Как рассчитать необходимое сечение кабеля для электропроводки. Какие факторы влияют на выбор сечения провода. Как правильно подобрать кабель с учетом мощности нагрузки и длины линии. Почему важно учитывать падение напряжения при расчете сечения.
Основные принципы расчета сечения кабеля
При проектировании электропроводки одной из ключевых задач является правильный выбор сечения кабеля. От этого зависит не только надежность работы электроприборов, но и безопасность всей электросети. Рассмотрим основные факторы, влияющие на расчет сечения провода:
- Мощность подключаемой нагрузки
- Длина кабельной линии
- Материал токопроводящей жилы (медь или алюминий)
- Способ прокладки кабеля (открытый или закрытый)
- Тип изоляции
- Температура окружающей среды
Основной принцип: чем больше мощность нагрузки и длина линии, тем большее сечение кабеля требуется для обеспечения допустимого падения напряжения.
Расчет сечения кабеля по мощности нагрузки
Первый шаг при выборе сечения — определение максимальной мощности подключаемых электроприборов. Для этого нужно:
- Составить список всех потребителей электроэнергии
- Определить мощность каждого прибора (указана на этикетке или в паспорте)
- Учесть коэффициент одновременности включения (обычно 0,7-0,8)
- Рассчитать суммарную мощность с учетом коэффициента
Зная суммарную мощность, можно рассчитать номинальный ток по формуле:
I = P / (U * cos φ)
где I — ток (А), P — мощность (Вт), U — напряжение (В), cos φ — коэффициент мощности (для бытовых приборов принимается равным 1).
Влияние длины кабеля на выбор сечения
При большой протяженности линии важно учитывать падение напряжения. Чем длиннее кабель, тем больше его сопротивление и потери напряжения. Допустимое падение напряжения составляет:
- До 4% — для осветительных сетей
- До 6% — для силовых сетей
Для расчета падения напряжения используется формула:
ΔU = (ρ * L * I) / S
где ΔU — падение напряжения (В), ρ — удельное сопротивление материала жилы (Ом*мм²/м), L — длина кабеля (м), I — ток (А), S — сечение жилы (мм²).
Выбор материала токопроводящей жилы
Для бытовой электропроводки используются медные или алюминиевые провода. Какой материал выбрать?
Преимущества медных проводов:
- Меньшее сопротивление (на 40% ниже, чем у алюминия)
- Высокая пластичность и механическая прочность
- Устойчивость к коррозии
- Длительный срок службы (40-50 лет)
Недостатки медных проводов:
- Высокая стоимость
Алюминиевые провода дешевле, но имеют ряд недостатков:
- Большее сопротивление
- Подвержены окислению
- Хрупкость при изгибах
- Меньший срок службы (20-30 лет)
В современных условиях для бытовой проводки рекомендуется использовать медные кабели.
Влияние способа прокладки на выбор сечения
Способ прокладки кабеля влияет на его охлаждение и, соответственно, на допустимую токовую нагрузку. Различают следующие основные способы:
- Открытая прокладка
- В трубах
- В кабель-каналах
- Скрытая прокладка в стенах
При открытой прокладке охлаждение кабеля лучше, поэтому допустимая токовая нагрузка выше. Для закрытых способов прокладки требуется увеличение сечения примерно на 30-40%.
Расчет сечения кабеля с помощью таблиц
Для упрощения расчетов можно воспользоваться готовыми таблицами, где указаны рекомендуемые сечения проводов в зависимости от тока нагрузки. Вот пример такой таблицы для медных проводов при температуре окружающей среды 25°C:
| Сечение жилы, мм² | Ток нагрузки, А |
|---|---|
| 1,5 | 19 |
| 2,5 | 27 |
| 4 | 38 |
| 6 | 46 |
| 10 | 70 |
При использовании таблиц важно учитывать поправочные коэффициенты на способ прокладки и температуру окружающей среды.
Особенности расчета сечения для трехфазных сетей
Для трехфазных сетей расчет сечения кабеля имеет свои особенности. Основные формулы:
Для симметричной нагрузки: I = P / (√3 * U * cos φ)
Для несимметричной нагрузки: I = P / (3 * U * cos φ)
где I — ток в каждой фазе (А), P — полная мощность (Вт), U — линейное напряжение (В), cos φ — коэффициент мощности.
В трехфазных сетях важно правильно распределить нагрузку по фазам для снижения потерь и обеспечения стабильной работы оборудования.
Рекомендации по выбору сечения кабеля для бытовой проводки
Для типовых бытовых нужд можно использовать следующие рекомендации по выбору сечения медного кабеля:
- Освещение — 1,5 мм²
- Розеточные группы — 2,5 мм²
- Мощные потребители (электроплита, водонагреватель) — 4-6 мм²
- Ввод в квартиру/дом — 10 мм²
Однако эти рекомендации не учитывают длину линии и конкретные условия эксплуатации. Для точного расчета лучше обратиться к специалисту или использовать онлайн-калькуляторы.
Заключение
Правильный расчет сечения кабеля — важный этап проектирования электропроводки. Учет всех факторов позволяет обеспечить надежную и безопасную работу электросети. При возникновении сомнений лучше выбрать провод с большим запасом по сечению или проконсультироваться со специалистом. Помните, что экономия на качестве и сечении кабеля может привести к серьезным проблемам в будущем.
Расчёт сечения кабеля по мощности и току: формулы и примеры
Расчет сечения медных проводов и кабелей
Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.
Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.
В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).
Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.
Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2.
В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.
Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.
Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.
При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.
Выбор сечения кабеля по мощности
Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.
Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.
Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.
Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.
Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.
Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.
Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются.
Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.
Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:
С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)
Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных.
Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.
Открытая и закрытая прокладка проводов
Как все мы знаем, при прохождении тока по проводнику он нагревается. Чем больше ток, тем больше тепла выделяется. Но, при прохождении одного и того же тока, по проводникам, с разным сечением, количество выделяемого тепла изменяется: чем меньше сечение, тем больше выделяется тепла.
В связи с этим, при открытой прокладке проводников его сечение может быть меньше — он быстрее остывает, так как тепло передается воздуху. При этом проводник быстрее остывает, изоляция не испортится. При закрытой прокладке ситуация хуже — медленнее отводится тепло. Потому для закрытой прокладке — в кабель каналах, трубах, в стене — рекомендуют брать кабель большего сечения.
