В данной статье я расскажу вам, как правильно выбрать сечение кабеля для дома или квартиры. Если — это «сердце» нашей системы электроснабжения, то кабели, подключенные к автоматам электрощита – это «кровеносные сосуды», питающие электроэнергией наши бытовые электроприемники.
При монтаже электропроводки в доме или квартире, ко всем этапам, начиная от проектирования электроснабжения частного дома, квартиры, и заканчивая конечным монтажом розеток или выключателей, надо подходить с полной ответственностью, ведь от этого зависит ваша личная электробезопасность, а также пожаробезопасность вашего дома или квартиры. Поэтому к выбору сечения кабеля подходим со всей серьезностью, ведь другого способа передачи электроэнергии в частном доме, квартире пока еще не придумали.
Важно правильно выбрать сечение кабеля, именно для конкретной линии (группы) электроприемников. В противном случае, если мы выберем заниженное сечение кабеля – это приведет к его перегреву, разрушению изоляции и далее к пожару , если вы прикоснетесь к кабелю с поврежденной изоляцией, получите удар током. Если выбрать сечение кабеля для дома или квартиры завышенным, это приведет к увеличению затрат, а также возникнуть трудности при электромонтаже кабельных линий, ведь чем больше сечение кабеля, тем труднее с ним работать, не в каждую розетку «влезет» кабель сечением 4 кв.мм.
Привожу общую универсальную таблицу , которой сам пользуюсь для выбора номинального тока автоматов для защиты кабельных л иний.
Я не буду забивать вам голову заумными формулами расчетов сечения кабеля из книжек по электротехнике, чтобы вы могли правильно выбрать сечение кабеля. Всё давно уже подсчитано и сведено в таблицы.
Обратите внимание,что при разных способах монтажа электропроводки (скрытая или открытая) , кабели с одинаковым сечением, имеют разные длительно-допустимые токи.
Т.е. при открытом способе монтажа электропроводки, кабель меньше нагревается из-за лучшего охлаждения. При з акрытом способе монтажа электропроводки (в штробах, трубах и т.д.), наооборот - греется сильнее.Это важный момент, потому что при неверном выборе автомата для защиты кабеля, номинал автомата может получится завышенным относительно длительно-допустимого тока кабеля, из-за чего кабель может сильно нагреваться, а автомат при этом не отключится.
Приведу пример , например у нас сечение кабеля 6 кв.мм.:
- при открытом способе его длительно-допустимый ток равен 50А, следовательно автомат нужно ставить на 40А;
- при скрытом способе его длительно-допустимый ток равен 34А, в этом случае автомат на 32А.
Предположим, мы выбирали сечение кабеля для квартиры, которые проложены в штробах или под штукатуркой (закрытым способом). Если мы перепутаем и поставим для защиты автоматы на 50А, то кабель будет перегреваться, т.к. при закрытом способе прокладки его Iн=34 А, что приведет к разрушению его изоляции, затем короткое замыкание и пожар.
ТАБЛИЦЫ НЕАКТУАЛЬНЫ. ПРИ ВЫБОРЕ АВТОМАТА ДЛЯ КАБЕЛЕЙ, ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ТАБЛИЦЕЙ ВЫШЕ.
Сечение кабеля для скрытой электропроводки
Сечение кабеля для открытой электропроводки
Чтобы воспользоваться таблицами и правильно выбрать сечение кабеля для дома или квартиры, нам необходимо знать силу тока, или знать мощность всех бытовых электроприемников.
Ток рассчитывается по следующим формулам:
— для однофазной сети напряжением 220 Вольт :
где Р — сумма всех мощностей бытовых электроприемников, Вт;
U — напряжение однофазной сети 220 В;
Cos(фи) — коэффициент мощности, для жилых зданий равен 1, для производства будет 0.8, а в среднем 0,9 .
