Как пользоваться пуэ: Расчет сечения кабеля по мощности/току

Содержание

Сечение кабеля или как правильно выбрать кабель

При выборе сечения кабеля проектировщики руководствуются ПУЭ глава 1.3 «Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны». В этом разделе представлены специальные таблицы сечения кабеля по мощности и току.

В данном ПУЭ расчеты даны для медных и алюминиевых кабелей, но с июня 2003 года алюминиевая электропроводка запрещена приказом Минэнерго ввиду высокой пожароопасности. С ноября 2017 алюминий снова разрешили применять в жилых и административных зданиях, но только определенные сплавы. 

Производителям все-таки удалось получить сплав алюминия, не уступающий по характеристикам меди. Кроме того, у алюминия есть определенные преимущества перед медью: например, легкость, относительная дешевизна. На сегодняшний день этот кабель протестирован ведущими строительными компаниями, но на рынок Екатеринбурга активно не поставляется, и массово еще не применяется.

Маркировка кабеля

Когда прокладывается новая силовая проводка, берется трехжильный (220В) либо пятижильный (380В) кабель следующих маркировок: ПВС, ВВГ, NYM. Кабель (провод) ПВС используется ограниченно, как правило, для бытовых нужд, в домашней электропроводке – подключить светильник, тройник. В определенных случаях его используют при проведении слаботочных сетей. Кабель NYM используется редко в силу высокой цены. Особо останавливаться на них не будем. Рассмотрим подробнее маркировку ВВГ.

Двойная буква В обозначает, что у кабеля 2 оболочки и обе изготовлены из поливинилхлорида. Буква Г – значит «голый», то есть такой кабель нельзя укладывать, например, под землей без дополнительной защиты.

Чаще всего используются следующие разновидности кабеля ВВГ: ВВГнг LS (для всех электроснабжающих сетей) и ВВГнг frLS (для систем пожаробезопасности).

Буквы «нг» обозначают, что кабель не поддерживает горение. Кабель с такой маркировкой отвечает современным требованиям пожарной безопасности. Маркировка LS говорит о том, что в случае возгорания выделения дыма сведены к минимуму. Буквы fr указывают на то, что дополнительно для защиты от возгорания при изготовлении кабеля использованы материалы из слюды.

Далее рассмотрим цифровые обозначения. Например, маркировка ВВГнг

LS 3*2,5, указывает на то, что в данном кабеле 3 жилы (провода), а сечение жилы кабеля равно 2,5 мм.кв.

С обозначениями разобрались. Итак, как сделать расчет сечения кабеля по мощности? Для этого нужно рассмотреть все существующие и потенциальные электроприемники на объекте, суммировать мощности этого оборудования и умножить на поправочный коэффициент. Поправочный коэффициент (К одновременности) получают, прикинув, какое оборудование будет использовано одновременно в течение длительного времени.

Например, сложив мощности всего электрооборудования, мы получили 50000 Вт (50 кВт), при этом одновременно работает не более 75% всех приборов.

50 * 0.75 = 37,5 (кВт)

Теперь смотрим по таблице, какое сечение кабеля необходимо использовать, чтобы провести сеть. Подобных таблиц более или менее повторяющих друг друга существует множество в разных источниках. Напомним, что все они основаны на ПУЭ плюс на опыте конкретного специалиста.

Медные провода

Сечение жилы, мм.кв.

Напряжение 220 В

Напряжение 380 В

Ток, А

Мощность, кВт

Ток, А

Мощность, кВт

19

4,1

16

10,5

1,5

27

5,9

25

16,5

2,5

38

8,3

30

19,8

4

46

10,1

40

26,4

6

70

15,4

50

33,0

10

85

18,7

75

49,5

15

115

25,3

90

59,4

25

135

29,7

115

75,9

35

175

38,5

145

95,7

50

215

47,3

180

118,8

70

260

57,2

220

145,2

95

300

66,0

260

171,6

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбираем наиболее приближенные к полученному результату значения. Получаем, что для 220 В нужен кабель сечения 50 кв.мм, а для трехфазной цепи 380 В – ближе всего 10 кв.мм. Обычно рекомендуется брать сечение с запасом (на случай увеличения числа электроприборов на объекте, либо подключения оборудования большей мощности), но данная таблица уже содержит в себе некоторый запас.

 

Расчет сечения кабеля | Таблицы, формулы и примеры

Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.

Для чего необходим расчет кабеля

В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:

где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.

Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:

R = ρ · L/S (2),

где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.

Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.

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.

Что еще влияет на нагрев проводов

Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:

  • Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
  • Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.

Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3×1,5 и ABБбШв 4×16

Трехжильный кабель BBГнг 3×1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3×1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.

Кабель ABБбШв 4×16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.

Порядок расчета сечения по мощности

В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:

  • Суммарная мощность всех приборов.
  • Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
  • ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
  • Материал проводника: медь или алюминий.
  • Тип проводки: открытая или закрытая.

Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:

ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Рₙ) · Кс · Кз,

где P1, P2 и т. д. – мощность подключаемых приборов, Кс – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, Кз – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. Кс определяется так:

  • для двух одновременно включенных приборов – 1;
  • для 3-4 – 0,8;
  • для 5-6 – 0,75;
  • для большего количества – 0,7.

Кз в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.

Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм2.

Правила расчета по длине

Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:

  • L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
  • ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм2·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
  • I – номинальная сила тока, А.

Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,

где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, Кс – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.

Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):

R = ρ · L/S.

Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:

dU = 0,05 · 220 В = 11 В.

Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:

S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм2.

В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм2. Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.

Как рассчитать сечение по току

Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1.3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ).

Для трехфазной сети используется другая формула:

I=P/(U√3cos φ),

где U будет равно уже 380 В.

Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:

I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.

BBГнг 3×1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм2. У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r2 = 3,14 · (1,5/2)2 = 1,8 мм2, что полностью соответствует указанному требованию.

Если рассматривать кабель ABБбШв 4×16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.

С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм2. У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:

S = π · r2 = 3,14 · (4,5/2)2 = 15,89 мм2.

Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).

Сечение кабеля для розеток в квартире, какой марки выбрать, нормы ПУЭ

Ремонт в доме, при котором производится замена старой электропроводки, либо строительство своего дома, требует некоторых знаний в области электричества. Причиной пожара часто служит именно электропроводка.

Желание сэкономить, самонадеянность могут нанести непоправимый вред не только имуществу, но и жизни человека. Поэтому прежде чем покупать и устанавливать электрический кабель, необходимо произвести ряд действий и расчетов, в том числе определить сечение кабеля для розеток.

Почему именно розеток? Они являются основными потребителями, если не брать во внимание специальные устройства, подключаемые через автоматы.

Как рассчитать будущую нагрузку

Расчет нагрузки осуществляется по устройству, обладающему наибольшей мощностью.

Современные домашние сети имеют разделенное питание по категориям. Так, линия освещения запитывается от отдельного автомата, розетки общего назначения – от своего, например, мощная печь будет иметь свою, отдельную линию.

Если такая схема реализована, тогда стоит рассчитать кабель для каждой категории. Так, для освещения без мощных уличных прожекторов и специализированных фотолабораторий достаточно взять медный провод сечением 1,5 мм2.

Для розеток потребуется кабель сечением минимум 2,5 мм2, а для более мощных приемников необходимо воспользоваться специальными таблицами, в которых учитывается не только материал проводника, но и способ прокладки, температура окружающего воздуха и другие особенности.

Кабель какой марки выбрать для розеток

Кабельная индустрия разрабатывает все новые виды кабелей, поэтому становится понятна растерянность человека перед таким выбором. Так какой кабель выбрать для розеток?

Все кабели условно можно разбить на три категории изготовления:

  • ТУ;
  • ГОСТ;
  • иностранного происхождения.

ТУ – технические условия разрабатываются разработчиком, изготовителем или заказчиком для установки требований для этого изделия.

Они не должны противоречить ГОСТ, но и не обязаны строго соблюдать требования последних. Благодаря этому качество у таких изделий может сильно отличаться от ГОСТ.

Например, сечение проводника, указанного на маркировке, может быть меньше, а вместо меди использоваться его сплав.

В начале ГОСТ существовал только в Советском Союзе, позднее его принял ряд других стран. Отличается от ТУ более строгими требованиями. К последней категории относится продукция, выпускаемая в других странах, не поддерживающих ГОСТ.

Из-за обилия технической документации и стандартов невозможно описать все существующие варианты, остановимся лишь на самых распространенных.

Кроме того, кабели различаются по назначению:

  • силовые;
  • связи;
  • радиочастотные;
  • управления и другие.

Нас будут волновать только силовые.

Кабель марки ВВГ

Если выбирать кабель для розеток, то он должен быть силовым, то есть выдерживать напряжение до 1 000 В частотой 50 Гц — некоторые 100 Гц — или 1 500 В постоянного тока. Хорошими характеристиками обладает кабель ВВГ.

Маркировка указывает на материал изоляции, буква В – поливинилхлорид (ПВХ). Буква Г показывает, что кабель не обладает дополнительной защитой (Г — ГОЛЫЙ) кроме изоляционных оболочек. Может быть многожильным или одножильным. В последнем случае к маркировке добавляется ОЖ. Например, ВВГ 1*2,5(ож)-0,66.

Может использоваться как в однофазной сети, тогда кабель состоит из двух или трех жил, так и в трехфазной, при этом он состоит из трех – пяти жил.

Дополнительные жилы нужны для подключения земли и нулевого провода в трехфазной сети.

Как правило, оболочка нулевого провода окрашивается в голубой, а заземляющего проводника — в желто-зеленый цвет.

После буквенной маркировки идут цифры: первая указывает на количество жил, вторая – сечение проводника. Для экономии материала и удешевления кабеля нулевой и заземляющий проводник могут делать сечением на ряд меньше.

Например, если основные жилы идут сечением 2,5 мм2, то защитные проводники могут иметь только 1,5 мм2. В этом случае к цифровой маркировке добавляется +1.

Кабель марки ВВГнг

Приставка «нг» указывает на дополнительную характеристику – пониженную горючесть («нг» — негорючий). Таким свойством обладает внешняя оболочка, выполненная из особого пластиката.

Такой материал защищает кабель от небольшого возгорания, либо, наоборот, не дает возможности огню, возникшему во время короткого замыкания или перегрева, выйти за пределы кабельной оболочки. Используют при прокладке по горючим материалам, например, дереву.

Кабель марки ВВГнг-LS

Это улучшенный вариант предыдущего типа. «LS» (low smoke – изоляция при горении с пониженным дымовыделением) в переводе означает мало дыма, что дает гарантию минимальной загазованности в случае возгорания.

Может использоваться во всех помещениях кроме социальных. Поэтому для дома это идеальный вариант. Вопрос может упираться только в цену. Хотя сами по себе ВВГ – это один из доступных видов в смысле финансов.

Кабель марки ВВГнг FR-LS

Это еще более улучшенный и безопасный вид ВВГ. Отличается он специальной обкладкой каждой жилы слюдяным покрытием. «FR» ( fire resistant) – огнеустойчивый, можно использовать для групповой прокладки.

Даже при высоких температурах жилы изоляции не плавятся и проводники не соприкасаются. Это предотвращает короткое замыкание внутри кабеля.

