Alma38.ru

Электро Свет
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет сечения кабеля по мощности: калькулятор или таблицы по науке для начинающего электрика

Расчет сечения кабеля по мощности: калькулятор или таблицы по науке для начинающего электрика

Неправильно выполненные электромонтажные работы при строительстве или ремонте дома часто сопровождаются авариями, пожаром или получением электрических травм. Поэтому сразу на стадии их планирования необходимо использовать проводку, отвечающую требованиям безопасности.

В статье показываю, как выполнить расчет сечения кабеля по мощности: калькулятор и таблицы прилагаются. Информацию для новичков дополняю картинками и схемами, поясняющими основные электрические процессы.

Опытный электрик может не читать пояснения, а сразу через раздел содержания открыть онлайн калькулятор и сделать в нем нужные вычисления.

Чем опасна неправильно смонтированная электропроводка: как проявляются скрытые риски

С начала дачного сезона привел ко мне новый сосед своего знакомого Андрея. У того просьба: помочь решить вопрос с пониженным напряжением на его участке. Особенно его беспокоит низкий уровень в гараже, где он разместил свою мастерскую с электрическими станками.

Поехали смотреть и проверять. Напряжение подается на вводной щит частного дома. Мой карманный мультиметр показал 203 вольта, что в принципе приемлемо для сельской местности.

А вот дальше начались чудеса. На его большой территории размещено несколько хозяйственных построек. Они подключены последовательной цепочкой: одно к другому. Гараж находится в самом конце.

Общая длина магистрали превышает сотню метров. Подключение выполнено тем, что было под рукой: медный провод 1,5 мм кв, а отдельные участки между строениями запитаны даже скрутками из алюминия 2,5 квадрата.

Этот участок обладает повышенным сопротивлением. Оно создает падение напряжения на входе в гараж до 185 вольт. А этого уже недостаточно для нормальной работы электродвигателей различных станков.

Потери напряжения в линии

У Андрея на участке от дома до мастерской потери составили 18 вольт. Он собирался приобрести стабилизатор напряжения для гаража, а я ему объяснил, что так делать нельзя по следующим причинам:

  1. стабилизатор поднимет уровень напряжения на своем выходе и мощность потребления станками еще больше возрастет;
  2. от этого дополнительно увеличится нагрузка на проводку.

В этой ситуации возникнет дополнительная просадка напряжения на входе в стабилизатор, что повлечет:

  • его отключение от защит;
  • или возникновение аварийной ситуации в проводке из-за ее перегруза и перегрева.

Возгорание проводки

Принципы выбора кабеля по току: какие процессы учитываются

Провода и кабели для домашней проводки выпускаются большим ассортиментом с разным сечением жил из меди или алюминия. Их поперечное сечение вычисляется по формуле площади круга через диаметр, который легко определить измерительными инструментами, например, микрометром.

Диаметр провода

Поскольку они предназначены для работы в разных условиях эксплуатации, то обладают различной конструкцией, каждая из которых имеет свое название, например, NYM, ПУНП, ПУНГП, ВВГ, ВВГнг, ПВС и другие обозначения.

Провода и кабели

Внутренняя конструкция любого из них состоит из металлических жил и изоляции. В качестве примера показываю картинкой кабель ВВГнг.

Конструкция кабеля

Любая жила обладает электрическим сопротивлением. При прохождении тока по ней выделяется тепло, описываемое законом Джоуля-Ленца. Оно зависит от величины нагрузки, времени ее протекания и сопротивления проводника.

Закон Джоуля-Ленца

При этом происходит нагрев:

  1. металла жилы;
  2. слоя изоляции;
  3. окружающей кабель среды.

С третьим вопросом предлагаю разобраться поподробнее.

Как влияют условия эксплуатации на работу проводки: особенности открытой и закрытой прокладки

Обратите внимание на то, что окружающая кабель среда может отводить тепло, снижая нагрев, либо повышать его температуру за счет локализации места прокладки расположенными в непосредственной близости теплоизолирующими материалами.

Поэтому расположенная на открытом воздухе проводка, благодаря естественной вентиляции (перемещения тепла вверх, а охлажденных масс вниз), охлаждается лучше, чем спрятанная в трубах или внутри строительных конструкций.

Изоляционные материалы хорошо работают при нагреве до допустимой температуры, а после достижения ею критических значений усыхают, теряя свои диэлектрические свойства. Тогда через них создаются токи утечек, приводящие к авариям или пожарам.

