Расчет размеров проводов

В Revit MEP выполняется расчет сечений проводов для силовых цепей с учетом сечения, заданного для защиты цепей, результатов расчета падения напряжения и поправочного коэффициента.

Размеры проводов устанавливаются в диалоговом окне "Настройки электротехнических систем".

Для двухполюсных (одна фаза) и трехполюсных (три фазы) цепей падение напряжения в каждой цепи отображается как падение межфазного напряжения. Для однополюсных цепей падение напряжения отображается как падение фазного напряжения.

Примеры расчета размера проводов

В этом примере для двух создаваемых в проекте цепей, заключенных в стальной кабельный канал, заданы следующие значения параметров типа проводов.

Материал Температурный режим Изоляционный слой Макс. размер Нейтральный коэффициент Нейтраль требуется Размер нейтрального провода Тип изоляционной трубки
Медные 90°C THHN 500 MCM 1.5 Да Проводник под напряжением Сталь
Медные 75°C THWN 500 MCM 1.0 Да Проводник под напряжением Сталь

Питающая цепь 1

Цепь Коэффициент мощности Напряжение Нагрузка Полюса Номинальное значение Тип провода Температура окружающей среды Длина участка кабельной сети
Питающая цепь 0.8 240 В 12 кВА 2 50A THHN 80 F 100 футов
  1. Базовый диаметр токоведущего проводника определяется номинальным током для цепи (50 А) и типом провода (THHN, медь, 90°C). Согласно таблице базовых размеров проводов, без учета температуры окружающей среды, в качестве проводников под напряжением для цепи 1 должны использоваться провода 2-#8.
  2. Размер нейтрального проводника определяется как площадь поперечного сечения проводников под напряжением, умноженная на 1,5. Площадь поперечного сечения токоведущего проводника #8 составляет 0,129686799 кв. дюйма. После применения множителя 1,5 (1,5 * 0,0129686799 = 0,01945301985 кв. дюйма, согласно таблице базовых размеров проводов, провод #6 (площадь сечения 0,0206119720 кв. дюйма) обладает минимальной площадью сечения, достаточной для соответствия требованиям к нейтральному проводнику. Размер нейтрального проводника — 1-#6.
  3. Согласно таблице сечений заземляющих проводников, для медного заземляющего проводника с номинальным током 50 А требуется размер #10 (размер #10 подходит для номинального тока до 60 А).

    Предварительные размеры пакета проводов для цепи 1: 2-#8, 1-#6 и 1-#10. Однако при расчете размеров проводов необходимо учитывать поправочный коэффициент (зависящий от температуры окружающей среды) и скорректировать размеры таким образом, чтобы падение напряжения на приборе, наиболее удаленном от источника, не превышало 2%.

  4. Для токоведущих проводников размера #8 при температуре окружающей среды 80 градусов Фаренгейта (поправочный коэффициент = 1), падение напряжения (VD) рассчитывается по формуле VD = (L * Z * I)/1000:

    DU = (100 футов *1,326 * 50А)/1000 = 6,63 В

    6,63/240 = 0,027625 = 2,7625%, что превышает допустимое падение напряжения (2%).

  5. Пакет проводов корректируется следующим образом: 2-#6, 1-#6 и 1-#10; вычислим напряжение для проводников под напряжением #6.

    DU = (100 футов * 0,860 * 50А)/1000 = 0,3

    0,3/240 = 0,017917 = 1,7917%, что находится в пределах допустимого падения напряжения (2%).

  6. Размер нейтрального проводника определяется следующим образом: 1,5 * 0,020611972 = 0,030917958 кв. дюйма. Согласно таблице базовых сечений проводов, провод #4 (площадь сечения 0,0327813057 кв. дюйма) обладает минимальной площадью сечения, достаточной для соответствия требованиям к нейтральному проводнику после корректировки. Новый размер нейтрального проводника — 1-#4.
  7. Размер заземляющего проводника необходимо изменить пропорционально изменению размера проводников под напряжением:
    • Площадь поперечного сечения провода #8 = 0,029686799 кв. дюйма.
    • Площадь поперечного сечения провода #6 = 0,0206119720 кв. дюйма.
    • Отношение = 1,5893
    • 1,5893 * 0,0081552613 кв. дюйма. = 0,01296115 кв. дюйма. Размер заземляющего проводника нужно изменить на #8.

    Пакет проводов корректируется следующим образом: 2-#6, 1-#4 и 1-#8.