— для трехфазной сети напряжением 380 Вольт :
в этой формуле все тоже самое, как и для однофазной сети, только в знаменатель, т.к. сеть трехфазная, добавляем корень 3 и напряжение будет равно 380 В.
Чтобы выбрать сечение кабеля для дома или квартиры, по вышеуказанным таблицам, достаточно знать сумму мощностей электроприемников данной кабельной линии (группы). Расчет тока все равно нам будет нужен при проектировании электрощита (выбор автоматов, УЗО или диф.автоматов).
Ниже приведены средние значения мощностей, наиболее распространенных бытовых электроприемников :
Зная мощность электроприемников, можно точно выбрать сечение кабеля для конкретной кабельной линии (группы) в доме или квартире, а значит и автомат (дифавтомат) для защиты этой линии, у которого номинальный ток должен быть ниже длительно-допустимого тока кабеля, определенного сечения. Если мы выбираем сечение кабеля из меди 2,5 кв.мм., который проводит сколько угодно долго ток до 21 А (скрытый способ прокладки), то автомат (дифавтомат) в электрощите для этого кабеля должен быть с номинальным током на 20 А, чтобы автомат отключался до того, как кабель начнет перегреваться.
Типовые сечения кабелей для электромонтажа в быту:
- В квартирах, коттеджах или частных домах, на розеточные группы прокладывают медный кабель 2,5 кв.мм .;
- Для осветительной группы — сечение кабеля из меди 1,5 кв.мм ;
- Для однофазной варочной поверхности (электроплиты) — сечение кабеля 3х6 кв.мм ., для трехфазной электроплиты — 5х2,5 кв.мм. или 5х4 кв.мм. в зависимости от мощности;
- Для остальных групп (духовые шкафы, бойлеры и т.д.) — по их мощности . А также от способа подключения, через розетку или черех клеммы. Например, если мощность духового шкафа более 3,5 кВт, то прокладывают кабель 3х4 и подключают духовку через клеммы, если мощность духовки меньше 3,5 кВт, то достаточно кабеля сечением 3х2,5 и подключение через бытовую розетку.
Чтобы правильно выбрать сечение кабеля и номиналы автоматов для электрощита частного дома, квартиры, нужно знать важные моменты , не знание которых, может привести к печальным последствиям.
Например:
- На розеточные группы выбирают сечение кабеля 2,5 кв.мм , но автомат при этом выбирают, с номинальным током не 20А, а 16А, т.к. бытовые розетки рассчитаны на ток не более 16 А.
- Для освещения использую кабель 1,5 кв.мм., но автомат не более 10А , т.к. выключатели рассчитаны на ток не более 10А.
- Необходимо знать, что автомат пропускает ток до 1,13 раза больше своего номинала, сколько угодно долго, а при превышении номинала до 1,45 раза может отключиться только через 1 час . И всё это время кабель будет греться.
- Сечение кабеля правильно выбирать по скрытому способу прокладки, чтобы был необходимый запас прочности.
- ПУЭ п.7.1.34. запрещает использовать алюминиевую проводку внутри зданий.
Спасибо за внимание.
Правильный выбор электрического кабеля для питания электрооборудования – залог длительной и стабильной работы установок. Использование неподходящего провода влечет за собой серьезные негативные последствия.
Физика процесса порчи электрической линии вследствие использования неподходящего провода такова: из-за недостатка места в кабельной жиле для свободного передвижения электронов повышается плотность тока; это приводит к избыточному выделению энергии и повышению температуры металла. Когда температура становится слишком высокой, оплавляется изоляционная оболочка линии, что может стать причиной пожара.
Чтобы избежать неприятностей, необходимо использовать кабель с жилами подходящей толщины. Один из способов определить площадь сечения кабеля – отталкиваться от диаметра его жил.
Калькулятор расчета сечения по диаметру
Для простоты вычислений разработан калькулятор расчета сечения кабеля по диаметру. В его основе лежат формулы, по которым можно найти площадь сечения одножильных и многожильных проводов.
