необходимо учитывать. Этот способ проводки схемы электроснабжения. То есть, электрический кабель уложен в штробы и заштукатурен, или проводка была проведена в гофрированном шланге, или была сделана открытая электропроводка. В чем разница?

Все дело в том, что внутренняя проводка (скрытая) создает условия, при которых провод оказывается в замкнутом пространстве. То есть, нагреваясь, он не отдает тепло воздуху, который его окружает. А, значит, перегревается быстрее и больше. А это, в свою очередь, снижает ресурс эксплуатации и создает условия быстрого выхода из строя. То есть, в такой проводке необходимо использовать провода сечением чуть больше, чем по номиналу.

Плотность тока

Постепенно, разбираясь в электрических проводах, а точнее, в выборе сечения кабеля, мы подошли к еще одному не менее важному показателю – плотности тока. Что это такое? По сути, это все та же сила тока, измеряемая в амперах, которая проходит через стандартную величину сечения электрического провода, равную одному миллиметру в квадрате.

Скажем так, что это относительная величина, поэтому ее можно использовать в формуле, определяющей диаметр провода:

d=1,1*√I/Ip, где Ip – плотность тока.

Теперь можно вычислить сечение провода, подставляя значение «d» в формулу площади. В конечном итоге получаем, что S=I/Ip.

Но где тогда взять показания «Ip»? Это стандартные величины, зависящте опять-таки от материала, из которого изготавливаются провода, и вида проводки. Нижняя таблица показывает данную зависимость.

Площадь круга

Материал	Медь	Алюминий
Скрытая проводка	6 А/мм²	4
Открытая проводка	10	6

Как мы и говорили выше, медь в данном случае предпочтительнее.

Давайте рассмотрим один простой пример расчета. Вводные данные:

• Провод медный.
• Открытая проводка.
• Нагрузка на кабель 2,2 кВт.

Сначала находим силу тока в электрической цепи: I=P/U=2200 Вт:220 В= 10 А.

Теперь находим сечение самого провода: S=I/Ip=10:10=1 мм², где второе число «10» выбираем из вышеупомянутой таблицы. Таким образом, можно самостоятельно рассчитать все сечения кабелей на каждом участке электрической сети дома. Главное – правильно рассчитать потребляемую мощность на каждом шлейфе. А это, как вы знаете, суммарная мощность все бытовых приборов и лампочек освещения. К примеру, если рассчитывается участок кухни, то придется сложить мощность всех аппаратов, а это холодильник, микроволновка, кофеварка, электрический чайник, вытяжка, блендер и так далее, плюс освещение. Данный показатель указывается на бирках приборов и стеклянном корпусе ламп.

В принципе, для себя можно такую таблицу сечения проводов собрать самостоятельно, учитывая все раскладки, о которых написано выше. То есть, если знать потребляемую мощность на всех электрических контурах, то можно по участкам разбить кабели в зависимости от их сечения.

Мощность некоторых бытовых электроприборов

• Во-первых, это упростит проведение монтажа. То есть, вы никогда не запутаетесь, где какой кабель должен быть проложен.
• Во-вторых, можно будет подсчитать расходы, связанные с покупкой проводки, и тем самым определить бюджет ремонта.
• В-третьих, таблица поможет в будущем. Если потребляемая мощность не изменится с годами, то вам не надо будет опять проводить все расчеты. Достаточно достать таблицу и вспомнить, какого сечения кабель, где был уложен.

Заключение по теме

Итак, к чему мы пришли? Создавая таблицу сечения проводов в своем собственном доме, вы просто обеспечиваете себе безопасность, связанную с эксплуатацией электрической сети дома. Плюс облегчаете себе работу, когда дело дойдет до замены или ремонта.

Онлайн расчет сечения кабеля по мощности, току и длине провода

Правильный подбор электрического кабеля важен для того чтобы обеспечить достаточный уровень безопасности, экономически эффективно использовать кабель и полноценно применить все возможности кабеля. Грамотно рассчитанное сечение должно быть способно постоянно работать под полной нагрузкой, без повреждений, выдерживать короткие замыкания в сети, обеспечивать нагрузку с соответствующим напряжением тока (без чрезмерного падения напряжения тока) и обеспечивать работоспособность защитных приспособлений во время недостатка заземления. Именно поэтому производится скрупулёзный и точный расчёт сечения кабеля по мощности, что сегодня можно сделать при помощи нашего онлайн-калькулятора достаточно быстро.

Вычисления делаются индивидуально по формуле расчёта сечения кабеля отдельно для каждого силового кабеля, для которого нужно подобрать определённое сечение, или для группы кабелей со схожими характеристиками. Все методы определения размеров кабеля в той или иной степени следуют основным 6 пунктам:

• Сбор данных о кабеле, условиях его установки, нагрузки, которую он будет нести, и т. д
• Определение минимального размера кабеля на основе расчёта силы тока
• Определение минимального размера кабеля основанные на рассмотрении падения напряжения тока
• Определение минимального размера кабеля на основе повышении температуры короткого замыкания
• Определение минимального размера кабеля на основе импеданса петли при недостатке заземления
• Выбор кабеля самых больших размеров на основе расчётов пунктов 2, 3, 4 и 5

Онлайн калькулятор расчета сечения кабеля по мощности

Чтобы применить онлайн калькулятор расчёта сечения кабеля необходимо произвести сбор информации, необходимой для выполнения расчёта размеров. Как правило, необходимо получить следующие данные:

• Детальную характеристику нагрузки, которую будет поставлять кабель
• Назначение кабеля: для трёхфазного, однофазного или постоянного тока
• Напряжение тока системы и (или) источника
• Полный ток нагрузки в кВт
• Полный коэффициент мощности нагрузки
• Пусковой коэффициент мощности
• Длина кабеля от источника к нагрузке
• Конструкция кабеля
• Метод прокладки кабеля

Таблицы сечения медного и алюминиевого кабеля

При определении большинства параметров расчётов пригодится таблица расчёта сечения кабеля, представленная на нашем сайте. Так как основные параметры рассчитываются на основании потребности потребителя тока все исходные могут быть достаточно легко посчитаны. Однако так же важную роль влияет марка кабеля и провода, а также понимание конструкции кабеля.

Основными характеристиками конструкции кабеля являются:

• Материал-проводника
• Форма проводника
• Тип проводника
• Покрытие поверхности проводника
• Тип изоляции
• Количество жил

Ток, протекающий через кабель создаёт тепло за счёт потерь в проводниках, потерь в диэлектрике за счёт теплоизоляции и резистивных потерь от тока. Именно поэтому самым основным является расчёт нагрузки, который учитывает все особенности подвода силового кабеля, в том числе и тепловые. Части, которые составляют кабель (например, проводники, изоляция, оболочка, броня и т. д.), должны быть способны выдержать повышение температуры и тепло, исходящее от кабеля.

Пропускная способность кабеля — это максимальный ток, который может непрерывно протекать через кабель без повреждения изоляции кабеля и других компонентов. Именно этот параметр и является результатом при расчёте нагрузки, для определения общего сечения.

Кабели с более большими зонами поперечного сечения проводника имеют более низкие потери сопротивления и могут рассеять тепло лучше, чем более тонкие кабели. Поэтому кабель с 16 мм2 сечения будет иметь большую пропускную способность тока, чем 4 мм2 кабель.

Однако такая разница в сечении — это огромная разница в стоимости, особенно когда дело касается медной проводки. Именно поэтому следует произвести очень точный расчёт сечения провода по мощности, чтобы его подвод был экономически целесообразным.

Для систем переменного тока обычно используется метод расчёта перепадов напряжения на основе коэффициента мощности нагрузки. Как правило, используются полные токи нагрузки, но если нагрузка была высокой при запуске (например, двигателя), то падение напряжения на основе пускового тока (мощность и коэффициент мощности, если это применимо), должны также быть просчитаны и учтены, так как низкое напряжение так же является причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования, несмотря на современные уровни его защиты.

Видео-обзоры по выбору сечения кабеля

Воспользуйтесь другими онлайн калькуляторами:

Диаметр кабеля по сечению таблица, как расчитать

Общая информация о кабеле и проводе

При работе с проводниками необходимо понимать их обозначение. Существуют провода и кабеля, которые отличаются друг от друга внутренним устройством и техническими характеристиками. Однако многие люди часто путают эти понятия.

Проводом является проводник, имеющий в своей конструкции одну проволоку или группу проволок, сплетенных между собой, и тонкий общий изоляционный слой. Кабелем же называется жила или группа жил, имеющих как собственную изоляцию, так и общий изоляционный слой (оболочку). Каждому из типов проводников будут соответствовать свои методы определения сечений, которые почти схожи.

