Как определить необходимое сечение кабеля для электропроводки. Какие факторы нужно учитывать при выборе сечения провода. Как рассчитать сечение кабеля по мощности и току нагрузки. Почему важно правильно подобрать сечение провода.
Основные принципы выбора сечения кабеля для электропроводки
При проектировании электропроводки одной из ключевых задач является правильный выбор сечения кабеля. От этого зависит безопасность и надежность всей электрической системы. Рассмотрим основные принципы, которыми следует руководствоваться при подборе сечения проводов:
- Сечение кабеля должно соответствовать максимальной мощности и току подключаемой нагрузки
- Необходимо учитывать длину кабельной линии и связанное с ней падение напряжения
- Важно принимать во внимание способ прокладки кабеля (открытый или закрытый)
- Следует делать запас по сечению для возможного увеличения нагрузки в будущем
- Нужно руководствоваться нормативными документами и рекомендациями производителей кабельной продукции
Расчет сечения кабеля по мощности нагрузки
Один из основных способов подбора сечения — расчет по суммарной мощности подключаемых электроприборов. Для этого необходимо:
- Определить мощность всех устройств, которые будут питаться от данной линии
- Сложить полученные значения мощности
- По таблице выбрать минимальное допустимое сечение для рассчитанной суммарной мощности
Например, если суммарная мощность составляет 5 кВт, то по таблице для медного провода при напряжении 220 В минимальное сечение составит 2,5 мм².
Выбор сечения провода по току нагрузки
Другой метод — подбор сечения по максимальному току нагрузки. Алгоритм следующий:
- Определить максимальный ток всех подключаемых устройств
- Сложить токи параллельно работающих приборов
- По таблице подобрать сечение, соответствующее суммарному току
К примеру, если суммарный ток составляет 25 А, то для медного провода при открытой прокладке минимальное сечение должно быть 2,5 мм².
Учет длины кабеля при расчете сечения
При значительной протяженности кабельной линии необходимо учитывать падение напряжения. Чем длиннее кабель, тем большее сечение требуется для снижения потерь. Для расчета используется формула:
S = (2 * ρ * L * I) / (ΔU * U)
где:
- S — сечение кабеля (мм²)
- ρ — удельное сопротивление материала жилы (для меди 0,0175 Ом*мм²/м)
- L — длина кабеля (м)
- I — ток нагрузки (А)
- ΔU — допустимое падение напряжения (В)
- U — номинальное напряжение (В)
Влияние способа прокладки на выбор сечения кабеля
Способ монтажа кабеля существенно влияет на его нагрев и, соответственно, на допустимую токовую нагрузку. Различают следующие основные варианты:
- Открытая прокладка — кабель хорошо охлаждается, допустимы меньшие сечения
- Закрытая прокладка (в трубах, коробах) — охлаждение хуже, требуются большие сечения
- Прокладка в земле — нужен дополнительный запас по сечению
Например, для тока 16 А при открытой прокладке достаточно сечения 1,5 мм², а при закрытой потребуется уже 2,5 мм².
Запас по сечению кабеля для будущего увеличения нагрузки
При проектировании электропроводки рекомендуется закладывать запас мощности на перспективу. Это позволит в будущем подключать дополнительные устройства без замены проводки. Обычно запас составляет 20-30% от расчетной нагрузки.
Например, если расчетное сечение получилось 2,5 мм², то с учетом запаса лучше выбрать кабель сечением 4 мм².
Нормативные требования к выбору сечения проводов
При подборе сечения кабелей необходимо руководствоваться следующими основными нормативными документами:
- ПУЭ (Правила устройства электроустановок)
- ГОСТ Р 50571 «Электроустановки зданий»
- СП 256.1325800 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»
В них приведены требования по минимально допустимым сечениям проводников для различных условий применения.