Выбор сечения кабеля с учетом типа его прокладки также можно провести при помощи таблицы.
Принцип описывали раньше, ничего не изменяется. Просто учитывается еще один фактор.
Выбор 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 заявленное сечение не совпадает с реальностью. Разница может быть в 30-40%, а это очень много. Чем вам это грозит? Выгоранием проводки со всеми вытекающими последствиями. Потому лучше прямо на месте проверять действительно ли у данного кабеля требуемое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабеля есть в таблице выше). А подробнее про определение сечения кабеля по его диаметру можно прочесть тут.
Каждый мастер желает знать… как рассчитать сечение кабеля для той или иной нагрузки. С этим приходится сталкиваться при проведении проводки в доме или гараже, даже при подключении станков — нужно быть уверенным, что выбранный сетевой шнур не задымится при включении станка…
Я решил создать калькулятор расчета сечения кабеля по мощности, т.
е. калькулятор считает потребляемый ток, а затем определяет требуемое сечение провода, а также рекомендует ближайший по значению автоматический выключатель.
Силовые кабели ГОСТ 31996—2012
Расчет сечения кабеля по мощности производится в соответствии с таблицами нормативного документа ГОСТ 31996—2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией». При этом сечение указывается с запасом по току во избежания нагрева и возгорания провода, работающего на максимальном токе. А также я ввел коэффициент 10%, т.е. к максимальному току добавляется еще 10% для спокойной работы кабеля
Например, берем мощность нагрузки 7000 Вт при напряжении 250 Вольт, получаем ток 30.8 Ампер (добавив про запас 10%), будем использовать медный одножильный провод с прокладкой по воздуху, в результате получим сечение: 4 кв.мм., т.е. кабель с максимальным током 39 Ампер. Кабель сечением 2.5 кв.мм. на ток 30 Ампер использовать не рекомендуется, т.к. провод будет эксплуатироваться на максимально допустимых значениях силы тока, что может привести к нагреву провода с последующим разрушением электро изоляции.
Таблица сечения кабеля по току и мощности для медного провода
| 1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33,0 |
| 16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
| 50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
| 70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
| 95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
| 120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Таблица сечения алюминиевого провода по потребляемой мощности и силе тока
| 2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,0 |
Калькулятор расчета сечения кабеля
Онлайн калькулятор предназначен для расчета сечения кабеля по мощности.
Вы можете выбрать требуемые электроприборы, отметив их галочкой, для автоматического определения их мощности, либо ввести мощность в ватах (не в киловатах!) в поле ниже, затем выбрать остальные данные: напряжение сети, металл проводника, тип кабеля, где прокладывается и калькулятор произведет расчет сечения провода по мощности и подскажет какой автоматический выключатель поставить.
Надеюсь, мой калькулятор поможет многим мастерам.
Расчет сечения кабеля по мощности:
Требуемая мощность (выберите потребителей из таблицы):
Занимаясь прокладкой электропроводки в новом доме или заменой старой во время ремонта, каждый домашний мастер задается вопросом: а какое сечение провода нужно? И вопрос этот имеет большое значение, поскольку именно от правильного выбора сечения кабеля, а также материала его изготовления во многом зависит не только надежная работа электроприборов, но и безопасность всех членов семьи.
Как выбрать сечения проводника
Существует ещё несколько критериев, которым должно соответствовать сечение используемых проводов:
- Длина кабеля.
Чем больше провод по длине, тем большие в нём наблюдаются потери тока. Это происходит опять-таки в результате увеличения сопротивления, нарастающего по мере увеличения длины проводника. Особенно это ощущается при использовании алюминиевой проводки. При применении медных проводов для организации электропроводки в квартире, длина, как правило, не учитывается — стандартного запаса в 20–30% (при скрытой проводке) с лихвой достаточно, чтобы компенсировать возможные увеличения сопротивления, связанные с длиной провода. - Тип используемых проводов. В бытовом электроснабжении используются 2 типа проводников — на основе меди или алюминия. Медные провода качественнее и обладают меньшим сопротивлением, но зато алюминиевые дешевле. При полном соответствии нормам, алюминиевая проводка справляется со своими задачами не хуже медной, так что необходимо тщательно взвесить свой выбор перед покупкой провода.
- Конфигурация электрощита. Если все провода, питающие потребителей, подключены к одному автомату, то именно он и будет являться слабым местом в системе. Сильная нагрузка приведёт к нагреву клеммных колодок, а несоблюдение номинала к его постоянному срабатыванию. Рекомендуется разделять электропроводку на несколько «лучей» с установкой отдельного автомата.
Чем больше провод по длине, тем большие в нём наблюдаются потери тока. Это происходит опять-таки в результате увеличения сопротивления, нарастающего по мере увеличения длины проводника. Особенно это ощущается при использовании алюминиевой проводки. При применении медных проводов для организации электропроводки в квартире, длина, как правило, не учитывается — стандартного запаса в 20–30% (при скрытой проводке) с лихвой достаточно, чтобы компенсировать возможные увеличения сопротивления, связанные с длиной провода.
Сильная нагрузка приведёт к нагреву клеммных колодок, а несоблюдение номинала к его постоянному срабатыванию. Рекомендуется разделять электропроводку на несколько «лучей» с установкой отдельного автомата.Для того, чтобы определить точные данные для выбора сечения кабелей электрической проводки, необходимо учитывать любые, даже самые незначительные параметры, такие как:
- Вид и тип изоляции электрической проводки;
- Длина участков;
- Способы и варианты прокладки;
- Особенности температурного режима;
- Уровень и процент влажности;
- Максимально возможная величина перегрева;
- Разница в мощностях всех приемников тока, относящихся к одной и той же группе. Все эти и многие другие показатели позволяют значительно увеличить эффективность и пользу от использования энергии в любых масштабах. Кроме того, правильные расчеты помогут избежать случаев перегревания или быстрого истирания изоляционного слоя.
Для того, чтобы правильно определить оптимальное кабельное сечение для любых человеческих бытовых нужд, необходимо во всех общих случаях использовать стандартизированные следующие правила:
- для всех розеток, которые будут монтироваться в квартире, необходимо использовать провода с соответствующим сечением в 3,5 мм²;
- для всех элементов точечного освещения необходимо использовать кабеля электрической проводки с сечением в 1,5 мм²;
- что же касается приборов повышенной мощности, то для них следует использовать кабеля с сечением в 4-6 мм².