Материалы проводников

Количество энергии, какую передает проводник, зависит от ряда факторов, главный из которых – это материал токопроводящих жил. Материалом жилок проводов и кабелей могут выступать следующие цветные металлы:

1. Алюминий. Дешевые и легкие проводники, что является их преимуществом. Им присуще такие отрицательные качества, как низкая электропроводность, склонность к механическим повреждением, высокое переходное электросопротивление окисленных поверхностей;
2. Медь. Наиболее популярные проводники, имеющие, по сравнению с другими вариантами, высокую стоимость. Однако им присуще малое электрическое и переходное на контактах сопротивление, достаточно высокая эластичность и прочность, легкость в спайке и сварке;
3. Алюмомедь. Кабельные изделия с жилами из алюминия, которые покрыты медью. Им свойственна чуть меньшая электропроводность, чем у медных аналогов. Также им присуще легкость, среднее сопротивление при относительной дешевизне.

Некоторые способы определения сечения кабелей и проводов будут зависеть именно от материала их жильной составляющей, который напрямую влияет на пропускную мощность и силу тока (метод определения сечения жил по мощности и току).

Особенности электрических проводов

Наиболее широкое применение находят марки проводов ПУHП и ПУГHП, а также ВПП, ПHCB и PKГM, которые обладают следующими, очень важными для получения безопасного подключения основными техническими характеристиками:

• ПУНП — плоское проводное изделие установочного или так называемого монтажного типа, с однопроволочными жилами из меди в ПВХ-изоляции. Такая разновидность отличается количеством жил, а также номинальным напряжением в пределах 250 В с частотой 50 Гц и температурным эксплуатационным режимом от минус 15 °C до плюс 50 °C;
• ПУГНП — гибкая разновидность с многопроволочными жилами. Основные показатели, которые представлены номинальным уровнем напряжения, частотой и температурным эксплуатационным режимом, не отличаются от аналогичных данных ПУHП;
• AПB — алюминиевая одножильная разновидность, круглый провод, имеющий защитную ПВХ-изоляцию и однопроволочную или многопроволочную жилу. Отличием данного вида является устойчивость к повреждениям механического типа, вибрациям и химическим соединениям. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 50 °C до плюс 70 °C;
• ПBC — многожильная медная разновидность с ПBX-изоляцией, придающей проводу высокие показатели плотности и традиционную округлую форму. Термоустойчивая жила рассчитана для номинального уровня 380 В при частоте 50 Гц;
• PKГM — силовая монтажная разновидность, представленная одножильным медным проводом с кремнийорганической резиновой или стекловолоконной изоляцией, пропитанной термостойким составом. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 60 °C до плюс 180 °C;
• ПHCB — нагревательная одножильная разновидность в виде однопроволочного провода на основе оцинкованной или вороненой стали. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 50 °C до плюс 80 °C;
• ВПП — одножильная медная разновидность с многопроволочной жилой и изоляцией на основе ПBX или полиэтилена. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 40 °C до плюс 80 °C.

В условиях невысокой мощности применяется медный провод ШBBП с защитной внешней ПBX-изоляцией. Многопроволочного типа жила обладает прекрасными показателями гибкости, а само проводное изделие рассчитано максимум на 380 В, при частоте в пределах 50 Гц.

Проводные изделия самых распространенных типов реализуются в бухтах, и чаще всего имеют белое окрашивание изоляции.

Площадь поперечного сечения проводника

В последние годы отмечается заметное понижение качественных характеристик изготавливаемой кабельной продукции, в результате чего страдают показатели сопротивления — сечение проводов. Диаметр любого проводника в обязательном порядке должен обладать соответствием всем заявленным производителем параметрам.

Любое отклонение, составляющее даже 15-20 %, может стать причиной значительного перегрева электрической проводки или оплавления изоляционного материала, поэтому выбору площади или толщины проводника нужно уделять повышенное внимание не только на практике, но и с точки зрения теории.

Поперечное сечение проводников

Параметры, наиболее важные для правильного выбора сечения проводника, отражены в следующих рекомендациях:

• толщина проводника — достаточная для беспрепятственного прохождения электротока, при максимально возможном нагреве провода в пределах 60 °C;
• сечение проводника — достаточное для резкого понижения напряжения, не превышающего допустимые показатели, что особенно важно для очень длинной электропроводки и значительных токов.

Особое внимание требуется уделять максимальным показателям рабочего температурного режима, при превышении которого проводник и защитная изоляция приходят в негодность.

Сечением используемого проводника и его защитной изоляцией должна в обязательном порядке обеспечиваться полноценная механическая прочность и надежность электрической проводки.

Формула поперечного сечения проводника

Как правило, провода обладают круглым сечением, но допустимые токовые показатели должны рассчитываться согласно площади поперечного сечения. С целью самостоятельного определения площади сечения в одножильном или многожильном проводе осторожно вскрывается оболочка, представляющая собой изоляцию, после чего в одножильном проводнике замеряется диаметр.

Площадь определяется в соответствии с хорошо известной даже школьникам физической формулой:

S = π х D²/4 или S = 0,8 х D², где:

• S является площадью сечения в мм2;
• π — число π, стандартная величина, равная 3,14;
• D является диаметром в мм.

Проводник

Замеры многожильного провода потребуют его предварительного распушения, а также последующего подсчета количества всех жилок внутри пучка. Затем измеряется диаметр одного составляющего элемента и вычисляется площадь сечения в соответствии со стандартной формулой, указанной выше. На заключительном этапе замеров суммируются площади жилок с целью определения показателей их общего сечения.

С целью определения диаметра проводной жилы используется микрометр или штангенциркуль, но при необходимости можно воспользоваться стандартной ученической линейкой или сантиметром. Замеряемую жилку провода нужно максимально плотно намотать на палочку двумя десятками витков. При помощи линейки или сантиметра требуется замерить расстояние намотки в мм, после чего показатели используются в формуле:

D = l/n,

Где:

• l представлено расстоянием намотки жилки в мм;
• n является числом витков.

Следует отметить, что большее сечение провода позволяет обеспечивать запас по показателям тока, в результате чего уровень нагрузки на электропроводку можно незначительно превышать.

Чтобы самостоятельно определить проводное сечение монолитной жилы, требуется посредством обычного штангенциркуля или микрометра выполнить замеры диаметра внутренней части кабеля без защитной изоляции.

Таблица соответствия диаметров проводов и площади их сечения

Определение кабельного или проводного сечения по стандартной физической формуле относится к числу достаточно трудоемких и сложных процессов, не гарантирующих получение максимально точной результативности, поэтому целесообразно использовать с этой целью специальные, уже готовые табличные данные.

Диаметр кабельной жилы	Показатели сечения	Проводники с жилой медного типа
		Мощность в условиях сети 220 В	Ток	Мощность в условиях сети 380 В
1,12 мм	1,0 мм2	3,0 кВт	14 А	5,3 кВт
1,38 мм	1,5 мм2	3,3 кВт	15 А	5,7 кВт
1,59 мм	2,0 мм2	4,1 кВт	19 А	7,2 кВт
1,78 мм	2,5 мм2	4,6 кВт	21 А	7,9 кВт
2,26 мм	4,0 мм2	5,9 кВт	27 А	10,0 кВт
2,76 мм	6,0 мм2	7,7 кВт	34 А	12,0 кВт
3,57 мм	10,0 мм2	11,0 кВт	50 А	19,0 кВт
4,51 мм	16,0 мм2	17,0 кВт	80 А	30,0 кВт
5,64 мм	25,0 мм2	22,0 кВт	100 А	38,0 кВт
6,68 мм	35,0 мм2	29,0 кВт	135 А	51,0 кВт

Расчет сечения кабеля: зачем он необходим и как правильно выполнить

Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.

Для чего необходим расчет кабеля

В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:

где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.

Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:

R = ρ · L/S (2),

где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.

Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.

Что будет, если неправильно рассчитать сечение

Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:

• Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
• Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.

Что еще влияет на нагрев проводов

Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:

• Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
• Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.

Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3×1,5 и ABБбШв 4×16

Трехжильный кабель BBГнг 3×1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3×1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.

Кабель ABБбШв 4×16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.

Порядок расчета сечения по мощности

В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:

• Суммарная мощность всех приборов.
• Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
• ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
• Материал проводника: медь или алюминий.
• Тип проводки: открытая или закрытая.

Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:

ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Рₙ) · Кс · Кз,

где P1, P2 и т. д. – мощность подключаемых приборов, Кс – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, Кз – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. Кс определяется так:

• для двух одновременно включенных приборов – 1;
• для 3-4 – 0,8;
• для 5-6 – 0,75;
• для большего количества – 0,7.

Кз в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.

Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм2.

Правила расчета по длине

Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:

• L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
• ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм2·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
• I – номинальная сила тока, А.

Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,

где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, Кс – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.

Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):

R = ρ · L/S.

Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:

dU = 0,05 · 220 В = 11 В.

Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:

S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм2.

В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм2. Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (√S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.

Как рассчитать сечение по току

Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1.3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ).

Для трехфазной сети используется другая формула:

I=P/(U√3cos φ),

где U будет равно уже 380 В.

Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.

BBГнг 3×1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм2. У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r2 = 3,14 · (1,5/2)2 = 1,8 мм2, что полностью соответствует указанному требованию.

Если рассматривать кабель ABБбШв 4×16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.

С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм2. У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:

S = π · r2 = 3,14 · (4,5/2)2 = 15,89 мм2.

Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).

