Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Перейти к полной версии этой страницы на форумах сайта Электрик: Помогите с задачей 10го класса
Форумы сайта ЭЛЕКТРИК > Теория > Вопросы по теории электротехники


Чайна-таун
Дано мощность 16квт и напряжение 220В,рассчитать сечение кабеля математически.Использовать таблицы по току нельзя,то-есть посчитать ток и посмотреть по таблице.

Гость
Какой материал кабеля (алюминий или медь)?
Roman D
Недостаточно данных.
Математически (эмпирически) ток делим на 10 и выбираем сечение в большую сторону. Десятка по меди.
Гость_Физик_*
Цитата(Чайна-таун @ 20.2.2025, 19:18) *
Дано мощность 16 кВт и напряжение 220 В, рассчитать сечение кабеля математически.

Расчёт сечения медного двухжильного кабеля по допустимому падению напряжения в процентах (не более 5%):

1. Определяем значение падения напряжения ΔU в вольтах по известному напряжению U = 220 В и известному падению напряжения в процентах ΔU(%) = (ΔU/U)×100% = 5% по следующей формуле:
ΔU = (5/100)×U = 0,05×220 = 11 В

2. Считая значение cosφ = 1, определяем значение силы тока нагрузки по заданной мощности P = 16000 Вт и напряжению U = 220 В:
I = P/(U×cosφ) = 16000/220 = 72,7272 А

3. Определяем активное сопротивление двухжильного кабеля R по рассчитанному в п. 1 падению напряжения ΔU = 11 В и рассчитанной в п. 2 силе тока нагрузки I = 72,7272 А:
R = ΔU/I = 11/72,7272 = 0,15125 Ом

4. Поскольку для двухжильного кабеля R = 2·R0, а R0 = ρ×l/S, где ρ = 0,0178 Ом∙мм2– удельное сопротивление меди, l – длина проводника в м, S – площадь поперечного сечения проводника в мм2, откуда получаем удельное сечение медного кабеля на 1 м длины:
SУД = ρ×l/(0,5·R0) = 2×0,0178×1/0,15125 = 0,2353719 мм2

5. Зная величину удельного сечения медного кабеля на 1 м длины, можно определить сечение медного кабеля любой длины при заданной нагрузке 16 кВт, напряжении 220 В и падении напряжения не более 5%.

Например, сечение медного двухжильного кабеля длиной l = 50 м должно быть не менее:
S100 = l×SУД = 50×0,2353719 = 11,77 мм2 (округляем до ближайшего большего стандартного значения сечения 16 мм2)

Сечение медного двухжильного кабеля длиной l = 100 м должно быть не менее:
S100 = l×SУД = 100×0,2353719 = 23,53719 мм2 (округляем до ближайшего большего стандартного значения сечения 25 мм2)

Сечение медного двухжильного кабеля длиной 150 м должно быть не менее:
S100 = l×SУД = 150×0,2353719 = 35,3 мм2 (округляем до ближайшего стандартного значения сечения 35 мм2)

Сечение медного двухжильного кабеля длиной 200 м должно быть не менее:
S100 = l×SУД = 200×0,2353719 = 47,074 мм2 (округляем до ближайшего большего стандартного значения сечения 50 мм2).
Roman D
То, что провод будет нагреваться и его сопротивление будет расти, в расчет не берем.
gomed12
Цитата(Гость_Физик_* @ 21.2.2025, 11:19) *
Расчёт сечения медного двухжильного кабеля по допустимому падению напряжения в процентах (не более 5%):

Если задаемся падением напряжения, то можно и задаться известной плотностью тока 6 А/мм2 для меди.
Тогда в один шаг S=I/J=12,12 мм2 или ближайшие 16 мм2

Ваня Иванов
Цитата(gomed12 @ 21.2.2025, 14:29) *
...можно и задаться известной плотностью тока 6 А/мм2 для меди...
Этот вариант не прокатит, т.к. допустимая плотность тока очень сильно зависит от сечения проводника:



Если по формулам Физика рассчитать сечение медного кабеля небольшой длины, например 10 м, то получается слишком низкое значение сечения:

S10 = l×SУД = 10×0,2353719 = 2,3537 мм2 (округляем до ближайшего большего стандартного значения сечения 2,5 мм2)
Не маловато ли получилось сечение для силы тока I = 72,7272 А ?