Если в процессе монтажа или расчетов возникают некоторые сомнения, лучше не действовать вслепую. Идеальным вариантом будет обратиться к соответствующей таблице расчетов и стандартов.
| Сечение жил, проводящих ток (мм) | Медные жилы проводов и кабелей | |||
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |||
| Ток (А) | Мощность (кВТ) | Ток (А) | Мощность (кВТ) | |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
| 16 | 80 | 18,7 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
| 50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
| 70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
| 95 | 265 | 57,2 | 220 | 145,2 |
| 120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Таблица сечения алюминиевого кабеля
| Сечение жил, проводящих ток (мм) | Алюминиевые жилы проводов и кабелей | |||
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |||
| Ток (А) | Мощность (кВТ) | Ток (А) | Мощность (кВТ) | |
| 2,5 | 22 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132 |
От верно подобранного сечения кабеля напрямую зависит безопасность объекта — поэтому необходимо подойти к процедуре выбора со всей ответственностью.
Рекомендуется также проконсультироваться со специалистами перед приобретением проводов — опытный электрик подскажет наиболее оптимальный вариант.
Экономия при покупке часто выходит боком — нередко владельцы квартир или домов приобретают алюминиевый кабель взамен медного, не учитывая тот факт, что его сечение должно быть больше. В итоге смонтированная электропроводка сильно греется, и в течение достаточно малого времени требуется полная замена проводов, что не слабо ударит по кошельку собственника жилья. К тому же, это ещё и чрезвычайно опасно – многие любители сэкономить остались в итоге без крыши над головой.
Если возникли сомнения в собственных силах, рекомендуется обратиться к специалисту — только в этом случае можно гарантировать безопасность для жильцов и продолжительность работы новой электропроводки.
Что влияет на нагрев проводов
Если во время эксплуатации бытовых приборов нагревается проводка, то следует незамедлительно принять все необходимые меры для устранения этой проблемы.
Факторов, влияющих на нагрев проводов, существует немало, но к основным можно отнести следующие:
- Недостаточная площадь сечения кабеля. Выражаясь доступным языком, можно сказать так — чем толще будут у кабеля жилы, тем больший ток он может передавать, не греясь при этом. Величина этого значения указывается в маркировке кабельной продукции. Также можно измерить сечение самостоятельно при помощи штангенциркуля (следует убедиться, что провод не находится под напряжением) или по марке провода.
- Материал, из которого изготовлен провод. Медные жилы лучше передают напряжение до потребителя, и обладают меньшим сопротивлением, по сравнению с алюминиевыми. Естественно, они меньше греются.
- Тип жил. Кабель может быть одножильным (жила состоит из одного толстого стержня) или многожильным (жила состоит из большого числа маленьких проводков). Многожильный кабель более гибкий, но существенно уступает одножильному по допустимой силе передаваемого тока.
- Способ укладки кабеля. Плотно уложенные провода, находящиеся при этом в трубе, греются ощутимо сильнее, нежели открытая проводка.
- Материал и качество изоляции. Недорогие провода, как правило, имеют изоляцию низкого качества, что отрицательно сказывается на их устойчивости к воздействию высоких температур.
Плотно уложенные провода, находящиеся при этом в трубе, греются ощутимо сильнее, нежели открытая проводка.Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:
I=(PK)/(Ucos 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√3cos 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 мм кв. 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
Выбор сечения провода по току
Как рассчитать сечение провода если известна только сила тока (I)? Такой расчет производится реже, но стоит обратить на это внимание тоже. Пример
Пример
Пример.
Необходимо узнать, какое взять сечение провода для электродвигателя подключаемый к напряжению (U) 220 В. Его мощность (P) не известна.
На короткое время подключаем электродвигатель к сети 220 В и замеряем ток (I) с помощью электрических клещей.
К примеру ток равен 10 А.
Можно использовать формулу, по которой можно быстро все рассчитать:
Из этой формулы находим мощность (P):
P = IU
P = 10 × 220 = 2200 Вт = 2,2 кВт
Итак, мощность электродвигателя равна 2,2 кВт и потребляемая мощность 10 А. По таблице 2 определяем сечение провода, «Медные жилы проводов и кабелей» > «Напряжение 220 В» > «Ток, А». Первая цифра начинается с 19, а у нас 10 А, напротив этой цифры сечение провода 1,5 мм². Для нашего примера 1,5 мм² более, чем достаточно.
В этой же таблице видим, что подойдет и алюминиевый провод (кабель) сечением 2,5 мм².
Мы с помощью не сложных вычислений узнали ток и сечение провода, а заодно и мощность электродвигателя для напряжения 220 В. Таким же способом вы можете узнать сечение проводов для других потребителей электроэнергии.
Расчет сечения провода электропроводки по мощности подключаемых электроприборов
Для выбора сечения жил провода кабеля при прокладке электропроводки в квартире или доме нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования.
В таблице представлен перечень популярных бытовых электроприборов с указанием потребляемого тока в зависимости от мощности.
Вы можете узнать потребляемую мощность своих моделей самостоятельно из этикеток на самих изделиях или паспортам, часто параметры указывают на упаковке. В случае если сила потребляемого тока электроприбором не известна, то ее можно измерять с помощью амперметра.
Обычно мощность потребления электроприборов указывается на корпусе в ваттах (Вт или VA) или киловаттах (кВт или kVA). 1 кВт=1000 Вт.
Таблица потребляемой мощности/силы тока бытовыми электроприборами
| Электроприбор | Потребляемая мощность, Вт | Сила тока, А |
|---|---|---|
| Стиральная машина | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Джакузи | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Электроподогрев пола | 800 – 1400 | 3,6 – 6,4 |
| Стационарная электрическая плита | 4500 – 8500 | 20,5 – 38,6 |
| СВЧ печь | 900 – 1300 | 4,1 – 5,9 |
| Посудомоечная машина | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Морозильники, холодильники | 140 – 300 | 0,6 – 1,4 |
| Мясорубка с электроприводом | 1100 – 1200 | 5,0 – 5,5 |
| Электрочайник | 1850 – 2000 | 8,4 – 9,0 |
| Электрическая кофеварка | 630 – 1200 | 3,0 – 5,5 |
| Соковыжималка | 240 – 360 | 1,1 – 1,6 |
| Тостер | 640 – 1100 | 2,9 – 5,0 |
| Миксер | 250 – 400 | 1,1 – 1,8 |
| Фен | 400 – 1600 | 1,8 – 7,3 |
| Утюг | 900 –1700 | 4,1 – 7,7 |
| Пылесос | 680 – 1400 | 3,1 – 6,4 |
| Вентилятор | 250 – 400 | 1,0 – 1,8 |
| Телевизор | 125 – 180 | 0,6 – 0,8 |
| Радиоаппаратура | 70 – 100 | 0,3 – 0,5 |
| Приборы освещения | 20 – 100 | 0,1 – 0,4 |
Ток потребляют еще холодильник, осветительные приборы, радиотелефон, зарядные устройства, телевизор в дежурном состоянии. Но в сумме эта мощность составляет не более 100 Вт и при расчетах ее можно не учитывать.