Расчёт для многожильного провода

Многожильный провод (многопроволочный) представляет собой свитые вместе одножильные проволоки. Кто хоть немного дружит с математикой, тот прекрасно понимает, что необходимо посчитать количество этих проволочек в многожильном проводе. После этого измеряется сечение одной тонкой проволочки и умножается на их общее количество. Рассмотрим следующие варианты.

Расчёт с помощью штангенциркуля

Измерение проводится штангенциркулем с обычной шкалой (или микрометром). У опытных мастеров этот инструмент всегда находится под рукой, но не все же профессионально занимаются электрикой.

Для этого на примере кабеля ВВГнг разрежьте ножом толстую оболочку и разведите жилы в разные стороны.

Потом выберете одну жилу и зачистите ножом или ножницами. Далее произведите замер этой жилы. Должен получиться размер 1,8 мм. В качестве доказательства правильности измерения обратитесь к расчетам.

Полученная в результате вычисления цифра 2,54 мм2 – это фактическое сечение жилы.

Измерение с помощью ручки или карандаша

Если у вас не оказалось под рукой штангенциркуля, то можно воспользоваться подручными методами, используя карандаш и линейку. Сначала возьмите измеряемый провод, зачистите его и намотайте на карандаш или ручку так, чтобы витки ложились вплотную друг другу. Чем больше витков, тем лучше. Теперь подсчитаем количество намотанных витков и измерим их общую длину.

К примеру, получилось 10 витков с общей длиной намотки 18 мм. Нетрудно подсчитать диаметр одного витка, для этого общую длину делим на количество витков.

В результате всех производимых расчётов по формуле получите искомый диаметр жилы. В этом случае он составляет 1,8 мм. Так как диаметр одной жилы известен, то нетрудно посчитать сечение всего провода ВВГнг по известной уже формуле.

Можно заметить, что результаты получились равными.

Использование таблиц

Как можно узнать и измерить сечение кабеля, если под рукой не оказалось ни штангенциркуля, ни линейки, ни микрометра. Вместо того чтобы ломать себе голову над сложными математическими формулами, достаточно вспомнить, что есть уже готовые таблицы значений для измерения сечения кабеля. Существуют, конечно, очень сложные таблицы с множеством параметров, но, в принципе, для начала достаточно воспользоваться самой простой из двух колонок. В первой колонке вписывается диаметр проводника, а во второй колонке приводятся готовые значения сечения провода.

Таблица сечения проводя для закрытой проводки

Существует и другой «приблизительный» метод, который не требует измерения толщины отдельных проводков. Можно просто измерить сечение (диаметр) всего толстого свитка. Таким методом обычно пользуются опытные электрики. Они могут узнать сечение кабеля как «на глаз», так и с помощью инструментов.

Параллельное соединение проводов электропроводки

Бывают безвыходные ситуации, когда срочно нужно проложить проводку, а провода требуемого сечения в наличии нет. В таком случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно проводку сделать из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.

Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм², а нужен по расчетам 10 мм². Соединяете их все параллельно, и проводка будет выдерживать ток до 50 ампер. Да Вы и сами многократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А и для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужен гибкий провод. Его и делают из сотен параллельно соединенных тонких медных проволочек.

В автомобиле аккумулятор к бортовой сети тоже подключают с помощью такого же гибкого многожильного провода, так как во время пуска двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора необходимо провода отводить в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.

Способ увеличения сечения электропровода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра можно использовать только в крайнем случае. При прокладке домашней электропроводки допустимо соединять параллельно только провода одинакового сечения, взятые из одной бухты.

Источники

• https://electric-220.ru/sechenie-provoda-kabelja-po-diametru-formula-tablica
• https://proprovoda.ru/provodka/provoda-i-kabelya/poperechnoe-sechenie-provodnika.html
• https://www.boncom.by/papers/raschet-secheniya-kabelya
• https://220.guru/electroprovodka/provoda-kabeli/kak-uznat-sechenie.html

[свернуть]

расчёт и пользование матрицей при выборе диаметра проводника

Безопасности электрических сетей уделяется повышенное внимание, существует ряд типоразмеров проводников для различных условий работы. Чтобы правильно подобрать нужный размер, вычисляют сечение кабеля по мощности и таблицам. Это позволяет обеспечить токопроводимость на оптимальном уровне, не допуская перегрева и разрушения изоляции жил. Расчёт диаметра проводов можно выполнить и по токовой нагрузке с помощью математических формул и табличных матриц.

Срез провода и жилы кабеля

Неправильный выбор сечения проводов опасен возможностью возгорания изоляции при недостаточной площади среза. Обратная ситуация — избыточный диаметр приводит к удорожанию электросети и чрезмерному весу конструкции. Форма сечения проводника обычно круглая, но бывает и прямоугольной, площадь, соответственно, определяется по формулам круга S=(3,14*D²)/4=0,785*D² и четырёхугольника S=a*b, где:

• S — сечение провода, мм2;
• D — Ø проволоки, мм;
• a и b — стороны квадрата в миллиметрах.

Чтобы рассчитать площадь многопроволочного проводника, определяют квадратуру единичного электропровода и умножают на их количество. Измерить диаметр можно штангенциркулем или обычной линейкой. Есть и упрощённый способ: снять размер всего пучка свитых проволок и определить площадь по той же формуле, но с введением поправочного коэффициента 0,91 на неплотность прилегания проводников. Для удобства пользования существуют таблицы зависимости площади среза от диаметра проводника.

Ø одной проволоки или пучка, мм	1,0	1,6	2,5	3,2	4,5
Площадь сеч. провода/свивки, мм2	0,7/0,6	2,0/1,8	5,0/4,5	8,0/7,3	16,0/14,5

Толщину тонкой проволочки определяют микрометром, а при его отсутствии — линейкой. Сначала снимается изоляция, металлическая нить вплотную наматывается на участок карандаша. Затем замеряется длина покрытого отрезка и делится на количество витков — получится искомый диаметр. Чем больше оборотов сделано вокруг стержня, тем точнее замер.

В электротехнике применяются чаще медные проводники — они имеют меньший диаметр при равной токовой пропускной способности, удобны в монтаже и долговечны. Регламент ПУЭ предписывает использовать в жилых зданиях кабели с жилами из меди. Преимущества перед алюминиевыми проводами сохраняются на малых диаметрах: при возрастании площади масса и стоимость изделий увеличивается. При токовой нагрузке I ≥50 А явное превосходство меди исчезает, и электрики переходят на использование кабелей с жилами из алюминия.

Для обустройства ЛЭП применяются самонесущие изолированные провода — СИП электро. В отличие от ранее применявшихся оголённых с креплением на изоляторах и разнесённых в пространстве, новые изделия представляют собой пучок покрытых диэлектриком (светостойкий полиэтилен) алюминиевых проводов с проложенным внутри стальным сердечником или без него. Такая конструкция позволяет ставить опоры на большем расстоянии и без изоляторов передавать напряжение до 35 тысяч вольт.

Значение протяжённости и факторы нагрева

Обстоятельства, влияющие на подсчёт сеч. кабеля по киловаттам и токовой нагрузке, можно условно разделить на 2 группы: факторы, касающиеся нагрева проводников, и показатели, относящиеся к протяжённости электросети. От правильности подбора характеристик кабелей и проводов зависит безопасность жилых и производственных помещений, здоровье и жизнь людей, в них находящихся.

Причины роста температуры провода

Движение электронов по проводнику вызывает его нагревание. Считается, что допустимый ток не должен поднимать температуру жил кабельного шланга больше, чем на 60ºС. Когда провод горячий, нужно немедленно принимать меры к устранению нарушений. Причиной нагрева могут быть следующие факторы:

1. Площадь сечения проводника не соответствует приложенной нагрузке: сила тока превышает допустимый ампераж. Необходимо пересчитать подключённую мощность потребителей и заменить проводку новой.
2. Материал проводника — в квартире должны быть проложены электросети из медных кабельных жил, они имеют меньшее сопротивление по сравнению с алюминием. Участки, не соответствующие требованиям правил, следует заменить.
3. Тип проводника — одиночная проволока или свивка из нескольких нитей. Многожильная конструкция более гибкая, но при одинаковом диаметре токовая пропускная способность монопроводника выше, нагревается он меньше.

Способ прокладки кабеля также влияет на температурный режим: плотно уложенные в трубу силовые магистрали греются сильнее, чем рассредоточенные на открытом пространстве. Поэтому скрытая в стене проводка принимается несколько большего сечения против расчетной величины. Изоляционное покрытие — ещё один параметр: низкое качество диэлектрика приводит к скорому его разрушению от нагрева.

Зависимость потерь от протяжённости линии

На подсчёт сеч. кабеля воздействует удалённость источника тока от потребителя. Если напряжение на токоприёмнике меньше исходного на 5% и больше, длина магистрали учитывается при определении размера проводника. Существуют таблицы сечения проводов по току и мощности, учитывающие потери от сопротивления движению электронов на дальние расстояния. Вот пример: значения длин указаны в десятках метров, а сеч. жил кабельного рукава (верхняя строка) — в мм2.

