как правильно рассчитать проводку. Зачем проводить расчеты кабеля по току нагрузки

Когда в доме или квартире планируется ремонт, то замена проводки – это одна из наиболее ответственных работ. Именно от правильности выбора сечения провода зависит не только долговечность электропроводки, но и ее функциональность. Правильный расчет сечения кабеля по мощности, может провести квалифицированный электрик, который сможет не только подобрать подходящий кабель, но и произвести монтаж. Если провода подобрать неправильно, то они будут нагреваться, а при высоких нагрузках могут привести к негативным последствиям.

Как известно, при перегреве провода, у него снижается проводимость, что в результате приводит к еще большему перегреву. Когда провод перегревается, то его изоляция может повредиться, и привести к пожару. Чтобы после монтажа новой электропроводки не беспокоиться о своем жилье, изначально следует выполнить правильный расчет мощности кабеля и уделить этому вопросу особое значение, а также внимание.

Зачем проводить расчеты кабеля по току нагрузки?

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.

Неправильно подобранное сечение кабеля приведет к перегреву провода и в результате уже через короткое время придется вызывать мастера по устранению неполадок с электропроводкой. Вызов специалиста сегодня стоит немало, поэтому с целью экономии нужно изначально все делать правильно, в таком случае можно будет не только сэкономить, но и уберечь свой дом.

Важно помнить, что от правильности выбора сечения кабеля зависит электро и пожаробезопасность помещения и тех, кто в нем находится или живет.

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 влияет на расчет сечения провода или кабеля

Существует много факторов влияющих на , которые полностью описаны в пункте 1.3 ПУЭ. Этот пункт предусматривает расчет сечения для всех видов проводников.

В данной статье дорогие читатели сайта «Электрик в доме» будет рассмотрен расчет сечения провода по потребляемой мощности для медных проводников в ПВХ и резиновой изоляции. Сегодня в основном такие провода используются в домах и квартирах для монтажа электропроводки.

Основным фактором для расчета сечения кабеля
считается нагрузка, используемая в сети или ток. Зная мощность электрооборудования, номинальный ток мы получим в результате несложного расчета, используя нижеприведенные формулы. Исходя из этого, выходит, что сечение проводов напрямую связано с расчетной мощностью электроустановки.

Немаловажным при расчете сечения кабеля является и выбор материала проводника. Пожалуй, каждый человек знает из уроков физики в школе, что у меди проводимость намного выше, нежели у такого же провода сделанного из алюминия. Если сравнивать медный и алюминиевый провод одинакового сечения, то первый будет иметь более высокие показатели.

Также немаловажным при расчете сечения кабеля является и количество жил в проводе. Большое количество жилок нагревается намного выше, нежели одножильный провод.

Большое значение при выборе сечения является и способ укладки проводов. Как известно земля считается хорошим теплопроводником, в отличие от воздуха. Исходя из этого выходит, что кабель проложенный под поверхностью земли может выдержать большую электрическую нагрузку, в отличие от тех, которые находятся в воздухе.

Не стоит забывать при расчете сечения также тот момент, что когда провода находятся в пучке
и уложены в специальные лотки, то они могут нагреваться друг о друга. Поэтому достаточно важно учитывать этот момент при произведении расчетов, и при необходимости вносить соответствующие коррективы. Если в коробе или лотке находится более четырех кабелей, то когда производится расчет сечения провода, важно внести поправочный коэффициент.

Как правило, на правильный выбор сечения провода влияет и то, при какой температуре воздуха он будет эксплуатироваться. В большинстве случаев расчет производится от средней температуры среды + 25 градусов Цельсия. Если температурный режим не соответствует вашим требованиям, то в таблице 1.3.3 ПУЭ имеются поправочные коэффициенты, которые необходимо учесть.

На расчет сечения кабеля также влияет и падение напряжения. Если в протяженной кабельной линии предполагается падение напряжения свыше 5%, то эти показатели обязательно должны быть учтены при расчетах.

Расчет сечения провода по потребляемой мощности

Каждый кабель имеет свою номинальную мощность, какую он способен выдерживать, когда подключен электроприбор.

В том случае, когда мощность приборов в доме превышают нагрузочную способность провода, то в этом случае аварийной ситуации не избежать и рано или поздно проблема проводки даст о себе знать.

Чтобы провести самостоятельный расчет потребляемой мощности приборов, необходимо на листе бумаге вписать мощность всех имеющихся электроприборов, которые могут быть подключены одновременно (электрочайник, телевизор, пылесос, варочная панель, компьютер и т.д.).

После того как мощность каждого прибора будет известна все значения необходимо просуммировать чтобы понять общее потребление.

Где K o — коэффициент одновременности.

Рассмотрим пример расчета сечения провода
для обычной двухкомнатной квартиры. Перечень необходимых приборов и их примерная мощность указана в таблице.

Исходя из полученного значения, можно продолжать расчеты с выбором сечение провода.

Если в доме имеются мощные электроприборы, нагрузка которых составляет 1.5 кВт и более для их подключения целесообразно использовать отдельную линию. При самостоятельном расчете важно не забыть учесть и мощность осветительного оборудования, которое подключено к сети.

Когда правильно произведен , то на каждую комнату будет примерно выходить порядка 3 кВт, однако не стоит бояться этих цифр, так как все приборы одновременно не будут использоваться, а, следовательно, такое значение имеет определенный запас.

При подсчете суммарной мощности потребляемой в квартире получился результат 15.39 кВт
, теперь этот показатель следует умножить на 0.8, что в результате даст 12.31 кВт фактической нагрузки
. Исходя из полученного показателя мощности, можно по простой формуле рассчитать силу тока.

Расчет сечения кабеля по току

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

Зная токовую нагрузку можно получить более точные расчеты сечения кабеля. К тому же все таблицы выбора сечения в ГОСТах
и нормативных документах построены на токовых величинах.

Смысл подсчета имеет аналогичное сходство с мощностным, но только в этом случае необходимо рассчитать токовую нагрузку. Для проведения расчета сечения кабеля по току необходимо провести следующие этапы:

• — выбрать мощность всех приборов;
• — рассчитать ток, который проходит по проводнику;
• — по таблице подобрать наиболее подходящее сечение кабеля.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Что мы с Вами друзья уже сделали в предыдущем разделе.

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
:

• — P — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
• — U — напряжение сети, В;
• — для бытовых электроприборов cos (φ) = 1.

2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В
:

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 (для медного многожильного провода прокладываемого по воздуху).

Представляю вашему вниманию таблицы допустимых токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика.

Все данные взяты не из головы, а из нормативного документа ГОСТ 31996-2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ».

Например у Вас трехфазная нагрузка мощностью Р=15 кВ. Необходимо выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как рассчитать сечение
? Сперва необходимо рассчитать токовую нагрузку исходя из данной мощности, для этого применяем формулу для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22.8 ≈ 23 А.

По таблице токовых нагрузок выбираем сечение 2.5 мм2 (для него допустимый ток 27А). Но так как кабель у Вас четырехжильный (или пяти- тут уже особой разницы нет) согласно указаний ГОСТ 31996-2012 выбранное значение тока нужно умножить на коэффициент 0.93. I = 0.93 * 27 = 25 А. Что допустимо для нашей нагрузки (расчетного тока).

Хотя в виду того что многие производители выпускают кабели с заниженным сечением в данном случае я бы советовал взять кабель с запасом, с сечением на порядок выше — 4 мм2.

Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?

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:

1) она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;

2) меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке , места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;

3) проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Что касается материала проводника, то в данной статье рассмотрению подлежит только медный провод, так как в большинстве случаев используют именно его в качестве электропроводки в домах и квартирах. Среди преимуществ этого материала следует выделить долговечность, простоту монтажа и возможность использовать меньшее сечение по сравнению с алюминиевым, при одинаковом токе. Если сечение провода достаточно большое, то его стоимость превышает все преимущества и оптимальным вариантом будет использование алюминиевого кабеля, а не медного.

Так например если нагрузка составляет более 50 А то в целях экономии целесообразно использовать кабели с алюминиевой жилой. Обычно это участки на вводе электричества в дом, где расстояние превышает несколько десятков метров.

Пример расчета сечения кабеля для квартиры

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, в жилых комнатах и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

1. Водной кабель

Сечение вводного кабеля
(участок от щита на площадке до распределительного щита квартиры) выбирается исходя из суммарной мощности всей квартиры, которую мы получили в таблице.

Сперва находим номинальный ток на этом участке относительно данной нагрузки:

Ток составляет 56 Ампера. По таблице находим сечение соответствующее данной токовой нагрузке. Выбираем ближайшее большее значение — 63 А, что соответствует сечению 10 мм2
.

2. Комната №1

Здесь основной нагрузкой на розеточную группу будет такая техника как телевизор, компьютер, утюг, пылесос. Нагрузка на участок проводки от квартирного щитка до распредкоробки в данной комнате 2990 Вт(округлим до 3000 Вт). Находим по формуле номинальный ток:

По таблице находим сечение, которое соответствует 1.5 мм2 и допустимым током – 21 Ампер. Конечно можно взять данный кабель но розеточную группу рекомендуется прокладывать кабелем сечением НЕ МЕНЕЕ 2.5 мм2. Это также связано с номиналом автоматического выключателя, который будет защищать данный кабель. Вряд ли вы запитаете этот участок от автомата 10 А? И скорее всего установите автомат на 16 А. Поэтому лучше взять с запасом.

Друзья как я уже сказал розеточную группу запитываем кабелем сечением 2.5 мм2, поэтому для разводки непосредственно от коробки к розеткам выбираем его.

3. Комната №2

Здесь к розеткам будет подключаться такая техника как компьютер, пылесос, утюг, возможно фен для волос.

Нагрузка при этом составляет 4050 Вт. По формуле находим ток:

Для данной токовой нагрузки нам подходит провод сечением 1.5 мм2, но здесь аналогично с предыдущим случаем берем с запасом и принимаем 2.5 мм2. Подключение розеток выполняем им же.

4. Кухня

На кухне розеточная группа запитывает электрочайник, холодильник, микроволновку, электродуховку, электроплиту и другую технику. Возможно, здесь будут подключать пылесос.

Суммарная мощность потребителей кухни составляет 6850 Вт, ток при этом составляет:

Для такой нагрузки по таблице выбираем ближайшее большее сечение кабеля — 4 мм2
, с допустимым током 36 А.

Друзья выше я оговаривал, что мощных потребителей целесообразно подключать отдельной независимой линией (своей). Электроплита как раз такой и является, для нее расчет сечения кабеля
выполняется отдельно. При монтаже электропроводки для таких потребителей прокладывается независимая линия от щита до места подключения. Но наше статья о том, как правильно рассчитать сечение и на фото я специально этого не делал для лучшего усваивания материала.

5. Ванна

Основными потребителями электроэнергии в данном помещении являются ст. машина, водонагреватель, фен для волос, пылесос. Мощность этих приборов составляет 6350 Вт.

По формуле находим ток:

По таблице выбираем ближайшее большее значение тока – 36 А что соответствует сечению кабеля 4 мм2. Здесь опять же друзья по-хорошему целесообразно мощных потребителей запитывать отдельной линией.

6. Прихожая

В данном помещении обычно пользуются переносной техникой, например, феном для волос, пылесосом и т.п. Особо мощных потребителей здесь не предвидится поэтому но розеточную группу также принимаем провод сечением 2.5 мм2.

7. Освещение

По подсчетам в таблице нам известно, что мощность всего освещение в квартире составляет 500 Вт. Номинальный ток для такой нагрузки составляет 2.3 А.

В этом случае питание всей осветительной нагрузки можно выполнить 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 6 – 10 мм2.

В настоящее время для монтажа электропроводки предпочтительно использовать кабели марок: ВВГнг, ВВГ, NYM. Показатель «нг», гласит о том, что изоляция не подвергается горению – «негорючий». Использовать такие марки проводов можно как внутри, так и снаружи помещения. Диапазон рабочей температуры у этих проводов варьирует от «+/-» 50 градусов Цельсия. Гарантийный период эксплуатации составляет 30 лет, однако срок использования может быть и больше.

Если уметь правильно рассчитывать сечение проводника по току, то можно без лишних проблем произвести монтаж электропроводки в доме. При соблюдении всех требований гарантия безопасности и сохранности вашего дома будет максимально высокой. Правильно подобрав сечение проводника, вы убережете свой дом от короткого замыкания и пожара.

В современном технологическом мире электричество практически стало на один уровень по значимости с водой и воздухом. Применяется оно в практически любой сфере человеческой деятельности. Появилось такое понятие, как электричество еще в далеком 1600 году, до этого мы знали об электричестве не больше древних греков. Но со временем оно начало более широко распространяться, и только в 1920 году оно начало вытеснять керосиновые лампы с освещения улиц. С тех пор электрический ток начал стремительно распространяться, и сейчас он есть даже в самой глухой деревушке как минимум освещая дом и для коммуникаций по телефону.

Само электричество представляет из себя поток направленных зарядов, движущихся по проводнику. Проводником является вещество способное пропускать через себя эти сами электрические заряды, но у каждого проводника есть сопротивление
(кроме так называемых сверхпроводников, сопротивление у сверхпроводников равняется нулю, такое состояние достижимо за счет понижения температуры до -273,4 градуса по Цельсию).

Но в быту сверхпроводников, конечно же, еще нету, да и появиться в промышленных масштабах еще нескоро. В повседневности, как правило, ток пропускается через провода, а в качестве жилы используется в основном медные или алюминиевые провода
. Медь и алюминий популярны прежде всего, за счет своих свойств проводимости, которая обратно электрическому сопротивлению, а также из-за дешевизны, по сравнению, например, с золотом или серебром.

Как разобраться в сечениях медных и алюминиевых кабелей, для прокладки проводки?

Данная статья предназначена научить вас как рассчитать сечение провода. Это как чем больше воды вы хотите подать, тем большего диаметра труба вам нужна. Так и здесь, чем больше потребление электрического тока, тем больше должно быть сечение кабелей и проводов. Вкратце опишу что это такое: если вы перекусите кабель или провод, и посмотреть на него с торца, то вы как раз и увидите его сечение, то есть толщину провода, которая определяет мощность которую данный провод способен пропустить, разогреваясь до допустимой температуры.

Для того чтобы правильно подобрать сечение силового провода нам нужно учитывать максимальную величину потребляемой нагрузки тока
. Определить значения токов можно, зная паспортную мощность потребителя, определяется по такой формуле: I=P/220, где P — это мощность потребителя тока, а 220 — это количество вольт в вашей розетке. Соответственно если розетка на 110 или 380 вольт, то подставляем данное значение.

Важно знать, что расчет значения для однофазных, и трехфазных сетей различается. Для того чтобы узнать на сколько фаз сеть вам нужно, требуется подсчитать общую сумму потребления тока в вашем жилище. Приведем пример среднестатистического набора техники, которая может быть у вас дома.

Простой пример расчета сечения кабеля по потребляемому току, сейчас мы вычислим сумму мощностей подключаемых электроприборов
. Основными потребителями в среднестатистической квартире являются такие приборы:

• Телевизор — 160 Вт
• Холодильник — 300 Вт
• Освещение — 500 Вт
• Персональный компьютер — 550 Вт
• Пылесос — 600 Вт
• СВЧ-печь — 700 Вт
• Электрочайник — 1150 Вт
• Утюг — 1750 Вт
• Бойлер (водонагреватель) — 1950 Вт
• Стиральная машина — 2650 Вт
• Всего 10310 Вт = 10,3 кВт.

Когда мы узнали общее потребление электричества, мы можем по формуле рассчитать сечение провода, для нормального функционирования проводки. Важно помнить что для однофазных и трехфазных сетей формулы будут разные
.

Расчет сечения провода для сети с одной фазой (однофазной)

Расчет сечения провода осуществляется с помощью следующей формулы:

I = (P × K и) / (U × cos(φ))

I
— сила тока;

• P
  — мощность всех потребителей энергии в сумме
• K и
  — коэффициент одновременности, как правило, для расчетов принимается общепринятое значение 0,75
• U
  — фазное напряжение, которое составляет 220V но может колебаться в пределах от 210V до 240V.
• cos(φ)
  — для бытовых однофазных приборов эта величина сталая, и равняется 1.

Когда мы нашли мощность потребления тока по формуле, можно начать выбирать кабель, который подходит нам по мощности
. Вернее, его площади сечения. Ниже приведена специальная таблица в которой предоставлены данные, где сопоставляется величина тока, сечение кабеля и потребляемая мощность.

Данные могут различаться для проводов изготовленных из разных металлов. Сегодня для применения в жилых помещениях, как правило, используется медный, жесткий кабель. Алюминиевый кабель практически не применяется. Но все же во многих старых домах, алюминиевый кабель все еще присутствует.

Таблица расчетной мощности кабеля по току. Выбор сечения медного кабеля, производится по следующим параметрам:

Также приведем таблицу для расчета потребляемого тока алюминиевого кабеля:

Если значение мощности получилось среднее между двумя показателями, то необходимо выбрать значение сечения провода в большую сторону. Так как запас мощности должен присутствовать.

Расчет сечения провода сети с тремя фазами (трехфазной)

А теперь разберем формулу подсчета сечения провода для трехфазных сетей.

Для рассчета сечения питающего кабеля воспользуемся следующей формулой:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

• I
  — сила тока, по которой выбирается площадь сечения кабеля
• U
  — фазовое напряжение, 220V
• Cos φ —
  угол сдвига фаз
• P
  — показывает общее потребление всех электроприборов

Cos φ
— в приведенной формуле крайне важен, так как самолично влияет на силу тока. Он различается для разного оборудования, с этим параметром чаще всего можно ознакомиться в технической документации, или соответствующей маркировкой на корпусе.

Общая мощность находится очень просто, мы суммируем значение всех показателей мощности, и используем получившееся число в расчетах.

Отличительной особенностью в трехфазной сети, является то, что более тонкий провод способен выдержать большую нагрузку. Подбирается необходимое нам сечение провода, по нижеприведенной таблице.

Расчет сечения провода по потребляемому току применяемый в трехфазной сети, используется с применением такой величины как √3
. Это значение нужно для упрощения внешнего вида самой формулы:

U линейное = √3 × U фазное

Данным образом при возникновении необходимости заменяется произведение корня и фазного напряжения на линейное напряжение. Эта величина равняется 380V (U линейное = 380V).

Понятие длительного тока

Также один не менее важный момент при выборе кабеля для трехфазной и однофазной сети состоит в том, что необходимо учитывать такое понятие, которое звучит как допустимый длительный ток. Этот параметр показывает нам силу тока в кабеле, которую может выдержать провод в течение неограниченного количества времени. Определить эго можно в специальной таблице. Также для алюминиевых и медных проводников они существенно различаются.

В случае когда данный параметр превышает допустимые значения, начинается перегрев проводника. Температура нагрева является обратно пропорциональной силе тока.

Температура на некоторых участках может увеличиваться не только из-за неверно подобранного сечения провода
, а и при плохом контакте. К примеру, в месте скрутки проводов. Такое довольно часто происходит в месте контакта медных кабелей и алюминиевых. В связи с этим поверхность металлов подвергается окислению, покрываясь оксидной пленкой, что весьма сильно ухудшает контакт. В таком месте кабель будет нагреваться выше допустимой температуры.

Когда мы провели все расчеты, и сверились с данными из таблиц, можно смело идти в специализированный магазин и покупать необходимые Вам кабели для прокладки сети у себя дома или на даче. Главное ваше преимущество перед, например, вашим соседом будет в том что вы полностью разобрались в данном вопросе с помощью нашей статьи, и сэкономите кучу денег, не переплачивая за то, что вам хотел продать магазин. Да и знать о том, как рассчитать сечение тока для медных или алюминиевых проводов никогда не будет лишним, и мы уверены что знания полученные у нас, неоднократно пригодятся на вашем жизненном пути.

На сегодняшний день существует широкий ассортимент кабельной продукции, с поперечным сечением жил от 0,35 мм.кв. и выше.

Если неправильно выбрать сечение кабеля для бытовой проводки, то результат может иметь два итога:

1. Чересчур толстая жила «ударит» по Вашему бюджету, т.к. ее погонный метр будет стоить дороже.
2. При неподходящем диаметре проводника (меньшем, чем необходимо), жилы начнут нагреваться и плавить изоляцию, что вскоре приведет к и короткому замыканию.

Как Вы понимаете, и тот и другой итог неутешительный, поэтому перед и квартире необходимо правильно рассчитать сечение кабеля в зависимости от мощности, силы тока и длины линии. Сейчас мы подробно рассмотрим каждую из методик.

Расчет по мощности электроприборов

Для каждого кабеля есть определенная величина тока (мощности), которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если ток (мощность), потребляемый всеми приборами, будет превышать допустимую величину для токопроводящей жилы, то в скором времени аварии не избежать.

Чтобы самостоятельно рассчитать мощность электроприборов в доме, необходимо на лист бумаги выписать характеристики каждого прибора отдельно (плиты, телевизора, светильников, пылесоса и т.д.). После этого все значения суммируются, и готовое число используется для выбора кабеля с жилами с оптимальной площадью поперечного сечения.

Формула расчета имеет вид:

Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8,

Где: P1..Pn–мощность каждого прибора, кВт

Обращаем Ваше внимание на то, что получившееся число необходимо умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Этот коэффициент обозначает, что из всех электроприборов одновременно работать будет только 80%. Такой расчет более логичный, потому что, к примеру, пылесосом либо феном Вы точно не будете пользоваться в течение длительного времени без перерыва.

