Определяем сечение провода по мощности

Основной частью электропроводки, которой нужно уделить особое внимание – сечение провода. При прокладке электрического кабеля, часто пренебрегают этим фактом.  Когда ток протекает по медному проводу, то он нагревается. И чем больше нагрузка электроприборов, тем выше температура провода. А если провод не будет соответствовать характеристикам для обеспечения этой нагрузки, то это может привести к тому, что изоляция провода оплавится и произойдет короткое замыкание. Не стоит упоминать, что именно короткое замыкание является основной причиной всех пожаров.

Чтобы разобраться, как же правильно выбрать сечение провода, приведу простой пример. Допустим у Вас 2-х комнатная квартира, в которой Вы предполагаете провести электропроводку. У Вас есть четкое представление того, какие бытовые предметы будут располагаться в этих двух комнатах. Пусть это будет:

Холодильник	350 Вт
Телевизор	150 Вт
Микроволновая печь	700 Вт
Кухонная электрическая плита	2500 Вт
Электророяль	150Вт
Музыкальный центр	150 Вт
ТВ ресивер	100 Вт
Мультиварка	1500 Вт
Пылесос	650 Вт
Утюг	1750 Вт

Желательно для электроплиты прокинуть собственный провод от щита. По технике безопасности – это будет правильное решение. Сечение провода для подключения плиты Вы сможете рассчитать аналогично примеру, который приведу далее.

Вы спросите меня, почему я решил объединить 2 комнаты в одну группу? Никакой логики в этом не прослеживается.

Все банально – у меня так сделано в собственной квартире. )) Кстати про электроприборы я тоже  не сильно выдумывал. ))

Без электроплиты, потребляемая мощность всех бытовых электроприборов в двух комнатах суммарно составила – 5,5 КВт. Чтобы рассчитать какое сечение кабеля мы будем использовать, начнем с расчета силы тока.

Для однофазной сети, сила тока рассчитывается по формуле:

Где: P = суммарная мощность всех электроприборов

U = 220 напряжение сети, В

Ки = 0,75 коэффициент одновременности

Cos(φ) = 1 для бытовых электроприборов

Для 3-х фазной  сети формула следующая:
   По моим данным, сила тока получилась – 18,5 А. Далее приведу таблицу, которая поможет Вам определить по силе тока и мощности подходящее сечение провода.

В моем случае для обеспечения электричеством всех  вышеперечисленных электроприборов требуется использовать медный кабель сечением 2,5 мм или алюминиевый кабель сечением 4 мм. Выбирать сечение нужно с запасом мощности 20-30 %.

Несомненным лидером является медный кабель. Для внутренней электропроводки практически все используют его.

Плюсы использования медного электрического кабеля:

• Медный кабель имеет небольшое внутреннее сопротивление, что позволяет при меньшем сечении подключать большое количество приборов.
• Медный кабель мягче и не ломается в сгибах.
• Меньше подвержен окислению, в отличие от алюминиевого.

К минусам можно отнести то, что он значительно дороже алюминиевого. Но даже при этом можно сэкономить, рассчитав нужное сечение.

Какие типы кабелей чаще всего используются в домашних электрических сетях:

ВВГ(нг)

ВВГ – плоский кабель с двумя и более одножильными медными проводами. Такой кабель чаще всего применяют в домашних сетях.

ВВГнг – тот же кабель, только оболочка такого кабеля негорючая (по заявлению производителей). Тоже очень часто встречаю на строительных объектах.

ПВС

ПВС – этот кабель предназначен в основном для внутренней прокладки. Состоит из 2 – 5 проводов. Каждый провод – скрученный многожильный.

ШВВП

ШВВП – Медный, многожильный провод. Этот тип кабеля реже используется в домашней электропроводке. Часто мы применяем этот провод для подключения питания оборудования видеонаблюдения.

АВВП

АВВП – алюминиевый 2-5 жильный кабель. Каждый провод одножильный. Такой тип кабеля часто применялся при прокладке старых электрических сетей. Очень сильно уступает по характеристикам медным аналогам.

ВВП

ВВП – очень похож по характеристикам на кабель ВВГ. Этот тип кабеля имеет менее дорогую оболочку и предназначен для прокладки в гофрированной трубе и штукатурке. Срок службы такого кабеля – 15 лет. В свою очередь у ВВГ – 30 лет.

Это может заинтересовать Вас

Расчет сечения провода по току: важность и особенности

Расчет сечения провода по току является важным условием для качественного монтажа электропроводки в помещении любого типа. Это связано с угрозой перегрева при недостаточной площади сечения, что в свою очередь приводит к плавлению его изоляции, короткому замыканию и даже пожару.
В связи с тем, что, в большинстве случаев, провода электрического обеспечения сооружений являются скрытыми внутри кладки или отделочного слоя стены, позаботиться о соответствующем сечении, значит обеспечить себе уверенность в сохранности и жильцов, и имущества. Именно в данном случае и проводится расчет сечения по мощности проходящего тока.

Критерии выбора необходимого сечения провода

Существует три основных принципа, согласно которым проводится выбор площади сечения кабеля для сети электрического обеспечения помещения. К ним относятся:

• Достаточная площадь сечения для обеспечения прохождения тока без возникновения перегрева.
• Падение напряжения в кабеле выбранного сечения не должно превышать норму.
• Площадь сечения провода и качество его изоляционного покрытия должны максимально обеспечивать соблюдение механической прочности, а, следовательно, общей надежности проводки.

Что касается состояния перегрева, то нормальным считается достижение температуры, не превышающей 60°С. В целом, двумя основными критериями, которым должно соответствовать выбранное сечение провода, являются поддержание мощности и обеспечение безопасности.

Процесс определения необходимого сечения провода

В процессе проведения электропроводки в помещении используется простой и быстрый способ того, как определить сечение провода по току. Так как основным показателем функциональности является величина тока, которую он способен пропускать в течение продолжительного периода, прежде всего, необходимо определить уровень предельной нагрузки, который будет ложиться на данный элемент проводки.

Расчет мощности потребителей

Чтобы высчитать величину тока, которая ляжет на искомый кабель, нужно суммировать мощность всех приборов, которые будут получать питание через него. Стоит отметить, что чаще всего, при устройстве электропроводки, освещение и питание электроприборов разделяются на отдельные линии. Поэтому, перед тем, как пытаться определить сечение провода по току для помещения, важно уточнить включение в общий перечень приборов освещения.
Для примера используется вариант расчета только силового обеспечения электричеством. В случае участия в общей нагрузке освещения, мощность ламп также суммируется с мощностями приборов. Допустим, что в помещении (кухня квартиры) планируется использование холодильника мощностью 200 Вт, микроволновой печи с показателем в 1100 Вт, электрического чайника с мощностью 2200 Вт и электроплиты в 500 Вт показателя мощности. Тогда общая нагрузка, которая ляжет на кабель, обеспечивающий силовое питание, составит P=200+1100+2200+500=4000 Вт.

Расчет сечения провода

Дальнейшее изыскание того, какое сечение провода необходимо, подразумевает определение предельной величины тока. Здесь расчет пойдет в двух направлениях: для однофазной и трехфазной сети. Формула расчета для сети в 220В (однофазная) будет иметь вид I=(P*Kи)/U*cos φ. При этом:

• Р – вычисленная выше мощность всех приборов.
• U – показатель напряжения сети (220В).
• Ки – величина коэффициента одновременности, составляющая для бытовых приборов 0,75.
• Сos φ – для бытовых приборов равен единице.

Если же речь идет о трехфазной сети, формула, вычисляющая величину максимального проведения тока, несколько изменится: I=P/√3*U*cos φ.

Исходя из данных рассматриваемого примера и применив формулу для однофазной сети, получим следующий расчет: I=(4000*0,75)/220*1=13,6 А. Получив показания по величине длительно предельной нагрузки, сечение провода определяется по таблице данных, согласно ГОСТ 31996—2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ». Сама сводная таблица допустимой токовой мощности на провода медных или алюминиевых жил, согласно которой определяется площадь сечения кабеля, приведена ниже.

Медный тип проводов					Алюминиевый тип проводов
Сечение, мм2	Одножильный		Многожильный		Сечение, мм2	Одножильный		Многожильный
	на воздухе	в земле	на воздухе	в земле		на воздухе	в земле	на воздухе	в земле
1,5	22	30	21	27	—	—	—	—	—
2,5	30	39	27	36	2,5	22	30	21	28
4	39	50	36	47	4	30	39	29	37
6	50	62	46	59	6	37	48	37	44
10	68	83	63	79	10	50	63	50	59
16	89	107	84	102	16	68	82	67	77
25	121	137	112	133	25	92	106	87	102
35	147	163	137	158	35	113	127	106	123
50	179	194	167	187	50	139	150	126	143
70	226	237	211	231	70	176	184	161	178
95	280	285	261	279	95	217	221	197	214
120	326	324	302	317	120	253	252	229	244
150	373	364	346	358	150	290	283	261	274
185	431	412	397	405	185	336	321	302	312

Если данные, выведенные в результате расчетов, не совпадают с показателями таблицы, берется ближайшее большее значение. Так, в случае рассматриваемого примера, сечение медного одножильного или многожильного провода составит 1,5 мм2, а при использовании алюминиевого, площадь будет равна 2,5 мм2.

Медь или алюминий?

Как видно на основе примера, расчет и определение того, какую площадь должен иметь провод в зависимости от мощности нагрузки, достаточно прост. Дополнительные вопросы могут также возникнуть касательно материала изготовления. В чем состоят различия медных и алюминиевых кабелей для электрической проводки, и какой из них лучше выбрать?

Сравнительный анализ медного и алюминиевого типов проводов

Для человека, хоть раз сталкивавшегося с вопросами проведения линий электрической сети в помещении или на улице, не секрет, что провода и кабели, изготовленные из меди, пользуются большим уровнем спроса, чем алюминиевые. Это связано с несколькими основными критериями функциональности, в которых данные материалы расходятся.
К таким показателям относятся:

• Уровень прочности.
• Степень гибкости.
• Способность противостояния процессам коррозии.
• Уровень проводимости тока.

В том, что касается показателей прочности и гибкости, медь значительно опережает алюминий. Она является более гибкой, не переламывается в местах сгибов, что делает ее незаменимой при необходимости проведения сложных систем электропроводки. При этом, медные провода значительно меньше подвержены окислению, которое поражает алюминий достаточно быстро. Кроме того медные провода хорошо соединяются методом пайки.
Разница в уровнях проводимости тока видна даже в данных сводной таблицы по мощности для каждого типа проводов. Медный провод при значительно меньшем сечении способен обеспечить проведение большей силы тока, чем алюминиевый.
Единственным ощутимым недостатком материала является его высокая стоимость. По этой причине алюминий до сих пор удерживается на рынке – дешевизна и доступность данного сырья, в некоторых случаях, играет решающую роль. Однако, по соотношению показателей цена-качество, медь занимает лидирующее положение в качестве материала для проводов и кабелей линий электрических сетей.

Как самостоятельно рассчитать сечение кабеля по мощности?

Во всех странах Европы и СНГ принята стандартизация кабелей по площади поперечного сечения. Регуляция этих параметров выполняется согласно соответствующего ПЭУ, или, как называют еще этот норматив, «Правила устройства электроустановок». Выбор нужного сечения кабеля по допустимым параметрам тока осуществляется посредством специальных таблиц.

Расчеты «на глаз» являются неправильными и грозят нарушением техники безопасности, что может спровоцировать КЗ, пробои в проводке и т.п. Данный показатель может существенно отличаться для каждого отдельного жилья, в зависимости от количества установленных там потребителей электропитания, их мощности. Отсутствие правильного предварительного расчета перед монтажом проводки может обернуться дорогостоящим ремонтом квартиры или электросети, угрозой жизни людям.

Для чего нужен расчет сечения кабеля?

Правильный выбор сечения электрического кабеля позволит смонтировать проводку таким образом, чтобы жители квартиры были в безопасности, как и их имущество. В погоне за экономией многие выбираются для разводки по квартире кабеля меньшей толщины или нужной, только вместо медной сердцевины останавливаются на алюминиевой.

Это приводит к таким последствиям:

• Прохождение токов большой мощности по несоответствующему кабелю приводит к его нагреванию, что разрушает изоляцию или просто перегорает, оставляя слабую цепь без питания.
• В некоторых случаях резкие скачки электричества способны настолько разогреть металл проводов, что возникает возгорание за счет термического воздействия на окружающие воспламеняющиеся объекты, например, обои, вагонку или другие покрытия стены.
• С повышением температуры кабеля в цепи растет сопротивление, что провоцирует изменения вольтамперных характеристик участка электропитания, для многих приборов такое «соседство» чревато поломками.
• Разрушенная изоляция оголяет провод, который для человека может быть опасным при контакте с ним, уберечься достаточно сложно, если место дефекта неизвестно.
• Найти проблемный сегмент проводки, вмурованной в стену, достаточно сложно, что в некоторых случаях требует замены проводки по всей длине от источника к проблемному месту. В конечном итоге выливается в крупную сумму, поскольку необходимо заплатить за работу электрика, купить новый, но уже с нормальными характеристиками, кабель, произвести ремонтные работы по ходу залегания провода.

Очевидно, что экономия на организации электросети в доме – это не лучший вариант сохранения своих средств. Тем более, что помимо финансовых затрат на ремонт проводки и квартиры в местах ее демонтажа, есть риск здоровью и всему имуществу. Пожаро- и электробезопасность является приоритетным правилом.

Чтобы правильно подобрать нужный кабель, необходимо выполнить следующие предварительные расчеты:

• Посчитать, для каждого помещения общее число установленных электроприборов.
• Для каждой точки подключения к электросети рассчитать рабочую суммарную нагрузку.

ПРИМЕР: К первой розетке будет подключаться вытяжка мощностью 500 Вт, электроплита на 5 кВт и посудомоечная машина 2 кВт. От второй розетки питается холодильник 800 Вт, микроволновая печь на 1,5 кВт и электрочайник на 2 кВт. Тогда суммарная нагрузка на первую точку составит 7,5 кВт, а на другую – 4,3 кВт, таким образом, на кухню будет идти нагрузка на 11,8 кВт. Это без учета светильника, поэтому всегда необходимо делать запас минимум на 20-30%, чтобы не только обезопасить себя, но и иметь возможность в будущем добавить какой-то электроприбор и не заставлять работать проводку на своем экстремальном пороге.

Выбрав материал проводника (алюминий или медь), необходимо произвести расчет нужного сечения в соответствии с полученной величиной нагрузки на отдельное помещение.

Все зависит от того, как будет организовываться сеть, предусмотрен электрораспределительный считок с разводкой по потребителям, точки планируется соединять параллельно или последовательно.

ВАЖНО: Электропроводимость меди больше, чем алюминия, поэтому провода из этих материалов одинакового сечения не будут давать равный результат при расчете по мощности, что необходимо учитывать.

Что влияет на нагрев проводов?

Причина перегрева проводки может крыться в разных проблемах сети, поэтому для правильного расчета необходимо знать основные «слабые места» кабелей, из-за которых у них поднимается температура. При прохождении тока по металлу, материал нагревается всегда, однако снижение этого параметра достигается разными методами.

Провода греются, в зависимости от:

• Качество и материал изоляционного покрытия не соответствуют требуемым параметрам. Низкокачественный диэлектрический материал оболочек кабелей легко подвергается разрушению от термического воздействия при прямом контакте, проводя тепло лучше.
• Какой способ укладки проводки использовался. Для открытых проводов показатель нагрева гораздо ниже, чем для плотно «упакованных» в закрытую пластиковую трубу.
• Тип жил в кабеле. Различают многожильные и одножильные. Разница заключается в том, что одинакового сечения моножильная проводка способна выдержать большую силу тока, чем несколько более тонких проводков, хотя многожильный кабель более гибкий и удобный для монтажа.
• Материал сердцевины. Величина нагрева зависит от физических качеств металла. Медь обладает более низким сопротивлением, чем алюминий, поэтому меньше греется и может передавать токи более высокого напряжения и силы при одинаковом сечении.
• Площадь поперечного сечения кабеля. Все изучали в школе скин-эффект – течение электрического тока по поверхности проводника. Чем больше площадь сечения – тем больше площадь поверхности, по которой передается электричество, поэтому толстые провода способны передавать значительные нагрузки, а тонкие при таких показателях просто перегорают.

Устройство кабеля

Для лучшего понимания процесса расчета проводника по сечению в зависимости от мощности потребляемого тока, необходимо понимать суть процесса передачи электричества. Для наглядности лучше представить несколько тонких водопроводных труб, которые необходимо располагать по окружности параллельно друг другу.

Чем шире эта окружность, тем большее количество таких труб поместится при плотном расположении. Напор на выходе крупной систем будет гораздо больше, чем у маленькой. С электричеством также, в силу того, что ток течет по поверхности проводника, толстые кабели смогут поддерживать большие нагрузки.

Неправильное вычисление сечения по мощности выполняется, когда:

• Токоведущая жила слишком широкая. Затраты на проводку возрастают существенно, нерационально используется ресурс кабеля.
• Ширина токоведущего канала меньше необходимой. Плотность тока возрастает, нагревая проводник и изоляцию, что приводит к утечке электричества и образованию «слабых мест» на кабеле, повышая пожароопасность проводки.

В первом случае для жизни опасности нет, но неоправданно высокие затраты на материал.

Простой способ

Формула мощности заключается в вычислении посредством умножения напряжения в проводнике на силу протекающего тока. Бытовая сеть рассчитана на напряжение 220 В, поэтому для определения сечения кабеля необходимо знать мощность и силу тока в цепи. После расчета предполагаемой нагрузки и силы тока по таблицам ПЭУ находится размер кабеля. Этот расчет подходит для розеток.

Для питания осветительных приборов, которые подключаются к отдельному выходу с распределителя, традиционно берется кабель сечением 1,5 кв. мм. Если розетки будут использоваться для питания нескольких мощных приборов, например, телевизора или фена, то нужно правильно распределять нагрузку, соотнося ее с диаметром провода согласно показателям мощности потребителей. При отсутствии возможности разбития розеточных групп рекомендуется приобретать медный кабель с сечением 6 кв. мм.

Площадь сечения и диаметр

Определить площадь сечения кабеля проще всего по диаметру сердцевины. Диаметр измеряется в мм, а площадь – в кв. мм. Согласно этим показателям можно найти в таблице допустимую мощность по типу и размеру провода. При отсутствии данных о диаметре проводки, площадь находится по такой формуле:

S = 3,14 * D2 / 4 = 0,785D2,
где:
S – площадь поперечного сечения кабеля;
D – значение диаметра.

Если форма сердцевины проводника квадратная или прямоугольная, то сечение вычисляется умножением ширины на длину, как площадь прямоугольника.

Выбор сечения проводника

Критерии соответствия сечения выбранных проводников:

1. Конфигурация электрощита. Питание всех имеющихся потребителей от одного автоматического выключателя создаст непосильную нагрузку на него, что провоцирует нагрев клемм и регулярное срабатывание. Для устранения проблемы рекомендуется разделить на несколько групп электропроводку с отдельным выключателем в щитке.
2. Тип используемого кабеля. Медный провод более дорогой и качественный, но правильный расчет алюминиевой проводки позволит собрать нужную конфигурацию с меньшими затратами.
3. Длина проводника. Является главным критерием для кабелей из алюминия. При большом метраже наблюдаются существенные потери электричества в сети, поэтому следует делать большую прибавку запаса. Для меди при скрытом монтаже достаточно прибавки в размере 20-30 %.

Точный расчет сечения кабеля должен производиться с учетом таких показателей:

• Тип и вид изоляции.
• Длина участков и их конфигурация.
• Вариант и способ прокладки (наружная или скрытая).
• Температурный режим помещения.
• Процент и уровень влажности в комнате.
• Максимально допустимый перегрев.
• Разница показателей мощности потребителей, подключаемых к одной розетке.

Существуют нижние границы размера сечения кабеля для разных участков бытовой электросети:

• Для розеток нужен провод с сечением не меньше 3,5 кв. мм.
• Подключение элементов освещения питаются от проводки не тоньше 1,5 кв. мм.
• Питание оборудования с повышенной мощностью требует кабеля с сечением от 4-6 кв. мм.

Это правило действует при разграничении групп потребителей по мощности в электрощите для повышения защиты оборудования, безопасности всей системы.