Передаваемая мощность, кВт	Сила тока, А	4	10	16	25	35	50	70	95
1	4,6	13,5	33,5	53
5	23	3	7	10,5	17	23,5	31,5	46,0	63
10	45		3,4	5,4	8,4	12	15,5	23,0	32
16	73				5,3	7,4	9,9	14,5	20
18	82				4,7	6,5	8,8	12,5	17,5
20	91					5,9	7,9	11,5	16

Чтобы правильно выбрать сечение проводника, нужно учесть весь комплекс факторов, обозначенных в п. 1.3 ПУЭ. Некоторые поправки к расчётам вводятся через коэффициенты. Обязательно обращают внимание на такие характеристики:

• температура окружающей среды, в какой будет эксплуатироваться кабель; обычно это +25ºС, при отклонении пользуются таблицами ПУЭ;
• комплектация электрощита: не стоит все провода подключать к одному автомату, иначе клеммы будут перегружены и сработает защита;
• количество токоприёмников, находящихся в помещении, их мощность суммируется.

Основным фактором для выбора кабеля и его сечения остаётся нагрузка на электросеть или ток. Все иные обстоятельства также учитываются в расчётах, а результат увеличивается на 20-30% для создания резерва пропускной способности проводника.

Расчёт диаметра проводника по мощности

Прежде чем определять соотношение сечения кабеля и нагрузки на него, необходимо сделать подготовку. Каждый провод способен выдержать только ту мощность, которая не превысит разрешённых значений. Последовательность расчёта:

1. Переписываются все электроприборы, которые будут подключены посредством планируемого кабеля, с указанием данных шильдика — бирки токоприёмника или технического паспорта о мощности.
2. Собираются сведения о времени работы каждого потребителя для определения коэффициента одновременности включения нагрузки.
3. Суммированные показатели мощности с учётом коэф. использования во времени дают расчётную нагруженность сети.
4. Сверяются с таблицей сечения провода и нагрузки для определения диаметра жил кабельного изделия. Найденная по матрице из правил цифра увеличивается на 10―15% и принимается за рассчитанное сеч.

В соответствии с изложенным порядком, расчётную мощность сети определяют по формуле Роб=(Р1+Р2+Р3+…+Рn)*Ко, где Ко — коэффициент одновременности. Если подключаются электроплита 2,9 кВт, чайник 0,8 и утюг мощностью 1,7 киловатта, то при Ко=0,8: Роб=(2,9+0,8+1,7)*0,8=4,3. С поправкой на 15% — 5,0 кВт. Дальше смотреть таблицу сечения медного провода по мощности.

Сеч. провода, мм2	Рассчитанная Роб для сети 220 V, кВт	То же, в сети 380 В
1,5	4,1	10,5
2,5	5,9	16,5
6,0	10,1	26,4
10,0	15,4	33,0

Поскольку бытовая сеть 220 вольт, а ближайшая величина нагрузки 5,9 кВт, то пл. сеч. медного провода принимается 2,5 мм². Соотношения мощности и толщины провода из алюминия будут иными.

Формула определения сечения по току

Аналогичным образом высчитывается сечение провода из таблицы по току и мощности. Используется формула общей силы тока Iоб=(Р1+Р2+Р3+…+Р n)/220 для 220 V. Для 380 вольт Iоб=(Р1+Р2+Р3+…+Рn)/(√3*380), ампер. В качестве примера приводится расчёт алюминиевого проводника для сети 220 В: общая нагрузка Р=10 кВт; Iоб=10000/220=45,5 А. По таблице сечения кабеля по мощности и току подбирается ближайший типоразмер.

Размер провода, жилы из Al, мм2	Ток, А: потенциалы 220/380 В	Потребление в сети, кВт: значения 220/380 вольт
2,5	20/19	4,4/12,5
4	28/23	6,1/15,1
6	36/30	7,9/19,8
10	50/39	11,0/25,7

Из матрицы видно, что искомым параметром является пл. сеч. 10 мм². Если те же 10 кВт подключаются в сети 380 V, будет достаточно жилы 2,5 мм². Матрицы ПУЭ составлены для различных условий подсчётов, ими удобно пользоваться.

Онлайн-калькулятор для расчета необходимого сечения кабеля и учета потерь

Как правильно и точно сделать сечение кабеля расчета потери напряжения? Очень часто при проектировании электросетей требуется грамотный расчет потерь в кабеле. Точный результат важен для выбора материала с необходимой площадью сечения проводника. Если кабель не подключен должным образом, это повлечет за собой многочисленные материальные затраты, потому что система быстро выйдет из строя и перестанет работать.Благодаря сайтам-помощникам, где есть готовая программа для расчета сечения кабеля и проезд по нему, это можно сделать легко и быстро.

Как пользоваться калькулятором онлайн?

В готовую таблицу занесите информацию по выбранному материалу кабеля, нагрузке энергосистемы, напряжению сети, температуре кабеля и способу его прокладки. После того, как вы нажмете «рассчитать» и приготовьтесь к результату.
Такой расчет падения напряжения в линии можно смело использовать, если не учитывать сопротивление кабельной линии при определенных условиях:

1. Указательный коэффициент мощности cos phi равен единице.
2. Линия сети постоянного тока.
3. Электропитание переменного тока частотой 50 Гц, жилы сечением 25,0-95,0.

Полученные результаты необходимо использовать в каждом отдельном случае, учитывая все погрешности кабелей и проводов.

Обязательно заполните все значения!

Расчет потерь мощности в кабеле по школьной формуле

Получить необходимые данные можно следующим образом:, используя индикаторы последовательности подсчета: ΔU = I · RL (потеря сетевого напряжения = ток * сопротивление кабельного ввода).

Зачем нужно делать расчет потерь напряжения в кабеле?

Излишнее рассеивание энергии в кабеле может привести к значительным потерям мощности, чрезмерному нагреву и повреждению изоляции кабеля. Это опасно для людей и животных. При большой длине линии это сказывается на стоимости света, что также негативно сказывается на материальном состоянии помещения собственника.

Кроме того, неконтролируемое пропадание напряжения в кабеле может стать причиной выхода из строя многих приборов, а также их полного разрушения.Очень часто арендаторы используют кабель с сечением меньше необходимого (в целях экономии), что вскоре вызывает короткое замыкание. А будущие затраты на замену или ремонт проводки не оплачивают кошельки «экономные» пользователи. Именно поэтому так важно правильно подобрать кабели сечения проложенных проводов. Любая разводка в жилых домах инициируется только после тщательного расчета потерь в кабеле. Важно помнить, что электричество — не дает второго шанса, а потому все, что нужно сделать изначально правильно и аккуратно.

Способы снижения потерь мощности в кабеле

Потери можно уменьшить несколькими способами:

• увеличить площадь сечения кабеля;
• уменьшение длины материала;
• падение нагрузки.

Часто с двумя последними пунктами бывает сложнее, и поэтому приходится делать это за счет увеличения площади поперечного сечения жилы электрического кабеля. Это поможет снизить сопротивление. У такого варианта есть несколько дорогостоящих моментов. Во-первых, стоимость использования такого материала для многокилометровых систем очень ощутима, и поэтому необходимо правильно выбирать сечение кабеля, чтобы снизить потери мощности в пороге кабеля.

Онлайн-расчет потерь напряжения позволяет сделать это за несколько секунд, со всеми дополнительными характеристиками. Для тех, кто желает перепроверить результаты вручную, существует физико-математическая формула для расчета потерь напряжения в кабеле. Безусловно, это идеальный компаньон для каждого проектировщика электросетей.

Таблица для расчета сечения провода силового

Сечение кабеля, мм 2	разомкнутая проводка						Прокладка в каналах
	медь			алюминий			медь			алюминий
	текущий	Мощность, кВт		текущий	Мощность, кВт		текущий	Мощность, кВт		текущий	Мощность, кВт
	А	220АТ	380АТ	А	220АТ	380АТ	А	220АТ	380АТ	А	220АТ	380АТ
0,5	11	2,4	–	–	–		–	–	–	–	–	–
0,75	15	3,3	–	–	–		–	–	–	–	–	–
1,0	17	3,7	6,4	–	–		14	3,0	5,3	–	–	–
1,5	23	5,0	8,7	–	–		15	3,3	5,7	–	–	–
2,0	26	5,7	9,8	21	4,6	7,9	19	4,1	7,2	14,0	3,0	5,3
2,5	30	6,6	11,0	24	5,2	9,1	21	4,6	7,9	16,0	3,5	6,0
4,0	41	9,0	15,0	32	7,0	12,0	27	5,9	10,0	21,0	4,6	7,9
6,0	50	11,0	19,0	39	8,5	14,0	34	7,4	12,0	26,0	5,7	9,8
10,0	80	17,0	30,0	60	13,0	22,0	50	11,0	19,0	38,0	8,3	14,0
16,0	100	22,0	38,0	75	16,0	28,0	80	17,0	30,0	55,0	12,0	20,0
25,0	140	30,0	53,0	105	23,0	39,0	100	22,0	38,0	65,0	14,0	24,0
35,0	170	37,0	64,0	130	28,0	49,0	135	29,0	51,0	75,0	16,0	28,0

Видео о правильном выборе калибра провода и типичных ошибках

Калькулятор падения напряжения

Калькулятор падения напряжения на проводе / кабеле и способ его расчета.