Если Вы включите все имеющиеся в доме электроприборы одновременно, то необходимо будет выбрать сечение провода, способное пропустить ток 160 А. Провод понадобится толщиной в палец! Но такой случай маловероятен. Трудно представить, что кто-то способен одновременно молоть мясо, гладить утюгом, пылесосить и сушить волосы.
Пример расчета. Вы встали утром, включили электрочайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку. Потребляемый ток соответственно составит:
7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А
С учетом включенного освещения, холодильника и в дополнение, например, телевизора, потребляемый ток может достигнуть 25 А.
Выбор сечения провода для подключения электроприборов к трехфазной сети 380 В
При работе электроприборов, например, электродвигателя, подключенных к трехфазной сети, потребляемый ток протекает уже не по двум проводам, а по трем и, следовательно, величина протекающего тока в каждом отдельном проводе несколько меньше. Это позволяет использовать для подключения электроприборов к трехфазной сети провод меньшего сечения.
Для подключения электроприборов к трехфазной сети напряжением 380 В, например электродвигателя, сечение провода для каждой фазы берется в 1,75 раза меньше, чем для подключения к однофазной сети 220 В
Внимание, при выборе сечения провода для подключения электродвигателя по мощности следует учесть, что на шильдике электродвигателя указывается максимальная механическая мощность, которую двигатель может создать на валу, а не потребляемая электрическая мощность
Например, нужно подключить электродвигатель потребляющий мощность от сети 2,0 кВт. Суммарный ток потребления электродвигателем такой мощности по трем фазам составляет 5,2 А. По таблице получается, что нужен провод сечением 1,0 мм2, с учетом вышеизложенного 1,0 / 1,75 = 0,5 мм2. Следовательно, для подключения электродвигателя мощностью 2,0 кВт к трехфазной сети 380 В понадобится медный трехжильный кабель с сечением каждой жилы 0,5 мм2.
Гораздо проще выбрать сечение провода для подключения трехфазного двигателя, исходя из величины тока его потребления, который всегда указывается на шильдике. Например, ток потребления двигателя мощностью 0,25 кВт по каждой фазе при напряжении питания 220 В (обмотки двигателя подключены по схеме «треугольник») составляет 1,2 А, а при напряжении 380 В (обмотки двигателя подключены по схеме «звезда») всего 0,7 А.
Взяв силу тока, указанную на шильдике, по таблице для выбора сечения провода для квартирной электропроводки выбираем провод сечением 0,35 мм2 при подключении обмоток электродвигателя по схеме «треугольник» или 0,15 мм2 при подключении по схеме «звезда».
Калькулятор расчета потерь напряжения в кабеле
При проектировании силовых линий большой длины выбор проводника по сечению и материалу токопроводящих жил производится не только на основе мощности подключаемой нагрузки, но и с учетом потери напряжения (∆U).
Исходные данные
Линия длиной 100 метров подключена к трехфазному источнику (номинальное напряжение – 380 В, сила тока – 16 А, угол сдвига – 180) электрического тока с помощью силового проводника марки ВВГнг 4×6 мм кв. с индуктивным и активным сопротивлениями 0,09 и 3,09 Ом/км, соответственно.
Расчет
Согласно приведенной на картинке формуле, падение напряжения будет равно:
∆U = √3•I• (R•Сosȹ•L+X •Sinȹ•L) = 1,73•16•(3,09•0,95•0,1+0,09•(-0,75) •0,1)=27,68•0,287=7,93 В.
Таким образом, в данном случае на прокладываемом участке наблюдается потеря напряжения в размере 7,93 В или 2,09 % от номинального.
Исходные данные
Линия длиной 50 метров подключена к однофазному источнику питания (номинальное напряжение – 220 В, сила тока – 5 А, угол сдвига – 180) электрического тока с помощью силового проводника марки ВВГнг-LS 3×4мм кв., индуктивное и активное сопротивления которого равны 0,095 и 4,65 Ом/км, соответственно.
Расчет
Согласно приведенной на картинке формуле, падение напряжения будет равно:
∆U = 2•I• (R•Сosȹ•L+X •Sinȹ•L) = 2•5•(4,65•0,95•0,05+0,095•(-0,75) •0,05)=10•0,216= 2,16 В.
Таким образом, в данном случае на прокладываемом участке наблюдается потеря напряжения в размере 2,16 В или 0,98 % от номинального.
Важно! Согласно ГОСТ Р 50571.5.52-2011, максимально допустимое падение напряжения на осветительных приборах, запитываемых от общей системы энергоснабжения, не должно превышать 3 % от номинального значения. Для других приборов допускается снижение питающего напряжения относительно номинального на 5%. При превышении данных нормативных значений подключенные к сети приборы и оборудование могут работать некорректно (снижаются их мощность и производительность, наблюдается самопроизвольное отключение)
В некоторых случаях при наличии в электроприборах очень чувствительных к сетевому напряжению контроллеров последние могут выходить из строя, приводя тем самым в негодность управляемые ими отопительные газовые котлы, холодильники, насосные станции
При превышении данных нормативных значений подключенные к сети приборы и оборудование могут работать некорректно (снижаются их мощность и производительность, наблюдается самопроизвольное отключение). В некоторых случаях при наличии в электроприборах очень чувствительных к сетевому напряжению контроллеров последние могут выходить из строя, приводя тем самым в негодность управляемые ими отопительные газовые котлы, холодильники, насосные станции.
