К настоящему моменту разобрались с такими задачами, как — расчет архива системы видеонаблюдения, расчет времени автономной работы системы видеонаблюдения, определение необходимой пропускной способности канала для системы видеонаблюдения.
На уроках по проектированию системы видеонаблюдения, так же были рассмотрены программы полезные в проектировании систем видеонаблюдения — IP Video System Design Tool, VideoCad Starter.
Сегодня, перед тем как приступить к оформлению проектной документации еще один важный урок.
Выбор сечения кабеля питания оборудования системы видеонаблюдения
Необходимое сечение кабеля питания определяется по методике приведенной в статье — расчет сечения кабеля для слаботочных систем, т.е. следующим образом:
Расчет осуществляется по формуле:
S = 2 * p / (Uнач — Uкон) * I * L
- S – необходимое сечение кабеля (мм2);
- p – удельное сопротивление (Ом);
- Uнач – напряжение выдаваемое источником бесперебойного питания (Вольт);
- Uкон – напряжение при котором работает оповещатель (Вольт);
- I – ток нагрузки (Ампер);
- L – длинна линии оповещения (Метров).
Необходимо учитывать, что удельное удельное сопротивление (p) зависит от выбранного сечения кабеля.
Вопросы, которые возникают при расчете сечения по приведенной выше формуле:
1. Что делать, если для оборудования вместо тока потребления приведено значение потребляемой мощности
Ответ: для того, чтобы перевести мощность потребляемую оборудованием (Вт) в амперы необходимо разделить мощность потребляемую оборудованием на напряжение питания (Вольт).
Например:
Ток потребления для SDC-415PD будет равен – 0,21 Ампера (2,5/12)
2. Чему равно удельное сопротивление меди для кабелей различного сечения
Ответ: Удельное сопротивление медного кабеля для сечений:
- 0,75 мм² –> 0,0466 Ом/м
- 1 мм² –> 0,035 Ом/м
- 1,5 мм² –> 0,02334 Ом/м
- 2,5 мм² –> 0,014 Ом/м
- 4 мм² –> 0,00876 Ом/м
- 6 мм² –> 0,00584 Ом/м
Удельное сопротивление медного кабеля рассчитывается по формуле:
R = (p*l/S)*2
- p — сопротивление меди, 0,0175, Ом;
- l — длина кабеля, м;
- S — сечение кабеля, мм2.
Например, сопротивление одного метра кабеля сечением 0,75 мм2:
R = (p*l/S)*2 = R = (0,0175*1/0,75)*2 = 0,046666 Ом
Теперь с выбором сечения кабеля в зависимости от потребляемой мощности или тока проблем возникать не должно.
есть некоторые неточности: Единица измерения удельного сопротивления в СИ — Ом·м; также измеряется в Ом·см и Ом·мм²/м,, то есть в пункте 2, правильнее говорить о приведенном сопротивлении к определенному сечению.
Согласен.
S = 2 * p / (Uнач — Uкон) * I * L ?? наверное все таки так S = 2 * p * I * L / (Uнач — Uкон), а то выходит чем больше длина и сила тока, тем меньше сечение необходимо.
Вариант 1
Файл с расчетом в Excel (удален 16.06.16)
C обоими вариантами получаю один результат. Оба правильные. В итоге: перестановка на итоговое значение не влияет. Или я где-то не прав?
Так то оно так, только это не сразу очевидно в первоначальной формуле. Я некоторое время тоже сомневался %)
все правилльно эксель считает и математически верно., но когда формулу с дробью пишешь в строчку, то воспринимается, что после «/» все в знаменателе как будто так S = 2 * p / ((Uнач — Uкон) * I * L ).
Понял вас.
Здравствуйте!
У меня вопрос относительно формулы: S = 2 * p / (Uнач — Uкон) * I * L, где р — удельное сопротивление, которое, в свою очередь, также зависит от сечения!!!!?????
приведено удельное сопротивление кабеля в зависимости от сечения, а также приведена формула R = (p*l/S)*2, где р — уже сопротивление меди????!!!!
Теперь при подстановке формулы удельного сопротивления в первоначальную формулу получим: S = 4*p*I*I*L/(S*(Uнач-Uкон)). Если дальше решать относительно S, то получим: S=2*I*(p*L/(Uнач-Uкон))^1/2. Правильно ли я все понял? если нет — поправьте…
Прочитал бегло, времени вникать сейчас нет. Результат получается такой же как по формуле приведенной в статье?
Нет. Результат однозначно получится другим.
Тогда неправильно. Значения свои сверял с программой по расчету сечения кабеля.
Я просто хочу уточнить:
р — удельное сопротивление, измеряться, в нашем случае оно будет в Ом*кв.мм/м (если принята другая единица измерения, например, Ом/м, то в формулу нужно вводить поправки), а не в Ом или Ом/м. Это величина константа и зависит только от материала и температуры проводника.
R — сопротивление проводника, Ом; из курса физики R=р*L/S, где L — длина проводника, м; S — площадь поперечного сечения, кв.мм. Сопротивление проводника зависит от площади поперечного сечения. (у Вас написано: "Удельное сопротивление медного кабеля рассчитывается по формуле: R = (p*l/S)*2")
Из курса физики: R=U/I, где U — напряжение, В; I — сила тока, А.
Допустимое падение напряжения: Uнач — Uкон, или дельта U.
Таким образом: р*L/S = дельта U/I — для одной жилы;
для двух жил: 2*р*L/S = дельта U/I;
Таким образом: S=2L*I*p/дельта U.
Отсюда, кстати, можно найти падение напряжения (дельта U) при известных параметрах кабеля.
А если считать по формуле, представленной здесь для постоянного тока, то значения расходятся.
вопрос: где правда?
Да…
программа по расчету не является догмой. Она тоже может ошибаться…
Я считаю, что правда в формуле приведенной как мной так и вами (дают один результат):
Формулу R = (p*l/S)*2 использую при расчете максимальной длины кабельной линии для кабелей различного сечения. Ей я вас очевидно и запутал.
Все возможно. Именно по этому расчет программы проверял. Программа упоминается здесь.
Удельное сопротивление медного кабеля для сечения 1 мм2 составляет ~0,017 ом/м. Падение напряжения довольно точно можно расчитать здесь или здесь.
Падение напряжения для постоянного тока расчитывается по формуле ΔU(в)=I·R·L, для переменного ΔU(в)=I(R·cosφ·L+X·sinφ·L), соответственно S=(ρ·J·L)/ΔU.
Столкнулся с замечанием очень уважаемого эксперта: рассчитывая сечения проводов питания в проекте, нужно учитывать, что фактическая длинна кабеля после монтажа может оказаться больше на 5-10 (и более) процентов. А значит в проекте нужно закладывать кабель большего сечения, чем получился по калькулятору при расчетной длинне. Каков должен быть коэффициент запаса — я не нашел в нормативке. Если кому-то известен — подскажите.
Ну а тем, кто не верит в точность представленного калькулятора, могу сказать, что мой личный калькулятор дает такие же значения, а его точность я в свое время проверил тестером.
Спасибо, Сергей за подтверждение достоверности расчетов.
По поводу замечания эксперта — мнение интересное, но не чем не подтвержденное (имею ввиду нормативку).
Как проектировщик скажу так, заложить кабель сечения больше необходимого (длина кабеля учтена в кабельном журнале) не могу, т.к. это завышение объемов и это как раз то место за которое, как правило цепляется любая экспертиза (такие замечания встречаются со стороны экспертов проверяющих сети оповещения).
А вот в кабельном журнале накинуть несколько процентов при необходимости (сечение кабеля на границе допустимого) можно.
Про запас кабелей в нормативке, по памяти не скажу где написано, но помню, что для площадки это значение не должно превышать 1%.
Денис! А как быть если камера 24v AC? Очень интересен данный расчет. Заранее спасибо!
Считаю точно также, данные совпадают с теми длинами которые приводит в паспортах Pelco на свои ~24В блоки питания.
«Удельное сопротивление медного кабеля рассчитывается по формуле:
R = (p*l/S)*2
p — сопротивление меди, 0,0175, Ом;
l — длина кабеля, м;
S — сечение кабеля, мм2.»
Это не удельное сопротивление!!! Это просто СОПРОТИВЛЕНИЕ кабеля, зависящее ио длины и сечения. Длина у вас 1метр, сечение меняется — следовательно, меняется и сопротивление. НЕ ПУТАЙТЕ ЛЮДЕЙ!!! Исправте, пожалуйста. Удалите слово «удельное»!
Если есть сомнения, то произведите расчёт в единицах: ((Ом*мм2/м * м)/мм2) = (Ом*мм2)/мм2 = Ом, а в Омах измеряется сопротивление.
П.С. Почитайте ГОСТ 22483-2012. Полезно. В нём удельное сопротивление для медных жил любого сечения принято 0,018 Ом*мм2/м и не зависит от сечения жилы.
Интересное замечание и ГОСТ. Ознакомлюсь.
0.018 — это и есть округленное 0,0175.
А если померить тестером — получается 0,0173 — 0,0175. Проверял уже много лет назад и до сих пор исходя из этого считаю.
Слово «Удельное» действительно лишнее, но умный это и так поймет, а дураку эта статья в любом случае ничем не поможет. Не цепляйтесь к словам в таком резком тоне!
А Денису спасибо за проделываемый труд!
Сергей Крейдич, это не резкий тон. Слова написаны прописными буквами лишь для внимания.
На сколько умным должен быть человек, чтобы понять, что в формулу надо подставить значение удельного сопротивления материала, из которого изготовлена токопроводящая жила (для меди — 0,018), если ему в статье чётко дают понять, что «Необходимо учитывать, что удельное удельное сопротивление (p) зависит от выбранного сечения кабеля.», а ниже приведено «Удельное сопротивление медного кабеля для сечений:»?
Это не единственная статья автора, где есть указание на то, что удельное сопротивление меди изменяется в зависимости от сечения кабеля! В реалии изменяется лишь сопротивление токопроводящей жилы, а не удельное сопротивление материала, из которого она изготовлена.
Вы сами попробуйте произвести расчёт без Экселя, запутаетесь.
Ну это и так очевидно. Удельное сопротивление обозначается греческой буквой ρ. В отличие от электрического сопротивления, являющегося свойством проводника и зависящего от его материала, формы и размеров, удельное электрическое сопротивление является свойством только вещества. Как по мне, говорить о том что удельное сопротивление меди меняется в зависимости от сечения используемого кабеля — несколько непрофессионально.
В остальном же нормальный калькулятор, дает те же значения что и написанный мной. Впрочем это не удивительно, поскольку законы физики и математики в этом мире для всех одинаковы 8)
Честно сказать уже чувствую, что физику мне надо вспоминать. Буду вместе с дочкой и сыном скоро повторять.
Здравствуйте.
Немного запутался с Вашим расчётом. Потери напряжения на участке провода, насколько я знаю, определяются по формуле dU=(pL/S)*I, где p — удельное сопротивление материала, из которого сделан проводник, L — длина проводника, S — его сечение, I — сила тока, протекающего по данному участку. Предположим, имеем медный кабель сечением 1,5мм2 длинной 100м, и по нему протекает ток силой 2 А. Тогда величина падения напряжения будет равна ((0,0175*100)/1,5)*2=2,3В. Если же подставить эти значения в Вашу формулу, мы получим ((2*0,0175)/2,3)*2*100=3,04, т. е. сечение получается в 2 раза больше, чем мы приняли в 1-й формуле.
Здравствуйте Сергей, в статье свой ход мыслей подробно расписал, в комментариях есть файл с расчетом в Excel. Все прозрачно, проверять ваш расчет у меня нет времени.
Для себя сделал калькулятор, им пользуюсь, заберите у меня сейчас эту статью я долго буду вспоминать как рассчитывал. Всего знать и помнить вечно не могу. Сделал, наладил, законспектировал — забыл.
Пересмотрел Вашу статью, и, похоже, нашёл причину расхождений. Если вспомните и найдёте время, скажите, пожалуйста, откуда Вы взяли формулу R = (p*l/S)*2? Во всех источниках, что попадались мне, сопротивление проводника определялось как R = (p*l/S). Или Вы умножаете данный результат на 2 потому, что у нашего провода 2 жилы?
Сергей, здесь в комментариях — //markevich.by/sistema-opoveshheniya-lyudej-o-pozhare-so/raschet-secheniya-kabelya-dlya-slabotochnyx-sistem.html найдете ответ на свой вопрос.
Сергей, если бы автор статьи формулу записал по-другому, более правильно, тогда такого вопроса не возникало бы. Например:
R = (p*2L)/S — таже формула, записанная по-другому.
Отсюда понятно, что длина кабеля умножается на 2, т.к. обе жилы образуют одну цепь и ток протекает по одной и другой жиле.
Смысл понятен, но несколько сомневаюсь в необходимости считать сопротивление на «обратной» жиле. Прошу прощения за глупый вопрос, но зачем это делать? Понятно, что мы должны обеспечить определённое напряжение на нагрузке, но по этому участку цепи, если я правильно понимаю физику процесса, ток идет обратно от нагрузки к источнику питания. Понятно — запас никогда не помешает, но сейчас я смотрю на видеокамеру PCB-443HDK-36, потребляющую почти 1,5 А при напряжении 12В и понимаю, что даже для размещения её метрах в 70 от источника питания потребуется кабель сечением 2х4…
Курс ТОЭ (теоретические основы электротехники) вам в помощь. Условную схему с сопротивлениями на участках цепи зарисуйте. Сомнения отпадут.
Да… судя по некоторым комментариям и ответам, среднее образование сильно ухудшилось с моих времен…. Я заканчивал школу в 1991 году. И уж чего-чего, а закон Ома для замкнутой цепи знали все, включая двоечников…
Добрый день.
Подскажите по такому вопросу.
У меня в системе видео наблюдения (4 камеры) две ветки по питанию (эти две ветки подключены к одному блоку питания). В одной ветке три камеры (запараллелены по питанию — от каждой камеры идет питание на следующую) и вторая ветка с одной камерой.
Скажите, как по вашему калькулятору длин рассчитывается максимальная длина для каждой ветки?
Я так понимаю первая ветка — суммируется токи потребления каждой камеры. А для ветки с одной камерой ничего не суммируется — рассчитывается только по одному току потребления. Верно?
Калькулятор не рассчитывает ветки, считает, что вся нагрузка «сидит» в конце одной линии.