Расчет на основе нагрузки

Процесс расчета примерного сечения нужной проводки для квартиры можно произвести самостоятельно, сделать это не сложно. Однако все работы по устройству электросети в помещении следует доверять опытным специалистам.

Расчет поперечного сечения проводника производится в следующем порядке:

1. Все приборы, которые находятся в помещении и питаются от электросети, подсчитываются и заносятся в список.
2. Согласно имеющимся у приборов паспортам, записывается напротив каждого устройства значение номинальной мощности.
3. Определяется продолжительность подключения каждого прибора при одновременной работе, также вносится в список.
4. Рассчитывается поправочный коэффициент, который зависит от времени работы в сутки и вычисляется в процентном соотношении к 24 часам, записывается напротив каждого прибора.
5. После умножения номинальной мощности оборудования на поправочный коэффициент, производится суммирование всех полученных значений приборов списка.
6. Полученное значение необходимо найти в специальной таблице, в зависимости от выбранного материала проводки, прибавить к нему примерно 15 % «про запас».

ВАЖНО: Полученные цифры, как и указанные в паспорте устройств данные по номинальной мощности, являются усредненными показателями, поэтому следует прибавить еще 5 % к этим значениям.

Существует очень распространенное заблуждение о возможности монтажа проводки с различным диаметром сердцевины, в зависимости от потребителя. Это может привести к возгоранию (редко, но случается), разрушению изоляционного слоя, короткому замыканию, поскольку в одном помещении пущенная от одного распределителя электрика будет разрушительно действовать на несоответствующие по мощности светильники или другие мелкие потребители, запитанные на тонкие кабели. Такая ситуация не редкая для подключения нескольких электроприборов к одной точке, например, стиральной машины, кофеварки и мультиварки.

Особенности расчета мощности скрытой проводки

Вычисление для скрытой проводки отличается, чем для кабелей, уложенных открытым способом. Все зависит от изменения свойств проводников, их изоляции в закрытом пространстве.

Если проводник расположен на поверхности и контактирует с воздухом, то получает большую возможность отдавать вырабатываемое тепло, сохраняя низкую температуру. Плотно упакованные провода не могут настолько хорошо остужаться за счет отсутствия циркулирующего воздуха, поэтому нагреваются более интенсивно.

Первое правило для монтажа скрытой проводки гласит о необходимости проведения расчетов с запасом примерно 20-30 %, чтобы в процессе эксплуатации избежать перегрева. Согласно второй норме, наличие нескольких проводников в одном канале требует запаса не меньше 40 %.

ВАЖНО: Единственный корректный способ вычисления сечения кабеля –значение потребляемой мощности.

Не рекомендуется делать плотную укладку кабелей, лучше для каждого из самостоятельных проводов оборудовать отдельную гофротрубу.

Расчет сечения кабеля по мощности

После произведения подсчета мощности для отдельного помещения или группы потребителей, следует провести вычисление силы тока в бытовой сети с напряжением 220 В. Для этого существует формула:

I = (P1 + P2 + … + Pn) / U220,
где:
I – искомая сила тока;
P1 … Pn – мощность каждого потребителя по списку – от первого до n-ого;
U220 – напряжение в сети, в нашем случае это 220 В.

Формула расчета для трехфазной сети с напряжением 380 В выглядит так:

I = (P1 + P2 + …. + Pn) / √3 / U380
где:
U380 – напряжение в трехфазной сети, равное 380 В.

Сила тока I, полученная в расчетах измеряется в Амперах, обозначается А.

Таблицы составляются согласно показателю пропускной способности металла в проводнике. Для меди это значение равно 10 А на 1 мм, для алюминия – 8 А на 1 мм.

Определить сечение согласно пропускной способности следует по такой формуле:

S = I / Z,
где:
Z – пропускная способность кабеля.

ПРИМЕР: Сеть бытовая с напряжением 220 В. Для кухни требуется рассчитать сечение проводника при учете подключения потребителей с общей мощностью 5 кВт.
I = (P1 + P2 + …. + Pn) / U220 = Pобщ / U220 = 5 000 / 220 = 22,73 ≈ 23 (А)
Для расчета запаса следует воспользоваться правилом «5 А», что означает к полученному значению прибавить еще 5 Ампер:
I = 23 + 5 = 28 (А)
Учитывая монтаж проводки с использованием трехжильных кабелей, по таблице для полученного значения тока минимальная площадь сечения провода будет равной 3 кв. мм.

Таблица соотношения величины тока и минимального сечения кабеля

Сечение сердцевины проводника, кв. мм	Сила тока в проводниках, положенных в одной трубе, А					Сила тока в кабеле, положенном открытым способом, А
	один 3-жильный	один 2-жильный	четыре 1-жильных	три 1-жильных	два 1-жильных
0,5	–	–	–	–	–	11
0,75	–	–	–	–	–	15
1	14	15	14	15	16	17
1,2	14,5	16	15	16	18	20
1,5	15	18	16	17	19	23
2	19	23	20	22	24	26
2,5	21	25	25	25	27	30
3	24	28	26	28	32	34
4	27	32	30	35	38	41
5	31	37	34	39	42	46
6	34	40	40	42	46	50
8	43	48	46	51	54	62
10	50	55	50	60	70	80
16	70	80	75	80	85	100
25	85	100	90	100	115	140
35	100	125	115	125	135	170
50	135	160	150	170	185	215
70	175	195	185	210	225	270
95	215	245	225	255	275	330
120	250	295	260	290	315	385
150	–	–	–	330	360	440
185	–	–	–	–	–	510
240	–	–	–	–	–	605
300	–	–	–	–	–	695
400	–	–	–	–	–	830

Таблица мощности, тока и сечения медных проводов

Согласно ПЭУ, допускается расчет сечения проводника в зависимости мощности потребителей. Для медного сердечника кабеля приведены в таблице вычисления для сети с напряжением 380 В и 220 В.

Сечение сердцевины проводника, кв. мм	Медные сердцевины кабелей
	Напряжение сети 380 В		Напряжение сети 220 В
	Мощность, Вт	Сила тока, А	Мощность, Вт	Сила тока, А
1,5	10,5	16	4,1	19
2,5	16,5	25	5,9	27
4	19,8	30	8,3	38
6	26,4	40	10,1	46
10	33	50	15,4	70
16	49,5	75	18,7	80
25	59,4	90	25,3	115
35	75,9	115	29,7	135
50	95,7	145	38,5	175
70	118,8	180	47,3	215
95	145,2	220	57,2	265
120	171,6	260	66	300

Согласно данному документу, в жилых зданиях рекомендуется прокладывать кабеля с медными жилами. Для обеспечения питания инженерного оборудования некоторых типов допускается посредством алюминиевой проводки с минимальным сечением не менее 2,5 кв. мм.

Таблица мощности, тока и сечения алюминиевых проводов

Согласно данным таблицы, для определения сечения алюминиевой сердцевины проводки следует учитывать такие поправочные коэффициенты: согласно расположению (в земле, скрыто, открыто), по температурному режиму, в зависимости от влажности и т.п. В приведенной ниже таблицы расчеты верны для проводов с резиновой или пластмассовой изоляцией марок АППВ, ВВГ, АВВГ, ВПП, ППВ, ПВС, ВВП и др. Кабели с бумажным экранированием или без изоляции должны рассчитываться по соответствующим их типу таблицам.

Сечение сердцевины проводника, кв. мм	Медные сердцевины кабелей
	Напряжение сети 380 В		Напряжение сети 220 В
	Мощность, Вт	Сила тока, А	Мощность, Вт	Сила тока, А
2,5	12,5	19	4,4	22
4	15,1	23	6,1	28
6	19,8	30	7,9	36
10	25,7	39	11	50
16	36,3	55	13,2	60
25	46,2	70	18,7	85
35	56,1	85	22	100
50	72,6	110	29,7	135
70	92,4	140	36,3	165
95	112,2	170	44	200
120	132	200	50,6	230

Длина и сечение

Из полученного значения расчетов по сечению кабеля нужно определять допустимую длину электропроводки. Это особенно актуально при создании удлинителей. Точные значения, которые получаются в расчетах, дополнительно следует увеличивать на 15 см (коммутационный запас для обжима, сварки или пайки). Эта операция особенно важна для участков с большими дополнительными нагрузками при эксплуатации электросети.

Для бытового вычисления используется следующая формула:

I = P / U * cosφ,
где:
Р – мощность потребителей, Вт;
I – сила тока, А;
U – напряжение электросети, В;
сosφ = 1 – поправочный коэффициент поправки по фазе.

Плотность тока

Для медного кабеля с сечением сердечника 1 кв. мм среднее значение этого показателя варьируется в пределах от 6 до 10 А. По медной проводке с сечением 1 кв. мм может протекать ток, силой 6-10 А без перегрева или оплавления изоляционного покрытия. По стандартам ПЭУ, прибавляется 40 % запаса для защиты от возможного перегрева оболочек.

Нижняя граница в 6 А позволяет использовать проводку без ограничений по времени, верхняя, в 10 А – это допустимые значения кратковременных нагрузок на сеть. Возрастание силы тока до значения 12 А (большего за верхнюю границу для выбранного сечения) ведет к увеличению плотности тока, ее перегреву с последующим оплавлением защитной оболочки.

Заключение

Самостоятельный расчет толщины требуемого для проводки кабеля легко осуществляется без посторонней помощи. Если в помещении есть распределительных щиток с разведением потребителей по группам мощности, а также нет каких-то особых сложных систем в монтаже, то ремонтные работы можно произвести без привлечения специалистов. Однако наличие повышенных показателей температурного режима, влажности или подведения электричества от одного автоматического выключателя требует помощи профессионалов.

Таблицы для выбора сечения проводов в цепях освещения 12 и 24 вольта

8. Таблицы для выбора сечения проводов в низковольтных цепях освещения

Как показано в статье, посвящённой анализу потерь мощности в сетях освещения 12 В, сечение проводов следует выбирать с учетом суммарной мощности ламп, подключаемых к трансформатору, и длины этих проводов.

Подход к определению сечения проводов зависит от того, какой источник используется для питания цепи: электронный или индукционный.  Допустимая длина проводов во вторичной цепи электронных блоков питания, как правило, не может превышать 2 метров (в очень редких случаях для трансформаторов большой мощности допускается длина до 3 метров). В этом случае следует использовать провод с сечением указанным в документации на трансформатор. Если такие данные отсутствуют можно ориентировочно воспользоваться данными из таблицы:

Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В длиной до 2 метров

(для электронных блоков питания)

Суммарная мощность нагрузки, Вт	60	105	150	200	250	300	400
Сечение проводов, мм2 , не менее	0,75	1,5	2,5	3,0	3,8	4,5	5,8

В качестве примечания следует отметить, что очень часто возникает вопрос о допустимости использования более длинных, нежели указано в технических условиях, проводов для электронных трансформаторов. Строго говоря нельзя, так как форма питающего лампы напряжения у электронных блоков питания представляет собой импульсы прямоугольной формы с частотой следования в десятки килогерц. Из этого следуют две проблемы. 1. Возможно нарушение требований к электромагнитной совместимости из-за излучения проводами радио волн (хотя сегодня уже трудно представить себе для какой техники могут представлять опасность столь низкочастотные волны).  2. Потери напряжения оказываются даже более существенными, чем описано в предыдущем посте, так как при импульсном напряжении сказываются не только омические потери, но и потери на емкостях и индуктивностях проводов. Всё сказанное выше не относится к электронным блокам питания для светодиодов, так как эти блоки выдают не импульсное а постоянное напряжение.

При использовании индукционных трансформаторов, а так же электронных светодиодных блоков питания длина провода во вторичной цепи ограничена только падением напряжения на проводах и, следовательно, может быть значительно большей, чем у электронных (импульсных) блоков питания, при условии компенсации за счет увеличения сечения провода. Ниже приведена таблица для выбора сечения проводов в зависимости от суммарной мощности ламп, подключаемых ко вторичной обмотке индукционного трансформатора и длины этих проводов. Следует иметь в виду, что лампы могут быть разделены на группы, подключаемые каждая своим проводом, в этом случае сечение группового провода определяется по таблице для каждой группы отдельно. В пределе возможно подключение каждой лампы своим проводом.

Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В

(для индукционных трансформаторов)

Сечение группового провода, мм2, не менее
Длина проводов, метр	2 м	3 м	4 м	5 м	6 м	8 м	10 м	12 м	15 м	20 м
Мощность группы ламп, Вт
20 Вт	0,3	0,4	0,6	0,7	0,9	1,1	1,4	1,7	2,1	2,9
35 Вт	0,5	0,8	1,0	1,3	1,5	2,0	2,5	3,0	3,8	5,0
50 Вт	0,7	1,1	1,4	1,8	2,1	2,9	3,6	4,3	5,4	7,1
105 Вт	1,5	2,3	3,0	3,8	4,5	6,0	7,5	9,0	11,3	15,0
150 Вт	2,1	3,2	4,3	5,4	6,4	8,6	10,7	12,9	16,1	21,4
200 Вт	2,9	4,3	5,7	7,1	8,6	11,4	14,3	17,1	21,4	28,6
250 Вт	3,6	5,4	7,1	8,9	10,7	14,3	17,9	21,4	26,8	35,7
300 Вт	4,3	6,4	8,6	10,7	12,9	17,1	21,4	25,7	32,1
400 Вт	5,7	8,6	11,4	14,4	17. 1	22,9	28,6	34,3
500 Вт	7,1	10,7	14,3	17,9	21,4	28,6	35,7

При выборе сечения в сетях в напряжением 24 В (что становится актуальным для светодиодных систем) смело делим требуемуб величину сечения из этой таблицы на два.

     А здесь можно посмотреть таблицу для выбора сечения проводов в сетях с напряжением 220 вольт.

Выбор сечения кабеля и провода по мощности

Автор Alexey На чтение 7 мин. Просмотров 234 Опубликовано 10.12.2015 Обновлено 29.05.2017

Понимание всех параметров и процессов происходящих с электричеством, является залогом правильного выбора кабеля  . Данная статья поэтапно объясняет взаимосвязи физических величин, влияющих на надёжную работу энергосети, её безопасную эксплуатацию.

Известно, что все металлы имеют свободные электроны, которые двигаются при наличии приложенного электрического напряжения, создавая электрический ток. Ударяясь об атомы, они теряют энергию, которая переходит в тепловую. Чем больше ток, — тем гуще поток частиц, и чем меньше поперечный разрез проводника, через который они проходят, тем им «тесней», — столкновения чаще, теряется полезная энергия, увеличивается выделение бесполезного, а зачастую опасного тепла.

 Лавина тепла

Важно!  При росте температуры, растёт удельное сопротивление,  увеличивается выделение тепла, что приводит к лавинообразному процессу быстрого разогрева с катастрофическими последствиями.

Существуют сложные формулы, рассчитывающие тепловой баланс, использующие коэффициент плавления и термический коэффициент сопротивления проводника, для определения площади сечения токопроводящей жилы .

Но, в быту применяются уже готовые таблицы, в которых учтена возможность перегрева кабеля в скрытой проводке — в этом случае для одинаковых значений по току и мощности, сечение предписывается большим для кабеля в плохо вентилируемых и термоизолированных местах, чтобы нагрев не был больше допустимого.

Решение на практике

Осуществляется использованием специальных таблиц, стандартов ПУЭ, по которым происходит выбор сечения кабеля. Значение поперечного сечения проводника  выбирают несколькими способами:

1. Расчет сечения провода по мощности;
2. Выбор провода  по току;
3. Если провод уже есть, но  неизвестного сечения.

Выбор по мощности

На каждом электроприборе указывается его номинальная мощность. Суммируя мощности электроприборов, которые планируется подключать к проектируемой электросети одновременно — получить некоторое число, и по таблице подобрать соответствующее сечение медного или алюминиевого кабеля, выбирая подходящее значение мощности.

Прежде всего необходимо учитывать какая предполагается нагрузка на электропроводку, которую мы собираемся прокладывать. В случае когда на одном участке электросети будет находиться несколько электроприборов, то для подсчета предполагаемой нагрузки мы складываем все их мощности. После подсчета этого показателя мы анализируем способ, каким будем прокладывать электросети (открытый или закрытый), а также воздействие какого температурного режима будет оказываться на провода.

Также рассчитать правильную величину сечения кабеля очень важно по той причине, что ошибки в подсчетах приведут к потерям мощности в проводах. Если для бытовых приборов это не столь существенно, то в промышленных масштабах это может привести к достаточно серьезным растратам.

Итак , берем листок и ручку выписываем все электроприборы находящиеся у Вас в квартире и складываем их мощности :

P=P1+P2+P3+…Pn (Вт),

где P1- это мощность, например, чайника в 1,5 кВт, P2-мощность пылесоса в 1,6 кВт и т.д.

После того как все мощности сложили необходимо суммарную мощность умножить на коэффициент одновременности K=0.8 . Этот коэффициент показывает что в определенный период времени все электроприборы в квартире будут работать , но не продолжительное время , а короткий  промежуток времени , это нужно обязательно учитывать , т.к. если вы будете выбирать сечение провода только по мощности вы выберете сечение провода больше , а это может оказаться существенно дороже .

Итак , у нас получается :

Pобщ.=P*K (Вт)

После подсчета общей мощности выбираем сечение провода (медный или алюминиевый)  в таблице 1 :

Таблица 1 — Выбор сечения провода по мощности

Важно ! Если в будущем вы собираетесь увеличивать нагрузку , то необходимо заранее увеличить сечение провода это замечание применяется для всех способов определения сечения провода.

Выбор по току

В таблице 2 можно найти соответствия сечений к номинальному току. Подбор по этому параметру считается более точным. Необходимо посмотреть в паспорта и на бирки электроприборов, обычно  указывается номинальная мощность, и далее проделать те же процедуры что и в выше описанном способе.

Далее по формуле мы определяем ток , который максимально действует в линии и на основании  этого выбираем сечение провода (формула применима для однофазной сети 220 В):

где Pобщ. — общая мощность электроприборов (Вт).

Есть возможность измерить амперметром ток для каждого потребителя в отдельности своими руками и далее просто просуммировать ток .

Для этого тестер подключают в разрыв цепи — на практике можно взять кусок сетевого провода с вилкой, подключить одну жилу к клемме розетки, другую подать на измерительный прибор. Другой щуп амперметра подсоединить к свободной клемме розетки, и в неё поочерёдно включать имеющуюся бытовую технику, в разных режимах работы, сверяясь с параметрами, заявленными производителями.

Если у Вас трехфазная сеть , необходимо ток найти по этой формуле :

После того как просуммировали  токи электроприборов, выбираем по таблице сечение проводника:

Таблица 2 Соотношение силы тока и сечения проводника

Еще один момент , если в вашей  трехфазной  сети присутствуют электрические двигатели , то ток этого двигателя определяется по формуле:

где — P это мощность двигателя , n- КПД двигателя (есть на бирке двигателя), COS f- коэффициент мощности (также смотрим на бирку) .

И последнее , в трехфазной сети суммируем рассчитанные токи двигателей и рассчитанные токи электроприборов и выбираем из таблицы 2  сечение проводника.

Нужно учитывать еще один момент — это прокладка кабеля.  Она может быть открытого типа или закрытого , соответственно и токовые нагрузки будут различаться, поэтому при выборе сечения провода обратите на это внимание. В таблице 2 вы можете проанализировать этот момент

Провод уже есть

В обратной ситуации, когда имеется кабель, но не видно маркировки, необходимо узнать его номинальный ток и мощность, для этого измеряем диаметр провода штангенциркулем, или микрометром. Можно обойтись линейкой, если жила достаточно гибкая, намотать её на тонкий прут, измерить длину получившейся спирали, разделить на количество витков — результат будет соответствовать диаметру.

По формуле вычисляем площадь поперечного сечения проводника:

S=πD²/4 (мм²) ,

 где π- 3,14 , D — диаметр проводника, можно взять штангенциркуль и померить диаметр (мм)

Методом подбора по сечению из таблицы 1 , можно узнать, для какой мощности сгодится имеющийся кабель.

Важно:

Выбирать сечение кабеля лучше с запасом.
Запрещается эксплуатация кабеля, смотанного в бухту(катушку), ввиду её индуктивного сопротивления.

Монтаж алюминиевого кабеля проводить с особой осторожностью — частое сгибание и разгибание продуцирует невидимые трещины, которые уменьшают сечение, в этом месте растёт сопротивление и происходит точечный перегрев.