Факторы, которые влияют на расчет
Из-за важности расчетов при определении требуемого сечения для проводов нужно учитывать ряд параметров:
обязательно следует учитывать общее количество электроприборов, которые будут размещены в пределах конкретной квартиры;
Электротехника в помещении
- общая потребляемая нагрузка приборов. При этом в расчетах данный параметр должен браться с небольшим запасом;
- суммарная мощность электроприборов, функционирующих в доме;
- выбор способа, с помощью которого будет происходить расчет сечения проводов.
При этом каждый из перечисленных пунктов играет важную роль и в расчетах без них не обойтись. Также следует отметить, что поскольку это математические вычисления, то конечная цифра должна быть проверена несколько раз для исключения ошибки.
Конечно, каждый математический расчет обладает определенной долей погрешности, так как оперирует не стандартизированными значениями. Поэтому иногда необходимо проводить округления в большую или меньшую сторону, чтобы отыскать кабель требуемого сечения.
Если подойти к расчету халатно, то можно навлечь на себя неприятности, которые как минимум проявятся в сгоревшей технике или проводке, а как максимум – приведут к пожару.
Выбираем сечение кабеля по мощности
Подобрать сечение провода можно по мощности приборов, которые будут подключаться. Эти приборы называются нагрузкой и метод может еще называться «по нагрузке». Суть его от этого не меняется.
Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока
Собираем данные
Для начала находите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, выписываете ее на листочек. Если так проще, можно посмотреть на шильдиках — металлических пластинах или стикерах, закрепленных на корпусе техники и аппаратуры. Там есть основная информация и, чаще всего, присутствует мощность. Опознать ее проще всего по единицам измерения. Если изделие произведено в России, Белоруссии, Украине обычно стоит обозначение Вт или кВт, на оборудовании из Европы, Азии или Америки стоит обычно английское обозначение ваттов — W, а потребляемая мощность (нужна именно она) обозначается сокращением «TOT» или TOT MAX.
Пример шильдика с основной технической информацией. Нечто подобное есть на любой технике
Если и этот источник недоступен (информация затерлась, например, или вы только планируете приобрести технику, но еще не определились с моделью), можно взять среднестатистические данные. Для удобства они сведены в таблицу.
Таблица потребляемой мощности различных электроприборов
Находите ту технику, которую планируете ставить, выписываете мощность. Дана она порой с большим разбросом, так что иногда трудно понять, какую цифру брать. В данном случае, лучше брать по-максимуму. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и потребуется кабель большего сечения. Но для вычисления сечения кабеля это хорошо. Горят только кабели с меньшим сечением, чем это необходимо. Трассы с большим сечением работают долго, так как греются меньше.
Суть метода
Чтобы подобрать сечение провода по нагрузке, складываете мощности приборов, которые будут подключаться к данному проводнику
При этом важно, чтобы все мощности были выражены в одинаковых единицах измерения — или в ваттах (Вт), или в киловаттах (кВт).
Если есть разные значения, приводим их к единому результату. Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты
Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт
Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты. Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.
Если необходимо, можно провести обратное преобразование — ватты перевести в киловатты. Для это цифру в ваттах делим на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.
Далее, собственно, начинается выбор сечения кабеля. Все очень просто — пользуемся таблицей.
| Сечение кабеля, мм2 | Диаметр проводника, мм | Медный провод | Алюминиевый провод | ||||
| Ток, А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | ||||
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | ||||
| 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 | 2,2 кВт | 3,8 кВт |
| 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 | 3,5 кВт | 6,1 кВт |
| 4,0 мм2 | 2,26 мм | 27 А | 5,9 кВт | 10,3 кВт | 21 А | 4,6 кВт | 8,0 кВт |
| 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 А | 11,0 кВт | 19,0 кВт | 38 А | 8,4 кВт | 14,4 кВт |
| 16,0 мм2 | 4,51 мм | 80 А | 17,6 кВт | 30,4 кВт | 55 А | 12,1 кВт | 20,9 кВт |
| 25,0 мм2 | 5,64 мм | 100 А | 22,0 кВт | 38,0 кВт | 65 А | 14,3 кВт | 24,7 кВт |
Чтобы найти нужное сечение кабеля в соответствующем столбике — 220 В или 380 В — находим цифру, которая равна или чуть больше посчитанной нами ранее мощности.
Столбик выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазная — 220 В, трехфазная 380 В.
В найденной строчке смотрим значение в первом столбце. Это и будет требуемое сечение кабеля для данной нагрузки (потребляемой мощности приборов). Кабель с жилами такого сечения и надо будет искать.
Немного о том, медный провод использовать или алюминиевый. В большинстве случаев, при прокладке проводки в доме или квартире, используют кабели с медными жилами. Такие кабели дороже алюминиевых, но они более гибкие, имеют меньшее сечение, работать с ними проще. Но, медные кабели с большого сечения, ничуть не более гибкие чем алюминиевые. И при больших нагрузках — на вводе в дом, в квартиру при большой планируемой мощности (от 10 кВт и больше) целесообразнее использовать кабель с алюминиевыми проводниками — можно немного сэкономить.
Перевод ватт в киловатты
При указании мощности для больших электроприборов используются такие единицы измерения как ватты и киловатты.
Приставка «кило» обозначает, что число надо умножить на 1000, поэтому 1кВт = 1000 Вт, 5 кВт = 5000ВТ, 3 кВт = 3000Вт, а 1Вт = 0,001 кВт и т.д.
К приборам, которые потребляют настолько низкое количество тока, что даже его подбирать не нужно относятся:
- холодильник;
- зарядное устройство;
- телевизор;
- радиотелефон;
- ночники и торшеры.
Но если в эту же розетку будет подключаться, к примеру, обогреватель, то делать расчеты надо обязательно.
Выбор, какое сечение кабеля будет использовано, это самый важный компонент проекта любого электрической цепи, от помещения, до городских или производственных сетей. Правильный подбор обеспечивает электрическую, пожарную безопасность и экономичность бюджета проекта.
формулы и таблицы • Мир электрики
Содержание
- Формула расчета мощности кабеля по сечению
- Список мощности электроприборов и пример расчета кабеля
- Расчет сечения проводов по комнатам
- Какой кабель выбрать: алюминиевый или медный?
- Видео: Рассчитать сечение кабеля
Электрическая проводка – это одна из самых главных частей большой системы коммуникации, снабжающей дом электроэнергией.
От долгой и качественной эксплуатации электропроводки зависит качество работы светильников и электрических бытовых приборов, которых на сегодняшний день становится все больше и больше в каждом жилище. Потому все чаще можно встретить на строительных форумах вопросы, касающихся именно проблемы электропроводки. И один из этих частых вопросов, как правильно сделать расчет сечения кабеля по длине и мощности, то есть, по его нагрузке.
