Загрузка...Сечение провода и нагрузка (мощность) таблица
Сечение провода и нагрузка (мощность) таблица
При выборе кабеля для дома или квартиры для подключения электрического прибора, необходимо рассчитать сечение проводника, который будет использоваться при подключении.
Для определения количества нагрузки и потребляемого электричества, необходимо провести соответствующие расчеты, для выбора правильного кабеля.
В статье расскажем о том, как произвести определить сечение провода по току и мощности и что для этого потребуется.
Сечение кабеля
Для начала определим, что сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы.
Если в круглой жиле только одна проволока, то площадь сечения определяется также, как площадь круга.
Если в жиле несколько проволочек, то сечением считается сумма всех сечений проволок, находящихся в этом срезе.
В России официальным документом, регламентирующим стандарты сечений по госту, является «Правила устройства электроустановок» или ПУЭ. А значение сечения указывается в таблицах, которые называются «Допустимые токовые нагрузки на кабель».
Подбирается сечение исходя из критериев:
- сила тока;
- мощность;
- тип материала;
- количество подводимых фаз.
Провода с большим сечением безопасны, поскольку выдерживают большие нагрузки, но по своей стоимости иногда несут неоправданные затраты. Правильно будет проводить электросеть в доме из расчета планируемого подключения приборов и техники, выбрав для этого оптимальное сечение.
Расчет сечения провода
Если нет возможности воспользоваться таблицей, определить сечение можно с помощью формулы и штангенциркуля. Формула выглядит следующим образом: S=0,785*D², в которой D — это диаметр измеряемой жилы.
В том случае, если проводов больше, чем один, тогда придется подсчитать количество проводов в одной жиле, затем измерить диаметр одного, вычислить по формуле и умножить на количество проводов в жиле. Полученный показатель и будет сечением жилы.
Соотношение тока и сечения
Соотношение сечения и тока является основным критерием при подборе электрических проводов. Ведь чем больше площадь и сила тока проходит через шнур, тем большую нагрузку он сможет выдержать.
Для определения нагрузки необходимо подсчитать сколько электроприборов и какой мощности будут подключены к каждому шлейфу.
Узнать потребляемую мощность прибора можно из паспорта или из информации на бирке.
Например, чайник потребляет 1,5 кВт, а холодильник всего 0,8 кВт.
Чем отличается кабель от провода
Чаще всего, понятия кабель и провод используются как синонимы. И простой человек, употребляя эти слова подразумевает под ними одно и то же. Однако если углубиться в эту тему, можно выделить, что это разные вещи.
К примеру, провод это одна токопроводящая жила, заключенная в оболочку, а кабель это совокупность нескольких изолированных проводов, объединенных в одно целое.
Поэтому при расчете необходимо брать сечение именно провода, а не всего кабеля.
Выбор кабеля
Для начала следует решить для чего вам нужен провод, а далее определить провод из какого материала наиболее подходит для помещения, и какой конкретно нужен: многожильный или одножильный.
У каждого из них есть, как достоинства, так и недостатки.
Одножильный или многожильный
При монтаже проводки обычно применяют провода марки ПВC, ВВГнг, ППВ.
Кроме того, если на провод не будет никаких воздействий и он будет находиться в неподвижном состоянии, лучше выбирать многожильный провод.
Многожильные провода благодаря большому количество проводников будут окисляться намного больше, а значит, это губительно для помещений с перепадом температур или повышенной влажностью. Но стоит отметить, что многожильный провод является более гибким.
Медь или алюминий
В настоящее время применяют только медную проводку, особенно в жилых домах. Несмотря на то, что раньше использовался алюминий в целях экономии, то сейчас используется медь в силу ее качества.
Алюминий хрупкий, а также его очень трудно сварить или припаять.
По проводимой мощности медный провод тоже выигрывает, разница в проводимом токе отличается больше, чем на 1 кВт. Преимущество медного провода по мощности значительное.