Проверка по длине

Фактор длины проводника l также увеличивает сопротивление в сети . Им можно пренебречь на небольшом расстоянии, но по мере его увеличения, падение напряжения на нагрузке будет всё ощутимым, и оно может стать ниже номинального значения — 5 %.

Разберем подробнее , во избежание этого, рассчитывают площадь поперечного сечения всего кабеля, допуская некоторое его значение и используя его в формуле определения сопротивления:

R= ϱ*l/S,

где l — длина провода (м), ϱ — удельное сопротивление проводника (Ом*мм²/м) (см. в таблице 2 ), S — площадь поперечного сечения проводника, определяется из вышеописанного способа (мм²)

Таблица 3- удельное сопротивления металлов:

Далее , по закону Ома находим падение напряжения:

U=I²*R (В),

где I — это суммарная сила тока в вашей сети (А), R — рассчитанное  сопротивление (Ом).

И последнее , определяем потери в сети . Рассчитанное падение напряжения делим на напряжение в сети и умножаем на 100 %.

Если полученное значение превышает 5% от напряжения сети — сечение кабеля необходимо увеличить по в таблице 1.

Нагрузка 3 квт какое сечение провода — как рассчитать мощность кабеля?

Как выбрать сечение кабеля

При прокладке электропроводки требуется знать, кабель с жилами какого сечения вам надо будет прокладывать. Выбор сечения кабеля можно делать либо по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также учитывать надо длину кабеля и способ укладки.

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.

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.

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.

Как рассчитать сечение кабеля по току

Можно подобрать сечение кабеля по току. В этом случае проводим ту же работу — собираем данные о подключаемой нагрузке, но ищем в характеристиках максимальный потребляемый ток. Собрав все значения, суммируем их. Затем пользуемся все той же таблицей. Только ищем ближайшее большее значение в столбике, подписанном «Ток». В той же строке смотрим сечение провода.

Например, надо подключить варочную панель с пиковым потреблением тока 16 А. Будем прокладывать медный кабель, потому смотрим в соответствующей колонке — третья слева. Так как нет значения ровно 16 А, смотрим в строчке 19 А — это ближайшее большее. Подходящее сечение 2,0 мм2. Это и будет минимальное значение сечения кабеля для данного случая.

При подключении мощных бытовых электроприборов от щитка тянут отдельную линию электропитания. В этом случае выбор сечения кабеля несколько проще — требуется только одно значение мощности или тока

Обращать внимание не строчку с чуть меньшим значением нельзя. В этом случае при максимальной нагрузке проводник будет сильно греться, что может привести к тому, что расплавится изоляция. Что может быть дальше? Может сработать автомат защиты, если он установлен. Это самый благоприятный вариант. Может выйти из строя бытовая техника или начаться пожар. Потому выбор сечения кабеля всегда делайте по большему значению. В этом случае можно будет позже установить оборудование даже немного больше по мощности или потребляемому току без переделки проводки.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если линия электропередачи длинная — несколько десятков или даже сотен метров — кроме нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния линий электропередачи при вводе электричества от столба в дом. Хоть все данные должны быть указаны в проекте, можно перестраховаться и проверить. Для этого надо знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно подобрать сечение провода с учетом потерь на длине.

Таблица определения сечения кабеля по мощности и длине

Вообще, при прокладке электропроводки, лучше всегда брать некоторый запас по сечению проводов. Во-первых, при большем сечении меньше будет греться проводник, а значит и изоляция. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше устройств, работающих от электричества. И никто не может дать гарантии, что через несколько лет вам не понадобиться поставить еще пару новых устройств в дополнение к старым. Если запас существует, их можно будет просто включить. Если его нет, придется мудрить — или менять проводку (снова) или следить за тем, чтобы не включались одновременно мощные электроприборы.

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.

Расчет сечения кабеля по мощности: практические советы от профессионалов

Умение правильно выбрать сечение кабеля со временем может пригодиться каждому, и для этого необязательно быть квалифицированным электриком. Неверно рассчитав кабель, можно подвергнуть себя и своё имущество серьёзному риску — чересчур тонкие провода будут сильно греться, что может привести к появлению возгорания.

Для чего нужен расчёт сечения кабеля

В главную очередь, проведение этой несильно сложной процедуры необходимо для обеспечения безопасности как самого помещения, так и находящихся в нём людей. На сегодня человечеством не изобретено более удобного метода распределения и доставки электрической энергии до потребителя, как по проводам. Людям практически ежедневно необходимы услуги электрика — кто-то нуждается в подключении розетки, кому-то необходимо установить светильник и т. д. Из этого выходит, что с операцией подбора требуемого сечения связана даже такая, казалось бы, незначительная процедура, как установка нового светильника. Что же тогда говорить о подключении электрической плиты или водонагревателя?

Несоблюдение норм может привести к нарушению целостности проводки, что нередко становится причиной короткого замыкания или даже поражения электрическим током.

Если при выборе сечения кабеля допустить ошибку, и приобрести кабель с меньшей площадью проводника, то это приведёт к постоянному нагреву кабеля, что станет причиной разрушения его изоляции. Естественно, все это негативно влияет на продолжительность эксплуатации проводки — нередки случаи, когда через месяц после успешного монтажа электропроводка переставала работать, и требовалось вмешательство специалиста.

Следует помнить, что от правильно подобранного значения сечения кабеля напрямую зависит электро и пожаробезопасность в здании, а значит, и жизнь самих жильцов.

Конечно, каждый собственник желает как можно больше сэкономить, но не стоит делать это ценой своей жизни, ставя её под угрозу — ведь в результате короткого замыкания может случиться пожар, который вполне может уничтожить все имущество.

Во избежание этого, перед началом электромонтажных работ следует подобрать кабель оптимального сечения. Для подбора необходимо учитывать несколько факторов:

• общее количество электротехнических устройств, находящихся в помещении;
• совокупную мощность всех приборов и потребляемую ими нагрузку. К полученному значению следует добавить «про запас» 20–30%;
• затем, путём нехитрых математических расчётов, перевести полученное значение в сечение провода, учитывая при этом материал проводника.

Внимание! Ввиду более низкой электропроводимости, провода с алюминиевыми жилами должны приобретаться с большим сечением, нежели медные.

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:

1. 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.
2. Материал, из которого изготовлен провод. Медные жилы лучше передают напряжение до потребителя, и обладают меньшим сопротивлением, по сравнению с алюминиевыми. Естественно, они меньше греются.
3. 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.
4. Способ укладки кабеля. Плотно уложенные провода, находящиеся при этом в трубе, греются ощутимо сильнее, нежели открытая проводка.
5. Материал и качество изоляции. Недорогие провода, как правило, имеют изоляцию низкого качества, что отрицательно сказывается на их устойчивости к воздействию высоких температур.

Как делается расчёт потребляемой мощности

Рассчитать приблизительное сечение кабеля можно и самостоятельно — необязательно прибегать к помощи квалифицированного специалиста. Полученные в результате расчётов данные можно использовать для покупки провода, однако, сами электромонтажные работы следует доверять только опытному человеку.

Последовательность действий при расчёте сечения такова:

1. Составляется подробный список всех находящихся в помещении электрических приборов.
2. Устанавливаются паспортные данные потребляемой мощности всех найденных устройств, после чего определяется непрерывность работы того или иного оборудования.
3. Выявив значение потребляемой мощности от устройств, работающих постоянно, следует суммировать это значение, добавив к нему коэффициент, равный значению периодически включающийся электроприборов (то есть, если прибор будет работать всего 30% времени, то следует прибавить треть от его мощности).
4. Далее ищем полученные значения в специальной таблице расчёта сечения провода. Для большей гарантии рекомендуется к полученному значению потребляемой мощности добавить 10-15%.

Для определения необходимых вычислений по подбору сечения кабелей электропроводки согласно их мощности внутри сети важно использовать данные о количестве электрической энергии, потребляемой устройствами и приборами тока.

На этом этапе необходимо учесть очень важный момент – данные электропотребляемых приборов дают не точное, а приближенное, усредненное значение. Поэтому к такой отметке необходимо добавлять около 5% от параметров, указанных компанией-производителем оборудования.

Большинство далеко не самых компетентных и квалифицированных электриков уверены в одной простой истине – для того, чтобы правильно провести электрические провода для источников освещения (к примеру, для светильников), необходимо брать провода с сечением, равным 0,5 мм², для люстр – 1,5 мм², а для розеток – 2,5 мм².

Об этом думают и так считают только некомпетентные электрики. Но что, если, например, в одном помещении одновременно работают микроволновка, чайник, холодильник и освещение, для которых нужны провода с разным сечением? Это может привести, к самым разным ситуациям: короткому замыканию, быстрой порче проводки и изоляционного слоя, а также к возгоранию (это редкий случай, но все же возможный).

Точно такая же не самая приятная ситуация может произойти, если человек будет подключать к одной и той же розетке мультиварку, кофеварку и, допустим, стиральную машину.

Особенности расчёта мощности скрытой проводки

Если проектной документацией подразумевается использование скрытой проводки, то необходимо приобретать кабельную продукцию «с запасом» — к полученному значению сечения кабеля следует прибавить порядка 20–30%. Это делается во избежание нагрева кабеля в процессе эксплуатации. Дело в том, что в условиях стеснённого пространства и отсутствия доступа воздуха нагрев кабеля происходит значительно интенсивнее, чем при монтаже открытой проводки. Если же в закрытых каналах предусматривается укладка не одного кабеля, а сразу нескольких, то следует увеличить сечение каждого провода не менее чем на 40%. Также не рекомендуется плотно укладывать различные провода — в идеале каждый кабель должен находиться гофротрубе, обеспечивающей его дополнительную защиту.

Важно! Именно по значению потребляемой мощности профессиональные электрики ориентируются при выборе сечения кабеля, и только такой способ является корректным.

Как рассчитать сечения кабеля по мощности

При достаточном значении сечения кабеля электрический ток будет проходить до потребителя, не вызывая нагрева. Почему происходит нагрев? Постараемся объяснить максимально доступно. К примеру, в розетку включён чайник потребляемой мощностью 2 киловатта, но идущий к розетке провод может передать для него ток мощностью только 1 киловатт. Пропускная способность кабеля связана с сопротивлением проводника — чем оно больше, тем меньший ток может передаваться по проводу. В результате высокого сопротивления в проводке и происходит нагрев кабеля, постепенно разрушающий изоляцию.

При соответствующем сечении электрический ток доходит до потребителя в полном объёме, и нагревание провода не происходит. Поэтому, проектируя электропроводку, следует учитывать потребляемую мощность каждого электрического прибора. Это значение можно узнать из технического паспорта на электроприбор или из наклеенной на нём этикетки. Суммируя максимальные значения и используя нехитрую формулу:

I=(P1+P2+…+Pn)/220

и получаем значение общей силы тока.

Pn обозначает указанную в паспорте мощность электроприбора, 220 — номинальный вольтаж.

Для трехфазной системы (380 В) формула выглядит так:

I=(P1+P2+….+Pn)/√3/380.

Полученное значение I измеряется в Амперах, и на основании него и подбирается соответствующее сечение кабеля.

Известно, что пропускная способность медного кабеля составляет 10 А/мм, для алюминиевого кабеля значение пропускной способности составляет 8 А/мм.

Для того чтоб рассчитать сечение кабеля нужно величину тока разделить на 8 или 10, в зависимости от вида кабеля. Полученный результат и будет размером сечения кабеля.

Например рассчитаем величину сечения кабеля для подключения стиральной машины, потребляемая мощность которой составляет 2400 Вт.

I=2400 Вт/220 В=10,91 А, округлив получаем 11 А.

Дальше, чтоб увеличить запас прочности, согласно правилу «пяти ампер» к полученному значению силы тока нужно прибавить еще 5 А:

11 А+5 А=16 А.

Если учитывать, что в квартирах используют трехжильные кабеля и посмотреть по таблице, то к 16 А близкое значение 19 А, поэтому для установки стиральной машины потребуется провод, сечение которого не меньше 2 мм².

Таблица сечения кабеля относительно величины силы тока

Как выбрать сечения проводника

Существует ещё несколько критериев, которым должно соответствовать сечение используемых проводов:

1. 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.
2. 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.
3. 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.

Для того, чтобы определить точные данные для выбора сечения кабелей электрической проводки, необходимо учитывать любые, даже самые незначительные параметры, такие как:

1. Вид и тип изоляции электрической проводки;
2. Длина участков;
3. Способы и варианты прокладки;
4. Особенности температурного режима;
5. Уровень и процент влажности;
6. Максимально возможная величина перегрева;
7. 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.

Таблица сечения медного кабеля

Таблица сечения алюминиевого кабеля

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.

Расчёт сечения кабеля по мощности и току: как правильно рассчитать проводку

Вы планируете заняться модернизацией электросети или дополнительно протянуть силовую линию на кухню для подключения новой электроплиты? Здесь пригодятся минимальные знания о сечении проводника и влиянии этого параметра на мощность и силу тока.

Согласитесь, что неправильный расчёт сечения кабеля приводит к перегреву и короткому замыканию или к неоправданным расходам.

Очень важно провести вычисления на стадии проектирования, так как выход из строя скрытой проводки и последующая замена сопряжена со значительными издержками. Мы поможем вам разобраться с тонкостями проведения расчетов, чтобы избежать проблем при дальнейшей эксплуатации электросетей.

Чтобы не нагружать вас сложными расчетами, мы подобрали понятные формулы и варианты вычислений, привели информацию в доступном виде, снабдив формулы пояснениями. Также в статью добавили тематические фото и видеоматериалы, позволяющие наглядно понять суть рассматриваемого вопроса.

Расчет сечения по мощности потребителей

Основное назначение проводников – доставка электрической энергии к потребителям в необходимом количестве. Поскольку в обычных условиях эксплуатации сверхпроводники не доступны, приходится принимать в расчет сопротивление материала проводника.

Расчет необходимого сечения проводников и кабелей в зависимости от общей мощности потребителей основан на продолжительном опыте эксплуатации.

Галерея изображений Фото из Различные виды кабеля для устройства проводки Разная толщина у проводников для бытовой эксплуатации Число жил в различных марках кабеля Варианты многожильного кабеля

Общий ход вычислений начнем с того, что сначала проводим расчеты, используя формулу:

P = (P1+P2+..PN)*K*J,

Где:

• P – мощность всех потребителей, подключенных к рассчитываемой ветке в Ваттах.
• P1, P2, PN – мощность первого потребителя, второго, n-го соответственно, в Ваттах.

Получив результат по окончанию вычислений по вышеприведенной формуле, настал черед обратиться к табличным данным.

Теперь предстоит выбор необходимого сечения по таблице 1.

Таблица 1. Сечение жил проводов всегда необходимо выбирать в ближайшую большую сторону (+)

Этап #1 — расчет реактивной и активной мощности

Мощности потребителей указаны в документах на оборудование. Обычно в паспортах оборудования указана активная мощность вместе с реактивной мощностью.

Устройства с активным видом нагрузки превращают всю полученную электрическую энергию, с учетом КПД, в полезную работу: механическую, тепловую или в другой ее вид.

К устройствам с активной нагрузкой относятся лампы накаливания, обогреватели, электроплиты.

Для таких устройств расчет мощности по току и напряжению имеет вид:

P = U * I,

Где:

• P – мощность в Вт;
• U – напряжение в В;
• I – сила тока в А.

Устройства с реактивным видом нагрузки способны накапливать энергию поступающую от источника, а затем возвращать. Происходит такой обмен за счет смещения синусоиды силы тока и синусоиды напряжения.

При нулевом смещении фаз мощность P=U*I всегда имеет положительное значение. Такой график фаз силы тока и напряжения имеют устройства с активным видом нагрузки (I, i – сила тока, U, u – напряжение, π – число пи, равное 3,14)

К устройствам с реактивной мощностью относятся электродвигатели, электронные приборы всех масштабов и назначений, трансформаторы.

Когда есть смещение фаз между синусоидой силы тока и синусоидой напряжения, мощность P=U*I может быть отрицательной (I, i – сила тока, U, u – напряжение, π – число пи, равное 3,14). Устройство с реактивной мощностью возвращает накопленную энергию обратно источнику

Электрические сети построены таким образом, что могут производить передачу электрической энергии в одну сторону от источника к нагрузке.

Поэтому возвращенная энергия потребителя с реактивной нагрузкой является паразитной и тратится на нагрев проводников и других компонентов.

Реактивная мощность имеет зависимость от угла смещения фаз между синусоидами напряжения и тока. Угол смещения фаз выражают через cosφ.

Для нахождения полной мощности применяют формулу:

P = Q / cosφ,

Где Q – реактивная мощность в ВАрах.

Обычно в паспортных данных на устройство указана реактивная мощность и cosφ.

Пример: в паспорте на перфоратор указана реактивная мощность 1200 ВАр и cosφ = 0,7. Следовательно, общая потребляемая мощность будет равна:

P = 1200/0,7 = 1714 Вт

Если cosφ найти не удалось, для подавляющего большинства электроприборов бытового назначения cosφ можно принять равным 0,7.

Этап #2 — поиск коэффициентов одновременности и запаса

K – безразмерный коэффициент одновременности, показывает сколько потребителей одновременно может быть включено в сеть. Редко случается, чтобы все устройства одновременно потребляли электроэнергию.

Маловероятна одновременная работа телевизора и музыкального центра. Из устоявшейся практики K можно принять равным 0,8. Если Вы планируете использовать все потребители одновременно, K следует принять равным 1.

J – безразмерный коэффициент запаса. Характеризует создание запаса по мощности для будущих потребителей.

Прогресс не стоит на месте, с каждым годом изобретаются все новые удивительные и полезные электрические приборы. Ожидается, что к 2050 году рост потребления электроэнергии составит 84%. Обычно J принимается равным от 1,5 до 2,0.

Этап #3 — выполнение расчета геометрическим методом

Во всех электротехнических расчетах принимается площадь поперечного сечения проводника – сечение жилы. Измеряется в мм2.

Часто бывает необходимо узнать, как грамотно рассчитать сечение провода по диаметру проволоки проводника.

В этом случае есть простая геометрическая формула для монолитного провода круглого сечения:

S = π*R2 = π*D2/4, или наоборот

D = √(4*S / π)

Для проводников прямоугольного сечения:

S = h * m,

Где:

• S – площадь жилы в мм2;
• R – радиус жилы в мм;
• D – диаметр жилы в мм;
• h, m – ширина и высота соответственно в мм;
• π – число пи, равное 3,14.

Если Вы приобретаете многожильный провод, у которого один проводник состоит из множества свитых проволочек круглого сечения, то расчет ведут по формуле:

S = N*D2/1,27,

Где N – число проволочек в жиле.

Провода, имеющие свитые из нескольких проволочек жилы , в общем случае имеют лучшую проводимость, чем монолитные. Это обусловлено особенностями протекания тока по проводнику круглого сечения.

Электрический ток представляет собой движение одноименных зарядов по проводнику. Одноименные заряды отталкиваются, поэтому плотность распределения зарядов смещена к поверхности проводника.

Другим достоинством многожильных проводов является их гибкость и механическая стойкость. Монолитные провода дешевле и применяют их в основном для стационарного монтажа.

Этап #4 —рассчитываем сечение по мощности на практике

Задача: общая мощность потребителей на кухне составляет 5000 Вт (имеется ввиду, что мощность всех реактивных потребителей пересчитана). Все потребители подключаются к однофазной сети 220 В и имеют запитку от одной ветки.

Таблица 2. Если вы планируете в будущем подключение дополнительных потребителей, в таблице представлены необходимые мощности распространенных бытовых приборов (+)

Решение:

Коэффициент одновременности K примем равным 0,8. Кухня место постоянных инноваций, мало ли что, коэффициент запаса J=2,0. Общая расчетная мощность составит:

P = 5000*0,8*2 = 8000 Вт = 8 кВт

Используя значение расчетной мощности, ищем ближайшее значение в таблице 1.

Ближайшим подходящим значением сечения жилы для однофазной сети является медный проводник с сечением 4 мм2. Аналогичный размер провода с алюминиевой жилой 6 мм2.

Для одножильной проводки минимальный диаметр составит 2,3 мм и 2,8 мм соответственно. В случае применения многожильного варианта сечение отдельных жил суммируется.