Измерять сечение нужно измеряя жилу без изоляции иначе нечего не получится.
Когда речь идет о вычислении десятков и сотен значений, онлайн-калькулятор способен существенно упростить жизнь электрикам и проектировщикам электрических сетей за счет удобства и повышения скорости расчетов. Достаточно ввести значение диаметра жилы, а при необходимости указать количество проволок, если кабель многожильный, и сервис покажет искомое сечение провода.
Формула расчета
Вычислить площадь сечения электрического провода можно разными способами в зависимости от его типа. Для всех случаев применяется единая формула расчета сечения кабеля по диаметру. Она имеет следующий вид:
D – диаметр жилы.
Диаметр жилы обычно указывается на оплетке провода или на общем ярлыке с другими техническими характеристиками. При необходимости определить это значение можно двумя способами: с применением штангенциркуля и вручную.
Первым способом измерить диаметр жилы очень просто. Для этого ее необходимо очистить от изоляционной оболочки, после чего воспользоваться штангенциркулем. Значение, которое он покажет, и есть диаметр жилы.
Если провод многожильный, необходимо распустить пучок, пересчитать проволоки и измерить штангенциркулем только одну из них. Определять диаметр пучка целиком смысла нет – такой результат будет некорректным из-за наличия пустот. В этом случае формула расчета сечения будет иметь вид:
D – диаметр жилы;
а – количество проволок в жиле.
При отсутствии штангенциркуля диаметр жилы можно определить вручную. Для этого ее небольшой отрезок необходимо освободить от изоляционной оболочки и намотать на тонкий цилиндрический предмет, например, на карандаш. Витки должны плотно прилегать друг к другу. В этом случае формула вычисления диаметра жилы провода выглядит так:
L – длина намотки проволоки;
N – число полных витков.
Чем больше длина намотки жилы, тем точнее получится результат.
Выбор по таблице
Зная диаметр провода, можно определить его сечение по готовой таблице зависимости. Таблица расчета сечения кабеля по диаметру жилы выглядит таким образом:
| Диаметр проводника, мм | Сечение проводника, мм2 |
| 0.8 | 0.5 |
| 1 | 0.75 |
| 1.1 | 1 |
| 1.2 | 1.2 |
| 1.4 | 1.5 |
| 1.6 | 2 |
| 1.8 | 2.5 |
| 2 | 3 |
| 2.3 | 4 |
| 2.5 | 5 |
| 2.8 | 6 |
| 3.2 | 8 |
| 3.6 | 10 |
| 4.5 | 16 |
Когда сечение известно, можно определить значения допустимых мощности и тока для медного или алюминиевого провода. Таким образом удастся выяснить, на какие параметры нагрузки рассчитана токопроводящая жила. Для этого понадобится таблица зависимости сечения от максимального тока и мощности.