Поверх жил наносится слой пластиката с пониженным содержанием дыма при горении.

Кроме того, этот кабель имеет бронирование из медных лент толщиной не менее 0,1 мм или медной сетки. Все это изолируется ПВХ. Такая конструкция делает этот кабель очень надежным и может использоваться во взрывоопасных помещениях вплоть до класса В-1.

Кабель марки NYM

Если брать иностранный вариант, то похожим можно назвать NYM. Это немецкое производство похоже по своим качествам с ВВГнг FR-LS.

Особенностью является наполнение пространства между изолированными проводниками и оболочкой мелонаполненной резины. Она, как и слюда, предотвращает слипание проводников при перегреве, предотвращая замыкание.

Содержащийся мел препятствует распространению огня и появлению большого количества дыма. Надо отметить, что по сравнению с ВВГ этот вид более гибкий, но и требует более высокую температуру при укладке – не ниже -5 ºС. В маркировке могут добавляться буквы J или O, свидетельствующие о наличии заземляющего и нулевого провода соответственно.

Какое сечение кабеля для розеток

Пришло время поговорить о том, какое сечение кабеля для розеток должно быть. Сначала разберемся в самом термине. Под сечением подразумевается площадь поперечного разреза токопроводящей жилы.

Для определения этого значения пользуются формулой определения площади круга:

  1. где π – постоянная и составляет примерно 3,14;
  2. r – радиус, получается делением диаметра на 2.

Чтобы определить сечение провода для розеток в квартире следует принять во внимание следующие особенности:

  1. вид прокладки;
  2. мощность нагрузки;
  3. материал проводника;
  4. особенности изоляции.

От того, как уложен кабель будет зависеть его нагрев. Так, спрятанный в стене и изолированный от нее теплоизолятором провод будет сильнее нагреваться, чем тот, который проложен в кабель-канале на поверхности.

Также нагрев напрямую зависит от температуры окружающей среды. При высоких температурах может потребоваться использовать кабель с большим сечением, чем, если бы температура была нормальной.

При выборе, какое сечение провода нужно для розеток, обращают внимание на самые мощные устройства и время их работы. Обычно провод для розетки выбирают в пределах 2,5 мм2 на фазу. По таблице нагрузок видно что медный кабель такого сечения способен выдержать 25 Ампер нагрузки что дает возможность подключать электроприборы мощностью до 5,5 кВт.

Справка! Нужно понимать что для кабеля сечением 2.5 мм2 допустимый ток в 25 Ампер это предельная нагрузка на которую он может быть максимально нагружен (КРАТКОВРЕМЕННО). Длительная работа в таком режиме НЕ предусмотрена.

Однако стоит учитывать, что если одно электрическое устройство имеет примерно такую мощность, то подключение других приборов будет чрезмерным.

Медные проводники более дорогие и если их заменить алюминиевыми, то сечение должно быть на один шаг выше. Объясняется это большим сопротивлением алюминия, а значит, меньшей его пропускной способностью.

Однако в современных нормативных документах сказано, что внутри домов должны применяться именно кабели с медными жилами.

Качество изоляции играет свою роль. Кабели с качественной изоляцией позволяют пропускать больший ток без риска быть поврежденными.

Вывод! Для обычных розеток выбираем кабель сечением 2. 5 мм2. Для более мощных потребителей (плита, духовка, нагреватель) в зависимости от расчета, может быть и 4 мм2 и 6 мм2. Для сети освещения достаточно кабеля сечением — 1.5 мм2.

Форма кабеля и способы его прокладки

После того как было выбрано сечение кабеля для розеток, выбирают его форму. По форме они бывают:

  • круглыми;
  • плоскими;
  • треугольными;
  • пятиугольными.

Последние два относятся к трехфазным и имеют большое сечение, поэтому их можно не брать в расчет.

Для плоских нужны более широкие посадочные места, но глубина залегания у них меньше, чем у круглых, это бывает выгодно, когда штробы делают в прочном материале.

Другая особенность плоских кабелей – большая гибкость по узкой стороне, особенно если кабель одножильный.

Есть такое правило: радиус изгиба одножильного кабеля должен быть не менее 10 его радиусов, в то время как у многожильных эта требовательность снижается до 7,5 радиусов. Немецкие многожильные NYM способны изгибаться при 4 радиусах.

Какой кабель использовать для розеток на кухне

По современным меркам кухня является вторым электропотребителем после электрических котлов. Мощные плиты, посудомоечная машина, различные водонагреватели — все это сильно нагружает сеть.

Сюда можно отнести повышенную влажность от приготовляемой пищи, загрязнения, повышенную температуру. Поэтому кухню лучше подключать отдельным кабелем. Причем в этом кабеле, кроме нулевой жилы, должен быть провод заземления.

Почему нельзя использовать в качестве заземления нулевой провод? Тому есть несколько причин.

При обрыве нулевого провода электрический ток, проходя через потребителей, попадает в оборванный проводник и остается на нем, во время прикосновения к нему человек получает электрический удар.

Другая причина заключается в том, что нулевой провод может иметь большое сопротивление, так как заземлитель может находиться на большом удалении от этого места, что также способствует скоплению электрического заряда.

Заземление, напротив, устанавливают возле жилья, и подключенные к нему проводники надежно защищают человека от поражения током.

Какой провод нельзя использовать для розеток

Для розеток нельзя использовать кабель с одинарной изоляцией или без заливки жил, по сути, это уже не кабель, а провод. Связано это с техникой электро — и пожаробезопасности.

Рассмотрим несколько таких вариантов.

Провод ШВВП и ПВВП

Указанные шнуры или провода широко используются в качестве переносок или шнуров подключения, но для стационарного использования не подходят. Все дело в горючем материале, из которого они сделаны.

Провод ПУНП

Как было сказано в начале статьи, требования ТУ могут сильно отличаться от требований ГОСТ. Провод ПУНП изготовлен по ТУ.

У него занижены значения сечения и изоляции. Проверить сечение можно с помощью штангенциркуля и приведенной выше формулы. Поэтому этот провод для розетки совсем не подходит, даже если взять большее сечение.

Провод ПВС

Этот провод обладает неплохими характеристиками, и все же он не предназначен для прокладки сети.

Максимальная температура, которую он может выдерживать, составляет +70 ºС против +90 ºС у кабелей.

Малый срок службы до 6 лет против почти 30 лет у кабеля ВВГ. Да и в самой маркировка буква «С» указывает, что это соединительный провод.

Какой автомат установить на розетки

Автомат должен защищать провода и кабели, что находится под его контролем, а точнее которые к нему подключены. И выбираться автоматический выключатель должен по наименьшему сечению кабеля на участке сети.

Например если имеется участок с такой схемой: автомат — кабель 4 мм2 – кабель 2.5 мм2 – кабель 1.5 мм2 то автоматический выключатель должен выбираться по пропускной способности провода 1.5 мм2.

Для кабеля сечением 2.5 мм2 устанавливают автомат на 16 Ампер (с характеристикой «C» или «B»).

Из этого следует, что все защищаемые устройства должны быть согласованы между собой. Нельзя подключать потребитель большей мощности, чем могут выдержать розетка и провод.

Отсюда вывод, при правильном подключении автомат выбирают по току, который может безопасно протекать по кабелю. Допустимый ток определяется по таблицам в ПУЭ.

Причем автомат всегда подгоняют в меньшую сторону, если есть различия между пропускной способностью кабеля и расцепителем автомата.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Основные требования норм и правил при эксплуатации и монтаже электрооборудования. Правила устройства электроустановок ПУЭ

40. Запрещается оставлять по окончании рабочего времени не обесточенными электроустановки и бытовые электроприборы в помещениях, в которых отсутствует дежурный персонал, за исключением дежурного освещения, систем противопожарной защиты, а также других электроустановок и электротехнических приборов, если это обусловлено их функциональным назначением и (или) предусмотрено требованиями инструкции по эксплуатации.
41. Запрещается прокладка и эксплуатация воздушных линий электропередачи (в том числе временных и проложенных кабелем) над горючими кровлями, навесами, а также открытыми складами (штабелями, скирдами и др.) горючих веществ, материалов и изделий.
42. Запрещается:
а) эксплуатировать электропровода и кабели с видимыми нарушениями изоляции;
б) пользоваться розетками, рубильниками, другими электроустановочными изделиями с повреждениями;
в) обертывать электролампы и светильники бумагой, тканью и другими горючими материалами, а также эксплуатировать светильники со снятыми колпаками (рассеивателями), предусмотренными конструкцией светильника;
г) пользоваться электроутюгами, электроплитками, электрочайниками и другими электронагревательными приборами, не имеющими устройств тепловой защиты, а также при отсутствии или неисправности терморегуляторов, предусмотренных конструкцией;
д) применять нестандартные (самодельные) электронагревательные приборы;
е) оставлять без присмотра включенными в электрическую сеть электронагревательные приборы, а также другие бытовые электроприборы, в том числе находящиеся в режиме ожидания, за исключением электроприборов, которые могут и (или) должны находиться в круглосуточном режиме работы в соответствии с инструкцией завода-изготовителя;
ж) размещать (складировать) в электрощитовых (у электрощитов), у электродвигателей и пусковой аппаратуры горючие (в том числе легковоспламеняющиеся) вещества и материалы;
з) при проведении аварийных и других строительно-монтажных и реставрационных работ использовать временную электропроводку, включая удлинители, сетевые фильтры, не предназначенные по своим характеристикам для питания применяемых электроприборов.
(пп. «з» в ред. Постановления Правительства РФ от 17.02.2014 N 113)
44. Линзовые прожекторы, прожекторы и софиты размещаются на безопасном от горючих конструкций и материалов расстоянии, указанном в технических условиях эксплуатации изделия. Светофильтры для прожекторов и софитов должны быть из негорючих материалов.

 

2.1.17. В кабельных сооружениях, производственных помещениях и электропомещениях для электропроводок следует применять провода и кабели с оболочками только из трудносгораемых или несгораемых материалов, а незащищенные провода — с изоляцией только из трудносгораемых или несгораемых материалов.

2.1.18. При переменном или выпрямленном токе прокладка фазных и нулевого (или прямого и обратного) проводников в стальных трубах или в изоляционных трубах со стальной оболочкой должна осуществляться в одной общей трубе.

Допускается прокладывать фазный и нулевой рабочий (или прямой и обратный) проводники в отдельных стальных трубах или в изоляционных трубах со стальной оболочкой, если длительный ток нагрузки в проводниках не превышает 25 А.

2.1.19. При прокладке проводов и кабелей в трубах, глухих коробах, гибких металлических рукавах и замкнутых каналах должна быть обеспечена возможность замены проводов и кабелей.

2.1.20. Конструктивные элементы зданий и сооружений, замкнутые каналы и пустоты которых используются для прокладки проводов и кабелей, должны быть несгораемыми.

2.1.21. Соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей должны производиться при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и т.п.) в соответствии с действующими инструкциями, утвержденными в установленном порядке.

2.1.22. В местах соединения, ответвления и присоединения жил проводов или кабелей должен быть предусмотрен запас провода (кабеля), обеспечивающий возможность повторного соединения, ответвления или присоединения.