Калькулятор падения напряжения

* при 68 ° F или 20 ° C

** Результаты могут отличаться для реальных проволок: различное удельное сопротивление материала и количество жил в проволоке.

*** Для провода длиной 2×10 футов длина провода должна составлять 10 футов.

Калькулятор калибра провода ►

Расчет падения напряжения

DC / однофазный расчет

Падение напряжения V в вольтах (В) равно току провода I в амперах (А), умноженному на 2 умноженной на длину одностороннего провода L в футах (футах), умноженного на сопротивление провода на 1000 футов R в омах (Ом / kft), деленное на 1000:

V _{падение (V)} = I _{провод (A)} × R _{провод (Ω)}

= I _{провод (A)} × (2 × L _(фут) × R _{провод (Ом / kft)} /1000 _{(ft / kft)} )

Падение напряжения V в вольтах (В) равно току провода I в амперах (A), умноженному на 2. длина одностороннего провода L в метрах (м), умноженная на сопротивление провода на 1000 метров R в омах (Ом / км), деленное на 1000:

V _{падение (V)} = I _{провод (A)} × R _{провод (Ω)}

= I _{провод (A)} × (2 × L _(м) × R _{провод (Ом / км)} /1000 _{(м / км)} )

Трехфазный расчет

Падение линейного напряжения V в вольтах (В) равно квадратному корню из 3-кратного значения тока провода I в амперах (A), умноженного на длина одностороннего провода L в футах (футах), умноженная на сопротивление провода на 1000 футов R в омах (Ω / kft), деленное на 1000:

V _{drop (V)} = √3 × I _{провод (A)} × R _{провод (Ом)}

= 1.732 × I _{провод (A)} × ( L _(фут) × R _{провод (Ом / кВт)} /1000 _{(фут / кВт)} )

Падение линейного напряжения V в вольтах (В) равно квадратному корню из 3-кратного значения тока провода I в амперах (A), умноженного на длина одностороннего провода L в метрах (м), умноженная на сопротивление провода на 1000 метры R в омах (Ом / км) разделить на 1000:

V _{drop (V)} = √3 × I _{провод (A)} × R _{провод (Ом)}

= 1.732 × I _{провод (A)} × ( L _(м) × R _{провод (Ом / км)} /1000 _{(м / км)} )

Расчет диаметра проволоки

Диаметр проволоки n калибра d _n дюймов (дюймов) равен 0,005 дюйма, умноженному на 92 в степени 36 минус калибр n, деленное на 39:

d _{n (дюйм)} = 0,005 дюйма × 92 ^{(36- n ) / 39}

Диаметр проволоки n калибра d _n в миллиметрах (мм) равен 0.127 мм умножить на 92 в степени 36 минус число n, разделенное на 39:

d _{n (мм)} = 0,127 мм × 92 ^{(36- n ) / 39}

Расчет площади поперечного сечения провода

Площадь поперечного сечения провода калибра n A _n в круговых мил (kcmil) в 1000 раз больше диаметра квадратного провода d в ​​дюймах (дюймах):

A _{n (kcmil)} = 1000 × d _n ² = 0.025 дюйм ² × 92 ^{(36- n ) / 19,5}

Площадь поперечного сечения провода калибра n A _n в квадратных дюймах (в ² ) равно пи, деленному на 4 диаметра квадратной проволоки d в дюймах (дюймах):

A _{n (дюйм} 2 ₎ = (π / 4) × d _n ² = 0,000019635 дюйм ² × 92 ^{(36- n ) / 19,5}

Площадь поперечного сечения провода калибра n A _n в квадратных миллиметрах (мм ² ) равно pi, деленному на 4, умноженное на диаметр квадратной проволоки d в миллиметрах (мм):

A _{n (мм} 2 ₎ = (π / 4) × d _n ² = 0.012668 мм ² × 92 ^{(36- n ) /19,5}

Расчет сопротивления проводов

Сопротивление провода калибра n R в омах на килофит (Ом / кфут) равно 0,3048 × 1000000000, умноженному на удельное сопротивление провода ρ дюйма ом-метры (Ом · м) разделить на 25,4 ² , умноженное на поперечное

Как рассчитать площадь поперечного сечения

Если вам интересно, что такое площадь поперечного сечения трехмерных объектов, эта статья будет для вас информативной.Здесь вы также найдете список формул для поперечных сечений различных геометрических объектов.

Геометрия — это изучение форм, поверхностей и характеристик самого пространства. Большая часть геометрии школьного уровня сосредоточена на изучении различных трехмерных объектов и их свойств.

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Площадь — это числовое измерение площади плоской поверхности.Обычно он измеряется в квадратных метрах, квадратных сантиметрах или квадратных футах.

Определение

Поперечное сечение любого объекта — это пересечение плоскости с этим трехмерным объектом, причем плоскость перпендикулярна самой длинной оси симметрии, проходящей через него. Площадь этой плоскости пересечения называется площадью поперечного сечения объекта.

Если вы когда-либо разрезали овощ пополам, вы уже знаете, что такое поперечное сечение. Плоскость ножа, прорезающего овощ, как морковь, создает поперечный срез предмета.Площадь одного такого тонкого ломтика, расположенного перпендикулярно оси симметрии овоща, называется площадью поперечного сечения.

Как рассчитывается?

Чтобы узнать площадь поперечного сечения любого трехмерного объекта, нужно сначала понять, какова его форма. Чтобы узнать форму, нужно сначала узнать ось симметрии объекта. Затем нарисуйте схему объекта вместе с осью симметрии. Нарисуйте плоскость, перпендикулярную оси симметрии, и посмотрите, какова форма пересечения.С технической точки зрения это называется орфографической проекцией объекта.

Изобразите форму плоскости пересечения на отдельной диаграмме. В зависимости от формы сечения формула расчета его площади будет разной. Если это квадрат, круг или треугольник, расчет прост, но если это сложная форма, вам, возможно, придется разбить ее на более простые для целей расчета. Зная размеры объекта, вы легко сможете рассчитать сечение.

Формулы

Трехмерный объект	Формула
Цилиндр	∏r 2
Труба (квадратная)	Длина 2
Сфера	∏r 2
Треугольная призма	1/2 x основание x высота
Конус	∏r 2
Труба (круглая)	∏r 2

Концепция поперечного сечения или площади любого объекта находит применение в технике.Просто перечислите некоторые из вышеперечисленных формул в таблице и приклейте их перед своим рабочим столом. Когда у вас будет время, просто просматривайте формулы, и в кратчайшие сроки вы запомните их все.

Проектирование и расчеты

[iSheetPile] — Думайте за пределами коффердама

Лучшее понимание модуля упругости сечения, расчетного момента и момента инерции

Момент инерции и модуль упругости являются измерениями относительной жесткости поперечного сечения стальной сваи.

Вообще говоря, I (момент инерции) — это геометрическое значение, используемое для определения жесткости и поэтому важно для определения прогибов в вертикальном поперечном сечении и используется для более общих расчетов по сравнению с модулем упругости сечения, который обычно используется для определения сопротивление в горизонтальном сечении изгибающим моментам.

При расчете напряжения в стальной свае формула с использованием I имеет следующий вид:

напряжение = M * y / I

, где M — изгибающий момент в точке стальной сваи (так называемый расчетный момент), а y — вертикальное расстояние от оси изгиба в середине (центроид) поперечного сечения.Это общая формула, потому что вы можете определить напряжение в любой точке поперечного сечения, подставив значение для y.

Однако для большинства строительных работ с использованием стали, инженер не так озабочен тем, какое напряжение находится на заданном расстоянии от центра тяжести стальной сваи, как он беспокоится о том, когда она уступит место. Следовательно, модуль сечения является более важным и полезным критерием сравнения и расчета. Чтобы определить модуль сечения Z, нужно разделить момент инерции на y.

Следовательно,

Z = I / y

Почему это более полезно для инженеров? Потому что, если вы измените это, это также означает, что

I = Z * y

Подставьте это в формулу напряжения, и вы получите:

напряжение = M * y / Z * y

Y отменили, и теперь у вас есть:

напряжение = M / Z

Это напряжение в крайнем волокне балки, что является наихудшим сценарием. И, очевидно, наихудший сценарий — это то, что инженеры-строители обычно проектируют, с точки зрения проектирования стальной шпунтовой сваи для максимальной прочности.

Примечание: для большинства проектов стальных свай, на строительство которых выставляются заявки, лучше всего иметь указанный проектный момент (например, 100 тыс. Дюймов / фут), с которым инженеры могут работать, а не конкретный стальной профиль, как это не говорит инженерам о точных нагрузках, с которыми им нужно работать.