Питающая цепь 2

Цепь Коэффициент мощности Напряжение Нагрузка Полюса Номинальное значение Тип провода Температура окружающей среды Длина участка кабельной сети
Ветвление 0.9 208 В 24 кВА 3 A THHN 80 F 150 футов
  1. Базовый диаметр токоведущего проводника определяется номинальным током для цепи (70 А) и типом провода (THHN, медь, 90°C). Согласно таблице базовых размеров проводов, в качестве проводников под напряжением должны использоваться провода #6.
  2. Размер нейтрального проводника определяется как площадь поперечного сечения проводников под напряжением, умноженная на 1,5 (1,5 * 0,0521172118 кв. дюйма. = 0,0781758177 кв. дюйма).

    Размер нейтрального проводника — 1- 1/0 (0,0829065680 кв.дюйма).

  3. Согласно таблице диаметров заземляющих проводников, для медного заземляющего проводника с номинальным током 70 А требуется размер #6.

    До принятия во внимание падения напряжения и температуры окружающей среды пакет проводов состоит из 3-#6, 1-1/0 и 1-#6.

  4. Падение напряжения вычисляется следующим образом: DU = (L * R * I)/1000:
    • I = 24,000 кВ·А/208 * sqrt(3) = 66,6 A
    • DU = (150 футов * 0,812 * 100 A)/1000 = 8,11 В
    • 8,11/208 = 0,039 = 3,9%, что превышает допустимое падение напряжения (2%)

    Исходя из допустимого падения напряжения (2%) найдем сопротивление:

  5. 208 В * 0,02 = 4,16 В = максимально допустимое падение напряжения
  6. 4,16 В = (150 футов * R * 66,6 A)/1000
  7. DU = 4,16 В/((150 футов * 66,6 A)/1000) 0,416, что приблизительно равно коэффициенту сопротивления для провода #2 в стальной изоляционной трубке в трехфазной цепи.

    Новый размер проводников под напряжением — 3-#1.

  8. Новый размер нулевого провода: #4 (1,5 * 0.0206119720 кв. дюйма. = 0,030917958 кв. дюйма).

  9. Заземляющий проводник #6 (0,0206119720 кв. дюйма) необходимо изменить пропорционально изменению размера проводников под напряжением:

    • Площадь поперечного сечения первоначального проводника под напряжением (#2) = 0,0521172118 кв. дюйма.
    • Площадь поперечного сечения нового проводника под напряжением (#1) = 0,0657664432 кв. дюйма.
    • Отношение = 1,26
    • (1,26 * 0,0206119720 кв. дюйма. = 0,02597108472 кв. дюйма. = провод #4

      Новый размер заземляющего проводника — #4.

    Пакет проводов корректируется следующим образом: 3-#1, 1-#4 и 1-#4.

Коэффициенты сопротивления проводов

При расчете падения напряжения в Revit MEP всегда предполагается использование медных проводников. Приведенные ниже таблицы потерь напряжения совместимы со справочником по выбору защитных устройств (Selecting Protective Devices Handbook) Cooper Bussmann®. Эти значения отражают падение межфазного напряжения на каждые 1000 ампер-футов для трехфазных и однофазных цепей. Для падения фазного напряжения в одной из фаз трехфазной системы значение делится на 1,73; для однофазной системы — на 2.