Калькулятор расчета сечения кабеля — формула и выбор по таблице ПУЭ

При проектировании электрических комплексов, в том числе систем безопасности, важно выполнить правильный расчет сечения кабеля. По его результатам удастся выбрать подходящий проводник для питания оборудования или передачи сигналов между устройствами. От этого параметра зависит эффективность и долговечность работы целого комплекса. Использование кабелей со слишком толстой токопроводящей жилой – лишние затраты. Применение проводников с недостаточным или предельно малым сечением может привести к перегреву трассы и, как следствие, к пожару.

Приступая к расчету параметров кабеля важно учитывать следующие моменты:

  • при испытании проводом максимальной нагрузки нагрев его жил должен оставаться в допустимых пределах – не превышать 60 градусов Цельсия;
  • длинные электрические трассы (100 м и более), а также линии, пропускающие высокие значения токов, должны иметь достаточное сечение для сохранения допустимых пределов в случае падения напряжения;
  • кабель должен иметь такую защитную изоляцию и толщину, чтобы они обеспечивали необходимую механическую прочность линии – от этого зависит ее долговечность.

Если планируется прокладка кабельной трассы в пожароопасных помещениях или местах с высокими температурными перепадами, рекомендуется выбирать провода с несколько большим сечением жилы, чем показано в таблицах.

Калькулятор расчета сечения кабеля

Для удобства пользователей разработан онлайн-калькулятор сечения кабеля.

Перевод Ватт в Ампер
Расчет максимальной длины кабельной линии
 Uбп, В  Uобр, В Ток потр., А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1 ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В  Uобр, В Ток потр., А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1 ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В  Uобр, В Ток потр., А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1 ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В Uобр, ВТок потр., АТип кабеляS, мм2Длина, м
1ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
добавить

Примечания:
U — напряжение питания видеокамеры, P — мощность потребляемая видеокамерой, Uбп — напряжение блока питания, Uобр — минимальное напряжение при котором работает видеокамера, S — сечение кабеля, Lмакс — максимальная длина кабельной линии


С помощью сервиса автоматически рассчитывается ток устройства или группы устройств при заданном значении напряжения питания и мощности, которую потребляет прибор. Зная эти данные, можно быстро подобрать проводники с подходящей толщиной жилы с помощью таблиц или формул.

Параллельно с этим калькулятор определяет максимальную длину линии при заданных значениях, что удобно для проектов, которые предполагают прокладку трасс большой протяженности.

Примеры

Онлайн-калькулятор способен упростить процедуру вычисления сечений кабелей для подключения к электрической сети всевозможных устройств. Рассмотрим два примера с участием медного и алюминиевого провода.

Пример 1. Необходимо запитать электроустановку мощностью 5,3 кВт медным проводом, проложенным в гофрированной трубе.

Для этого в первую очередь следует вычислить ток потребления электроустановки. Сделать это можно с помощью простой формулы или онлайн-калькулятора.

Значение напряжения известно – U = 220 В, мощность задана условием – P = 5,3 кВт.

Если ввести эти данные в онлайн-калькулятор, система выдаст значение потребляемого тока – 24 А. То же самое можно рассчитать с помощью формулы:.

Теперь можно узнать сечение кабеля, используя таблицу значений для медных жил. Величина составит 2,5 мм 2. Однако здесь стоит внести ясность: 24 А – практически критическое значение тока для такого сечения, а это значит, что при подобных условиях провод будет работать на пределе. Чтобы избежать перегрева жилы, разрушения оплетки и обеспечить надежность проводки, стоит выбрать кабель сечением 4 мм 2.

Пример 2. Электроустановку мощностью 4,8 кВт необходимо подключить к электрической сети 220 В с помощью алюминиевого провода, проложенного в кабель-канале.

Аналогично предыдущему примеру следует рассчитать ток, который потребляет электроустановка. Для этого известны значения мощности прибора – 4,8 кВт и напряжения электрической сети – 220 В.

С помощью онлайн-калькулятора расчета тока потребления электроприбора получаем значение 22 А. Этот же результат можно определить по формуле:

Зная значение тока потребления электроустановки, с помощью таблицы узнаем необходимое сечение алюминиевого провода – 4 мм 2.

Выбор по таблице ПУЭ

В электромонтажных работах обычно отдается предпочтение применению медных проводников, поскольку при том же значении тока они более тонкие, долговечные и удобные в прокладке, чем алюминиевые аналоги. Но чем больше сечение, тем выше цена такого кабеля, поэтому в какой-то момент его использование становится нецелесообразным. Когда ток превышает 50 А, обычно задействуется алюминий.

Сама таблица расчета сечения кабеля по ПУЭ позволяет подобрать провод с подходящей токопроводящей жилой на основании данных тока и мощности прибора. При этом используются суммарные значения всех устройств, которые будут питаться от одного источника.

В воздухе (лотки, короба,пустоты,каналы)Сечение,кв.ммВ земле
Медные жилыАлюминиевые жилыМедные жилыАлюминиевые жилы
Ток. АМощность, кВтТон. АМощность, кВтТок, АМощность, кВтТок. АМощность,кВт
220 (В)380 (В)
220(В)380 (В)220(В)380 (В)220(В)
194.117.5


1,5775.917.7

355.516.4194.117.57,5388.375796.3
357.773775.917.744910.733.S388.4
*29.777.63777166013.339.54610.1
5517.136.7479.777.6109019.8S9.77015.4
7516.549.36013.739.51611575375.79019,8
9570,967.57516.549.3751503398.711575.3
17076.478.99019.859.73518039.6118.514030.8
14531.995.411074.777.45077549314817538.5
ISO39.6118.414030.897.17077560.518171046.7
77048.4144.817037.4111.99531077.6717.775556.1
76057,7171.170044131,617038584.7753.47956S
30567.1700.773551.7154.615043595.7786.333573.7
35077730.377059.4177.718550011037938584.7

Пользоваться таблицей легко. Например, для подключения к сети 220 В электрических приборов суммарной мощностью 8,7 кВт потребуется проводник с медными жилами сечением 6 мм 2 при условии его воздушной прокладки. Если же планируется использовать алюминиевую кабельную линию при аналогичных условиях, ее сечение должно составлять 10 мм 2.

Осуществляя выбор сечения жилы электрического кабеля для подключения электроустановок по готовым трафаретам, важно учитывать, что практически во всех таблицах значения параметров приведены с учетом температуры окружающей среды не выше +30 градусов Цельсия. Если линия будет проложена в условиях более высокой температуры, рекомендуется выбирать следующее по величине сечение. Это же правило действует в том случае, если электрический провод будет располагаться в одном пучке с другими кабелями.

Формула расчета

Инженерная формула расчета для выбора сечения кабеля позволяет определить нужное значение более точно, чем с помощью готовой таблицы. Выполнять вычисления целесообразно, когда в таблицах отсутствуют нужные данные, или речь идет о спорных ситуациях. Например, затруднительно выполнить прокладку более толстого проводника, а меньшее сечение предполагает работу в тяжелом тепловом режиме. В этом случае рекомендуется подстраховаться и убедиться, что меньшего сечения будет достаточно для безопасной эксплуатации кабеля в конкретных условиях.

При расчете подходящего сечения необходимо учитывать металл, из которого изготовлены жилы кабеля. Допустимая токовая нагрузка на медь составляет 10 А на 1 мм 2, алюминий – 8 А на 1 мм2. Эти цифры актуальны при условии прокладки линии открытым способом. Если предполагается скрытая проводка, к указанным значениям применяется поправочный коэффициент 0,8.

Существует несколько формул, по которым можно вычислить сечение кабеля, зная те или иные параметры. Вот основная из них:

S – площадь сечения;

ρ – удельное сопротивление металла, из которого выполнены жилы;

Uнач – напряжение источника питания;

Uкон – напряжение, при котором работает прибор;

I – ток нагрузки;

L – длина линии.

Удельное сопротивление – величина постоянная и определяется по таблице для нужного металла. В частности, для меди это значение равно 0,0175 Ом×мм 2/м, для алюминия – 0,028 Ом×мм2/м.

Пример 1. Необходимо рассчитать сечение медной проводки для запитывания помещения с электроустановками общей мощностью 6,3 кВт. Предполагаемая длина линии – 70 м. Электроустановки способны работать при минимальном напряжении 207 В.

В первую очередь следует вычислить нагрузку на токопроводящую жилу по формуле:


I – ток нагрузки;

P – мощность электроприборов;

U – напряжение сети.

С учетом имеющихся данных:


Теперь известны все значения для вычисления сечения медного кабеля.


Таким образом, для запитывания электроустановок с общей нагрузкой 28,64 А понадобится медный провод сечением не менее 5,4 мм 2.

Пример 2. Вычислить сечение алюминиевого провода для запитывания электрического оборудования с общей нагрузкой 12 А. Минимальное рабочее напряжение 207 В. Длина линии – 35 м.

Все данные для расчета площади сечения провода известны:


Из результатов вычислений ясно, что при заданных условиях площадь сечения алюминиевого кабеля должна быть не менее 1,8 мм 2.

Иногда так случается, что провод был куплен заранее, но к моменту его прокладки состав электроустановок несколько раз менялся. В этом случае рекомендуется убедиться, что сечения достаточно для безопасной работы электрической линии. Когда кабель есть на руках, сделать это несложно, ведь существуют специальные формулы.

Формула для расчета площади сечения жил провода:


D – диаметр жилы.

На оплетке кабеля обычно нанесена его маркировка, например, ШВВП 2×2,5, где 2,5 – диаметр жилы в миллиметрах. Но иногда производители завышают этот показатель, а по факту жилу делают тоньше, поэтому лучше измерить этот параметр с помощью штангенциркуля. Если такого инструмента нет, придется прибегнуть к более сложному методу. Жилу необходимо извлечь из оплетки и плотно намотать на любой предмет цилиндрической формы, например, на шариковую ручку или отвертку. 15–20 витков достаточно. Затем следует измерить ширину обмотки линейкой и разделить полученное значение на количество витков. Чем их больше, тем точнее результат.

Когда диаметр жилы известен, например, 2,5 мм, можно вычислить площадь сечения:


Зная сечение жилы, по таблице легко определить, на какую мощность и ток рассчитан конкретный медный или алюминиевый провод.

Эмпирическое правило расчета площади сечения кабеля

На практике часто применяются не только справочные данные, но и правила, выведенные опытным путем. Так, выяснить нужную площадь сечения медного кабеля можно, разделив значение максимального тока на 10. Округлять полученные данные всегда необходимо в большую сторону.

Например, если максимальная нагрузка на токопроводящую жилу составляет 35 А, потребуется кабель сечением 3,5 мм 2. Если округлить это значение до ближайшего большего в таблице, получится 4 мм 2.

Однако это правило можно применять только в том случае, если величина тока не превышает 40 А. Для нагрузки до 80 А значение необходимо делить на 8.

Что касается алюминиевых проводов, по сравнению с медью они хуже проводят ток. Для нагрузки до 32 А алюминиевые проводники отстают от медных на 20%, для нагрузки до 80 А – на 30%. Поэтому максимальный ток алюминиевого кабеля можно рассчитать как площадь сечения, умноженная на 6.