Галерея изображений Фото из Помещение с максимальным числом бытовой техники Техническое оснащение ванных комнат и совмещенных санузлов Подключение мощных энергопотребителей Блок-розетка для маломощного оборудования Варочная поверхность требует правильного подключения Силовая электролиния для стиральной машины Отдельные силовые ветки для холодильников Мощные потребители энергии в санузлах и ванных

Расчет сечения по току

Расчеты необходимого сечения по току и мощности кабелей и проводов представят более точные результаты. Такие вычисления позволяют оценить общее влияние различных факторов на проводники, в числе которых тепловая нагрузка, марка проводов, тип прокладки, условия эксплуатации т.д.

Весь расчет проводится в ходе следующих этапов:

• выбор мощности всех потребителей;
• расчет токов, проходящих по проводнику;
• выбор подходящего поперечного сечения по таблицам.

Для этого варианта расчёта мощность потребителей по току с напряжением берется без учета поправочных коэффициентов. Они будут учтены при суммировании силы тока.

Этап #1 — расчет силы тока по формулам

Тем, кто подзабыл школьный курс физики, предлагаем основные формулы в форме графической схемы в качестве наглядной шпаргалки:

«Классическое колесо» наглядно демонстрирует взаимосвязь формул и взаимозависимость характеристик электрического тока (I — сила тока, P — мощность, U — напряжение, R — радиус жилы)

Выпишем зависимость силы тока I от мощности P и линейного напряжения U:

I = P/Uл,

Где:

• I — cила тока, принимается в амперах;
• P — мощность в ваттах;
• Uл — линейное напряжение в вольтах.

Линейное напряжение в общем случае зависит от источника электроснабжения, бывает одно- и трехфазным.

Взаимосвязь линейного и фазного напряжения:

1. Uл = U*cosφ в случае однофазного напряжения.
2. Uл = U*√3*cosφ в случае трехфазного напряжения.

Для бытовых электрических потребителей принимают cosφ=1, поэтому линейное напряжение можно переписать:

1. Uл = 220 В для однофазного напряжения.
2. Uл = 380 В для трехфазного напряжения.

Далее суммируем все потребляемые токи по формуле:

I = (I1+I2+…IN)*K*J,

Где:

• I – суммарная сила тока в амперах;
• I1..IN – сила тока каждого потребителя в амперах;
• K – коэффициент одновременности;
• J – коэффициент запаса.

Коэффициенты K и J имеют те же значения, что были применены при расчете полной мощности.

Может быть случай, когда в трехфазной сети через разные фазные проводники течет ток неравнозначной силы.

Такое происходит, когда к трехфазному кабелю подключены одновременно однофазные потребители и трехфазные. Например, запитан трехфазный станок и однофазное освещение.

Возникает естественный вопрос: как в таких случаях рассчитывают сечение многожильного провода? Ответ прост — вычисления производят по наиболее нагруженной жиле.

Этап #2 — выбор подходящего сечения по таблицам

В правилах эксплуатации электроустановок (ПЭУ) приведен ряд таблиц для выбора требуемого сечения жилы кабеля.

Проводимость проводника зависит от температуры. Для металлических проводников с повышением температуры повышается сопротивление.

При превышении определенного порога процесс становится автоподдерживающимся: чем выше сопротивление, тем выше температура, тем выше сопротивление и т.д. пока проводник не перегорает или вызывает короткое замыкание.

Следующие две таблицы (3 и 4) показывают сечение проводников в зависимости от токов и способа укладки.

Таблица 3. Первое, необходимо выбрать способ укладки проводов, от этого зависит, на сколько эффективно происходит охлаждение (+)

Кабель отличается от провода тем, что у кабеля все жилы, оснащенные собственной изоляцией, скручены в пучок и заключены в общую изоляционную оболочку. Более подробно о различиях и видах кабельных изделий написано в этой статье.

Таблица 4. Открытый способ указан для всех значений сечения проводников, однако на практике сечения ниже 3 мм2 открыто не прокладывают по соображениям механической прочности (+)

При использовании таблиц к допустимому длительному току применяются коэффициенты:

• 0,68 если 5-6 жил;
• 0,63 если 7-9 жил;
• 0,6 если 10-12 жил.

Понижающие коэффициенты применяются к значениям токов из столбца «открыто».

Нулевая и заземляющая жилы в количество жил не входят.

По нормативам ПЭУ выбор сечения нулевой жилы по допустимому длительному току, производится как не менее 50% от фазной жилы.

Следующие две таблицы (5 и 6) показывают зависимость допустимого длительного тока при прокладке его в земле.

Таблица 5. Зависимости допустимого длительного тока для медных кабелей при прокладке в воздухе или земле

Токовая нагрузка при прокладке открыто и при углублении в землю различаются. Их принимают равными, если прокладка в земле проводится с применением лотков.

Таблица 6. Зависимости допустимого длительного тока для алюминиевых кабелей при прокладке в воздухе или земле

Для устройства временных линий снабжения электроэнергией (переноски, если для частного пользования) применяется следующая таблица (7).

Таблица 7. Допустимый длительный ток при использовании переносных шланговых шнуров, переносных шланговых и шахтных кабелей, прожекторных кабелей, гибких переносных проводов. Применяется только медных проводников

Когда прокладка кабелей производится в грунте помимо теплоотводных свойств необходимо учитывать удельное сопротивление, что отражено в следующей таблице (8):

Таблица 8. Поправочный коэффициент в зависимости от типа и удельного сопротивления грунта на допустимый длительный ток, при расчете сечения кабелей (+)

Расчет и выбор медных жил до 6 мм2 или алюминиевых до 10 мм2 ведется как для длительного тока.

В случае больших сечений возможно применить понижающий коэффициент:

0,875 * √Тпв

где Tпв — отношение продолжительности включения к продолжительности цикла.

Продолжительность включения берется из расчета не более 4 минут. При этом цикл не должен превышать 10 минут.

При выборе кабеля для разводки электричества в деревянном доме особое внимание уделяют его огнестойкости.

Этап #3 — расчет сечения проводника по току на примере

Задача: рассчитать необходимое сечение медного кабеля для подключения:

• трехфазного деревообрабатывающего станка мощностью 4000 Вт;
• трехфазного сварочного аппарата мощностью 6000 Вт;
• бытовой техники в доме общей мощностью 25000 Вт;

Подключение будет произведено пятижильным кабелем (три жилы фазные, одна нулевая и одна заземление), проложенным в земле.

Изоляция кабельно-проводниковой продукции рассчитывается на конкретное значение рабочего напряжения. Следует учитывать, что указанное производителем рабочее напряжение его изделия должно быть выше напряжения в сети

Решение.

Шаг # 1. Рассчитываем линейное напряжение трехфазного подключения:

Uл = 220 * √3 = 380 В

Шаг # 2. Бытовая техника, станок и сварочный аппарат имеют реактивную мощность, поэтому мощность техники и оборудования составит:

Pтех = 25000 / 0,7 = 35700 Вт

Pобор = 10000 / 0,7 = 14300 Вт

Шаг # 3. Ток, необходимый для подключения бытовой техники:

Iтех = 35700 / 220 = 162 А

Шаг # 4. Ток, необходимый для подключения оборудования:

Iобор = 14300 / 380 = 38 А

Шаг # 5. Необходимый ток для подключения бытовой техники посчитан из расчета одной фазы. По условию задачи имеется три фазы. Следовательно, ток можно распределить по фазам. Для простоты предположим равномерное распределение:

Iтех = 162 / 3 = 54 А

Шаг # 6. Ток приходящийся на каждую фазу:

Iф = 38 + 54 = 92 А

Шаг # 7. Оборудование и бытовая техника работать одновременно не будут, кроме этого заложим запас равный 1,5. После применения поправочных коэффициентов:

Iф = 92 * 1,5 * 0,8 = 110 А

Шаг # 8. Хотя в составе кабеля имеется 5 жил, в расчет берется только три фазные жилы. По таблице 8 в столбце трехжильный кабель в земле находим, что току в 115 А соответствует сечение жилы 16 мм2.

Шаг # 9. По таблице 8 применяем поправочный коэффициент в зависимости от характеристики земли. Для нормального типа земли коэффициент равен 1.

Шаг # 10. Не обязательный, рассчитываем диаметр жилы:

D = √(4*16 / 3,14) = 4,5 мм

Если бы расчет производился только по мощности, без учета особенностей прокладки кабеля, то сечение жилы составит 25 мм2. Расчет по силе тока сложнее, но иногда позволяет экономить значительные денежные средства, особенно когда речь идет о многожильных силовых кабелях.

О взаимосвязях значений напряжения и силы тока подробнее можно прочесть .

Расчет падения напряжения

Любой проводник, кроме сверхпроводников, имеет сопротивление. Поэтому при достаточной длине кабеля или провода происходит падение напряжения.

Нормы ПЭУ требуют, чтобы сечение жилы кабеля было таким при котором падение напряжения составляло не более 5%.

Таблица 9. Удельное сопротивление распространенных металлических проводников (+)

В первую очередь это касается низковольтных кабелей малого сечения.

Расчет падения напряжения выглядит следующим образом:

R = 2*(ρ * L) / S,

Uпад = I * R,

U% = (Uпад / Uлин) * 100,

Где:

• 2 – коэффициент, обусловленный тем, что ток течет обязательно по двум жилам;
• R – сопротивление проводника, Ом;
• ρ – удельное сопротивление проводника, Ом*мм2/м;
• S – сечение проводника, мм2;
• Uпад – напряжение падения, В;
• U% – падение напряжения по отношению к Uлин,%.

Используя формулы, можно самостоятельно выполнить вне необходимые вычисления.

Пример расчета переноски

Задача: рассчитать падение напряжения для медного провода с поперечным сечением одной жилы 1,5 мм2. Провод необходим для подключения однофазного электросварочного аппарата полной мощностью 7 кВт. Длина провода 20 м.

Желающим подключить бытовой сварочный аппарат к ветке электросети следует учесть ситу тока, на которую рассчитан применяемый кабель. Вполне возможно, что общая мощность работающих приборов может быть выше. Оптимальный вариант — подключение потребителей к отдельным веткам

Решение:

Шаг # 1. Рассчитываем сопротивление медного провода, используя таблицу 9:

R = 2*(0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47 Ом

Шаг # 2. Сила тока, протекающая по проводнику:

I = 7000 / 220 = 31.8 А

Шаг # 3. Падение напряжения на проводе:

Uпад = 31,8 * 0,47 = 14,95 В

Шаг # 4. Вычисляем процент падения напряжения:

U% = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%

Вывод: для подключения сварочного аппарата необходим проводник с большим сечением.

Выводы и полезное видео по теме

Расчет сечения проводника по формулам:

Рекомендации специалистов по подбору кабельно-проводниковой продукции:

Приведенные расчёты справедливы для медных и алюминиевых проводников промышленного назначения. Для других типов проводников предварительно рассчитывается полная теплоотдача.

На основе этих данных производится расчет максимального тока способного протекать по проводнику, не вызывая чрезмерного нагрева.

Таблица зависимости сечения провода от нагрузки

При монтаже электропроводки в квартире или в частном доме очень важно правильно подобрать сечение провода. Если взять слишком толстый кабель, то это «влетит вам в копеечку», так как его цена напрямую зависит от диаметра (сечения) токопроводящих жил. Применение же тонкого кабеля приводит к его перегреву и при несрабатывании защиты возможно оплавление изоляции, короткое замыкание и как следствие — пожар. Наиболее правильным будет выбор сечения провода в зависимости от нагрузки, что отражено в приведенных ниже таблицах.

Сечение кабеля

Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

Величины сечения во всех странах стандартизированы, причем стандарты бывшего СНГ и Европы в этой части полностью совпадают. В нашей стране документом, которым регулируется этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или кратко — ПУЭ.

Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм², а на освещение — 1,0-1,5мм².

Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0мм². Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.

Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0мм².

Ниже дана сокращенная таблица выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовых нагрузок. Там же для Вашего удобства приведена суммарная мощность электрооборудования при 1-фазном (220В) и 3-фазном (380В) потреблении.

При прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на одну жилу (или фазу).

Таблица нагрузок по сечению кабеля:

Сечение кабеля, мм²	Проложенные открыто						Проложенные в трубе
	медь			алюминий			медь			алюминий
	ток, А	мощность, кВт		ток, А	мощность, кВт		ток, А	мощность, кВт		ток, А	мощность, кВт
		220В	380В		220В	380В		220В	380В		220В	380В
0. 5	11	2.4
0.75	15	3.3
1	17	3.7	6.4				14	3	5.3
1.5	23	5	8.7				15	3.3	5.7
2.5	30	6.6	11	24	5.2	9.1	21	4.6	7.9	16	3.5	6
4	41	9	15	32	7	12	27	5.9	10	21	4.6	7.9
6	50	11	19	39	8.5	14	34	7.4	12	26	5.7	9.8
10	80	17	30	60	13	22	50	11	19	38	8.3	14
16	100	22	38	75	16	28	80	17	30	55	12	20
25	140	30	53	105	23	39	100	22	38	65	14	24
35	170	37	64	130	28	49	135	29	51	75	16	28

Для самостоятельного расчета необходимого сечение кабеля, например, для ввода в дом, можно воспользоваться кабельным калькулятором или выбрать необходимое сечение по таблице.

Настоящая таблица касается кабелей и проводов в резиновой и пластмассовой изоляции. Это такие широко распространенные марки как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. На кабели в бумажной изоляции есть своя таблица, на не изолированные провода и шины — своя.

При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т.п.

Кроме того, величины из таблиц о допустимых токовых нагрузках должны быть откорректированы следующими снижающими коэффициентами:
• поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;
• поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
• поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;
• поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.

Расчет сечения провода

Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть, каждый человек, не имея под рукой интернет, где в свободном доступе ПУЭ с таблицами имеется, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

Если рассмотреть сечение кабеля, то это круг с определенным диаметром.
Существует формула площади круга: S= 3,14*D²/4, где 3,14 – это Архимедово число, «D» — диаметр измеренной жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

Если провод состоит из нескольких жил, то замеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как вычислить сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тоненьких проводков?

Процесс немного усложняется, но не сильно. Для этого придется подсчитать количество проводков в одной жиле, измерить диаметр одного проводка, вычислить его площадь по описанной формуле и умножить данный показатель на количество проводков. Это и будет сечение одной жилы. Теперь необходимо это значение умножить на количество жил.

Если нет желания считать проводки и измерять их размеры, надо просто замерить диаметр одной жилы, состоящий из нескольких проводов. Снимать размеры надо аккуратно, чтобы не смять жилу. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, потому что между проводками остается пространство.

Соотношение тока и сечения

Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу. Чем больше ее диаметр, тем больше воды через нее будет проходить. То же самое и с проводами.

Чем больше их площадь, тем большей силы ток, через них пройдет, тем большую нагрузку такой провод выдерживает. При этом кабель не будет перегреваться, что является самым важным требованием правил пожарной безопасности.

Поэтому связка сечение – ток является основным критерием, который используется в подборе электрических проводов в разводке. Поэтому вам необходимо сначала разобраться, сколько бытовых приборов и какой общей мощности будет подключены к каждому шлейфу.

Сечение жилы провода, мм2	Медные жилы		Алюминиевые жилы
	Ток, А	Мощность, Вт	Ток, А	Мощность, Вт
0.5	6	1300
0.75	10	2200
1	14	3100
1.5	15	3300	10	2200
2	19	4200	14	3100
2.5	21	4600	16	3500
4	27	5900	21	4600
6	34	7500	26	5700
10	50	11000	38	8400
16	80	17600	55	12100
25	100	22000	65	14300

К примеру, на кухне обязательно устанавливается холодильник, микроволновка, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть, все эти прибору могут в один момент быть включены одновременно. Поэтому в расчетах и используется суммарная мощность помещения.

Узнать потребляемую мощность каждого прибора можно из паспорта изделия или на бирке.

Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, можно подобрать ее сечение из таблицы. Не будем рассматривать все показатели данной таблицы, покажем те, которые преобладают в быту.

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Несмотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.

Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию.

Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Выбор кабеля

Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые им не уступят. Но тут есть один нюанс, который связан с правильно проведенном соединении участков в распределительной коробке. Как показывает практика, места соединений часто выходят из строя из-за окисления алюминиевого провода.

Еще один вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость тока, поэтому именно его рекомендуют к применению в бытовой электрической разводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его сгибать в одном месте по несколько раз без ущерба качеству.

Одножильный или многожильный

При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой.

Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба, которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу.

Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди.

В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше.

Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Медь или алюминий

В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот.

Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться.

Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…».

Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал.

Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5 мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.

Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Зачем производится расчет

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.

Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение, не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.

Что нужно знать

Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.

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

После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:

1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

расчет силы тока для однофазной сети

где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В;
КИ= 0.75 — коэффициент одновременности;
cos для бытовых электроприборов- для бытовых электроприборов.
2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

расчет силы тока для трехфазной сети

Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2.

Какой провод лучше использовать

На сегодняшний день для монтажа, как открытой электропроводки, так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода.

Медь, по сравнению с алюминием, более эффективна:
• она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;
• меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
• проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Стоимость их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода по стоимости дороже все же они являются более распространенными и популярными в использовании чем алюминиевые.

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.

Общепринятые сечения для проводки в квартире

Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства.

Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.

Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества потребителей

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, проброшенный во все комнаты, от которого идут отводы.

Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по-другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).

Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую сторону допустимы).

Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:

U = ((p l) / S) I

где:
• U — напряжение постоянного тока, В
• p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
• l — длина провода, м
• S — площадь поперечного сечения, мм2
• I — сила тока, А

Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подстановки, или с помощью простейших арифметических действий над данным уравнением.

Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице.

Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке.

Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей.

Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

Что необходимо для расчёта по нагрузке

Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго.

Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть.

Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:

Для однофазной сети напряжением 220 В:

Где:
• Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
• U — напряжение сети, В;
• COSφ — коэффициент мощности.

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

Наименование прибора	Примерная мощность, Вт
LCD-телевизор	140-300
Холодильник	300-800
Пылесос	800-2000
Компьютер	300-800
Электрочайник	1000-2000
Кондиционер	1000-3000
Освещение	300-1500
Микроволновая печь	1500-2200

Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля.

Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А.

Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

Сечение токо- проводящих жил, мм	Алюминиевые жилы проводов и кабелей
	Напряжение 220В		Напряжение 380В
	Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
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	170	112,2
120	230	50,6	200	132

Расчёт для помещений

Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться.

Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто.

Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток.

Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора!

Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:
1. ППВ — медный плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
2. АППВ — алюминиевый плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
3. ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой проводки;
4. ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, гибкий, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
5. ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
6. ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлорид) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы расположены в одной плоскости).

Таблица автоматов по мощности и току

Друзья приветствую всех на сайте «Электрик в доме». Мне на почту часто приходят письма с просьбой разъяснить правильно ли выбран автомат. Я понял, что для вас этот вопрос актуален, поэтому в данной статье будет таблица автоматов по мощности и току, по которой Вы с легкостью сможете выбрать автоматический выключатель под свою нагрузку и сечение кабеля.

Главной функцией автомата является защита электропроводки от перегрузки, которая приводит к разрушению изоляции электрического кабеля, короткому замыканию и пожару. Для того чтобы избежать проблем с электропроводкой в обязательном порядке устанавливают автоматические выключатели.

Конструктивно такой аппарат состоит из теплового и электромагнитного механизмов отключения (расцепителей).

Главной задачей электромонтажника является грамотный расчет характеристик автомата для его долговечной, стабильной работы и выполнения тех функций, которые на него возложены.

Ремонтные работы вследствие выхода из строя электропроводки – сложное и очень дорогое дело. Более того, от правильного выбора защитных устройств зависит жизнь и здоровье человека, поэтому важно подойти к этому вопросу очень ответственно.

В этой статье будет представлен правильный алгоритм выбора автоматических выключателей в зависимости от номинала и других характеристик.

Шкала номинальных токов автоматических выключателей

На корпусе автоматических выключателей производителем всегда указываются главные характеристики устройства, его модель, серийный номер и бренд.

Главной и самой важной характеристикой автомата является значение номинального тока. Она показывает максимально допустимый ток, который может долго проходить через автоматический выключатель без его нагрева и отключения. Значение тока измеряется и указывается в Амперах (А). Если номинальный ток, протекающий через устройство, будет превышен, то защитный автомат отключится и разомкнет цепь.

Модели автоматов имеют стандарт значений номинального тока и бывают 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100А. Бывают и более мощные приборы, но в быту они не используются и предназначены только для специальных задач в промышленности.