Кабельный канал Размер проводов Трехфазный Однофазный
Коэффициент мощности (%) 100 90 80 70 60 100 90 80 70 60
Стальные 14 5.369 4.887 4.371 3.848 3.322 6.2 5.643 5.047 4.444 3.836
12 3.464 3.169 2.841 2.508 2.172 4 3.659 3.281 2.897 2.508
10 2.078 1.918 1.728 1.532 1.334 2.4 2.214 1.995 1.769 1.54
8 1.35 1.264 1.148 1.026 0.9 1.56 1.46 1.326 1.184 1.04
6 0.848 0.812 0.745 0.673 0.597 0.98 0.937 0.86 0.777 0.69
4 0.536 0.528 0.491 0.45 0.405 0.62 0.61 0.568 0.519 0.468
3 0.433 0.434 0.407 0.376 0.341 0.5 0.501 0.47 0.434 0.394
2 0.346 0.354 0.336 0.312 0.286 0.4 0.409 0.388 0.361 0.331
1 0.277 0.292 0.28 0.264 0.245 0.32 0.337 0.324 0.305 0.283
1/0 0.207 0.228 0.223 0.213 0.2 0.24 0.263 0.258 0.246 0.232
2/0 0.173 0.196 0.194 0.188 0.178 0.2 0.227 0.224 0.217 0.206
3/0 0.136 0.162 0.163 0.16 0.154 0.158 0.187 0.188 0.184 0.178
4/0 0.109 0.136 0.14 0.139 0.136 0.126 0.157 0.162 0.161 0.157
250 0.093 0.132 0.128 0.129 0.128 0.108 0.142 0.148 0.149 0.148
300 0.077 0.108 0.115 0.117 0.117 0.09 0.125 0.133 0.135 0.135
350 0.067 0.098 0.106 0.109 0.109 0.078 0.113 0.122 0.126 0126
400 0.06 0.091 0.099 0.103 0.104 0.07 0.105 0.114 0.118 0.12
500 0.05 0.081 0.09 0.094 0.096 0.058 0.094 0.104 0.109 0.111
600 0.043 0.075 0.084 0.089 0.092 0.05 0.086 0.097 0.103 0.106
750 0.036 0.068 0.078 0.084 0.088 0.042 0.079 0.091 0.097 0.102
1000 0.031 0.062 0.072 0.078 0.082 0.036 0.072 0.084 0.09 0.095
Немагнитные 14 5.369 5.876 4.355 3.83 3.301 6.2 5.63 5.029 4.422 3.812
12 3.464 3.158 2.827 2.491 2.153 4 3.647 3.264 2.877 2.486
10 2.078 1.908 1.714 1.516 1.316 2.4 2.203 1.98 1.751 1.52
8 1.35 1.255 1.134 1.01 0.882 1.56 1.449 1.31 1.166 1.019
6 0.848 0.802 0.731 0.657 0.579 0.98 0.926 0.845 0.758 0.669
4 0.536 0.519 0.479 0.435 0.388 0.62 0.599 0.553 0.502 0.448
3 0.433 0.425 0.395 0.361 0.324 0.5 0.49 0.456 0.417 375
2 0.329 0.33 0.31 0.286 0.259 0.38 0.381 0.358 0.33 0.3
1 0.259 0.268 0.255 0.238 0.219 0.3 0.31 0.295 0.275 0.253
1/0 0.207 0.22 0.212 0.199 0.185 0.24 0.254 0.244 0.23 0.214
2/0 0.173 0.188 0.183 0.174 0.163 0.2 0.217 0.211 0.201 0.188
3/0 0.133 0.151 0.15 0.145 0.138 0.154 0.175 0.173 0.167 0.159
4/0 0.107 0.127 0.128 0.125 0.121 0.124 0.147 0.148 0.145 0.14
250 0.09 0.112 0.114 0.113 0.11 0.104 0.129 0.132 0.131 0.128
300 0.076 0.099 0.103 0.104 0.102 0.088 0.114 0.119 0.131 0.128
350 0.065 0.089 0.094 0.095 0.094 0.076 0.103 0.108 0.11 0.109
400 0.057 0.081 0.087 0.089 0.089 0.066 0.094 0.1 0.103 0.103
500 0.046 0.071 0.077 0.08 0.082 0.054 0.082 0.09 0.093 0.094
600 0.039 0.065 0.072 0.076 0.077 0.046 0.075 0.083 0.087 0.09
750 0.032 0.058 0.065 0.07 0.072 0.038 0.067 0.076 0.08 0.083
1000 0.025 0.051 0.059 0.063 0.066 0.03 0.059 0.068 0.073 0.077

Типы проводов

В таблице представлены типы проводов, предусмотренные в Revit.

Медные Алюминиевые
60 C 75 C 90 C 60 C 75 C 90 C
TW FEPW TA TW RH TA
UF RH TBS UF RHW TBS
  RHW SA   THHW SA
  THHW SIS   THW SIS
  THW FEP   THWN THHN
  THWN FEPB   XHHW THHW
  USE MI   USE THW-2
  ZW RHH     THWN-2
    RHW-2     RHH
    THHN     RHW-2
    THHW     USE-2
    THW-2     XHH
    THWN-2     XHHW-2
    USE-2     ZW-2
    XHH      
    XHHW      
    XHHW-2      
    ZW-2      

Размеры проводов

Сечения токоведущих проводов определяются в Revit MEP по следующей таблице базовых диаметров проводов.