Профессиональные электрики «на глаз» определяют примерно этот показатель. Инженеры используют специальные таблицы или онлайн калькулятор. Но мы будем рассуждать здраво. В любом доме установлено определенное количество электрической бытовой техники, и у этих приборов которых разная мощность. Это, во-первых. Во-вторых – количество служебных помещений или комнат в доме может значительно отличаться в любом здании. А это повлияет на мощность потребления по освещению. При этом у некоторых в доме установлены многорожковые люстры, а некоторые обходятся и точечным освещением.
Плюс многообразие различных ламп.
В-третьих – это опять же мощность бытовых электроприборов, которую рассчитывают по фактическим данным. Так сказать, практически считают по пальцам, какими электроприборами и с какой мощностью хозяева домов используют. И самое главное, что во время подсчета общей мощности нет надобности, учитывать фактор, влияющий на то, как работает освещение или электроприборы: периодически или постоянно. Необходимо определить общую мощность на кабель.
Формула расчета мощности кабеля по сечению
Итак, есть формула расчета по мощности сечения электрического провода или кабеля. Вот она:
I=PхK/Uхcos φ – данная формула используется для однофазных электросетей с переменным током в 220 Вольт. Где:
- К – это коэффициент одновременности, именно он уравнивает показатель мощности по временному значению. Так как не все время мы используем электроприборы или освещение. Это постоянная величина и она равняется 0.75.
- Р — это общая мощность всего освещения и бытовых электроприборов.
- U — переменный ток 220 Вольт.
- cos φ – это тоже постоянный показатель, который равен единице.
В данной формуле почти все величины, помимо суммарной мощности, постоянные. Потому в основе расчета находятся именно те нагрузки, которые имеют светильники и бытовые электроприборы. То есть, величина тока будет зависеть от используемой мощности. Данные показатели, как правило, указаны в техническом паспорте, который находится в комплекте с электроприбором. Также часто изготовители указывают ее на этикетках. Но вот только определенные показатели мощности основных электроприборов, используются чаще остальных.
Список мощности электроприборов и пример расчета кабеля
Мощность некоторых электрических бытовых приборов:
- Холодильник 350-850 Ватт.
- Телевизор 150-310 Ватт. Это мощность современных телевизоров.
- Освещение 320-1600 Ватт. Как было указано выше, это зависит от типа и количества ламп.
- Утюг 1200-2200 Ватт. Это один из наиболее энергопотребляемых аппаратов.
- К данной категории относится электрический чайник: 1200-2600 Ватт.
- Добавим в эту же категорию посудомоечную и стиральную машину – 2600 Ватт.
- Компьютер 320-650 Ватт.
- Микроволновая печь приблизительно 1500 Ватт.
Это один из наиболее энергопотребляемых аппаратов.В этот список можно было добавить и другие электроприборы, например, музыкальный центр, фен, водонагреватель, пылесос и т. д. То есть, для расчета сечения кабеля по мощности нужно вначале определить, какое количество электроприборов находится в доме. Суммируя их мощность, определяется общая мощность потребления, которая и воздействует на электропроводку.
Итак, все данные подставляются в формулу, для определения сила тока. Давайте рассчитаем мощность всех вышеописанных электроприборов по минимальному показателю. И выясним, какой кабель нам потребуется. Суммарная мощность составляет – 6550 Ватт или 6,55 кВт. Подставляем ее в формулу:
I=6550х0.75/220=22,4 Ампер.
Затем, чтобы определить сечения кабеля, нам будет необходима таблица, где задано соотношение двух величин.
Важно! Величина электротока в таблицах, как правило, указана целыми цифрами. Потому нужно округлить наш результат до наибольшей величины. Это даст некоторый запас надежности. В нашем примере это будет 27 Ампер по медным кабелям, и 28 Ампер по алюминиевым. Таким образом, сечение провода будет 2,6 мм. кв. по меди и 4.1 мм. кв. для алюминия.
Так, вы узнали, как рассчитать сечение провода.
Расчет сечения проводов по комнатам
Описанный выше расчет с формулой используется для входного провода в дом. Но нужно рассматривать и внутреннюю разводку по помещениям и комнатам. Просто с освещением все более или менее ясно. Кидаете под него во все помещения провод сечением 1,6 мм. кв., и будьте не переживайте, что все вы выполнили верно. Ни замыкания, ни перегрева, у вас не случится.
С розетками все гораздо сложней. В доме существуют комнаты, в которых наличие бытовых электроприборов зашкаливает.
Это ванная и кухня. В первой, как правило, обычно работает стиралка и фен. Между прочим, у него довольно большая мощность 1200-2600 Ватт. Поэтому нагрузку такое маленькое устройство создает довольно высокую.
Поэтому нужно необходимо решить одну довольно важную задачу – грамотно распределить по длине мощность розеточных групп. Например, на кухне. Вначале рассчитывается сила тока по описанной выше формуле, где в роли мощности потребления складывают мощности всех находящихся на кухне бытовых электрических устройств, не забывая про освещение. Делается выбор сечения провода, который будет подходить в это помещение. А вот по розеткам растянуть проводку под все бытовые электроприборы с меньшим сечением. Для чайника и кофеварки отдельно, для холодильника отдельно, для посудомоечной машины отдельно. И к каждой точке.
Некоторые могут сказать, не многовато ли розеток для одной маленькой комнаты? Существует альтернатива, подключить на блок розеток (тройную либо двойную) провод большего сечения.
Нужно будет сделать еще один расчет. Таким образом, способов на схему разводки электроконтуров может быть огромное множество. Но в любом случае нужно будет использовать таблицы, калькулятор и формулу определения сечения кабеля по мощности, и по длине. Хоть специалисты утверждают, что наилучший вариант – это под каждый электроприбор отдельную розетку.
И еще важный момент, который касается длины провода и его потери тока. По физическим законам, чем длинней кабель, тем больше появляются потери напряжения. Потому электрики делают расчет сечения кабеля по его длине. Однако внутреннюю разводку этому расчету не подвергают. Очень, минимальны потери.
Какой кабель выбрать: алюминиевый или медный?
Не станем сильно вникать в данный вопрос. Просто проведем краткий сравнительный анализ.