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:

Это приведенные и упрощенные таблицы, более точные значения вы можете найти в п.1.3.10-1.3.11.

Как вы видите, для каждого определенного вида кабеля табличные значения имеют свои данные. Все что Вам нужно, это найти ближайшее значение мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.

Чтобы Вы наглядно поняли, как правильно рассчитать кабель по мощности, приведем простой пример:

Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов в квартире составляет 13 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Нас устраивает цифра «10,1» при однофазной сети (напряжение 220В) и «10,5», если сеть трехфазная.

Это значит, что нужно выбрать такое сечение жил кабеля, который будет питать все расчётные приборы – в квартире, комнате или каком-либо другом помещении. То есть такой расчёт нужно проводить для каждой розеточной группы, запитанной от одного кабеля, или для каждого прибора, если он запитан напрямую от щитка. В примере выше, мы привели расчет площади поперечного сечения жил вводного кабеля на весь дом или квартиру.

Итого, выбор сечения останавливаем на 6-миллиметровом проводнике при однофазной сети либо 1,5-миллиметровом при трехфазной сети. Как вы видите, все довольно просто и даже электрик-новичок справится с таким заданием самостоятельно!

Расчет по токовой нагрузке

Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому лучше всего пользоваться им. Суть аналогична, но только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку. Для начала по формулам считаем силу тока по каждому из приборов.

Если в доме однофазная сеть, для расчета необходимо воспользоваться следующей формулой:
Для трехфазной сети формула будет иметь вид:
Где, P – мощность электроприбора, кВт

cos Фи- коэффициент мощности

Более подробно о формулах, связанных с вычислением мощности, можно прочитать в статье: .

Обращаем Ваше внимание на то, что от условий прокладки проводника будут зависеть значения табличных величин. При допустимые токовые нагрузки и мощность будут значительно большими, чем при .

Повторимся, любой расчет сечения проводится для конкретного прибора или их группы.

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности:

Расчет по длине

Ну и последний способ, позволяющий рассчитать сечение кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами покрупнее.

Для вычислений используется следующая методика:

• Нужно рассчитать суммарную мощность электроприборов и силу тока (выше мы предоставили соответствующие формулы).
• Выполняется расчет сопротивления электропроводки. Формула имеет следующий вид: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах). Получившееся значение необходимо разделить на выбранное поперечное сечение кабеля.

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

Обращаем Ваше внимание на то, что длина прохождения тока должна умножаться в два раза, т.к. ток изначально идет по одной жиле, а потом возвращается назад по другой.

• Рассчитываются потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.

U потерь =I нагрузки *R провода

ПОТЕРИ=(U потерь /U ном)*100%

• Определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
• Итоговое число анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранное сечение жилы. В противном случае подбираем более «толстый» проводник.

Допустим мы рассчитали, что сопротивление жил у нас 0,5 Ома, а ток 16 Ампер, тогда.

Материал изготовления и сечение проводов
(правильнее будет площади сечения проводов
) является, пожалуй, главными критериями, которыми следует руководствоваться при выборе проводов и силовых кабелей.

Напомним, что площадь поперечного сечения (S) кабеля вычисляется по формуле S = (Pi * D2)/4, где Pi – число пи, равное 3,14, а D – диаметр.

Почему так важен правильный выбор сечения проводов
? Прежде всего, потому, что используемые провода и кабели – основные элементы электропроводки вашего дома или квартиры. А она должна отвечать всем нормам и требованиям надёжности и электробезопасности.

Главным нормативным документом, регламентирующим площадь сечения электрических проводов и кабелей являются Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ). Основные показатели, определяющие сечение провода:

Так, неправильно подобранные по сечению провода, не соответствующие нагрузке потребления могут нагреваться или даже сгореть, просто не выдержав нагрузки по току, что не может не сказаться на электро- и пожаробезопасности вашего жилья. Случай очень частый, когда в целях экономии или по каким-либо другим причинам используется провод меньшего, чем это необходимо сечения.

Руководствоваться при выборе сечения провода поговоркой «кашу маслом не испортишь» тоже не стоит. Применение проводов большего, чем это действительно нужно сечения приведёт лишь к большим материальным затратам (ведь по понятным причинам их стоимость будет больше) и создаст дополнительные сложности при монтаже.

Расчет площади сечения медных жил проводов и кабелей

Так, говоря об электропроводке дома или квартиры, будет оптимальным применение: для «розеточных» — силовых групп медного кабеля или провода с сечением жил 2,5 мм2 и для осветительных групп – с сечением жил 1,5 мм2. Если в доме имеются приборы большой мощности, напр. эл. плиты, духовки, электрические варочные панели, то для их питания следует использовать кабели и провода сечением 4-6 мм2.

Предложенный вариант выбора сечений для проводов и кабелей является, наверное, наиболее распространенным и популярным при монтаже электропроводки квартир и домов. Что, в общем-то, объяснимо: медные провода сечением 1,5 мм2 способны «держать» нагрузку 4,1 кВт (по току – 19 А), 2,5 мм2 – 5,9 кВт (27 А), 4 и 6 мм2 – свыше 8 и 10 кВт. Этого вполне хватит для питания розеток, приборов освещения или электроплит. Более того, такой выбор сечений для проводов даст некоторый «резерв» в случае увеличения мощности нагрузки, например, при добавлении новых «электроточек».

Расчет площади сечения алюминиевых жил проводов и кабелей

При использовании алюминиевых проводов следует иметь в виду, что значения длительно допустимых токовых нагрузок на них гораздо меньше, чем при использовании медных проводов и кабелей аналогичного сечения. Так, для жил алюминиевых проводов сечением 2, мм2 максимальная нагрузка составляет чуть больше 4 кВт (по току это – 22 А), для жил сечением 4 мм2 – не более 6 кВт.

Не последний фактор в расчете сечения жил проводов и кабелей – рабочее напряжение. Так, при одинаковой мощности потребления электроприборов, токовая нагрузка на жилы питающих кабелей или проводов электроприборов, рассчитанных на однофазное напряжение 220 В будет выше, чем для приборов, работающих от напряжения 380 В.

Вообще, для более точного расчета нужных сечений жил кабелей и проводов необходимо руководствоваться не только мощностью нагрузки и материалом изготовления жил; следует учитывать также способ их прокладки, длину, вид изоляции, количество жил в кабеле и т. д. Все эти факторы в полной мере определены основным регламентирующим документом – Правилами Устройства Электроустановок

.

Таблицы выбора сечения проводов

В расчете использовались данные из таблиц ПУЭ

Привет. Тема сегодняшней статьи «Сечение кабеля по мощности»
. Эта информация пригодиться как в быту, так и на производстве. Речь пойдет о том, как произвести расчет сечения кабеля по мощности и сделать выбор по удобной таблице.

Для чего вообще нужно правильно подобрать сечение кабеля
?

Если говорить простым языком, это нужно для нормальной работы всего, что связано с электрическим током. Будь-то фен, стиральная машина, двигатель или трансформатор. Сегодня инновации не дошли еще до безпроводной передачи электроэнергии (думаю еще не скоро дойдут), соответственно основным средством для передачи и распределения электрического тока, являются кабели и провода.

При маленьком сечении кабеля и большой мощности оборудования, кабель может нагреваться, что приводит к потере его свойств и разрушению изоляции. Это не есть хорошо, так что правильный расчет необходим.

Итак, выбор сечения кабеля по мощности
. Для подбора будем использовать удобную таблицу:

Таблица простая, описывать ее думаю не стоит.

Допустим у нас дом, выполняем монтаж закрытой электропроводки кабелем ВВГ. Берем лист бумаги и переписываем перечень используемого оборудования. Сделали? Хорошо.

Как узнать мощность
? Мощность вы сможете найти на самом оборудовании, обычно имеется бирка, где записаны основные характеристики:

Мощность измеряется в Ваттах (Вт, W), или Киловаттах (кВт, KW). Нашли? Записываем данные, затем складываем.

Допустим, у вас получилось 20 000 Вт, это 20 кВт. Цифра говорит нам о том, сколько энергии потребляют все электроприемники вместе. Теперь нужно подумать сколько вы будете использовать приборов одновременно в течении длительного времени? Допустим 80 %. Коэффициент одновременности в таком случае равен 0,8 . Делаем расчет сечения кабеля по мощности
:

Считаем:

20 х 0,8 = 16
(кВт)

Чтобы сделать выбор сечения кабеля по мощности,
смотрим на наши таблицы:

формулы и таблицы ⋆ Прорабофф.рф

Выбор сечения кабеля мощности необходим при проведении проводки в помещение. Начинать этот процесс лучше с детального плана и полных расчетов до покупки нужных материалов.

Их в магазинах огромное разнообразие.  Сначала требуется провести расчет сечения кабеля по нагрузке. Даже при самых тщательных измерениях, он все равно будет приблизительным.

При том, что заранее продуманы все осветительные приборы и их мощность, учтена вся бытовая техника, общее значение их мощности будет усредненным.  К полученной цифре лучше прибавить еще процентов 5 на всякий случай.

Поэтому большинство людей считают, что этих показателей хватит для выбора стандартного  медного кабеля:

• 0,5мм2 для кабелей для точечных светильников, установленных в доме.
• 1,5мм2 станет достойным выбором для проводов у люстр.
• 2,5мм2 подходит для проводов розеток.

С точки зрения бытового потребления энергии с учетом всех электроприборов, эти размеры выглядят приемлемо.  Так считается, пока, например, на кухне не включатся в одно время холодильник, микроволновка, электрочайник и тостер. Результат может стать плачевным. Сечение кабеля и мощность нагрузки тесно взаимосвязаны.

При проведении проводки требуется учитывать расчет сечения кабеля по диаметру жилы провода. Не всегда указания на маркировке покупаемого провода бывают правдивой. Для избегания домашних «аварий» в дальнейшем, лучше самим произвести расчет. Существует несколько достаточно простых способов.

1. Воспользоваться специальными измерительными инструментами – электронным микрометром или штангенциркулем. Этот способ быстрый, но требует затрат на эти приборы.
2. «Дедовский» метод при наличии карандаша, провода и линейки. Кабель зачищается и плотными витками наматывается на карандаш. Затем измеряется длина намотки и делится на количество жил. Витков обязано быть минимум 15 для лучшей точности.
3. Применение готовых расчетов сечения кабеля по диаметру жил в таблицах.

Важно помнить: расчет ведется только по диаметру открытой жилы. Провод вполне может выглядеть должного размера за счет изоляции.

При выборе кабеля для применения в бытовых целях стоит учитывать расчет сечения кабеля по длине. Для этого заранее ставятся отметины на поверхности во всех точках, где будут розетки, включатели, светильники и остальное. Делаются обмеры расстояния, и кабель режется исходя из них, но с хорошим запасом.

Формула расчета сечения кабеля состоит из внесения данных длины, площади его сечения и удельного сопротивления проводника. Затем следует рассчитать данные токов, поделив суммарную мощность нагрузки на размер напряжения в сети. Далее рассчитывается вероятная величина понижения напряжения. После этого оценивается размер уменьшения напряжения к номинальному напряжению в сети в процентном соотношении, и выбирается сечение провода, не превышающий 5 процентный рубеж.

Формула по силе тока – I= P/U x cosф. В этой формуле I – сила тока (Ампер) P – суммарное показание мощности (Ватт) U – сила напряжения  (В) cosф – показатель, равный единице.

При показателе общей суммарной мощности потребителей в 3,8кВт, их надо разделить на 220Вольт. Получится 17,3 Ампера.  Определяясь по данным таблицы ПУЭ, выбор сечения кабеля из меди или алюминия найти легко. С показателем силы тока в 17,3 (А) сечение медного кабеля составляет 1,5мм2.

Сечение кабеля и мощность – таблица представлена в статье. Это общедоступная таблица расчета сечения кабеля по мощности.

Сечение кабеля для ввода в дом или квартиру

Как уже говорилось выше, после подсчетов всей нагрузки и выбора провода по его составу, можно проводить последние вычисления: сечение вводного кабеля в квартиру. Возьмем за пример квартиру из двух комнат, в которой вся нагрузка распределяется на силовую и осветительную. Главная силовая нагрузка – это, обычно, розетки в ванной и на кухне. Именно здесь расположено большинство бытовых приборов – бойлер, стиральная машинка, микроволновки, холодильник и множество мелких помощников по хозяйству.

Для этой группы розеток выберем провод с сечением 2,5мм2. Это допустимое сечение кабеля при условии, что нагрузка распределяется на несколько розеток. В случае использования всех приборов в одной розетке, такое сечение категорически не подходит. В такой ситуации требуется максимальное сечение кабеля до 6мм2.

Окончательный вывод о размере сечения кабеля можно делать только после всех расчетов. Например, в комнатах на все розетки идет малое распределение нагрузки и там сечение провода допускает 1,5мм2.

Следует помнить, раз нагрузка в помещениях квартиры разная, значит покупать провод необходимо с разным сечением.

Самая большая нагрузка в квартире идет на вводном участке, поэтому там сечение так же должно быто максимальным – 4-6мм2. При расчетах желательно опираться на данные в ПУЭ, но там они часто завышены. Рассмотрим на примере, какое сечение кабеля для электроплиты требуется, а какое рекомендуется.

Электроплита относится к категории силовой нагрузки и по стандарту ей вполне подойдет кабель с сечением 2,5мм2. Но в ПУЭ эти показатели завышены, с целью обезопасить жилое помещение от электрических аварий.

Что учитывается при подключении электроплиты:

1. Во-первых, показатели инструкции к прибору и рекомендации ПУЭ. Владельца чудо техники ожидают повышенные денежные затраты, если к электроприбору, имеющему силовые показатели сечения 2,5мм2 поставить провода с увеличенным сечением 6мм2, рекомендуемые ПУЭ. При этом переплата составит 50-70% от цены кабеля с сечением 2,5мм2.
2. Во-вторых, требуется проверить электросчетчик. Нужно, чтобы вводный в квартиру кабель был обязательно трехжильным. Он в обязательном порядке обязан быть 6мм2 по меди.
3. В-третьих, проверяется автоматический вводный выключатель. Номинальный ток в нем должен быть 45-50 Ампер.
4. В-четвертых, нужно позаботиться об устройстве защитного отключения.
5. В-пятых, правильно выбрать силовую розетку. При однофазовом подключении электроплиты, она должна быть на 25-32 Ампера и с тремя контактами.

И только после всех перечисленных действий стоит приступать к выбору кабеля. Его сечение по меди не должно быть ниже 4мм2.

Установление проводки в квартире или доме требует высокого профессионализма. Вопрос о том, чтобы сделать все своими руками не должен даже подниматься, если владелец помещения не имеет нужного образования и годы практики.

Мало построить дом или сделать капитальный ремонт в квартире. Электропроводка – это важнейшая часть при проектировании здания. Именно она делает помещение пригодным для жилья, давая ему освещение, тепло и необходимые для жизни коммуникации. Установленная проводка может стать помощником для владельца помещения, а может быть его серьезной проблемой. Следует тщательно изучить, как правильно рассчитать сечение кабеля, сколько его нужно, а еще лучше, доверить это специалистам. Слишком тонкая и опасная для жизни наука – электропроводка.

Расчет сечения кабеля, автоматов защиты

Вступление

В электрике любого помещения важное значение имеет правильный расчет сечения кабеля, автоматов защиты. Зависит расчет от электропотребителей, которые будут работать в электросети и как следствие от планируемой нагрузки в сети. Как правильно рассчитать нагрузку и номинальные значения тока нагрузки в электрической сети и по результатам выбрать сечение кабеля и автоматы защиты пойдет речь в этой статье.

Нагрузка электросети

Любая электропроводка разделена на так называемые группы. Электропроводка каждой группы выполняется электрическим кабелем определенного сечения и защищается автоматом защиты с заранее рассчитанным номиналом. Для того чтобы выбрать сечение кабеля и номинал автомата защиты необходимо рассчитать предполагаемую нагрузку этой электросети.

При расчете нагрузки электросети нужно помнить, что расчет токовой нагрузки (величина силы тока в сети, при работе электроприбора) отдельного бытового прибора (потребителя) и группы из нескольких потребителей отличаются друг от друга.

Кроме этого расчет нагрузки при однофазном электропитании (220 вольт) отличается от расчета трехфазного электропитания (380 вольт). Начнем разбирать расчет нагрузки электросети в однофазной сети с рабочим напряжением 220 Вольт.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для одиночного потребителя

Расчет электросети для одного бытового прибора достаточно прост. Для этого нужно вспомнить основной закон электротехники (закон Ома), посмотреть в паспорте на прибор его потребляемую мощность и рассчитать токовую нагрузку.

Приведу пример:

• Бытовая электроплита на 220 вольт. Потребляемая мощность 5000 ватт (5 КВатт).
• Ток нагрузки можно рассчитать по закону Ома.
• Iнагрузки=5000Вт÷220 вольт=22,7 Ампера.

Вывод: На линию для электропитания этой электроплиты нужно установить автомат защиты не менее 23 Ампер. Таких автоматов в продаже нет, поэтому выбираем автомат с большим ближайшим номиналом в 25 Ампер.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для группы электропроводки

Под группой электропроводки понимается несколько потребителей подключенных параллельно к одному питающему кабелю от электрощитка. Для группы электропроводки устанавливается общий автомат защиты. Автомат защиты устанавливается в квартирном электрощитке или этажном щитке. Расчет сети группы потребителей отличается от расчета сети одиночного потребителя.

Для расчета токовой нагрузки группы потребителей вводится так называемый коэффициент спроса. Коэффициент спроса (Кс) определяет вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Кс=1 соответствует одновременной работе всех электроприборов группы. Понятно, что включение и работа всех электроприборов в квартире практически не бывает. Есть целые системы расчета коэффициента спроса для домов, подьездов. Для каждой квартиры коэффициент спроса различается для отдельных комнат, отдельных потребителей и даже для различного стиля жизни жильцов. Например, коэффициент спроса для телевизора обычно равен 1,а коэффициент спроса пылесоса равен 0,1.

Поэтому для расчета токовой нагрузки и выбора автомата защиты в группе электропроводки коэффициент спроса влияет на результат. Расчетная мощность группы электропроводки рассчитывается по формуле:

• P(расчетная)=К(спроса)×P(мощность установочная).
• I (ток нагрузки)=Р (мощность расчетная)÷220 вольт.

Пример: В таблице ниже рассмотрим электроприборы, входящие в одну группу. Рассчитаем токовую нагрузку для этой группы и выберем автомат защиты с учетом коэффициента спроса.Коэффицмент спроса в примере выбирается индивидуально:

• Расчетная Мощность в сети расчитавается следующим образом:
• 480×0,7+75+160+150+380+1000+400+700×0,3=2711,ВТ
• К(спроса) квартиры=2711÷3345=0,8
• Ток нагрузки:
• 3345÷220×0,8=12Ампер.
• Соответственно выбираем автомат защиты на шаг больше:16Ампер.

В общих, а не индивидуальных расчетах, для жилых помещений, коэффициент спроса принимается в зависимости от количества потребителей, таблица ниже: 

Теперь опредилемся,как выбрать сечения кабеля для электропроводки

По приведенным выше формулам можно рассчитать мощность электросети и значение рабочего тока в сети. Остаяется по полученным значениям выбрать сечение электрического кабеля, который можно использовать для рассчитываемой проводки в квартире.

Это совсем просто. В настольной книги электрика, ПУЭ-правила устройства электрустановок, все сделано за нас. По таблице ниже ищете значение расчитаного тока нагрузки или расчетную мощность сети и выбираете сечение электрического кабеля.Таблица приводится для медных жил кабелей или проще, медного кабеля ,потому что использование аллюминевых кабелей в электропроводке жилых помещений запрещено.(читайте ПУЭ изд.7) 

Две расчетные таблицы для расчета и правильного выбора сечения кабеля и автоматов защиты 

ТАБЛИЦА 1.

Номенклатура мощностей электробытовых приборов и машин для расчета в электросетях жилых помещений

из нормативов для определения расчетных электрических нагрузок зданий (квартир), коттеджей, микрорайонов (кварталов) застройки и элементов городской распределительной сети

ТАБЛИЦА2.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ для расчетов электрических нагрузок жилых зданий (квартир) и коттеджей на перспективу 

©Elesant.ru

Еще статьи

Таблица токовых нагрузок к сечению медных кабелей по ПУЭ

Любая электрическая схема требует точного инженерного расчета. Один из этапов вычислений – определение оптимального сечения жил кабелей, которые предполагается использовать для прокладки линий. При проектировании внутридомовой эл/проводки предпочтение отдается медным кабелям и проводам. Между диаметрами и токовыми нагрузками существует прямая зависимость, и все значения, для упрощения вычислений, сведены в соответствующие таблицы токовых нагрузок к сечению. Нужно лишь уметь правильно с ними работать.

Общая информация

Нужно учесть, что когда упоминается диаметр, это чисто условное определение, так как правильнее говорить – сечение провода или жилы кабеля. Разница принципиальная. В первом случае величина линейная и выражается она в мм. Во втором речь идет о площади, а она обозначается в мм². Поэтому замерять жилу при подборе кабеля (например, из запасов в сарае или гараже) линейкой, штангенциркулем или еще чем-то можно лишь для того, чтобы потом сделать соответствующий расчет токовой нагрузки. Формула известна из школы: S = π х D2/4 = π х 0,785 D2.