Видео по теме: Выбор сечения кабеля
Зачем производится расчет
Расчет сечения провода по мощности требуется проводить для того, чтобы убедиться, что провода и кабели соответствуют необходимым требования и стандартам, как мощности, так и безопасности и надежности.
Чтобы не произошло плавление или короткое замыкание, стоит заранее произвести расчеты сечения.
Полезное видео — Как выбрать сечение провода
Что нужно знать
Одним из основных критериев для расчета сечения является допустимая токовая нагрузка провода. Чтобы определить величину тока, нужно сложить все подключаемые приборы в квартире.
Производится расчет сечения кабеля по мощности и расчет сечения кабеля по току. Распространены сети 220 В и 380 В.
После расчета сечения, силу тока можно рассчитать по следующей формуле для однофазной сети 220в:
I = (P x Kи ) / (U x cos φ)
- P — cyммapнaя мoщнocть вceх элeктpoпpибopoв, Вт;
- U — нaпpяжeниe ceти, В;
- KИ= 0.75 — кoэффициeнт oднoвpeмeннocти;
- cos φ – показатель, который означает подключаемую электротехнику.
Для расчета силы тока в трехфазной сети 380в:
I = P /(√3 x U x cos φ)
После нахождения силы тока, сечение можно найти по таблице сечения кабеля и проводов. Если полученное значение не совпадает с табличным, выбирается наибольшее ближайшее значение.
Длина провода влияет на напряжение. Чем длиннее линия, тем больше потеря напряжения.
Чтобы этого избежать нужно увеличивать сечение проводника. Так как провод имеет свое сопротивление (R) расчет производится с учетом следующих данных по формуле:
- R – сопротивление проводника, Ом;
- p – удельное сопротивление, Ом · мм²/м;
- L – длина провода, м;
- S – площадь поперечного сечения, мм².
Какой провод лучше использовать
Смело выбирайте медный провод, так как он имеет следующие преимущества:
- прочнее и мягче;
- меньше подвержен коррозии и окислению;
- проводимость выше, сможет выдержать большую токовую нагрузку.
Единственный минус — стоимость. Она в несколько раз дороже, чем цена алюминиевых, зато полностью оправдана.
Расчет сечения медных проводов и кабелей
Рассмотрим пример расчета медных кабелей в розеточной группе, установленной на кухне.
Выбираем провод сечением 2,5 мм 2 , но для этого необходимы 3-4 розетки. Если же розетка одна, то сечение провода должно быть как минимум в 2 раза больше. В комнате достаточно провода сечением 1,5 мм 2 .
Но все же лучше произвести расчеты и узнать конкретные значения.
Выбор сечения кабеля по мощности
На сечение способна повлиять еще одна составляющая — это температура. Чeм вышe тeмпepaтypa, тeм вышe элeктpичecкoe coпpoтивлeниe пpoвoдникa. Поэтому за стандартное значение следует принимать 18 С.
Опираясь на эту температуру, составлены табличные значения.
Так как алюминиевые провода применяются, например, в уличных проводках, то таблицы зависимости сечения по току и по потребляемой мощности составлены в том числе и для алюминиевых кабелей.
Кроме того, еcли пpoвoдкa пpeднaзнaчeнa для иных целей: пoдключeния бoйлepoв в бане, нaгpeвaтeлeй, плит, тo ceчeниe пpoвoдa рассчитывается индивидyaльнo.
Выбор сечения провода исходя из количества потребителей
Лучше всего использовать несколько независимых линий питаний для каждого из помещений.
Такая схема поможет равномерно распределить нагрузку и уменьшит вероятность негативных последствий.
Токовые нагрузки в сетях с постоянным током
Для потребителей постоянного тока важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5 В.