Площадь сечения электрического провода можно вычислить несколькими способами с помощью утвержденных таблиц и формул. Последние позволяют получить более точные данные. Для удобства разработан онлайн-калькулятор, который дает возможность быстро узнать ток потребления электроустановок на основании значения их мощности. Правильный расчет сечения кабеля – залог надежности электропроводки и общей пожарной безопасности.

Открытая прокладка кабеля внутри зданий и сооружений

Живя в современном мире и работая с различными инженерными системами, а в частности с прокладкой кабеля и подключением электрического оборудования, может показаться, что ответы на все вопросы уже даны. Но, к сожалению, чем проще тот или иной вопрос, тем сложнее на него ответ. Сегодня мы с Вами попробуем разобраться о возможности открытой прокладки кабеля и необходимости использования кабеленесущих систем. Для ответа на данный вопрос обратимся к основным нормативным документам, а также к опыту монтажа и проектирования. Но для начала предлагаем Вам небольшой экскурс в историю…

Кабельное производство принадлежит к старейшей отрасли электротехнической промышленности. Самое раннее использование хорошо известного всем электрического кабеля можно отнести к 1844 г. А вот первое использование изоляционной ПВХ-оболочки было реализовано в Германии в 1930 г., и только к 1950 г. данный кабель стал использоваться в гражданском и коммерческом строительстве. Датой основания кабельной промышленности в России считается 1879 год, а вот в 30-е годы XX века на Кольчугинском заводе открывается лаборатория по изучению резины, применяемой для оболочки и изоляции. Под руководством химика С.А. Коровкина в производство внедряется отечественный синтетический каучук. Винилхлорид, на основе которого производится ПВХ, был впервые получен в 1860 году. Если же мы говорим о его промышленным использовании для производства труб, то оно началось лишь в начале 1930-х годов. Полиэтилен впервые был также получен в начале 1930-х годов, а производство труб из него началось в середине 1940- х годов. Первый стандарт на трубы из ПВХ выпущен в 1942 г. в Германии. Оперируя этими данными можно сделать вывод о том, что производство кабеля в промышленном масштабе, в том виде, в котором мы видим его сегодня, и производство пластиковых труб относиться к 30-50 годам XX века. При этом стоит отметить, что с середины XX века кабель активно используется на различных гражданских, промышленных и других объектах, в то время как пластиковые трубы только начинают находить свое применение, но еще даже не в электротехнической промышленности. Поэтому, можно сказать, что прокладка кабеля открытым способом, является классическим и даже консервативным способом, закрепившимся с момента его появления. Предлагаем вернуться к действующим нормативам.

Согласно ПУЭ:

п. 7.1.37 Электропроводку в помещениях следует выполнять сменяемой: скрыто — в каналах строительных конструкций, замоноличенных трубах; открыто — в электротехнических плинтусах, коробах и т.п. В технических этажах, подпольях, неотапливаемых подвалах, чердаках, вентиляционных камерах, сырых и особо сырых помещениях электропроводку рекомендуется выполнять открыто.

Иными словами, ПУЭ рекомендует выполнять электропроводку с использованием коробов и труб независимо от типа прокладки кабеля (скрытая и открытая проводка), но в том же ПУЭ есть пункты, указывающие на возможность свободной прокладки кабеля и/или частичном использовании труб, коробов и др.:

П. 2.1.52 Открытую прокладку незащищенных изолированных проводов непосредственно по основаниям, на роликах, изоляторах, на тросах и лотках следует выполнять:

1. При напряжении выше 42 В в помещениях без повышенной опасности и при напряжении до 42 В в любых помещениях — на высоте не менее 2 м от уровня пола или площадки обслуживания.

2. При напряжении выше 42 В в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных — на высоте не менее 2,5 м от уровня пола или площадки обслуживания.

Данные требования не распространяются на спуски к выключателям, розеткам, пусковым аппаратам, щиткам, светильникам, устанавливаемым на стене.

В производственных помещениях спуски незащищенных проводов к выключателям, розеткам, аппаратам, щиткам и т. п. должны быть защищены от механических воздействий до высоты не менее 1,5 м от уровня пола или площадки обслуживания.

В бытовых помещениях промышленных предприятий, в жилых и общественных зданиях указанные спуски допускается не защищать от механических воздействий.

В помещениях, доступных только для специально обученного персонала, высота расположения открыто проложенных незащищенных изолированных проводов не нормируется.

П. 2.1.54 Высота открытой прокладки защищенных изолированных проводов, кабелей, а также проводов и кабелей в трубах, коробах со степенью защиты не ниже IР20, в гибких металлических рукавах от уровня пола или площадки обслуживания не нормируется.

П. 2.1.58 В местах прохода проводов и кабелей через стены, междуэтажные перекрытия или выхода их наружу необходимо обеспечивать возможность смены электропроводки. Для этого проход должен быть выполнен в трубе, коробе, проеме и т. п.

Помимо ПУЭ, требования об использовании труб и каналов изложено в ГОСТ Р 50571.5.52-2011 «Электроустановки низковольтные. Часть 5-52. Выбор и монтаж электрооборудования. Электропроводки». Основная идея заключается в том, что кабельная линия должна быть защищена от механического воздействия:

П. 521.10 Изолированные проводники (без оболочки) для стационарных электропроводок должны быть проложены в трубах, кабельных или специальных кабельных коробах. Это требование не применяется к защитным проводникам, удовлетворяющим требованиям МЭК 60364-5-54.

П. 522 Способы и методы монтажа электропроводок должны быть такими, чтобы защита от ожидаемых внешних воздействий обеспечивалась во всех соответствующих частях электропроводки. Особое внимание должно быть уделено электропроводкам в местах изменения направления и подключения оборудования.

П.522.6.1 Следует выбирать и монтировать электропроводку так, чтобы свести к минимуму повреждения от механических внешних воздействующих факторов, таких как удары, проникновение инородных тел или сжатие во время монтажа, эксплуатации или обслуживания.

И в заключении отсылок к нормативным документам обратимся к СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа.»:

П.15.8 Групповые сети в помещениях следует выполнять сменяемыми: скрыто — в специальных каналах строительных конструкций, замоноличенных трубах; открыто — в электротехнических плинтусах, коробах и т.п., с сертификатами соответствия по ГОСТ Р 53313.

П. 15.9 Распределительные сети следует выполнять сменяемыми:

открыто — проводами в пластмассовых трубах и коробах, а также кабелями и шинопроводами. В технических подпольях и этажах, помещениях инженерных служб, технических коридорах, подвалах и подпольях допускается прокладка на лотках и других опорных конструкциях в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50571.5.52 и ГОСТ 30331.1;

скрыто — в специальных каналах и пустотах строительных конструкций, в бороздах, штрабах, в слое подготовки пола — кабелем или изолированными проводами в защитной оболочке.

П.15.15 Электропроводки в полостях над непроходными подвесными потолками и внутри сборных перегородок рассматриваются как скрытые и их следует выполнять кабелями, соответствующими требованиям ГОСТ 31565:

— за подвесными потолками и в пустотах перегородок, выполненных из негорючих (НГ) материалов и группы горючести Г1, электропроводки следует выполнять в соответствующих требованиям пожарной безопасности неметаллических трубах и неметаллических коробах. Допускается при прокладке кабелей применять металлические погонажные электромонтажные изделия (трубы, короба, лотки и т.д.), а также прокладку отдельных кабелей на скобах;

— за подвесными потолками и в пустотах перегородок, выполненных с применением материалов группы горючести Г2, электропроводки следует выполнять в металлических трубах и металлических коробах со степенью защиты не ниже IP4X;

— за подвесными потолками и в пустотах перегородок, выполненных с применением материалов группы горючести Г3 и Г4, электропроводки следует выполнять в обладающих локализационной способностью металлических трубах, а также в обладающих локализационной способностью металлических глухих коробах;

— электропроводка должна быть сменяемой.

Опираясь на вышеизложенные пункты нормативных документов можно сделать вывод, что свободная прокладка кабеля допускается, но обеспечение его механической защиты может быть достигнуто только при использовании труб, каналов и других кабеленесущих систем.

И в заключении предлагаем обратиться к опыту монтажа электропроводки. Использование различных кабеленесущих систем, в частности гофрированных, жестких труб и кабельных каналов позволяет обеспечивать:

— защиту кабеля при разрушении стен и др. несущих конструкций, по которым проложена кабельная линия;
— защита от агрессивных сред и внешних механических воздействий;
— защита от провисания кабеля и возникновения растягивающих усилий в кабеле;
— защита декоративной отделки стен от выделения химических элементов из оболочки кабеля и как следствие появление «тёмных» следов в местах скрытой проводки;
— возможность замены кабельной линии;
— сокращение количества крепежа в сравнении с открытой прокладкой кабеля;
— читаемость трасс кабельной линии;
— предотвращение появления наведенного напряжения (в случае прокладки одной линии в отдельной трубе).

Учитывая основные пункты нормативных документов, а также опыт монтажа можно сделать итоговый вывод: для обеспечения безопасной прокладки кабельной линии, которая будет отвечать всем нормативным требованиям, обеспечивать механическую защиту кабеля, а также сохранять эстетику монтажа рекомендуется использовать кабеленесущие системы. При этом выбор той или иной кабеленесущей системы зависит от типа прокладки кабеля и внешних условий.

Ой ма… Сотни действующих стандартов ГОСТЫ, ПУЭ — на что делать упор?

Мы все любим качество, даже если много денег за работу отдавать не хотим. Иногда делаем сложную работу самостоятельно, стараясь не привлекать сторонних людей ради небольшой экономии на оплате услуг. Чтобы сделать всё правильно, то нужно на что-то опираться. Одни люди ринутся за интерактивом в ютуб, другие смотреть в умные книги. Если процесс поиска будет кропотливым, то найдутся ПУЭ, ГОСТы, ТУ, IEC, СП и другие буквы, которые вас изначально сокращениями запутают, а после всего прочитанного заставят обратиться к профессионалам.

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) — группа общесоюзных нормативных документов Минэнерго СССР, Минэнерго России и некоторых других стран. Эти правила универсальны, а охват их очень широк — для квартир, организаций, построения линий электропередач и связанных с ними электростанций и подстанций. Если розетку в ванную решили поставить, то явно потеряетесь. Особенно если знать, что изданий на текущий момент семь, и в разных государствах профессионалы смотрят на разные «томики». В Белоруссии на 6-е издание, а на Украине на ПУЭ-2017.

По ПУЭ понятно, что там можно найти зерно истины, пусть и трактуемое в разное время по-разному. Но, при просмотрах роликов упоминается, что в ПУЭ смотрят старожилы своего времени, а другие электрики делают по евростандартам. Как это?

Это немного другой подход к правилам. В странах Евросоюза и части других стран делят стандарты на низковольтную часть (бытовой сектор) и высоковольтную, применяемую в промышленности и общем распределении напряжения (ЛЭП, подстанции и электростанции). Это деление делает процесс нахождения информации удобным. Не надо как в ПУЭ идти в главу «Кабельные линии напряжением до 220 кВ» и искать сноски и подпункты как дома проводить кабельно-проводниковую продукцию.