- Медь хотя и подвержена окислению, но не настолько активно, как алюминий. Потому контакты дольше эксплуатируются.
- Медный провод более гибкий и прочный. При частом изгибе он не сломается.
- Алюминиевый кабель практически в пять раза дешевле медного.
- Степень проводимости медных проводов практически в два раза выше, чем у алюминиевых. То есть, и более высокая мощность, которую медный провод может выдержать.
При частом изгибе он не сломается.Есть современные правила выполнения электроразводки. И в них рекомендуется внутреннюю разводку делать медным кабелем, а наружную алюминиевым.
Таким образом, подводя итог всему сказанному выше, можно сделать вывод, что расчет мощности электроприборов и сечения провода по нагрузке – это ответственный и очень важный процесс. Допущенная ошибка в расчетах может стоить очень дорого. Поэтому здесь нужна внимательность и точность.
Видео: Рассчитать сечение кабеля
по мощности, по току, норма, таблица
Чтобы правильно смонтировать электропроводку в жилом помещении, необходимо грамотно рассчитать сечения кабеля.
Если провод будет слишком толстый, получится пустая трата денег. Слишком тонкий проводник быстро перегреется, оплавится, что приведёт к возгоранию и пожару.
Содержание
- Общая информация о кабеле
- Материалы изготовления проводников
- Расчет сечения провода по диаметру
- Выбор сечения кабеля
- По мощности
- По силе тока
- По длине и мощности
- Практические рекомендации
Протекая по проводам, ток способствует их нагреванию. Чем выше его сила, тем быстрее происходит нагрев. Основной показатель, по которому проводят расчет – максимальная токовая нагрузка. Это величина, показывающая, сколько кабель может выдержать нагрузки тока в течение длительного периода времени.
Найдя показатель номинальной силы тока, можно рассчитать мощность для однофазной сети, учитывая суммарную мощность для всех приборов, напряжение, коэффициент одновременности и переменную для электроприборов.
Если неправильно посчитать сечение провода, проводка будет перегреваться.
Причины перегрева кабеля:
- Недостаточная площадь сечения. Чем толще жилы кабеля, тем больше тока он передает, не нагреваясь. На кабельных изделиях значения указываются в маркировке.
- Тип кабеля. Провод бывает одножильным (одна жила состоит из одного стержня) и многожильным. Второй вариант гибче, но значительно уступает по максимальной нагрузке.
- Способ укладки проводника. Если кабель плотно уложен, он будет греться значительно быстрее.
Ещё один фактор – материал, из которого выполнен кабель и качество изоляции.
Сам
71.07%
Советуюсь со специалистом
16.79%
Зависит от ситуации
12.14%
Проголосовало: 280
Материалы изготовления проводников
Для изготовления изолированных проводников используют алюминий и медь. Медные жилы обладают меньшим сопротивлением и меньше греются, поэтому считаются лучше, чем алюминиевые.
Провода изолируют поливинилхлоридом (ПВХ), резиной и иногда — фторопластами. Чем выше качество изолирующих материалов, тем больше устойчивость к возгоранию у провода.
В капитальных строениях с прокладкой внутренних силовых сетей используют исключительно медные проводники.
Расчет сечения провода по диаметру
Зачастую подобные расчеты выполняют без изоляции с помощью штангенциркуля. Узнав диаметр жилы, проводится расчет сечения кабеля по формуле: Sкр=3,14*Д²/4, где Sкр – это площадь сечения, а Д – диаметр круга.
Если штангенциркуля нет, одну из жил очищают от изоляции и наматывают на карандаш. Ширину намотки измеряют линейкой и делят на количество витков (чем больше сделать витков, тем точнее получится замер).
Для вычислений сечения по диаметру гибкого многожильного провода сначала узнают диаметр одной жилы витками или штангенциркулем. После применяют стандартную формулу, а затем умножают полученное значение на количество витков.
Выбор сечения кабеля
Прокладывая электрический кабель, необходимо знать, какой именно провод нужно использовать для питания одного или нескольких электроприборов. Выбор основывают на потребляемой мощности, силе тока и нагрузке. При этом обязательно учитывают способ укладки проводниковых элементов и длину самого провода.
По мощности
Мощность электроприборовПри расчете сечения кабеля ориентируются на мощность нагрузки. У каждого бытового прибора имеется паспорт с указанием основных технических характеристик. Эти же сведения есть на табличке, расположенной на корпусе изделия. Помимо страны изготовителя и заводского номера там прописана потребляемая мощность (W) и потребляемый ток (А).
При выборе кабеля учитывают все возможные нагрузки в ваттах либо киловаттах. Узнав необходимую величину, используют специальную таблицу с сечением кабеля, диаметром проводника и силой тока медного и алюминиевого провода.
Сначала выбирают соответствующий столбец с указанным напряжением и цифру, соответствующую мощности потребления.
Далее смотрят на параметры сечения провода, которое можно использовать.
По силе тока
Специалисты производят расчёты диаметра кабеля по потребляемому току. Для этого выписывают и суммируют все показатели: длину, температуру, удельное сопротивление, ширину провода. Сечение подбирают по этой же таблице, однако ищут столбец с током. Для надежности желательно выбирать большее значение. Как только проводник начинает нагреваться, сила тока стремительно снижается.
Валера
Голос строительного гуру
Задать вопрос
Например, чтобы подключить варочную поверхность с максимальным потреблением тока в 16 А обязательно выбирают кабель с медными жилами. Обратив внимание на таблицу, находят необходимые значения, ближайшие к искомому – 19. Это значит, что наиболее подходящее сечение кабеля составляет 2,0 мм².
По длине и мощности
В среднестатистических квартирах длина проводниковых элементов позволяет не брать ее во внимание при расчете сечения.
Однако при необходимости подключения частного дома к ближайшему столбу данные параметры обязательно учитываются. Если токи потребления очень большие, длинный провод может негативно влиять на электропередачу. Чем больше его длина, тем больше будет падать напряжение. Чтобы избежать этого, сечение провода определяется с учётом таблицы. В ней необходимые параметры рассчитываются в зависимости от расстояния до точки питания.
Прокладывая длинные линии обязательно учитывают естественное падение собственного напряжения, связанное:
- с длиной, измеряемой в метрах;
- с поперечным сечением;
- с сопротивлением материалов, из которых изготовлен проводник.
Сила тока умноженная на сопротивление частично отражает падение напряжения. Данный показатель не должен превышать 5%. Если цифра больше, используется кабель с большим сечением.