Формулы для расчета нейтральной оси, момента инерции и модуля сечения

e = (A _b xh _b /2) + ((h _b -f _b /2) x A _c1 A _c2 )) / A _b A _c1 + А _c2

Тогда общий момент инерции рассчитывается по формуле:

I _k = ((eh _b /2) ² x A _b ) + ((e — (h _b -f _b /2)) ² x (A _c1 + A _c2 ))

и:

I _T = n (I _b + I _k + I _s ) + 2I _s

Следовательно, модуль упругости сечения можно рассчитать по формуле:

(I _T / e) / л

где:

I _b = момент инерции балки
I _с = момент инерции листа
I _c1 = момент инерции соединителя 1
I _c2 = момент инерции соединителя 2
l = ширина панели
n = количество балок
h _b = высота балки
f _b = толщина полки балки
A _b = площадь балки
A _c1 = площадь соединителя 1
A _c2 = площадь соединителя 2

Расчет модуля сечения по заданному расчетному моменту

Расчет модуля сечения по заданному расчетному моменту

S = M / F _a

S = модуль упругости сечения
M = расчетный момент
F _a = допустимое напряжение изгиба

Вот конкретный пример того, как определить требуемый модуль упругости сечения при расчетном моменте 650 тыс. Фут / фут для различных марок стали:

С использованием ASTM 572 Grade 50:
Учитывая, что инженерный корпус армии США имеет допустимое напряжение изгиба 25 тысяч фунтов на квадратный дюйм для стали A572 Grade 50 (см. Ниже), модуль упругости сечения = 650 тыс. Футов / фут x 12 дюймов / фут / 25 к / дюйм ²
Следовательно, требуемый модуль упругости сечения составляет 312 дюймов ³ / фут
При использовании S430 GP:
Модуль упругости сечения = 650 тыс. Фут / фут x 12 дюймов / фут / 31.2 к / дюйм ²
Следовательно, требуемый модуль упругости сечения составляет 250 дюймов ³ / фут
Инженерное руководство инженерного корпуса армии США по проектированию шпунтовых свай от 1994 г. рекомендует учитывать коэффициент безопасности для допустимого напряжения изгиба 50% (0,50). Следовательно (F _a = 0,50 x _____ тысяч фунтов на квадратный дюйм данной марки стали)
Следовательно:
A572 Марка 50 (50 тысяч фунтов на квадратный дюйм) имеет допустимое напряжение изгиба F _a = 25 тысяч фунтов на квадратный дюйм
S355 GP (52 тысячи фунтов на квадратный дюйм): F _a = 26 тысяч фунтов на квадратный дюйм
A572 Grade 60 (60 тысяч фунтов на квадратный дюйм): F _a = 30 тысяч фунтов на квадратный дюйм
S430 GP (62.4 тысячи фунтов на квадратный дюйм): F _a = 31,2 тысячи фунтов на квадратный дюйм

1 кип (тыс. Фунтов) = 1000 фунтов
1 тыс. Фунтов / кв. Дюйм = 1000 фунтов / кв. Дюйм

ASTM 572 класс 60 по сравнению с S430 GP

Эти два очень похожи. По сути, S430 GP следует рассматривать как более сильную альтернативу стали ASTM A572 Grade 60 из-за того, что она имеет минимальный KSI 62 по сравнению с KSI 60 в ASTM A572 Grade 60.

S430 GP — это нелегированная сталь, используемая в шпунтовых сваях согласно EN 10248. Химические требования и механические свойства S430 GP сопоставимы с ASTM A572-60, как показано ниже.(YS и UTS для S430 GP преобразуются в тысячи фунтов на квадратный дюйм из МПа.)

Химия

Все значения максимальные.

Элемент	EN 10248 S 430 GP	ASTM A572-60
С	0,24	0,26
Мн	1,60	1,35
п.	0,040	–
S	0,040	0.050
Si	0,55	–
N	0,009	–

Механические свойства

	EN 10248 S 430 GP	ASTM A572-60
YS MIN	430 МПа (62,4 тыс. Фунтов / кв. Дюйм)	60 тысяч фунтов / кв. Дюйм
UTS MIN	510 МПа (74,0 тыс. Фунтов / кв. Дюйм)	75 тысяч фунтов / кв. Дюйм
E * мин.	19%	16% (8 дюймов GL), 18% (2 дюйма GL)

Относительное удлинение для S430 GP рассчитывается с использованием измерительной длины Lo, пропорциональной CSA испытуемого образца Lo = 5.65 √ Итак. Относительное удлинение для A572-60 рассчитывается с использованием расчетной длины 8 дюймов или 2 дюймов согласно ASTM A370.

Введите размеры стены, и приведенные ниже значения изменятся автоматически.

5 вопросов, которые могут помочь в понимании эффекта приседания на кораблях

лет назад, когда я впервые столкнулся с термином приседания, я, честно говоря, не понял его. Что ж, если вы просто хотите знать математическую формулу и рассчитать приседания, это не ракетостроение. Но ответить на такие вопросы, как «Почему возникает эффект приседания», может быть непросто.

Вы тоже в одной лодке?

Большинство из нас знает, что приседание — это уменьшение просвета корабля под килем из-за движения судна на мелководье. И это не теоретическая вещь, это реальная вещь.

Инцидент затопления судна РО-РО «Вестник свободного предпринимательства» в результате сквота.

Но приседания — это не всегда плохо. В 2010 году пассажирское судно «Оазис моря» использовало сквот в своих интересах. Это позволяло приседать, чтобы уменьшить тягу воздуха.Это помогло судну безопасно пройти под мостом, что иначе было бы невозможно.

Подобные случаи показывают, насколько важно знание приседаний. Но есть много вопросов, связанных с приседаниями, ответы на которые иногда трудно найти.

В этом посте я постараюсь ответить на пять из этих вопросов, связанных с приседаниями, которые обычно задают или задают моряки.

Вопрос 1: Почему и как возникает эффект приседания?

Корабли плавают в воде по одной простой причине.На корабль нет действующей силы. Дело не в том, что на корабль не действуют никакие силы. Но все эти силы по своей природе равны и противоположны.

Две из этих сил, действующих в противоположных направлениях, — это сила тяжести и плавучесть. Сила тяжести любит потопить корабль, а сила плавучести заставляет его плавать. Сила тяжести продолжает тонуть судно до тех пор, пока сила плавучести не станет равной силе тяжести.

Даже когда мы добавляем вес (груз) на плавучий корабль, сила гравитации увеличивается.Это приведет к тому, что корабль затонет до точки, когда сила плавучести (которая увеличивается в соответствии с принципом Архимеда) станет равной силе гравитации.

Если вы хотите узнать больше о принципе Архимеда, вы можете сделать это, нажав здесь, здесь или здесь.

Я пытаюсь здесь подчеркнуть, что любое увеличение или уменьшение силы на корабле или вокруг него повлияет на корабль таким образом, который зависит от направления силы.

Приседание — это уменьшение свободного пространства судна при движении на мелководье из-за низкого давления, создаваемого под судном.

Теперь вопрос в том, почему у нас под кораблем низкое давление, когда оно движется по мелководью. Ответ кроется в теореме Бернулли.

Если вы готовы немного почитать физику, вы можете прочитать о теореме Бернулли, щелкнув здесь или здесь.

Но если вы не в настроении отклоняться от темы приседаний, вам просто нужно знать следующее из теоремы Бернулли

.

Согласно теореме Бернулли, в текущей жидкости, если скорость потока увеличивается, давление в этой области будет уменьшаться. Приведенный выше вывод сделан из закона сохранения массы Бернулли в текущей жидкости. Согласно теореме Бернулли, масса текущей жидкости на единицу площади всегда будет одинаковой.

Вы пробовали быстро бегать и чувствовали сопротивление воздуха, действующее на вашу грудь? Вы чувствуете давление в груди. Но чувствуете ли вы такое же давление на спину? Я уверен, что ваш ответ №

Вы чувствуете это давление в груди, потому что ваша грудь пытается заменить воздух, когда вы двигаетесь (или бежите) вперед.Воздух, замененный вами, заполняет вакуум, который вы создали, покидая прежнее положение.

Таким же образом, когда корабль движется вперед, он толкает воду вперед. Вода вокруг должна течь под корпусом и вокруг него, чтобы заменить объем воды, выталкиваемый носом.

В открытом море вода может протекать под корпусом без проблем. Но на мелководье этот поток ограничен. Это приводит к более высокой скорости потока воды, проходящей под корпусом. А давление снижается из-за высокой скорости воды (согласно теореме Бернулли).

Теперь, когда давление на днище корабля уменьшается, кораблю нужно как-то реагировать, чтобы это компенсировать. Помните, как мы говорили, корабль находится в состоянии плавучести, потому что чистая сила, действующая на корабль, равна нулю. Это падение давления компенсируется опусканием сосуда, так как эта сила (низкое давление) направлена ​​вниз.

Но будет ли это погружение телесным, кормой или носом? Мы обсудим это позже.

Вопрос 2: Какие факторы влияют на приседания?

Теперь, когда мы знаем причину эффекта приседа, давайте посмотрим, какие факторы влияют на присед.

Скорость судна

Как мы знаем, приземление вызвано низким давлением, которое создается под кораблем на мелководье. Чем больше скорость судна, тем больше приседания. Это связано с тем, что с большей скоростью судно будет выталкивать больше воды вперед, и для заполнения этой пустоты требуется больше воды.