Существует фopмyлa, oпpeдeляющaя нacкoлькo yпaдeт нaпpяжeниe нa кoнцaх пo cpaвнeнию c бaзoвым нaпpяжeниeм, в зaвиcимocти oт длины пpoвoдникa, eгo yдeльнoгo coпpoтивлeния и cилы тoкa в цeпи:
U = ((p l) / S) I
гдe:
- U — нaпpяжeниe пocтoяннoгo тoкa, В;
- p — yдeльнoe coпpoтивлeниe пpoвoдa, Oм*мм2/м;
- l — длинa пpoвoдa, м;
- S — плoщaдь пoпepeчнoгo ceчeния, мм 2 ;
- I — cилa тoкa, A.
Зная все величины, можно рассчитать сечение проводки. Такое правило работает и для автоматических выключателей для сетей.
Кабель, передающий электрический ток, важный элемент всей системы. Расчет его работоспособности и мощности дает уверенность в безопасности всей сети и подключенных к ней приборов.
Что необходимо для расчёта по нагрузке
Ocнoвнoй пoкaзaтeль, пoмoгaющий paccчитaть ceчeниe и мapкy кaбeля – пpeдeльнo дoпycтимaя длитeльнaя нaгpyзкa.
Нeoбхoдимo пpocтoe apифмeтичecкoe cyммиpoвaниe мoщнocтeй вceх элeктpoпpибopoв, кoтopыe бyдyт включaтьcя в ceть.
Пoлyчив тoчнoe знaчeниe вeличины тoкa, cлeдyeт oбpaтитьcя к тaблицaм, пoзвoляющим нaйти кaбeль или пpoвoд тpeбyeмoгo ceчeния и мaтepиaлa.
Расчет для помещений
Суммарная нагрузка в помещении состоит из силовой и осветительной. Помните, что кухня и ванная — наиболее нагруженные линии, поэтому к выбору кабелей на этих двух локациях стоит подойти особенно тщательно.
И распределить нагрузку по разным розеточным группам, а не использовать пилот на 5-6 розеток.
Учитывайте, что потребление и мощность стоит рассчитывать индивидуально и по таблицам мощности кабеля для каждой из комнат в квартире.
Закрытая или открытая проводка
Нагрузка также зависит от типа проводки: закрытая или открытая.
Например, если дом из кирпича или бетона, проводку стоит закрыть штукатуркой, а если в деревянных, то проводка должна проходить по специальной обработанной поверхности.
Таким образом, произвести расчет сечения проводов важный процесс. Это займет мало времени, зато вы будете уверены в правильности и безопасности подобранных вами проводов.
Выбор сечения проводов и кабелей
Выполнение монтажа электропроводки должно строго соответствовать:
- конструктивным особенностям здания,
- архитектуре,
- назначению здания и его ценности,
- окружающей среде с особенностями ее условий.
Правила подбора вида проводов и изоляции
Для выбора вида кабеля (провода) и способа размещения всей системы электропроводки существуют строгие правила (ПУЭ). Если присутствует более одного условия, которое характеризует окружающую среду, то про при осуществлении электромонтажа должны быть соблюдены все условия.
На выбор изоляции кабелей и проводов, которые будут использоваться в электропроводке, влияют:
- условия окружающей среды,
- способ прокладки,
- номинальное напряжение сети.
Силовая проводка
На монтаж силовой проводки влияют условия окружающей среды. Также силовая проводка должна быть:
- удобна в эксплуатации,
- надежна,
- пожаро- и взрывобезопасна,
- безопасна для людей,
- экономична.
Метод определения длительно допустимого тока для подбора площади среза проводов (сечения)
Iпр ≥ Iд / Кп — учитывается условие нагрева с помощью длительного расчетного тока,
Iпр ≥ КзIз / Кп – учитывается соответствие выбранного тока сечению провода, при котором срабатывает защитный автомат,
где Кп — значение поправочного коэффициента, который принимает в расчет условия прокладки кабелей и проводов (Кп =1,0 при температуре в окружающей среде — 25оС)
Iпр — значение длительно допустимого тока проводника А.
Iд — значение длительного расчетного тока в участке сети А или электроприемнике.