Поверим полученное значение по допустимой длительной плотности тока:

J = I/S10 = 72,7272/2,5 = 29,09 А/мм2, а по таблице плотность тока для сечения 2,5 мм2 должна быть почти в три раза меньше: J = 10,8 А/мм2.

Поэтому формула Физика не подходит для расчёта сечения кабеля длиной менее ≈30 м. Для этого нужно вводить нелинейный поправочный коэффициент, в зависимости от длины кабеля.

Олега
Цитата(Ваня Иванов @ 21.2.2025, 16:33) *
по формулам Физика ... сечения 2,5 мм2) ... для силы тока I = 72,7272 А
Может для плавкой вставки ?
gomed12
Цитата(Ваня Иванов @ 21.2.2025, 16:33) *
Этот вариант не прокатит, т.к. допустимая плотность тока очень сильно зависит от сечения проводника:

И не утверждал, что прокатит, просто показал, что падение напряжения справочная величина и с успехом можно посчитать задав другие табличные данные.
Понятно, что данных недостаточно, как сразу ответил Roman D
с2н5он
"помогите с задачей 10го класса"
скан задачи в студию
gomed12
Задачку можно решить, если использовать известные справочные данные для другого сечения, плотности тока и мощности.
При этом можно допустить, что токовая нагрузка меняется пропорционально сечению.
Все это косвенные методы, лучше получить точные условия.
Roman D
Папа, тестер испортился! Лампочка 100 ватт, а он показывает 42 ома!
мрЭЛ
Нагрузка на кабель в первую очередь зависит от изоляции жил, именно порог устойчивости изоляции ограничивает токовую нагрузку жилы.
Интересно сколько выдержит медная голая жила небольшой длины сечением 10мм?
Ваня Иванов
Цитата(мрЭЛ @ 23.2.2025, 9:56) *
...Интересно сколько выдержит медная голая жила небольшой длины сечением 10мм?
Если воспользоваться онлайн-калькулятором (тыц) для расчёта плавких вставок и ввести материал "Медь" и силу тока плавления 540 А , то в результате получим диаметр 3,57 мм для медного провода сечением 10 мм2.
Следовательно, голая медная жила небольшой длины сечением 10 мм2 выдержит силу тока до 500 А.
А длительный допустимый ток для изолированного медного проводника сечением 10 мм2 составляет не более 68 А.

с2н5он
к чему это сравнение?
Ваня Иванов
Цитата(с2н5он @ 23.2.2025, 17:13) *
к чему это сравнение?
Это не сравнение, а предупреждение, чтобы ни у кого не возникал соблазн сэкономить и использовать медный изолированный кабель сечением 10 мм2 при токе нагрузки более 68 А no_way.gif

Иначе потом после пожара будут ссылаться на Ваню Иванова и утверждать, что он же говорил:
Цитата
...голая медная жила небольшой длины сечением 10 мм2 выдержит силу тока до 500 А.
...вот мы и подумали, что при токе 100-200 А ничего страшного не произойдёт icon_sad.gif
с2н5он
и зачем тогда человеков путать и писать про 500? ещё бы про температуру кипения упомянули
gomed12
В принципе ответ на вопрос
Цитата(мрЭЛ @ 23.2.2025, 9:56) *
Интересно сколько выдержит медная голая жила небольшой длины сечением 10мм?

дан правильно.
ТС показаны рабочие и граничные значения токовых нагрузок.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
   Rambler's Top100      Рейтинг@Mail.ru
Электрик © 2002-2008 Oleg Kuznetsov     
  Русская версия IP.Board © 2001-2025 IPS, Inc.