Это приведет к большему падению давления под корпусом, и судну потребуется большее погружение, чтобы компенсировать это падение давления.

Но мы должны понимать, что здесь скорость — это «скорость по воде», а не «скорость по земле».Почему, спросите вы?

Рассмотрим судно, движущееся со скоростью 6 узлов по GPS с течением 6 узлов за кормой. Корабль толкает воду вперед? Нет, это не так, потому что вода течет вместе с кораблем. Фактически, в этом случае корабль не будет использовать двигатель, так как он будет двигаться по течению. Будет ли присед в этом случае? Нет, не будет, потому что, поскольку корабль не толкает воду вперед, вода не должна проходить под корпусом корабля.

Таким образом, приседание в этом случае будет равно нулю, потому что скорость корабля в воде равна нулю.Это даже тогда, когда судно имеет скорость относительно земли (скорость GPS) 6 узлов.

Итак, мы можем сказать, что приседания зависят от скорости в воде.

Это также причина того, что судно может приседать, находясь рядом с рекой с сильным течением. В этом случае скорость судна относительно земли равна нулю, а скорость по воде равна скорости течения реки.

Коэффициент заполнения судна

Я уверен, что вы уже знаете, что такое коэффициент блокировки судна.Но я обновлю это для тех, кому это может понадобиться.

Коэффициент блочности — это отношение подводного объема судна (водоизмещение) к объему ящика, в который он может поместиться.

Таким образом, для сосудов коробчатого формирователя коэффициент блочности будет 1.

Но как коэффициент блокирования судна влияет на присед?

Опять же, все зависит от того, сколько воды продвигается вперед движущимся кораблем. Позвольте задать вопрос. Какой корабль будет выталкивать больше воды при движении.Сосуд в форме коробки или сосуд, подобный изображенному на картинке ниже.

Я предполагаю, что вы все правильно поняли. Да, судно в форме коробки будет толкать больше воды и, следовательно, будет иметь больше приседаний по сравнению с кораблем на фотографии выше, если все остальные условия одинаковы.

Таким образом, чем выше коэффициент блокирования судна, тем больше будет присед.

Коэффициент закупорки канала и узкого русла

Каналы и узкие каналы создают другой сценарий.В канале, помимо мелководья, ограничен даже боковой поток воды. Это создает дополнительное низкое давление, которое влияет на присед.

Но как узнать, существует фактор блокировки или нет.

Коэффициент блокирования — это отношение площади погруженного сечения судна к поперечному сечению воды в канале.

По этой формуле можно рассчитать коэффициент засорения

Коэффициент блокировки = b x h / B x H

Коэффициент блокировки менее 0.100 представляет условия, подобные открытому морю, и, следовательно, нет фактора блокировки.

Коэффициент блокирования 0,265 соответствует узкому каналу.

Вопрос 3: Как узнать, приведет ли присед к дифференту вперед, корме или нет?

Как мы уже говорили, на небольшой глубине вода пытается заполнить пустоту, созданную движущимся кораблем. Для кораблей прекрасной формы, таких как Queen Mary 2, носовая часть не будет препятствовать потоку воды так сильно, как средняя и кормовая части корабля. Это из-за формы лука.

В этом случае эффективное низкое давление будет за миделем. Это приведет к тому, что корма утонет больше, чем нос, и приведет к обрезке кормы из-за приседания.

С полноразмерными кораблями, такими как супертанкеры, все наоборот. На этих кораблях форма носа — это то, что мы называем полной формой. Из-за чего носовая часть перекрывает значительный поток воды. Результирующее низкое давление, создаваемое препятствием, направлено вперед от миделя, и эти приседания судна будут происходить больше на носу.Это приведет к обрезке вперед из-за приседания на этих судах.

Тенденция носа препятствовать потоку воды связана с коэффициентом блокирования судна. Коэффициент блокирования судна также определяет, будет ли судно приседать телом, кормой или носом.

По разным подсчетам судоходные ученые получили определяющее значение коэффициента блочности (0,7). Если коэффициент блокирования равен 0,7, судно сядет на корточки. Если коэффициент блочности меньше 0.7 судно присядет кормой. Наконец, если коэффициент блокирования больше 0,7, судно приседает носом.

Доктор Баррасс провел обширное исследование по теме приседаний. И, по его словам, это правило будет применяться только тогда, когда корабль находится на ровном киле в статическом положении.

По его словам, если судно балансируется кормой в статическом положении, максимальный присед будет в сторону кормы. А если судно обрезано носом, максимальное приседание будет в сторону носа.

Итак, мы можем сделать вывод согласно ниже

Вопрос 4: Как рассчитать присед?

Это самый важный вопрос.Как рассчитать присед?

Есть два способа узнать, сколько вы ожидаете приседаний. Один — с помощью программного обеспечения, второй — вручную.

Расчет приседаний вручную

Существует ряд формул для расчета приседаний. Но формула доктора Баррасса широко используется для расчета приседаний. Формула доктора Баррасса имеет несколько версий — от сложной формулы до более простой.

Взгляните на сложный.

Изменить пересчет формулы, итерацию или точность в Excel

Для эффективного использования формул необходимо учитывать три важных момента:

Расчет — это процесс вычисления формул с последующим отображением результатов в виде значений в ячейках, содержащих формулы.Чтобы избежать ненужных вычислений, которые могут напрасно тратить ваше время и замедлить работу компьютера, Microsoft Excel автоматически пересчитывает формулы только после изменения ячеек, от которых зависит формула. Это поведение по умолчанию, когда вы впервые открываете книгу и редактируете ее. Однако вы можете контролировать, когда и как Excel пересчитывает формулы.

Итерация — это повторный пересчет рабочего листа до тех пор, пока не будет выполнено конкретное числовое условие.Excel не может автоматически вычислить формулу, которая прямо или косвенно ссылается на ячейку, содержащую формулу. Это называется круговой ссылкой. Если формула ссылается на одну из своих ячеек, вы должны определить, сколько раз формула должна пересчитываться. Циклические ссылки могут повторяться бесконечно. Однако вы можете контролировать максимальное количество итераций и величину допустимого изменения.

Точность — это мера точности вычислений.Excel сохраняет и вычисляет с точностью до 15 значащих цифр. Однако вы можете изменить точность вычислений, чтобы Excel использовал отображаемое значение вместо сохраненного значения при пересчете формул.

В процессе вычислений вы можете выбирать команды или выполнять такие действия, как ввод чисел или формул. Excel временно прерывает вычисление для выполнения других команд или действий, а затем возобновляет вычисление.Процесс вычисления может занять больше времени, если книга содержит большое количество формул или если рабочие листы содержат таблицы данных или функции, которые автоматически пересчитываются каждый раз при пересчете книги. Кроме того, процесс расчета может занять больше времени, если рабочие листы содержат ссылки на другие рабочие листы или книги. Вы можете контролировать, когда выполняется расчет, изменив процесс расчета на расчет вручную.

Важно: Изменение любого из параметров влияет на все открытые книги.

1. Щелкните вкладку Файл , щелкните Параметры , а затем щелкните категорию Формулы .

   В Excel 2007 нажмите кнопку Microsoft Office , щелкните Параметры Excel , а затем щелкните категорию Формулы .

2. Выполните одно из следующих действий:

   • Чтобы пересчитывать все зависимые формулы каждый раз, когда вы вносите изменения в значение, формулу или имя, в разделе Параметры расчета в разделе Расчет рабочей книги щелкните Автоматически .Это настройка расчета по умолчанию.

   • Чтобы пересчитывать все зависимые формулы, кроме таблиц данных, каждый раз, когда вы вносите изменения в значение, формулу или имя, в разделе Параметры расчета в разделе Расчет рабочей книги щелкните Автоматически, за исключением таблиц данных .

   • Чтобы отключить автоматический пересчет и пересчитать открытые книги только в том случае, если вы это делаете явно (путем нажатия F9), в разделе Параметры расчета в разделе Расчет рабочей книги щелкните Вручную .

     Примечание: Когда вы нажимаете Вручную , Excel автоматически выбирает книгу Пересчитать перед сохранением флажка . Если сохранение книги занимает много времени, снятие флажка Пересчитать книгу перед сохранением может сократить время сохранения.

   • Чтобы вручную пересчитать все открытые листы, включая таблицы данных, и обновить все открытые листы диаграмм, на вкладке Формулы в группе Calculation нажмите кнопку Calculate Now .

   • Чтобы вручную пересчитать активный рабочий лист и любые диаграммы и листы диаграмм, связанные с этим рабочим листом, на вкладке Формулы в группе Расчет нажмите кнопку Расчет листа .

Совет: Кроме того, вы можете изменить многие из этих параметров вне диалогового окна Параметры Excel .На вкладке Формулы в группе Расчет щелкните Параметры расчета , а затем щелкните Автоматически .