Кз – значение кратности допустимого тока по отношению к току, при котором срабатывает защитный автомат или к значению номинального тока.
Расчет значения номинального тока, А:
где Uн — значение напряжения сети, В (при использовании однофазного приемника — Uн= 220В, а трехфазного — Uн =380В).
Рн — значение мощности электроприемника, Вт.
| Сечение токопроводящей жилы, мм 2 | Для проводов, проложенных | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| открыто | в одной трубе | |||||
| двух одножильных | трех одножильных | четырех одножильных | одного двухжильного | одного трехжильного | ||
| 0,5 | 11 | — | — | — | — | — |
| 0,75 | 15 | — | — | — | — | — |
| 1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
| 1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
| 2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
| 4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
| 6 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
| 10 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
| 16 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
| 25 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
| 35 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
| 50 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
| 70 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
| 95 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
| 120 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
| Сечение токопроводящей жилы, мм 2 | Для проводов, проложенных | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| открыто | в одной трубе | |||||
| двух одножильных | трех одножильных | четырех одножильных | одного двухжильного | одного трехжильного | ||
| 2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
| 4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
| 10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
| 16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
| 25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
| 35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
| 50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
| 70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
| 95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
| 120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
Этапы проверки кабеля на потерю силы тока
- Рассчитав ток можно выбрать площадь среза кабеля.
- После выбора сечения провода необходимо осуществить тестирование и определить значение допустимой потери напряжения.
- Разные виды электропроводки отличаются по данному значению, но оно колеблется в диапазоне 4-5% от рассчитанной силы тока. Если ∆U превышает допустимый уровень, то площадь среза токопроводящей жилы необходимо на порядок увеличить.
Два метода расчета падения силы тока
- Метод, при котором учитываются номинальный ток нагрузки и величина сопротивления линии.
- Метод, при котором учитываются таблицы, которые представлены в ПУЭ, с данными о зависимости потери силы тока от момента нагрузки.
Решение проблемы потери силы тока в низковольтных аппаратах
Падения напряжения необходимо учесть при установке электриком оборудования, рассчитанного на невысокое напряжение (например, галогенных ламп с низким вольтажом).
- Безопасный уровень — если при силе тока — 220В на нулевом и фазном кабеле падение составит 2-3В (это не отразится на работе оборудования).
- При падении напряжения на 12В, его потеря составит 50% от питающей силы тока (при этом накал лампы упадет, а место, где аппарат присоединен к проводам, будет нагреваться).
Трансформаторы должны быть расположены как можно ближе к оборудованию. Например, если:
- нагрузка = 100Вт,
- длина кабеля = 5 метров,
- площадь среза = 2,5 мм 2 .
- момент нагрузки будет равен 5% (0,45)
Увеличение температуры в проводе приведет к повышению его сопротивления, поэтому выбирая кабель, необходимо иметь 4% «запас» при произведении расчетов.
Как правильно выбрать сечение кабеля
В процессе проведения ремонта обычно всегда осуществляют замену старой электропроводки. Это связано с тем, что в последнее время появилось много полезных бытовых приборов, которые облегчают жизнь домохозяек. Причем, потребляют они немало энергии, чего старая проводка, просто может не выдержать. К таким электроприборам следует отнести стиральные машины, электрические духовки, электрочайники, микроволновые печи и т.д.
Прокладывая электропровода, следует знать, какого сечения провод нужно проложить, чтобы запитать тот или иной электроприбор или группу электроприборов. Как правило, выбор осуществляется как по потребляемой мощности, так и по силе тока, который потребляют электроприборы. При этом, нужно учитывать, как способ укладки, так и длину провода.
Выбор сечения провода по мощности
Довольно просто осуществить выбор сечения прокладываемого кабеля по мощности нагрузки. Это может быть одна нагрузка или совокупность нагрузок.