Рекомендации о приблизительных расчетах также не во всем верны. Например, на отдельных сайтах есть такой полезный совет – каждый «квадрат» медной жилы выдерживает до 10 А. Правильно. Но при этом не указывается, что данная пропорция справедлива лишь для цепей трехфазных (380). Внутридомовая проводка – это 220 В, и здесь соотношение несколько иное.

Таблицы

Что учесть при определении сечения

Выбирать провода на основании лишь расчетных данных (один в один) не рекомендуется. Дело в том, что в результате вычислений пользователь определяет, какой максимальный ток способна выдержать конкретная жила. Но нагружать провод так, чтобы он работал на пределе возможностей, нельзя. Во-первых, он будет постоянно нагреваться. Во-вторых, при малейших изменениях нагрузки в сторону увеличения его изоляция может не выдержать. Чем это грозит, понятно и без профессиональных комментариев – короткие замыкания, обрывы на линиях, воспламенения на отдельных участках. Следовательно, сечения кабелей целесообразно подбирать с некоторым запасом (примерно в 15% от расчетного значения).

При прокладке эл/проводки нужно учитывать и перспективу. Лучше заложить кабель с большим сечением, хотя это и выйдет дороже, чем потом, по мере того, как количество подключаемых потребителей увеличится, а нагрузка, соответственно, возрастет, заниматься переделками. А если монтаж осуществлен скрытым способом, то такой ремонт в итоге обернется еще большими финансовыми потерями (начиная с демонтажа облицовки помещения и далее по списку необходимых мероприятий).

Требования ПУЭ (редакция 7-я). В Правилах обозначены отдельные ограничения по минимально допустимому сечению жил в зависимости от методики монтажа кабелей. Если он ведется открытым способом, то не менее 4 «квадратов». Это обусловлено необходимостью обеспечения достаточной механической прочности линии. Имеет значение и материал изоляции. Сортамент кабельной продукции значительный, и этот момент также необходимо учитывать.

Вывод – табличные данные не следует трактовать однозначно, априори принимая их за абсолютно верные. Необходимо учесть все составляющие монтажа – способ, тип строения, назначение линии, разновидность (марку) кабеля и ряд других.

Токовые нагрузки по сечению кабеля: таблицы сечений медных проводников

Стандартная квартирная электропроводка рассчитывается на максимальный ток потребления при длительной нагрузке 25 ампер

(на такую силу тока выбирается и автоматический выключатель, который устанавливается на вводе проводов в квартиру)
выполняется медным проводом сечением 4,0 мм2, что соответствует диаметру провода 2,26 мм и мощности нагрузки до 6 кВт
.

Согласно требований п 7.1.35 ПУЭ сечение медной жилы для квартирной электропроводки должно быть не менее 2,5 мм2,

что соответствует диаметру проводника 1,8 мм и силе тока нагрузки 16 А. К такой электропроводке можно подключать электроприборы суммарной мощностью до 3,5 кВт.

Что такое сечение провода и как его определить

Чтобы увидеть сечение провода достаточно его перерезать поперек и посмотреть на срез с торца. Площадь среза и есть сечение провода.

Чем оно больше, тем большую силу тока может передать провод.

Как видно из формулы, сечение провода легко вычислить по его диаметру. Достаточно величину диаметра жилы провода умножить саму на себя и на 0,785. Для вычисления сечения многожильного провода нужно вычислить сечение одной жилы и умножить на их количество.

Диаметр проводника можно определить с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм или микрометра с точностью до 0,01 мм. Если нет под рукой приборов, то в таком случае выручит обыкновенная линейка.

Формула расчета

Вычислить площадь сечения электрического провода можно разными способами в зависимости от его типа. Для всех случаев применяется единая формула расчета сечения кабеля по диаметру. Она имеет следующий вид:

D – диаметр жилы.

Диаметр жилы обычно указывается на оплетке провода или на общем ярлыке с другими техническими характеристиками. При необходимости определить это значение можно двумя способами: с применением штангенциркуля и вручную.

Первым способом измерить диаметр жилы очень просто. Для этого ее необходимо очистить от изоляционной оболочки, после чего воспользоваться штангенциркулем. Значение, которое он покажет, и есть диаметр жилы.

Если провод многожильный, необходимо распустить пучок, пересчитать проволоки и измерить штангенциркулем только одну из них. Определять диаметр пучка целиком смысла нет – такой результат будет некорректным из-за наличия пустот. В этом случае формула расчета сечения будет иметь вид:

D – диаметр жилы;

а – количество проволок в жиле.

При отсутствии штангенциркуля диаметр жилы можно определить вручную. Для этого ее небольшой отрезок необходимо освободить от изоляционной оболочки и намотать на тонкий цилиндрический предмет, например, на карандаш. Витки должны плотно прилегать друг к другу. В этом случае формула вычисления диаметра жилы провода выглядит так:

L – длина намотки проволоки;

N – число полных витков.

Чем больше длина намотки жилы, тем точнее получится результат.

Выбор сечения медного провода электропроводки по силе тока

Величина электрического тока обозначается буквой «А

» и измеряется в Амперах. При выборе действует простое правило,
чем сечение провода больше, тем лучше, по этому округляют результат в большую сторону.

Приведенные мною данные в таблице основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки при самых неблагоприятных условиях ее прокладки и эксплуатации. При выборе сечения провода по величине тока не имеет значение, переменный это ток или постоянный. Не имеют значения также величина и частота напряжения в электропроводке, это может быть бортовая сеть автомобиля постоянного тока на 12 В или 24 В, летательного аппарата на 115 В частотой 400 Гц, электропроводка 220 В или 380 В частотой 50 Гц, высоковольтная линия электропередачи на 10000 В.

Если неизвестен ток потребления электроприбором, но известны напряжение питания и мощность, то рассчитать ток можно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора.

Следует отметить, что на частотах более 100 Гц в проводах при протекании электрического тока начинает проявляться скин-эффект, заключающийся в том, что с увеличением частоты ток начинает «прижиматься» к внешней поверхности провода и фактическое сечение провода уменьшается. Поэтому выбор сечения провода для высокочастотных цепей выполняется по другим законам.

Сечение проводов для разных условий эксплуатации

Сечения проводов удобно измерять в квадратных миллиметрах. Если грубо оценивать допустимый ток, мм2 медного провода пропускает через себя 10 А, при этом не перегреваясь.

В кабеле соседние провода греют друг друга, поэтому для него надо выбирать толщину жилы по таблицам или с поправкой. Кроме того, размеры берут с небольшим запасом в сторону увеличения, а после выбирают из стандартного ряда.

Проводка может быть открытой и скрытой. В первом варианте она прокладывается снаружи по поверхностям, в трубах или в кабель-каналах. Скрытая проходит под штукатуркой, в каналах или трубах внутри конструкций. Здесь условия работы более жесткие, поскольку в закрытых пространствах без доступа воздуха кабель нагревается сильней.

Для разных условий эксплуатации вводятся коэффициенты поправки, на которые следует умножать расчетный длительно допустимый ток в зависимости от следующих факторов:

• одножильный кабель в трубе длиной более 10 м: I = In х0,94;
• три одножильных кабеля в одной трубе: I = In х0,9;
• прокладка в воде с защитным покрытием типа Кл: I = In х1,3;
• четырехжильный кабель равного сечения: I = In х0,93.

Пример

При нагрузке в 5 кВт и напряжении 220 В сила тока через медный провод составит 5 х 1000 / 220 = 22,7 А. Его сечение составит 22,7 / 10 = 2,27 мм2. Этот размер обеспечит допустимый ток для медных проводов по нагреву. Поэтому здесь следует взять небольшой запас 15 %. В результате сечение составит S = 2,27 + 2,27 х 15 / 100 = 2,61 мм2. Теперь к этому размеру следует подобрать стандартное сечение провода, которое составит 3 мм.

Определение нагрузочной способности электропроводки 220 В выполненной из алюминиевого провода

В давно построенных домах электропроводка, как правило, выполнена из алюминиевых проводов. Если соединения в распределительных коробках выполнены правильно, срок службы алюминиевой проводки может составлять и сто лет. Ведь алюминий практически не окисляется, и срок службы электропроводки будет определяться только сроком службы пластмассовой изоляции и надежностью контактов в местах присоединения.

В случае подключения дополнительных энергоемких электроприборов в квартире с алюминиевой электропроводкой необходимо определить по сечению или диаметру жил проводов способность ее выдержать дополнительную мощность. По приведенной ниже таблице это легко сделать.

Если у Вас проводка в квартире выполнена из алюминиевых проводов и возникла необходимость подключить вновь установленную розетку в распределительной коробке медными проводами, то такое соединение выполняется в соответствии с рекомендациями статьи Соединение алюминиевых проводов.

Как правильно подобрать

При выборе подходящего сечения провода для монтажа линии необходимо придерживаться следующих правил:

• чтобы провода не нагревались и служили долго, нагрузка на один квадратный миллиметр сечения должна быть не более 9 ампер;
• по мощности рекомендуется не более 2 кВт;
• нельзя соединять провода разного сечения;
• освещение и розетки лучше монтировать на разные автоматы;
• если их соединяют с одним автоматом, то осветительное и розеточное сечения должно быть одинаковым;
• для водонагревателей и варочных панелей сечение не менее 6 мм²;
• для электрической духовки необходимо сечение не менее 4 мм².

Вам это будет интересно Заземляющий провод

К сведению! Кабель сечением более 4 мм² считается повышенной мощности. На каждый электроприбор в щиток устанавливают отдельный автомат и прокладывают автономную линию.

Удлинители для бытовых приборов

На всем протяжении линии исключаются стыки и ответвления, чтобы сохранить ее надежность. Для внутриквартирной разводки используют жесткий провод. Соединения и разветвления производят в зажимных коробках.

Заземляющий контур

Расчет сечения провода электропроводки по мощности подключаемых электроприборов

Для выбора сечения жил провода кабеля при прокладке электропроводки в квартире или доме нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования. В таблице представлен перечень популярных бытовых электроприборов с указанием потребляемого тока в зависимости от мощности. Вы можете узнать потребляемую мощность своих моделей самостоятельно из этикеток на самих изделиях или паспортам, часто параметры указывают на упаковке.

В случае если сила потребляемого тока электроприбором неизвестна, то ее можно измерять с помощью амперметра.

Таблица потребляемой мощности и силы тока бытовыми электроприборами при напряжении питания 220 В

Обычно мощность потребления электроприборов указывается на корпусе в ваттах (Вт или VA) или киловаттах (кВт или кVA). 1 кВт=1000 Вт.

Ток потребляют еще холодильник, осветительные приборы, радиотелефон, зарядные устройства, телевизор в дежурном состоянии. Но в сумме эта мощность составляет не более 100 Вт и при расчетах ее можно не учитывать.

Если Вы включите все имеющиеся в доме электроприборы одновременно, то необходимо будет выбрать сечение провода, способное пропустить ток 160 А. Провод понадобится толщиной в палец! Но такой случай маловероятен. Трудно представить, что кто-то способен одновременно молоть мясо, гладить утюгом, пылесосить и сушить волосы.

Пример расчета. Вы встали утром, включили электрочайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку. Потребляемый ток соответственно составит 7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А. С учетом включенного освещения, холодильника и в дополнение, например, телевизора, потребляемый ток может достигнуть 25 А.

Выбор сечения медного провода по мощности для сети 220 В

Выбрать сечение провода можно не только по силе тока но и по величине потребляемой мощности. Для этого нужно составить перечень всех планируемых для подключения к данному участку электропроводки электроприборов, определить, какую мощность потребляет каждый из них по отдельности. Далее сложить полученные данные и воспользоваться нижеприведенной таблицей.

Если имеется несколько электроприборов и для некоторых известен ток потребления, а для других мощность, то нужно определить из таблиц сечение провода для каждого из них, а затем полученные результаты сложить.

Выбор сечения медного провода по мощности для с бортовой сети автомобиля 12 В

Если при подключении к бортовой сети автомобиля дополнительного оборудования известна только его мощность потребления, то определить сечение дополнительной электропроводки можно с помощью ниже приведенной таблицы.

Выбор сечения провода для подключения электроприборов к трехфазной сети 380 В

При работе электроприборов, например, электродвигателя, подключенных к трехфазной сети, потребляемый ток протекает уже не по двум проводам, а по трем и, следовательно, величина протекающего тока в каждом отдельном проводе несколько меньше. Это позволяет использовать для подключения электроприборов к трехфазной сети провод меньшего сечения.

Для подключения электроприборов к трехфазной сети напряжением 380 В, например электродвигателя, сечение провода для каждой фазы берется в 1,75 раза меньше, чем для подключения к однофазной сети 220 В.

Внимание

, при выборе сечения провода для подключения электродвигателя по мощности следует учесть, что на шильдике электродвигателя указывается максимальная механическая мощность, которую двигатель может создать на валу, а не потребляемая электрическая мощность. Потребляемая электрическая мощность электродвигателем с, учетом КПД и сos φ приблизительно в два раза больше, чем создаваемая на валу, что необходимо учитывать при выборе сечения провода исходя из мощности двигателя, указанной в табличке.

Например, нужно подключить электродвигатель потребляющий мощность от сети 2,0 кВт. Суммарный ток потребления электродвигателем такой мощности по трем фазам составляет 5,2 А. По таблице получается, что нужен провод сечением 1,0 мм2, с учетом вышеизложенного 1,0 / 1,75 = 0,5 мм2. Следовательно, для подключения электродвигателя мощностью 2,0 кВт к трехфазной сети 380 В понадобится медный трехжильный кабель с сечением каждой жилы 0,5 мм2.

Гораздо проще выбрать сечение провода для подключения трехфазного двигателя, исходя из величины тока его потребления, который всегда указывается на шильдике. Например, в шильдике приведенном на фотографии, ток потребления двигателя мощностью 0,25 кВт по каждой фазе при напряжении питания 220 В (обмотки двигателя подключены по схеме «треугольник») составляет 1,2 А, а при напряжении 380 В (обмотки двигателя подключены по схеме «звезда») всего 0,7 А. Взяв силу тока, указанную на шильдике, по таблице для выбора сечения провода для квартирной электропроводки выбираем провод сечением 0,35 мм2 при подключении обмоток электродвигателя по схеме «треугольник» или 0,15 мм2 при подключении по схеме «звезда».

Выбор сечения кабеля

О выборе марки кабеля для домашней электропроводки

Делать квартирную электропроводку из алюминиевых проводов на первый взгляд кажется дешевле, но эксплуатационные расходы из-за низкой надежности контактов со временем многократно превысят затраты на электропроводку из меди. Рекомендую делать проводку исключительно из медных проводов! Алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной электропроводки, так как они легкие и дешевые и при правильном соединении служат надежно продолжительное время.

А какой провод лучше использовать при монтаже электропроводки, одножильный или многожильный? С точки зрения способности проводить ток на единицу сечения и монтажа, одножильный лучше. Так что для домашней электропроводки нужно использовать только одножильный провод. Многожильный допускает многократные изгибы, и чем тоньше в нем проводники, тем он более гибкий и долговечнее. Поэтому многожильный провод применяют для подключения к электросети нестационарных электроприборов, таких как электрофен, электробритва, электроутюг и все остальных.

После принятия решения по сечению провода встает вопрос о марке кабеля для электропроводки. Тут выбор не велик и представлен всего несколькими марками кабелей: ПУНП, ВВГнг и NYM.

Кабель ПУНП с 1990 года, в соответствии с решением Главгосэнергонадзора «О запрете применения проводов типа АПВН, ППБН, ПЕН, ПУНП и др., выпускаемых по ТУ 16-505. 610-74 вместо проводов АПВ, АППВ, ПВ и ППВ по ГОСТ 6323-79*» к применению запрещен.

Кабель ВВГ и ВВГнг – медные провода в двойной поливинилхлоридной изоляции, плоской формы. Предназначен для работы при температуре окружающей среды от −50°С до +50°С, для выполнения проводки внутри зданий, на открытом воздухе, в земле при прокладке в тубах. Срок службы до 30 лет. Буквы «нг» в обозначении марки говорят о негорючести изоляции провода. Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм2. Если в обозначении кабеля перед ВВГ стоит буква А (АВВГ), то жилы в проводе алюминиевые.

Кабель NYM (его российский аналог – кабель ВВГ), с медными жилами, круглой формы, с негорючей изоляцией, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и область применения, практически одинаковые с кабелем ВВГ. Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм2.

Как видите, выбор для прокладки электропроводки не велик и определяется в зависимости от того, какой формы кабель более подходит для монтажа, круглой или плоской. Кабель круглой формы удобнее прокладывается через стены, особенно если делается ввод с улицы в помещение. Понадобится просверлить отверстие чуть больше диаметра кабеля, а при большей толщине стены это становится актуальным. Для внутренней проводки удобнее применять плоский кабель ВВГ.

При прокладке квартирной электропроводки, как правило, возникает вопрос и о выборе автоматического выключателя, или, как его часто называют, автомата. Этот вопрос и о выборе счетчика, УЗО, дифференциального автомата подробно освещен в статье сайта «Об электрическом счетчике, УЗО и автоматах защиты».

Параллельное соединение проводов электропроводки

Бывают безвыходные ситуации, когда срочно нужно проложить проводку, а провода требуемого сечения в наличии нет. В таком случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно проводку сделать из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.

Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм2, а нужен по расчетам 10 мм2. Соединяете их все параллельно, и проводка будет выдерживать ток до 50 ампер. Да Вы и сами многократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А и для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужен гибкий провод. Его и делают из сотен параллельно соединенных тонких медных проволочек. В автомобиле аккумулятор к бортовой сети тоже подключают с помощью такого же гибкого многожильного провода, так как во время пуска двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора необходимо провода отводить в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.

Способ увеличения сечения электропровода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра можно использовать только в крайнем случае. При прокладке домашней электропроводки допустимо соединять параллельно только провода одинакового сечения, взятые из одной бухты.

Онлайн калькуляторы для вычисления сечения и диаметра провода

С помощью онлайн калькулятора, представленного ниже можно решить обратную задачу – определить по сечению диаметр проводника.

Таблица нагрузок по сечению кабеля в зависимости от нагрузки

Расчеты, выполненные самостоятельно вручную, не всегда являются точными для правильного определения длительно допустимых нагрузок на электрическую сеть.

Таблица нагрузок по сечению кабеля относится к категории уточненных расчетов, и позволяет грамотно определиться с выбором наружной или внешней проводки.

Сечение жилы

Жила кабельного изделия представляет собой токопроводящую медную или алюминиевую сердцевину провода, защищенную изолирующим материалом.

Номинальные показатели сечения жилы являются площадью поперечного сечения в токопроводящей части кабельного изделия, и указываются в маркировке на изоляции.

Самостоятельный расчет фактического сечения жилы актуален в нескольких ситуациях:

• проверка кабельного изделия на соответствие фактических показателей сечения заявленным производителем;
• оценка качественных и технических характеристик немаркированного кабельного изделия.

В некоторых случаях, определение сечения жилы является обязательным. Например, при замене старой электрической проводки с неизвестными параметрами.
Стандартная формула для расчета сечения в круглых кабельных изделиях не более 10 мм²:

S= πD²/4

• π — число «Пи», равное 3,14;
• D — результаты замеров диаметра жилы в мм;
• S — искомые показатели сечения кабельной жилы в мм².

В многопроволочных кабельных изделиях замеряется сечение одной жилки, после чего результат умножается на количество всех элементов. Расчет сегментных кабелей является более сложным.

Расчет сечения однопроволочной проводной жилы осуществляется чаще всего посредством штангенциркуля, а многопроволочного кабельного изделия — микрометром.

Провод на основе разных материалов

Электрические кабельные изделия могут быть представлены проводами с алюминиевой или медной жилой. Второй вариант является более предпочтительным, что обусловлено меньшим сопротивлением и долговечностью. Однако именно алюминиевый кабель является более доступным по стоимости.

Кабель силовой алюминиевый 4-х жильный сечение 38 кв мм

Кабельное изделие состоит из нескольких основных элементов:

• жилы — части, отвечающей за проведение электрического тока;
• изоляции — защитной кабельной поверхности диэлектрического типа.

Монолитные жилы представлены одной проволокой, а составные — несколькими скрученными в пучок, что положительно сказывается на показателях их гибкости. Соединение основных элементов электрической проводки чаще всего осуществляется специальными зажимами — клеммами.

Медный тип

Неоспоримыми преимуществами кабельного изделия с жилой медного типа являются:

• незначительные показатели электрического сопротивления;
• высокий уровень гибкости;
• механическая устойчивость;
• пригодность для пайки и лужения;
• легкость сварки и скручивания.

Окисленная поверхность на контактах обладает незначительными показателями переходного сопротивления, а в процессе монтажа и опрессовки нет необходимости смазывать поверхности, что облегчает работу с материалом. Самые популярные марки:

• ПВ — одножильный провод с сечением 0,5-95 мм²;
• ППВ — двух- или трёхжильный провод с сечением 0,75-4,0 мм²;
• ПР — одножильный с сечением 0,75-120 мм².

Самым главным недостатком проводки с медной жилой является высокая стоимость исходного материала, и соответственно всей кабельной продукции, содержащей медь.

Алюминиевый тип

Основные достоинства кабельного изделия с жилой алюминиевого типа представлены:

• более низким весом монтируемой электрической проводки;
• широким выбором и доступной стоимостью.