Особенности выбора сечения для трехфазных и однофазных цепей
При расчете сечения кабеля важно учитывать тип питающей сети:
Для однофазной сети (220 В):
- Расчетный ток равен мощности, деленной на напряжение
- Минимальное сечение обычно составляет 1,5 мм²
Для трехфазной сети (380 В):
- Расчетный ток в 1,73 раза меньше, чем для однофазной сети той же мощности
- Минимальное сечение обычно составляет 2,5 мм²
- Нулевой провод может иметь меньшее сечение при симметричной нагрузке
Учет этих особенностей позволяет более точно подобрать оптимальное сечение кабеля.
по мощности, току с учетом длины
При прокладке электропроводки необходимо знать, какого сечения кабеля вам нужно будет прокладывать. Выбор сечения кабеля может осуществляться либо по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также нужно учитывать длину кабеля и способ монтажа.
Содержание статьи
- 1 Выбор сечения кабеля по мощности
- 1.1 Сбор данных
- 1.2 Суть метода
- 2 Как рассчитать текущее сечение кабеля
- 3 Расчет кабеля по мощности и длине
- 4 Открытая и закрытая прокладка проводов
Выбор сечения кабеля по мощности
Выбрать сечение провода можно по мощности устройств, которые будут подключаться. Эти устройства называются нагрузочными, и метод также может называться «по нагрузке». Это не меняет его сути.
Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока
Сбор данных
Для начала найдите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, запишите ее на листочке. Если проще, можно посмотреть на шильдики — металлические таблички или наклейки, прикрепляемые к корпусу техники и снаряжения. Есть базовая информация и, чаще всего, сила присутствует. Самый простой способ определить это по единицам измерения. Если изделие произведено в России, Белоруссии, Украине, обычно указывается обозначение Вт или кВт, оборудование из Европы, Азии или Америки обычно имеет английское обозначение ватт — Вт, а потребляемая мощность (именно то, что нужно) обозначается аббревиатурой «TOT» или TOT MAX.
Пример таблички с основной технической информацией. На любой технике есть что-то подобное
Если и этого источника нет (информация утеряна, например, или вы только планируете приобрести технику, но еще не определились с моделью), можно взять среднюю данные. Для удобства они сведены в таблицу.
Таблица потребляемой мощности различных электроприборов
Найдите оборудование, которое планируете установить, выпишите мощность. Иногда дается с большим разбросом, поэтому иногда сложно понять, какую цифру брать.
В этом случае лучше взять максимум. В результате в расчетах вы немного завысите мощность оборудования и вам понадобится кабель большего сечения. Но для расчета сечения кабеля это хорошо. Горят только кабели с меньшим сечением, чем необходимо. Траки с большим сечением работают долго, так как меньше нагреваются.
Суть метода
Для выбора сечения провода под нагрузку складываем мощности приборов, которые будут подключаться к этому проводнику. При этом важно, чтобы все мощности были выражены в одних и тех же единицах измерения – либо в ваттах (Вт), либо в киловаттах (кВт). Если есть разные значения, приводим их к единому результату. Чтобы преобразовать, киловатты умножаются на 1000, чтобы получить ватты. Например, переведем 1,5 кВт в ватты. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.
При необходимости можно сделать обратное преобразование — перевести ватты в киловатты. Для этого делим цифру в ваттах на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.
Далее, собственно, начинается подбор сечения кабеля.
Очень просто — используем таблицу.