Сбор информации о нагрузках
Каждый бытовой прибор, тем более новый, сопровождается документом (паспортом), где указаны его основные технические данные. Кроме этого, такие же данные имеются на специальных табличках, прикрепленных к корпусу изделия. На этой табличке, которая располагается сбоку или сзади прибора, указывается страна изготовитель, его заводской номер и, конечно же, его потребляемая мощность в ватах (W) и ток, который потребляет аппарат в амперах (А). На изделиях отечественного производителя мощность может указываться в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). На импортных моделях присутствует буква W. Кроме этого, потребляемая мощность обозначается как «ТОТ» или «ТОТ MAX».
Пример подобной таблички, где указана основная информация о приборе. Такую табличку можно найти на любом техническом устройстве.
В случае, если узнать нужную информацию не удается (на табличке затерлась надпись или бытовой техники еще нет) можно узнать приблизительно, какую мощность имеют самые распространенные бытовые приборы. Все эти данные реально отыскать в таблице. В основном, электроприборы стандартизированы по потребляемой мощности и особого разброса данных нет.
В таблице выбираются именно те электроприборы, которые планируется приобрести, и записываются их потребляемый ток и мощность. Из списка лучше выбирать показатели, которые имеют максимальные величины. В таком случае не удастся просчитаться и проводка окажется более надежной. Дело в том, что чем толще кабель, тем лучше, так как проводка греется гораздо меньше.
Как осуществляется выбор
При выборе провода, следует просуммировать все нагрузки, которые будут подключены к этому проводу. При этом, следует проконтролировать, чтобы все показатели были выписаны или в ваттах, или киловаттах. Чтобы перевести показатели к одному значению, следует цифры или поделить, или умножить на 1000. Например, чтобы перевести в ватты, следует все цифры (если они в киловаттах) умножить на 1000: 1,5 кВт = 1,5х1000 = 1500 Вт. При обратном переводе действия производятся в обратном порядке: 1500 Вт = 1500/1000 = 1,5 кВт. Обычно, все расчеты производятся в ватах. После подобных расчетов производится выбор кабеля, воспользовавшись соответствующей таблицей.
Воспользоваться таблицей можно следующим образом: находят соответствующий столбик, где указано напряжение питания (220 или 380 вольт). В этом столбике находится цифра, которая соответствует мощности потребления (нужно брать чуть большее значение). В строчке, которая соответствует потребляемой мощности, в первом столбце указано сечение провода, которое допустимо использовать. Отправляясь в магазин за кабелем, следует искать провод, сечение которого соответствует записям.
Какой провод использовать – алюминиевый или медный?
В данном случае все зависит от потребляемой мощности. К тому же, медный провод выдерживает нагрузку в два раза больше, чем алюминиевый. Если нагрузки большие, то лучше отдать предпочтение медному проводу, так как он будет тоньше и его легче прокладывать. К тому же, его проще подключать к электрооборудованию, в том числе и к розеткам, и к выключателям. К сожалению, провод из меди имеет существенный минус: он стоит намного дороже провода из алюминия. Несмотря на это, он прослужит гораздо дольше.
Как рассчитать сечение кабеля по току
Большинство мастеров рассчитывают диаметры проводов по потребляемому току. Иногда это упрощает задачу, тем более, если знать какой ток выдерживает провод, имеющий ту или иную толщину. Для этого необходимо выписать все показатели потребляемого тока и просуммировать. Сечение провода можно подобрать по той же таблице, только теперь нужно искать столбик, где указан ток. Как правило, всегда выбирается большее значение для надежности.
Например, для подключения варочной поверхности, которая может потреблять максимальный ток до 16А, обязательно выбирается медный провод. Обратившись за помощью к таблице, искомый результат можно найти в третьей колонке слева. Поскольку там нет значения 16А, то выбираем ближайшее, большее – 19А. Под этот ток подходит значение сечения кабеля, равное 2,0 мм квадратных.