Следует отметить, что электрическая проводимость алюминия в полтора раза ниже, чем у медного кабеля, а аморфный по своим характеристикам материал в процессе длительной эксплуатации способен «вытекать» из обжимов.

Алюминиевый кабель в изоляции

Со временем, алюминиевая поверхность окисляется, а результатом такого естественного процесса становится ощутимая потеря токовой проводимости. Самые популярные марки:

• АПВ — одножильный провод с сечением 2,5-120 мм²;
• АППВ — двух- или трёхжильный провод с сечением 2,5-6,0 мм²;
• АПР — одножильный провод с сечением 2,5-120 мм²;
• ПРН — одножильный провод с сечением 2,5-120 мм².

Некоторые сложности возникают при монтаже алюминиевых кабельных изделий, что объясняется необходимостью применения газовой сварки и пайки с использованием флюсов и припоев.

Нагрузка

Проектирование и монтаж любой электрической схемы предполагает правильный выбор кабельного сечения с обязательным учетом величины максимального энергопотребления или нагрузки.

Измеряемое в мм² или «квадратах» проводное сечение обладает разной наивысшей пропускной способностью в течение длительного времени, а также отличается периодом нагрева:

• с алюминиевой жилой — 4,0 А;
• с медной жилой — 10 А.

Например, энергозависимый потребитель, использующий 4 кВт или 4000 Вт в условиях однофазной сети 220 В, нуждается в силе тока, равной 4000 / 220 = 18,18 А + 15% , что обеспечивается проводом с медной жилой 2,0 мм².

При использовании алюминиевого проводника, жила монтируемого кабельного изделия должна иметь толщину не менее 4,5-5,0 мм².

Значения токовой нагрузки чаще всего определяются в соответствии с заявленной в паспорте изделия мощностью энергозависимых потребителей, а также согласно формуле: I = Р/220.

Таблица зависимости сечения провода от нагрузки

Наиболее востребованными и распространенными проводными показателями сечения, применяемыми в настоящее время на практике, являются площади кабельной жилы 0.75, 1.5, 2.5 и 4.0 мм². При выборе сечения в зависимости от параметров нагрузки, целесообразно использовать стандартные табличные данные.

Обязательным условием правильного выбора сечения жилы в силовых кабельных изделиях является учет величины максимально потребляемого в нагрузке тока.

Только качественные провода способны выдерживать достаточную нагрузку, поэтому при выборе нужно придавать значение маркировке, в которой содержится информация о ГОСТ и ТУ, заводе-изготовителе и типе кабельного изделия.

По всей длине кабельного изделия, непосредственно на изоляционном слое, производителем обязательно указываются марка провода и его сечение. При отсутствии информации даже об одном из перечисленных параметров от приобретения кабельного изделия рекомендуется отказаться.

Ток кабеля по сечению. Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки

Таблица мощности провода
требуется чтобы правильно произвести расчет сечения провода, если мощность оборудования большая, а сечение провода маленькое, то будет происходить его нагревание, что приведет к разрушению изоляции и потере его свойств.

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

Но чтобы пользоваться таблицей, необходимо рассчитать общую потребляемую мощность приборов и оборудования, которые используются в доме, квартире или другом месте, куда будет проведен провод.

Пример расчета мощности.

Допустим, выполняется в доме монтаж закрытой электропроводки проводов ВВ. На лист бумаги необходимо переписать список используемого оборудования.

Но как теперь узнать мощность
? Найти ее можно на самом оборудовании, где обычно есть бирка с записанными основными характеристиками.

Измеряется мощность
в Ваттах (Вт, W) либо Киловаттах (кВт, KW). Теперь нужно записать данные, а затем их сложить.

Полученное число составляет, например, 20 000 Вт, это будет 20 кВт. Эта цифра показывает, сколько все электроприемники вместе потребляют энергии. Далее следует обдумать, какое количество приборов в течении длительного периода времени будет использоваться одновременно. Допустим получилось 80 %, в таком случае, коэффициент одновременности будет равен 0,8. Производим по мощности расчет сечения провода:

20 х 0,8 = 16 (кВт)

Для выбора сечения понадобится таблица мощности провода:

Если трехфазная цепь 380 Вольт, то таблица будет выглядеть следующим образом:

Данные расчеты не составляют особой сложности, но рекомендуется выбирать провод или кабель наибольшего сечения жил, ведь может быть так, что будет необходимо подключить какой-нибудь прибор еще.

Дополнительная таблица мощности провода.

Грамотный подбор кабеля для восстановления или прокладки электропроводки гарантирует безупречную работу системы. Приборы будут получать питание в полноценном объеме. Не случится перегрева изоляции с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит и от угроз воспламенения, и от лишних затрат на покупку недешевого провода. Давайте разберемся в алгоритме расчетов.

Упрощенно кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его жиле перемещается поток, параметры которого ограничены размером данного токоведущего канала. Следствием неверного подбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:

• Слишком узкий токоведущий канал, из-за которого в разы возрастает плотность тока. Рост плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, затем ее оплавление. В результате оплавления по минимуму появятся «слабые» места для регулярных утечек, по максимуму пожар.
• Излишне широкая жила, что, в сущности, совсем неплохо. Причем, наличие простора для транспортировки электро-потока весьма положительно отражается на функционале и эксплуатационных сроках проводки. Однако карман владельца облегчится на сумму, примерно вдвое превышающую по факту требующиеся деньги.

Первый из ошибочных вариантов представляет собой откровенную опасность, в лучшем случае повлечет увеличение оплаты за электроэнергию. Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.

«Протоптанные» пути вычислений

Все существующие расчетные способы опираются на выведенный Омом закон, согласно которому сила тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Бытовое напряжение – величина постоянная, равная в однофазной сети стандартным 220 В. Значит, в легендарной формуле остаются лишь две переменные: это ток с мощностью. «Плясать» в расчетах можно и нужно от одной из них. Через расчетные значения тока и предполагаемой нагрузки в таблицах ПУЭ найдем требующийся размер сечения.

Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитывают для силовых линий, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладывают кабелем с традиционной величиной площади сечения 1,5 мм².

Если в обустраиваемом помещении нет мощного диско-прожектора или люстры, требующей питания в 3,3кВт и больше, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля не имеет смысла. А вот розеточный вопрос – дело сугубо индивидуальное, т.к. подключать к одной линии могут такие неравнозначные тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.

Тем, кто планирует нагрузить силовую линию электрической варочной поверхностью, бойлером, стиральной машиной и подобной «прожорливой» техникой, желательно распределить всю нагрузку на несколько розеточных групп.

Если технической возможности разбить нагрузку на группы нет, бывалые электрики рекомендуют без затей прокладывать кабель с медной жилой сечением 4-6 мм². Почему с медной токоведущей сердцевиной? Потому что строгим кодексом ПУЭ прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилье и в активно используемых бытовых помещениях запрещена. Сопротивление у электротехнической меди гораздо меньше, тока она пропускает больше и не греется при этом, как алюминий. Алюминиевые провода используются при устройстве наружных воздушных сетей, кое-где они еще остались в старых домах.

Обратите внимание! Площадь сечения и диаметр жилы кабеля – вещи разные. Первая обозначается в квадратных мм, второй просто в мм. Главное не перепутать!

Для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока можно пользоваться обоими показателями. Если в таблице указан размер площади сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь нужно найти по следующей формуле:

Расчет размера сечения по нагрузке

Простейший способ подбора кабеля с нужным размером — расчет сечения провода по суммарной мощности всех подключаемых к линии агрегатов.

Алгоритм расчетных действий следующий:

• для начала определимся с агрегатами, которые предположительно могут использоваться нами одновременно. Например, в период работы бойлера нам вдруг захочется включить кофемолку, фен и стиралку;
• затем согласно данным техпаспортов или согласно приблизительным сведениям из приведенной ниже таблицы банально суммируем мощность одновременно работающих по нашим планам бытовых агрегатов;
• предположим, что в сумме у нас вышло 9,2 кВт, но конкретно этого значения в таблицах ПУЭ нет. Значит, придется округлить в безопасную большую сторону – т.е. взять ближайшее значение с некоторым превышением мощности. Это будет 10,1 кВт и соответствующее ему значение сечения 6 мм².

Все округления «направляем» в сторону увеличения. В принципе суммировать можно и силу тока, указанную в техпаспортах. Расчеты и округления по току производятся аналогичным образом.

Как рассчитать сечение по току?

Табличные значения не могут учесть индивидуальных особенностей устройства и эксплуатации сети. Специфика у таблиц среднестатистическая. Не приведены в них параметры максимально допустимых для конкретного кабеля токов, а ведь они отличаются у продукции с разными марками. Весьма поверхностно затронут в таблицах тип прокладки. Дотошным мастерам, отвергающим легкий путь поиска по таблицам, лучше воспользоваться способом расчетаразмера сечения провода по току. Точнее по его плотности.

Допустимая и рабочая плотность тока

Начнем с освоения азов: запомним на практике выведенный интервал 6 — 10. Это значения, полученные электриками многолетним «опытным путем». В указанных пределах варьирует сила тока, протекающего по 1 мм² медной жилы. Т.е. кабель с медной сердцевиной сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции предоставляет возможность току от 6 до 10 А спокойно достигать ожидающего его агрегата-потребителя. Разберемся, откуда взялась и что означает обозначенная интервальная вилка.

Согласно кодексу электрических законов ПУЭ 40% отводится кабелю на неопасный для его оболочки перегрев, значит:

• 6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей сердцевины, являются нормальной рабочей плотностью тока. В данных условиях проводник работать может бесконечно долго без каких-либо ограничений по времени;
• 10 А, распределенные на 1 мм² медной жилы, протекать по проводнику могут краткосрочно. Например, при включении прибора.

Потоку энергии 12 А в медном миллиметровом канале будет изначально «тесно». От тесноты и толкучки электронов увеличится плотность тока. Следом повысится температура медной составляющей, что неизменно отразиться на состоянии изоляционной оболочки.

Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевой токоведущей жилой плотность тока отображает интервал 4 – 6 Ампер, приходящийся на 1 мм² проводника.

Выяснили, что предельная величина плотности тока для проводника из электротехнической меди 10 А на площадь сечения 1 мм², а нормальные 6 А. Следовательно:

• кабель с жилой сечением 2,5 мм² сможет транспортировать ток в 25 А всего лишь несколько десятых секунды во время включения техники;
• он же бесконечно долго сможет передавать ток в 15А.

Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки. Если кабель прокладывается в стене, в металлической гильзе или , указанную величину плотности тока нужно помножить на поправочный коэффициент 0,8. Запомните и еще одну тонкость в организации открытого типа проводки. Из соображений механической прочности кабель с сечением меньше 4 мм² в открытых схемах не используют.

Изучение схемы расчета

Суперсложных вычислений снова не будет, расчет провода по предстоящей нагрузке предельно прост.

• Сначала найдем предельно допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощность приборов, которые предполагаем одновременно подключать к линии. Сложим, например, мощность стиральной машины 2000 Вт, фена 1000 Вт и произвольно какого-либо обогревателя 1500 Вт. Получили мы 4500 Вт или 4,5 кВт.
• Затем делим наш результат на стандартную величину напряжения бытовой сети 220 В. Мы получили 20,45…А, округляем до целого числа, как положено, в большую сторону.
• Далее вводим поправочный коэффициент, если в нем есть необходимость. Значение с коэффициентом будет равно 16,8, округленно 17 А, без коэффициента 21 А.
• Вспоминаем о том, что рассчитывали рабочие параметры мощности, а нужно еще учесть предельно допустимое значение. Для этого вычисленную нами силу тока умножаем на 1,4, ведь поправка на тепловое воздействие 40%. Получили: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
• Значит, в нашем примере для безопасной работы открытой проводки потребуется кабель с сечением более 3 мм², а для скрытого варианта 2,5 мм².

Не забудем о том, что в силу разнообразных обстоятельств порой включаем одновременно больше агрегатов, чем рассчитывали. Что есть еще лампочки и прочие приборы, незначительно потребляющие энергию. Запасемся некоторым резервом сечения на случай увеличения парка бытовой техники и с расчетами отправимся за важной покупкой.

Видео-руководство для точных расчетов

Какой кабель лучше купить?

Следуя жестким рекомендациям ПУЭ, покупать для обустройства личной собственности будем кабельную продукцию с «литерными группами» NYM и ВВГ в маркировке. Именно они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарников. Вариант NYM – аналог отечественных изделий ВВГ.

Лучше всего, если отечественный кабель будет сопровождать индекс НГ, это означает, что проводка будет пожароустойчивой. Если предполагается прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над подвесным потолком, купите изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.

Вот таким нехитрым способом рассчитывается сечение токопроводящей жилы кабеля. Сведения о принципах вычислений помогут рационально подобрать данный важный элемент электросети. Необходимый и достаточный размер токоведущей сердцевины обеспечит питанием домашнюю технику и не станет причиной возгорания проводки.

Когда в доме или квартире планируется ремонт, то замена проводки – это одна из наиболее ответственных работ. Именно от правильности выбора сечения провода зависит не только долговечность электропроводки, но и ее функциональность. Правильный расчет сечения кабеля по мощности, может провести квалифицированный электрик, который сможет не только подобрать подходящий кабель, но и произвести монтаж. Если провода подобрать неправильно, то они будут нагреваться, а при высоких нагрузках могут привести к негативным последствиям.

Как известно, при перегреве провода, у него снижается проводимость, что в результате приводит к еще большему перегреву. Когда провод перегревается, то его изоляция может повредиться, и привести к пожару. Чтобы после монтажа новой электропроводки не беспокоиться о своем жилье, изначально следует выполнить правильный расчет мощности кабеля и уделить этому вопросу особое значение, а также внимание.

Зачем проводить расчеты кабеля по току нагрузки?

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.

Неправильно подобранное сечение кабеля приведет к перегреву провода и в результате уже через короткое время придется вызывать мастера по устранению неполадок с электропроводкой. Вызов специалиста сегодня стоит немало, поэтому с целью экономии нужно изначально все делать правильно, в таком случае можно будет не только сэкономить, но и уберечь свой дом.

Важно помнить, что от правильности выбора сечения кабеля зависит электро и пожаробезопасность помещения и тех, кто в нем находится или живет.

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 влияет на расчет сечения провода или кабеля

Существует много факторов влияющих на , которые полностью описаны в пункте 1.3 ПУЭ. Этот пункт предусматривает расчет сечения для всех видов проводников.

В данной статье дорогие читатели сайта «Электрик в доме» будет рассмотрен расчет сечения провода по потребляемой мощности для медных проводников в ПВХ и резиновой изоляции. Сегодня в основном такие провода используются в домах и квартирах для монтажа электропроводки.

Основным фактором для расчета сечения кабеля
считается нагрузка, используемая в сети или ток. Зная мощность электрооборудования, номинальный ток мы получим в результате несложного расчета, используя нижеприведенные формулы. Исходя из этого, выходит, что сечение проводов напрямую связано с расчетной мощностью электроустановки.

Немаловажным при расчете сечения кабеля является и выбор материала проводника. Пожалуй, каждый человек знает из уроков физики в школе, что у меди проводимость намного выше, нежели у такого же провода сделанного из алюминия. Если сравнивать медный и алюминиевый провод одинакового сечения, то первый будет иметь более высокие показатели.

Также немаловажным при расчете сечения кабеля является и количество жил в проводе. Большое количество жилок нагревается намного выше, нежели одножильный провод.

Большое значение при выборе сечения является и способ укладки проводов. Как известно земля считается хорошим теплопроводником, в отличие от воздуха. Исходя из этого выходит, что кабель проложенный под поверхностью земли может выдержать большую электрическую нагрузку, в отличие от тех, которые находятся в воздухе.

Не стоит забывать при расчете сечения также тот момент, что когда провода находятся в пучке
и уложены в специальные лотки, то они могут нагреваться друг о друга. Поэтому достаточно важно учитывать этот момент при произведении расчетов, и при необходимости вносить соответствующие коррективы. Если в коробе или лотке находится более четырех кабелей, то когда производится расчет сечения провода, важно внести поправочный коэффициент.

Как правило, на правильный выбор сечения провода влияет и то, при какой температуре воздуха он будет эксплуатироваться. В большинстве случаев расчет производится от средней температуры среды + 25 градусов Цельсия. Если температурный режим не соответствует вашим требованиям, то в таблице 1.3.3 ПУЭ имеются поправочные коэффициенты, которые необходимо учесть.

На расчет сечения кабеля также влияет и падение напряжения. Если в протяженной кабельной линии предполагается падение напряжения свыше 5%, то эти показатели обязательно должны быть учтены при расчетах.

Расчет сечения провода по потребляемой мощности

Каждый кабель имеет свою номинальную мощность, какую он способен выдерживать, когда подключен электроприбор.

В том случае, когда мощность приборов в доме превышают нагрузочную способность провода, то в этом случае аварийной ситуации не избежать и рано или поздно проблема проводки даст о себе знать.

Чтобы провести самостоятельный расчет потребляемой мощности приборов, необходимо на листе бумаге вписать мощность всех имеющихся электроприборов, которые могут быть подключены одновременно (электрочайник, телевизор, пылесос, варочная панель, компьютер и т.д.).

После того как мощность каждого прибора будет известна все значения необходимо просуммировать чтобы понять общее потребление.

Где K o — коэффициент одновременности.

Рассмотрим пример расчета сечения провода
для обычной двухкомнатной квартиры. Перечень необходимых приборов и их примерная мощность указана в таблице.

Исходя из полученного значения, можно продолжать расчеты с выбором сечение провода.

Если в доме имеются мощные электроприборы, нагрузка которых составляет 1.5 кВт и более для их подключения целесообразно использовать отдельную линию. При самостоятельном расчете важно не забыть учесть и мощность осветительного оборудования, которое подключено к сети.

Когда правильно произведен , то на каждую комнату будет примерно выходить порядка 3 кВт, однако не стоит бояться этих цифр, так как все приборы одновременно не будут использоваться, а, следовательно, такое значение имеет определенный запас.

При подсчете суммарной мощности потребляемой в квартире получился результат 15.39 кВт
, теперь этот показатель следует умножить на 0.8, что в результате даст 12.31 кВт фактической нагрузки
. Исходя из полученного показателя мощности, можно по простой формуле рассчитать силу тока.

Расчет сечения кабеля по току

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

Зная токовую нагрузку можно получить более точные расчеты сечения кабеля. К тому же все таблицы выбора сечения в ГОСТах
и нормативных документах построены на токовых величинах.

Смысл подсчета имеет аналогичное сходство с мощностным, но только в этом случае необходимо рассчитать токовую нагрузку. Для проведения расчета сечения кабеля по току необходимо провести следующие этапы:

• — выбрать мощность всех приборов;
• — рассчитать ток, который проходит по проводнику;
• — по таблице подобрать наиболее подходящее сечение кабеля.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Что мы с Вами друзья уже сделали в предыдущем разделе.

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
:

• — P — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
• — U — напряжение сети, В;
• — для бытовых электроприборов cos (φ) = 1.

2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В
:

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 (для медного многожильного провода прокладываемого по воздуху).

Представляю вашему вниманию таблицы допустимых токовых нагрузок кабелей с медными и алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика.

Все данные взяты не из головы, а из нормативного документа ГОСТ 31996-2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ».

Например у Вас трехфазная нагрузка мощностью Р=15 кВ. Необходимо выбрать медный кабель (прокладка по воздуху). Как рассчитать сечение
? Сперва необходимо рассчитать токовую нагрузку исходя из данной мощности, для этого применяем формулу для трехфазной сети: I = P / √3 · 380 = 22.8 ≈ 23 А.

По таблице токовых нагрузок выбираем сечение 2.5 мм2 (для него допустимый ток 27А). Но так как кабель у Вас четырехжильный (или пяти- тут уже особой разницы нет) согласно указаний ГОСТ 31996-2012 выбранное значение тока нужно умножить на коэффициент 0.93. I = 0.93 * 27 = 25 А. Что допустимо для нашей нагрузки (расчетного тока).

Хотя в виду того что многие производители выпускают кабели с заниженным сечением в данном случае я бы советовал взять кабель с запасом, с сечением на порядок выше — 4 мм2.

Какой провод лучше использовать медный или алюминиевый?

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:

1) она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;

2) меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке , места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;

3) проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Что касается материала проводника, то в данной статье рассмотрению подлежит только медный провод, так как в большинстве случаев используют именно его в качестве электропроводки в домах и квартирах. Среди преимуществ этого материала следует выделить долговечность, простоту монтажа и возможность использовать меньшее сечение по сравнению с алюминиевым, при одинаковом токе. Если сечение провода достаточно большое, то его стоимость превышает все преимущества и оптимальным вариантом будет использование алюминиевого кабеля, а не медного.

Так например если нагрузка составляет более 50 А то в целях экономии целесообразно использовать кабели с алюминиевой жилой. Обычно это участки на вводе электричества в дом, где расстояние превышает несколько десятков метров.

Пример расчета сечения кабеля для квартиры

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, в жилых комнатах и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

1. Водной кабель

Сечение вводного кабеля
(участок от щита на площадке до распределительного щита квартиры) выбирается исходя из суммарной мощности всей квартиры, которую мы получили в таблице.

Сперва находим номинальный ток на этом участке относительно данной нагрузки:

Ток составляет 56 Ампера. По таблице находим сечение соответствующее данной токовой нагрузке. Выбираем ближайшее большее значение — 63 А, что соответствует сечению 10 мм2
.