Поэтому для каждого типа провода уже выбраны температуры допустимого нагрева с учетом прохождения по ним длительных нагрузок. Поскольку сопротивление по закону Ома уже влияет на величину тока, то по нему и проводится весь расчет.

При пользовании этой методикой необходимо суммировать все нагрузки, которые могут проходить по жиле. Например, розетки, подключенные шлейфом, могут питать одновременно несколько бытовых приборов. Этот момент следует учитывать при выборе сечения питающего их кабеля.

Чтобы не усложнять этот процесс формулами на практике используются уже готовые таблицы. Привожу выдержку из них, необходимую для домашнего мастера.

Таблица выбора сечения кабеля по току

  • основан на многочисленных научных экспериментах;
  • заложен в ПУЭ для обеспечения надежной и безопасной работы электрооборудования;
  • позволяет оптимально выбрать сечение проводки по цене.

Для обеспечения повышенной безопасности при эксплуатации допустимо создавать запас по площади, используя кабель с более толстыми жилами. А монтировать его с уменьшенным сечением опасно.

Как рассчитать кабель по мощности нагрузки простыми словами

У большинства современных бытовых приборов в сопроводительной документации указывается информация не о токе нагрузки, а о величине мощности потребления. Эти параметры электрической сети взаимосвязаны.

Их легко пересчитать по известным формулам, содержащихся в шпаргалке электрика.

Шпаргалка электрика

Однако есть более простой и доступный путь: уже готовая табличная форма. Она избавляет человека от математических вычислений.

Таблица выбора сечения кабеля по мощности

Здесь действует то же правило сложения мощностей всех подключенных приборов, как и ранее для тока нагрузки.

Разберем пример. В розеточную группу из трех последовательно подключенных розеток может быть одновременно вставлено три потребителя с нагрузкой 2, 1,5 и 1,0 кВт. Складываем их и получаем 4,5 киловатта.

Смотрим таблицу. Для проводки 220 вольт, проложенной открытым способом, достаточно использовать медь сечением полтора квадрата или алюминий — 2,5. При выборе закрытого способа монтажа потребуется увеличить медный провод до 2,5 мм кв, а алюминиевый — до 4,0.

Читайте так же:
Розетки для провода резиновые

К слову: на любые розеточные группы общепринято выполнять монтаж проводов с сечением от 2,5 миллиметров квадратных. Здесь действуют дополнительные требования к их механической прочности, требующей запаса по толщине.

Особенно актуально это
требование к алюминиевой проводке, обладающей пониженной механической прочностью. В этом не раз убедились многочисленные владельцы квартир в старых многоэтажных зданиях.

Выбор сечения кабеля по мощности и току: таблица справочных данных

Этот способ вобрал в себя две вышеприведенные методики расчета. Они просто сведены в общую таблицу.

Выбор сечения кабеля

Ей удобно пользоваться, имея любую информацию: по току нагрузки или потребляемой мощности, что позволяет не заниматься переводом одной величины в другую.

Однако во всех этих таблицах скрыт один параметр, а именно: очень длинная электрическая цепь. Она косвенно влияет на результаты расчета. Но об этом читайте в следующем подразделе.

Почему необходимо учитывать длину протяженной электрической магистрали в частном доме

Во всех приведенных таблицах учитывается итоговое действие электрического тока на нагрев металлической жилы. Его величина практически не меняется внутри пределов квартиры, где от вводного щитка до конечного потребителя расстояние редко превышает 15 метров.

Однако мы знаем, что электрическое сопротивление провода влияет на ток, а оно с увеличением расстояния всегда возрастает прямо пропорционально отношению удельного сопротивления к площади поперечного сечения.

Электрическое сопротивление металлов

На длинных участках дополнительно возникают потери напряжения, а все это необходимо учитывать в точных расчетах, что и применяется на практике в онлайн калькуляторе, приведенном в следующем разделе.

В качестве пояснения приведу пример такого влияния, применённого при монтаже точных измерительных цепей напряжения ТН на своей подстанции 330 кВ, где потери должны быть минимальными. С ними борются всеми доступными способами.

Измерительный трансформатор напряжения

Эти ТН расположены на ОРУ-330 кВ. Они удалены от релейных панелей на дистанцию порядка 300-400 метров.

Сборка вторичных цепей выполнена в шкафу. Они к нему подаются от выводной коробки, расположенной внизу основания фарфорового изолятора коротким контрольным кабелем с жилами 1,5 мм кв.