| В воздухе (лотки, короба,пустоты,каналы) | Сечение,кв.мм | В земле | |||||||||
| Медные жилы | Алюминиевые жилы | Медные жилы | Алюминиевые жилы | ||||||||
| Ток. А | Мощность, кВт | Тон. А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | Ток. А | Мощность,кВт | ||||
| 220 (В) | 380 (В) | 220(В) | 380 (В) | 220(В) | 380 (В) | 220(В) | |||||
| 19 | 4.1 | 17.5 | 1,5 | 77 | 5.9 | 17.7 | |||||
| 35 | 5.5 | 16.4 | 19 | 4.1 | 17.5 | 7,5 | 38 | 8.3 | 75 | 79 | 6.3 |
| 35 | 7.7 | 73 | 77 | 5.9 | 17.7 | 4 | 49 | 10.7 | 33.S | 38 | 8.4 |
| *2 | 9.7 | 77.6 | 37 | 7 | 71 | 6 | 60 | 13.3 | 39.5 | 46 | 10.1 |
| 55 | 17.1 | 36.7 | 47 | 9.7 | 77.6 | 10 | 90 | 19.8 | S9.7 | 70 | 15.4 |
| 75 | 16.5 | 49.3 | 60 | 13.7 | 39.5 | 16 | 115 | 753 | 75.7 | 90 | 19,8 |
| 95 | 70,9 | 67.5 | 75 | 16.5 | 49.3 | 75 | 150 | 33 | 98.7 | 115 | 75.3 |
| 170 | 76.4 | 78.9 | 90 | 19.8 | 59.7 | 35 | 180 | 39.6 | 118.5 | 140 | 30.8 |
| 145 | 31.9 | 95.4 | 110 | 74.7 | 77.4 | 50 | 775 | 493 | 148 | 175 | 38.5 |
| ISO | 39.6 | 118.4 | 140 | 30.8 | 97.1 | 70 | 775 | 60.5 | 181 | 710 | 46.7 |
| 770 | 48.4 | 144.8 | 170 | 37.4 | 111.9 | 95 | 310 | 77.6 | 717.7 | 755 | 56.1 |
| 760 | 57,7 | 171.1 | 700 | 44 | 131,6 | 170 | 385 | 84.7 | 753.4 | 795 | 6S |
| 305 | 67.1 | 700.7 | 735 | 51.7 | 154.6 | 150 | 435 | 95.7 | 786.3 | 335 | 73.7 |
| 350 | 77 | 730.3 | 770 | 59.4 | 177.7 | 185 | 500 | 110 | 379 | 385 | 84.7 |
Перевод ватт в киловатты
Чтобы правильно воспользоваться таблицей зависимости сечения провода от мощности, важно правильно перевести ватты в киловатты.
1 киловатт = 1000 ватт. Соответственно, чтобы получить значение в киловаттах, мощность в ваттах необходимо разделить на 1000. Например, 4300 Вт = 4,3 кВт.
Примеры
Пример 1. Необходимо определить значения допустимых тока и мощности для медного провода с диаметром жилы 2,3 мм. Напряжение питания – 220 В.
В первую очередь следует определить площадь сечения жилы. Сделать это можно по таблице или по формуле. В первом случае получается значение 4 мм 2 , во втором – 4,15 мм 2 .
Расчетное значение всегда более точное, чем табличное.
С помощью таблицы зависимости сечения кабеля от мощности и тока, можно выяснить, что для сечения медной жилы площадью 4,15 мм 2 допустима мощность 7,7 кВт и ток 35 А.
Пример 2. Необходимо вычислить значения тока и мощности для алюминиевого многожильного провода. Диаметр жилы – 0,2 мм, число проволок – 36, напряжение – 220 В.
В случае с многожильным проводом пользоваться табличными значениями нецелесообразно, лучше применить формулу расчета площади сечения:
Теперь можно определить значения мощности и тока для многожильного алюминиевого провода сечением 2,26 мм 2 . Мощность – 4,1 кВт, ток – 19 А.
Как рассчитать кабель по току, напряжению и длине. , как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме. Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.
Основные правила
При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.
После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.
Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.
За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.
Важность правильного выбора сечения
Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.
Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:
P=U*I* cos φ=I²*R
R – активное сопротивление.
Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.
Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.
R=ρ*l/S
ρ – удельное сопротивление;
l – длина проводника;
S – площадь поперечного сечения.
Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.
Если покупаете провод и замеряете его диаметр, то не забудьте, что площадь рассчитывается по формуле:
S=π*d²/4
d – диаметр.
Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.
Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет сечения кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.
Расчет сечения провода по мощности и току
Расчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.
Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.
Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:
I=(P*K)/(U*cos φ)
P – мощность в ваттах
U =220 Вольт
K =0,75 – коэффициент одновременного включения;
cos φ=1 для бытовых электроприборов;
Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:
I=P/(U*√3*cos φ)
U =380 Вольт
Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.
Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.
Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).
Влияние длины проводки на выбор кабеля
Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм². это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.
Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.
Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.
Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.
Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:
∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн
P — активная мощность, Вт.
Q — реактивная мощность, Вт.
r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.
x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.
Uн – номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).
L — длинна линии, м.
Ну а если попроще для бытовых условий:
ΔU=I*R
R – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S ;
I – сила тока, находят из закона Ома;
Допустим, у нас получилось, что I =4000 Вт/220 В =18,2 А.
Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R =0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.
Тогда ΔU =18,2*0,46=8,37 В
В процентном соотношении
8,37*100/220=3,8%
На длинных линиях от перегрузок и коротких замыканий устанавливают с тепловыми и электромагнитными расцепителями.
Как подобрать кабель для подключения бытовых приборов самостоятельно, обеспечив безопасность проводки, и при этом не переплатив? Чем руководствоваться при выборе и как рассчитать сечение кабеля для группы потребителей? Об этом вы сможете узнать из данной статьи.
Сечение кабеля — это площадь поперечного сечения токоведущей жилы. В большинстве случаев срез жилы кабеля круглый, и площадь его сечения можно вычислить по формуле площади круга. Но, учитывая многообразие форм кабелей, для описания его главной физической характеристики применяется не линейный размер, а именно величина площади поперечного сечения. Данная характеристика во всех странах стандартизирована. В нашей стране она регулируется ПУЭ «Правила устройства электроустановок» .
Для чего необходимо подбирать сечение кабеля
Правильный подбор сечения кабеля — это, прежде всего, ваша безопасность. В случае если кабель не выдерживает токовую нагрузку, происходит его перегрев, оплавление изоляции, и, как результат, может возникнуть короткое замыкание и пожар.
Как же подобрать кабель нужного сечения, при этом избежав случаев, когда при одновременном включении нескольких приборов появляется запах плавящейся изоляции, и не переплачивать лишние деньги, используя провода с большим запасом?
Для электроснабжения жилых помещений применяются два основных вида кабелей: медные и алюминиевые. Медь более дорогой материал, по сравнению с алюминием. Но в современной проводке предпочтение отдается именно ей. Алюминий обладает более высоким внутренним сопротивлением и является хрупким металлом, который быстро окисляется. Медь — гибкий материал, менее склонный к окислению. В последнее время алюминиевые кабели применяются исключительно для восстановления проводки в постройках советских времен.
Для предварительного подбора необходимого сечения медного кабеля принято считать, что кабель сечением 1 мм 2 может пропустить через себя электрический ток до 10 А. Однако далее вы убедитесь, что такое соотношение годится исключительно для подбора сечения «на глаз», и справедливо для сечений не более 6 мм 2 (пользуясь предложенным соотношением, ток до 60 А). Электрического кабеля такого сечения вполне достаточно для ввода фазы в стандартную трехкомнатную квартиру.
Большинство электриков применяют кабели следующих сечений для подвода электричества к внутридомовым потребителям:
- 0,5 мм 2 — точечные светильники;
- 1,5 мм 2 — основное освещение;
- 2,5 мм 2 — розетки.
Однако это приемлемо для бытового потребления, при условии, что каждый электроприбор запитан от своей розетки, без использования двойников, тройников и удлинителей.
Более правильным будет при подборе кабеля воспользоваться специальными таблицами, которые позволяют подобрать сечение, исходя из известной мощности электроприбора (кВт), либо по токовой нагрузке (А). Токовая нагрузка в данном случае является более важной характеристикой, поскольку нагрузка в амперах всегда указывается на одну фазу, тогда как при однофазном потреблении (220 В) нагрузка в киловаттах будет указываться по одной фазе, а при трехфазном — суммарно по всем трем фазам.