Согласно нормативно-технической документации номинальный ток для любого автоматического выключателя указывается для работы прибора при температуре окружающей среды +30 градусов Цельсия.

Устанавливают автоматы в электрощитах на дин-рейку по несколько штук в зависимости от количества защищаемых линий. При одновременном расположении нескольких устройств вплотную друг к другу они «подогревают» друг друга, это приводит к уменьшению значения тока, который они могут пропустить без отключения. В связи с этим в каталогах и инструкциях к приборам защиты производители часто указывают поправочные коэффициенты для размещения групп выключателей.

Важность время-токовой характеристики

Некоторые электрические приборы имеют высокий пусковой ток при включении. Его значение бывает выше номинального тока автомата, но действует он краткое время. Для электрического кабеля такой ток не представляет опасности (если его величина в разумных пределах соотносится с типом кабеля), но автомат может срабатывать при пусковом токе, воспринимая это как перегрузку.

Для того чтобы не происходило постоянных отключений из-за запуска устройств с высокими пусковыми токами, автоматы имеют разделение на типы по время-токовой характеристике.

Конструктивно автоматический выключатель состоит из двух расцепителей: электромагнитного и теплового.

Электромагнитный расцепитель предназначен для отключения устройства при коротком замыкании. Для работы такого механизма отключения в автомате используется электромагнитная катушка и соленоид. При многократном превышении значения электрического тока появляется магнитное поле в катушке, та задействует соленоид и он отключает автомат.

Автоматические выключатели имеют характеристику по току короткого замыкания (предельный ток отключения), которая по номиналу бывает в 3, 4,5, 6 и 10кА. Для бытовых целей при устройстве защиты в квартире или доме чаще всего применяют автоматы с номиналом тока КЗ 6кА.

Тепловой расцепитель – это пластина, состоящая из двух различных металлов. При длительной нагрузке, превышающей номинальный ток, эта пластина нагревается, выгибается, воздействует на рычаг расцепителя и устройство отключается. Главная задача такого механизма – защищать линию от долговременных перегрузок выше номинального тока автомата.

Чтобы не думать о том, какую нагрузку включить в розетку, не рассчитывать постоянно суммарную мощность приборов и не думать о пусковых токах была придумана характеристика по времени-току.

Данная характеристика показывает время и ток, которые влияют на отключение аппарата. На автоматах она указывается буквой В, С или D.

Автоматические выключатели с одинаковыми номиналами и различной время–токовой характеристикой будут отключаться в разное время и с разным током превышения.

Такое разделение автоматов является очень удобным и позволяет уменьшить количество ложных отключений.

В соответствии с ГОСТ Р 50345-2010 существует три стандарта время-токовых характеристик:

1. B – превышение в 3 — 5 раз от номинального тока, самые чувствительные автоматы имеют такую характеристику и применяются в сетях с приборами не имеющими больших пусковых токов.
2. C – превышение в 5 — 10 раз от номинального тока, самая популярные автоматы с такой характеристикой, они используются в квартирах и частных домах.
3. D – превышение в 10 — 20 раз от номинального тока, используется для защиты сетей с оборудованием имеющим высокие пусковые токи и кратковременные перегрузки.

Почему автомат С16 не отключится при токе 16 Ампер?

Теперь давайте попробуем понять, почему при сечении электрического кабеля 2,5 кв.мм, который выдерживает ток 25А (ПУЭ таблица 1.3.6) должен защищать автоматический выключатель на 16А, а не на 25А.

Все дело в тепловом расцепителе, который нагревается со временем при воздействии нагрузки и защищает от длительного превышения тока. Длительность этого времени может занимать и 10 минут и 1 час.

Автоматические выключатели имеют такую характеристику, как «ток неотключения», он рассчитан и составляет 1,13 от номинального тока (смотри ГОСТ Р 50345-2010 п.8.6.2). Эта характеристика означает, что автомат не отключится при этом значении тока в течение часа.

Например, автомат на 16А не отключится, при протекании через него тока в 18,08 А в течение часа, это заложено в работу теплового расцепителя устройства.

Еще одной характеристикой автоматов является «условный ток отключения» и он тоже стандартен для всех защитных автоматов и равен 1,45 от номинального тока. При токе, например, 36,25А автомат на 25А обязательно отключится в течение часа. Это правило действует только при условии, что изначально автоматы были холодными.

Поэтому нужно иметь в виду, что автоматические выключатели не отключаются при достижении значения тока их номинала. Они могут работать и дольше, поэтому всегда выбирают защитное устройство с номиналом ниже, чем пропускающая способность кабеля.

Номиналы автоматов по току таблица

Для того, чтобы защитить линию от перегрузки и короткого замыкания нужно тщательно и правильно выбрать номинал автомат по току. Вот, например, если вы защищаете линию с кабелем 2,5 кв.мм. автоматом на 25А и одновременно включили несколько мощных бытовых приборов, то ток может превысить номинал автомата, но при значении меньше 1,45 автомат может работать около часа.

Если тока будет 28 А, то изоляция кабеля начнет плавиться (так как допустимый ток только 25А), это приведет к выходу из строя, пожару и другим печальным последствиям.

Поэтому таблица автоматов по мощности и току выглядит следующим образом:

Сечение медных жил кабеля, кв.мм	Допустимый длительный ток, А	Номинальный ток автомата, А	Максимальная мощность (220 В)	Применение
1,5	19	10	4,1	Освещение
2,5	25	16	5,5	Розетки
4	35	25	7,7	Водонагреватели, духовки
6	42	32	9,24	Электроплиты
10	55	40	12,1	Вводы в квартиру

ВАЖНО! Обязательно следуйте значениям таблицы и указаниям нормативной электротехнической документации!

Какой автомат выбрать для кабеля 2.5 мм2?

Для потребителей, суммарная мощность которых не будет превышать 3,5 кВт рекомендуем использовать медный кабель сечением 2,5кв.мм и защищать эти линии автоматом на 16А.

Для медного кабеля сечением 2,5 кв.мм согласно таблице 1.3.6 ПУЭ длительный допустимый ток 27А. Исходя из этого, можно подумать, что к такому кабелю подойдет автомат на 25А. Но это не так. Кстати кто не знает где искать публикую данную таблицу:

Согласно ПУЭ, п. 1.3.10 значение тока 25А разогреет кабель 2,5 кв.мм до 65 градусов Цельсия. Это достаточно высокая температура для постоянных режимов работы.

Еще важно понимать, что не все производители изготавливают кабель согласно ГОСТ и его сечение может быть ниже заявленного. Так что сечение может быть 2,0 кв.мм вместо 2,5 кв.мм. Качество меди у разных заводов тоже отличается и вы не сможете гарантировано точно сказать о том, какое качество кабеля имеете.

Поэтому очень важен запас в защите кабеля для избегания проблем в процессе эксплуатации электропроводки. Выбор автомата по сечению кабеля осуществляют следующим образом:

• кабель 1,5 кв.мм применяю при монтаже сигнализации и освещения, ему соответствует автомат 10А;
• кабель 2,5 кв.мм часто используется для отдельных розеток и розеточных групп, где суммарная мощность потребителей не будет превышать 3,5 кВт. Ему соответствует номиналы автоматов по току 16А;
• кабель 4 кв.мм используют в быту для подключения духовых шкафов, стиральных и посудомоечных машин, обогревателей и водонагревателей, к нему покупают автомат номиналом 25А;
• кабель 6 кв.мм нужен для подключения серьезных мощных потребителей: электрических плит, электрических котлов отопления. Номинал автомата 32А;
• кабель 10 кв.мм обычно максимальное сечение используемое в быту, предназначено для ввода питания в квартиры и частные дома к электрощитам. Автомат на 40А.

Для расчета электрической сети у себя дома смело и строго руководствуйтесь предоставленной выше таблицей и руководством. При правильном расчете силовых линий и защитных устройств всё будет работать долговечно и не принесет вам неудобств и проблем.

Выбор автомата по сечению кабеля таблица для 220 В и 380 Вольт

Многие путают и думают, что автоматические выключатели защищают электрические приборы. Это ошибка.

Автоматический выключатель всегда защищает только силовую линию — кабель! Автомат защищает не нагрузку, не розетку, а питающий кабель и только его. Это нужно запомнить!

Задача автомата – уберечь кабель от повреждения, перегрева и последствий. Поэтому выбирать автомат нужно руководствуясь следующими советами:

1. Сначала вычисляем максимальную нагрузку на каждую линию (суммируем максимальную мощность потребителей), по закону Ома I=P/U вычисляем максимальный ток.

Например, имея на кухне чайник 1кВт, холодильник 0,5 кВт, мультиварку 0,8 кВт и микроволновую печь 1,2 кВт суммируем их максимальные мощности:

1+0,5+1,2+0,8 = 3,5 кВт;

вычисляем силу тока:

I=3500/220=15,9А

2. Исходя из мощности и тока, рассчитываем сечение кабеля или выбираем его из таблицы. Для дома обычно выбирают 1,5 – 10 кв.мм. в зависимости от нагрузки.

Для нашего примера выбираем кабель с жилами 2,5кв.мм.

3. Далее выбираем номинал автоматического выключателя, опять же по таблице в соответствии с выбранным сечение кабеля. Автомат должен отключаться раньше, чем перегреется кабель. В нашем случае это автомат номиналом 16А.

4. Подключаем все в правильной последовательности и пользуемся.

Если электрическую проводку вы будете использовать старую, то учитывайте состояние кабеля и его сечение и подбирайте автомат под него, но номиналом не более 16А! Лучшим решением при ремонте является полная замена всей проводки и защитных устройств.

Автоматические выключатели лучше всего выбирать известных производителей, тогда вы будете уверены в надежности и долговечности их работы.

Самыми распространенными и качественными импортными устройствами на данный момент считают: ABB, Legrand, Shneider Electric, hager.

Единственный их минус – высокая цена, но, конечно, она соответствует качеству продукции. Отечественные приборы фирм IEK и КЭАЗ уступают по качеству, но имеют доступную цену. Желательно покупать автоматические выключатели в электрический щиток одного производителя, чтобы система работала однородно и не было несоответствий в характеристиках защитных устройств.

Важно! Выбирайте электрические компоненты и защитные устройства в специализированных магазинах и проверяйте сертификаты на продукцию!

Монтаж и разводка электропроводки в доме – это сложный и ответственный процесс, в котором важны все тонкости и нюансы, и которые требуют правильного расчета всех составляющих. Именно поэтому если вы не уверены в том, что вам такая работу будет по плечу, то лучше наймите профессионального электрика.

Как связаны нагрузка и сечение проводов между собой?

Реализация простой электрической сети в границах целого дома или отдельного его участка по силам каждому. От исполнителя лишь требуется квалифицированный подход к выбору проводников, главным образом определяющих нагрузочную способность системы.

Взаимосвязь между сечением провода и общей нагрузкой на сеть

Формулы, непосредственно описывающей соотношение между мощностью и величиной поперечного профиля электротехнического продукта, соединяющего щиток и стандартизированный разъем для подключения нагрузки, нет. Характеристику нормальной площадки можно установить через силу тока. В однофазной цепи нагрузка и ток, в общем случае, соотносятся: I = P / U, где:

P – суммарная планируемая нагрузка в номинальном эквиваленте, Вт;
U –напряжение, 220 В.

Отыскав величину силы тока, которую проводник должен транспортировать длительное время без риска перегрева и повреждения изолирующей оболочки, становится возможным установить косвенную взаимосвязь между предполагаемой нагрузкой от энергопотребляющих устройств и сечением проводов с помощью уже посчитанных инженерами и официально задокументированных данных.

Таблица 1 – Зависимость между силой тока и площадью нормального профиля медного провода

Сечение жилы, мм кв.	Открытая установка	Скрытый монтаж проводников одно/многожильный (количество жил)
		2 /-	-/1(2)	3 /-	-/1(3)	4/-
1	17	16	15	15	14	14
1,5	23	19	18	17	15	16
2,5	30	27	25	25	21	25
5	46	42	37	31	39	34

Таблица 2 – Зависимость между силой тока и площадью нормального профиля алюминиевого провода

Сечение жилы, мм кв.	Открытая установка	Скрытый монтаж проводников одно/многожильный (количество жил)
		2 /-	-/1(2)	3 /-	-/1(3)	4/-
2,5	24	20	19	19	16	19
5	36	32	28	30	24	27
6	39	36	31	32	26	30
8	46	43	38	32	40	37

Алгоритм использования таблиц

1. Определиться, в каком ключе будет происходить укладка электропроводки: открытым или закрытым методом. Скрыто могут быть забазированы различные конфигурации проводников, указанные в столбцах таблицы.
2. Вычисленную силу тока необходимо округлить до ближайшей большей цифры, расположенной в подходящем столбце.
3. В строке выбранного параметра принять указанную величину сечения кабеля.

Анализ таблицы показывает, что в случае скрытого метода установки исполнителю искусственно накладывается ограничение в использовании максимального количества проводов в связке – не более 4-х. Поэтому, если пучок формируют более 4-х нагруженных кабелей, сила тока выбирается из столбца для открытого метода базирования и умножается на корректор, зависящий от количества проводов в связке:

• 5 и 6 – 0,68;
• от 7 до 9 – 0,63;
• от 10 до 12 – 0,6.

Выбор наиболее эффективного материала

Использовать алюминиевые провода в домашней сети опытные специалисты категорически не рекомендуют. Неизменные нагрузка и сечение проводов показывают, что Al способен транспортировать несколько меньшую плотность заряда, нежели Cu при прочих равных условиях. Кроме того, Аl склонен к взаимодействию с окружающей средой. Негативный эффект от последнего – образование оксидной пленки, которая служит прочным диэлектриком и приводит к перегреву проводника.

Между нагрузкой и площадью профиля кабеля существует косвенная взаимосвязь. В качестве параметра-посредника выступает сила тока. Рассчитав величину последней и заранее спланировав методику укладки проводов в помещении, можно выявить математическую характеристику нормальной площадки по нормативным таблицам ПУЭ, выдержки из которых представлены выше. При выборе материала проводников акцентировать внимание следует на медных изделиях.

Напряжение

— Как определить сечение кабеля Напряжение

— Как определить сечение кабеля — Обмен электротехническими стеками

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 176 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

2. 0
3. +0
6. Авторизоваться Зарегистрироваться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил 1 год, 8 мес назад

Просмотрено 971 раз

\ $ \ begingroup \ $

На этот вопрос уже есть ответы здесь :

Закрыт 1 год назад.

Я смотрю на эту таблицу, из которой видно, что кабель 0,5 мм2 может выдерживать 720 Вт при токе 3 А.

В то же время я использовал онлайн-калькулятор размера кабеля, чтобы определить размер кабеля, который мне нужно было бы использовать для 12V60A, который также составляет 720 Вт, и в результате у меня получилось 8 мм2.

И если подумать, это действительно имеет смысл, поскольку ток — это мера электронов в единицу времени, которые являются физическими объектами (не совсем, но я исхожу из опыта программирования, так что это тоже имеет смысл для меня), чем больше они, тем больше они нужно будет пройти.Но где же в уравнении напряжение? Если мы представим, что напряжение — это сила, с которой движутся электроны, также имеет смысл нуждаться в более сильном проводнике, чем выше напряжение, а это, похоже, не так? Сечение проводника определяется исключительно силой тока? Может ли кабель сечением 0,5 мм2 выдерживать ток 3 А при любом напряжении?

Я задал много вопросов, но я надеюсь, что вы поняли, откуда исходит мое любопытство.

Создан 25 июл.

php_nub_qqphp_nub_qq

54422 серебряных знака1515 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 4 \ $ \ begingroup \ $

Требуемый размер провода определяется предполагаемым током, а не напряжением или мощностью.Напряжение будет определять требуемую толщину или тип изоляции.

Требуемый размер провода для данного тока определяется как сопротивлением нагрева, так и падением напряжения на сопротивлении провода

Создан 25 июля ’19 в 19: 572019-07-25 19:57

Питер БеннеттПитер Беннетт

45.7k11 золотых знаков3636 серебряных знаков9595 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 6 \ $ \ begingroup \ $

Исходя из того, что в таблице указано 2400 Вт при 10 А, тогда напряжение должно быть 240 В.Но вам нужно 60А, вам нужен провод, который сможет его нести. 0,5 квадратных миллиметра выдерживают ток 3А.

Создан 25 июл.

JustmeJustme

47.7k22 золотых знака3636 серебряных знаков9090 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Сечение провода силовой нагрузки. Как правильно выбрать сечение кабеля

В процессе ремонта обычно заменяют старую электропроводку.Это связано с тем, что в последнее время появилось много полезной бытовой техники, облегчающей жизнь хозяйкам. И они потребляют много энергии, которую старая проводка просто не выдерживает. К таким электроприборам относятся стиральные машины, электрические печи, электрические чайники, микроволновые печи и т. Д.

При прокладке электрического провода необходимо знать, какое сечение следует прокладывать, чтобы запитать электроприбор или группу электроприборов.Как правило, выбор делается как по потребляемой мощности, так и по току, который потребляют электроприборы. В этом случае нужно учитывать как способ укладки, так и длину провода.

Подобрать сечение прокладываемого кабеля по мощности нагрузки достаточно просто. Это может быть разовая нагрузка или набор нагрузок.

Каждый бытовой прибор, особенно новый, сопровождается документом (паспортом), в котором указаны его основные технические данные.Кроме того, эти же данные доступны на специальных табличках, прикрепленных к корпусу продукта. Название производителя, его серийный номер и, конечно же, его потребляемая мощность в ваттах (Вт) и ток, потребляемый аппаратом в амперах (А), указаны на этой табличке, которая находится сбоку или сзади. устройства. На изделиях отечественного производителя мощность может указываться в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). На импортных моделях стоит буква W. Кроме того, энергопотребление обозначается как «TOT» или «TOT MAX».

Пример такой таблички, на которой указана основная информация об устройстве. Такой планшет можно найти на любом техническом устройстве.

В случае, если вы не можете узнать необходимую информацию (на вывеске еще нет вывески или еще нет бытовой техники), вы можете примерно узнать, сколько мощности у самой распространенной бытовой техники. Все эти данные можно найти в таблице. В основном электроприборы стандартизированы по потребляемой мощности и особого разброса данных нет.

В таблице выбираются именно те электроприборы, которые планируется приобрести, и фиксируются их потребляемый ток и мощность. Из списка лучше выбрать индикаторы с максимальными значениями. В этом случае просчитаться не удастся и разводка будет надежнее. Дело в том, что чем толще кабель, тем лучше, так как проводка сильно нагревается.

Как делается выбор

При выборе провода необходимо просуммировать все нагрузки, которые будут подключены к этому проводу.При этом следует проверить, что все показатели написаны либо в ваттах, либо в киловаттах. Чтобы перевести показатели в одно значение, нужно либо цифру, либо умножить на 1000. Например, чтобы преобразовать в ватты, все цифры (если они в киловаттах) нужно умножить на 1000: 1,5 кВт = 1,5×1000 = 1500 Вт. В обратном переводе действия производятся в обратном порядке: 1500 Вт = 1500/1000 = 1,5 кВт. Обычно все расчеты производятся в вате. После таких расчетов кабель выбирается по соответствующей таблице.

Таблицу можно использовать следующим образом: найдите соответствующий столбец, где указано напряжение (220 или 380 вольт). В этом столбце есть цифра, соответствующая потребляемой мощности (нужно брать чуть большее значение). В строке, соответствующей потребляемой мощности, в первом столбце указано сечение провода, который можно использовать. Отправляясь в магазин за кабелем, следует поискать провод, сечение которого соответствует рекордам.

Какой провод использовать — алюминиевый или медный?

В этом случае все зависит от энергопотребления.Кроме того, медный провод выдерживает нагрузку в два раза больше, чем алюминиевый. Если нагрузки большие, лучше отдать предпочтение медному проводу, так как он будет тоньше и его легче прокладывать. Кроме того, легче подключаться к электрическому оборудованию, в том числе к розеткам и выключателям. К сожалению, у медного провода есть существенный недостаток: он стоит намного дороже алюминиевых. Несмотря на это, он прослужит намного дольше.

Как рассчитать сечение токоведущего кабеля

Большинство мастеров рассчитывают диаметр проводов по потребляемому току.Иногда это упрощает задачу, особенно если знать, какой ток выдерживает провод той или иной толщины. Для этого нужно выписать все показатели потребляемого тока и просуммировать. Сечение провода можно выбрать по той же таблице, только теперь нужно искать столбик, где указан ток. Как правило, всегда выбирается более высокое значение надежности.

