найти ответ
задать вопрос - по темам всех наших faq-сайтов   
 
SAMoDOM
САМоДОМ - САМостоятельный стиль жизни
 
 
<
 

 
новые FAQ статьи в SAMoDOM
09сен2017 Стиральная машина (stiralka): как уменьшить счета за ток
05сен2017 Экономия дорогого покупного электричества на электроплите
05сен2017 Экономия электричества на электрическом бойлере - горячем водоснабжении
 www.NetNotebook.Net | SAMoDOM | Домашняя автономная электростанция | 12 вольт: необходимое сечение проводов. Медные или алюминиевые провода в электропроводке.
Анти-кризисные меры, статьи и информации


разделы SAMoDOM

Помощь интересующимся/Сотрудничество
Принципы функционирования самодома
Self-sufficiency housing: теория и опыт, интернет-ресурсы
Энергия для дома
Конструкции домов
Домашняя автономная электростанция
Бытовая техника 12 вольт, 24 вольта
Отопление самодома
Вентиляция дома
Оборудование и строительство самодома
Экопосёлок
Бункер-Само-Дом
Эко Экология
Жильё: факты
 
Об авторе, составителе SAMoDOM
 
 
NetNotebоок.Net:
деньги, потребление, питание, техника, отношения, здоровье, медицина, безопасность, свобода, ...
О сайте
Редакция
 
Задать вопрос в FAQ,
если ответ не находится

любая тема NetNotebоок.Net
 
Опубликовать статью
 
Стать автором







 







 







 

статья, ответ на вопрос, FAQ  

вопрос:
Как расчитать толщину провода на 12 вольт

12 вольт: необходимое сечение проводов. Медные или алюминиевые провода в электропроводке.

Пока не отменили закон Ома

о Великом Самоотключении от электрической сети

Максимальный ток электропроводки - сечение провода

Для расчёта допустимой мощности электропроводки или типоразмера провода важен диаметр провода? Нет, важно сечение провода потому, что провода не обязательно круглые в сечении, а часто имеют и "другую" форму: например, многожильный гибкий провод. Токовая нагрузка на проводник распределяется равномерно по всему сечению проводника кабеля (для низкочастотных токов, в том числе и постоянного тока, и переменного 50/60 Гц).

Одножильные провода (установочные провода, "негибкие") и многожильные провода (витой провод, гибкий) подчиняются закону Ома, т.е падение напряжения на сопротивлении провода U (вольт) равно:

U = I * R,
где
I - ток ампер, протекающий по проводу;
R - сопротивление провода, Ом.

Падение напряжения на кабеле есть первое ограничение для силовых проводов (в т.ч. и квартирной-домашней электропроводке).

Второе ограничение - это нагрев проводов (при перегрузке провода нагреваются, обугливаются, нагреваются до красного свечения и плавятся), мощность тепловыделения P провода расчитывается как:

P = I**2 * R

Как видите, эти параметры электропроводки электроснабжения не зависят от напряжения в электросети, а зависят только от силы протекающего тока.

Приблизительно считается, что квадратный миллиметр сечения открытого медного провода безопасно пропускает не более 17 ампер, при скрытой проводке - 13 ампер (т.к. хуже охлаждение провода), алюминиевые провода пропускают 10 ампер на кв.мм, скрытые в стенах - ток 8 ампер.

Мощность всех нагрузок в новой половине дома в сети постоянного тока -12/0/+12, +5 вольт составляет:
Освещение 6 помещений по 30 ватт (мощные эффективные светодиоды Люксеон, как в Расчёт затрат на освещение мощными светодиодами) = 180 ватт.
Компьютеры и электронная техника в сумме потребляют 380 ватт - учтите, что техника питается от сети постоянного тока, то есть потребляющие энергию многочисленные блоки питания - преобразователи 220/230 вольт попросту не нужны, а они кушают около 20-30% электроэнергии.
Итого: домашняя электрическая сеть должна обеспечить мощность 560 ватт.

Всё! Насосы и вентиляторы - это отдельные линии, а остальные мощные потребители тока (кухонная плита, микроволновая печь, стиральная машина) являются отдельной историей.

Для простоты расчёта требуемого сечения проводов пока откинем маломощную сеть +5 вольт, и двухполярность 12 вольт. Примем, что всё обордование питается от +12 вольт и потребляет мощность 560 ватт. То есть, по "магистральной паре" проводов протекает ток 47 ампер.

Естественно, что выбор падает не на алюминиевые провода, а на медные - удельное сопротивление медных проводов 0,0175 Ом·кв.мм/м, а алюминиевых проводов 0,0175 Ом·мм²/м.
Спасибо внимательным читателям, действительно в удельное сопротивления алюминиевых проводов проникла очипятка, следует читать:
а алюминиевых проводов 0,028 Ом·мм²/м.
Электроводность алюминиевых проводов всего на 60% хуже, чем медных проводов.

По вышепоказанному правилу, максимальная сила тока в медных проводах в скрытой проводке 13 А на квадратный миллиметр сечения. Получается, что сечение провода должно составлять не менее 3,6 кв.мм (всего-то!). Обычно к квартире подводится кабель с жилами по 4 кв.мм. Ну, местами - 2,5 кв.мм.