При подборе сечения кабеля необходимо учитывать тип проводки: наружная или скрытая. Это связанно с тем, что при скрытой проводке теплоотдача провода уменьшается, в следствие чего происходит более интенсивный нагрев кабеля. Потому для скрытой проводки применяются кабели с площадью поперечного сечения примерно на 30% больше, чем при открытой.
Таблица для выбора площади сечения жилы медного кабеля при открытой и скрытой проводке:
| Площадь сечения | Открытая проводка | Скрытая проводка | ||||
| S | I | P | I | P | ||
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |||
| 0,5 | 11 | 2,4 | - | - | - | - |
| 0,75 | 15 | 3,3 | - | - | - | - |
| 1 | 17 | 3,7 | 6,4 | 14 | 3 | 5,3 |
| 1,5 | 23 | 5 | 8,7 | 15 | 3,3 | 5,7 |
| 2 | 26 | 5,7 | 9,8 | 19 | 4,1 | 7,2 |
| 2,5 | 30 | 6,6 | 11 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 4 | 41 | 9 | 15 | 27 | 5,9 | 10 |
| 5 | 50 | 11 | 19 | 34 | 7,4 | 12 |
| 10 | 80 | 17 | 30 | 50 | 11 | 19 |
| 16 | 100 | 22 | 38 | 80 | 17 | 30 |
| 25 | 140 | 30 | 53 | 100 | 22 | 38 |
| 35 | 170 | 37 | 64 | 135 | 29 | 51 |
Таблица для выбора площади сечения жилы алюминиевого кабеля при открытой и скрытой проводке:
| Площадь сечения | Открытая проводка | Скрытая проводка | ||||
| S | I | P | I | P | ||
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |||
| 2 | 21 | 4,6 | 7,9 | 14 | 3 | 5,3 |
| 2,5 | 24 | 5,2 | 9,1 | 16 | 3,5 | 6 |
| 4 | 32 | 7 | 12 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 5 | 39 | 8,5 | 14 | 26 | 5,7 | 9,8 |
| 10 | 60 | 13 | 22 | 38 | 8,3 | 14 |
| 16 | 75 | 16 | 28 | 55 | 12 | 20 |
| 25 | 105 | 23 | 39 | 65 | 14 | 24 |
| 35 | 130 | 28 | 49 | 75 | 16 | 28 |
S — площадь поперечного сечения кабеля (мм 2), — суммарная мощность электрооборудования (кВт).
Также необходимо производить корректировку при подборе сечения кабеля, учитывая его длину. Для этого, подобрав сечение кабеля из таблицы по силе тока, рассчитаем его сопротивление с учетом длины по формуле:
R = p ⋅ L / S
- R — сопротивление провода, Ом;
- p — удельное сопротивление материала, Ом⋅мм 2 /м (для меди — 0,0175, для алюминия — 0,0281);
- L — длина кабеля, м;
- S — площадь поперечного сечения кабеля, мм 2 .
По данной формуле можно получить сопротивление одной жилы кабеля. Поскольку ток приходит по одной жиле, а возвращается по другой, чтобы получить величину сопротивления кабеля необходимо сопротивление его жилы умножить на два:
dU = I ⋅ R общ
- dU — потери напряжения, Вт;
- I — сила тока, А;
- R общ — рассчитанное сопротивление кабеля, Ом.
Если подбор сечения кабеля проводился по суммарной мощности оборудования и сила тока не известна, можно ее вычислить по формуле:
I = P / U ⋅ cos φ — для однофазной сети 220 В
I = P / 1,732 ⋅ U ⋅ cos φ — для трехфазной сети 380 В
- Р — суммарная используемая мощность электрооборудования (Вт);
- U — напряжение (В);
- cos φ = 1 (для бытовых условий) и cos φ = 1,3
Если полученное значение не превышает 5%, то сечение кабеля с учетом его длины подобрано верно. Если же превышает, необходимо подобрать по таблице кабель большего сечения (следующий по ряду) и снова произвести расчет.