| Сечение кабеля, мм2 | Диаметр жилы, мм | Медный провод | Алюминиевый провод 0054 | ||||||
| Ток, А | мощность, кВт | Ток, А | мощность, кВт | ||||||
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | 3333||||||
| 0,5 мм2 | 0,80 мм | 6 А | 1,3 кВт | 2,3 кВт | |||||
| 0,75 мм2 | 0,98 мм | 10 А | 2,2 кВт | 3,8 кВт | |||||
| 1,0 мм2 | 1,13 мм | 14 А | 3,1 кВт | 5,3 кВт | |||||
| 1,5 мм2 | 1,38 мм | 15 А | 3,3 кВт | 5,7 кВт | 10 А | 50 8 0 9 0 9 8 2,5 4 кВт 9 09||||
| 2,0 мм2 | 1,60 мм | 19 А | 4,2 кВт | 7,2 кВт | 14 А | 3,1 кВт | 5,3 кВт | ||
| 2,5 мм2 | 1,78 мм | 21 А | 4,6 кВт | 8,0 кВт | 16 А | 5 5 0 9 0 9 0 9 3,5 кВт||||
| 4,0 мм2 | 2,26 мм | 27 A | 5,9 KW | 10,3 KW | 21 A | 4,6 KW | 8. 0 KW | ||
| 6,0 мм2 | 2,76 мм | 34 А | 7,5 кВт | 12,9 кВт | 26 А | 5,7 кВт | 9,9 кВт | ||
| 10,0 мм2 | 3,57 мм | 50 A | 11,0 KW | 19,0 KW | 38 A | 8,4 KW. | |||
| 16,0 мм2 | 4,51 мм | 80 A | 17,6 кВт | 30,4 KW | 55 A | 12,1 KW | 20.9 KW | 4447||
| 25,0 мм2 | 5,64 мм | 100 А | 22,0 кВт | 38,0 кВт | 65 А | 5 кВт | 14,3 кВт 9008 | ||
Чтобы найти нужное сечение кабеля в соответствующей колонке — 220 В или 380 В — находим цифру, равную или чуть больше рассчитанной нами ранее мощности. Колонку выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазный — 220 В, трехфазный 380 В.
В найденной строке смотрим значение в первом столбце. Это и будет требуемое сечение кабеля при заданной нагрузке (мощности приборов).
Кабель с жилами такого сечения придется поискать.
Как рассчитать текущее сечение кабеля
Вы можете выбрать текущее сечение кабеля. В этом случае проводим ту же работу — собираем данные о подключенной нагрузке, но ищем в характеристиках максимальный потребляемый ток. Собрав все значения, суммируем их. Затем используем ту же таблицу. Мы ищем только ближайшее большее значение в столбце с надписью «Текущий». В этой же строке смотрим сечение провода.
Например, вам нужно подключить варочную панель с пиковым потреблением тока 16 А. Мы будем прокладывать медный кабель, поэтому смотрим в соответствующей колонке — третья слева. Поскольку значения ровно 16 А нет, смотрим в строке 19 А — это ближайшая выше. Подходящее сечение 2,0 мм 2 … Это минимальное сечение кабеля для данного случая.
При подключении мощных бытовых электроприборов от щита протягивать отдельную линию питания.
В этом случае выбор сечения кабеля несколько проще – требуется только одно значение мощности или тока
На строку с чуть меньшим значением невозможно обратить внимание. В этом случае при максимальной нагрузке проводник будет сильно нагреваться, что может привести к оплавлению изоляции. Что может быть дальше? Может сработать автоматический выключатель, если он установлен. Это самый благоприятный вариант. Может выйти из строя бытовая техника или может начаться пожар. Поэтому всегда выбирайте сечение кабеля по большему значению. В этом случае можно будет в дальнейшем установить оборудование даже немного больше по мощности или потреблению тока без переделки проводки.
Расчет кабеля по мощности и длине
При протяженности ЛЭП — несколько десятков и даже сотен метров — помимо нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния ЛЭП с вводом электричества от столба в дом. Хотя все данные должны быть указаны в проекте, но можно перестраховаться и проверить.
Для этого нужно знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно подобрать сечение провода с учетом потери длины.
Таблица для определения сечения кабеля по мощности и длине
Открытая и закрытая разводка проводов
Как известно, при прохождении тока через проводник он нагревается. Чем больше ток, тем больше выделяется тепла. Но при протекании одного и того же тока по проводникам с разным сечением количество выделяемой теплоты меняется: чем меньше сечение, тем больше выделяется теплоты.
В связи с этим при открытой прокладке жилы ее сечение может быть меньше — она быстрее остывает, так как тепло передается воздуху. В этом случае проводник быстрее остывает, изоляция не портится. С закрытой прокладкой дело обстоит хуже – тепло отводится медленнее. Поэтому для закрытой прокладки — в кабельных каналах, трубах, в стене — рекомендуется брать кабель большего сечения.
Выбор сечения кабеля с учетом типа его прокладки также можно осуществить с помощью таблицы. Принцип был описан ранее, ничего не меняется. Просто учитывается еще один фактор.