Практические рекомендации
В зависимости от способа размещения проводка бывает открытого и закрытого типа.
В квартирах всегда используют закрытую. В стенах и потолках проделывают специальные выемки/углубления, по которым и размещают проводниковые элементы. Планировка создается заранее, так как при наращивании проводки или монтаже придётся устранять отделку стен. Чаще всего монтаж выполняют медными плоскими проводами.
Если прокладка открытого типа, провода тянут вдоль поверхности. При этом используют гибкие круглые проводники. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить через специальную гофрированную трубку.
При подключении мощных приборов рекомендуют применять отдельные кабели с автоматами включения. Так легче подобрать провода и соблюсти правила безопасности. При этом такой вариант считается практичным. В случае аварийной ситуации не придётся обесточивать всё жилое помещение.
Также специалисты советуют выбирать кабель по большему значению. Он без проблем сможет выдержать постоянные нагрузки, что позволит избежать перегрева и воспламенения проводки.
Выбор проводниковой продукции с запасом – это ещё одна возможность подключить к линии дополнительный электроприбор.
Валера
Голос строительного гуру
Задать вопрос
Современные производители кабельной продукции пытаются экономить на качестве материалов и указывают неправильное сечение кабеля. При покупке желательно измерить толщину провода самостоятельно.
Расчет и подбор сечения проводов
При ремонте или проектировании электрооборудования необходимо правильно подобрать провода. Можно воспользоваться специальным калькулятором или справочником. Но для этого нужно знать параметры нагрузки и особенности монтажа кабеля.
Содержание
- 1 Зачем рассчитывать поперечное сечение кабеля
- 2 Размер по мощности
- 3 Как рассчитать силу тока
- 4 Расчет площади поперечного сечения кабеля по мощности и длине
- 5 Открытая и закрытая проводка
Зачем рассчитывать сечение кабеля
К электрическим сетям предъявляются следующие требования:
- безопасность;
- надежность;
- эконом.
Если выбранная площадь сечения провода мала, то токовые нагрузки на кабели и провода будут высокими, что приведет к перегреву. Это может привести к аварийной ситуации, которая приведет к повреждению всего электрооборудования и станет опасной для жизни и здоровья.
Если, с другой стороны, установлены провода с большой площадью поперечного сечения, безопасное применение гарантировано. Но с финансовой точки зрения будет перерасход. Правильный подбор площади сечения провода – залог долговременной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.
В ПУЭ имеется отдельная глава по правильному выбору проводников: «Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и условиям коронирования».
Площадь поперечного сечения кабеля рассчитывается в зависимости от его мощности и тока. Давайте посмотрим на примеры. Чтобы определить, какое сечение провода необходимо для 5 кВт Вам потребуется воспользоваться таблицами «Правил устройства электроустановок.
Правила устройства электроустановок «). Настоящее руководство является нормативным документом. В нем указано, что сечение кабеля выбирается по 4 критериям:
- Напряжение питания ( Однофазное или трехфазное ).
- Материал проводника.
- Ток нагрузки, измеряемый в амперах ( А ), или мощность в киловаттах ( кВт ).
- Расположение кабеля.
В PUE нет значения. 5 кВт , поэтому нам придется выбрать следующее большее значение — 5,5 кВт . Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать медный провод. В большинстве случаев установка осуществляется по воздуху, поэтому из справочных таблиц подходит сечение 2,5 мм². Максимально допустимая токовая нагрузка составит 25 А.
В вышеупомянутом руководстве также указан ток, на который рассчитан входной автоматический выключатель ( ВА ). Согласно « Правил устройства электроустановок » для нагрузки 5,5кВт ток ВА должен быть 25 А.
В документе указано, что номинальный ток провода, который идет в дом или квартиру, должен быть на одну ступень выше, чем у ВА. В этом случае после 25 ампер будет 35 ампер. Последнее значение должно быть принято в качестве расчетного значения. Ток 35 А соответствует сечению 4 мм² и мощности 7,7 кВт. Итак, подбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².
Чтобы узнать какое сечение медного провода требуется для 10кВт опять же воспользуемся справочником. Если вы рассматриваете случай открытой проводки, вы должны определиться с материалом кабеля и напряжением питания.
Например Для алюминиевого провода и напряжения 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение — 10 мм²; для 380 В мощность составит 12 кВт, а сечение – 4 мм².
Выбор в зависимости от мощности
Перед подбором сечения кабеля по мощности необходимо рассчитать его суммарное значение, составить перечень электроприборов на участке, к которому прокладывается кабель.
На каждом из устройств должна быть указана мощность, рядом будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт ( 1 кВт = 1000 Вт ). Затем вам нужно будет сложить мощность всего оборудования и получится сумма.
Если вы выбираете кабель для подключения одного электроприбора, то достаточно информации только о его потребляемой мощности. Подобрать сечение провода по мощности можно в таблицах ПУЭ.
Таблица 1. Выбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами
9
В ПУЭ
Затем по справочной таблице выбрать сечение кабеля в зависимости от расчетного тока. Если нужного значения нет, то выбирается ближайшее, превышающее расчетное.
В промышленности cosf рассчитывается как отношение активной мощности к полной мощности. Последняя состоит из активной и реактивной мощностей.
В стенах и потолках создаются специальные углубления, предназначенные для размещения кабеля. После установки проводников углубления штукатурятся. В качестве проводов используются медные провода. Все планируется заранее, так как со временем для наращивания проводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Провода и кабели, имеющие плоскую форму, чаще используются для скрытой отделки.
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.
0 KW
Колонку выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазный — 220 В, трехфазный 380 В.
Подходящее сечение 2,0 мм 2 … Это минимальное сечение кабеля для данного случая.
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.
С закрытой прокладкой дело обстоит хуже – тепло отводится медленнее. Поэтому для закрытой прокладки — в кабельных каналах, трубах, в стене — рекомендуется брать кабель большего сечения.
И мы обозначили это максимальное рассеивание мощности как 𝑃.
Но мы не знаем значения сопротивления 𝑅. Однако нам сообщают ток 𝐼 через провода и максимальную рассеиваемую мощность 𝑃.
Это означает, что для перехода от миллиампер к амперам мы делим на коэффициент 1000, поэтому ток 𝐼 равен 450, деленным на 1000 ампер. Получается 0,45 ампера.