Округлим 3,6 кв.мм в большую сторону - 4 квадратных миллиметра, и посчитаем, что из этого получится.

Длина "главного" провода ("двойного") в новой половине дома (10х6 м) составляет 19 метров, чтобы охватить все помещения (вот такая хитрая планировка :). Нулевой провод - еще столько же. Всего - 38 метров провода сечением 4 кв.мм.

Представим себе самый худший случай распределеиня нагрузки - всю технику, и всё освещение собрали в одной и самой дальней комнате. То есть весь ток должен пройти все 38 метров проводов, которые имеют электрическое сопротивление 0,167 Ом. Получаем падение напряжения на проводах 7,8 вольта, т.е 65% напряженния теряется на проводах. (Понятно, почему в автомобильной электропроводке такие толстые провода...)
369 ватт уйдет на нагрев провода. Нет, такого "принято" нам не нужно.

Попробуем распределить нагрузку равномерно между шинами -12, 0, +12. Ясно, что будет путаница в трёх соснах - в розетках.
А если закольцевать? Планировка комнат такая, что вокруг одной комнаты-холла расположены все остальные комнаты. Собственно, 19 метров двойного провода обходят комнату-холл почти по всем стенам, буквой "П". Так добавим еще 3,5 метра двойного провода и сделаем разводку в форме "О". Получится, что любой потребитель окажется подключен к двум параллельным проводам, то есть, сечение подводящего провода как бы удвоится.

Итого, 2 одинарных медных провода по 22,5 метра, всего 45 м.

И попробуем "американский стандарт" - калибры AWG для сечений проводов для требуемых токов.
Провод калибрар 8 AWG: максимально допустимая токовая нагрузка (максимальный ампераж, copper wire
ampacity), при температурах провода (нагреве провода) 60/75/90 °C, соответственно: 40 / 50 / 55 ампер. Этот провод калибра 8 AWG имеет диаметр 3,3 мм, сечение - 8,37 мм², удельное сопротивление на 1 линейный метр длины 0,002061 Ома (2,061 Ω/km)

Что-ж, не такой уж и толстый медный провод. К старой половине дома подведен от 230-вольтовой сети (которая "220")- от счётчика на столбе - приблизительно такой же медный кабель :)

Проверим падение напряжения на проводе электрической проводки

45 метров медного провода калибра 8 AWG (сечение 8,37 мм²) по стандарту имеют сопротивление 0,093 Ома.
Проверим по удельному сопротивлению меди - получается 0,0941 Ома, расчётные сопротивления почти совпали.

Так как прокладка проводов сделана по кольцу, и мы приняли, что вся нагрузка находится в самой дальней комнате (как самый плохой вариант), то две пары параллельных проводов имеют сопротивление 0,0470 Ома.
О! В сравнении с первоначальным вариантом (0,167 Ом) сопротивление проводов меньше в 3,5 раза.
Значит, падение напряжения на проводах, когда включена вся нагрузка в сети, равно 2,21 вольта.

Если напряжение на входе электропроводке (напряжение на аккумуляторе, который выполняет роль суперконденсатора) составляет 14 вольт (+17% от номинала 12 вольт), то до потребителя доходит 11,79 вольта (-2% от номинала 12 вольт). Это вполне приемлемый результат, потому что в электросети "220 вольт" колебания напряжения в 20% (+-10%) считаются очень даже нормальными, а мы для расчёта проводки взяли самый тяжелый вариант, и получилось колебание напряжения без стабилизатора 19% (+17 процентов с малой нагрузкой и 2% под максимальной нагрузкой).

...Нет, не забыл про внутреннее сопротивление аккумулятора. Пусковой ток (стартерный ток) ток самого обычного автомобильного аккумулятора 680 ампер не вызывает уважения, в сравнениии с 47 амперами постоянной нагрузки?

Так как кабели американских стандартов в Европе являются редкостью, то с запасом, подходит европейский кабель с жилами 10 кв.мм.

Кстати, а почему бы не применить алюминиевый кабель NAYY 2x16re, он дешевле чем медный NYY 2x10?

 
последние изменения статьи 12ноя2012, 20сен2015



 






Хватит платить за жильё!

Жильё самО должно кормить жильца!

XXII век на дворе чать!
[the 22nd century]
  |о сайте|редакция|предложить статью|   |PDA|

 
Пользователь обязан соблюдать Условия использования. Ответственность.
Перепечатка (кроме материалов под "стандартным копирайтом" - знаком ©) и цитирование приветствуются, если указываются:
в любых гипертекстовых документах - прямая гиперссылка на автора и на страницу-источник;
в обычных документах - указание автора, название материала, источник (например, FAQ-for-FAQ.NetNotebook.Net).


Авторские права, интеллектуальная собственность:
Статья: указанный в статье автор или правообладатель
Вебдизайн и структуры: © Astrela Ltd., 2010-2018
Creative Commons License
лицензировано под Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 License,
если не указано иное.


Внешние элементы: их соответствующие правообладатели и лицензии.
(С), (TM): их соответствующие правообладатели.

 
 
 
 
 
Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru
eXTReMe Tracker