Например, для подключения варочной панели, которая может потреблять максимальный ток до 16А, обязательно выбирается медный провод.Обратившись к справке таблицы, желаемый результат можно найти в третьем столбце слева. Так как значения 16А нет, то выбираем ближайшее, большее — 19А. При таком токе площадь поперечного сечения кабеля равна 2,0 мм кв.

Как правило, при подключении мощных бытовых приборов они питаются отдельными проводами, с установкой отдельных выключателей питания. Это значительно упрощает процесс выбора проводов. К тому же это часть современных требований к электропроводке.К тому же это практично. В экстренных случаях нет необходимости полностью отключать электричество во всем доме.

Не рекомендуется выбирать провода с меньшим значением. Если кабель постоянно работает на максимальных нагрузках, это может привести к аварийным ситуациям в электрической сети. Результатом может быть пожар, если автоматические выключатели неправильно подобраны. В этом случае следует знать, что они не защищают от возгорания оболочку провода, и не удастся точно снять ток, чтобы защитить провода от перегрузки.Дело в том, что они не регулируются и выпускаются на фиксированное значение тока. Например, 6А, 10А, 16А и т. Д.

Выбор провода с запасом позволит в дальнейшем установить на этой линии другой электроприбор или даже несколько, если он соответствует норме потребления тока.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если брать во внимание среднестатистическую квартиру, то длина проводов не достигает таких значений, чтобы учесть этот фактор.Несмотря на это, бывают случаи, когда при выборе проволоки следует учитывать их длину. Например, вам нужно подключить частный дом от ближайшего столба, который может находиться на значительном удалении от дома.

При значительном потреблении тока длинный провод может повлиять на качество передачи энергии. Это связано с потерями в самом проводе. Чем больше длина провода, тем больше потери в самом проводе. Другими словами, чем больше длина провода, тем больше будет падение напряжения на этом участке.В наше время, когда качество электроснабжения оставляет желать лучшего, такой фактор играет существенную роль.

Чтобы это узнать, вам снова придется обратиться к таблице, где вы можете определить сечение провода в зависимости от расстояния до точки питания.

Таблица для определения толщины провода в зависимости от мощности и расстояния.

Открытый и закрытый способ прокладки проводов

Ток, проходящий через проводник, вызывает его нагрев, так как он имеет определенное сопротивление.Таким образом, чем больше ток, тем больше тепла он выделяет при одинаковом поперечном сечении. При одинаковом потреблении тока тепло выделяется на проводниках меньшего диаметра, чем на проводниках большой толщины.

В зависимости от состояния прокладки, количество тепла, выделяемого на проводнике, также изменяется. Когда прокладка открыта, когда проволока активно охлаждается воздухом, можно отдать предпочтение проволоке, а когда проволока уложена закрыто и охлаждение сведено к минимуму, лучше выбрать более толстую проволоку.

Аналогичную информацию также можно найти в таблице. Принцип выбора тот же, но с учетом еще одного фактора.

И, наконец, самое главное. Дело в том, что в наше время производитель старается сэкономить на всем, в том числе и на материале для проводов. Очень часто заявленное сечение не соответствует действительности. Если продавец не уведомляет покупателя, лучше измерить толщину провода на месте, если это критично.Для этого достаточно взять с собой штангенциркуль и измерить толщину провода в миллиметрах, затем рассчитать его сечение по простой формуле 2 * Pi * D или Pi * R в квадрате. Где Pi — постоянное число 3,14, а D — диаметр провода. В другой формуле Pi = 3,14 соответственно, а R в квадрате — это радиус в квадрате. Радиус рассчитать очень просто, достаточно диаметр разделить на 2.

Некоторые продавцы прямо указывают на несоответствие заявленного раздела фактическому.Если провод подбирается с большим запасом — это совсем не принципиально. Основная проблема в том, что цена на провод, по сравнению с его сечением, не занижена.

От правильного выбора сечения электропроводки зависит комфорт и безопасность в доме. При перегрузке нагрузки проводник перегревается, и изоляция может расплавиться, что приведет к возгоранию или короткому замыканию. Но сечение больше необходимого брать невыгодно, так как цена кабеля растет.

Как правило, рассчитывается в зависимости от количества потребителей, для которых сначала определяют общую мощность, потребляемую квартирой, а затем результат умножают на 0,75. В ПУЭ применяется таблица нагрузок по сечению кабеля. Он может легко определить диаметр жил, который зависит от материала и проходящего тока. Как правило, используются медные жилы.

Сечение жилы кабеля должно точно соответствовать расчетному — в сторону увеличения типоразмеров.Наиболее опасно, когда это занижено. Тогда проводник постоянно перегревается, и изоляция быстро выходит из строя. А если установить соответствующий автоматический выключатель, то это будет часто происходить.

Если сечение провода слишком велико, он будет стоить дороже. Хотя определенный инвентарь необходим, так как в будущем, как правило, необходимо подключать новое оборудование. Рекомендуется применять коэффициент безопасности около 1,5.

Расчет общей мощности

Общая мощность, потребляемая квартирой, приходится на основной ввод, который поступает в распределительный щит, а после разветвляется на линию:

• освещение;
• групп розеток;
• отдельных мощных электроприборов.

Следовательно, наибольшее сечение силового кабеля находится на входе. На исходящих линиях он уменьшается в зависимости от нагрузки. В первую очередь определяется суммарная мощность всех нагрузок. Это несложно, так как это указано на корпусах всей бытовой техники и в паспортах к ним.

Вся мощность добавлена. Аналогично производятся расчеты для каждого контура. Специалисты предлагают умножить сумму на 0,75. Это связано с тем, что все устройства не подключены к сети одновременно.Другие предлагают выбрать секцию большего размера. Это создает резерв для последующего ввода в эксплуатацию дополнительных электроприборов, которые можно будет приобрести в будущем. Следует отметить, что такой вариант расчета кабеля более надежен.

Как определить сечение провода?

Во всех расчетах фигурирует сечение кабеля. По его диаметру легче определить, используются ли следующие формулы:

• S = π D² / 4 ;
• D = √ (4 × S / π).

Где π = 3,14.

S = N × D² / 1,27.

Многожильные провода используются там, где требуется гибкость. Для стационарной прокладки используются более дешевые неразъемные жилы.

Как выбрать кабель по мощности?

Для подбора проводки применяется таблица нагрузок по сечению кабеля:

• При разомкнутой линии 220 В и суммарной мощности 4 кВт медный провод 1.Принимается поперечное сечение 5 мм². Этот размер обычно используется для осветительной проводки.
• При мощности 6 кВт требуются жилы большего сечения 2,5 мм². Провод используется для розеток, к которым подключена бытовая техника.
• Для мощности 10 кВт требуется проводка сечением 6 мм². Обычно он предназначен для кухни, где подход к такой нагрузке производится по отдельной линии.

Какие кабели лучше?

Электрики знают немецкий кабель NUM для офисных и жилых помещений.В России выпускают кабели более низких по характеристикам марок, хотя могут иметь одно и то же название. Их можно отличить по наплыву соединения в пространство между прожилками или по его отсутствию.

Проволока выпускается монолитная и многопроволочная. Каждая жила, как и вся скрутка снаружи, изолирована ПВХ, а наполнитель между ними сделан негорючим:

• Итак, кабель NUM используется внутри помещений, потому что изоляция на улице разрушается под воздействием солнечных лучей. лучи.
• А в качестве внутренней и внешней электропроводки широко применяется кабель марки BBG. Это дешево и достаточно надежно. Для прокладки в земле использовать не рекомендуется.
• Проволока марки ВВГ изготавливается плоская и круглая. Между стержнями заполнитель не наносится.
• Кабель ВВГнг-П-LS изготавливается с внешней оболочкой, не поддерживающей горение. Жилы делают круглыми до сечения 16 мм², а сверху — секторными.
• Штампы и ШВВП изготавливаются многопроволочными и используются в основном для подключения бытовой техники.Его часто используют в качестве домашней электропроводки. На улице нельзя использовать многожильные жилы из-за коррозии. Кроме того, изгибная изоляция трескается при низкой температуре.
• На улице под землей проложить бронированные и влагостойкие кабели АВБШв и ВБШв. Броня изготовлена ​​из двух стальных лент, что увеличивает надежность троса и делает его устойчивым к механическим воздействиям.

Определение токовой нагрузки

Более точным результатом является расчет поперечного сечения кабеля по мощности и току, где геометрические параметры связаны с электрическими.

При домашней электропроводке необходимо учитывать не только активную нагрузку, но и реактивную нагрузку. Сила тока определяется по формуле:

I = P / (U ∙ cosφ).

Реактивная нагрузка создается люминесцентными лампами и двигателями электроприборов (холодильник, пылесос, электроинструмент и т. Д.).

Текущий пример

Разберемся, что делать, если нужно определить сечение медного кабеля для подключения бытовой техники общей мощностью 25 кВт и трехфазных автоматов на 10 кВт.Это соединение осуществляется пятижильным кабелем, проложенным в земле. Питание дома производится от трехфазной сети.

С учетом реактивной составляющей мощность бытовой техники и оборудования составит:

• P в быту. = 25 / 0,7 = 35,7 кВт;
• P обор. = 10 / 0,7 = 14,3 кВт.

Токи на входе определены:

• I срок службы. = 35,7 × 1000/220 = 162 А;
• I обор.= 14,3 × 1000/380 = 38 А.

Если однофазные нагрузки распределены равномерно по трем фазам, в одной будет ток:

I φ = 162/3 = 54 А.

I ф = 54 + 38 = 92 А.

Все оборудование одновременно работать не будет. С учетом запаса существует ток для каждой фазы:

I ф = 92 × 0,75 × 1,5 = 103,5 А.

В пятижильном кабеле учитываются только фазные жилы.Для кабеля, проложенного в земле, можно определить сечение жил 16 мм2 на ток 103,5 А (таблица нагрузок по сечению кабеля).

Точный расчет силы тока позволяет снизить затраты, так как требуется меньшее поперечное сечение. При более грубом расчете кабеля на мощность сечение жилы будет 25 мм2, что обойдется дороже.

Падение напряжения на кабеле

Проводники имеют сопротивление, которое необходимо учитывать.Это особенно важно для кабелей большой длины или небольших сечений. Установлены нормы ПЭУ, согласно которым падение напряжения на кабеле не должно превышать 5%. Расчет производится следующим образом.

1. Определяется сопротивление проводника: R = 2 × (ρ × L) / S.
2. Имеется падение напряжения: U pad. = I × R. По отношению к линейной в процентах это будет: U% = (U pad./U lin.) × 100.

В формулах использованы следующие формулы:

• ρ — удельное сопротивление, Ом × мм² / м;
• S — площадь поперечного сечения, мм².

Коэффициент 2 показывает, что ток течет через две жилы.

Пример расчета кабеля на падение напряжения

• Сопротивление провода: R = 2 (0,0175 × 20) / 2,5 = 0,28 Ом .
• Сила тока в проводнике: I = 7000/220 = 31,8 А .
• Падение напряжения при переноске: U контакт. = 31,8 × 0,28 = 8,9 В .
• Процент падения напряжения: U% = (8,9 / 220) × 100 = 4,1 %.

Переноска подходит для сварочного аппарата согласно требованиям правил эксплуатации электроустановок, так как процент падения напряжения на нем находится в пределах нормы.Однако его величина на подводящей проволоке остается большой, что может отрицательно сказаться на процессе сварки. Здесь необходимо проверить нижний предел допустимого напряжения питания сварочного аппарата.

Вывод

Для надежной защиты электропроводки от перегрева при длительном превышении номинального тока сечения кабелей рассчитываются на длительно допустимые токи. Расчет упрощается, если по сечению кабеля приложить таблицу нагрузок.Более точный результат получается, если расчет основан на максимальной токовой нагрузке. А для стабильной и продолжительной работы в цепи электропроводки установлен автоматический выключатель.

В Правилах устройства электроустановок четко прописано, сколько тока в общей сложности должна потреблять городская квартира, а значит, и кабель какого сечения в ней следует использовать. Его параметры: площадь сечения 2,5 мм², диаметр 1,8 мм, токовая нагрузка 16 А. Конечно, увеличение количества бытовой техники меняет эти показатели, поэтому советуем использовать медный кабель 4 мм², 2.Диаметр 26 мм, выдерживает токовую нагрузку 25 А.

Для частного дома эти показатели эффективности тоже приемлемы. Но необходимо учитывать тот факт, что в квартире или доме электрическая цепь разбита на цепи (шлейфы), которые будут подвергаться различным нагрузкам в зависимости от мощности потребителя. Поэтому необходимо сделать выбор сечения кабеля по току (таблица ПУЭ в этом случае — хороший помощник).

Расчет сечения

Начнем не с таблицы, а с расчета.То есть каждый человек, не имея под рукой Интернета, где имеется в свободном доступе ПУЭ с таблицами, может самостоятельно рассчитать сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

Если рассматривать сечение кабеля, то это круг определенного диаметра. Существует формула площади круга:

S = 3,14 * D² / 4, где 3,14 — число Архимеда, «D» — диаметр измеряемой жилы. Формулу можно упростить: S = 0.785 * D².

Если провод состоит из нескольких проводов, то измеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как рассчитать сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тонких проводов? Процесс немного сложный, но не намного. Для этого необходимо посчитать количество проводов в одной жиле, измерить диаметр одной проводки, рассчитать ее площадь по описанной формуле и умножить этот показатель на количество проводов.Это будет сечение одной жилы. Теперь нужно умножить это значение на количество ядер.

Если вы не хотите считать проводки и измерять их размеры, вам достаточно измерить диаметр одной жилы, состоящей из нескольких жил. Снимайте размеры аккуратно, чтобы не смять жилку. Обратите внимание, что этот диаметр неточный, потому что между проводами есть пространство. Следовательно, полученное значение необходимо умножить на коэффициент уменьшения 0,91.

Отношение тока к сечению

Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу.Чем больше его диаметр, тем больше воды он пройдет через него. То же и с проводами. Чем больше их площадь, тем больше ток через них будет проходить. Кабель не перегреется, что является важнейшим требованием правил пожарной безопасности.

Следовательно, сечение-токовая связь является основным критерием, используемым при выборе электрических проводов в электропроводке. Поэтому сначала нужно выяснить, сколько приборов и какая общая мощность будет подключена к каждому шлейфу.Например, на кухне обязательно должен быть холодильник, микроволновая печь, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть все эти устройства могут быть включены одновременно. Поэтому в расчетах используется общая вместимость помещения.

Энергопотребление каждого устройства можно узнать из паспорта товара или на бирке. Для примера обозначим некоторые из них:

• Чайник 1-2 кВт.
• Микроволновая печь и мясорубки 1,5-2,2 кВт.
• Кофемолка и кофеварка — 0,5-1,5 кВт.
• Холодильник 0,8 кВт.

Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, вы можете взять ее участок по таблице. Мы не будем рассматривать все показатели этой таблицы, покажем те, которые преобладают в повседневной жизни.

• Сила тока 16 А, сечение кабеля 2,7 мм², диаметр провода 1,87 мм.
• 25 А — 4.2 — 2,32.
• 32 А — 5,3 — 2,6.
• 40 А — 6,7 — 2,92.

Но есть нюансы. Например, вам нужно подключить стиральную машину. Такой мощный прибор специалисты рекомендуют вывести из распределительного щита в отдельную цепь, запитав ее на отдельный автомат. Итак, потребляемая мощность стиральной машины 4 кВт, а это ток 18 А. В таблице ПУЭ этого показателя нет, поэтому необходимо довести его до ближайшего большего, а это 20 А. , к которому контурное сечение 3.3 мм² при диаметре 2,05 мм. Опять же, провода с таким значением нет, поэтому мы переносим его на следующий, больший. Это 4 мм². Кстати, таблица типоразмеров электрических проводов также имеется в Интернете в свободном доступе.

Внимание! Если под рукой не оказалось кабеля необходимого сечения, то его можно заменить двумя, тремя и так далее проводами меньшей площади, соединенными параллельно. При этом их полное сечение должно совпадать с номинальным сечением.Например, чтобы заменить кабель сечением 10 мм², вы можете использовать вместо него два провода сечением 5 мм², или три провода по 2, 3 и 5 мм², или четыре: два по 2 и два провода по 3 каждый.

Трехфазное подключение

Трехфазная сеть — это три провода, по которым течет ток. Соответственно, нагрузка устройства, подключенного к трем фазам, снижается в три раза по каждой фазе. Поэтому для каждой фазы можно использовать кабель меньшего размера. Здесь тоже соотношение втрое. То есть, если сечение кабеля в однофазной сети 4 мм², то для трехфазной сети можно принять 4/1.75 = 2,3 мм². Переводим в стандартный размер побольше по таблице ПУЭ — 2,5 мм².

В довольно большом количестве домов и квартир до сих пор остается электропроводка алюминиевым кабелем. Ничего плохого о нем сказать нельзя. Алюминиевый кабель отлично служит, и, как показал срок эксплуатации, срок его эксплуатации практически неограничен. Конечно, если правильно подобрать его по току и правильно провести подключение.

Как и в случае с медным кабелем, мы сравним поперечное сечение алюминия, ток и мощность.Опять же все рассматривать не будем, возьмем только рабочие параметры.

• Кабель сечением 2,5 мм² выдерживает силу тока равную 16 А, а мощность потребителя 3,5 кВт.
• 4 мм² — 21 А — 4,6 кВт.
• 6 — 26 — 5,7.
• 10 — 38 — 8,4.

Выбор провода

Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые они не уступят. Но есть один нюанс, который связан с правильным соединением секций в распределительной коробке.Как показывает практика, стыки часто выходят из строя из-за окисления алюминиевой проволоки.

Еще один вопрос, какой выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость по току, поэтому рекомендуется для использования в бытовой электропроводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его несколько раз сгибать в одном месте без ущерба для качества.

Выбор кабеля по марке. Здесь лучший вариант — кабель ВВГ. Это медные провода с двойной пластиковой изоляцией.Если вы встретите бренд «NYM», то считайте, что это тот же ВВГ, только иностранного исполнения.

Внимание! Использование на сегодняшний день провода марки ППНП запрещено. Об этом есть постановление Главгосэнергонадзора, которое действует с 1990 года.

Заключение по теме

Как видите, подобрать сечение кабеля по силе тока, действующего в потребительской сети, не очень сложно. Практически отпадает необходимость в сложных математических манипуляциях.Для удобства всегда можно воспользоваться таблицами из правил ПУЭ. Главное правильно рассчитать суммарную мощность всех потребителей, установленных на одну электрическую цепь.

Похожие записи:

Учебное пособие по физике: электрическое сопротивление

Электрон, движущийся по проводам и нагрузкам внешней цепи, встречает сопротивление. Сопротивление является препятствием для прохождения заряда. Для электрона путешествие от терминала к терминалу не является прямым маршрутом.Скорее, это зигзагообразный путь, который возникает в результате бесчисленных столкновений с неподвижными атомами в проводящем материале. Электроны сталкиваются с сопротивлением — препятствием для их движения. В то время как разность электрических потенциалов, установленная между двумя выводами , способствует перемещению заряда , а препятствует этому сопротивлению. Скорость, с которой заряд проходит от терминала к терминалу, является результатом совместного действия этих двух величин.

Переменные, влияющие на электрическое сопротивление

Поток заряда по проводам часто сравнивают с потоком воды по трубам.Сопротивление потоку заряда в электрической цепи аналогично эффектам трения между водой и поверхностями трубы, а также сопротивлению, создаваемому препятствиями, которые присутствуют на ее пути. Именно это сопротивление препятствует потоку воды и снижает как ее расход, так и скорость дрейфа . Подобно сопротивлению потоку воды, общее сопротивление потоку заряда в проводе электрической цепи зависит от некоторых четко идентифицируемых переменных.

Во-первых, общая длина проводов влияет на величину сопротивления.Чем длиннее провод, тем большее сопротивление будет. Существует прямая зависимость между величиной сопротивления, с которым сталкивается заряд, и длиной провода, который он должен пройти. В конце концов, если сопротивление возникает в результате столкновений между носителями заряда и атомами провода, то в более длинном проводе, вероятно, будет больше столкновений. Больше столкновений означает большее сопротивление.