Его длину можете оценить визуально по фотографии. Она не превышает несколько метров. Выходные кабели цепей напряжения, проложенные к панелям релейного зала, имеют повышенное сечение жил и превышают 16 мм квадратных.

Это хорошо видно на обратной стороне ввода релейной панели.

Вторичные цепи трансформатора напряжения

Сделано это для того, чтобы минимизировать потери напряжения на такой большой дистанции. Они не должны вносить погрешность большую 0,5%.

По самим же панелям разводка опять выполняется жилами 1,5 квадрата. Короткие расстояния от ТН к его шкафу и в релейном зале не оказывают существенного влияния на потери.

Приведенным примером я постарался показать, как длина протяженной магистрали может повлиять на выбор и расчет кабеля. Все это учтено в онлайн калькуляторе.

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности с учетом условий эксплуатации

Онлайн методика позволяет оптимально вычислить сечение, которое будет:

  • надежно работать при длительной полной нагрузке без каких-либо повреждений;
  • полностью выдержит возникающие в цепи короткие замыкания;
  • исключит потери напряжения в магистрали ниже допустимого уровня;
  • обеспечит работу защитных устройств при недостаточном качестве заземления.

Вычисления необходимо делать индивидуально для каждого кабельного участка. Они позволяют:

  1. определиться с условиями монтажа и видами нагрузок, которые будут протекать по его жилам;
  2. учесть минимальные размеры способом расчета по току;
  3. обеспечить надежную работу при возникновении температурных перегрузок от коротких замыканий;
  4. выявить допустимые габариты для снижения потерь напряжения;
  5. выбрать сечение, основываясь на импендансе петли из-за недостаточного заземления.

Для проведения расчета потребуется подготовить:

  • информацию о характере нагрузки;
  • условия работы в однофазной или трехфазной схеме питания;
  • тип тока: постоянный или переменный;
  • величину нагрузки в киловаттах;
  • полный и пусковой коэффициенты мощности;
  • протяженность рабочей магистрали;
  • способ прокладки и конструкцию кабеля, учитывающую температурные нагрузки.

А дальше вводим эти исходные данные в таблицу и жмем кнопку «Расчет». Для перехода к следующим вычислениям надо просто нажать кнопку «Сброс» и повторить выше перечисленные операции.

Еще раз обращаю внимание на то, что за основу любого расчета пропускной способности кабеля взят наибольший ток, который способен выдерживать кабель длительно с сохранением диэлектрических свойств изоляции без ее повреждений. По его величине определяется поперечное сечение.

Рекомендую по вопросу выбора проводки дополнительно посмотреть видеоролик владельца «Электроснабжение в Москве»

Видеоматериал автора «Elektrik-sam.info» объясняет подробные алгоритмы вычисления сечения кабеля (провода).

Много полезной информации можно увидеть в комментариях под этими роликами.

Вот в принципе и все, что я хотел объяснить про расчет сечения кабеля по мощности, калькулятор к которому значительно облегчает математические действия. Если вы желаете обсудить это материал, то воспользуйтесь разделом комментариев.

Горизонтальный кабель: выбор типа и категории, расчет количества

Тип горизонтального кабеля и его категория выбирается на основе решений, принятых на этапе эскизного проекта, определяющего среду передачи сигнала и требования к характеристикам системы.

В качестве среды передачи в горизонтальной кабельной, согласно стандарту ISO/IEC 11802:2002, могут выступать четырехпарные кабели на основе витой пары проводников и волоконно-оптические кабели. При этом оптика в горизонтальной подсистеме используется крайне редко.

При выборе категории электрического кабеля необходимо отталкиваться от максимальной частоты передаваемого сигнала, на которой будут работать приложения. В настоящий момент стандарт ISO/IEC 11801:2002 допускает применение в горизонтальной подсистеме элементарной базы категорий 5, 6, 6а, 7. Начиная с 2000 года и по настоящее время, наиболее популярной в нашей стране является реализация горизонтальной подсистемы на основе неэкранированной элементной базы категории 5(5e, по терминологии стандарта TIA/IEA-568-B), обеспечивающей функционирование ЛВС на скорости до 1 Гбит/сек. Кабельная проводка категорий 6, 6а и 7 позволяет передавать сигналы со скоростью до 10 Гбит/сек, и, в перспективе, до 40 Гбит/сек и 100 Гбит/сек по витой паре. Стандарты требуют прокладки четырехпарных кабелей, поскольку многопарные (с количеством пар более четырех) не обладают достаточными рабочими характеристиками.