Данные таблицы применимы для кабелей в резиновой и пластмассовой изоляции, подобранный согласно им кабель по сечению будет эффективно работать, если он произведен согласно ГОСТу.
Подбор кабеля для группы потребителей
Для подбора сечения кабеля для группы потребителей (к примеру, вводного кабеля в квартиру) можно воспользоваться формулой для определения допустимой токовой нагрузки. Рассчитаем токовую нагрузку для сети 220 В, которая зачастую применяется в бытовом электроснабжении:
I = P ⋅ K / U ⋅ cos φ
- Р — суммарная используемая мощность электрооборудования (Вт), U — напряжение (В), К — коэффициент учета одновременного включения приборов (принимается равным 0,75);
- cos φ = 1 (для бытовых условий) и cos φ = 1,3 (для мощных электрических приборов).
Рассчитав допустимую токовую нагрузку для группы потребителей, можно, используя приведенные выше таблицы, подобрать кабель необходимого сечения. Если предполагается длительное одновременное включение всех возможных потребителей (например, электрическое отопление), расчет допустимой токовой нагрузки необходимо производить без учета коэффициента К.
Пример подбора кабеля для бытового бойлера
Исходя из всего вышесказанного, попробуем рассчитать и подобрать медный кабель необходимого сечения для однофазного электрического бойлера, с нагревательным элементом мощностью 2,0 кВт при условии, что прокладка кабеля к нему будет осуществлена в коробе. Длина кабеля будет составлять 10 метров.
Из таблицы видно, что близкое по мощности является значение 3,0 кВт, которому соответствует величина поперечного сечения кабеля 1 мм 2 . Проведем расчет с учетом длины кабеля:
- Вычислим силу тока: I = 2000 Вт / 220 В ⋅ 1 = 9,09 А.
- Рассчитаем сопротивление жилы кабеля: R = 0,0175 Ом⋅мм 2 /м ⋅ 10 м / 1 мм 2 = 0,175 Ом .
- Общее сопротивление кабеля: R общ = 2 ⋅ R = 0,35 Ом .
- Рассчитываем потери напряжения: dU = 9,09 А ⋅ 0,35 Ом = 3,18 В .
- Рассчитываем потери в процентном соотношении: (3,18 В / 220 В) ⋅ 100% = 1,45% (не превышает 5%).
Кабель сечением 1 мм 2 подходит для подключения указанного в примере электробойлера.
Часто производители в инструкции к оборудованию указывают необходимую площадь сечения кабеля для своего оборудования. В случае если имеется такое указание, необходимо ему следовать.
Содержание:
Перед подключением нагрузки к сети важно убедиться в достаточной толщине жил питающего кабеля. В случае существенного превышения допустимой мощности возможно разрушение изоляции и даже самой жилы по причине её перегрева.
Прежде чем производить расчет сечения кабеля по мощности, следует вычислить сумму мощностей подключаемых электроприборов. В большинстве современных квартир основными потребителями являются:
- Холодильник 300 Вт
- Стиральная машина 2650 Вт
- Компьютер 550 Вт
- Освещение 500 Вт
- Электрочайник 1150 Вт
- Микроволновая печь 700 Вт
- Телевизор 160 Вт
- Водонагреватель 1950 Вт
- Пылесос 600 Вт
- Утюг 1750 Вт
- Всего 10310 Вт = 10,3 кВт
В сумме большинство современных квартир потребляют приблизительно 10 кВт. В зависимости от времени суток данный параметр может существенно снижаться. Однако при выборе сечения проводника важно ориентироваться на большую величину.
Необходимо знать следующее: расчет сечения кабеля для однофазных и трехфазных сетей различается. Но и в том, и в другом случае следует учитывать в первую очередь три параметра:
- Силу тока (I),
- Напряжение (U),
- Потребляемую мощность (P).
Также имеется несколько других переменных, их значение различается для каждого конкретного случая.