Во-вторых, площадь поперечного сечения проводов влияет на величину сопротивления.Более широкие провода имеют большую площадь поперечного сечения. Вода будет течь по более широкой трубе с большей скоростью, чем по узкой. Это можно объяснить меньшим сопротивлением, которое присутствует в более широкой трубе. Таким же образом, чем шире провод, тем меньше будет сопротивление прохождению электрического заряда. Когда все другие переменные одинаковы, заряд будет течь с большей скоростью через более широкие провода с большей площадью поперечного сечения, чем через более тонкие провода.

Третья переменная, которая, как известно, влияет на сопротивление потоку заряда, — это материал, из которого сделан провод. Не все материалы одинаковы с точки зрения их проводящей способности. Некоторые материалы являются лучшими проводниками, чем другие, и обладают меньшим сопротивлением потоку заряда. Серебро — один из лучших проводников, но никогда не используется в проводах бытовых цепей из-за своей стоимости. Медь и алюминий являются одними из наименее дорогих материалов с подходящей проводящей способностью, позволяющей использовать их в проводах бытовых цепей.На проводящую способность материала часто указывает его удельное сопротивление . Удельное сопротивление материала зависит от электронной структуры материала и его температуры. Для большинства (но не для всех) материалов удельное сопротивление увеличивается с повышением температуры. В таблице ниже приведены значения удельного сопротивления для различных материалов при температуре 20 градусов Цельсия.

Материал	Удельное сопротивление (Ом • метр)
Серебро	1.59 х 10 -8
Медь	1,7 х 10 -8
Золото	2,2 х 10 -8
Алюминий	2,8 х 10 -8
Вольфрам	5.6 х 10 -8
Утюг	10 х 10 -8
Платина	11 х 10 -8
Свинец	22 х 10 -8
Нихром	150 х 10 -8
Углерод	3.5 х 10 -5
Полистирол	10 7 — 10 11
Полиэтилен	10 8 — 10 9
Стекло	10 10 — 10 14
Твердая резина	10 13

Как видно из таблицы, существует широкий диапазон значений удельного сопротивления для различных материалов.Материалы с более низким сопротивлением обладают меньшим сопротивлением потоку заряда; они лучшие дирижеры. Материалы, показанные в последних четырех строках вышеприведенной таблицы, обладают таким высоким удельным сопротивлением, что их даже нельзя рассматривать как проводники.

Посмотри! Используйте виджет Resistivity of a Material , чтобы найти удельное сопротивление данного материала. Введите название материала и нажмите кнопку Submit , чтобы узнать его удельное сопротивление.

Математическая природа сопротивления

Сопротивление — это числовая величина, которую можно измерить и выразить математически. Стандартной метрической единицей измерения сопротивления является ом, представленный греческой буквой омега -. Электрическое устройство с сопротивлением 5 Ом будет представлено как R = 5 . Уравнение, представляющее зависимость сопротивления ( R ) проводника цилиндрической формы (например,, провод) от влияющих на него переменных равно

, где L представляет длину провода (в метрах), A представляет площадь поперечного сечения провода (в метрах ² ) и представляет удельное сопротивление материала (в Ом • метр). В соответствии с приведенным выше обсуждением это уравнение показывает, что сопротивление провода прямо пропорционально длине провода и обратно пропорционально площади поперечного сечения провода.Как показано в уравнении, знание длины, площади поперечного сечения и материала, из которого изготовлен провод (и, следовательно, его удельного сопротивления), позволяет определить сопротивление провода.

Расследовать!

Резисторы

— один из наиболее распространенных компонентов электрических цепей. На большинстве резисторов нанесены цветные полосы или полосы. Цвета отображают информацию о значении сопротивления.Возможно, вы работаете в лаборатории и вам нужно знать сопротивление резистора, используемого в лаборатории. Используйте виджет ниже , чтобы определить значение сопротивления по цветным полосам.

Проверьте свое понимание

1. В бытовых цепях часто используются провода двух разной ширины: 12-го и 14-го калибра. Проволока 12-го калибра имеет диаметр 1/12 дюйма, а проволока 14-го калибра — 1/14 дюйма.Таким образом, провод 12-го калибра имеет более широкое сечение, чем провод 14-го калибра. Цепь на 20 А, используемая для настенных розеток, должна быть подключена с использованием провода 12-го калибра, а цепь на 15 А, используемая для цепей освещения и вентиляторов, должна быть подключена с помощью провода 14-го калибра. Объясните физику, лежащую в основе такого электрического кода.

2. Основываясь на информации, изложенной в предыдущем вопросе, объясните риск, связанный с использованием провода 14-го калибра в цепи, которая будет использоваться для питания 16-амперной пилы.

3. Определите сопротивление медного провода 12 калибра длиной 1 милю. Дано: 1 миля = 1609 метров и диаметр = 0,2117 см.

4. Два провода — A и B — круглого сечения, имеют одинаковую длину и изготовлены из одного материала. Тем не менее, сопротивление провода A в четыре раза больше, чем у провода B.Во сколько раз диаметр проволоки B больше диаметра проволоки A?

1, 1,5, 2,5, 4, 6 квадратных проводов

Насколько 1, 1,5, 2,5, 4, 6 квадратных проводов могут нагружать кВт?

При покупке электропровода многие спросят о нагрузке проводов с разным сечением. Есть 1 квадратный провод, 1,5 квадратных провода, 2.5 квадратных проводов, 4 квадратных провода, 6 квадратных проводов и так далее. Ниже приводится краткое описание того, сколько ватт могут быть нагружены этими проводами.

1 квадратная линия: поперечное сечение составляет 1 квадратный миллиметр проволоки

Если мы основываемся на формуле: площадь = 2 * 3,14 радиуса

Итак, 1 квадратная линия составляет примерно = 1,13 мм

Сколько ватт может нагрузка один или 1 квадратный провод?

Электрик обычно использует «формулу»: если длина медного провода, площадь поперечного сечения на квадратный миллиметр может быть безопасно через номинальный ток 4-5A; 220В в однофазной цепи, мощность на 1кВт, ток около 4.5А; в трехфазной симметричной схеме 380В, мощность на 1кВт, ток около 2А. Приведенные выше значения могут быть очень близки к рассчитанным по формуле физических расчетов. Поэтому, чтобы избежать этих «утомительных» формул, мы должны помнить об этих вещах.

Тогда согласно этому алгоритму мы знаем: медный провод на 1 квадратный миллиметр площади, если 220 В используется в однофазной цепи, он может безопасно пропускать ток нагрузки через 1 кВт; при использовании в цепи трехфазной сбалансированной нагрузки (например, двигателя) может выдерживать нагрузку по току на 2.5кВт.

Сколько ватт могут нагружать два и 1,5 квадратных провода?

Если в линию питания установлена ​​линия из медного провода, максимально допустимый рабочий ток составляет 20А или 4400 Вт; два — скрытая стальная гильза, сила тока 16А, мощность 3520 Вт; тройка скрытая ПВХ, ток 14А, потом мощность 3000 Вт.

Сколько ватт могут нагружать три и 2,5 квадратных провода?

2,5 квадратный провод Ченг на сколько киловатт электроэнергии, положения национального стандарта GB4706.1-1992 / 1998 значение тока нагрузки провода, медный провод 2,5 мм, 16 А, 25 А, примерно 5500 Вт, провод с алюминиевым сердечником, 2,5 мм, 13 А ~ 20 А, примерно 4400 Вт, 220 В переменного тока, длительное напряжение, не превышает 10 А, стандартное время не превышает 15 А. безопасно.

сколько ватт может потреблять кабель 2,5 мм?

Провод BV 2,5 квадратных метров, воздушная проводка под углом 20 градусов, напряжение питания 220 В может достигать 4,4 кВт.

1 квадратная линия = 8A, 8A × 2,5 квадрат = 20 ампер, по формуле: P = U × I, 220V × 20A = 4.4кВт

Таким образом, можно использовать провод 2,5 квадрата BV с максимальной мощностью 4,4 кВт.

Сколько ватт могут нагружать четыре и четыре квадратных провода?

Однофазный источник питания 1 кВт составляет около 4,5 А, а 8 кВт — около 36 А. Пропускная способность 4 квадратных проводов (одиночный пластиковый провод) составляет около 30 А, некоторых небольших, 6 квадратных линий (мощность одного прохода). Вы должны изменить стол и ворота. Не используйте такую ​​большую линейку мощности, даже самую маленькую 4KW. 4 квадратных провода Cheng по тому, сколько киловатт мощности зависит от мощности вашего дома 220 В или заводского 380 В, если 4 квадратных провода 220 могут нагружать от 6 до 8 кВт.

Сколько ватт могут нагрузить пять и шесть квадратных проводов?

Квадратный провод 6 не может быть напрямую связан с количеством киловатт линии электропередачи и мощностью передачи. В общем, для кондиционирования 6 квадратных квадратов более чем достаточно. Для электроснабжения на стройплощадке обычно используется кабель 10х6 + 1х4. Что касается силы тока, то, согласно моему опыту в строительстве, этот кабель обычно управляется воздушным выключателем на 63 А. Алюминиевый провод 6 квадратного сечения может нагружать 6 кВт медного провода 6 квадратного сечения для нагрузки 10 кВт.

В качестве первоклассного китайского предприятия по производству кабельных проводов и кабелей SANHENG, в основном производство силовых кабелей, кабелей управления, кабеля с ПВХ-изоляцией, строительного провода, кабелей с ПВХ-изоляцией и оболочкой, резиновых кабелей, воздушных кабелей, неизолированных проводов 8-й серии. можно разделить на более чем 50 разновидностей, разделенных на 1000 спецификаций.

Вся продукция сертифицирована обязательной сертификацией Китая, сертификацией BV, сертификатом SONCAP Нигерии, лицензией на промышленное производство в Китае и другими национальными сертификатами.У нас также есть возможность производить продукцию, соответствующую международным стандартам, таким как IEC, CE, RoHS и так далее.
Henan Sanheng Cable Co., Ltd, основанная в 2000 году, уже почти 20 лет является одним из ведущих производителей проводов и кабелей в китайской кабельной промышленности. Компания имеет более 5 производственных линий .

Производственный кабель можно разделить на более чем 50 разновидностей и 1000 спецификаций. Все продукты прошли национальную сертификацию, такую ​​как обязательная сертификация в Китае, сертификация bv, нигерийский сертификат SONCAP, национальная промышленная сертификация Китая и т. Д. Китайская национальная лицензия на промышленное производство и т. Д. Он также имеет возможность производить продукцию, соответствующую международным стандартам, таким как iec, ce, rohs и т. Д.
Если вы хотите купить провода и кабели, вы можете спросить у сотрудников службы поддержки клиентов и мы свяжемся с вами как можно скорее.

• Алюминиевый кабель с ПВХ изоляцией

  Проводник: алюминиевый проводник класса 1/2 (сплошной)

  Изоляция: компаунд ПВХ

  Цвет изоляции: красный, синий, зеленый, желтый, коричневый, черный, серый, белый, розовый, оранжевый, желтый / зеленый

• Гибкий плоский кабель

  Проводник: многожильный медный провод класса 5/6 (гибкий)

  Изоляция: компаунд ПВХ

  Цвет изоляции: красный, синий, желтый / зеленый или по запросу

• Одноядерный гибкий кабель

  Проводник: многожильный медный провод класса 5 (гибкий)

  Изоляция: компаунд ПВХ

  Цвет проводника: красный, синий, зеленый, желтый, коричневый, черный, серый, белый, розовый, оранжевый, желтый / зеленый

• Двойной и заземляющий кабель

  Проводник: медный провод класса 1/2 (сплошной)

  Изоляция: компаунд ПВХ

  Цвет изоляции: красный, синий, желтый / зеленый или по запросу

Оптимизация формы поперечного сечения жил проволоки, подверженных чисто растягивающим нагрузкам, с использованием уменьшенной спиральной модели | Расширенное моделирование и моделирование в технических науках

Уменьшенная спиральная модель

Когда спиральная конструкция деформируется равномерно по всей ее длине, переменные состояния (деформации и напряжения) однородны по спиральным линиям.Его общий отклик можно точно проанализировать, взяв репрезентативную двумерную поверхность. Это свойство называется трансляционной инвариантностью [14], и оно используется для получения редуцированной модели конечных элементов [7], формулировка которой аналогична по идее обобщенным элементам плоской деформации [16]. Были предложены и другие модели, использующие это же свойство, например модели Зубова [17], Трейсседе [13], Фрихи и др. [14] и Каратанасопулос и Кресс [15]. В отличие от вышеупомянутых моделей, модель, использованная в этой работе, была получена в рамках модели конечной деформации, что позволяет лучше описывать движения проволоки.Кроме того, он был разработан для сложных геометрий и взаимодействий в поперечном сечении.

Рис. 3

Осевой отклик жилы проволоки 1 + 6. Геометрические параметры приведены в Таблице 3, а свойства материала — в Таблице 2

Уменьшенная модель позволяет иметь сложную геометрию, сохраняя при этом небольшое количество элементов. Это позволяет изучать мелкие сетки, а также локальные деформации и напряжения без необходимости использования объемного КЭ и очень дорогостоящего в вычислительном отношении моделирования.С другой стороны, он ограничен исходным предположением: можно изучать только однородные варианты нагружения, такие как осевое удлинение и скручивание, радиальное уплотнение и тепловое расширение [15]. Соответственно, можно рассматривать любой вариант нагружения, определяющий, что каждое поперечное сечение конструкции ведет себя одинаково.

Требования к подходам к моделированию

Для нашей оптимизации необходимы четыре требования, которые должны быть удовлетворены выбранной техникой моделирования. Аналитическая модель, предложенная Фейрером [5], и две трехмерные модели КЭ (основанные на твердых объемных или балочных элементах) сравниваются с сокращенной моделью.

Осевой отклик Поскольку осевое удлинение является вариантом нагрузки, для которого необходимо оптимизировать, наша модель должна иметь возможность полностью отражать взаимодействие между проволоками, включая жесткость из-за контакта между проволоками и пластичность материала. На рисунке 3 показано, как все модели могут предсказать общее осевое поведение.

Вычислительная эффективность При приближении к программе оптимизации главное внимание уделяется обеспечению максимальной эффективности основного моделирования, которое вычисляет целевое значение, поскольку оно выполняется несколько раз.Поэтому на рис. 4 показано сравнение времени решения для количественной оценки скорости каждой модели. Помимо аналитической модели, балочная и редуцированная модели сопоставимы при решении анализа, при этом твердотельный КЭ работает значительно медленнее.

Сложная геометрия С целью настройки оптимизации формы выбранная модель должна быть способна полностью описывать геометрию пряди (и, в частности, внешней проволоки). Твердые и сокращенные модели КЭ — единственные, которые удовлетворяют этому требованию, поскольку как аналитическая, так и балочная КЭ-модели полагаются на узкую базу данных сечений для определения контакта.

Рис. 4

Сплошные элементы континуума (слева), балочные элементы (в центре) и редуцированные элементы (справа), с соответствующими временами вычислений для моделирования, показанного на рис. 3

Таблица 1 Требования, соответствующие каждой модели

Реакция на изгиб Расчет реакции на изгиб также требуется в программе оптимизации, чтобы ограничить гибкость пряди. Сплошные и балочные КЭ-модели и аналитические модели могут напрямую описывать такой вариант нагружения. С другой стороны, сокращенная модель, поскольку поперечные срезы не будут вести себя независимо от их осевого положения, по своей сути не способна моделировать изгиб.

В таблице 1 показано, чем сокращенная модель отличается от альтернативных подходов к моделированию.

Расширение уменьшенной спиральной модели для учета контакта

Поскольку влияние контакта между проволоками важно для полной характеристики напряженного состояния внутри пряди, потребовалось расширение модели, найденной в [7] (рис. 5b) . Изначально модель была разработана для анализа отдельного компонента, либо свободных спиралей, либо твердых участков (например, твердого цилиндра с включениями).Вместо этого пряди имеют отдельные компоненты, которые могут свободно вращаться и перемещаться относительно друг друга. Следовательно, необходимо ввести закон взаимодействия. Вместо простого слияния точек контакта [15], в настоящей работе используется закон контакта с экспоненциальным поведением при перекрытии давления.

Чтобы использовать определения контактов, уже доступные в Abaqus, вводится геометрический прием. Поскольку каждый компонент является локально плоским и имеет место относительное вращение вне плоскости, для обеспечения трехмерного контакта необходимо определить вспомогательную эталонную поверхность .Это позволяет взаимодействию фактически представлять контакт поверхность-поверхность, а не контакт между линиями, что в конечном итоге приведет к искусственному — локализованному изгибу. Эта поверхность получается путем выдавливания узлов внутреннего сердечника перпендикулярно плоскости отсчета. Эти узлы затем соединяются элементами оболочки и жестко связаны с соответствующими родительскими узлами, чтобы гарантировать спиральную симметрию. На рис. 5b показана такая контактная поверхность с выделенными узлами, подключенными к соответствующему главному узлу, лежащему в эталонном поперечном сечении.

Рис. 5

a Поперечное сечение пряди 1 + 6 с выделенной сокращенной областью модели. b Вспомогательная поверхность для определения контакта. Узловые степени свободы полностью привязаны к соответствующему узлу, лежащему в исходном поперечном сечении, уравнениями связи. c Экструдированная прядь, соответствующая поперечному сечению, указанному в a

Приблизительная жесткость на изгиб

Рис. 6

Результаты Фоти [18] и значения жесткости, рассчитанные аналитически

Как предполагается в работе Фоти [18], изгиб нити имеет две отличительные крайности.

• Придерживающаяся фаза , где кривизна изгиба достаточно мала, чтобы трение между компонентами предотвращало их скольжение относительно друг друга. Все провода образуют поперечное сечение с соединенными элементами, что связано с высокой жесткостью на изгиб.

• Фаза скольжения , кривизна достаточно велика, чтобы трением можно было пренебречь, и предполагается, что каждый компонент свободно изгибается вокруг своей нейтральной плоскости, что определяет общее снижение жесткости на изгиб.6 E_ {i} I_ {i} \ end {align} $$

  (2)

  , где E — модуль Юнга, I — момент инерции каждого провода относительно его собственной нейтральной плоскости, а \ ({\ tilde {I}} \) — момент инерции относительно нейтральная плоскость пряди. Нижний индекс 0 относится к сердечнику провода, а значения \ (i> 0 \) относятся к внешним проводам (\ (i = 1 \ cdots 6 \)).

  Это приближение позволяет рассматривать изгиб без привлечения более сложных моделей.На рисунке 6 показано, как аналитически рассчитанные значения жесткости соответствуют результатам, полученным Фоти [18]. Однако возможность охарактеризовать переход между двумя фазами (который зависит от коэффициента трения \ (\ mu \)) не сохраняется.

  Осевое усилие, приложенное к пряди, также влияет на реакцию на изгиб [18] из-за повышенного трения в контакте между проволоками, когда прядь удлиняется. Принимая во внимание тот факт, что для приложений, рассматриваемых в этой работе, осевые силы велики, а кривизны малы, будет рассматриваться жесткость фазы прилипания \ (K_ {stick} \).

  Модель материала

  На протяжении всех представленных здесь симуляций модель материала представляет собой основной закон упругости в идеале пластичности. На рисунке 7 показана кривая напряжения-деформации, соответствующая параметрам материала, указанным в таблице 2. Такой выбор определяющего закона позволяет моделировать разрушение с помощью анализа предельной нагрузки . Материал анализируемой конструкции заменен на идеально пластичный материал с меньшим пределом текучести. Это делает предельную нагрузку, то есть максимальную нагрузку, которую конструкция может выдержать до пластического обрушения, представляет разрушающую нагрузку .

  Рис. 7

  Кривая напряжение-деформация линейного упругого идеально пластичного материала

  Таблица 2 Свойства материала, использованные как эталонные для анализа предельной нагрузки (\ (H = 0,0 \) ГПа)

  Что следует знать про площадь сечения нейтральных проводников?

  В этой статье технической группы ECA даются простые и понятные технические советы по сечению нейтральных проводников.

  Как правило, схемы конструируются с использованием нейтральных проводников той же площади поперечного сечения, что и линейный провод.