Читайте так же:
Насадки розетки для прикуривателя

Горизонтальный кабель: расчет количества

Наиболее точные результаты расчета можно получить, применяя метод суммирования длин кабелей, входящих в состав горизонтальной кабельной подсистемы. Обратной стороной подобной точности является высокая трудоемкость реализации этого подхода. В то же время, современные средства автоматизации расчетов позволяют не принимать во внимание этот аспект.

Однако, при подготовке эскизного проекта или технического (коммерческого) предложения достаточно часто возникает ситуация, в которой информации для подробной разработки эскизного проекта недостаточно, а ответ нужно предоставить в сжатые сроки. В такой ситуации достаточно эффективным является применение статического метода расчета количества используемого кабеля. Необходимо отметить, что этот метод наиболее эффективно проявляется в случае равномерного распределения РМ по площади помещений.

При расчете количества горизонтальных кабелей, необходимо учитывать несколько очевидных положений:

  • Один розеточный модуль связывается с панелью в РЭ одним кабелем;
  • Кабели прокладываются в каналах прямолинейно либо с углом поворота не более 90°;

Фактическая величина расхода может превышать расчетную за счет неровностей укладки и невозможности полного использования стандартных упаковочных длин ( можно учесть при расчете за счет коэффициента).

Расчет выполняется по следующим формулам:

1. Определение средней длины проброса (постоянной линии):

Lmax – длина кабельной трассы от РЭ до самой дальней ИР;

Lmin – длина кабельной трассы от РЭ до самой ближней ИР;

Ks – коэффициент технологического запаса, составляющий 10%;

X – запас кабеля на разделку.

Запасы кабеля на разделку должны составлять не менее 0,3 м для области рабочих мест и не менее 3 м для телекоммуникационных помещений ( при условии, что длина кабеля внутри монтажного конструктива не включена в длину трассы). Таким образом, формула приобретает вид:

Lmin – 15 м (согласно рекомендациям стандарта ISO/IEC 11801:2002 и требованиям стандарта ГОСТ Р 53246-2008);

Количество пробросов, реализуемых с одной стандартной катушки кабеля (Ncr):

Где Lcb – длина стандартной катушки кабеля. Полученный при расчете результат округляется вниз до ближайшего целого. Стандартные длины для 4-х парных электрических кабелей – 305 м, для многопарных электрических кабелей – 500 м и 1000 м. Оптические кабели в большинстве случаев поставляются заказной длины.

Ncr = 305/54 = 5,65

Расчет общего количества кабеля Lc, применяемого для построения горизонтальной подсистемы:

Где Nto — количество портов (розеточных модулей ИР).

Результат расчета округляется вверх до целого числа.

В случае, когда кабельная проводка реализуется на кабелях различных конструкций и/или категорий – расчет выполняется отдельно для каждой конструкции/категории (причина – возможны различия для стандартной длине катушек). При этом, если в здании используются однотипные информационные розетки с модулями разных категорий, то количество разнотипного кабеля оказывается равным и расчет можно выполнять один раз.

Lc=22, то есть для реализации данного проекта потребуется 22 стандартных катушки кабеля.

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и длине

Первый шаг. Рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:

  • P1, P2 .. – мощность электроприборов, Вт;
  • Kс – коэффициент спроса (вероятность одновременной работы всех приборов), по умолчанию равен 1.

Второй шаг. Затем определяется номинальная сила тока в цепи:

  • Pсум – суммарная мощность электроприборов;
  • U – напряжение в сети;
  • cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), по умолчанию равен 0.92.

Третий шаг. На последнем этапе используются таблицы, согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

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.

Таблица сечениякабеля

Например, общая мощность электроприборов в квартир

Например, общая мощность электроприборов в квартире равняется 15 кВт. Умножаем ее на 0,8 и получаем 12 кВт нагрузки. В таблице нужно найти наиболее подходящее значение. Таким образом, необходимо выбрать медный кабель с сечением 10 мм для однофазной сети и 6 мм для трехфазной.

Расчет сечения провода электропроводки по мощности подключаемых электроприборов

Для выбора сечения жил провода кабеля при прокладке электропроводки в квартире или доме нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования. В таблице представлен перечень популярных бытовых электроприборов с указанием потребляемого тока в зависимости от мощности. Вы можете узнать потребляемую мощность своих моделей самостоятельно из этикеток на самих изделиях или паспортам, часто параметры указывают на упаковке.

В случае если сила потребляемого тока электроприбором неизвестна, то ее можно измерять с помощью амперметра.