Как правило, подключая мощные бытовые приборы, их запитывают отдельными проводами, с установкой отдельных автоматов включения. Это существенно упрощает процесс подбора проводов. К тому же, это часть современных требований к электропроводке. Плюс ко всему, это практично. В аварийной ситуации не придется отключать электричество полностью, во всем жилище.
Не рекомендуется выбирать провода по меньшему значению. Если кабель постоянно будет работать при максимальных нагрузках, то это может привести к аварийным ситуациям в электрической сети. Результатом может послужить пожар, если неправильно подобраны автоматические выключатели. При этом, следует знать, что они от возгорания оболочки провода не защищают, а подобрать точно по току не удастся, чтобы он смог защитить провода от перегрузки. Дело в том, что они не регулируются и выпускаются на фиксированное значение тока. Например, на 6А, на 10А, на 16А и т.д.
Выбор провода с запасом позволит в дальнейшем установить на эту линию еще один электроприбор или даже несколько, если это будет соответствовать норме потребления по току.
Расчет кабеля по мощности и длине
Если взять во внимание среднестатистическую квартиру, то длина проводов не достигает таких величин, чтобы принимать во внимание этот фактор. Несмотря на это, бывают случаи, когда при выборе провода следует учитывать и их длину. Например, требуется подключить частный дом от ближайшего столба, который может находиться на значительном расстоянии от дома.
При значительных токах потребления, длинный провод может оказывать влияние на качество электропередачи. Это связано с потерями в самом проводе. Чем больше будет длина провода, тем больше окажутся потери в самом проводе. Другими словами, чем больше будет длина провода, тем больше окажется падения напряжения на данном участке. Применительно к нашему времени, когда качество электропитания оставляет желать лучшего, подобный фактор играет существенную роль.
Чтобы это знать, опять придется обратиться к таблице, где можно определить сечение провода, в зависимости от расстояния до точки питания.
Таблица определения толщины провода, в зависимости от мощности и расстояния.
Расчёт и таблицы подбора сечения кабеля по мощности и току
Безопасности электрических сетей уделяется повышенное внимание, существует ряд типоразмеров проводников для различных условий работы. Чтобы правильно подобрать нужный размер, вычисляют сечение кабеля по мощности и таблицам. Это позволяет обеспечить токопроводимость на оптимальном уровне, не допуская перегрева и разрушения изоляции жил. Расчёт диаметра проводов можно выполнить и по токовой нагрузке с помощью математических формул и табличных матриц.
Срез провода и жилы кабеля
Неправильный выбор сечения проводов опасен возможностью возгорания изоляции при недостаточной площади среза. Обратная ситуация — избыточный диаметр приводит к удорожанию электросети и чрезмерному весу конструкции. Форма сечения проводника обычно круглая, но бывает и прямоугольной, площадь, соответственно, определяется по формулам круга S=(3,14*D 2 )/4=0,785*D 2 и четырёхугольника S=a*b, где:
- S — сечение провода, мм2;
- D — Ø проволоки, мм;
- a и b — стороны квадрата в миллиметрах.
Чтобы рассчитать площадь многопроволочного проводника, определяют квадратуру единичного электропровода и умножают на их количество. Измерить диаметр можно штангенциркулем или обычной линейкой. Есть и упрощённый способ: снять размер всего пучка свитых проволок и определить площадь по той же формуле, но с введением поправочного коэффициента 0,91 на неплотность прилегания проводников. Для удобства пользования существуют таблицы зависимости площади среза от диаметра проводника.
| Ø одной проволоки или пучка, мм | 1,0 | 1,6 | 2,5 | 3,2 | 4,5 |
| Площадь сеч. провода/свивки, мм2 | 0,7/0,6 | 2,0/1,8 | 5,0/4,5 | 8,0/7,3 | 16,0/14,5 |
Толщину тонкой проволочки определяют микрометром, а при его отсутствии — линейкой. Сначала снимается изоляция, металлическая нить вплотную наматывается на участок карандаша. Затем замеряется длина покрытого отрезка и делится на количество витков — получится искомый диаметр. Чем больше оборотов сделано вокруг стержня, тем точнее замер.