Расчет сечения провода для однофазной сети
Расчет сечения провода по мощности осуществляется при помощи следующей формулы:
I = (P × K и) / (U × cos(φ))
Где,
- I - сила тока;
- P - потребляемая мощность всех электроприборов в сумме;
- К и - коэффициент одновременности, обычно для расчетов принимается стандартное значение 0.75;
- U - фазное напряжение, оно составляет 220 (В), но может колебаться в пределах от 210 до 240 (В);
- Cos (φ) - для бытовых однофазных приборов данная величина неизменна и равняется 1.
При необходимости быстро рассчитать ток можно опустить значение cos (φ) и даже К и. Полученное значение будет отличаться в меньшую сторону (на 15 %) в случае применения формулы такого вида:
I = P / U
Найдя ток по расчетной формуле, можно смело приступать к выбору питающего кабеля. Точнее, его площади сечения. Существуют специальные таблицы, в которых представлены данные, позволяющие сопоставить величину тока, потребляемую мощность и сечение кабеля.
Данные сильно различаются для проводников, изготовленных из разных металлов. На сегодняшний день для квартирной электропроводки обычно используется только жесткий медный кабель , алюминиевый практически не применяется. Хотя во многих старых домах все линии проложены именно с применением алюминия.
Выбирается сечение медного кабеля по следующим параметрам:
Расчет сечения провода в квартире — Таблица
Часто случается, что в результате расчетов получается ток, находящийся между двумя значениями, представленными в таблице. В таком случае необходимо использовать ближайшее большее значение. Если в результате расчетов значение тока в одножильном проводе равно 25 (А), необходимо выбрать сечение 2,5 мм 2 и более.
Расчет сечения кабеля для трехфазной сети
Для расчета сечения питающего кабеля, используемого в трехфазной сети, необходимо воспользоваться следующей формулой:
I = P / (√3 × U × cos(φ))
Где,
- I - сила тока, по которой будет выбираться площадь сечения кабеля;
- U - фазное напряжение, 220 (В);
- Cos φ - угол сдвига фаз;
- P - показатель общей мощности всех электроприборов.
Cos φ в данной формуле очень важен. Так как непосредственно влияет на силу тока. Для различного оборудования он различен, чаще всего с этим параметром можно ознакомиться в технической сопроводительной документации, либо он указывается на корпусе.
Суммарная мощность потребителей находится очень просто: все мощности складываются, полученное значение используется для расчетов.
Отличительной особенностью выбора площади сечения кабеля для использования в трехфазной сети является то, что более тонкая жила может выдерживать большую нагрузку. Подбирается необходимое сечение по типовой таблице.
Выбор сечения кабеля для трехфазной сети — Таблица
Расчет сечения провода по мощности в трехфазной сети выполняется с применением такой величины, как √3 . Данное значение необходимо для упрощения внешнего вида формулы.
U линейное = √3 × U фазное
Таким образом при необходимости можно заменить произведение корня и фазного напряжения на напряжение линейное. Эта величина равна 380 (В) (U линейное = 380 В).
При выборе сечения кабеля, как для трехфазной сети, так и для однофазной, необходимо учитывать допустимый длительный ток . Данный параметр указывает на силу тока (измеряется в амперах), которую может выдерживать проводник в течение неограниченного количества времени. Определяется он по специальным таблицам, они имеются в ПУЭ. Для алюминиевых и медных проводников данные существенно различаются.
Допустимая длительность тока — Таблица
При превышении указанного в таблице значения проводник начинает нагреваться. Температура нагрева обратно пропорциональна силе тока.
Температура на определенном участке может увеличиваться не только из-за неправильно подобранного сечения, но и по причине плохого контакта. Например, в месте скрутки проводов. Довольно часто такое происходит в результате непосредственного контакта алюминиевых кабелей и медных. Поверхность металлов окисляется, покрывается оксидной пленкой, что существенно ухудшает контакт. В этом месте кабель нагревается.