Подбор сечения кабеля в зависимости от мощности и типа прокладки
И напоследок несколько практических советов. Отправляясь на рынок за кабелем, возьмите с собой штангенциркуль. Слишком часто сообщаемое поперечное сечение не соответствует действительности. Разница может составлять 30-40%, что немало. Чем это вам грозит? Перегорание проводки со всеми вытекающими последствиями. Поэтому лучше сразу на месте проверить, действительно ли этот кабель имеет требуемое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабелей есть в таблице выше). А подробнее об определении раздела кабель по диаметру можно прочитать здесь .
Как выбрать правильный размер силового кабеля (HT/LT)?
Вивек Дхолкия Вивек Дхолкия
Младший старший инженер-электрик в Burns & McDonnell Engineering India Pvt Ltd.
Опубликовано 24 мая 2020 г.
+ Подписаться
Электрический кабель представляет собой сборку из одного или нескольких проводов, проложенных рядом или в пучках, которые используются для передачи электрического тока. Электрические кабели используются для соединения двух или более устройств, что позволяет передавать электрические сигналы или питание от одного устройства к другому. Как инженер-электрик, мы все знакомы с терминологией кабеля, параметрами его конструкции и т. д. Однако в этой статье обсуждается общая методология расчета размеров кабеля.
Почему требуется правильное сечение кабеля?Правильное сечение силового кабеля (HT/LT) очень важно при проектировании, поскольку оно обеспечивает,
- Непрерывную работу при полной нагрузке без повреждений
- Выдерживает самые сильные токи короткого замыкания, протекающие через кабель нагрузку с подходящим напряжением (и избегать чрезмерных падений напряжения)
- Обеспечение срабатывания защитных устройств при замыкании на землю (опция)
- Способность кабеля выдерживать ток нагрузки.
- Падение напряжения
- Требуемое поперечное сечение кабеля в зависимости от уровня короткого замыкания системы
A) Для проверки адекватности тока нагрузки необходимо учитывать различные факторы снижения номинальных характеристик.
Если кабели проложены на открытом воздухе в стойке (кабельном лотке), то,
1) Коэффициент снижения номинальных характеристик при изменении температуры воздуха – F1
2) Коэффициент снижения номинальных характеристик для количества кабелей на стойку и количества стоек – F2 (Этот коэффициент снижения также зависит от расстояния между кабелями)
Итак, общий коэффициент снижения F = F1 x F2
Если кабели проложены в земле, то
1) Коэффициент снижения номинальных характеристик при изменении температуры грунта – F1
2) Коэффициент снижения номинальных характеристик Для глубины прокладки (кабель проложен непосредственно в земле) – F2
3) Коэффициент снижения номинальных характеристик с учетом удельного теплового сопротивления грунта в град C см/Вт – F3
4) Кабель, проложенный непосредственно в земле в горизонтальном пласте, коэффициент снижения номинальных характеристик при касании – F4
Итак, общий коэффициент снижения F = F1 x F2 x F3 x F4
ПРИМЕЧАНИЕ: Факторы снижения номинальных характеристик должны учитываться в соответствии с каталогом OEM.
- Если кабель предназначен для проекта «с нуля», то ,
Из каталога кабелей размер кабеля следует выбирать так, чтобы его допустимая токовая нагрузка превышала значение пиковой нагрузки .
- Если кабель проверен для проекта заземления, то
Пиковая нагрузка по току (Ампер) = Допустимая нагрузка кабеля по току (зависит от размера и взята из каталога кабелей) x Общий коэффициент ухудшения характеристик F
Размер проложенного кабеля является правильным, если приведенная выше допустимая нагрузка по току выше, чем пиковая рабочая нагрузка фидера.
B) Расчет падения напряжения
Падение напряжения зависит от двух факторов:
- Ток, протекающий по кабелю – выше ток, выше падение напряжения
- Полное сопротивление проводника – выше импеданс, выше падение напряжения
C ) Требуемое поперечное сечение кабеля на основе уровня короткого замыкания системы
Его можно рассчитать по следующему уравнению.