В электротехнике применяются чаще медные проводники — они имеют меньший диаметр при равной токовой пропускной способности, удобны в монтаже и долговечны. Регламент ПУЭ предписывает использовать в жилых зданиях кабели с жилами из меди. Преимущества перед алюминиевыми проводами сохраняются на малых диаметрах: при возрастании площади масса и стоимость изделий увеличивается. При токовой нагрузке I ≥50 А явное превосходство меди исчезает, и электрики переходят на использование кабелей с жилами из алюминия.
Для обустройства ЛЭП применяются самонесущие изолированные провода — СИП электро. В отличие от ранее применявшихся оголённых с креплением на изоляторах и разнесённых в пространстве, новые изделия представляют собой пучок покрытых диэлектриком (светостойкий полиэтилен) алюминиевых проводов с проложенным внутри стальным сердечником или без него. Такая конструкция позволяет ставить опоры на большем расстоянии и без изоляторов передавать напряжение до 35 тысяч вольт.
Значение протяжённости и факторы нагрева
Обстоятельства, влияющие на подсчёт сеч. кабеля по киловаттам и токовой нагрузке, можно условно разделить на 2 группы: факторы, касающиеся нагрева проводников, и показатели, относящиеся к протяжённости электросети. От правильности подбора характеристик кабелей и проводов зависит безопасность жилых и производственных помещений, здоровье и жизнь людей, в них находящихся.
Причины роста температуры провода
Движение электронов по проводнику вызывает его нагревание. Считается, что допустимый ток не должен поднимать температуру жил кабельного шланга больше, чем на 60ºС. Когда провод горячий, нужно немедленно принимать меры к устранению нарушений. Причиной нагрева могут быть следующие факторы:
- Площадь сечения проводника не соответствует приложенной нагрузке: сила тока превышает допустимый ампераж. Необходимо пересчитать подключённую мощность потребителей и заменить проводку новой.
- Материал проводника — в квартире должны быть проложены электросети из медных кабельных жил, они имеют меньшее сопротивление по сравнению с алюминием. Участки, не соответствующие требованиям правил, следует заменить.
- Тип проводника — одиночная проволока или свивка из нескольких нитей. Многожильная конструкция более гибкая, но при одинаковом диаметре токовая пропускная способность монопроводника выше, нагревается он меньше.
Способ прокладки кабеля также влияет на температурный режим: плотно уложенные в трубу силовые магистрали греются сильнее, чем рассредоточенные на открытом пространстве. Поэтому скрытая в стене проводка принимается несколько большего сечения против расчетной величины. Изоляционное покрытие — ещё один параметр: низкое качество диэлектрика приводит к скорому его разрушению от нагрева.
Зависимость потерь от протяжённости линии
На подсчёт сеч. кабеля воздействует удалённость источника тока от потребителя. Если напряжение на токоприёмнике меньше исходного на 5% и больше, длина магистрали учитывается при определении размера проводника. Существуют таблицы сечения проводов по току и мощности, учитывающие потери от сопротивления движению электронов на дальние расстояния. Вот пример: значения длин указаны в десятках метров, а сеч. жил кабельного рукава (верхняя строка) — в мм2.
| Передаваемая мощность, кВт | Сила тока, А | 4 | 10 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 |
| 1 | 4,6 | 13,5 | 33,5 | 53 | |||||
| 5 | 23 | 3 | 7 | 10,5 | 17 | 23,5 | 31,5 | 46,0 | 63 |
| 10 | 45 | 3,4 | 5,4 | 8,4 | 12 | 15,5 | 23,0 | 32 | |
| 16 | 73 | 5,3 | 7,4 | 9,9 | 14,5 | 20 | |||
| 18 | 82 | 4,7 | 6,5 | 8,8 | 12,5 | 17,5 | |||
| 20 | 91 | 5,9 | 7,9 | 11,5 | 16 |
Чтобы правильно выбрать сечение проводника, нужно учесть весь комплекс факторов, обозначенных в п. 1.3 ПУЭ. Некоторые поправки к расчётам вводятся через коэффициенты. Обязательно обращают внимание на такие характеристики:
- температура окружающей среды, в какой будет эксплуатироваться кабель; обычно это +25ºС, при отклонении пользуются таблицами ПУЭ;
- комплектация электрощита: не стоит все провода подключать к одному автомату, иначе клеммы будут перегружены и сработает защита;
- количество токоприёмников, находящихся в помещении, их мощность суммируется.