Примечание: Если рабочий лист содержит формулу, которая связана с рабочим листом, который не был пересчитан, и вы обновляете эту ссылку, Excel отображает сообщение о том, что исходный рабочий лист пересчитан не полностью. Чтобы обновить ссылку текущим значением, хранящимся на исходном листе, даже если это значение может быть неправильным, нажмите ОК .Чтобы отменить обновление ссылки и использовать предыдущее значение, полученное из исходного листа, нажмите Отмена .

Кому	Пресс
Пересчет формул, которые изменились с момента последнего вычисления, и зависимых от них формул во всех открытых книгах.Если рабочая книга настроена на автоматический пересчет, вам не нужно нажимать F9 для пересчета.	F9
Пересчитать формулы, которые изменились с момента последнего вычисления, и формулы, зависящие от них, на активном листе.	Shift + F9
Пересчитать все формулы во всех открытых книгах, независимо от того, изменились ли они с момента последнего пересчета.	Ctrl + Alt + F9
Проверить зависимые формулы, а затем пересчитать все формулы во всех открытых книгах, независимо от того, изменились ли они с момента последнего пересчета.	Ctrl + Shift + Alt + F9

1. Щелкните вкладку Файл , щелкните Параметры , а затем щелкните категорию Формулы .

   В Excel 2007 нажмите кнопку Microsoft Office , щелкните Параметры Excel , а затем щелкните категорию Формулы .

2. В разделе Параметры расчета установите флажок Включить итеративный расчет .

3. Чтобы установить максимальное количество повторных вычислений Excel, введите количество итераций в поле Максимальное количество итераций .Чем больше количество итераций, тем больше времени потребуется Excel для пересчета рабочего листа.

4. Чтобы установить максимальную сумму сдачи, которую вы принимаете между результатами пересчета, введите сумму в поле Максимальное изменение . Чем меньше число, тем точнее результат и тем больше времени потребуется Excel для пересчета рабочего листа.

Примечание. Solver и Goal Seek являются частью набора команд, которые иногда называют инструментами анализа «что, если».Обе команды используют итерацию контролируемым образом для получения желаемых результатов. Вы можете использовать Solver, когда вам нужно найти оптимальное значение для конкретной ячейки, изменив значения нескольких ячеек, или когда вы хотите применить определенные ограничения к одному или нескольким значениям в вычислении. Вы можете использовать Goal Seek, когда знаете желаемый результат одной формулы, но не знаете входное значение, необходимое формуле для определения результата.

Прежде чем изменять точность вычислений, имейте в виду следующие важные моменты:

По умолчанию Excel вычисляет сохраненные, а не отображаемые значения

Отображаемое и печатаемое значение зависит от того, как вы выбираете форматирование и отображение сохраненного значения.Например, ячейка, которая отображает дату как «22.06.2008», также содержит серийный номер, который является сохраненным значением даты в ячейке. Вы можете изменить отображение даты на другой формат (например, на «22 июня 2008»), но изменение отображения значения на листе не меняет сохраненное значение.

Будьте осторожны при изменении точности вычислений

Когда формула выполняет вычисления, Excel обычно использует значения, хранящиеся в ячейках, на которые ссылается формула.Например, если каждая из двух ячеек содержит значение 10,005 и ячейки отформатированы для отображения значений в денежном формате, значение 10,01 доллара США отображается в каждой ячейке. Если вы сложите две ячейки вместе, результат составит 20,01 доллара США, потому что Excel добавляет сохраненные значения 10,005 и 10,005, а не отображаемые значения.

Когда вы изменяете точность вычислений в книге с помощью отображаемых (отформатированных) значений, Excel постоянно изменяет сохраненные значения в ячейках с полной точности (15 цифр) на любой отображаемый формат, включая десятичные разряды.Если позже вы выберете расчет с полной точностью, исходные базовые значения не могут быть восстановлены.

1. Щелкните вкладку Файл , щелкните Параметры , а затем щелкните категорию Advanced .

   В Excel 2007 нажмите кнопку Microsoft Office , щелкните Параметры Excel , а затем щелкните категорию Advanced

2. В При вычислении раздела книги выберите нужную книгу, а затем установите флажок Установить точность, как показано .

Хотя Excel ограничивает точность до 15 цифр, это не означает, что 15 цифр — это предел размера числа, которое вы можете сохранить в Excel. Предел составляет 9,99999999999999E + 307 для положительных чисел и -9,99999999999999E + 307 для отрицательных чисел. Это примерно то же самое, что 1 или -1 с 308 нулями.

Точность в Excel означает, что любое число, превышающее 15 цифр, сохраняется и отображается только с 15-значной точностью.Эти цифры могут быть в любой комбинации до или после десятичной точки. Любые цифры справа от 15-й цифры будут нулями. Например, 1234567.8456 состоит из 16 цифр (7 цифр до и 9 цифр после десятичной точки). В Excel он хранится и отображается как 1234567.845 (отображается в строке формул и в ячейке). Если вы установите для ячейки числовой формат, чтобы отображались все цифры (вместо научного формата, такого как 1.23457E + 06), вы увидите, что число отображается как 1234567.8450. 6 в конце (16-я цифра) опускается и заменяется на 0. Точность останавливается на 15-й цифре, поэтому все последующие цифры являются нулями.

Компьютер может иметь более одного процессора (он содержит несколько физических процессоров) или может быть гиперпоточным (он содержит несколько логических процессоров). На этих компьютерах вы можете улучшить или контролировать время, необходимое для пересчета книг, содержащих множество формул, путем установки количества процессоров, используемых для пересчета.Во многих случаях части рабочей нагрузки пересчета могут выполняться одновременно. Разделение этой рабочей нагрузки на несколько процессоров может сократить общее время, необходимое для выполнения перерасчета.

1. Щелкните вкладку Файл , щелкните Параметры , а затем щелкните категорию Advanced .

   В Excel 2007 нажмите кнопку Microsoft Office , нажмите Параметры Excel , а затем выберите категорию Advanced .

2. Чтобы включить или отключить использование нескольких процессоров во время вычислений, в разделе Формулы установите или снимите флажок Включить многопоточное вычисление .

   Примечание Этот флажок установлен по умолчанию, и во время расчета используются все процессоры. Количество процессоров на вашем компьютере определяется автоматически и отображается рядом с . Использовать все процессоры на этом компьютере. Параметр .

3. Дополнительно, если вы выберете Включить многопоточное вычисление , вы можете контролировать количество процессоров, которые будут использоваться на вашем компьютере. Например, вы можете захотеть ограничить количество процессоров, используемых во время пересчета, если на вашем компьютере работают другие программы, требующие выделенного времени для обработки.

4. Для управления количеством процессоров в разделе Количество вычислительных потоков щелкните Руководство .Введите количество используемых процессоров (максимальное количество — 1024).

Чтобы обеспечить правильный расчет старых книг, Excel ведет себя иначе, когда вы впервые открываете книгу, сохраненную в более ранней версии Excel, чем при открытии книги, созданной в текущей версии.

• Когда вы открываете книгу, созданную в текущей версии, Excel пересчитывает только формулы, которые зависят от измененных ячеек.

• При использовании открытой книги, созданной в более ранней версии Excel, все формулы в книге — те, которые зависят от измененных ячеек, а те, которые не изменились, — пересчитываются. Это гарантирует, что книга полностью оптимизирована для текущей версии Excel. Исключение составляют случаи, когда книга находится в другом режиме вычислений, например в ручном.

• Поскольку полный пересчет может занять больше времени, чем частичный пересчет, открытие книги, которая ранее не была сохранена в текущей версии Excel, может занять больше времени, чем обычно.После сохранения книги в текущей версии Excel она откроется быстрее.

В Excel в Интернете результат формулы автоматически пересчитывается при изменении данных в ячейках, которые используются в этой формуле. Вы можете отключить этот автоматический пересчет и рассчитывать результаты формулы вручную. Вот как это сделать:

Примечание: Изменение параметра вычисления в книге повлияет только на текущую книгу, а не на другие открытые книги в браузере.

1. В электронной таблице Excel в Интернете щелкните вкладку Формулы .

2. Рядом с Параметры расчета выберите один из следующих вариантов в раскрывающемся списке:

   • Чтобы пересчитывать все зависимые формулы каждый раз, когда вы изменяете значение, формулу или имя, щелкните Автоматически .Это значение по умолчанию.

   • Чтобы пересчитывать все зависимые формулы, кроме таблиц данных, каждый раз, когда вы вносите изменения в значение, формулу или имя, щелкните Автоматически, кроме таблиц данных .

   • Чтобы отключить автоматический пересчет и пересчитывать открытые книги только в том случае, если вы это делаете явно, щелкните Руководство .

   • Чтобы вручную пересчитать книгу (включая таблицы данных), щелкните Вычислить книгу .

Примечание: В Excel в Интернете вы не можете изменить количество повторных вычислений формулы до тех пор, пока не будет выполнено определенное числовое условие, а также вы не можете изменить точность вычислений, используя отображаемое значение вместо сохраненного значения, когда формулы пересчитываются.Однако вы можете сделать это в классическом приложении Excel. Используйте кнопку Открыть в Excel , чтобы открыть книгу, чтобы указать параметры вычислений и изменить пересчет формулы, итерацию или точность.