Расчет сечения кабеля по длине: формула

Длина кабеля влияет на потерю напряжения. Таким образом, на конце проводника напряжение может уменьшиться и оказаться недостаточным для работы электроприбора. Для бытовых электросетей этими потерями можно пренебречь. Достаточно будет взять кабель на 10-15 см длиннее. Этот запас израсходуется на коммутацию и подключение. Если концы провода подсоединяются к щитку, то запасная длина должна быть еще больше, т. к. будут подключаться защитные автоматы.

Читайте так же:
Розетка для скрытой установки 3х местная

1️⃣ Первый шаг. Сначала определяется номинальная сила тока в цепи:

I = Pсум / (U × cos ϕ)

  • Pсум – суммарная мощность электроприборов;
  • U – напряжение в сети;
  • cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), по умолчанию равен 0.92.

2️⃣ Второй шаг. Затем рассчитываются сопротивление проводника:

  • dU – потери напряжения, не более 5% (0.05);
  • I – сила тока.

3️⃣ Третий шаг. Выполняется расчет сечения токопроводящей жилы по формуле:

  • ρ – удельное сопротивление металла, медь (0.0175), алюминий (0.028);
  • L – длина проводника;
  • R – сопротивление проводника.

Расчет допустимой силы тока по нагреву жил

Если выбран проводник подходящего сечения, это исключит падение напряжения и перегревы линии. Таким образом, от сечения зависит то, насколько оптимальным и экономичным будет режим работы электрической сети. Казалось бы, можно просто взять и установить кабель огромного сечения. Но стоимость медных проводников пропорциональна их сечению, и разница при монтаже электропроводки уже в одной комнате может насчитывать несколько тысяч рублей. Поэтому важно уметь правильно рассчитывать сечение кабеля: с одной стороны, вы гарантируете безопасность эксплуатации сети, с другой стороны, не потратите лишних средств на приобретение чересчур «толстого» проводника.

Для выбора сечения провода нужно учитывать два важных критерия — допустимые нагрев и потерю напряжения. Получив два значения площади сечения проводника при использовании разных формул, выбирайте большую величину, округлив ее до стандартной. Особенно чувствительны к потере напряжения воздушные линии электропередач. В то же время для подземных линий и кабеля, помещенного в гофрированные трубы, важно учитывать допустимый нагрев. Таким образом, сечением должно определяться в зависимости от разновидности проводки.

 Допустимые температуры нагрева токопроводящих жил кабелей

Iд — допустимая нагрузка на кабель (ток по нагреву). Эта величина соответствует току, в течение долгого времени протекающего по проводнику. В процессе этого появляется установленные, длительно допустимая температура (Tд). Расчетная сила тока (Iр) должна соответствовать допустимой (Iд), и для ее определения нужно воспользоваться формулой:

  • Iр=(1000*Pн*kз)/√(3*Uн*hд*cos j),
  • Pн — номинальная мощность, кВт;
  • Kз — коэффициент загрузки (0,85-0,9);
  • Uн — номинальное напряжение оборудования;
  • hд — КПД оборудования;
  • cos j — коэффициент мощности оборудования (0,85-0,92).

Получается, что для любого длительно допустимого тока, протекающего по проводнику, соответствует конкретное значение установившейся, длительно допустимой температуры нагрева. Важно нивелировать влияние остальных факторов окружающей среды. Ток кабеля напрямую зависит от материала, из которого изготовлена изоляция, метода прокладки, сечения и материала жил в проводнике.

Даже если брать во внимание одинаковые токовые величины, тепловая отдача будет разной в зависимости от температуры окружающей среды. Чем ниже температура, тем эффективнее теплоотдача.

 Поправочные коэффициенты кабеля в зависимости от температуры окружающей среды

Температура отличается в зависимости от региона и времени года, поэтому в ПУЭ можно найти таблицы для конкретных значений. Если температура существенно отличается от расчетной, придется использовать коэффициенты поправки. Базовое значение температуры в помещении или снаружи составляет 25 градусов Цельсия. Если кабель прокладывается под землей, то температура изменяется на 15 градусов Цельсия. Однако именно под землей она остается постоянной.

Как рассчитать по току

Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. Справочная информация указывается для комнатной температуры (18°С). Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ (ПУЭ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ).

Таблица 3. Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Площадь сечение проводника, мм²Ток, А, для проводов, проложенных
открытов одной трубе
двух одножильныхтрех одножильныхчетырех одножильныходного двухжильногоодного трехжильного
0,511
0,7515
1171615141514
1,2201816151614,5
1,5231917161815
2262422202319
2,5302725252521
3343228262824
4413835303227
5464239343731
6504642404034
8625451464843
10807060505550
161008580758070
251401151009010085
35170135125115125100
50215185170150160135
70270225210185195175
95330275255225245215
120385315290260295250
150440360330
185510
240605
300695
400830

Особенности расчёта мощности скрытой проводки

Если проектной документацией подразумевается использование скрытой проводки, то необходимо приобретать кабельную продукцию «с запасом» — к полученному значению сечения кабеля следует прибавить порядка 20–30%. Это делается во избежание нагрева кабеля в процессе эксплуатации. Дело в том, что в условиях стеснённого пространства и отсутствия доступа воздуха нагрев кабеля происходит значительно интенсивнее, чем при монтаже открытой проводки. Если же в закрытых каналах предусматривается укладка не одного кабеля, а сразу нескольких, то следует увеличить сечение каждого провода не менее чем на 40%. Также не рекомендуется плотно укладывать различные провода — в идеале каждый кабель должен находиться гофротрубе, обеспечивающей его дополнительную защиту.

Читайте так же:
Розетки 220 легранд валена

Важно! Именно по значению потребляемой мощности профессиональные электрики ориентируются при выборе сечения кабеля, и только такой способ является корректным.

Онлайн калькуляторы для вычисления сечения и диаметра провода

Калькулятор для вычисления сечения одножильного провода

Онлайн калькулятор для вычисления сечения провода по диаметру
Введите диаметр провода, мм:

С помощью онлайн калькулятора, представленного ниже можно решить обратную задачу – определить по сечению диаметр проводника.

Расчет длины горизонтального кабеля для помещения 1

2.1. Расчет длины горизонтального кабеля для помещения 1.

Lгк рабочего места 1 = 32 + 0,8 = 32,8 (1 верт., 4 гор. участка)

Lгк рабочего места 2 = 30 + 0,8 = 30,8 (1 верт., 4 гор. участка)

Lгк рабочего места 3 = 28 + 0,8 = 28,8 (1 верт., 4 гор. участка)

Lгк рабочего места 4 = 23 + 1,2 = 24,2 (3 верт., 4 гор. участка)

Lгк рабочего места 5 = 23 + 1,2 = 24,2 (3 верт., 4 гор. участка)

Lгк рабочего места 6 = 17 + 0,8 = 17,8 (1 верт., 3 гор. участка)

Lгк рабочего места 7 = 20 + 1,2 = 21,2 (3 верт., 4 гор. участка)

Lгк рабочего места 8 = 20 + 1,2 = 21,2 (3 верт., 4 гор. участка)

Lгк рабочего места 9 = 14 + 0,8 = 14,8 (1 верт., 3 гор. участка)

Lгк рабочего места 10 = 20 + 1,2 = 21,2 (3 верт., 4 гор. участка)

Lгк рабочего места 11 = 20 + 1,2 = 21,2 (3 верт., 4 гор. участка)

Lгк рабочего места 12 = 14 + 0,8 = 14,8 (1 верт., 3 гор. участка)

Lгк рабочего места 13 = 23,5 + 0,8 = 24,3 (1 верт., 4 гор. участка)

Расчет длины горизонтального кабеля для помещения 2.

Lгк рабочего места 1 = 41 + 0,8 = 41,8 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 2 = 39 + 0,8 = 39,8 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 3 = 37 + 0,8 = 37,8 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 4 = 35 + 0,8 = 35,8 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 5 = 33 + 0,8 = 33,8 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 6 = 31 + 0,8 = 31,8 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 7 = 29 + 0,8 = 29,8 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 8 = 27 + 0,8 = 27,8 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 9 = 25 + 0,8 = 25,8 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 10 = 20,5 + 0,8 = 21,3 (1 верт., 1 гор. участок)

Lгк рабочего места 11 = 33,5 + 0,8 = 34,3 (1 верт., 3 гор. участка)

Lгк рабочего места 12 = 31,5 + 0,8 = 32,3 (1 верт., 3 гор. участка)

Lгк рабочего места 13 = 29,5 + 0,8 = 30,3 (1 верт., 3 гор. участка)

Lгк рабочего места 14 = 27,5 + 0,8 = 28,3 (1 верт., 3 гор. участка)

Lгк рабочего места 15 = 25,5 + 0,8 = 26,3 (1 верт., 3 гор. участка)

Lгк рабочего места 16 = 23,5 + 0,8 = 24,3 (1 верт., 3 гор. участка)

Lгк рабочего места 17 = 23 + 0,8 = 23,8 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 18 = 21,5 + 0,8 = 22,3 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 19 = 18,5 + 0,8 = 19,3 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 20 = 15,5 + 0,8 = 16,3 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 21 = 12,5 + 0,8 = 13,3 (1 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 22 = 9 + 1,2 = 10,2 (3 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 23 = 9 + 1,2 = 10,2 (3 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 24 = 15 + 1,2 = 16,2 (3 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 25 = 15 + 1,2 = 16,2 (3 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 26 = 18 + 1,2 = 19,2 (3 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 27 = 9 + 1,2 = 10,2 (3 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 28 = 9 + 1,2 = 10,2 (3 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 29 = 15 + 1,2 = 16,2 (3 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 30 = 15 + 1,2 = 16,2 (3 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 31 = 18 + 1,2 = 19,2 (3 верт., 2 гор. участка)

Lгк рабочего места 32= 6 + 0,8 = 6,8 (1 верт., 1 гор. участок)

Lгк рабочего места 33 = 3 + 0,8 = 3,8 (1 верт., 1 гор. участок)

Таблица 2.1. Основные характеристики горизонтальной кабельной подсистемы

№ комнатыТип ГККол-во горизон. участков кабеляДлина горизон. участков кабеляКол-во вертик. участков кабеляДлина вертик. участков кабеляОбщая длина ГК с учетом 10% запаса
1UTP cat 5e49284,52512,81189,2
2UTP cat 5e69720,55330,41651,98

3. Административная подсистема

Предположительно вычислительная сеть будет работать в соответствии со стандартом Fast Ethernet со скоростью 100 Мб/с.

3.1 Выбор типа и расчет количества коммутационных панелей

В качестве коммутационных панелей были выбраны панели PP-19-48-8P8C-C5e-110D 19 дюймов, 48 портов, 2 штуки, что позволяет обслужить 96 информационных разъемов.

Таблица 3.1. Состав коммутационного оборудования.

Функциональная секцияКол-во кабелейКол-во пар в кабелеКол-во пар всегоТип коммутационного оборудованияКол-во устройств
Горизонтальная924368Панель2

3.2 Выбор типа и расчет количества активных устройств сети

Для обеспечения наилучшего быстродействия и минимизации коллизий были выбраны активные сетевые устройства – 19 дюймовые свитчи фирмы 3Com на 24 порта для монтажа в телекоммуникационный шкаф.

Количество активных устройств и количество портов в устройстве рассчитывается исходя из числа рабочих мест, учитывая патч-корды. Общее число портов в активных устройствах равно количеству рабочих мест. В данном случае 2 активных устройства, рассчитанных на 24 подключения каждое, обеспечат функциональность сети размеров в 46 рабочих мест.

Читайте так же:
Розетка заглушка для пластиковых окон

Таблица 3.2. Состав активного оборудования.

Функциональная секцияФункциональное назначениеКол-во кабеляТип активного оборудованияКол-во устройств
АктивнаяСетевой4624-портовый свитч2

3.3 Расчет высоты телекоммуникационного шкафа

Где H – примерная высота телекоммуникационного шкафа в юнитах,

N – число обслуживаемых мест.

В качестве телекоммуникационного шкафа был выбран стандартный 19 дюймовый шкаф высотой в 20 юнитов (890 мм), шириной 533 мм и глубиной 600 мм.

Рисунок 1. Схема подключения активного оборудования к кабельной системе.

Рисунок 2. Схема телекоммуникационного шкафа.

3.4 Расчет количества и определение длин сетевых и коммуникационных кабелей

Общее количество кабелей в телекоммуникационном шкафу будет складываться из количества рабочих мест и необходимого количества сетевых кабелей активной секции для коммутации активного оборудования. Так как активных устройства два, то будет использоваться один патч-корд.

Где Lкшо – общая длина кабеля в телекоммуникационном шкафу в м,

Nк – количество кабеля в шт.

Длина кабеля в телекоммуникационном шкафу равна 2 метрам, остатки кабеля используются как запас и сформированы в виде петли.

Для сетевого кабеля

Таблица 3.3. Сетевые кабели и коммутационные кабели.

Функциональное назначениеТип разъемаДлина кабеля, мКол-во кабеля
СетевойRJ-459246
Патч-кордRJ-451,51

4. Дополнительные и вспомогательные элементы 4.1 Расчет габаритных размеров декоративных пластиковых коробов

Где Sкороба – расчетная площадь короба в мм2,

n – количество кабелей в коробе в шт,

Sпс — площадь поперечного сечения в мм2,

ki – коэффициент использования, равен 0.5,

kz – коэффициент запаса, kz равен 0,45.