Основным фактором для выбора кабеля и его сечения остаётся нагрузка на электросеть или ток. Все иные обстоятельства также учитываются в расчётах, а результат увеличивается на 20-30% для создания резерва пропускной способности проводника.
Расчёт диаметра проводника по мощности
Прежде чем определять соотношение сечения кабеля и нагрузки на него, необходимо сделать подготовку. Каждый провод способен выдержать только ту мощность, которая не превысит разрешённых значений. Последовательность расчёта:
- Переписываются все электроприборы, которые будут подключены посредством планируемого кабеля, с указанием данных шильдика — бирки токоприёмника или технического паспорта о мощности.
- Собираются сведения о времени работы каждого потребителя для определения коэффициента одновременности включения нагрузки.
- Суммированные показатели мощности с учётом коэф. использования во времени дают расчётную нагруженность сети.
- Сверяются с таблицей сечения провода и нагрузки для определения диаметра жил кабельного изделия. Найденная по матрице из правил цифра увеличивается на 10―15% и принимается за рассчитанное сеч.
В соответствии с изложенным порядком, расчётную мощность сети определяют по формуле Роб=(Р1+Р2+Р3+…+Рn)*Ко, где Ко — коэффициент одновременности. Если подключаются электроплита 2,9 кВт, чайник 0,8 и утюг мощностью 1,7 киловатта, то при Ко=0,8: Роб=(2,9+0,8+1,7)*0,8=4,3. С поправкой на 15% — 5,0 кВт. Дальше смотреть таблицу сечения медного провода по мощности.
| Сеч. провода, мм2 | Рассчитанная Роб для сети 220 V, кВт | То же, в сети 380 В |
| 1,5 | 4,1 | 10,5 |
| 2,5 | 5,9 | 16,5 |
| 6,0 | 10,1 | 26,4 |
| 10,0 | 15,4 | 33,0 |
Поскольку бытовая сеть 220 вольт, а ближайшая величина нагрузки 5,9 кВт, то пл. сеч. медного провода принимается 2,5 мм². Соотношения мощности и толщины провода из алюминия будут иными.
Формула определения сечения по току
Аналогичным образом высчитывается сечение провода из таблицы по току и мощности. Используется формула общей силы тока Iоб=(Р1+Р2+Р3+…+Р n)/220 для 220 V. Для 380 вольт Iоб=(Р1+Р2+Р3+…+Рn)/(√3*380), ампер. В качестве примера приводится расчёт алюминиевого проводника для сети 220 В: общая нагрузка Р=10 кВт; Iоб=10000/220=45,5 А. По таблице сечения кабеля по мощности и току подбирается ближайший типоразмер.
| Размер провода, жилы из Al, мм2 | Ток, А: потенциалы 220/380 В | Потребление в сети, кВт: значения 220/380 вольт |
| 2,5 | 20/19 | 4,4/12,5 |
| 4 | 28/23 | 6,1/15,1 |
| 6 | 36/30 | 7,9/19,8 |
| 10 | 50/39 | 11,0/25,7 |
Из матрицы видно, что искомым параметром является пл. сеч. 10 мм². Если те же 10 кВт подключаются в сети 380 V, будет достаточно жилы 2,5 мм². Матрицы ПУЭ составлены для различных условий подсчётов, ими удобно пользоваться.