Для сравнения в канаде действует упрощенный стандарт для квартир частных домов, в котором исчерпывающе описываются все виды работ, правила установки и эксплуатации. Нормативное число розеточных блоков в кухне, правила установки выключателей в ванной комнате. Даже где и как предусмотреть розетку для рождественской иллюминации под свесом крыши. Также описываются юридические тонкости для каждой провинции, чтобы не попасть в расплох при проверке. Вот что такое евростандарты.


Всё хорошее быстро перенимается. Наша страна в 90-е начала формирование новых ГОСТов для электротехники. За основу взяли стандарт МЭК (Международная электротехническая комиссия) IEC 364 Electrical installations of buildings.

Так в 1993 году появился ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий. Основные положения» — первый из серии стандартов, повлекший за собой другие, направленные на аспекты формирования электроустановок, требований к безопасности и подключению. К нашему времени уже сформирован пул данных, который является закреплением евростандартов на территории России.

Круто! из вышеизложенного можно понять, что мы не стоим на месте и есть некие правила и стандарты, которые могут конкурировать с таковыми из Евросоюза. Только непонятно теперь отличие ПУЭ и ГОСТов. Последние получается более современные. Зачем тогда ПУЭ?

В ПУЭ исходят из предпосылок экономической целесообразности в масштабе народного хозяйства, в то время как ГОСТы следуют европейским традициям приоритета ценности жизни человека. Соответственно в ГОСТах ярко-выражены требования безопасности.

Примером может стать в ПУЭ пункт 1.1.13, согласно которому помещения можно разделить на особо-опасные, с повышенной опасностью и без таковой. В ГОСТ такого дробления нет, так как любая площадь, где есть люди и электричество — это уже опасно. Соответственно нужно более педантично следить за своими действиями, техникой и охраной безопасности жизни.

Также ГОСТ предусматривает иные требования к проводке. В ПУЭ считают, что в случаях несрабатывания защиты возникает короткое замыкание и проводка запылает ярким пламенем. Эти предположения имели основание в то время, когда писались правила ПУЭ. Они устарели, так как сейчас кабельно-проводниковая продукция имела горючий вид изоляции. Согласно ПУЭ, из-за возгорания предписывают прокладку проводки в стальных трубах, устойчивых к прогоранию. ГОСТ нацелен на изначальный недопуск возгарания и недопустимость несрабатывания защиты. 

Шикарно… Получается один электрик делает работы согласно действующего ПУЭ, второй всё делает по действующему ГОСТу, который равняется на евростандарты. Всё в рамках закона — где приоритет?

Это открытый вопрос. С юридической точки зрения принято ориентироваться на документ с более свежей датой принятия в эксплуатацию. Из вышеописанного ГОСТы начали своё формирование в 90х, в то время как ПУЭ существовал до этих лет. Проблема в том, что ПУЭ — это свод обновляемых правил, последняя версия (7 издание) которых была принята совсем недавно… Только вот в последнем прописаны и действуют устаревшие главы шестого издания от 1985 года и более новые. Что выбирать — право остается за профессионалом.

Понял! Теперь знаю куда смотреть. Открыл вот ГОСТ нужный, а там ерунда всякая написана. Есть переводчик с жаргонно-русского на понятный мне? Как использовать эту информацию, расшифровывать термины? Вдобавок ко всему появляются сноски на технические регламенты. Ладно я — как электрики не путаются?

ЗаГОСТированные стандарты и правила из ПУЭ дополняются техническими регламентами, также имеющими законодательную силу. Согласно федерального закона «О техническом регулировании» (№184-ФЗ) даются определения особо-важных вопросов охраны всего, жизни всех и сохранности всех видов имущества.

Регламенты написаны настолько обобщенно и с расплывчатыми формулировками, что профильные ведомства выпускают свод правил (СП), в которых подробно расписано, что и в каких случаях делать. В этих сводах можно расшифровать все термины и определения. Если вкратце, то это как раз те подробные руководства, которые есть за рубежом. В них можно без приготовления зелий и призыва шаманов расшифровать все технические регламенты.

Для примера все вопросы электроустановок и их проектирования регулирует технический регламент «О безопасности зданий и сооружений», который был принят в 2009 году. К нему выпущено три «Свода правил»:


Что в итоге?

Всё как у всех — в действии несколько документов от разных ведомств, при этом введенных в работу в разное время. Имеют противоречия, поэтому любой специалист, связанный с электричеством — ходит по тонкому льду. Частное лицо, проводящее самостоятельно проводку в доме — должно выбирать для себя оптимальные нормы и правила. 

Для всех будет советом: при противоречии в нормирующих документах брать за ориентир самые строгие в отношениях безопасности. Делать свою работу, прилагая максимальные усилия на качество, помня, что от вас зависит здоровье и жизнь людей. 

Что такое PUE в центре обработки данных?

Эффективность использования энергии или PUE — это стандартный показатель эффективности энергопотребления в центрах обработки данных. Простое определение PUE — это отношение общей энергии объекта к энергии ИТ-оборудования, используемой в центре обработки данных, и может быть представлено формулой:

ПУЭ =

Общее потребление энергии объектом

Энергопотребление ИТ-оборудования

Общая энергия объекта включает в себя мощность, выделенную объекту центра обработки данных или комнате данных, измеренную на счетчике.Сюда входят все нагрузки, включая ИТ-оборудование, системы охлаждения, системы освещения и компоненты подачи электроэнергии.

Общее ИТ-оборудование включает всю энергию, подаваемую на вычислительное, хранилище и сетевое оборудование, включая другое управляющее оборудование, такое как KVM-переключатели, рабочие станции, мониторы и ноутбуки.

Несмотря на простоту коэффициента и принятие его в качестве стандартной метрики производительности, расчет PUE не так прост, как кажется по формуле. Есть несколько практических соображений

Понимание PUE в центрах обработки данных

Как правило, PUE не является одноразовым измерением.Отслеживание PUE во времени для одного центра обработки данных покажет производительность объекта по сравнению с его первоначальным базовым расчетом. Хотя Uptime Institute сообщает, что среднее значение PUE в центрах обработки данных на 2020 год равно 1,58, этот показатель может быть не совсем полезен для сравнения нескольких центров обработки данных, каждый из которых имеет уникальную конфигурацию.

Сравнение измерений PUE с различными центрами обработки данных, даже очень похожими объектами, оказывается сложной задачей. Два центра обработки данных примерно одинакового размера, но в разных местах (возможно, в разных регионах или странах) могут легко потреблять энергию совершенно по-разному по ряду причин.Например, различия в местном климате и погоде, услуги электросетей и даже строительные материалы могут влиять на потребление энергии.

Кроме того, то, что разные команды центров обработки данных считают релевантным или существенным в своих расчетах PUE, не всегда совпадает. Команды должны подумать, как классифицировать подсистемы как ИТ-нагрузки, нагрузки на инфраструктуру или нерелевантные, и даже подумать, возможно ли измерение на практике. Потенциальные проблемы для сравнения PUE между объектами включают:

  • Подсистемы, присутствующие в одном центре обработки данных, могут отсутствовать в другом
  • Подсистемы поддерживают объекты смешанного использования, такие как функции, не относящиеся к центрам обработки данных, такие как градирни или чиллеры, и их нельзя легко или напрямую измерить
  • Инструментирование отдельных подсистем нецелесообразно и дорого, например, блоки распределения питания (PDU), которые содержат множество розеток, умноженное на количество PDU, используемых на объекте
  • Практические точки измерения, такие как счетчик, могут включать нагрузки, не связанные с центром обработки данных, и их трудно разделить

Как точно рассчитать PUE

То, где проводятся измерения энергии, влияет на то, как отнести использование энергии к соответствующей категории, будь то использование объекта или использование ИТ.Для получения показаний объекта проведите измерения на счетчике коммунальных услуг объекта или рядом с ним. Для объектов смешанного использования или центров обработки данных ориентируйтесь только на счетчик, который питает центр обработки данных.

Центры обработки данных, которые совместно используют счетчик коммунальных услуг с частями, не относящимися к центру обработки данных, создают проблемы для атрибуции точных измерений. В этих случаях единственным вариантом может быть оценка доли, не относящейся к центру обработки данных, и вычитание ее из общего использования.

Измерение нагрузки ИТ-оборудования следует проводить после применения всех преобразований мощности, переключений и условий.В серверных комнатах PDU являются наиболее точным местом для измерения общей мощности, подаваемой на серверные стойки.

Узнайте больше: выбор правильного стоечного PDU на основе требований к электропитанию

Что такое эффективность инфраструктуры центра обработки данных (DCiE)?

Обратная величина PUE будет измерять энергоэффективность центра обработки данных. Эффективность инфраструктуры центра обработки данных (DCiE) является этим коэффициентом и может быть рассчитана с использованием любой из этих двух формул.

DCiE =

Энергопотребление ИТ-оборудования

=

1

Общее потребление энергии объектом

ПУЭ

Тем, кто определяет полезность DCiE, приходится сталкиваться с теми же проблемами, что и тем, кто измеряет PUE, заметно, что PUE и DCiE нелегко сравнивать на разных объектах, даже в похожих центрах обработки данных.

Ценность измерений заключается в том, что они используются для сравнительного анализа энергоэффективности центра обработки данных. Если этот процесс автоматизирован с помощью программного обеспечения для повышения энергоэффективности и в режиме реального времени, как PUE, так и DCiE могут обеспечить определенный уровень понимания важных бизнес-приложений. Понимая энергопотребление на различных уровнях детализации центра обработки данных, можно легко обнаружить утечки электроэнергии и недоиспользуемые системы, а также сократить их расходы.

Другие показатели эффективности центра обработки данных

С появлением и внедрением таких показателей, как PUE и DCiE, другие показатели эффективности от The Green Grid стали использоваться в качестве полезных показателей эффективности центра обработки данных.

  • Эффективность повторного использования энергии (ERE) измеряет эффективность объекта в перенаправлении энергии на другие цели в объекте, например, использование теплообменника для преобразования выделяемого сервером тепла в отопление окружающих зданий.
  • Эффективность использования воды (WUE) пытается измерить количество воды, используемой центрами обработки данных для охлаждения ИТ-активов.
  • Эффективность использования углерода (CUE) — это отношение общих выбросов двуокиси углерода (CO 2 ), вызванных общим энергопотреблением центра обработки данных, к энергопотреблению ИТ-оборудования.

Узнайте больше: расчет влияния потребления воды на затраты и устойчивость центра обработки данных

Покупка правильного ИБП в поддержку PUE

Подробные инструкции по приобретению источников бесперебойного питания см. в Руководстве по покупке ИБП Vertiv. В этом руководстве вы научитесь оценивать потребности в электроэнергии, задавая правильные вопросы и принимая во внимание другие технические соображения, прежде чем инвестировать в критически важную инфраструктуру электропитания.

Что такое эффективность использования энергии (PUE)?