Медные Алюминиевые
Размер Температурный режим Температурный режим Размер
  60 C 75 C 90 C 60 C 75 C 90 C  
  TW, UF FEPW, RH, RHW, THHW, THW, THWN, USE, ZW TA, TBS, SA, SIS, FEP, FEPB, MI, RHH, RHW-2, THHN, THHW, THW-2, THWN-2, USE-2, XHH, XHHW, XHHW-2, ZW TW, UF FEPW, RH, RHW, THHW, THW, THWN, USE, ZW TA, TBS, SA, SIS, FEP, FEPB, MI, RHH, RHW-2, THHN, THHW, THW-2, THWN-2, USE-2, XHH, XHHW, XHHW-2, ZW  
18 -- -- 14 -- -- -- 18
16 -- -- 18 -- -- -- 16
14 15 15 15 -- -- -- 14
12 20 20 20 15 15 15 12
10 30 30 30 25 25 30 10
8 40 50 55 30 40 45 8
6 55 65 75 40 50 60 6
4 70 85 95 55 65 75 4
3 85 110 110 65 75 85 3
2 95 115 130 75 90 100 2
1 110 130 150 85 100 115 1
0 125 150 170 100 120 135 0
00 145 175 195 115 135 150 00
000 165 200 225 130 155 175 000
0000 195 230 260 150 180 205 0000
250 215 255 290 170 205 230 250
300 240 285 320 190 230 255 300
350 260 310 350 210 250 280 350
400 280 335 380 225 270 305 400
500 320 380 430 260 310 350 500
600 355 420 475 285 340 385 600
700 385 460 520 310 375 420 700
750 400 475 535 320 385 435 750
800 410 490 555 330 395 450 800
900 435 520 585 355 425 480 900
1000 455 545 615 375 445 500 1000
1250 495 590 665 405 485 545 1250
1500 520 625 705 435 520 585 1500
1750 545 650 735 455 545 615 1750
2000 560 665 750 470 560 630 2000

Поправочные коэффициенты для расчета размеров проводов

Номинальный ток для цепи корректируется путем умножения на поправочный коэффициент из приведенной ниже таблицы. Затем по таблице сечений проводов определяется подходящий диаметр проводов выбранного типа.

Окружающая температура (по Цельсию) Окружающая температура (по Фаренгейту) 60 C 75 C 90 C
21-25 70-77 1.08 1.05 1.04
26-30 78-86 1 1 1
31-35 87-95 0.91 0.94 0.96
36-40 96-104 0.82 0.88 0.91
41-45 105-113 0.71 0.82 0.87
46-50 114-122 0.58 0.75 0.82
51-55 123-132 0.41 0.67 0.76
56-60 132-140 -- 0.58 0.71
61-70 141-158 -- 0.33 0.58
71-80 159-176 -- -- 0.41

Расчет размеров заземляющих проводов

Размеры заземляющих проводов рассчитываются на основе номинального значения для цепи.

Размер Медные Алюминиевые   Размер Медные Алюминиевые
14 15 --   250 2000 1200
12 20 15   300 2000 1200
10 60 20   350 2500 1600
8 100 60   400 3000 2000
6 200 100   500 4000 2000
4 300 200   600 5000 3000
3 400 200   700 5000 3000
2 500 300   750 5000 3000
1 600 400   800 6000 4000
1/0 800 500   900 6000 4000
2/0 1000 600   1000 6000 4000
3/0 1200 800   1250 6000 5000
4/0 1600 1000        

Расчет размеров нейтральных проводов

Если выбран режим "Поправочный коэф.нулевого провода", диаметр нейтрального проводника рассчитывается в Revit MEP по значениям площади поперечного сечения, приведенным в следующей таблице.

Размер (американский сортамент проводов/тыс. круговых милов) Диаметр (дюймы) Площадь (кв. дюймы)   Размер (американский сортамент проводов/тыс. круговых милов) Диаметр (дюймы) Площадь (кв. дюймы)
14 0.064080 0.0032250357   300 0.5477226 0.2356194490
12 0.080810 0.0015288468   350 0.5916079 0.2748893572
10 0.101900 0.0081552613   400 0.6324555 0.3141592653
8 0.128500 0.0129686799   500 0.7071068 0.3929660816
6 0.162000 0.0206119720   600 0.7745967 0.4712388980
4 0.204300 0.0327813057   700 0.8366600 0.5497787144
3 0.229400 0.0413310408   750 0.8660254 0.5890486225
2 0.257600 0.0521172118   800 0.8944271 0.6283185307
1 0.289300 0.0657664432   900 0.9486833 0.7068583471
0 0.324900 0.0829065680   1000 1 0.785398163
00 0.364800 0.1045199453   1250 1.118034 0.981747704
000 0.409600 0.1317678350   1500 1.224745 1.178097245
0000 0.460000 0.1661901110   1750 1.322876 1.374446786
250 0.5 0.19634954085   2000 1.414214 1.570796327
На уровень выше: Способы расчета и задания сечений электрических проводов

Понятия, связанные с данным