2. Комната №1

Здесь основной нагрузкой на розеточную группу будет такая техника как телевизор, компьютер, утюг, пылесос. Нагрузка на участок проводки от квартирного щитка до распредкоробки в данной комнате 2990 Вт(округлим до 3000 Вт). Находим по формуле номинальный ток:

По таблице находим сечение, которое соответствует 1.5 мм2 и допустимым током – 21 Ампер. Конечно можно взять данный кабель но розеточную группу рекомендуется прокладывать кабелем сечением НЕ МЕНЕЕ 2.5 мм2. Это также связано с номиналом автоматического выключателя, который будет защищать данный кабель. Вряд ли вы запитаете этот участок от автомата 10 А? И скорее всего установите автомат на 16 А. Поэтому лучше взять с запасом.

Друзья как я уже сказал розеточную группу запитываем кабелем сечением 2.5 мм2, поэтому для разводки непосредственно от коробки к розеткам выбираем его.

3. Комната №2

Здесь к розеткам будет подключаться такая техника как компьютер, пылесос, утюг, возможно фен для волос.

Нагрузка при этом составляет 4050 Вт. По формуле находим ток:

Для данной токовой нагрузки нам подходит провод сечением 1.5 мм2, но здесь аналогично с предыдущим случаем берем с запасом и принимаем 2.5 мм2. Подключение розеток выполняем им же.

4. Кухня

На кухне розеточная группа запитывает электрочайник, холодильник, микроволновку, электродуховку, электроплиту и другую технику. Возможно, здесь будут подключать пылесос.

Суммарная мощность потребителей кухни составляет 6850 Вт, ток при этом составляет:

Для такой нагрузки по таблице выбираем ближайшее большее сечение кабеля — 4 мм2
, с допустимым током 36 А.

Друзья выше я оговаривал, что мощных потребителей целесообразно подключать отдельной независимой линией (своей). Электроплита как раз такой и является, для нее расчет сечения кабеля
выполняется отдельно. При монтаже электропроводки для таких потребителей прокладывается независимая линия от щита до места подключения. Но наше статья о том, как правильно рассчитать сечение и на фото я специально этого не делал для лучшего усваивания материала.

5. Ванна

Основными потребителями электроэнергии в данном помещении являются ст. машина, водонагреватель, фен для волос, пылесос. Мощность этих приборов составляет 6350 Вт.

По формуле находим ток:

По таблице выбираем ближайшее большее значение тока – 36 А что соответствует сечению кабеля 4 мм2. Здесь опять же друзья по-хорошему целесообразно мощных потребителей запитывать отдельной линией.

6. Прихожая

В данном помещении обычно пользуются переносной техникой, например, феном для волос, пылесосом и т.п. Особо мощных потребителей здесь не предвидится поэтому но розеточную группу также принимаем провод сечением 2.5 мм2.

7. Освещение

По подсчетам в таблице нам известно, что мощность всего освещение в квартире составляет 500 Вт. Номинальный ток для такой нагрузки составляет 2.3 А.

В этом случае питание всей осветительной нагрузки можно выполнить 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 6 – 10 мм2.

В настоящее время для монтажа электропроводки предпочтительно использовать кабели марок: ВВГнг, ВВГ, NYM. Показатель «нг», гласит о том, что изоляция не подвергается горению – «негорючий». Использовать такие марки проводов можно как внутри, так и снаружи помещения. Диапазон рабочей температуры у этих проводов варьирует от «+/-» 50 градусов Цельсия. Гарантийный период эксплуатации составляет 30 лет, однако срок использования может быть и больше.

Если уметь правильно рассчитывать сечение проводника по току, то можно без лишних проблем произвести монтаж электропроводки в доме. При соблюдении всех требований гарантия безопасности и сохранности вашего дома будет максимально высокой. Правильно подобрав сечение проводника, вы убережете свой дом от короткого замыкания и пожара.

Стандартная квартирная электропроводка рассчитывается на максимальный ток потребления при длительной нагрузке 25 ампер
(на такую силу тока выбирается и автоматический выключатель , который устанавливается на вводе проводов в квартиру) выполняется медным проводом сечением 4,0 мм 2 , что соответствует диаметру провода 2,26 мм и мощности нагрузки до 6 кВт
.

Согласно требований п 7.1.35 ПУЭ сечение медной жилы для квартирной электропроводки должно быть не менее 2,5 мм 2 ,
что соответствует диаметру проводника 1,8 мм и силе тока нагрузки 16 А. К такой электропроводке можно подключать электроприборы суммарной мощностью до 3,5 кВт.

Что такое сечение провода и как его определить

Чтобы увидеть сечение провода достаточно его перерезать поперек и посмотреть на срез с торца. Площадь среза и есть сечение провода.
Чем оно больше, тем большую силу тока может передать провод.

Как видно из формулы, сечение провода легко по его диаметру. Достаточно величину диаметра жилы провода умножить саму на себя и на 0,785. Для сечения многожильного провода нужно вычислить сечение одной жилы и умножить на их количество.

Диаметр проводника можно определить с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм или микрометра с точностью до 0,01 мм. Если нет под рукой приборов, то в таком случае выручит обыкновенная линейка .

Выбор сечения

медного провода электропроводки по силе тока

Величина электрического тока обозначается буквой «А
» и измеряется в Амперах . При выборе действует простое правило, чем сечение провода больше, тем лучше, по этому округляют результат в большую сторону.

Приведенные мною данные в таблице основаны на личном опыте и гарантируют надежную работу электропроводки при самых неблагоприятных условиях ее прокладки и эксплуатации. При выборе сечения провода по величине тока не имеет значение, переменный это ток или постоянный. Не имеют значения также величина и частота напряжения в электропроводке, это может быть бортовая сеть автомобиля постоянного тока на 12 В или 24 В, летательного аппарата на 115 В частотой 400 Гц, электропроводка 220 В или 380 В частотой 50 Гц, высоковольтная линия электропередачи на 10000 В.

Если не известен ток потребления электроприбором, но известны напряжение питания и мощность, то рассчитать ток можно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора.

Следует отметить, что на частотах более 100 Гц в проводах при протекании электрического тока начинает проявляться скин-эффект, заключающийся в том, что с увеличением частоты ток начинает «прижиматься» к внешней поверхности провода и фактическое сечение провода уменьшается. Поэтому выбор сечения провода для высокочастотных цепей выполняется по другим законам.

Определение нагрузочной способности электропроводки 220 В

выполненной из алюминиевого провода

В давно построенных домах электропроводка, как правило, выполнена из алюминиевых проводов. Если соединения в распределительных коробках выполнены правильно, срок службы алюминиевой проводки может составлять и сто лет. Ведь алюминий практически не окисляется, и срок службы электропроводки будет определяться только сроком службы пластмассовой изоляции и надежностью контактов в местах присоединения.

В случае подключения дополнительных энергоемких электроприборов в квартире с алюминиевой электропроводкой необходимо определить по сечению или диаметру жил проводов способность ее выдержать дополнительную мощность. По приведенной ниже таблице это легко сделать.

Если у Вас проводка в квартире выполнена из алюминиевых проводов и возникла необходимость подключить вновь установленную розетку в распределительной коробке медными проводами, то такое соединение выполняется в соответствии с рекомендациями статьи Соединение алюминиевых проводов .

Расчет сечения провода электропроводки

по мощности подключаемых электроприборов

Для выбора сечения жил провода кабеля при прокладке электропроводки в квартире или доме нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования. В таблице представлен перечень популярных бытовых электроприборов с указанием потребляемого тока в зависимости от мощности. Вы можете узнать потребляемую мощность своих моделей самостоятельно из этикеток на самих изделиях или паспортам, часто параметры указывают на упаковке.

В случае если сила потребляемого тока электроприбором не известна, то ее можно измерять с помощью амперметра .

Таблица потребляемой мощности и силы тока бытовыми электроприборами

при напряжении питания 220 В

Обычно мощность потребления электроприборов указывается на корпусе в ваттах (Вт или VA) или киловаттах (кВт или кVA). 1 кВт=1000 Вт.

Ток потребляют еще холодильник, осветительные приборы, радиотелефон, зарядные устройства, телевизор в дежурном состоянии. Но в сумме эта мощность составляет не более 100 Вт и при расчетах ее можно не учитывать.

Если Вы включите все имеющиеся в доме электроприборы одновременно, то необходимо будет выбрать сечение провода, способное пропустить ток 160 А. Провод понадобится толщиной в палец! Но такой случай маловероятен. Трудно представить, что кто-то способен одновременно молоть мясо, гладить утюгом, пылесосить и сушить волосы.

Пример расчета. Вы встали утром, включили электрочайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку.
Потребляемый ток соответственно составит 7 А + 8 А + 3 А + 4 А = 22 А. С учетом включенного освещения, холодильника и в дополнение, например, телевизора, потребляемый ток может достигнуть 25 А.

для сети 220 В

Выбрать сечение провода можно не только по силе тока но и по величине потребляемой мощности. Для этого нужно составить перечень всех планируемых для подключения к данному участку электропроводки электроприборов, определить, какую мощность потребляет каждый из них по отдельности. Далее сложить полученные данные и воспользоваться ниже приведенной таблицей.

Если имеется несколько электроприборов и для некоторых известен ток потребления, а для других мощность, то нужно определить из таблиц сечение провода для каждого из них, а затем полученные результаты сложить.

Выбор сечения медного провода по мощности

для с бортовой сети автомобиля 12 В

Если при подключении к бортовой сети автомобиля дополнительного оборудования известна только его мощность потребления, то определить сечение дополнительной электропроводки можно с помощью ниже приведенной таблицы.

Выбор сечения провода для подключения электроприборов

к трехфазной сети 380 В

При работе электроприборов, например, электродвигателя, подключенных к трехфазной сети, потребляемый ток протекает уже не по двум проводам, а по трем и, следовательно, величина протекающего тока в каждом отдельном проводе несколько меньше. Это позволяет использовать для подключения электроприборов к трехфазной сети провод меньшего сечения.

Для подключения электроприборов к трехфазной сети напряжением 380 В, например электродвигателя, сечение провода для каждой фазы берется в 1,75 раза меньше, чем для подключения к однофазной сети 220 В.

Внимание
, при выборе сечения провода для подключения электродвигателя по мощности следует учесть, что на шильдике электродвигателя указывается максимальная механическая мощность, которую двигатель может создать на валу, а не потребляемая электрическая мощность. Потребляемая электрическая мощность электродвигателем с, учетом КПД и сos φ приблизительно в два раза больше, чем создаваемая на валу, что необходимо учитывать при выборе сечения провода исходя из мощности двигателя, указанной в табличке.

Например, нужно подключить электродвигатель потребляющий мощность от сети 2,0 кВт. Суммарный ток потребления электродвигателем такой мощности по трем фазам составляет 5,2 А. По таблице получается, что нужен провод сечением 1,0 мм 2 , с учетом вышеизложенного 1,0 / 1,75 = 0,5 мм 2 . Следовательно, для подключения электродвигателя мощностью 2,0 кВт к трехфазной сети 380 В понадобится медный трехжильный кабель с сечением каждой жилы 0,5 мм 2 .

Гораздо проще выбрать сечение провода для подключения трехфазного двигателя, исходя из величины тока его потребления, который всегда указывается на шильдике. Например, в шильдике приведенном на фотографии, ток потребления двигателя мощностью 0,25 кВт по каждой фазе при напряжении питания 220 В (обмотки двигателя подключены по схеме «треугольник») составляет 1,2 А, а при напряжении 380 В (обмотки двигателя подключены по схеме «звезда») всего 0,7 А. Взяв силу тока, указанную на шильдике, по таблице для выбора сечения провода для квартирной электропроводки выбираем провод сечением 0,35 мм 2 при подключении обмоток электродвигателя по схеме «треугольник» или 0,15 мм 2 при подключении по схеме «звезда».

О выборе марки кабеля для домашней электропроводки

Делать квартирную электропроводку из алюминиевых проводов на первый взгляд кажется дешевле, но эксплуатационные расходы из-за низкой надежности контактов со временем многократно превысят затраты на электропроводку из меди. Рекомендую делать проводку исключительно из медных проводов! Алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной электропроводки, так как они легкие и дешевые и при правильном соединении служат надежно продолжительное время.

А какой провод лучше использовать при монтаже электропроводки, одножильный или многожильный? С точки зрения способности проводить ток на единицу сечения и монтажа, одножильный лучше. Так что для домашней электропроводки нужно использовать только одножильный провод. Многожильный допускает многократные изгибы, и чем тоньше в нем проводники, тем он более гибкий и долговечнее. Поэтому многожильный провод применяют для подключения к электросети нестационарных электроприборов, таких как электрофен, электробритва, электроутюг и все остальных.

После принятия решения по сечению провода встает вопрос о марке кабеля для электропроводки. Тут выбор не велик и представлен всего несколькими марками кабелей: ПУНП, ВВГнг и NYM.

Кабель ПУНП с 1990 года, в соответствии с решением Главгосэнергонадзора «О запрете применения проводов типа АПВН, ППБН, ПЕН, ПУНП и др., выпускаемых по ТУ 16-505. 610-74 вместо проводов АПВ, АППВ, ПВ и ППВ по ГОСТ 6323-79*» к применению запрещен.

Кабель ВВГ и ВВГнг – медные провода в двойной поливинилхлоридной изоляции, плоской формы. Предназначен для работы при температуре окружающей среды от −50°С до +50°С, для выполнения проводки внутри зданий, на открытом воздухе, в земле при прокладке в тубах. Срок службы до 30 лет. Буквы «нг» в обозначении марки говорят о негорючести изоляции провода. Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм 2 . Если в обозначении кабеля перед ВВГ стоит буква А (АВВГ), то жилы в проводе алюминиевые.

Кабель NYM (его российский аналог — кабель ВВГ), с медными жилами, круглой формы, с негорючей изоляцией, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и область применения, практически одинаковые с кабелем ВВГ. Выпускаются двух-, трех- и четырехжильные с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм 2 .

Как видите, выбор для прокладки электропроводки не велик и определяется в зависимости от того, какой формы кабель более подходит для монтажа, круглой или плоской. Кабель круглой формы удобнее прокладывается через стены, особенно если делается ввод с улицы в помещение. Понадобится просверлить отверстие чуть больше диаметра кабеля, а при большей толщине стены это становится актуальным. Для внутренней проводки удобнее применять плоский кабель ВВГ.

Параллельное соединение проводов электропроводки

Бывают безвыходные ситуации, когда срочно нужно проложить проводку, а провода требуемого сечения в наличии нет. В таком случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно проводку сделать из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.

Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм 2 , а нужен по расчетам 10 мм 2 . Соединяете их все параллельно, и проводка будет выдерживать ток до 50 ампер. Да Вы и сами многократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А и для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужен гибкий провод. Его и делают из сотен параллельно соединенных тонких медных проволочек. В автомобиле аккумулятор к бортовой сети тоже подключают с помощью такого же гибкого многожильного провода, так как во время пуска двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора необходимо провода отводить в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.

Способ увеличения сечения электропровода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра можно использовать только в крайнем случае. При прокладке домашней электропроводки допустимо соединять параллельно только провода одинакового сечения, взятые из одной бухты.

Онлайн калькуляторы для вычисления сечения и диаметра провода

С помощью онлайн калькулятора, представленного ниже можно решить обратную задачу – определить по сечению диаметр проводника.

Как вычислить сечение многожильного провода

Многожильный провод, или как его называют еще многопроволочный или гибкий, представляет собой свитые вместе одножильные проволочки. Для вычисления сечения многожильного провода нужно сначала вычислить сечение одной проволочки, а затем полученный результат умножить на их число.

Рассмотрим пример. Есть многожильный гибкий провод, в котором 15 жил диаметром 0,5 мм. Сечение одной жилы равно 0,5 мм×0,5 мм×0,785 = 0,19625 мм 2 , после округления получим 0,2 мм 2 . Так как у нас в проводе 15 проволочек, то для определения сечения кабеля нужно перемножить эти числа. 0,2 мм 2 ×15=3 мм 2 . Осталось по таблице определить, что такой многожильный провод выдержит ток 20 А.

Можно оценить нагрузочную способность многожильного провода без замера диаметра отдельного проводника, измеряв общий диаметр всех свитых проволочек. Но так как проволочки круглые, то между ними находятся воздушные зазоры. Для исключения площади зазоров нужно полученный по формуле результат сечения провода умножить на коэффициент 0,91. При замере диаметра надо проследить, чтобы многожильный провод не сплющился.

Рассмотрим на примере. В результате измерений многожильный провод имеет диаметр 2,0 мм. Рассчитаем его сечение: 2,0 мм×2,0 мм×0,785×0,91 = 2,9 мм 2 . По таблице (смотри ниже) определяем, что данный многожильный провод выдержит ток величиной до 20 А.

Правильный подбор электрического кабеля важен для того чтобы обеспечить достаточный уровень безопасности, экономически эффективно использовать кабель и полноценно применить все возможности кабеля. Грамотно рассчитанное сечение должно быть способно постоянно работать под полной нагрузкой, без повреждений, выдерживать короткие замыкания в сети, обеспечивать нагрузку с соответствующим напряжением тока (без чрезмерного падения напряжения тока) и обеспечивать работоспособность защитных приспособлений во время недостатка заземления. Именно поэтому производится скрупулёзный и точный расчёт сечения кабеля по мощности, что сегодня можно сделать при помощи нашего онлайн-калькулятора достаточно быстро.

Вычисления делаются индивидуально по формуле расчёта сечения кабеля отдельно для каждого силового кабеля, для которого нужно подобрать определённое сечение, или для группы кабелей со схожими характеристиками. Все методы определения размеров кабеля в той или иной степени следуют основным 6 пунктам:

• Сбор данных о кабеле, условиях его установки, нагрузки, которую он будет нести, и т. д
• Определение минимального размера кабеля на основе расчёта силы тока
• Определение минимального размера кабеля основанные на рассмотрении падения напряжения тока
• Определение минимального размера кабеля на основе повышении температуры короткого замыкания
• Определение минимального размера кабеля на основе импеданса петли при недостатке заземления
• Выбор кабеля самых больших размеров на основе расчётов пунктов 2, 3, 4 и 5

Онлайн калькулятор расчета сечения кабеля по мощности

Чтобы применить онлайн калькулятор расчёта сечения кабеля необходимо произвести сбор информации, необходимой для выполнения расчёта размеров. Как правило, необходимо получить следующие данные:

• Детальную характеристику нагрузки, которую будет поставлять кабель
• Назначение кабеля: для трёхфазного, однофазного или постоянного тока
• Напряжение тока системы и (или) источника
• Полный ток нагрузки в кВт
• Полный коэффициент мощности нагрузки
• Пусковой коэффициент мощности
• Длина кабеля от источника к нагрузке
• Конструкция кабеля
• Метод прокладки кабеля

Таблицы сечения медного и алюминиевого кабеля

Таблица сечения медного кабеля


Таблица сечения алюминиевого кабеля

При определении большинства параметров расчётов пригодится таблица расчёта сечения кабеля, представленная на нашем сайте. Так как основные параметры рассчитываются на основании потребности потребителя тока все исходные могут быть достаточно легко посчитаны. Однако так же важную роль влияет марка кабеля и провода, а также понимание конструкции кабеля.

Основными характеристиками конструкции кабеля являются:

• Материал-проводника
• Форма проводника
• Тип проводника
• Покрытие поверхности проводника
• Тип изоляции
• Количество жил

Ток, протекающий через кабель создаёт тепло за счёт потерь в проводниках, потерь в диэлектрике за счёт теплоизоляции и резистивных потерь от тока. Именно поэтому самым основным является расчёт нагрузки, который учитывает все особенности подвода силового кабеля, в том числе и тепловые. Части, которые составляют кабель (например, проводники, изоляция, оболочка, броня и т. д.), должны быть способны выдержать повышение температуры и тепло, исходящее от кабеля.

Пропускная способность кабеля — это максимальный ток, который может непрерывно протекать через кабель без повреждения изоляции кабеля и других компонентов. Именно этот параметр и является результатом при расчёте нагрузки, для определения общего сечения.

Кабели с более большими зонами поперечного сечения проводника имеют более низкие потери сопротивления и могут рассеять тепло лучше, чем более тонкие кабели. Поэтому кабель с 16 мм2 сечения будет иметь большую пропускную способность тока, чем 4 мм2 кабель.

Однако такая разница в сечении — это огромная разница в стоимости, особенно когда дело касается медной проводки. Именно поэтому следует произвести очень точный расчёт сечения провода по мощности, чтобы его подвод был экономически целесообразным.

Для систем переменного тока обычно используется метод расчёта перепадов напряжения на основе коэффициента мощности нагрузки. Как правило, используются полные токи нагрузки, но если нагрузка была высокой при запуске (например, двигателя), то падение напряжения на основе пускового тока (мощность и коэффициент мощности, если это применимо), должны также быть просчитаны и учтены, так как низкое напряжение так же является причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования, несмотря на современные уровни его защиты.

Видео-обзоры по выбору сечения кабеля

Воспользуйтесь другими онлайн калькуляторами.

Расчет сечения кабеля. Таблица расчета сечения кабеля

Для долгой и надежной кабельной связи необходимо правильно подобрать и рассчитать. Электрики при монтаже электропроводки в большинстве своем выбирают сечение проводов, исходя в основном из опыта. Иногда это приводит к ошибкам. Расчет сечения кабеля необходим, прежде всего, с точки зрения электробезопасности. Будет неправильно, если диаметр жилы будет меньше или больше необходимого.

Заниженное сечение кабеля

Этот случай наиболее опасен, так как проводники перегреваются от высокой плотности тока, при этом плавится изоляция и происходит короткое замыкание. В этом случае также может выйти из строя электрооборудование, может возникнуть пожар, и рабочие могут получить стресс. Если установить на кабель автоматический выключатель, он будет срабатывать слишком часто, что создаст определенный дискомфорт.

Сечение кабеля больше требуемого

Здесь главный фактор — экономия.Чем больше сечение провода, тем он дороже. Если сделать разводку всей квартиры с большим запасом, это обойдется в большую сумму. Иногда целесообразно сделать основной ввод большего участка, если ожидается дальнейшее увеличение нагрузки на домашнюю сеть.

Если для кабеля установлен соответствующий автоматический выключатель, следующие линии будут перегружены, если их автоматический выключатель не сработает ни на одной из них.

Как рассчитать сечение кабеля?

Перед установкой рекомендуется рассчитать сечение кабеля для нагрузки.Каждый проводник имеет определенную мощность, которая не должна быть меньше, чем у подключенных электроприборов.

Расчет мощности

Самый простой способ — рассчитать общую нагрузку на подводящий провод. Расчет сечения кабеля под нагрузку сводится к определению полной мощности потребителей. У каждого из них своя стоимость, указанная на футляре или в паспорте. Затем общая мощность умножается на коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все устройства нельзя включить одновременно.Для окончательного определения необходимого размера используется таблица расчета сечения кабеля.

Расчет сечения кабеля

Более точный метод — расчет для текущей нагрузки. Расчет сечения кабеля производится путем определения тока, проходящего по нему. Для однофазной сети применяется формула:

I _{Расчетная} = P / (U _nom ∙ cosφ),

где P — мощность нагрузки, U _no. — напряжение сети (220 В).

Если суммарная мощность активных нагрузок в доме 10 кВт, то расчетный ток I _{Расчетный} = 10000/220 ≈ 46 А. При расчете текущего сечения кабеля вносится поправка в условия на прокладку шнура (указан в некоторых специальных таблицах), а также на перегрузку при включении приборов примерно на 5 А. В итоге я _{Расчетный} = 46 + 5 = 51 А.

Толщина жилы определяется по справочнику.Расчет сечения кабеля по таблицам позволяет легко найти нужный размер на длительно допустимый ток. Для трехжильного кабеля, проложенного в доме по воздуху, необходимо выбирать величину в сторону большего стандартного сечения. Это 10 мм ² . Правильность самостоятельного расчета можно проверить, применив онлайн-калькулятор — расчет сечения кабеля, который можно найти на некоторых ресурсах.

Нагрев кабеля при прохождении тока

При работе нагрузки в кабеле выделяется тепло:

Q = I ² Rn Вт / см,

где I — ток, R — электрическое сопротивление , n — количество проводов.

Из выражения следует, что количество выделяемой мощности пропорционально квадрату тока, проходящего через провод.

Расчет допустимой силы тока по температуре нагрева жилы

Кабель не может нагреваться бесконечно, так как тепло отводится в окружающую среду. В конце концов, наступает равновесие и устанавливается постоянная температура проводников.

Для установленного процесса справедливо следующее соотношение:

P = ∆t / ∑S = (t _f — t _Wed ) / (∑S),

где ∆t = t _f -t _ср — разница между температурой среды и сердечника, ∑S — температурное сопротивление.

Длительно допустимый ток, проходящий через кабель, находится из выражения:

I _доп. = √ ((t _доп. — t _ср. ) / (Rn∑S)),

где t _{доп. — допустимая температура нагрева жил (зависит от типа кабеля и способа прокладки). Обычно это 70 градусов в штатном режиме и 80 в аварийном режиме.}

Условия отвода тепла при проложенном кабеле

При прокладке кабеля в любой среде теплоотвод определяется его составом и влажностью.Расчетное удельное сопротивление грунта обычно принимается равным 120 Ом ∙ ° С / Вт (глина с песком при влажности 12-14%). Для уточнения следует знать состав среды, после чего сопротивление материала можно будет найти по таблицам. Для увеличения теплопроводности траншею засыпают глиной. В него не допускаются строительный мусор и камни.

Теплоотдача от кабеля через воздух очень низкая. Еще больше ухудшается при прокладке в кабельном канале, где появляются дополнительные воздушные зазоры.Здесь текущая нагрузка должна быть уменьшена по сравнению с расчетной. В технических характеристиках кабелей и проводов приведена допустимая температура короткого замыкания, составляющая 120 ° С для ПВХ-изоляции. Сопротивление грунта составляет 70% от общего и является основным в расчетах. Со временем проводимость утеплителя увеличивается из-за его высыхания. Это необходимо учитывать при расчетах.

Падение напряжения в кабеле

Из-за того, что жилы обладают электрическим сопротивлением, часть напряжения идет на их нагрев, а к потребителю приходит меньше, чем было в начале линии.В результате по длине провода теряется потенциал из-за тепловых потерь.

Кабель следует выбирать не только по сечению, чтобы обеспечить его эффективность, но и учитывать расстояние, на которое передается энергия. Увеличение нагрузки приводит к увеличению тока через проводник. Это увеличивает потери.

На точечные светильники подается малое напряжение. Если немного уменьшится, это сразу заметно. При неправильном выборе проводов дальше расположенные от источника питания лампочки выглядят тускло.Напряжение значительно снижается в каждой последующей зоне, что отражается на яркости освещения. Поэтому необходимо рассчитывать сечение кабеля по длине.

Самая важная часть кабеля — это потребитель, расположенный дальше остальных. Потери учитываются преимущественно для этой нагрузки.

На участке L проводника падение напряжения составит:

∆U = (Pr + Qx) L / U _Mr. ,

где P и Q — активная и реактивная мощность, r и x _{— активная. и реактивное сопротивление участка L, а U г. — номинальное напряжение, при котором нагрузка работает нормально.}

Допустимое значение ∆U от источников питания до главных входов не превышает ± 5% для освещения жилых домов и силовых цепей. От ввода до потери нагрузки не должно быть более 4%. Для линий большой протяженности необходимо учитывать индуктивное сопротивление кабеля, которое зависит от расстояния между соседними проводниками.

Способы подключения потребителей

Нагрузки могут подключаться разными способами. Наиболее распространены следующие методы:

• на конце сети;
• потребителей равномерно распределены по линии;
• К удлиненному участку подключается линия с равномерно распределенными нагрузками.

Пример 1

Мощность прибора 4 кВт. Длина кабеля 20 м, удельное сопротивление ρ = 0,0175 Ом мм ² .

Ток определяется из соотношения: I = P / U _nom = 4 ∙ 1000/220 = 18,2 A.

Затем возьмите таблицу расчета сечения кабеля и выберите подходящий размер. Для медной проволоки S = ​​1,5 мм ² .

Формула для расчета сечения кабеля: S = 2ρl / R. По ней можно определить электрическое сопротивление кабеля: R = 2 ∙ 0,0175 ∙ 20/1.5 = 0,46 Ом.

Из известного значения R можно определить ∆U = IR / U ∙ 100% = 18,2 * 100 0,46 / 220 100 = 3,8%.

Результат расчета не превышает 5%, а значит, потери будут допустимыми. В случае больших потерь потребуется увеличить сечение жил кабеля, выбрав из стандартного ряда следующее, большее значение — 2,5 мм ² .

Пример 2

Три цепи освещения подключены параллельно друг другу к одной фазе трехфазной линии, сбалансированной для нагрузок, состоящей из четырехжильного кабеля на 70 мм ² длиной 50 м и токопроводящим током 150 А Текущий.20 А ток проходит через каждую линию длиной 20 м

Межфазные потери при токовой нагрузке составляют: ∆U _фаз = 150 ∙ 0, 05 0,55 = 4,1 В. Теперь необходимо определить потери между нейтралью и фазы, поскольку освещение подключено к напряжению 220 В: ∆U _fn = 4,1 / √3 = 2,36 В.

На одной подключенной цепи освещения падение напряжения составит: ∆U = 18 ∙ 20 ∙ 0,02 = 7,2 В. Суммарные потери определяются суммой U _итого = (2.4 + 7,2) / 230 ∙ 100 = 4,2%. Расчетное значение ниже допустимого убытка, который составляет 6%.

Вывод

Для защиты жил от перегрева при непрерывно действующей нагрузке с помощью таблиц производится расчет сечения кабеля по длительно допустимому току. Кроме того, необходимо правильно рассчитать провода и кабели, чтобы потери напряжения в них были не больше нормы. В этом случае суммируются потери в пищевой цепочке.

Выбор токового кабеля. Подбираем правильное сечение провода по току и мощности

Здравствуйте!

Я слышал о некоторых трудностях, возникающих при выборе оборудования и его подключении (какая розетка нужна для духовки, варочной поверхности или стиральной машины). Чтобы вы могли быстро и легко решить эту проблему, в качестве полезного совета предлагаю вам ознакомиться с приведенными ниже таблицами.

⃰ УЗО

Электроподключение при напряжении 220/380 В

При выборе провода в первую очередь следует обращать внимание на номинальное напряжение, которое не должно быть меньше, чем в сети.Во-вторых, стоит обратить внимание на материал жилок. Медная проволока более гибкая, чем алюминиевая, и ее можно паять. Нельзя укладывать алюминиевые провода на горючие материалы.

Также следует обратить внимание на сечение жил, которое должно соответствовать нагрузке в амперах. Вы можете определить ток в амперах, разделив мощность (в ваттах) всех подключенных устройств на напряжение в сети. Например, мощность всех устройств 4,5 кВт, напряжение 220 В, это 24.5 ампер. Найдите необходимое сечение кабеля по таблице. Это будет медный провод сечением 2 мм 2 или алюминиевый провод сечением 3 мм 2. Выбирая провод нужного вам сечения, учитывайте, насколько легко будет подключаться к электроприборам. Изоляция провода должна соответствовать условиям монтажа.

Маркировка проводов.

1-я буква характеризует материал жилы:
алюминий — А, медь — буква опускается.

2-я буква означает:
П — провод.

3-я буква обозначает изоляционный материал:
B — оболочка из поливинилхлорида,
P — полиэтиленовая оболочка,
P — резиновая оболочка,
H — оболочка из наирита.
Марки проводов и шнуров могут также содержать буквы, характеризующие другие элементы конструкции:
О — оплетка,
Т — для прокладки в трубы,
П — плоская,
Ф -т — металлическая гофрированная оболочка,
Г — повышенной гибкости,
А — повышенные защитные свойства,
П — тесьма из хлопчатобумажной пряжи, пропитанная составом против гниения и др.
Например: ПВ — медный провод с поливинилхлоридной изоляцией.

Провода монтажные ПВ-1, ПВ-3, ПВ-4 предназначены для питания электроприборов и оборудования, а также для стационарной прокладки осветительных электрических сетей. ПВ-1 изготавливается с однопроволочной токопроводящей медной жилой, ПВ-3, ПВ-4 — с витыми медными жилами. Сечение жил 0,5-10 мм2. Провода покрыты ПВХ изоляцией. Применяются в цепях переменного тока с номинальным напряжением не более 450 В при частоте 400 Гц и в цепях постоянного тока напряжением до 1000 В.Рабочая температура ограничена диапазоном -50 … + 70 ° С.

Монтажный провод ПВС предназначен для подключения электроприборов и оборудования. Количество жил может быть 2, 3, 4 или 5. Токопроводящая жила из мягкой медной проволоки имеет поперечное сечение 0,75-2,5 мм2. Доступны скрученные жилы с ПВХ-изоляцией и такой же оболочкой.

Применяется в электрических сетях с номинальным напряжением не более 380 В. Провод рассчитан на максимальное напряжение 4000 В, частоту 50 Гц, приложенное в течение 1 мин.Рабочая температура — в пределах -40 … + 70 ° С.

Монтажный провод ПУНП предназначен для прокладки стационарных сетей освещения. Число жил может составлять 2,3 или 4. Жилы имеют поперечное сечение 1,0-6,0 мм2. Жилы из мягкой медной проволоки изолированы пластиком в оболочке из ПВХ. Применяется в электрических сетях с номинальным напряжением не более 250 В и частотой 50 Гц. Провод рассчитан на максимальное напряжение 1500 В при частоте 50 Гц в течение 1 минуты.

Кабели силовые марок ВВГ и ВВГнг предназначены для передачи электрической энергии в стационарных установках переменного тока… Жилы изготовлены из мягкой медной проволоки. Количество ядер может быть от 1 до 4. Сечение жил: 1,5-35,0 мм2. Кабели изготавливаются с изоляционной оболочкой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластика. Кабели ВВГнг обладают пониженной горючестью. Они используются с номинальным напряжением не более 660 В и частотой 50 Гц.

Кабель питания марки

NYM предназначен для стационарной прокладки в промышленных и жилых помещениях и вне помещений. Жилы кабеля имеют однопроволочную медную жилу сечением 1.5-4,0 мм2, с изоляцией из ПВХ-пластика. Внешняя оболочка, не поддерживающая горение, также выполнена из светло-серого ПВХ-пластика.

Вот вроде бы главное, что желательно понимать при выборе оборудования и проводов к ним))

Выбору площади сечения проводов (иными словами толщины) уделяется большое внимание как на практике, так и в теории.

В этой статье мы попытаемся разобраться в понятии «площадь поперечного сечения» и проанализировать справочные данные.

Расчет сечения провода

Строго говоря, понятие «толщина» проволоки используется в разговорной речи, а более научными терминами являются диаметр и площадь сечения. На практике толщина проволоки всегда характеризуется площадью поперечного сечения.

S = π (D / 2) 2 где

• S — площадь сечения провода, мм 2
• π
  — 3,14
• D — диаметр токопроводящей жилы провода, мм.Его можно измерить, например, штангенциркулем.

Формулу площади сечения провода можно записать в более удобном виде: S = 0,8 D² .

Поправка. Откровенно говоря, 0,8 — это округленный коэффициент. Более точная формула: π (1 /2) 2
= π / 4 = 0,785. Спасибо внимательным читателям 😉

Считайте только медным проводом , так как он используется в 90% электромонтажных работ.Преимущества медных проводов перед алюминиевыми — простота монтажа, долговечность, меньшая толщина (при том же токе).

Но с увеличением диаметра (площади поперечного сечения) дороговизна медного провода съедает все свои преимущества, поэтому алюминий в основном используется там, где сила тока превышает 50 ампер. В этом случае используйте кабель с алюминиевой жилой толщиной 10 мм 2 и более.

Площадь поперечного сечения проводов измеряется в квадратных миллиметрах. Наиболее распространенные на практике (в бытовой электротехнике) площади сечения: 0.75, 1.5, 2.5, 4 мм 2

Существует еще одна единица измерения площади поперечного сечения (толщины) провода, используемая в основном в США — aWG system … Samelectric также имеет преобразование из AWG в 2 мм.

По поводу выбора проводов — обычно пользуюсь каталогами интернет-магазинов, вот пример медного. Это самый большой выбор, который я встречал. Также хорошо, что все подробно описано — состав, приложения и т. Д.

Еще рекомендую прочитать свою статью там много теоретических расчетов и рассуждений о падении напряжения, сопротивлении проводов для разного сечения, и какое сечение выбрать оптимально для разных допустимых падений напряжения.

В таблице одножильный провод — означает, что рядом больше не проходит провода (на расстоянии менее 5 диаметров провода). Двухжильный провод — два провода рядом, обычно в одной общей изоляции.Это более тяжелый тепловой режим, поэтому максимальный ток ниже. И чем больше проводов в кабеле или жгуте, тем меньше должен быть максимальный ток для каждого проводника из-за возможного взаимного нагрева.

Мне кажется, эта таблица не очень удобна для практики. Ведь чаще всего исходным параметром является мощность потребителя электроэнергии, а не сила тока, и исходя из этого нужно выбирать провод.

Как найти ток, зная мощность? Нужно мощность P (Вт) разделить на напряжение (В), и мы получим ток (А):

Как найти мощность, зная ток? Нужно ток (А) умножить на напряжение (В), получаем мощность (Вт):

Эти формулы относятся к активной нагрузке (потребители в жилах помещений, например, лампы и утюги).Для реактивных нагрузок обычно используется коэффициент от 0,7 до 0,9 (в промышленности, где используются трансформаторы большой мощности и электродвигатели).

Предлагаю вам вторую таблицу, в которой исходные параметры — потребляемый ток и мощность , а требуемые значения — это сечение провода и ток срабатывания автоматического выключателя защиты.

Выбор толщины провода и автоматического выключателя в зависимости от потребляемой мощности и силы тока

Ниже приведена таблица для выбора сечения провода на основе известной мощности или тока.А в правом столбце — выбор автоматического выключателя, который ставится в этот провод.

таблица 2

Красным выделены критические случаи, в которых лучше перестраховаться и не экономить на проводе, выбрав провод толще, чем указано в таблице. И ток у машины меньше.

Глядя на табличку, легко выбрать сечение провода по току или сечение провода по мощности .

А еще — выбрать автоматический выключатель под эту нагрузку.

В этой таблице данные приведены для следующего случая.

• Однофазный, напряжение 220 В
• Температура окружающей среды +30 0 C
• Прокладка в воздухе или в ящике (в закрытых помещениях)
• Провод трехжильный, в общей изоляции (кабель)
• Наиболее распространенная система TN-S используется с отдельным заземляющим проводом
• Достижение максимальной мощности потребителем — крайний, но возможный случай.В этом случае максимальный ток может действовать длительное время без негативных последствий.

Если температура окружающей среды будет на 20 0 С выше или в жгуте будет несколько кабелей, то рекомендуется выбирать большее сечение (следующее по ряду). Это особенно актуально в тех случаях, когда значение рабочий ток близок к максимальному.

В общем, на любые спорные и сомнительные моменты например

• возможное увеличение нагрузки в будущем
• высокие пусковые токи
• большой перепад температур (электрический провод на солнце)
• пожароопасных помещений

нужно либо увеличить толщину проводов, либо подойти к выбору более детально — обратитесь к формулам, справочникам.Но, как правило, табличные справочные данные вполне подходят для практики.

Толщину проволоки можно узнать не только по справочным данным. Существует эмпирическое (полученное эмпирическим путем) правило:

Правило выбора площади сечения провода на максимальный ток

Подобрать необходимую площадь сечения медного провода исходя из максимального тока можно по такому простому правилу:

Требуемая площадь сечения провода равна максимальному току, деленному на 10.

Это правило дается без полей, спина к спине, поэтому полученный результат необходимо округлить до ближайшего стандартного размера. Например, ток 32 Ампера. Вам понадобится провод сечением 32/10 = 3,2 мм 2. Выбираем ближайший (естественно, в большую сторону) — 4 мм 2. Как видите, это правило хорошо укладывается в табличные данные.

Важное примечание. Это правило хорошо работает для токов до 40 ампер. … Если токи больше (это уже за пределами обычной квартиры или дома, такие токи на вводе) — нужно выбирать провод с еще большим запасом — делите не на 10, а на 8 (вверх до 80 А)

То же правило можно озвучить, чтобы найти максимальный ток через медный провод с известной площадью:

Максимальный ток равен площади поперечного сечения, умноженной на 10.

И в заключение — еще раз о старом добром алюминиевом проводе.

Алюминий менее проводящий, чем медь. Этого достаточно, чтобы знать, но вот некоторые цифры. Для алюминия (того же сечения, что и медный провод) при токах до 32 А максимальный ток будет меньше, чем для меди, всего на 20%. При токах до 80 А алюминий хуже пропускает ток на 30%.

Для алюминия практическое правило:

Максимальный ток алюминиевого провода равен площади поперечного сечения, умноженной на 6.

Я считаю, что знаний, приведенных в этой статье, вполне достаточно, чтобы выбрать провод по соотношениям «цена / толщина», «толщина / рабочая температура» и «толщина / максимальный ток и мощность».

Таблица выбора автоматического выключателя для разных размеров провода

Как видите, немцы перестрахованы, и у них большой запас по сравнению с нами.

Хотя, возможно, это потому, что таблица взята из инструкции от «стратегического» промышленного оборудования.

По поводу подбора проводов — обычно пользуюсь каталогами интернет-магазинов, вот пример медного. Это самый большой выбор, который я когда-либо встречал. Также хорошо, что все подробно описано — состав, приложения и т.д.

Прежде всего, решая пример для определения сечения проводов с расчетной нагрузкой и длины проводки \ кабеля, шнура \, необходимо знать их стандартные сечения. Особенно при рисовании линий или розеток и освещения.

Расчет сечения проводной нагрузки

Стандартные секции:

0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0;

25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400.

Как определить и применить на практике?

Допустим, нам нужно определить сечение алюминиевых проводов трехфазной линии тока при напряжении 380 \ 220В. Линия питает панель группового освещения, панель напрямую питает свои линии в разные комнаты, \ шкафы, подвал \.Расчетная нагрузка составит 20 кВт. Длина линии до панели группового освещения составляет, например, 120 метров.

Во-первых, нам нужно определить момент нагрузки. Момент нагрузки рассчитывается как произведение длины и самой нагрузки. М = 2400.

Сечение проводов определяется по формуле: g = M \ C E; где C — коэффициент материала проводника, зависящий от напряжения; E — процент потери напряжения. Чтобы вы не тратили время на поиски таблицы, значения этих чисел для каждого примера нужно просто записать, скажем так, в свой рабочий журнал.Для этого примера берем значения: C = 46; Е = 1,5. Отсюда: g = M \ C E = 2400 \ 46 * 1,5 = 34,7. Учитываем стандартное сечение проводов, устанавливаем близкое по величине сечение провода — 35 \ миллиметры в квадрате \.

В показанном примере линия была трехфазной с нулем.

Сечение медных проводов и кабелей — ток:

Для определения сечения медных проводов с линией трехфазного тока без нулевого напряжения 220В., Принимаются значения ИЗ и E, другие: C = 25,6; E = 2.

Например, необходимо рассчитать грузовой момент линии с тремя разными длинами и с тремя расчетными нагрузками. Первый участок линии 15 метров соответствует нагрузке 4 кВт., Второй участок линии 20 метров соответствует нагрузке 5 кВт., Третий участок линии 10 метров, линия будет загружен с 2 кВт.

М = 15 \ 4 + 5 + 2 \ + 20 \ 5 + 2 \ + 10 * 2 = 165 + 140 + 20 = 325.

Отсюда определяем сечение проводов:

г = М \ С * Е = 325 \ 25,6 * 2 = 325 \ 51,2 = 6,3.

Принимаем ближайшее стандартное сечение проводов в 10 \ миллиметрах в квадрате \.

Для определения сечения алюминиевых проводов в линии при однофазном токе и напряжении 220В., Математические расчеты проводятся аналогично, в расчетах принимаются следующие значения: E = 2.5; С = 7,7.

Распределительная система сети разная, соответственно для медных и алюминиевых проводов, собственное значение коэффициента примем ОТ.

Для медных проводов с сетевым напряжением 380 \ 220В., Трехфазная линия с нулем, С = 77.

При напряжении 380 \ 220В., Двухфазный с нулем, С = 34.

При напряжении 220В., Линия однофазная, С = 12,8.

При напряжении 220 \ 127В., Трехфазный с нулем, С = 25.6.

При напряжении 220В., Трехфазный, С = 25,6.

При напряжении 220 \ 127В., Двухфазный с нулем, С = 11,4.

Секция алюминиевых проводов

Для алюминиевых проводов:

380 \ 220В., Трехфазный с нулем, С = 46.

380 \ 220В., Двухфазный с нулем, С = 20.

220В., Однофазный, С = 7,7.

220 \ 127В., Трехфазный с нулем, С = 15,5.

220 \ 127В., Двухфазный с нулем, С = 6.9.

Процентное значение E в расчетах можно взять среднее: от 1,5 до 2,5.

Расхождения в решениях не будут существенными, так как принято стандартное сечение провода близкое по значению.

Сечение кабеля и мощность при нагрузке в таблице (отдельно)

См. Также дополнительную таблицу по сечению кабеля в зависимости от мощности, сила тока:

или для удобства другая формула))

Таблица сечений кабеля или провода и ток нагрузки:

При ремонте и проектировании электрооборудования возникает необходимость правильно выбрать провода.Можно воспользоваться специальным калькулятором или справочником. Но для этого необходимо знать параметры нагрузки и особенности прокладки кабеля.

Для чего рассчитывается сечение кабеля?

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

• безопасность;
• надежность;
• рентабельность.

Если выбранная площадь поперечного сечения провода мала, то токовые нагрузки на кабели и провода будут большими, что приведет к перегреву.В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая нанесет вред всему электрическому оборудованию и станет опасной для жизни и здоровья человека.

Если монтировать провода с большим поперечным сечением, то безопасное использование обеспечено. Но с финансовой точки зрения произойдет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода — залог долгой безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых ресурсов.

Производится расчет сечения кабеля по мощности и току. Давайте посмотрим на несколько примеров.Чтобы определить, какое сечение провода необходимо для 5кВт, вам потребуется воспользоваться таблицами ПУЭ («Правила устройства электроустановок»). Это руководство является нормативным документом. Это указывает на то, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:

1. Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
2. Материал проводника.
3. Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность — в киловаттах (кВт).
4. Расположение кабеля.

В PUE нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующее большее значение — 5.5 кВт. Для установки в квартире сегодня необходимо использовать медный провод. В большинстве случаев установка происходит воздушным путем, поэтому 2,5 мм² будет подходящим из справочных таблиц. В этом случае максимально допустимая токовая нагрузка будет 25 А.

В приведенном выше справочнике ток, на который рассчитана входная машина (ВА), также регулируется. Согласно «Правилам электромонтажа» при нагрузке 5,5 кВт сила тока ВА должна быть равна 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит для дома или квартиры, должен быть порядковым. величины выше, чем у VA.В этом случае после 25 А остается 35 А. Последнее значение нужно принимать как расчетное. Ток 35 А соответствует сечению 4 мм² и мощности 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно на 10кВт, мы снова воспользуемся справочником. Если рассматривать случай с открытой проводкой, то нужно определиться с материалом кабеля и напряжением питания. Например, для алюминиевого провода на напряжение 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение — 10 мм²; на 380 В мощность 12 кВт, сечение 4 мм².

Выбрать по мощности

Перед тем, как выбрать сечение кабеля по мощности, необходимо рассчитать его суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой проложен кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, рядом будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем вам нужно сложить мощность всего оборудования и получить общую сумму.

Если для подключения одного устройства выбран кабель, то достаточно информации только о его энергопотреблении.Выбрать сечения проводов по мощности можно в таблицах ПУЭ.

Таблица 1. Выбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами

Таблица 2. Выбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами

Дополнительно нужно знать напряжение сети: трехфазное соответствует 380 В, а однофазное — 220 В.

ПУЭ содержит информацию как для алюминиевых, так и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:

• высокая прочность;
• эластичность;
• устойчивость к окислению;

Электропроводность

• больше, чем у алюминия.

Недостатком медных проводников является высокая стоимость. В советских домах при строительстве использовалась алюминиевая проводка. Поэтому при частичной замене желательно поставить алюминиевые провода.Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл использовать медь. Недопустимо, чтобы медь и алюминий находились в прямом контакте, так как это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используется третий металл.

Самостоятельно рассчитать сечение провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого нужно воспользоваться формулой: I = P / (U * 1,73), где P — мощность, Вт; U — напряжение, В; I — ток, А.Затем из справочной таблицы выбирается сечение кабеля в зависимости от рассчитанного тока. Если требуемого значения нет, то выбирается ближайшее, превышающее расчетное.

Как рассчитать по текущему

Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. справочная информация указана для комнатной температуры (18 ° C). Для выбора сечения кабеля по току используйте таблицы PUE.

Таблица 3. Электроток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ изоляцией

Для расчета алюминиевых проводов воспользуйтесь таблицей.

Таблица 4. Электроток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ изоляцией

Помимо электрического тока, вам необходимо выбрать материал проводника и напряжение.

Для примерного расчета действующего сечения кабеля его необходимо разделить на 10. Если в таблице нет полученного сечения, то необходимо взять ближайшее большее значение. Это правило подходит только для тех случаев, когда максимально допустимый ток для медных проводов не превышает 40 А. Для диапазона от 40 до 80 А ток необходимо разделить на 8. Если установлены алюминиевые кабели, то его необходимо разделить на 6. Это связано с тем, что для обеспечения одинаковых нагрузок толщина алюминиевого проводника больше, чем медного.

Расчет сечения кабеля по мощности и длине

Длина кабеля влияет на потерю напряжения. Таким образом, напряжение на конце проводника может снизиться и оказаться недостаточным для работы прибора. Для отечественных электросетей этими потерями можно пренебречь. Достаточно будет взять кабель на 10-15 см длиннее. Эта наценка будет потрачена на переключение и подключение. Если концы провода подключаются к экрану, то запасная длина должна быть еще больше, так как автоматические выключатели будут подключены.

При прокладке кабеля на большие расстояния необходимо учитывать падение напряжения. Каждый проводник характеризуется своим электрическим сопротивлением … На этот параметр влияют:

1. Длина провода, единица измерения — м. С его увеличением убытки растут.
2. Площадь поперечного сечения, измеренная в мм². По мере его увеличения падение напряжения уменьшается.
3. Удельное сопротивление материала (справочное значение). Показывает сопротивление провода размером 1 квадратный миллиметр на 1 метр.

Падение напряжения численно равно произведению сопротивления и тока. Допускается, чтобы указанное значение не превышало 5%. В противном случае нужно брать кабель большего сечения. Алгоритм расчета сечения провода на максимальную мощность и длину:

1. В зависимости от мощности P, напряжения U и коэффициента cosph находим ток по формуле: I = P / (U * cosph). Для электрических сетей, которые используются в быту, cosph = 1.В промышленности cosph рассчитывается как отношение активной мощности к общей мощности. Последняя состоит из активной и реактивной мощности.
2. С помощью таблиц ПУЭ определяется сечение провода по току.
3. Рассчитываем сопротивление проводника по формуле: Rо = ρ * l / S, где ρ — удельное сопротивление материала, l — длина проводника, S — площадь сечения. Необходимо учитывать тот факт, что по кабелю ток течет не только в одну сторону, но и обратно.Следовательно, полное сопротивление: R = Rо * 2.
4. Падение напряжения находим из соотношения: ΔU = I * R.
5. Определяем падение напряжения в процентах: ΔU / U. Если полученное значение превышает 5%, то выбираем из справочника ближайший провод с большим сечением.

Открытая и закрытая прокладка проводов

В зависимости от месторасположения разводка делится на 2 типа:

Сегодня в квартирах устанавливают скрытую электропроводку … В стенах и потолке делают специальные борозды для прокладки кабеля.После установки кондукторов углубления заштукатуривают. Используются медные провода. Все планируется заранее, ведь со временем для наращивания проводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Для скрытой отделки чаще используют провода и кабели, которые имеют плоскую форму.

При открытой прокладке провода прокладываются по поверхности помещения. Преимущество отдается гибким жилам круглой формы … Они легко устанавливаются в кабельные каналы и проходят через гофру.При расчете нагрузки на кабель учитывайте способ прокладки проводки.

При прокладке электропроводки нужно знать, какое сечение кабеля вам потребуется прокладывать. Выбор сечения кабеля может производиться либо по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также нужно учитывать длину кабеля и способ установки.

Выбор сечения кабеля по мощности

Вы можете выбрать сечение провода по мощности подключаемых устройств.Эти устройства называются загрузочными, и метод также может называться «по загрузке». Это не меняет его сути.

Сбор данных

Для начала найдите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, запишите ее на бумажке. Если проще, можно посмотреть шильдики — металлические таблички или наклейки, прикрепленные к корпусу оборудования и механизмов. Есть основная информация и, чаще всего, есть сила. Проще всего определить его по единицам измерения.Если продукт производится в России, Беларуси, Украине, обычно указывается обозначение W или kW, у оборудования из Европы, Азии или Америки обычно английское обозначение ватт — W, а потребляемая мощность (которая необходима) указывается значком сокращение «ТОТ» или ТОТ МАКС.

Если этот источник также недоступен (информация утеряна, например, или вы только планируете закупку оборудования, но еще не определились с моделью), вы можете взять усредненные данные.Для удобства они сведены в таблицу.

Найдите технику, которую планируете установить, выпишите мощность. Ей иногда дают с широким разбросом, поэтому иногда бывает сложно понять, какую цифру взять. В этом случае лучше брать максимум. В результате в расчетах у вас будет немного завышенная мощность оборудования и вам понадобится кабель большего сечения. Но для расчета сечения кабеля это хорошо.Горят только кабели с сечением меньшего, чем необходимо. Трассы с большим поперечным сечением работают долго, так как меньше нагреваются.

Суть метода

Чтобы выбрать сечение провода для нагрузки, сложите мощности устройств, которые будут подключены к этому проводу. При этом важно, чтобы все мощности выражались в одних и тех же единицах измерения — либо в ваттах (Вт), либо в киловаттах (кВт). Если есть разные смыслы, мы сводим их к единому результату.Чтобы преобразовать, киловатты умножаются на 1000, и вы получаете ватты. Например, переведем 1,5 кВт в ватты. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.

При необходимости можно сделать обратное преобразование — перевести ватты в киловатты. Для этого делим цифру в ваттах на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.

Чтобы найти необходимое сечение кабеля в соответствующем столбце — 220 В или 380 В — находим цифру, равную или немного превышающую рассчитанную нами ранее мощность.Мы выбираем столбец исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазный — 220 В, трехфазный 380 В.

В найденной строке смотрим значение в первом столбце. Это будет необходимое сечение кабеля для данной нагрузки (потребляемая мощность устройств). Кабель с жилами этого сечения придется искать.

Немного о том, какой провод использовать: медный или алюминиевый. В большинстве случаев при использовании кабелей с медными жилами. Такие кабели дороже алюминиевых, но они более гибкие, имеют меньшее сечение и с ними легче работать.Но медные кабели с большим сечением ничуть не гибче алюминиевых. А при больших нагрузках — на входе в дом, в квартиру с большой планируемой мощностью (от 10 кВт и более) целесообразнее использовать кабель с алюминиевыми жилами — можно немного сэкономить.

Как рассчитать текущее сечение кабеля

Вы можете выбрать текущее сечение кабеля. В этом случае проводим ту же работу — собираем данные о подключенной нагрузке, но в характеристиках ищем максимальное потребление тока.Собрав все значения, мы их суммируем. Затем используем ту же таблицу. Мы ищем только ближайшее большее значение в столбце «Текущее». В этой же строке смотрим сечение провода.

Например, нужно с пиковым потреблением тока 16 А. Будем прокладывать медный кабель, поэтому смотрим в соответствующий столбец — третий слева. Так как нет значения ровно 16 А, смотрим строку 19 А — это ближайший больший. Подходящее сечение 2.0 мм 2. Это будет минимальное значение сечения кабеля в данном случае.

При подключении мощных бытовых электроприборов от протягивания отдельной линии электропередачи. В этом случае выбор сечения кабеля несколько проще — требуется только одно значение мощности или тока

Невозможно обратить внимание на строку с чуть меньшим значением. В этом случае при максимальной нагрузке проводник сильно нагреется, что может привести к расплавлению изоляции. Что может быть дальше? Может работать, если установлен.Это самый выгодный вариант. Может выйти из строя бытовая техника или вызвать пожар. Поэтому всегда выбирайте сечение кабеля по большему значению. В этом случае в дальнейшем можно будет установить оборудование даже немного больше по мощности или потребляемому току без переделки проводки.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если линия электропередачи большая — несколько десятков и даже сотен метров — помимо нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле.Обычно большие расстояния для линий электропередач. Хотя все данные должны быть указаны в проекте, можете перестраховаться и проверить. Для этого нужно знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно выбрать сечение провода с учетом потери длины.

Вообще при прокладке электропроводки всегда лучше брать некоторый запас по сечению проводов.Во-первых, при большем сечении проводник будет меньше нагреваться, а значит, и изоляция. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше устройств, работающих от электричества. И никто не может гарантировать, что через несколько лет вам не нужно будет устанавливать пару новых устройств помимо старых. Если сток есть, их можно просто включить. Если его нет, придется проявить смекалку — или поменять проводку (снова), или проследить, чтобы при этом не включались мощные электроприборы.

Открытая и закрытая прокладка проводов

Как мы все знаем, когда ток проходит через проводник, он нагревается. Чем больше ток, тем больше выделяется тепла. Но когда один и тот же ток проходит через проводники с разным поперечным сечением, количество выделяемого тепла изменяется: чем меньше поперечное 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.В этом случае проводник быстрее остывает, изоляция не испортится. С закрытой прокладкой дело обстоит хуже — медленнее отводится тепло. Поэтому для закрытой прокладки — в трубах, в стене — рекомендуется брать кабель большего сечения.

Выбор сечения кабеля с учетом типа его прокладки также можно осуществить с помощью таблицы. Принцип описан ранее, ничего не меняется. Другой фактор просто учитывается.

И напоследок несколько дельных советов … Собираясь на рынок за тросом, берите с собой штангенциркуль. Слишком часто представленное поперечное сечение не соответствует действительности. Разница может составлять 30-40%, что очень много. Чем это вам грозит? Перегорание проводки со всеми вытекающими последствиями. Поэтому лучше прямо на месте проверить, действительно ли данный кабель имеет необходимое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабеля указаны в таблице выше).А более подробно об определении сечения кабеля по его диаметру можно прочитать здесь .

Руководство по эксплуатации кабельного лотка — версия 2014 г.

% PDF-1.7
%
226 0 объект
>>> / Метаданные 256 0 R / PageLabels 213 0 R / Страницы 214 0 R / Тип / Каталог >>
эндобдж
256 0 объект
> поток
11.08.5532019-01-03T13: 22: 43.645-05: 00QuarkXPress (R) 9.3 Руководство по кабельному лотку — версия 2014 г. 7b5e104ab33f8bc761ef5c2f63810aab208a81ba655166 Раздел каталога управления кабелями CT-16 QuarkXPress (R) 9.3QuarkXPress (R) 9.32019-01-03T12: 21: 37.000-06: 002019-01-03T13: 21: 37.000-05: 002016-08-01T22: 02: 37.000-04: 00application / pdf

2019-01-03T13: 24: 10.445-05: 00

uuid: aaa2d32c-8e43-2c4f-b59a-f0feab9273dduuid: 5f4bc834-585f-4b46-a7c4-22ceb6029420 %% DocumentProcessColors: Голубой пурпурный желтый черный
%% EndComments

конечный поток
эндобдж
213 0 объект
>] >>
эндобдж
214 0 объект
>
эндобдж
215 0 объект
>
эндобдж
216 0 объект
>
эндобдж
217 0 объект
>
эндобдж
218 0 объект
>
эндобдж
219 0 объект
>
эндобдж
220 0 объект
>
эндобдж
221 0 объект
>
эндобдж
222 0 объект
>
эндобдж
223 0 объект
>
эндобдж
148 0 объект
> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >>
эндобдж
150 0 объект
> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >>
эндобдж
152 0 объект
> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >>
эндобдж
154 0 объект
> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >>
эндобдж
156 0 объект
> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >>
эндобдж
157 0 объект
> поток
HWmsF; 5 | f_daL2I5LtΜo! Wng $ KRR / e%

Как найти подходящее сечение кабеля для нагрузки, если у нас нет инструментов и документов (например, нагрузка 15 кВт, 3 фазы)?

А 10Н.Трехфазный асинхронный двигатель P (7,46 кВт) с короткозамкнутым ротором постоянного тока с пуском по схеме звезда-треугольник подключается к источнику питания 400 В тремя одножильными кабелями из ПВХ, проложенными в кабелепроводе на расстоянии 250 футов (76,2 м) от многоходового распределительного щитка с предохранителями. Его ток полной нагрузки составляет 19А. Средняя летняя температура в электропроводке составляет 35 ° C (95 ° F). Рассчитать сечение кабеля двигателя?

Решение: —

• Нагрузка двигателя = 10H.P = 10 x 746 = 7460Вт * (1H.P = 746 Вт)
• Напряжение питания = 400 В (3 фазы)
• Длина кабеля = 76,2 м (250 футов)
• Двигатель при полной нагрузке Ток = 19A
• Температурный коэффициент для 35 ° C (95 ° F) = 0,97 (из таблицы 3)

Теперь выберите размер кабеля для тока двигателя при полной нагрузке 19 А (из Таблицы 4), который составляет 7 / 0,36 дюйма (23 А) * (помните, что это трехфазная система, т.е. трехжильный кабель) и падение напряжения. составляет 5,3 В для 100 футов. Это означает, что мы можем использовать 7/0.036 по таблице (4).

Теперь проверьте выбранный кабель (7 / 0,036) с температурным коэффициентом в таблице (3), поэтому температурный коэффициент составляет 0,97 (в таблице 3) при 35 ° C (95 ° F) и допустимой нагрузке по току (7 / 0,036 дюйма). составляет 23 А, следовательно, допустимая нагрузка по току этого кабеля при 40 ° C (104 ° F) будет:
Номинальный ток для 40 ° C (104 ° F) = 23 x 0,97 = 22,31 А.

Поскольку расчетное значение (22,31 А) при 35 ° C (95 ° F) меньше допустимой по току (7/0.036), который составляет 23А, поэтому кабель этого сечения (7 / 0,036) также подходит для измерения температуры.
Коэффициент нагрузки = 19/23 = 0,826

Теперь найдите падение напряжения на 100 футов для этого кабеля (7 / 0,036) из таблицы (4), которое составляет 5,3 В, но в нашем случае длина кабеля составляет 250 футов. Следовательно, падение напряжения на 250-футовом кабеле будет;

Фактическое падение напряжения для 250 футов = (5,3 x 250/100) x 0,826 = 10,94 В
И максимально допустимое падение напряжения = (2,5 / 100) x 400 В = 10 В

Здесь фактическое падение напряжения (10.94 В) больше, чем максимально допустимое падение напряжения 10 В. Следовательно, этот размер кабеля не подходит для данной нагрузки. Итак, мы выберем следующий размер выбранного кабеля (7 / 0,036), который равен 7 / 0,044, и снова найдем падение напряжения. Согласно Таблице (4) номинальный ток 7 / 0,044 составляет 28 Ампер, а падение напряжения на 100 футов составляет 4,1 В (см. Таблицу 4). Следовательно, фактическое падение напряжения для кабеля длиной 250 футов будет:

Фактическое падение напряжения для 250 футов =
= Падение напряжения на 100 футов x длина кабеля x коэффициент нагрузки
(4.1/100) x 250 x 0,826 = 8,46 В
И максимально допустимое падение напряжения = (2,5 / 100) x 400 В = 10 В
Фактическое падение напряжения меньше, чем максимально допустимое падение напряжения. Таким образом, это наиболее подходящий и подходящий размер кабеля для установки электропроводки в данной ситуации.

Расчет сечения кабеля. Таблица расчета сечения кабеля

Для долгой и надежной кабельной службы ее необходимо правильно выбрать и рассчитать. Электрики при установке электропроводки в основном выбирают сечение жил, исходя в основном из опыта.Иногда это приводит к ошибкам. Расчет сечения кабеля необходим, прежде всего, с точки зрения электробезопасности. Будет неправильно, если диаметр проводника будет меньше или равен необходимому диаметру.

Заниженное сечение кабеля

Этот случай наиболее опасен, так как от большой плотности тока перегреваются проводники, при этом плавится изоляция и происходит короткое замыкание. Это также может привести к выходу из строя электрооборудования, возгоранию и возникновению стресса у рабочих.Если установить на кабель автоматический выключатель, он будет срабатывать слишком часто, что создаст некоторый дискомфорт.

Сечение кабеля больше требуемого

Здесь главным фактором является экономия. Чем больше сечение провода, тем он дороже. Если вы сделаете проводку всей квартиры с большой наценкой, это обойдется в крупную сумму. Иногда рекомендуется сделать основной ввод большей секции, если предполагается дальнейшее увеличение нагрузки на домашнюю сеть.

Если вы установите соответствующий автомат для кабеля, следующие линии будут перегружены, когда на одной из них не сработает автоматический выключатель.

Как рассчитать сечение кабеля?

Перед установкой желательно рассчитать сечение кабеля по нагрузке. Каждый проводник имеет определенную мощность, которая не должна быть меньше, чем у подключенных электроприборов.

Расчет мощности

Самый простой способ — рассчитать общую нагрузку на подводящий провод.Расчет сечения кабеля по нагрузке сводится к определению суммарной мощности потребителей. У каждого из них свой номинал, указанный на теле или в паспорте. Затем общая мощность умножается на коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все инструменты нельзя включать одновременно. Для окончательного определения необходимого размера используется таблица расчета сечения кабеля.

Расчет текущего поперечного сечения кабеля

Более точным методом является расчет текущей нагрузки.Расчет сечения кабеля производится через определение протекающего по нему тока. Для однофазной сети применима следующая формула:

I _расч. = P / (U _ном ∙ cosφ),

где P — мощность нагрузки, U _ном. — напряжение сети (220 В).

Если общая мощность активных нагрузок в доме 10 кВт, то номинальный ток I _расч. = 10000/220 ≈ 46 А. При расчете текущего сечения кабеля делается поправка на условия прокладки шнура (указанные в некоторых специальных таблицах), а также на перегрузку при включении электроприборов примерно на 5А.В итоге у меня _расч. = 46 + 5 = 51 А.

Толщина прожилок определяется справочником. Расчет сечения кабеля по таблицам позволяет легко найти нужный размер на длительно допустимый ток. Для трехжильного кабеля, проложенного в доме по воздуху, необходимо выбирать величину в сторону большего стандартного сечения. Это 10 мм ² . Правильность самостоятельного расчета можно проверить, применив онлайн-калькулятор — расчет сечения кабеля, который можно найти на некоторых ресурсах.

Нагрев кабеля при прохождении тока

При работе нагрузки в кабеле выделяется тепло:

Q = I ² Rn Вт / см,

где I — ток, R — электрическое сопротивление , n — количество проводов.

Из выражения следует, что количество выделяемой мощности пропорционально квадрату тока, проходящего через провод.

Расчет допустимой силы тока по температуре нагрева жилы

Кабель не может нагреваться бесконечно, так как тепло отводится в окружающую среду.В конце концов, наступает равновесие и устанавливается постоянная температура проводников.

Для установленного процесса справедливо следующее соотношение:

P = ∆t / ∑S = (t _f — t _Wed ) / (∑S),

где ∆t = t _f -t _ср — разница между температурой среды и сердечника, ∑S — температурное сопротивление.

Длительно допустимый ток, проходящий через кабель, находится из выражения:

I _extra = √ ((t _extra — t _Wed ) / (Rn∑S)),

где t _{extra — допустимая температура нагрева жил (зависит от типа кабеля и способа прокладки).Обычно это 70 градусов в штатном режиме и 80 в аварийном режиме.}

Условия отвода тепла при проложенном кабеле

При прокладке кабеля в любой среде теплоотвод определяется его составом и влажностью. Расчетное удельное сопротивление грунта обычно принимается равным 120 Ом ∙ ° С / Вт (глина с песком при влажности 12-14%). Для уточнения следует знать состав среды, после чего сопротивление материала можно будет найти по таблицам. Для увеличения теплопроводности траншею засыпают глиной.В него не допускаются строительный мусор и камни.

Теплоотдача от кабеля через воздух очень низкая. Еще больше ухудшается при прокладке в кабельном канале, где появляются дополнительные воздушные зазоры. Здесь текущая нагрузка должна быть уменьшена по сравнению с расчетной. В технических характеристиках кабелей и проводов приведена допустимая температура короткого замыкания, составляющая 120 ° С для ПВХ-изоляции. Сопротивление грунта составляет 70% от общего и является основным в расчетах. Со временем проводимость утеплителя увеличивается из-за его высыхания.Это необходимо учитывать при расчетах.

Падение напряжения в кабеле

Из-за того, что жилы обладают электрическим сопротивлением, часть напряжения идет на их нагрев, а к потребителю приходит меньше, чем было в начале линии. В результате по длине провода теряется потенциал из-за потерь тепла.

Кабель следует выбирать не только по сечению, чтобы обеспечить его эффективность, но и учитывать расстояние, на которое передается энергия.Увеличение нагрузки приводит к увеличению тока через проводник. Это увеличивает потери.

На точечные светильники подается малое напряжение. Если немного уменьшится, это сразу заметно. При неправильном выборе проводов дальше расположенные от источника питания лампочки выглядят тускло. Напряжение значительно снижается в каждой последующей зоне, что отражается на яркости освещения. Поэтому необходимо рассчитывать сечение кабеля по длине.

Самая важная часть кабеля — это потребитель, дальше остальных.Потери учитываются преимущественно для этой нагрузки.

На участке L проводника падение напряжения составит:

∆U = (Pr + Qx) L / U _Mr. ,

где P и Q — активная и реактивная мощность, r и x _{— активная. и реактивное сопротивление участка L, а U г, , — номинальное напряжение, при котором нагрузка работает нормально.}

Допустимое значение ∆U от источников питания до главных входов не превышает ± 5% для освещения жилых домов и силовых цепей.От ввода до потери нагрузки не должно быть более 4%. Для линий большой протяженности необходимо учитывать индуктивное сопротивление кабеля, которое зависит от расстояния между соседними проводниками.

Способы подключения потребителей

Нагрузки могут подключаться разными способами. Наиболее распространены следующие методы:

• на конце сети;
• потребителей равномерно распределены по линии;
• К удлиненному участку подключается линия с равномерно распределенными нагрузками.

Пример 1

Мощность прибора 4 кВт. Длина кабеля 20 м, удельное сопротивление ρ = 0,0175 Ом мм ² .

Ток определяется из соотношения: I = P / U _nom = 4 ∙ 1000/220 = 18,2 A.

Затем возьмите таблицу расчета сечения кабеля и выберите подходящий размер. Для медной проволоки S = ​​1,5 мм ² .

Формула для расчета сечения кабеля: S = 2ρl / R. По ней можно определить электрическое сопротивление кабеля: R = 2 ∙ 0,0175 ∙ 20/1.5 = 0,46 Ом.

Из известного значения R можно определить ∆U = IR / U ∙ 100% = 18,2 * 100 0,46 / 220 100 = 3,8%.

Результат расчета не превышает 5%, а значит, потери будут приемлемыми. В случае больших потерь потребуется увеличить сечение жил кабеля, выбрав из стандартного ряда следующее, большее значение — 2,5 мм ² .

Пример 2

Три цепи освещения подключены параллельно друг другу к одной фазе трехфазной линии, сбалансированной для нагрузок, состоящей из четырехжильного кабеля на 70 мм ² длиной 50 м и токопроводящим током 150 А Текущий.20 А ток проходит через каждую линию длиной 20 м

Межфазные потери при токовой нагрузке составляют: ∆U _фаз = 150 ∙ 0, 05 0,55 = 4,1 В. Теперь необходимо определить потери между нейтралью и фазы, поскольку освещение подключено к напряжению 220 В: ∆U _fn = 4,1 / √3 = 2,36 В.

На одной подключенной цепи освещения падение напряжения составит: ∆U = 18 ∙ 20 ∙ 0,02 = 7,2 В. Общие потери определяются суммой U _общего = (2.4 + 7,2) / 230 ∙ 100 = 4,2%. Расчетное значение ниже допустимого убытка, который составляет 6%.

Вывод

Для защиты жил от перегрева при непрерывно действующей нагрузке с помощью таблиц производится расчет сечения кабеля по длительно допустимому току. Кроме того, необходимо правильно рассчитать провода и кабели, чтобы потери напряжения в них были не больше нормы. В этом случае суммируются потери в пищевой цепочке.

Техническое примечание

: понимание напряжения и отказов кабеля в приложениях с высокой гибкостью

Новейшие станки для автоматизации технологических процессов разработаны для работы намного быстрее, чем предыдущие поколения, и включают в себя видеонаблюдение и многочисленные датчики. Эта новая операционная среда может подвергнуть кабели и кабельному оборудованию чрезмерную нагрузку, превышающую проектные возможности. Напряжение кабеля напрямую влияет на надежность оборудования автоматизации. Понимание причин выхода из строя кабелей в приложениях с высокой степенью гибкости позволяет нам принимать соответствующие меры предосторожности на этапе проектирования, чтобы оптимизировать надежность системы.

Кабели физически ограничены

Кабели изгибаются в одном или нескольких из четырех основных движений, показанных на рисунке 1. Каждый раз, когда кабель изгибается или изгибается, его медные проводники и экраны подвергаются нагрузке. Медь плохо сопротивляется повторяющимся нагрузкам, даже если напряжение удерживается ниже предела текучести, равного 15-процентному удлинению. Медь также имеет очень низкое сопротивление напряжению сдвига и будет деформироваться, даже если напряжение ниже предела пластической текучести.

Чтобы уменьшить усталость медных проводников и экранов и тем самым исключить обрыв провода, радиус изгиба кабеля должен быть как можно большим, а диаметр кабеля — как можно меньшим.

Причины выхода из строя

Существует три основных причины выхода из строя любого кабеля, подверженного изгибу:

• Деградация изоляции кабеля и жилы

• Усталость проводника и экрана в зоне изгиба

• Усталость проводника и экрана в точке подключения

Ухудшение изоляции кабеля и жилы

Одной из причин выхода из строя кабельной оболочки и изоляции является постоянное истирание кабеля другими кабелями, шлангами и оборудованием для укладки кабелей, например, кабельными трассами.Металлическая или пластмассовая стружка, растворители и смазочные материалы разрушают оболочку и изоляцию кабеля. Оболочки кабелей также уязвимы к перепадам температур и низкому атмосферному давлению (вакууму), которые могут ослабить или сделать материал оболочки хрупким.

В дополнение к этим факторам окружающей среды изоляция проводника также должна сопротивляться раздавливанию. Проводники в типичном круглом кабеле могут подвергаться высоким силам сжатия, когда кабель зажимается или изгибается в кабельном канале вместе с другими кабелями или шлангами.

Когда оболочка кабеля выходит из строя, обнажается внутренняя часть кабеля. Если присутствует жидкость, она проникает в кабель и в конечном итоге вызывает короткое замыкание между проводниками. Абразивные частицы разрушают изоляцию проводника и приводят к выходу из строя. Если кабель имеет общий экран, он становится открытым для заземления.

Усталость проводника и экрана в зоне изгиба

Наиболее распространенный тип отказа гибкого кабеля — это возможный перелом экрана и / или проводника в области гибкости.Если сначала выходит из строя экран, проводники продолжают функционировать, но кабель чувствителен к помехам и излучению EMI / RFI. Это создает ошибки и ложные сигналы, источник которых очень трудно определить.

Чтобы понять механизм разрушения проводника и экрана, мы должны рассмотреть основные концепции анализа напряжений. Сопротивление твердого тела изгибу зависит от материала, формы, площади поперечного сечения и радиуса кривизны изгиба. Математически это выражается напряжением в теле, определяемым как

.

где:

M = изгибающий момент

c = Расстояние от нейтральной оси тела до любого волокна в поперечном сечении

| = Момент инерции поперечного сечения

σ = напряжение в волокне на расстоянии c

Для типичного применения гибкого кабеля геометрия изгиба фиксируется соображениями, включая ограничения механической конструкции и компоновку корпуса, поэтому разработчик должен работать в рамках этих ограничений и минимизировать напряжения проводника, которые сокращают срок службы при изгибе.

Наиболее важным фактором при определении усталостной прочности при изгибе является максимальное напряжение в любой части кабеля. Это максимальное напряжение, при условии, что радиус изгиба не опускается ниже минимального значения, R _мин. , определяется по формуле:

где:

E = модуль

эластичности в фунтах на квадратный дюйм (17000000 для меди ETP)

C _max = максимальное расстояние от нейтральной оси до любого волокна

R _мин. = радиус изгиба

Экранированный плоский кабель является самонесущим и может использоваться в большинстве приложений, связанных с вращением, скручиванием и тик-тактом.

Обратите внимание, что это соотношение сохраняется для любого поперечного сечения, потому что момент инерции | не появляется.

Напряжение можно минимизировать, уменьшив толщину или диаметр кабеля, C _max , или увеличив радиус изгиба, R _min . Влияние напряжения также можно свести к минимуму, выбрав материалы проводника и экрана, которые имеют более высокий предел прочности на разрыв, чем медь.

Испытания на изгиб показывают, что сопротивление медных проводников и экранов увеличивается по мере того, как металлы работают сильнее при изгибе.Чем тверже металл обрабатывается, тем он становится более хрупким. Более быстрые циклы оборудования приводят к более высоким температурам в меди. Малый радиус изгиба также приводит к более высоким температурам и более высокой степени усталости. Повышенные температуры могут вызвать размягчение изоляции, что, в свою очередь, изменяет физические свойства изоляции, снижая сопротивление истиранию, уменьшая сопротивление прорезанию и уменьшая прочность на разрыв. Все эти изменения могут вызвать преждевременный выход кабеля из строя.

Усталость проводника и экрана в точке окончания

Изгибающие напряжения и вибрация от движущихся кабелей вызывают поломку разъемов, обжатых и припаянных концов кабелей. Неподдерживаемые кабели преждевременно выходят из строя из-за усталости интерфейса разъема.

Кабели могут получить травмы плетью от быстро движущихся кареток, в результате чего кабель быстро меняет направление и ломается. Во всех приложениях, связанных с высокоскоростным изгибом, неподвижный кабель обеспечивает лучшее сопротивление изгибу и изгибу, чем гибкий кабель.

Конструкция кабеля предотвращает выход из строя

Чтобы повысить надежность кабелей в гибких приложениях, сосредоточьтесь на основных материалах и конструкции кабелей. Размер кабеля — самый важный фактор, который следует учитывать при увеличении срока службы при изгибе. Уменьшение диаметра кабеля приводит к экспоненциальному увеличению срока службы при изгибе, когда радиус изгиба остается постоянным.

Использование стандартных медных проводников и уменьшение размера и веса кабеля может увеличить срок службы (надежность) и снизить затраты.Начните с как можно более тонкой изоляции проводника с высокой диэлектрической прочностью и хорошими характеристиками сопротивления разрыву. Уменьшение толщины изоляции проводника уменьшает общий диаметр готового кабеля и делает его менее восприимчивым к нагрузкам, связанным с изгибом. Изоляция Gore MIL-ENE * на 50 процентов тоньше, чем сопоставимый материал, и рассчитана на номинальное напряжение 300 В RMS при толщине стенки 0,004 дюйма.

Укладка кабелей и проводов имеют решающее значение для увеличения срока службы круглых кабелей при изгибе.Вы можете отрегулировать укладку кабеля, количество витков на дюйм проводов и укладку проводов, чтобы оптимизировать надежность кабеля для различных гибких приложений. Такая оптимизация не увеличивает стоимость кабеля, но при правильной реализации существенно влияет на надежность.

Экран кабеля часто выходит из строя первым, потому что он находится на наибольшем расстоянии от нейтральной оси кабеля и, следовательно, испытывает наибольшую нагрузку. Для решения этой проблемы требуются два элемента дизайна.

Во-первых, замените экран со стандартной оплеткой на экран с двойной оплеткой, оптимизированный для срока службы и эффективности экранирования. Во-вторых, изолируйте экран от проводников и внешней оболочки, чтобы уменьшить трение, которое генерирует тепло и сокращает срок службы при изгибе. Используйте материал с низким коэффициентом трения, как статического, так и динамического.

Gore расширенный PTFE ** имеет самый низкий коэффициент трения среди всех материалов кабеля. Он использовался для различных применений: от коаксиального диэлектрика до прочных внешних оболочек на гибких карданных кабелях.

Оболочка кабеля защищает экраны и проводники от окружающей среды. Если кабель закреплен и правильно заделан, оболочка также может увеличить прочность на разрыв и срок службы кабеля при изгибе.

Лучшие материалы оболочки — тонкие, с высокой прочностью на разрыв и устойчивостью к разрыву, гидравлической жидкости, смазочно-охлаждающей жидкости и растворителям. Полиуретан — отличный материал для оболочек кабелей. Он огнестойкий, устойчив к большинству промышленных жидкостей и обладает отличной стойкостью к истиранию.

Методы прокладки кабелей повышают производительность машины

Применение

Flex в высокоскоростных автоматизированных устройствах может привести к выходу из строя круглых кабелей высочайшего качества. По мере уменьшения времени цикла вес кабеля и системы управления кабелями становится ограничивающим фактором.

В таких приложениях ленточные силовые кабели дольше стандартных силовых кабелей. Срок службы ленточного кабеля в 100 раз больше, чем у круглого кабеля, а вес ленточного кабеля составляет одну четвертую веса круглого кабеля.Ленточный кабель уменьшает массу движущихся пучков кабелей, обеспечивая большее ускорение, меньшую вибрацию и колебания, а также меньший износ.

Плоский кабель часто может сгибаться и двигаться без использования кабельной цепи. Ленточный кабель является самонесущим и с соответствующими зажимами и направляющими может использоваться в большинстве приложений, связанных с перекатыванием, скручиванием и тик-тактом. Он может включать в себя монтажные скобы, отформованные на куртке. Это обеспечивает значительную экономию трудозатрат и затрат на установку.

Заключение

Традиционные кабели, используемые в промышленном оборудовании, не предназначены для обеспечения надежности и производительности, необходимых для новых конструкций оборудования.Используя материалы, которые доказали свою надежность в соответствующих средах, таких как военные и автомобильные приложения, а также улучшая базовую конструкцию кабеля с низкой стоимостью, можно спроектировать надежные кабели, отвечающие требованиям оборудования для автоматизации производства.

использованная литература

¹ Молл, Кеннет В. и Маккартер, Дэвид Р., В. Л. Гор и партнеры, Inc., Flex Life in Cables, Electronic Packaging and Production, июнь 1976 г., стр.29-30, 3435.

* Изоляция MIL-ENE доступна в W. L. Gore & Associates, Inc., Newark, DE

.

** Расширенный PTFE доступен в W. L. Gore & Associates, Inc., Newark, DE

.

Таблица нагрузок по сечению кабеля: выбор, расчет

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 увеличивается.

Как правило, он рассчитывается в зависимости от количества потребителей, от которого сначала определяется общая мощность, потребляемая квартирой, а затем результат умножается 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 соответствовать точно рассчитанному — в сторону увеличения типоразмерного ряда.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 поперечное сечение провода слишком велико, это будет стоить дорого. 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;
• группы розеток;
• отдельных мощных электроприборов.

Следовательно, наибольшее сечение силового кабеля — у входа. 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 понижающий коэффициент 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 отображается сечение кабеля. По его диаметру легче определить, используются ли следующие формулы:

• S = π D² / 4 ;
• D = √ (4 × S / π).

Где π = 3,14.

В многожильном проводе сначала нужно рассчитать количество проводов (N). Затем измеряется диаметр (D) одного из них, после чего определяется площадь поперечного сечения:

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 проводник 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 подключается электрическая плита. Подход к такой нагрузке вынесен отдельной строкой.

Какие кабели лучше?

Электрики известной немецкой кабельной марки NUM для офисных и жилых помещений.В России производят кабели более низких по характеристикам марок, хотя могут иметь одно и то же название. Их можно отличить по затеканию 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 применяется 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. Достаточно дешево и 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.
• Марки кабелей ПВС 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 стойкие 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.).

Пример расчета сечения токоведущего кабеля

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

С учетом реактивной составляющей мощность бытовых приборов и оборудования составит:

• P _{ресурс.} = 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 _f = 162/3 = 54 А.

На каждой фазе будет текущая нагрузка:

I _f = 54 + 38 = 92 А.

Все оборудование одновременно работать не будет. С учетом запаса по каждой фазе есть ток:

I _f = 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. Если кабель более грубо рассчитан на мощность, сечение жилы будет 25 мм2, что обойдется дороже.

Падение напряжения на кабеле