Современные компьютеры и дата-центры потребляют огромное количество энергии.Только в США потребляемая энергия по всей стране составляет 3% за счет компьютеров и сопутствующего оборудования, согласно данным Annual Energy Outlook 2013. Не говоря уже о системах охлаждения, защищающих компьютеры и серверы от перегрева. Задача повышения энергоэффективности и снижения стоимости энергопотребления является непосильной. Это очень много значит для окружающей среды в рамках сохранения природных ресурсов, упрощения работы отдельных компаний и народного хозяйства в целом.https://www.youtube.com/embed/O96PwWkJdUoОсновным показателем, который описывает, насколько эффективно компьютерные центры обработки данных используют энергию в нормальных условиях работы, является эффективность использования энергии (PUE). Green Grid (некоммерческая отраслевая группа, занимающаяся вопросами энергоэффективности ИТ-оборудования) фактически является разработчиком этого коэффициента. Но за последние два года PUE стал основным показателем, который используется для измерения эффективности энергопотребления центров обработки данных.

Как рассчитывается PUE?

Эффективность использования энергии — это соотношение между общей энергией, поступающей в центр обработки данных, и энергией, используемой ИТ-оборудованием внутри центра обработки данных (охлаждение, обогрев, вентиляция, преобразование и распределение электроэнергии, освещение, электрические розетки).Причем полную энергию можно получать не только из электричества, но и из других источников, например, природного газа, топлива, воды (используемой для адиабатического охлаждения). Энергопотребление ИТ-оборудования определяется как количество энергии, используемой для управления, хранения, обработки и маршрутизации данных в центре, а также для работы сетей и дополнительных устройств, таких как мониторы и рабочие станции.

 

Отсюда типичная формула PUE выглядит следующим образом:

1 кредит

PUE = общая мощность объекта / энергия, используемая ИТ-оборудованием

Формула должна использоваться для определения эффективности конкретного центра обработки данных с течением времени, а не для сравнения разных.

Чтобы было понятно, приведу пример расчета PUE:

Предположим, что общая мощность центра обработки данных составляет 12 000 МВтч, а ИТ-оборудование потребляет 9 000 МВтч. Таким образом, PUE = 12 000 МВтч / 9 000 МВтч = 1333.

Конечно, мощность, потребляемая всем центром обработки данных, будет выше, чем энергия, потребляемая ИТ-оборудованием. Так что эталон всегда будет выше единицы. Но насколько больше?

Что такое нормальный PUE?

Очевидно, что коэффициент PUE может принимать значения от 1.0 до бесконечности. Идеальный PUE равен 1,0, что означает 100% КПД (т. е. вся потребляемая энергия используется только на ИТ-оборудование, потери при распределении мощности отсутствуют). Но добиться этого практически невозможно.

Такие отраслевые гиганты, как Google и Microsoft, создают центры обработки данных для PUE`s 1,2 и выше. Но они лидеры в отрасли. Согласно исследованию Uptime Institute, средний центр обработки данных в США имеет PUE 2,5. Однако часто встречаются и серверы с PUE 3,3 и выше.Это означает, что только 1/3 всей энергии, потребляемой центрами обработки данных, используется ИТ-оборудованием, а 2/3 этой мощности тратится впустую.

Температура окружающей среды и ее влияние на ПУЭ

Согласно последним исследованиям, центры обработки данных потребляют около 420 тераватт, что составляет 3% от мирового спроса на энергию. Более того, системы охлаждения потребляют примерно 45% этой энергии. В этих рамках большое значение имеет расположение серверов дата-центра. Чем холоднее климат, чем ниже энергопотребление, тем эффективнее его работа, тем лучше (, тем ниже) значение PUE.

В настоящее время, поскольку создание экологически чистых вычислительных центров является одной из приоритетных задач для производителей, они стремятся внедрять современные технологии и нестандартные решения, чтобы сделать свои системы охлаждения более эффективными и менее энергоемкими. Например, в 2018 году Microsoft погрузила свой дата-центр на дно Северного моря, недалеко от шотландских Оркнейских островов, на глубину 35,5 метра. Автономные подводные центры обработки данных предназначены для более энергосбережения, поскольку их охлаждение осуществляется бесплатно и осуществляется в холодных водах Северного моря.https://www.youtube.com/embed/L2oJw1a_qEMОднако нужно понимать, что погруженная в воду капсула — это всего лишь крошечная копия настоящего дата-центра. Контейнер длиной 12 метров состоит из 12 стоек и 824 серверов, но самое главное в нем центр имеет модульную архитектуру. На морском дне контейнеры относительно легко связать между собой, как космические модули на МКС.

Как центр обработки данных может стать более эффективным?

Экономить энергию проще, чем многие владельцы ИТ-компаний могут подумать.Реализуя такие стратегии, вы сможете сэкономить свои деньги на счетах за электроэнергию и сделать работу серверов более эффективной.

  • Уменьшите нагрузку на ИТ-оборудование. Экономия 1 ватта на уровне сервера превратится почти в 3 ватта общей экономии в центре обработки данных из-за меньшего энергопотребления. Эта стратегия снижения нагрузки включает покупку энергоэффективного оборудования, удаление неиспользуемых серверов и так называемую «виртуализацию» серверов.
  • Управление воздушным потоком. Эта стратегия означает подачу холодного воздуха от блоков кондиционирования туда, где он больше всего необходим, в частности, к передней части серверов, а также максимально эффективное удаление горячего воздуха с тыльной стороны серверов.
  • Температура разума и уровень влажности . Как уже было сказано ранее, температура и микроклимат, в котором расположен сервер, являются существенным фактором, влияющим на эффективность использования энергии. Чем прохладнее место, тем меньше энергии расходуется на охлаждение.
  • Улучшить систему охлаждения. Используйте системы естественного охлаждения везде, где это возможно. Более того, использование кондиционера для всего помещения гораздо менее эффективно для предотвращения перегрева ЦОД по сравнению с локальным модульным охлаждением. Расположение центра обработки данных также имеет важное значение. Модули лучше распределять по удельной мощности и предполагаемой нагрузке.

Инженеры используют любую возможность для снижения энергопотребления центров обработки данных.Учитывая актуальность этой задачи, все большее распространение получат нестандартные программно-аппаратные решения, ориентированные на энергопотребление в рамках эффективности центров обработки данных. Некоторые из них, вероятно, возникнут в результате слияния нескольких технологий.

Рано или поздно системы искусственного интеллекта смогут управлять различными источниками энергии, чтобы найти оптимальный сценарий для обеспечения центра обработки данных. Такие решения помогут операторам центров обработки данных внедрять более эффективные методы, а также экономить на счетах за электроэнергию.

Центры обработки данных

: где и как улучшить PUE?

©2021 Выдержка из одноименной статьи, опубликованной в ASHRAE Journal, vol. 63, нет. 6 июня 2021 г.

Об авторе
Ник Казале, ЧП, директор компании kW Mission Critical Engineering, Трой, Нью-Йорк,


Эффективность использования энергии (PUE) — это общая мощность (или энергия) здания, разделенная на мощность ИТ в здании. Эта метрика для сравнительного анализа эффективности регулярно используется в индустрии центров обработки данных.Однако остаются вопросы относительно того, как он рассчитывается, измеряется и сообщается коллегам, владельцам, непрофессионалам и конечным пользователям. Итак, где и как его улучшить? В этой статье предлагается стандартизированная методология использования PUE для сравнения систем и компонентов, а также для проектирования инфраструктуры.


Фон

В 2012 году Технический комитет ASHRAE 9.9, Критически важные объекты, центры обработки данных, технологические помещения и электронное оборудование, учредил Специальный проектный комитет 90.4 для разработки стандарта ANSI/ASHRAE 90.4, стандарта энергопотребления для центров обработки данных. Первоначально опубликованный в 2016 году и обновленный в 2019 году, стандарт дополняет существующие энергетические кодексы инструментами и требованиями, более подходящими для центров обработки данных.

В 2013 году Технический комитет ASHRAE 9.9 совместно с The Green Grid Association опубликовал документ PUE: всестороннее исследование метрики, , который является частью серии ASHRAE Datacom. Хотя в этой книге содержится много информации об основах и теории PUE, а также о том, как ее применять, остаются проблемы с последовательным применением этой метрики во многих секторах индустрии центров обработки данных.

Книга PUE предназначена в первую очередь для сравнения новых и существующих объектов, а стандарт 90.4 используется для подтверждения того, что инженерные проекты соответствуют базовой эффективности. В книге основное внимание уделяется существующим объектам и измерению PUE. Хотя это одно приложение, в котором используется PUE, существующие средства не являются единственными средствами, с помощью которых метрика применяется в обычной практике:

Профессионалы отрасли используют PUE как средство проверки существующих объектов, а также как средство прогнозирования теоретической эффективности проектов новых объектов.

Производители оборудования часто иллюстрируют эффективность своего оборудования, используя термин, обозначенный в книге как эффективность использования частичной мощности (pPUE). Согласно определению частичного PUE, описанному в книге, производители часто применяют это приложение неправильно.

Провайдеры колокации используют PUE для сравнения друг с другом в маркетинговых целях, а также в качестве основы для договоров, которые они подписывают со своими клиентами.

Корпоративные центры обработки данных используют PUE для повышения энергоэффективности в своем бизнесе, для скидок на энергию и поощрительных программ, а также в целях связей с общественностью.

Независимо от того, как используется метрика, для того, чтобы отрасль действительно могла сопоставлять и сравнивать объекты, должна быть согласованность между расчетами и методом, с помощью которого они используются.


PUE: комплексное исследование метрики

В предисловии к книге говорится: «Поскольку существуют различные способы расчета PUE, заинтересованные стороны в отрасли выразили обеспокоенность по поводу согласованности и повторяемости общедоступных измерений.Это указывает на то, что расчет PUE — это одна задача, а ее измерение — другая. В теории (расчет) и на практике (измерение) к этим двум усилиям следует подходить как можно более одинаково. Несмотря на то, что книга сосредоточена на аспекте измерения, большая часть ее информации может быть непосредственно применена к соответствующему расчету пикового или годового PUE (показанного в следующем разделе).

Глава 3 гласит: «Для дальнейшего обеспечения возможности справедливого сравнения результатов PUE между центрами обработки данных следует принимать во внимание дополнительные атрибуты, такие как возраст, географическое положение, загрузка емкости, размер объекта, отказоустойчивость инфраструктуры и тому подобное.Интерпретация этого может заключаться в том, что необходимо учитывать возраст объекта для выравнивания сравнений между объектами значительного возраста и более новыми объектами.


Прочитать статью полностью

Члены ASHRAE имеют бесплатный доступ к полному тексту этой статьи в формате PDF, а также к полному архиву журнала ASHRAE с 1997 года в Зоне бесплатного доступа для членов.

Не являющиеся членами могут приобретать функции в книжном магазине ASHRAE. Или присоединяйтесь к ASHRAE!


Вернуться к отрывкам избранных статей

Вернуться в журнал ASHRAE Выдержки из избранных статей

Эффективность энергопотребления центра обработки данных (PUE)

5 июня 2020 г.

Современные технологии работают на электричестве, а компьютеры и центры обработки данных, лежащие в основе повседневной жизни, требуют его в больших количествах.В одном из отчетов Ежегодного энергетического прогноза за 2013 год было подсчитано, что на компьютеры и связанное с ними оборудование приходится 3 % энергопотребления в Соединенных Штатах. Стремясь максимально повысить энергоэффективность, многие компании ищут способы минимизировать потребление энергии компьютерами и сопутствующим оборудованием. Один из способов, которым многие компании делают это, — это сравнительный анализ энергоэффективности своих центров обработки данных, что имеет решающее значение для снижения энергопотребления и связанных с этим затрат.

Сравнительный анализ

помогает компаниям понять их текущую эффективность и дает им метрику для оценки эффективности при внедрении новых передовых методов повышения эффективности.Одним из стандартов сравнительного анализа, обычно используемым для центров обработки данных, является PUE. Так что же такое PUE и как его можно использовать для повышения эффективности вашего центра обработки данных?

Что означает PUE?

PUE означает эффективность использования энергии. Green Grid предложила и развила эту идею. Green Grid – это некоммерческая группа экспертов по ИТ-индустрии из разных областей, которые совместно работают над способами повышения энергоэффективности в отрасли. С момента своего появления PUE стал основным показателем, который профессионалы используют для измерения энергоэффективности в центрах обработки данных.

ИТ-специалисты

используют PUE в качестве системы сравнительного анализа для определения энергоэффективности своих центров обработки данных и отслеживания изменений эффективности с течением времени. По сути, PUE сравнивает общую энергию, поступающую в центр обработки данных, с энергией, используемой ИТ-оборудованием этого центра обработки данных. Полученное число показывает, насколько эффективно центр обработки данных использует входную мощность. Эксперты могут использовать это число, чтобы понять, как центр обработки данных сравнивается с аналогичными центрами обработки данных в аналогичных местах и ​​условиях, и определить, нужно ли компании повышать эффективность за счет технологических или архитектурных изменений.

Как рассчитать PUE

Расчеты для определения числа центров обработки данных PUE относительно просты, но требуют тщательного измерения и регулярного выполнения. Общая формула PUE центра обработки данных проста — PUE можно рассчитать, разделив общую мощность объекта на мощность ИТ-оборудования. Эти значения определены и объяснены ниже:

  • Общая мощность объекта: для эффективного расчета PUE необходимо знать, как измерить общую мощность объекта.Узнайте, какие компоненты задействованы в вашем центре обработки данных, и как отслеживать их производительность с помощью соответствующих счетчиков и датчиков. Вы также захотите рассмотреть программное обеспечение для управления зданием, которое постоянно отслеживает энергопотребление объекта.
  • Найдите общую ИТ-нагрузку: Используйте прямые источники питания для вашего ИТ-оборудования, чтобы найти ИТ-нагрузку для вашего центра обработки данных. Обычно это можно рассчитать, используя счетчики для измерения активности источника бесперебойного питания (ИБП) и блока распределения питания (БРП).

Значение около 2,0 является средним, более высокое значение считается неэффективным, а более низкое значение считается эффективным.

Как использовать ПУЭ

Несмотря на то, что значение PUE важно, оно наиболее ценно, если тщательно и неоднократно отслеживать его с течением времени. Green Grid дает следующие рекомендации по расчету и использованию PUE, а также по улучшению PUE центра обработки данных с помощью этой информации:

  1. Проведение измерений:  Первым шагом должно быть тщательное определение общего энергопотребления вашего объекта и общей ИТ-нагрузки.Используйте эти измерения, чтобы получить общий показатель PUE. Это измерение поможет определить курс действий.
  2. Установите свои цели:  PUE ничего не значит, если он не влияет на цели. Создайте план повышения эффективности на основе ваших измерений. Этот план может быть как простым, так и сложным, но он должен использовать PUE для постановки измеримых и достижимых целей. Обязательно установите датчики в соответствующих местах, чтобы контролировать нужные области для конкретных целей, таких как энергопотребление кулера.
  3. Разработайте график тестирования:  Регулярно тестируйте и рассчитывайте PUE в своем центре обработки данных. Это можно легко запрограммировать как непрерывное измерение, автоматизированное с помощью вашей системы программного обеспечения. Это позволит лицам, принимающим решения, регулярно собирать и просматривать данные о PUE и просматривать как общее значение PUE для центра обработки данных, так и подробные почасовые колебания, которые могут помочь определить, как справляться с пиковыми нагрузками.
  4. Примите меры:  Используйте собранные данные в своих интересах.Используйте инструменты моделирования для анализа и настройки воздушного потока, устранения простаивающих серверов, настройки инфраструктуры охлаждения и обновления устаревших технологий. Используйте тесты, чтобы определить, привели ли изменения к значительным улучшениям, и повторите цикл столько раз, сколько необходимо.

Выполнение этих шагов может помочь использовать PUE в интересах вашей компании, и есть много преимуществ, которые может предложить PUE.

Преимущества ПУЭ

Как обсуждалось ранее, центры обработки данных потребляют огромное количество энергии.Одно исследование показало, что центры обработки данных в США в 2014 году потребляли примерно 70 миллиардов киловатт-часов, что составляет примерно 1,8 % потребления электроэнергии в стране. Это энергопотребление представляет собой как экологическую, так и экономическую проблему для многих предприятий. Однако с введением PUE у предприятий появился способ количественной оценки эффективности. Это дает многочисленные преимущества, в том числе следующие:

  • Экологические преимущества:  Потребление энергии представляет собой огромный углеродный след в ИТ-индустрии.Раньше у компаний не было способа количественной оценки эффективности, из-за чего было легче упустить из виду эту ценность. PUE создает простую систему для количественной оценки эффективности, которая облегчает компаниям визуализацию, расстановку приоритетов и реализацию инициатив по повышению эффективности. Это эффективно увеличило создание экологически чистых вычислительных центров.
  • Использование ресурсов:  Внедрение плана мониторинга PUE — отличный способ визуализации и мониторинга всех областей центра обработки данных. Полученные данные можно использовать для выявления потраченных впустую или недоиспользованных ресурсов, что позволит лицам, принимающим решения, эффективно перераспределять эти ресурсы.
  • Сокращение затрат:  Конечным итогом любого бизнеса являются затраты, и использование PUE — отличный способ сэкономить деньги. Максимальная эффективность может сэкономить деньги на счетах за электроэнергию и обеспечить эффективное использование ресурсов.

Благодаря автоматическому расчету и анализу PUE ваша компания может максимизировать эти преимущества за счет исключения ручного вмешательства. По мере того, как передовые системы становятся все более доступными, мы можем увидеть, как эти расчеты используются даже для управления источниками энергии и автоматической оптимизации эффективности.

Узнайте больше из DataSpan

Если вы хотите узнать больше о расчете или использовании PUE для вашего центра обработки данных, вам может помочь DataSpan. На протяжении более 40 лет DataSpan продолжает оставаться национальным поставщиком технологических решений. От физической ИТ-инфраструктуры до ИТ-услуг центров обработки данных — мы помогаем нашим клиентам достигать большего с меньшими ресурсами.

Свяжитесь с DataSpan сегодня, чтобы узнать больше о наших услугах и о том, как они могут помочь вашему бизнесу повысить эффективность.

(Архив) Excel 2003/2004: Создание расширяющихся круговых диаграмм

Эта статья основана на устаревшем программном обеспечении.

Разнесение фрагмента круговой диаграммы можно использовать для привлечения внимания к определенной части круговой диаграммы. В Excel вы можете перетащить фрагменты круговой диаграммы наружу, чтобы разнести все фрагменты друг от друга. Дополнительные сведения о создании диаграмм см. в разделе Создание базовой диаграммы.

Создание расширяемой круговой диаграммы

Если вы еще не создали круговую диаграмму, воспользуйтесь этими инструкциями, чтобы создать расширяющуюся круговую диаграмму.

ПРИМЕЧАНИЕ. Дополнительные сведения о создании диаграмм см. в разделе Создание базовой диаграммы.

  1. Выберите данные для диаграммы.

  2. На панели инструментов Standard нажмите Мастер диаграмм.
    Появится диалоговое окно Мастера диаграмм — Шаг 1 из 4 — Тип диаграммы .

  3. В поле прокрутки Тип диаграммы выберите Круговая диаграмма.

  4. В разделе Chart subtype выберите одну из развернутых круговых диаграмм.

  5. Щелкните Далее.

  6. Заполните таблицу.
    ПРИМЕЧАНИЕ. Дополнительные сведения см. в разделе Использование мастера диаграмм.

Развертка существующей круговой диаграммы

Если вы уже создали круговую диаграмму, вы можете сделать ее расширяемой круговой диаграммой, изменив тип диаграммы или вручную развернув секторы круговой диаграммы. Вы также можете взорвать только один кусок пирога.

Изменение типа диаграммы

  1. Щелкните круговую диаграмму, чтобы выбрать ее.

  2. В меню Chart выберите Chart Type…
    Появится диалоговое окно Chart Type .

  3. В поле прокрутки Тип диаграммы выберите Круговая диаграмма.

  4. В разделе Chart subtype выберите одну из развернутых круговых диаграмм.

  5. Нажмите OK .
    Тип диаграммы изменен.

Взрыв всех кусочков пирога

  1. Щелкните круговую диаграмму, чтобы выбрать ее.

  2. Щелкните любой сектор круговой диаграммы и перетащите его наружу.
    Кусочки пирога кажутся взорванными.

Взрывание одного куска пирога

  1. Щелкните круговую диаграмму, чтобы выбрать ее.

  2. Чтобы выбрать сектор круговой диаграммы, щелкните его один раз.

  3. Нажмите и перетащите выбранный фрагмент наружу.
    Выбранный фрагмент отображается в разобранном виде.

Круговая диаграмма | Введение в статистику

Что такое круговая диаграмма?

Круговая диаграмма показывает отношение частей к целому для переменной.

Как используются круговые диаграммы?

Круговые диаграммы 

 помогают понять отношение частей к целому.Круговые диаграммы часто используются в других ситуациях, даже если гистограммы или линейные графики могут быть лучшим выбором.

О чем стоит подумать?

Круговые диаграммы используются для номинальных или категорийных данных. Если у вашей переменной много уровней, линейчатая диаграмма или уплотненная гистограмма может обеспечить лучшую визуализацию ваших данных.

На круговых диаграммах показано отношение частей к целому

Круговая диаграмма — это круг, разделенный на области или сегменты. Каждый срез представляет количество или процентное соотношение наблюдений уровня для переменной.Круговые диаграммы часто используются в бизнесе. Примеры включают отображение процентного соотношения типов клиентов, процентного соотношения дохода от различных продуктов и прибыли из разных стран. Круговые диаграммы могут быть полезны для отображения отношения частей к целому, когда имеется небольшое количество уровней. Например, на хорошей круговой диаграмме можно показать, как различные бренды линейки продуктов влияют на доход, как показано на рис. 1.

.

Круговая диаграмма на рисунке 1 показывает, что почти половина дохода приходится на линейку продуктов Salon, что больше, чем процент дохода от других линеек продуктов.Линия продуктов Budget имеет наименьший процент дохода. С помощью круговой диаграммы мы фокусируемся на отношениях частей к целому.

Круговые диаграммы лучше всего использовать в качестве основного двумерного примера, как показано выше. Использование трехмерной круговой диаграммы часто вносит путаницу и не рекомендуется. Трехмерные области не добавляют больше информации о данных, но добавляют еще одну функцию диаграммы для визуальной интерпретации.

Примеры круговых диаграмм

Пример 1: Базовая круговая диаграмма

На рис. 2 показана круговая диаграмма классов пассажиров «Титаника».Цель состоит в том, чтобы показать, что более половины пассажиров имели билеты третьего класса (наименее дорогие). Остальные пассажиры почти поровну распределены между билетами первого и второго класса. Цель состоит не в том, чтобы сосредоточиться на конкретных процентах, а на отношении частей к целому.

Пример 2: гистограмма показывает похожие значения

Когда значения отношения частей к целому очень похожи, круговые диаграммы — не лучший выбор. Посмотрите на круговую диаграмму Титаника на Рисунке 2.Когда цель состоит в том, чтобы показать, что «почти половина» пассажиров были либо в первом, либо во втором классе, полезна круговая диаграмма. Когда цель состоит в том, чтобы показать больше деталей, столбчатую диаграмму легче визуально интерпретировать. График на рис. 3 показывает те же данные, представленные в виде гистограммы.

На рис. 3 легко увидеть, что во втором классе пассажиров меньше, чем в первом, поскольку наши глаза лучше сравнивают длину на гистограмме, чем углы и площади на круговой диаграмме.

Пример 3: использование гистограммы для многих уровней

Когда мы хотим показать отношение части к целому для переменной, которая имеет много уровней, круговые диаграммы часто не лучший выбор.На круговой диаграмме на рис. 4 показано отношение части к целому для многих категорий фильмов, но эту визуализацию данных трудно интерпретировать.

В круговой диаграмме с таким количеством кусочков трудно обработать детали отношения частей к целому. Кроме того, как показано на рис. 2, разницу между категориями одинакового размера трудно различить. Например, есть ли еще триллеры или мультфильмы? Трудно определить по круговой диаграмме.

На рис. 5 представлена ​​гистограмма для тех же данных.

Гистограмма показывает отношение частей к целому для многих жанров лучше, чем круговая диаграмма. Мы также видим, что триллеров больше, чем мультфильмов. Мы могли бы дополнительно улучшить эту гистограмму, добавив метки к столбцам или отсортировав столбцы в порядке процентов, а не в алфавитном порядке. На рис. 6 отсортированная столбчатая диаграмма легко иллюстрирует отношение частей к целому и тот факт, что триллеров больше, чем анимационных фильмов.

Пример 4. Использование нескольких круговых диаграмм для отображения изменений в отношениях между частями и целым

Несколько круговых диаграмм полезны, когда нужно показать изменения в отношениях между частями и целым, особенно если цель не состоит в том, чтобы сосредоточиться на конкретных деталях.На рис. 7 показаны исторические данные для смартфонов, начиная с момента выпуска первых смартфонов в 2006 году. Каждый круг показывает отношение частей к целому доле рынка по операционным системам за определенный год.

Мы можем видеть, что операционная система Windows начинала с половины доли рынка в 2006 году и закончила с гораздо меньшей долей рынка в 2011 году. Точно так же мы можем видеть, что операционная система Android не была на рынке до 2008 года и занимала более более половины рынка к 2011 г.Цель – показать, как взаимосвязь частей и целого меняется со временем. Если цель состоит в том, чтобы показать изменения во времени для каждой операционной системы, лучше использовать линейный график.

Круговые диаграммы и типы данных


Категориальные или номинальные данные: подходят для круговых диаграмм


Круговые диаграммы целесообразно отображать отношение частей к целому для категориальных или номинальных данных. Доли в круговой диаграмме обычно представляют собой проценты от общего числа.

При использовании категорийных данных выборка часто делится на группы, а ответы имеют определенный порядок.Например, в опросе, где вас просят высказать свое мнение по шкале от «Совершенно не согласен» до «Совершенно согласен», ваши ответы являются категоричными.

При номинальных данных выборка также разбита на группы, но без определенного порядка. Страна проживания является примером номинальной переменной. Вы можете использовать аббревиатуру страны или цифры для кодирования названия страны. В любом случае вы просто называете разные группы данных.

Непрерывные данные: выберите другой тип диаграммы

Обычно круговые диаграммы не подходят для непрерывных данных.Поскольку непрерывные данные измеряются по шкале со многими возможными значениями, отображение отношения частей к целому не имеет смысла. Некоторые примеры непрерывных данных: 

  • Возраст
  • Артериальное давление
  • Вес
  • Температура
  • Скорость

Как выбрать гистограмму или круговую диаграмму

Гистограммы и круговые диаграммы — это очень распространенные типы диаграмм, некоторые варианты использования которых частично совпадают. В этой статье вы узнаете больше о том, когда выбирать каждый из них.

Что такое гистограммы и круговые диаграммы?

Подробный обзор каждого типа диаграмм лучше оставить в специальных статьях, а краткий обзор будет выполнен здесь.

Гистограмма

Гистограмма отображает числовые значения по отдельным категориям на двухосевом графике. На одной оси перечислены уровни категорий. Для каждой категории строится одна полоса, а ее длина по другой оси соответствует числовому значению, связанному с категорией. Примеры гистограмм ниже показывают, как пользовательская база приложения распределяется между различными типами устройств.Обратите внимание, что линейчатая диаграмма может быть ориентирована двумя способами: столбцы ориентированы вертикально или горизонтально.

Круговая диаграмма

На круговой диаграмме показано, как некоторая общая сумма делится между отдельными категориями в виде круга (одноименного круга), разделенного на радиальные сегменты. Каждая категория связана с одним фрагментом, размер которого соответствует доле категории в общем количестве. На рисунке ниже показаны те же данные, что и выше, но вместо этого используется форма круговой диаграммы.

Когда можно использовать круговые диаграммы и гистограммы

Хотя приведенный выше пример демонстрирует, как одни и те же данные могут быть отображены различными способами, не делайте ошибку, думая, что они всегда взаимозаменяемы.С гистограммой на оси числовых значений есть свобода выбора любых значений, которые вы хотите. Для числовых значений, указывающих итоговые показатели или количество точек данных, суммы по группам будут, как правило, равны сумме по данным в целом. В подобных случаях круговая диаграмма так же эффективна, как и столбчатая диаграмма, в качестве варианта визуализации.

Однако, если числовые значения указывают на какую-то другую статистику, где сумма по группам не равна статистике без учета групп, тогда мы сталкиваемся с проблемами.Примеры включают среднее значение показателя (например, средние расходы по типу пользователя) или если мы рассмотрим независимые пропорции (например, долю респондентов опроса, которые используют каждое из опрошенных приложений). Гистограмма подходит для этого случая, но круговая диаграмма не подходит. Поскольку круглая форма подразумевает, что срезы являются частями целого, читатель может легко ошибочно принять сумму срезов за представление какой-то суммы.

Добавление средних размеров транзакций не будет равняться среднему итогу.

Короче говоря, круговую диаграмму можно использовать только в том случае, если сумма отдельных частей составляет значимое целое, и она построена для визуализации вклада каждой части в это целое. Между тем гистограмму можно использовать для более широкого диапазона типов данных, а не только для разбиения целого на компоненты.

Недостатки круговой диаграммы

Даже для данных, где можно использовать круговую диаграмму, круговая диаграмма может быть не лучшим выбором для визуализации. Есть много случаев, которые могут вызвать проблемы для круговой диаграммы.

  • Заинтересованы в точном вкладе каждой группы : Игнорируя наличие дополнительных аннотаций, может быть трудно сказать, какую долю от целого занимает каждый фрагмент. Хотя может быть легко судить, когда срез занимает кратное 1/3 или 1/4, гораздо сложнее определить меньшее значение или промежуточное значение. Это нормально, если мы хотим убрать суждения типа «больше половины» или «примерно треть», но для более точных сообщений визуализация не работает сама по себе.
  • Несколько секторов имеют одинаковые значения : Поскольку круговые диаграммы обычно не имеют маркировки по окружности, может быть трудно сравнивать группы одинакового размера. Хотя сортировка срезов является хорошим соглашением, это не гарантированный шаг в создании круговой диаграммы. Без аннотаций в лучшем случае мы можем сказать, что две группы имеют одинаковый размер, но не можем сказать, какая из них больше.
  • Слишком много фрагментов : Если фрагментов слишком много, то, вероятно, возникнет проблема с фрагментами одинакового размера (см. Выше) или слишком маленькими фрагментами.Эти маленькие кусочки могут быть трудно читаемы и окрашены отчетливо.

Приведенные выше ограничения можно обойти с помощью гистограммы. Гораздо проще измерить точные значения по длине столбцов, а не по площадям срезов или углам, тем более что гистограмма естественным образом имеет одну ось, предназначенную для маркировки значений, поэтому аннотации не требуются. Если пропорции необходимы, то значения оси могут быть выражены в пропорциях, а не в натуральных единицах. Также легче обнаружить небольшие отличия от высоты стержней, даже если они расположены не по порядку.Когда категорий много, сравнительно легко найти дополнительное место для дополнительных столбцов, особенно если они расположены горизонтально.

В целом гистограмма представляет собой гораздо более насыщенную информацией визуализацию, чем круговая диаграмма. На самом деле, ваш выбор по умолчанию, вероятно, должен быть гистограммой. Если вы не уверены, будет ли круговая диаграмма хорошим выбором для визуализации, то лучше перестраховаться с гистограммой.

Когда следует использовать круговую диаграмму

Это не означает, что круговой диаграмме не место в визуализации: она может быть эффективна при передаче результатов другим.Одним из основных преимуществ круговой диаграммы является то, что она сразу же продает идею сравнения частей с целыми. С гистограммой может быть не сразу ясно, какой вклад вносит каждый столбец в целое, или что интерес представляет вид сравнения, если единицы измерения столбцов не выражены в пропорциях или процентах. В этом последнем случае в любом случае необходимы дополнительные аннотации, чтобы отметить как абсолютное значение, так и относительное значение.

С другой стороны, круговая диаграмма знакома и соответствует нашим эстетическим ощущениям.Особенно, если нас интересуют только один или два среза, круговая диаграмма может помочь выделить историю вокруг этих частей. Когда ломтики составляют небольшие доли (1/3, 1/4), эти выносы можно легко передать пирогом. Объединение неинтересных или небольших фрагментов в «другую» группу может очистить информацию, которую должна отображать круговая диаграмма. Гистограмма может быть лучше в общем случае, но если вам нужно представить результаты другим, круговая диаграмма может оказаться более эффективной и привлекательной.

Резюме

Как гистограмма, так и круговая диаграмма являются распространенным выбором, когда речь идет о построении числовых значений с категориальными метками.Как правило, универсальность гистограммы и более высокая плотность информации делают ее хорошим выбором по умолчанию. Тем не менее, у круговых диаграмм есть узкая ниша, если они должны быть правильным выбором для передачи информации:

  • Значения отдельных групп должны составлять осмысленную сумму
  • Представлять интерес должно сравнение части с целым, а не сравнение группы с группой
  • Количество фрагментов должно быть относительно небольшим, не более пяти
  • Интересующие срезы должны выделять идентифицируемые пропорции регионов, кратные 1/4 или 1/3

Без этих маркеров гистограмма, вероятно, будет лучшим выбором.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*