Где Sпс – площадь поперечного сечения кабеля в мм2,

D – диаметр кабеля, равен 5,2 мм2 для UTP cat 5e.

Для первого участка короба в помещении 2, находящегося в административной зоне, при количестве горизонтальных кабелей в 72 шт., требуемая площадь поперечного сечения будет равна:

Для второго участка короба в помещении 2, соединяющего компьютеры в центре, при количестве горизонтальных кабелей в 20 шт., требуемая площадь поперечного сечения будет равна:

Для третьего участка короба в помещении 2, соединяющего компьютеры вдоль западной стены, при количестве горизонтальных кабелей в 22 шт., требуемая площадь поперечного сечения будет равна:

Для первого участка короба в помещении 1, соединяющего компьютеры в помещении, при количестве горизонтальных кабелей в 26 шт., требуемая площадь поперечного сечения будет равна:

Для второго участка короба в помещении 1, соединяющего рабочие места 7-12, при количестве горизонтальных кабелей в 12 шт., требуемая площадь поперечного сечения будет равна:

Для третьего участка короба в помещении 1, соединяющего рабочие места 4-6, при количестве горизонтальных кабелей в 6 шт., требуемая площадь поперечного сечения будет равна:

Для четвертого участка короба в помещении 2, соединяющего рабочие места вдоль восточной стены, при количестве горизонтальных кабелей в 20 шт., требуемая площадь поперечного сечения будет равна:

Расчет длины короба.

Где Lкор – длина короба с учетом 6,3% запаса в м,

1гук – горизонтальные участки короба в м,

1вук – вертикальные участки короба в м.

Для рабочих мест 1-10 помещения 2

Для рабочих мест 11-33 помещения 2 и 1-13 помещения 1, отрезок

Для рабочих мест 11-21 помещения 2, отрезок

Для рабочих мест 1-13 помещения 1

Для рабочих мест 7-12 помещения 1

для рабочих мест 4-6 помещения 1

Для рабочих мест 22-31 помещения 2

Таблица 4.1. Габаритные размеры декоративных коробов.

Кол-во обслуживаемых ИРКол-во ГК в коробеТребуемая площадь короба, мм2Стандартные габаритные размеры короба, мм х ммДлина короба, м
3672343,8100 х 5011,693
102095,520 х 7516,1576
112210520 х 7524,449
1326124,120 х 7522,323
61257,320 х 756,5906
3628,620 х 756,5906
102095,520 х 7543,583

Расчет элементов крепления декоративных коробов.

Где Nкэ – количество крепежных элементов в шт,

Lкорз – длина короба с учетом 6,3% запаса в мм,

500 – расстояние между крепежными элементами в мм,

n – количество крепежных элементов по вертикали в шт,

nр – количество информационных розеток на коробе.

Для короба 100 х 50.

Для короба 75 х 20.

Для крепежа коробов потребуется 586 крепежных элементов.

Рисунок 3. Схема расположения крепежных элементов.

В ходе выполнения курсового проекта были организованы рабочие места для в рабочей области помещения 1 и 2, организована и рассчитана локальная вычислительная сеть для бухгалтерского отдела, административная подсистема, рассчитана горизонтальная кабельная подсистема с соблюдением всех правил норм СанПин и ISO/IEC. Данная вычислительная сеть способна удовлетворять потребностям бухгалтерского отдела с учетом модернизации.

В качестве патч-панелей (коммутационных панелей) были выбраны реальные панели, соответствующие стандартам ANSI/TIA/EIA-568-B.2 Category 5e, TIA/EIA TSB-40, ISO/IEC Generic Cabling Standard 11801, CENELEC Generic Cabling Standard EN50173 и заказной 19’’ телекоммуникационный шкаф.

В качестве модернизации предлагаю установить беспроводную точку доступа в помещении 1 для рабочих мест 4-12, и в помещении 2 для рабочих мест 22-31, что позволит сократить количество абонентских кабелей и кабелей горизонтально подсистемы.

1. В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы., 3е изд, М.: Питер, 2007 г.

2. Самарский П.А. Основы структурированных кабельных систем, Феникс, 2006.

3. Парфенов Ю.А., Власов В.Е. Кабели цифровых сетей электросвязи. Конструирование, технологии, применение, Минск: Белорусь, 2005 г.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector