Введите строку (24 В 10 А 25 м 4 мм2, 3 фазы 400 В 32 А 50 м 10 мм2 cos 0,85, 24 В 20 А 30 м не более 3 %) или заполните поля: строка и поля связаны и меняются вместе.
Выберите сеть — постоянный ток, однофазная или трёхфазная — и введите напряжение, ток в амперах или мощность в кВт с cos phi, длину линии в метрах или футах и сечение жилы в мм2 или AWG, медной или алюминиевой. Калькулятор покажет сопротивление петли (в трёхфазной сети — сопротивление одной жилы), падение напряжения в вольтах и процентах, напряжение у нагрузки и потери мощности в кабеле. Если вместо сечения ввести предел падения в процентах, калькулятор подберёт наименьшее сечение ряда IEC 60228, при котором падение не больше этого предела. Расчёт расписан с вашими числами, а результат можно скопировать строкой.
Считается только активное сопротивление жилы, реактивное не учитывается; поправка на температуру — только для меди. Допустимое падение напряжения и допустимый ток кабеля задаются проектом установки и правилами классификационного общества или IEC 60092: ни пределов, ни допустимых токов, ни рекомендаций по выбору кабеля здесь нет.
R = удельное сопротивление x L / S. Для меди при 20 °C удельное сопротивление 1/58 = 0,017241 Ом мм2/м, для алюминия 0,028264 Ом мм2/м. Медная жила 4 мм2 длиной 25 м: 0,017241 x 25 / 4 = 0,1078 Ом. При другой температуре жилы удельное сопротивление меди умножается на 1 + 0,00393 x (t - 20).
На постоянном токе и в однофазной сети ток идёт по петле из двух жил: dU = 2 x I x R, на переменном токе ещё x cos phi. В трёхфазной сети dU = 1,732 x I x R x cos phi, а проценты считаются от линейного напряжения. 24 В, 10 А, 25 м, 4 мм2: 2 x 10 x 0,1078 = 2,16 В, 8,98 %.
Падение обратно пропорционально сечению, поэтому для предела в процентах S = k x I x удельное сопротивление x L x cos phi / (U x предел / 100), затем берётся ближайшее большее сечение ряда IEC 60228. 24 В, 20 А, 30 м, 3 %: 28,74 мм2, значит 35 мм2 с падением 2,46 %.
| Сечение, мм2 | Медь, Ом/км | Алюминий, Ом/км | Медь, 2 жилы, 10 м, 10 А: падение, В |
|---|---|---|---|
| 0,50 | 34,48 | — | 6,90 |
| 0,75 | 22,99 | — | 4,60 |
| 1 | 17,24 | — | 3,45 |
| 1,5 | 11,49 | — | 2,30 |
| 2,5 | 6,897 | — | 1,38 |
| 4 | 4,310 | — | 0,862 |
| 6 | 2,874 | — | 0,575 |
| 10 | 1,724 | 2,826 | 0,345 |
| 16 | 1,078 | 1,766 | 0,216 |
| 25 | 0,6897 | 1,131 | 0,138 |
| 35 | 0,4926 | 0,8075 | 0,099 |
| 50 | 0,3448 | 0,5653 | 0,069 |
| 70 | 0,2463 | 0,4038 | 0,049 |
| 95 | 0,1815 | 0,2975 | 0,036 |
| 120 | 0,1437 | 0,2355 | 0,029 |
| 150 | 0,1149 | 0,1884 | 0,023 |
| 185 | 0,0932 | 0,1528 | 0,019 |
| 240 | 0,0718 | 0,1178 | 0,014 |
| 300 | 0,0575 | 0,0942 | 0,011 |
Сопротивление посчитано как удельное сопротивление x L / S, а не взято из таблицы максимальных сопротивлений IEC 60228: у многопроволочной и лужёной жилы реального кабеля оно может быть немного выше. Алюминий приведён с 10 мм2. Падение для другой длины и другого тока меняется пропорционально. 1 фут = 0,3048 м точно.
Удельное сопротивление отожжённой меди 1/58 Ом мм2/м при 20 °C — международный стандарт сопротивления меди (IEC 60028, 100 % IACS); алюминия 0,028264 Ом мм2/м — 61 % IACS, как в стандартах на алюминиевые жилы; температурный коэффициент меди 0,00393 на градус при 20 °C. Каждое значение сверено по двум независимым справочным источникам. Ряд сечений — IEC 60228; размеры AWG — формула ASTM B258. Формула падения — приближённая формула IEC 60364-5-52 без реактивной составляющей.
Около 2,16 В, или 8,98 % от 24 В, у нагрузки остаётся 21,84 В. Сопротивление одной жилы R = 0,017241 x 25 / 4 = 0,1078 Ом, петли — вдвое больше, 0,2155 Ом, падение 2 x 10 А x 0,1078 Ом = 2,16 В. Потери мощности в кабеле — 21,6 Вт.
dU = 1,732 x I x R x cos phi, где R — сопротивление одной фазной жилы, а проценты — от линейного напряжения. Для 400 В, 32 А, 50 м медного кабеля сечением 10 мм2 при cos phi 0,85: R = 0,017241 x 50 / 10 = 0,0862 Ом, dU = 1,732 x 32 x 0,0862 x 0,85 = 4,06 В, или 1,02 %.
Падение обратно пропорционально сечению, поэтому нужное сечение S = k x I x удельное сопротивление x L x cos phi / (U x предел / 100), где k = 2 для двухпроводной линии и 1,732 для трёхфазной. Для 24 В постоянного тока, 20 А, 30 м и предела 3 %: 2 x 20 x 0,017241 x 30 / 0,72 = 28,74 мм2, значит ближайшее сечение ряда IEC 60228 — 35 мм2, при нём падение 0,59 В, или 2,46 %.
Потому что реактивное сопротивление зависит от устройства и прокладки кабеля: изоляции, взаимного расположения жил, брони. Его значения здесь не приводятся. Без него падение на переменном токе получается меньше фактического — тем заметнее, чем больше сечение и чем ниже cos phi; на постоянном токе реактивное сопротивление не участвует, а при cos phi 1 оно выпадает из приближённой формулы, которой пользуется страница. Цифры на странице — падение на активном сопротивлении, и страница так и пишет.
Сопротивление меди растёт на 0,393 % на каждый градус выше 20 °C: при 70 °C удельное сопротивление 0,017241 x (1 + 0,00393 x 50) = 0,020629 Ом мм2/м, примерно на 19,7 % больше, и падение растёт так же. Поправку страница делает только для меди: для алюминия источники дают разные коэффициенты, поэтому алюминий рассчитывается при 20 °C.
Допустимое падение напряжения и допустимый ток кабеля задаются проектом установки и правилами классификационного общества или IEC 60092. Пределов и допустимых токов на этой странице нет: она считает падение для введённых чисел.
Калькулятор считает падение напряжения по введённым числам. Если нужен кабель, наконечники, кабельные вводы или автомат, приложите фото маркировки или схему, и Vessel Core сверит данные до того, как предложение уйдёт к вам.