  Действительно, BS7671: 2008 Правило 524.2.1 гласит:

  «Нейтральный проводник, если таковой имеется, должен иметь площадь поперечного сечения не меньше, чем у линейного проводника:

  1. В однофазных, двухпроводных цепях, независимо от поперечного сечения
  2. В многофазных и однофазных трехпроводных цепях, где размер линейных проводов меньше или равен 16 мм ² для меди 25 мм ² для алюминия
  3. В цепях, где это требуется в соответствии с Правилом 523.6.3. »

  Настоящие Правила фактически требуют, чтобы нейтральный проводник имел одинаковую площадь поперечного сечения в однофазных системах. Однако в многофазных системах можно использовать нейтральный проводник с уменьшенной площадью поперечного сечения.

  Правило 524.2.2 гласит:

  «Если общее содержание гармоник из-за тройных гармоник превышает 33% основного тока линии, может потребоваться увеличение площади поперечного сечения нейтрального проводника (см. Правило 523.6.3 и Приложение 4, раздел 5.5) ».

  Это требует от проектировщика установки обеспечения того, чтобы содержание гармоник было ниже 33% от основной гармоники линейного тока, в противном случае следует изучить возможность обеспечения нейтрального проводника с большей площадью поперечного сечения.

  Правило 524.2.3 гласит:

  «Для многофазной цепи, в которой каждый линейный провод имеет площадь поперечного сечения более 16 мм ² для меди 25 мм ² для алюминия допускается, чтобы нейтральный проводник имел меньшую площадь поперечного сечения, чем у одновременно выполняются линейные проводники, обеспечивающие следующие условия:

  1. Ожидаемый максимальный ток, включая гармоники, если таковые имеются, в нейтральном проводе при нормальной работе не превышает допустимую нагрузку по току уменьшенной площади поперечного сечения нейтрального проводника, и

  ПРИМЕЧАНИЕ: нагрузка, которую несет цепь при нормальных условиях эксплуатации, должна практически равномерно распределяться между линиями

  .
  2. Нейтральный проводник защищен от сверхтоков в соответствии с Правилом 431.2 и
  3. Размер нейтрального проводника должен быть не менее 16 мм ² для меди и 25 мм ² для алюминия с учетом Положения 523.6.3 ».

  Настоящий Регламент предлагает некоторую возможность иметь нейтраль с уменьшенной площадью поперечного сечения при условии соблюдения трех требований.

  Ниже приведены некоторые практические советы по выполнению этих трех пунктов:

  Ожидаемый максимальный ток

  Если система устроена таким образом, что ожидаемый ток в нейтрали должен быть больше, чем токонесущая способность уменьшенной нейтрали, то можно просто заявить, что нейтральный провод не будет соответствовать требованиям и должен быть увеличенным.

  Нейтраль защищена от сверхтоков

  Правило 431.2.1 требует, чтобы в системе TN или TT, где площадь поперечного сечения нейтрали меньше, чем у линейного проводника, необходимо устройство обнаружения перегрузки по току. Для этого не требуется, чтобы нейтраль имела устройство защиты от перегрузки по току, только датчик, который вызовет отключение линейных проводов. По сути, это устройство будет контролировать ток в нейтрали, и если он достигнет уровня, который может вызвать повреждение проводника, линейные проводники будут отключены.

  Минимальный размер и регулировка 523.6.3

  Минимальный требуемый размер должен быть не менее 16 мм, ² для медных и 25 мм ² для алюминиевых кабелей. Правило 523.6.3 требует, чтобы проектировщик рассмотрел количество третьей гармоники в кабеле с дополнительной информацией, содержащейся в Приложении 4, раздел 5.5.

  Таким образом, при соблюдении всех соответствующих критериев можно спроектировать и установить цепь, в которой нейтраль имеет площадь поперечного сечения меньше, чем у линейных проводов.

  Сечение провода 1,5 мм. Допустимая нагрузка. Сечение жилы по мощности и току для электропроводки в квартире. Подбор сечения провода

  Сечение проводника силовых и токопроводящих для электропроводки в квартире

  Электромонтажные работы — мероприятие сложное и ответственное. Если вашей квалификации достаточно, чтобы сделать электропроводку в квартире своими руками, вам пригодятся полезные советы.Если нет, то воспользуйтесь услугами специалистов по электромонтажным работам. Итак, поговорим о выборе сечения провода по току и мощности подробнее.

  Расчет длины и максимальной нагрузки электропроводки

  Правильный расчет сечения проводов по мощности и току — важное условие бесперебойной и безотказной работы электросистемы. Во-первых, общая длина проводки … Первый способ — измерить расстояния между панелями, выключателями и розетками на схеме подключения, умножив число на шкалу.Второй способ — определить длину в том месте, где проложена электропроводка. Он включает в себя все провода, монтажные и монтажные кабели вместе с крепежом, опорами и защитными конструкциями. Каждую секцию необходимо удлинить не менее чем на 1 см с учетом проводных соединений.

  Затем рассчитывается общая нагрузка потребляемой электроэнергии. Это сумма номинальных мощностей всех электроприборов, которые будут работать в доме (* см. Таблицу в конце статьи).Например, если на кухне одновременно включены электрочайник, электроплита, микроволновая печь, лампы, посудомоечная машина, суммируем мощности всех приборов и умножаем на 0,75 (коэффициент одновременности). Расчет нагрузки всегда должен иметь запас прочности и прочности. Запоминаем эту цифру для определения сечения проводов.

  Простая формула поможет определить ток потребления любого электроприбора. Разделите потребляемую мощность (см. Инструкцию к устройству) на напряжение сети (220 В).Например, по паспорту мощность стиральной машины 2000 Вт; 2000/220 = максимальный ток при работе не превысит 9,1А.

  Другой вариант — воспользоваться рекомендациями ПУЭ (Правил электромонтажа), согласно которым стандартная квартирная электропроводка с продолжительной нагрузкой 25А рассчитана на максимальный потребляемый ток, выполняется медным проводом сечением 5мм. 2. Согласно ПУЭ сечение жилы должно быть не менее 2.5 мм 2, что соответствует диаметру жилы 1,8 мм.

  Этот ток устанавливается и автоматом на вводе проводов в квартиру для предотвращения несчастных случаев. В жилых домах используется однофазный ток напряжением 220 В. Рассчитанная общая нагрузка делится на значение напряжения (220 В), и мы получаем ток, который будет проходить через входной кабель и машину. Вам необходимо купить автомат с точными или близкими параметрами, с запасом по текущей нагрузке.

  Выбор кабеля для разводки в квартире

  * Таблица потребляемой мощности и тока
  бытовых приборов при напряжении питания 220В

  Электроприбор бытовой	Потребляемая мощность в зависимости от модели прибора, кВт (БА)	Ток потребления, А	Примечание
  Лампа накаливания
  Электрочайник			Время непрерывной работы до 5 минут
  Плита электрическая			Свыше 2 кВ требуется отдельная проводка
  Микроволновая печь
  Мясорубка электрическая
  Кофемолка			При работе в зависимости от нагрузки потребление тока меняется
  Кофеварка
  Электрический духовой шкаф			Во время работы периодически потребляется максимальный ток
  Посудомоечная машина
  Шайба			Максимальный ток потребляется с момента включения до нагрева воды
  			Во время работы периодически потребляется максимальный ток
  			В процессе работы в зависимости от нагрузки потребление тока меняется
  Стационарный компьютер			Во время работы периодически потребляется максимальный ток
  Электроинструмент (дрель, лобзик и др.)			В процессе работы в зависимости от нагрузки потребление тока меняется

  Значения токов легко определить, зная номинальную мощность потребителей по формуле: I = P / 220. Зная суммарный ток всех потребителей и учитывая соотношение допустимая токовая нагрузка (разомкнутая проводка) для провода на сечение провода:

  • для медного провода 10 ампер на квадратный миллиметр,
  • для алюминия 8 ампер на квадратный миллиметр, вы можете определить, подходит ли ваш существующий провод или вам нужно использовать другой.

  При выполнении скрытой силовой разводки (в трубе или в стене) приведенные значения уменьшаются умножением на поправочный коэффициент 0,8. Следует отметить, что разводка открытого источника питания обычно выполняется проводом сечением не менее 4 квадратных метров. мм при достаточной механической прочности.

  Приведенные выше соотношения легко запомнить и обеспечивают достаточную точность для использования с проволокой. Если вам нужно более точно узнать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, вы можете воспользоваться приведенными ниже таблицами.

  В следующей таблице приведены данные о мощности, токе и поперечном сечении материалов кабелей и проводов для расчетов и выбора средств защиты, материалов кабелей и проводов, а также электрооборудования.

  Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлической защитной оболочке и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, нитритной или резиновой оболочке, бронированных и небронированных.

  * Токи относятся к проводам и кабелям с нулевой жилой и без нее.

  Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных.

  
  

  Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ можно выбрать по этой таблице, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0.92.

  Сводная таблица сечений проводов, токовых, силовых и нагрузочных характеристик.

  В таблице приведены данные, основанные на ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальные и максимально возможные токи автоматических выключателей на однофазную бытовую нагрузку, наиболее часто применяемую в быту.

  
  

  Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых домах.

  
  
  • Медь, U = 220 В, однофазный, двухжильный кабель
  • Медь, U = 380 В, трехфазный, кабель трехжильный

  * размер сечения можно регулировать в зависимости от конкретных условий прокладки кабеля

  
  

  Наименьшие сечения токопроводящих жил проводов и кабелей в электропроводке.

  	Сечение сердечника, мм 2
  Проводники		алюминий
  Шнуры для подключения бытовых электроприборов
  Кабели для подключения переносных и мобильных электроприемников в промышленных установках
  Скрученные двухжильные кабели с многожильными жилами для фиксированной прокладки на роликах
  Незащищенные изолированные провода для стационарной внутренней проводки:
  непосредственно на основаниях, на роликах, захватах и ​​тросах
  на лотках, в ящиках (кроме глухих):
  однопроводной
  многопроволочный (гибкий)
  на изоляторах
  Незащищенные изолированные провода во внешней проводке:
  на стенах, конструкциях или опорах на изоляторах;
  записи ВЛ
  под навесами на роликах
  Незащищенные и защищенные изолированные провода и кабели в трубах, металлические рукава и заглушки
  Кабели и изолированные провода защищенные для стационарной проводки (без труб, муфт и заглушек):
  для жил, подключенных к винтовым клеммам
  для паяных жил:
  однопроводной
  многопроволочный (гибкий)
  Защищенные и незащищенные провода и кабели, проложенные в закрытых каналах или заделанные (в строительные конструкции или под штукатурку)

  Таблица мощности кабеля требуется правильно рассчитать сечение кабеля, если мощность оборудования большая, а сечение кабеля маленькое, то он будет нагреваться, что приведет к разрушение утеплителя и потеря его свойств.

  Для расчета сопротивления проводника можно использовать калькулятор сопротивления проводника.

  Для передачи и распределения электрического тока основным средством являются кабели, они обеспечивают нормальную работу всего, что связано с электрическим током, и насколько качественной будет эта работа, зависит от правильного выбора сечения кабеля по мощности . .. Удобная таблица поможет сделать необходимый выбор:

  Текущий раздел ведение проживало.мм
  	Напряжение 220В		Напряжение 380В
  	Текущий. И	Мощность. кВт	Текущий. И	Мощность, кВт

  Поперечное сечение Текущее проводников проживало.мм	Алюминиевые жилы проводов и кабелей
  	Напряжение 220В		Напряжение 380В
  	Текущий. И	Мощность. кВт	Текущий. И	Мощность, кВт

  Но для того, чтобы пользоваться таблицей, необходимо рассчитать общую потребляемую мощность устройств и оборудования, которые используются в доме, квартире или другом месте, где будет проложен кабель.

  Пример расчета мощности.

  Допустим, в доме прокладывается замкнутая электропроводка с взрывоопасным кабелем. Необходимо переписать перечень используемого оборудования на листе бумаги.

  А как теперь узнать мощность ? Его можно найти на самом оборудовании, где обычно есть бирка с записью основных характеристик.

  Мощность измеряется в ваттах (Вт, Вт) или киловаттах (кВт, кВт).Теперь вам нужно записать данные, а затем сложить их.

  В результате получается, например, 20 000 Вт, это будет 20 кВт. На этом рисунке показано, сколько энергии потребляют вместе все потребители электроэнергии. Далее следует учесть, сколько устройств будет использоваться одновременно в течение длительного периода времени. Допустим, получилось 80%, в этом случае коэффициент одновременности будет 0,8. Рассчитываем сечение кабеля по мощности:

  20 х 0,8 = 16 (кВт)

  Для выбора сечения понадобится таблица мощности кабеля:

  Текущий раздел ведение проживало.мм	Медные жилы проводов и кабелей
  	Напряжение 220В		Напряжение 380В
  	Текущий. И	Мощность. кВт	Текущий. И	Мощность, кВт
  10		15.4

  Если в трехфазной цепи 380 Вольт, то таблица будет выглядеть так:

  Текущий раздел ведение проживало.мм	Медные жилы проводов и кабелей
  	Напряжение 220В		Напряжение 380В
  	Текущий. И	Мощность. кВт	Текущий. И	Мощность, кВт
  				16.5
  10		15,4

  Эти расчеты не представляют особой сложности, но рекомендуется выбирать провод или кабель с наибольшим сечением жил, так как может возникнуть необходимость в подключении какого-либо другого устройства.

  Дополнительный кабель силовой стол.

  В таблице приведены данные по силовым, токовым и сечениям кабелей и проводов , для расчетов и выбора кабелей и проводов , материалов кабелей и электрооборудования.

  При расчете использованы данные таблиц ПУЭ, формулы активной мощности для однофазных и трехфазных симметричных нагрузок.

  Ниже приведены таблицы для кабелей и проводов с медными и алюминиевыми жилами.

  Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с медными жилами

  	Жилы проводов и кабелей медные
  	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	33,0
  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	66,0	260	171,6

  Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с алюминиевыми жилами

  Сечение жилы, мм 2	Жилы проводов и кабелей алюминиевые
  	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
  	ток, А	мощность, кВт	ток, А	мощность, кВт
  2,5	20	4,4	19	12,5
  4	28	6,1	23	15,1
  6	36	7,9	30	19,8
  10	50	11,0	39	25,7
  16	60	13,2	55	36,3
  25	85	18,7	70	46,2
  35	100	22,0	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

  Пример расчета сечения кабеля

  Задача: запитать ТЭН мощностью Вт = 4.75 кВт с медным проводом в кабельном канале.
  Расчет силы тока: I = W / U. Напряжение известно: 220 вольт. По формуле протекающий ток I = 4750/220 = 21,6 ампер.

  Ориентируемся на медный провод, поэтому значение диаметра медной жилы берем из таблицы. В столбике 220В — медные проводники находим значение тока, превышающее 21,6 ампер, это линия со значением 27 ампер. С этой же линии берем сечение токопроводящей жилы равным 2.5 квадратов.

  Расчет необходимого сечения кабеля по марке кабеля, провода

  №	Количество жил сечения мм. Кабели (провода)	Наружный диаметр мм.							Диаметр трубы мм.		Допустимый длинный ток (А) для проводов и кабелей при прокладке:		Допустимый длительный ток для прямоугольных медных шин сечением (А) ПУЭ
  		ВВГ	ВВГнг	КВВГ	КВВГЭ	NYM	PV1	PV3	ПВХ (HDPE)	Мет.тр. Du	в воздухе	в земле	Профиль, шины мм	Количество шин на фазу
  1	1×0,75							2,7	16	20	15	15		1	2	3
  2	1×1							2,8	16	20	17	17	15х3	210
  3	1×1.5	5,4	5,4				3	3,2	16	20	23	33	20×3	275
  4	1×2,5	5,4	5,7				3,5	3,6	16	20	30	44	25х3	340
  5	1×4	6	6				4	4	16	20	41	55	30×4	475
  6	1х6	6,5	6,5				5	5,5	16	20	50	70	40×4	625
  7	1×10	7,8	7,8				5,5	6,2	20	20	80	105	40×5	700
  8	1х16	9,9	9,9				7	8,2	20	20	100	135	50×5	860
  9	1х25	11,5	11,5				9	10,5	32	32	140	175	50×6	955
  10	1х35	12,6	12,6				10	11	32	32	170	210	60×6	1125	1740	2240
  11	1х50	14,4	14,4				12,5	13,2	32	32	215	265	80×6	1480	2110	2720
  12	1×70	16,4	16,4				14	14,8	40	40	270	320	100×6	1810	2470	3170
  13	1х95	18,8	18,7				16	17	40	40	325	385	60×8	1320	2160	2790
  14	1х120	20,4	20,4						50	50	385	445	80×8	1690	2620	3370
  15	1х150	21,1	21,1						50	50	440	505	100×8	2080	3060	3930
  16	1×185	24,7	24,7						50	50	510	570	120×8	2400	3400	4340
  17	1×240	27,4	27,4						63	65	605		60×10	1475	2560	3300
  18	3×1.5	9,6	9,2			9			20	20	19	27	80×10	1900	3100	3990
  19	3×2,5	10,5	10,2			10,2			20	20	25	38	100×10	2310	3610	4650
  20	3×4	11,2	11,2			11,9			25	25	35	49	120×10	2650	4100	5200
  21	3х6	11,8	11,8			13			25	25	42	60	прямоугольные медные шины (A) Schneider Electric IP30
  22	3х10	14,6	14,6						25	25	55	90
  23	3х16	16,5	16,5						32	32	75	115
  24	3х25	20,5	20,5						32	32	95	150
  25	3х35	22,4	22,4						40	40	120	180	Профиль, шины мм	Количество шин на фазу
  26	4×1			8	9,5				16	20	14	14		1	2	3
  27	4×1.5	9,8	9,8	9,2	10,1				20	20	19	27	50×5	650	1150
  28	4х2,5	11,5	11,5	11,1	11,1				20	20	25	38	63×5	750	1350	1750
  29	4×50	30	31,3						63	65	145	225	80×5	1000	1650	2150
  30	4х70	31,6	36,4						80	80	180	275	100×5	1200	1900	2550
  31	4×95	35,2	41,5						80	80	220	330	125×5	1350	2150	3200
  32	4х120	38,8	45,6						100	100	260	385	Допустимый длительный ток для медных шин прямоугольного сечения (A) Schneider Electric IP31
  33	4×150	42,2	51,1						100	100	305	435
  34	4×185	46,4	54,7						100	100	350	500
  35	5×1			9,5	10,3				16	20	14	14
  36	5×1.5	10	10	10	10,9	10,3			20	20	19	27	Профиль, шины мм	Количество шин на фазу
  37	5×2,5	11	11	11,1	11,5	12			20	20	25	38		1	2	3
  38	5×4	12,8	12,8			14,9			25	25	35	49	50×5	600	1000
  39	5×6	14,2	14,2			16,3			32	32	42	60	63×5	700	1150	1600
  40	5х10	17,5	17,5			19,6			40	40	55	90	80×5	900	1450	1900
  41	5×16	22	22			24,4			50	50	75	115	100×5	1050	1600	2200
  42	5×25	26,8	26,8			29,4			63	65	95	150	125×5	1200	1950	2800
  43	5×35	28,5	29,8						63	65	120	180
  44	5×50	32,6	35						80	80	145	225
  45	5×95	42,8							100	100	220	330
  46	5×120	47,7							100	100	260	385
  47	5х150	55,8							100	100	305	435
  48	5×185	61,9							100	100	350	500
  49	7×1			10	11				16	20	14	14
  50	7×1.5			11,3	11,8				20	20	19	27
  51	7×2,5			11,9	12,4				20	20	25	38
  52	10×1			12,9	13,6				25	25	14	14
  53	10×1.5			14,1	14,5				32	32	19	27
  54	10×2,5			15,6	17,1				32	32	25	38
  55	14×1			14,1	14,6				32	32	14	14
  56	14×1.5			15,2	15,7				32	32	19	27
  57	14×2,5			16,9	18,7				40	40	25	38
  58	19×1			15,2	16,9				40	40	14	14
  59	19×1. alexxlab Разное Зернистый стул у новорожденного: причины и что делать alexxlab 19.11.2024 0 Разное Смешанное вскармливание новорожденных: как правильно организовать alexxlab 15.11.2024 0 Разное Простуда у новорожденных: симптомы, причины и методы лечения alexxlab 13.11.2024 0 Разное Сколько должен набрать новорожденный: нормы роста и веса по месяцам alexxlab 12.11.2024 0 Разное Кровоточащий пупок у новорожденного: причины, лечение и советы по уходу alexxlab 12.11.2024 0 Разное Ортопедическая подушка для новорожденных: польза, виды и как сшить своими руками alexxlab 12.11.2024 0 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт