Расчетная таблица сечения кабеля по мощности: расчет и подбор сечения жилы провода

расчет и подбор сечения жилы провода

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

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

• безопасность;
• надежность;
• экономичность.

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

Если же монтировать провода с большой площадью поперечного сечения, то безопасное применение обеспечено. Но с финансовой точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода — это залог длительной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.

Правильному подбору проводника посвящёна отдельная глава в ПУЭ: «Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны».

Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( «Правила устройства электроустановок«). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, 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. Месторасположение кабеля.

В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину — 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.

В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно «Правилам устройства электроустановок«, при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на порядок больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением.

Например, для алюминиевого провода и напряжения 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение — 10 мм²; для 380 В мощность составит 12 кВт, а сечение — 4 мм².

Выбираем по мощности

Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем потребуется сложить мощности всего оборудования и получится суммарная.

Если же выбирается кабель для подключения одного прибора, то достаточно информации только о его энергопотреблении. Можно подобрать сечения провода по мощности в таблицах ПУЭ.

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

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

Кроме того, надо знать напряжение сети: трехфазной соответствует 380 В, а однофазной — 220 В.

В ПУЭ дана информация и для алюминиевых, и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:

• высокая прочность;
• упругость;
• стойкость к окислению;
• электропроводность больше, чем у алюминия.

Недостаток медных проводников — высокая стоимость. В советских домах использовалась при постройке алюминиевая электропроводка. Поэтому если происходит частичная замена, то целесообразно поставить алюминиевые провода. Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до распределительного щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл применять медь. Недопустимо, чтобы медь с алюминием контактировали напрямую, т. к. это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используют третий металл.

Можно самостоятельно произвести расчет сечения провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого надо 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 же там не будет необходимого значение, тогда выбирается ближайшее, которое превышает расчетное.

Как рассчитать по току

Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. Справочная информация указывается для комнатной температуры (18°С). Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ (ПУЭ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ).

Таблица 3. Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.

Таблица 4. Электрический ток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Для примерного расчета сечения кабеля по току его надо разделить на 10. Если в таблице не будет полученного сечения, тогда необходимо взять ближайшую большую величину. 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 надо делить на 8. Если устанавливают алюминиевые кабели, то надо делить на 6. Это объясняется 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, на конце проводника напряжение может уменьшиться и оказаться недостаточным для работы электроприбора. Для бытовых электросетей этими потерями можно пренебречь. Достаточно будет взять кабель на 10-15 см длиннее. Этот запас израсходуется на коммутацию и подключение. Если концы провода подсоединяются к щитку, то запасная длина должна быть еще больше, т. к. будут подключаться защитные автоматы.

При укладке кабеля на большие расстояния приходиться учитывать падение напряжения. Каждый проводник характеризуется электрическим сопротивлением. На данный параметр влияют:

1. Длина провода, единица измерения — м. При её увеличении растут потери.
2. Площадь поперечного сечения, измеряется в мм². При её увеличении падение напряжения уменьшается.
3. Удельное сопротивление материала (справочное значение). Показывает сопротивление провода, размеры которого 1 квадратный миллиметр на 1 метр.

Падение напряжения численно равняется произведению сопротивления и тока. Допустимо, чтобы указанная величина не превышала 5%. В противном случае надо брать кабель большего сечения. Алгоритм расчета сечения провода по максимальной мощности и длине:

1. В зависимости от мощности P, напряжения U и коэффициента cosф находим ток по формуле: I=P/(U*cosф). Для электросетей, которые используются в быту, cosф = 1. В промышленности cosф рассчитывают как отношение активной мощности к полной. Последняя состоит из активной и реактивной мощностей.
2. С помощью таблиц ПУЭ определяют сечение провода по току.
3. Рассчитываем сопротивление проводника по формуле: Rо=ρ*l/S, где ρ — удельное сопротивление материала, l — длина проводника, S — площадь поперечного сечения. Необходимо учесть ток факт, что ток идет по кабелю не только в одну сторону, но и обратно. Поэтому общее сопротивление: R = Rо*2.
4. Находим падение напряжения из соотношения: ΔU=I*R.
5. Определяем падение напряжения в процентах: ΔU/U. Если полученное значение превышает 5%, тогда выбираем из справочника ближайшее большее поперечное сечение проводника.

Открытая и закрытая прокладка проводов

В зависимости от размещения проводка делится на 2 вида:

• закрытая;
• открытая.

Сегодня в квартирах монтируют скрытую проводку. В стенах и потолках создаются специальные углубления, предназначенные для размещения кабеля. После установки проводников углубления штукатурят. В качестве проводов используют медные. Заранее всё планируется, т. к. со временем для наращивания электропроводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Для скрытой отделки чаще используют провода и кабели, у которых плоская форма.

При открытой прокладке провода устанавливают вдоль поверхности помещения. Преимущества отдают гибким проводникам, у которых круглая форма. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить сквозь гофру. Когда рассчитывают нагрузку на кабель, то учитывают способ укладки проводки.

Сечение провода и нагрузка (мощность) таблица

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

Сечение кабеля

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица нагрузок по сечению кабеля:

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

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

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

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

Расчет сечения провода

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

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

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

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

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

Соотношение тока и сечения

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

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

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

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

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

Для примера обозначим некоторые из них:
1. Чайник – 1-2 кВт.
2. Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
3. Кофемолка и кофеварка – 0,5-1,5 кВт.
4. Холодильник 0,8 кВт.

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

Чем отличается кабель от провода

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

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

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

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

Выбор кабеля

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

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

Одножильный или многожильный

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

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

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

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

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

Медь или алюминий

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

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

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

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

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

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

Зачем производится расчет

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

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

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

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

Что нужно знать

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

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

Таблица потребляемой мощности/силы тока бытовыми электроприборами

Электроприбор	Потребляемая мощность, Вт	Сила тока, А
Стиральная машина	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Джакузи	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Электроподогрев пола	800 – 1400	3,6 – 6,4
Стационарная электрическая плита	4500 – 8500	20,5 – 38,6
СВЧ печь	900 – 1300	4,1 – 5,9
Посудомоечная машина	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Морозильники, холодильники	140 – 300	0,6 – 1,4
Мясорубка с электроприводом	1100 – 1200	5,0 – 5,5
Электрочайник	1850 – 2000	8,4 – 9,0
Электрическая кофеварка	630 – 1200	3,0 – 5,5
Соковыжималка	240 – 360	1,1 – 1,6
Тостер	640 – 1100	2,9 – 5,0
Миксер	250 – 400	1,1 – 1,8
Фен	400 – 1600	1,8 – 7,3
Утюг	900 –1700	4,1 – 7,7
Пылесос	680 – 1400	3,1 – 6,4
Вентилятор	250 – 400	1,0 – 1,8
Телевизор	125 – 180	0,6 – 0,8
Радиоаппаратура	70 – 100	0,3 – 0,5
Приборы освещения	20 – 100	0,1 – 0,4

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

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

расчет силы тока для однофазной сети

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

расчет силы тока для трехфазной сети

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

Какой провод лучше использовать

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

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

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

Расчет сечения медных проводов и кабелей

Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.

Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.

Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.

Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.

При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

Выбор сечения кабеля по мощности

Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.

Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.

Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.

Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.

Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.

Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.

Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.

Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:

С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных.

Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.

А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Общепринятые сечения для проводки в квартире

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

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

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

Выбор сечения провода исходя из количества потребителей

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

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

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

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

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

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

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

U = ((p l) / S) I

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

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

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

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

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

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

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

Что необходимо для расчёта по нагрузке

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

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

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

Для однофазной сети напряжением 220 В:

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

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

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

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

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

Сечение токо- проводящих жил, мм	Медные жилы проводов и кабелей
	Напряжение 220В		Напряжение 380В
	Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66	260	171,6

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

Сечение токо- проводящих жил, мм	Алюминиевые жилы проводов и кабелей
	Напряжение 220В		Напряжение 380В
	Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44	170	112,2
120	230	50,6	200	132

Расчёт для помещений

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

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

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

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

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

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

Автор:
Сергей Владимирович, инженер-электрик.
Подробнее об авторе.

Расчет сечения кабеля | Таблицы, формулы и примеры

Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.

Для чего необходим расчет кабеля

В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:

где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.

Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:

R = ρ · L/S (2),

где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.

Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.

Что будет, если неправильно рассчитать сечение

Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:

• Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
• Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.

Что еще влияет на нагрев проводов

Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:

• Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
• Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.

Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3×1,5 и ABБбШв 4×16

Трехжильный кабель BBГнг 3×1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3×1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.

Кабель ABБбШв 4×16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.

Порядок расчета сечения по мощности

В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:

• Суммарная мощность всех приборов.
• Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
• ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
• Материал проводника: медь или алюминий.
• Тип проводки: открытая или закрытая.

Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:

ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Рₙ) · Кс · Кз,

где P₁, P₂ и т. д. – мощность подключаемых приборов, К_с – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, К_з – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. К_с определяется так:

• для двух одновременно включенных приборов – 1;
• для 3-4 – 0,8;
• для 5-6 – 0,75;
• для большего количества – 0,7.

К_з в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.

Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм².

Правила расчета по длине

Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:

• L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
• ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм²·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
• I – номинальная сила тока, А.

Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:

I = (P · К_с) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,

где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, К_с – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.

Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):

R = ρ · L/S.

Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:

dU = 0,05 · 220 В

= 11 В.

Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:

S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм².

В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм². Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (√S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.

Как рассчитать сечение по току

Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1.3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:

I = (P · К_с) / (U · cos ϕ).

Для трехфазной сети используется другая формула:

I=P/(U√3

cos φ),

где U будет равно уже 380 В.

Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:

I = (P · К_с) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.

BBГнг 3×1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм². У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r² = 3,14 · (1,5/2)² = 1,8 мм², что полностью соответствует указанному требованию.

Если рассматривать кабель ABБбШв 4×16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.

С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм². У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:

S = π · r² = 3,14 · (4,5/2)² = 15,89 мм².

Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).

Расчет сечения кабеля по мощности: таблицы и формулы

Автор Петр Андреевич На чтение 5 мин. Просмотров 954

Электросети являются потенциальным источником пожарной опасности. Чтобы свести к минимуму возможность аварии, монтаж внутридомовой проводки осуществляется в строгом соответствии с установленными техническими нормативами. Рассмотрим правила правильного выбора необходимого материала, таблицу сечения кабелей по мощности, нюансы расчета нагрузки на электросети.

Для чего нужен расчёт сечения кабеля

Основное требование, предъявляемое к линиям электропередач – безопасность их эксплуатации. Поэтому, с особой внимательностью следует подходить к выбору сечения кабеля по току. Если оно окажется чересчур маленьким, проводка будет греться из-за большой нагрузки. Это, в свою очередь, способно привести к расплавлению изоляционной оплётки, короткому замыканию с последующим пожаром.

Использование проводов слишком большого сечения обезопасит дом от возгорания, но приведёт к неоправданному перерасходу денежных средств. Самый рациональный вариант при прокладке проводки – подобрать кабеля с оптимальным сечением жилы. Точные рекомендации по правильному подбору проводки даны в гл. №1.3 «Правил установки электрооборудования».

Выбор площади поперечного сечения проводника производится в соответствии со следующими параметрами:

• Сила тока (А).
• Мощность тока (кВт).
• Материал изготовления проводки (медь или алюминий).
• Количество фаз (1 или 3).

Выбираем сечение по мощности

Выбор сечения провода в зависимости от мощности тока начинается с проведения небольших расчётов. Для этого следует сложить общую мощность электрических устройств, которые будут одновременно включаться в квартире. На каждом приборе обычно указывается его мощность в ваттах или киловаттах. В будущем возможно приобретение новых бытовых электроприборов, поэтому к полученной суммарной мощности нужно прибавить ещё 1-2 киловатта.

Для устройства внутридомовой электропроводки рекомендуется использовать медные кабели. Они, хотя и стоят дороже алюминиевых, но обладают большей гибкостью, долговечностью и лучшей электропроводностью. Ниже представлены таблицы выбора сечения кабеля по мощности и силе тока для медной проводки.

Таблица 1. Вычисление мощности медной однофазной проводки напряжением в 220 вольт:

Мощность тока (кВт)	Сила тока (амперы)	Сечение провода (кв. мм)
4,1	19	1,5
5,9	27	2,5
8,3	38	4
10,1	46	6
15,4	70	10
18,7	85	16
25,3	115	25
29,7	135	35
38,5	175	50
47,3	215	70
57,2	260	95
66	300	120

Таблица 2. Подбор сечения кабеля для медной трёхфазной проводки напряжением в 380 вольт.

Мощность тока (кВт)	Сила тока (амперы)	Сечение провода (кв. мм)
10,5	16	1,5
16,5	25	2,5
19,8	30	4
26,4	40	6
33	50	10
49,5	75	16
59,4	90	25
75,9	115	35
95,7	145	50
118,8	180	70
145,2	220	95
171,6	260	120

Таблица сечения проводки в зависимости от силы и мощности тока для алюминиевых проводов выглядит иначе. В представленных выше таблицах приведены показатели соотношения сечение – ток, в зависимости от его мощности и силы. Сила тока, проходящего по проводнику, не является постоянной величиной, и может изменяться в зависимости от следующих показателей:

• Длина провода.
• Размера сечения.
• Показатель удельного сопротивления материала, из которого он сделан.
• Температура проводника. С нагревом проводки сила тока падает.

Ниже показаны соотношения «сила тока – сечение провода» для различных вариантов прокладки. Основные цифры отдельно указаны для медных и алюминиевых проводов.

Таблица 3. Подбор сечения кабеля по мощности для алюминиевой однофазной проводки напряжением в 220 вольт.

Мощность тока (кВт)	Сила тока (амперы)	Сечение провода (кв. мм)
4,4	20	2,5
6,1	28	4
7,9	36	6
11	50	10
13,2	60	16
18,7	85	25
22	100	35
29,7	135	50
36,3	165	70
44	200	95
50,6	230	120

Таблица 4. Подбор сечения кабеля для алюминиевой трёхфазной проводки напряжением 380 вольт.

Мощность тока (кВт)	Сила тока (амперы)	Сечение провода (кв. мм)
12,5	19	2,5
15,1	23	4
19,8	30	6
25,7	39	10
36,3	55	16
46,2	70	25
56,1	85	35
72,6	110	50
92,4	140	70
112,2	170	95
132,2	200	120

Как рассчитать по току

В представленных выше таблицах приведены показатели соотношения сечение – ток, в зависимости от его мощности и силы. Сила тока, проходящего по проводнику, не является постоянной величиной, и может изменяться в зависимости от следующих показателей:

• Длина провода.
• Размера сечения.
• Показатель удельного сопротивления материала, из которого он сделан.
• Температура проводника. С нагревом проводки сила тока падает.

В таблицах ниже приведены соотношения «сила тока – сечение провода» для различных вариантов прокладки. Основные цифры отдельно указаны для медных и алюминиевых проводов.

Таблица 5. Соотношение силы тока и сечение алюминиевой проводки.

Сечение провода (кв. мм)	Показатель силы тока для алюминиевых проводов
	Открыто проложенных	Проложенных в защитной трубе
		Два одножильных	Три одножильных	Четыре одножильных	Один двухжильный
2	21	19	18	15	17
2,5	24	20	19	19	16
3	27	24	22	21	22
4	32	28	28	23	25
5	36	32	30	27	28
6	39	36	32	30	31
8	46	43	40	37	38
10	60	50	47	39	42
16	75	60	60	55	60
25	105	85	80	70	75
35	130	100	95	85	95
50	165	140	130	120	125
70	210	175	165	140	150
95	255	215	200	175	190
120	295	245	220	200	230
150	340	275	255	–	–
185	390	–	–	–	–
240	465	–	–	–	–
300	535	–	–	–	–
400	645	–	–	–	–

Таблица 6. Соотношение силы тока и сечение медной проводки.

Сечение провода (кв. мм)	Показатель силы тока для медных проводов
	Открыто проложенных	Проложенных в защитной трубе
		Два одножильных	Три одножильных	Четыре одножильных	Один двухжильный
0,5	21	–	–	–	–
0,75	24	20	19	19	16
3	27	24	22	21	22
4	32	28	28	23	25
5	36	32	30	27	28
6	39	36	32	30	31
8	46	43	40	37	38
10	60	50	47	39	42
16	75	60	60	55	60
25	105	85	80	70	75
35	130	100	95	85	95
50	165	140	130	120	125
70	210	175	165	140	150
95	255	215	200	175	190
120	295	245	220	200	230
150	340	275	255	–	–
185	390	–	–	–	–
240	465	–	–	–	–
300	535	–	–	–	–
400	645	–	–	–	–

Расчёт сечения кабеля по мощности и длине

Из-за сопротивления материала происходит некоторая потеря напряжения при прохождении тока сквозь проводник. Чем длиннее проводка, тем большая величина этих потерь. Однако, ощутимые потери могут возникнуть на линиях электропередач протяжённостью, измеряемой километрами. Для бытовой проводки они столь несущественны, что ими можно вполне пренебречь.

Рассчитываются основные показатели электротока по следующим формулам:

• Сила тока: I = Р / (U cos ф), где:
  I – искомая сила тока.
  Р – мощность.
  U – напряжение.
  cos ф – коэффициент, применяемый для бытовой проводки. Обычно принимается за единицу.
• Сопротивление провода: Rо=р L / S, где:
  Rо – удельное сопротивление проводника.
  р – удельное сопротивление материала, из которого он изготовлен (медь или алюминий).
  L – длина проводки.
  S – площадь сечения провода.

Открытая и закрытая прокладка проводов

При расчёте нагрузки на кабель принимается во внимание и особенности прокладки электрической линии. Существует два способа её размещения – закрытый и открытый. В стенах, изготовленных из негорючих стройматериалов – бетона, кирпича, – применяют закрытую прокладку, в специально проделанных канавках-штробах.

В деревянных зданиях проводка прокладывается открытым способом, в защитных кабель-каналах или в гофрированных трубах. Для закрытого способа монтажа используют плоские провода, а для открытой-округлые.

ПолезноБесполезно

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и току
 

Онлайн калькулятор считает сечение провода по току и мощности, так же по длине. Считает как алюминиевую проводку, так и силовые медные проводники. Делает подбор сечения (диаметра жилы) в зависимости от нагрузки. Не считает для 12в. Чтобы рассчитать, заполните все поля и сделайте выбор нужных параметров во всех выпадающих списках. Важно! Обращаем ваше внимание — расчеты данной программы по подбору кабелей, не являются прямым руководством к применению электрических проводников, с рассчитанной тут величиной площади сечения. Они являются лишь предварительным ориентиром к выбору сечения. Окончательный точный расчет по подбору сечения должен делать квалифицированный специалист, который сделает правильный выбор в каждом конкретном случае. Помните, при правильных расчетах вы получите результат для минимального сечения силовых кабелей. Превышать этот результат для расчетной электрической проводки, допускается.

ПУЭ таблица расчета сечения кабеля по мощности и току

Позволяет выбрать сечение по максимальному току и максимальной нагрузке.

для медных проводов:

для алюминиевых проводов:

Формула расчета сечения кабеля по мощности

Позволяет подобрать сечение по потребляемой мощности и напряжению.

Для однофазных электрических сетей (220 В):

I = (P × K и ) / (U × cos(φ) )

где:

• cos(φ) — для бытовых приборов, равняется 1
• U — фазовое напряжение, может колебаться в пределах от 210 V до 240 V
• I — сила тока
• P — суммарная мощность всех электрических приборов
• K и — коэффициент одновременности, для расчетов принимается значение 0,75

---

Для 380 в трехфазных сетях:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

Где:

• Cos φ — угол сдвига фаз
• P — сумма мощности всех электроприборов
• I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения провода
• U — фазное напряжение, 220V

Расчет автомата по мощности и току

В таблице ниже указаны токи автомата по способу подключения в зависимости от напряжения.

Расчет сечения кабеля по мощности: таблица с показателями

Автор aquatic На чтение 7 мин. Просмотров 18.4k.

Качество проведения электромонтажных работ  оказывает воздействие на безопасность целого здания. Определяющим фактором при проведении таких работ является показатель сечения кабеля. Для осуществления расчета нужно выяснить характеристики всех подключенных потребителей электричества. Необходимо провести расчет сечения кабеля по мощности. Таблица нужна, чтобы  посмотреть требуемые показатели.

Качественный и подходящий кабель обеспечивает безопасную и долговечную работу любой сети

Расчет сечения кабеля по мощности: таблица с важными характеристиками

Оптимальная площадь сечения кабеля позволяет протекать максимальному количеству тока и при этом не нагревается. Выполняя проект электропроводки, важно найти правильное значение для диаметра провода, который бы подходил под определенные условия потребляемой мощности. Чтобы выполнить вычисления, требуется определить показатель общего тока. При этом нужно выяснить мощность всего оборудования, которое подключено к кабелю.

Такая таблица поможет подобрать оптимальные параметры

Перед работой вычисляется сечение провода и нагрузка. Таблица поможет найти эти значения. Для стандартной сети 220 вольт, примерное значение тока рассчитывается так, I(ток)=(Р1+Р2+….+Рn)/220, Pn – мощность. Например, оптимальный ток для алюминиевого провода – 8 А/мм, а для медного – 10 А/мм.

В таблице показано, как проводить расчеты, зная технические характеристики

Расчет по нагрузке

Даже определив нужное значение, можно произвести определенные поправки по нагрузке. Ведь нечасто все приборы работают одновременно в сети. Чтобы данные были более точными, необходимо значение сечения умножить на Кс (поправочный коэффициент). В случае, если будет включаться всё оборудование в одно и то же время, то данный коэф-т не применяется.

Чтобы выполнить вычисления правильно применяют таблицу расчетов сечения кабеля по мощности. Нужно учитывать, что существует два типа данного параметра: реактивная и активная.

Так проводится расчет с учетом нагрузки

В электрических сетях протекает ток переменного типа, показатель которого может меняться. Активная мощность нужна, чтобы рассчитать среднее показатели. Активную мощность имеют электрические нагреватели и лампы накаливания. Если в сети присутствуют электромоторы и трансформаторы, то могут возникать некоторые отклонения. При этом и формируется реактивная мощность. При расчетах показатель реактивной нагрузки отражается в виде коэффициента (cosф).

Особенности потребления тока

Полезная информация! В быту среднее значение cosф равняется 0,8. А у компьютера такой показатель равен 0,6-0,7.

Расчет по длине

Вычисления параметров по длине необходимы при возведении производственных линий, когда кабель подвергается мощным нагрузкам. Для расчетов применяют таблицу сечения кабеля по мощности и току. При перемещении тока по магистралям проявляются потери мощности, которые зависят от сопротивления, появляющегося в цепи.

По техническим параметрам, самое большое значение падения напряжения не должно быть больше пяти процентов.

Применение таблицы помогает узнать значение сечения кабеля по длине

Использование таблицы сечения проводов по мощности

На практике для проведения подсчетов применяется таблица. Расчет сечения кабеля по мощности осуществляется с учетом показанной зависимости параметров тока и мощности от сечения. Существуют специальные стандарты возведения электроустановок, где можно посмотреть информацию по нужным измерениям. В таблице представлены распространенные значения.

Узнать точный показатель можно, используя различные параметры

Чтобы подобрать кабель под определенную нагрузку, необходимо провести некоторые расчеты:

• рассчитать показатель силы тока;
• округлить до наибольшего показателя, используя таблицу;
• подобрать ближайший стандартный параметр.

Статья по теме:

Как повесить люстру на натяжной потолок. Видео пошагового монтажа позволит всю работу произвести самостоятельно без обращения к специалистам. Что нужно подготовить для работы и как избежать ошибок мы и расскажем в статье.

Формула расчетов мощности по току и напряжению

Если уже имеются какие-то кабели в наличии, то чтобы узнать нужное значение, следует применить штангенциркуль. При этом измеряется сечение и рассчитывается площадь. Так как кабель имеет округлую форму, то расчет производится для площади окружности и выглядит так: S(площадь)= π(3,14)R(радиус)2. Можно правильно определить, используя таблицу, сечение медного провода по мощности.

Стандартные формулы для определения силы тока

Важная информация! Большинство производителей уменьшают размер сечения для экономии материала. Поэтому, совершая покупку, воспользуйтесь штангенциркулем и самостоятельно промеряйте провод, а затем рассчитайте площадь. Это позволит избежать проблем с превышением нагрузки. Если провод состоит из нескольких скрученных элементов, то нужно промерить сечение одного элемента и перемножить на их количество.

Варианты кабеля для разных назначений

Какие есть примеры?

Определенная схема позволит вам сделать правильный выбор сечения кабеля для своей квартиры. Прежде всего, спланируйте места, в которых будут размещаться источники света и розетки. Также следует выяснить, какая техника будет подключаться к каждой группе. Это позволит составить план подсоединения всех элементов, а также рассчитать длину проводки. Не забывайте прибавлять по 2 см на стыки проводов.

Определение сечения провода с учетом разных видов нагрузки

Применяя полученные значения, по формулам вычисляется значение силы тока и по таблице определяется сечение. Например, требуется узнать сечение провода для бытового прибора, мощность которого 2400 Вт. Считаем: I = 2400/220 = 10,91 А. После округления остается 11 А.

Схемы прокладки кабелей

Чтобы определить точный показатель площади сечения применяются разные коэффициенты. Особенно данные значения актуальны для сети 380 В. Для увеличения запаса прочности к полученному показателю стоит прибавить еще 5 А.

Схема трехжильной проводки

Стоит учитывать, что для квартир применяются трехжильные провода. Воспользовавшись таблицами, можно подобрать самое близкое значение тока и соответствующее сечение провода. Можно посмотреть какое нужно сечение провода для 3 кВт, а также для других значений.

У проводов разного типа предусмотрены свои тонкости расчетов. Трехфазный ток применяется там, где нужно оборудование значительной мощности. Например, такое используется в производственных целях.

Для выявления нужных параметров на производствах важно точно рассчитать все коэффициенты, а также учесть потери мощности при колебаниях в напряжении. Выполняя электромонтажные работы дома, не нужно проводить сложные расчеты.

Следует знать о различиях алюминиевого и медного провода. Медный вариант отличается более высокой ценой, но при этом превосходит аналог по техническим характеристикам. Алюминиевые изделия могут крошиться на сгибах, а также окисляются и имеют более низкий показатель теплопроводности. По технике безопасности в жилых зданиях используется только продукция из меди.

Основные материалы для кабелей

Так как переменный ток передвигается по трем каналам, то для монтажных работ используется трехжильный кабель. При установке акустических приборов применяются кабели, имеющие минимальное значение сопротивления. Это поможет улучшить качество сигнала и устранить возможные помехи. Для подключения подобных конструкций применяются провода, размер которых 2*15 или 2*25.

Подобрать оптимальный показатель сечения для применения в быту помогут некоторые средние значения. Для розеток стоит приобрести кабель 2,5 мм2, а для оформления освещения – 1,5 мм2. Оборудование с более высокой мощностью требует сечения размером 4-6 мм2.

Варианты соединения проводов

Специальная таблица окажет помощь, если возникают сомнения при расчетах. Для определения точных показателей нужно учитывать все факторы, которые оказывают влияние на ток в цепи. Это длина отдельных участков, метод укладки, тип изоляции и допустимое значение перегрева. Все данные помогают увеличить производительность в производственных масштабах и более эффективно применять электрическую энергию.

Расчет сечения кабеля и провода по мощности и току, для подключения частного дома (видео) 

Сечение кабеля по мощности, выбор по таблице. Расчет сечения кабеля по мощности.

Опубликовано: 2013-08-08 23:00:3908.08.2013

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.

Теперь нам нужно рассчитать общую потребляемую мощность оборудования и приборов, используемых в квартире, доме, цехе или в любом другом месте куда мы ведем кабель. Произведем расчет мощности.

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:

=»nofollow»>

Для трехфазной цепи 380 Вольт это будет выглядеть вот так:

Как видите, не сложно. Хочу также добавить, советую выбирать кабель или провод наибольшего сечения жил, на случай если вы захотите подключить что-нибудь еще.

 

Похожие записи:

 

Полезный совет: если вы вдруг оказались в незнакомом районе в темное время суток. Не стоит подсвечивать себе дорогу сотовым телефоном

На этом у меня все, теперь вы знаете как подобрать сечение кабеля по мощности. Смело делитесь с друзьями в социальных сетях.

Как вам статья? Подписывайтесь на новости!

Расчет сечения кабеля. Таблица расчета сечения кабеля

Для длительного и надежного кабельного сервиса его необходимо правильно выбрать и рассчитать. Электрики при установке электропроводки чаще всего выбирают сечение жил, основываясь в основном на опыте. Иногда это приводит к ошибкам. Расчет сечения кабеля необходим, прежде всего, с точки зрения электробезопасности. Будет неправильно, если диаметр проводника меньше или равен необходимому диаметру.

Сечение кабеля занижено

Этот случай наиболее опасен, поскольку проводники перегреваются из-за высокой плотности тока, в то время как изоляция плавится и происходит короткое замыкание. Это также может привести к разрушению электрооборудования, пожару и работникам, которые могут испытывать стресс. Если вы установите автоматический выключатель для кабеля, он будет работать слишком часто, что создаст некоторый дискомфорт.

Сечение кабеля выше необходимого

Здесь основным фактором является экономичность.Чем больше поперечное сечение провода, тем оно дороже. Если вы сделаете проводку всей квартиры с большим запасом, это будет стоить большую сумму. Иногда целесообразно сделать основной ввод большей секции, если предполагается дальнейшее увеличение нагрузки на домашнюю сеть.

Если вы установите соответствующую машину для кабеля, следующие линии будут перегружены, когда одна из них не работает своим автоматическим выключателем.

Как рассчитать сечение кабеля?

Перед установкой желательно рассчитать поперечное сечение кабеля под нагрузкой.Каждый проводник имеет определенную мощность, которая не должна быть меньше, чем у подключенных электрических приборов.

Расчет мощности

Самый простой способ — это рассчитать общую нагрузку на вводе. Расчет поперечного сечения кабеля под нагрузкой сводится к определению общей мощности потребителей. Каждый из них имеет свой номинал, указанный на теле или в паспорте. Затем общая мощность умножается на коэффициент 0,75. Это связано с тем, что не все инструменты могут быть включены одновременно.Для окончательного определения необходимого размера используется таблица расчета поперечного сечения кабеля.

Расчет текущего поперечного сечения кабеля

Более точным методом является расчет текущей нагрузки. Расчет поперечного сечения кабеля производится через определение тока, протекающего через него. Для однофазной сети применяется следующая формула:

I _{рассчит.} = P / (U _ном. ∙ cosφ),

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

Если общая мощность активных нагрузок в доме составляет 10 кВт, то номинальный ток I _{рассчит.} = 10000/220 ≈ 46 А. При расчете текущего поперечного сечения кабеля вносятся поправки на условия прокладки шнура (указанные в некоторых специальных таблицах), а также на перегрузку при включении электрических приборов примерно на 5A. В итоге у меня _расч. = 46 + 5 = 51 А.

Толщина вен определяется эталонной.Расчет поперечного сечения кабеля с использованием таблиц позволяет легко найти нужный размер для длительно допустимого тока. Для трехжильного кабеля, который проталкивается через дом по воздуху, вы должны выбрать значение в направлении большего стандартного сечения. Это 10 мм ² . Правильность самостоятельного расчета можно проверить с помощью онлайн-калькулятора — расчета поперечного сечения кабеля, который можно найти на некоторых ресурсах.

Нагревательный кабель при прохождении тока

При работе нагрузки кабель вырабатывает тепло:

Q = I ² Rn Вт / см,

где I — ток, R — электрическое сопротивление, n — количество жил ,

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

Расчет допустимого тока относительно температуры нагрева проводника

Кабель не может быть бесконечно нагрет, так как тепло рассеивается в окружающей среде. В конце концов наступает равновесие и устанавливается постоянная температура проводников.

Для стационарного процесса выполняется следующее соотношение:

P = Δt / ΣS = (t _f — t _Wed ) / (ΣS),

, где Δt = t _f -t _Ср — разница между температурой среды и сердечника, ΣS — термостойкость.

Долгосрочный допустимый ток, проходящий через кабель, определяется из выражения:

I _{дополнительно} = √ ((t _{дополнительно} — t _ср ) / (RnΣS)),

, где t _{дополнительно} — допустимая температура нагрева жилы (зависит от типа кабеля и способа монтажа). Обычно это 70 градусов в обычном режиме и 80 градусов в аварийном режиме.

Условия отвода тепла при работающем кабеле

При прокладке кабеля в любой среде теплоотвод определяется его составом и влажностью.Расчетное удельное сопротивление почвы обычно принимается равным 120 Ом ∙ ° C / Вт (глина с песком при влажности 12-14%). Для уточнения необходимо знать состав среды, после чего можно найти сопротивление материала по данным таблиц. Для увеличения теплопроводности траншея покрыта глиной. Не допускается наличие в нем строительного мусора и камней.

Передача тепла от кабеля по воздуху очень низкая. Он ухудшается еще больше при прокладке в кабельном канале, где появляются дополнительные слои воздуха.Здесь текущая нагрузка должна быть уменьшена по сравнению с номинальным током. Технические характеристики кабелей и проводов приводят к допустимой температуре короткого замыкания 120 ° C для изоляции ПВХ. Сопротивление почвы составляет 70% от общего и является основным в расчетах. Со временем проводимость изоляции увеличивается за счет ее высыхания. Это необходимо учитывать при расчетах.

Падение напряжения в кабеле

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

Кабель следует не только выбирать по сечению, обеспечивать его эффективность, но и учитывать расстояние, на которое передается энергия. Увеличение нагрузки приводит к увеличению тока через проводник. В этом случае потери возрастают.

Небольшое напряжение. Если оно немного уменьшается, это сразу заметно. Если провода выбраны неправильно, лампы, расположенные дальше от блока питания, выглядят тусклыми.Напряжение значительно уменьшается в каждом последующем разделе, и это отражается на яркости освещения. Поэтому необходимо рассчитать поперечное сечение кабеля по длине.

Наиболее важной частью кабеля является потребитель, расположенный дальше, чем остальные. Потери считаются преимущественно для этой нагрузки.

В сечении L проводника падение напряжения составляет:

ΔU = (Pr + Qx) L / U _г ,

где P и Q — активная и реактивная мощность, r и x — активное и реактивное сопротивление секции L и U _г — номинальное значение напряжения, при котором нормально работает нагрузка.

Допустимое ΔU от источников питания к основным входам не превышает ± 5% для освещения жилых зданий и цепей питания. От входа до нагрузки потери не должны превышать 4%. Для линий с длинной протяженностью необходимо учитывать индуктивное сопротивление кабеля, которое зависит от расстояния между соседними проводниками.

Способы подключения потребителей

Грузы можно подключать по-разному.Наиболее распространенными являются следующие методы:

• в конце сети;
• потребителей распределяются вдоль линии равномерно;
• Линия с равномерно распределенными нагрузками подключена к расширенному участку.

Пример 1

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

Ток определяется из соотношения: I = P / U _ном = 4 ∙ 1000/220 = 18.2 A.

Затем берется таблица расчета сечения кабеля и выбирается соответствующий размер. Для медной проволоки это будет S = 1,5 мм ² .

Формула для расчета сечения кабеля имеет вид: S = 2ρl / R. Через него можно определить электрическое сопротивление кабеля: R = 2 ∙ 0,0175 ∙ 20 / 1,5 = 0,46 Ом ,

По известному значению R можно определить ΔU = IR / U 18 100% = 18,2 * 100 ∙ 0,46 / 220 ∙ 100 = 3,8%.

Результат расчета не превышает 5%, что означает, что потери будут приемлемыми.В случае больших потерь было бы лучше увеличить поперечное сечение жил кабеля, выбрав соседний больший размер из стандартного ряда — 2,5 мм ² .

Пример 2

Три цепи освещения соединены параллельно друг с другом для одной фазы трехфазной линии, уравновешенной нагрузками, состоящими из четырехпроводного кабеля длиной 70 мм ² и проводящего тока 150 А. За каждый ли

.

Пример расчета падения напряжения и размера электрического кабеля

Входная информация

Электрические детали:

Электрическая нагрузка 80 кВт , расстояние между источником и нагрузкой 200 м , системное напряжение 415 В трехфазное , коэффициент мощности 0,8 , допустимое падение напряжения 5% , коэффициент спроса 1 .

Деталь прокладки кабеля:

Кабель направлен вглубь в земле в траншее на глубине на 1 метр .Температура грунта составляет около 35 градусов. Количество кабелей на траншею — 1 . Количество прогонов кабеля за 1 прогон .

Пример, как рассчитать падение напряжения и размер электрического кабеля (фото предоставлено 12voltplanet.co.uk)

Детали почвы:

Тепловое сопротивление почвы не известно . Характер почвы , влажная почва .

Хорошо, давайте погрузимся в расчеты …

• Потребляемая нагрузка = Общая нагрузка · Коэффициент спроса:
  Потребляемая нагрузка в кВт = 80 · 1 = 80 кВт
• Потребляемая нагрузка в кВА = кВт / шт.F .:
  Потребляемая нагрузка в кВА = 80 / 0,8 = 100 кВА
• Ток полной нагрузки = (кВА · 1000) / (1.732 · Напряжение):
  Ток полной нагрузки = (100 · 1000) / (1.732 · 415) = 139 ампер.

Расчет поправочного коэффициента кабеля по следующим данным:

Коэффициент поправки на температуру (K1), когда кабель находится в воздухе

Коэффициент поправки на температуру в воздухе: K1
Температура окружающей среды	Изоляция
	ПВХ	XLPE / EPR
10	1.22	1,15
15	1,17	1,12
20	1,12	1,08
25	1,06	1,04
35	0,94	0,96
40	0,87	0,91
45	0,79	0,87
50	0,71	0.82
55	0,61	0,76
60	0,5	0,71
65	0	0,65
70	0	0,58
75	0	0,5
80	0	0,41

Коэффициент поправки на температуру грунта (K2)

Коэффициент поправки на температуру грунта: K2
Температура земли	Изоляция
	ПВХ	XLPE / EPR
10	1.1	1,07
15	1,05	1,04
20	0,95	0,96
25	0,89	0,93
35	0,77	0,89
40	0,71	0,85
45	0,63	0,8
50	0,55	0.76
55	0,45	0,71
60	0	0,65
65	0	0,6
70	0	0,53
75	0	0,46
80	0	0,38

Коэффициент поправки на термостойкость (K4) для почвы (когда известно термостойкость почвы)

Тепловое сопротивление почвы: 2.5 км / Вт
Удельное сопротивление	K3
1	1,18
1,5	1,1
2	1,05
2,5	1
3	0,96

Коэффициент поправки на почву (K4) почвы (когда термостойкость почвы неизвестна)

Природа почвы	K3
Очень влажная почва	1.21
Мокрая Почва	1,13
Влажная Почва	1,05
Сухая Почва	1
Очень Сухая Почва	0,86

Коэффициент поправки на глубину кабеля (K5)

Глубина укладки (метр)	Рейтинговый фактор
0,5	1,1
0,7	1.05
0,9	1,01
1	1
1,2	0,98
1,5	0,96

Коэффициент поправки на расстояние кабеля (K6)

Нет цепи	ноль	Диаметр кабеля	0,125 м	0,25 м	0,5 м
1	1	1	1	1	1
2	0.75	0,8	0,85	0,9	0,9
3	0,65	0,7	0,75	0,8	0,85
4	0,6	0,6	0,7	0,75	0,8
5	0,55	0,55	0,65	0,7	0,8
6	0,5	0.55	0,6	0,7	0,8

Коэффициент группировки кабелей (без коэффициента лотка) (K7)

Нет кабеля / Лоток	1	2	3	4	6	8
1	1	1	1	1	1	1
2	0,84	0,8	0.78	0,77	0,76	0,75
3	0,8	0,76	0,74	0,73	0,72	0,71
4	0,78	0,74	0,72	0,71	0,7	0,69
5	0,77	0,73	0,7	0,69	0,68	0,67
6	0.75	0,71	0,7	0,68	0,68	0,66
7	0,74	0,69	0,675	0,66	0,66	0,64
8	0,73	0,69	0,68	0,67	0,66	0,64

В соответствии с вышеуказанными подробными поправочными коэффициентами:

— Поправочный коэффициент на температуру грунта (K2) = 0.89
— Поправочный коэффициент на грунт (K4) = 1,05
— Поправочный коэффициент на глубину кабеля (K5) = 1,0
— Поправочный коэффициент на расстояние кабеля (K6) = 1,0

Общий коэффициент снижения = k1 · k2 · k3 · K4 · K5 · K6 · K7

— Общий коэффициент снижения = 0,93

Выбор кабеля

Для выбора правильного кабеля должны быть соблюдены следующие условия:

1. Усилитель снижения характеристик кабеля должен быть на выше тока полной нагрузки нагрузки .
2. Падение напряжения на кабеле должно быть на меньше определенного падения напряжения на .
3. Количество проводов ≥ (ток полной нагрузки / ток ухудшения характеристик кабеля).
4. Емкость короткого замыкания кабеля должна быть на больше, чем емкость короткого замыкания системы в этой точке .

Выбор кабеля — Дело № 1

Давайте выберем 3,5-жильный кабель 70 кв. Мм для одиночного прогона.

• Текущая мощность 70 кв.мм кабель: 170 Ампер , сопротивление
  = 0,57 Ом / км и реактивное сопротивление
  = 0,077 МОм / км
• Суммарный ток снижения напряжения в 70 кв. Мм кабеля = 170 · 0,93 = 159 Ампер .
• Падение напряжения в кабеле =
  (1.732 · Ток · (RcosǾ + jsinǾ) · Длина кабеля · 100) / (Сетевое напряжение · Нет пробега · 1000) =
  (1.732 · 139 · (0.57 · 0.8 + 0.077 · 0,6) · 200 · 100) / (415 · 1 · 1000) = 5,8%

Падение напряжения кабеля = 5.8%

Здесь падение напряжения для кабеля 70 кв. Мм (5,8%) выше, чем определяемое падение напряжения (5%), поэтому либо выберите больший размер кабеля, либо не увеличивайте количество проходов кабеля.

Если мы выберем 2 прогона, то падение напряжения составит 2,8%, что находится в допустимых пределах (5%), но использование 2 прогонов кабеля с кабелем 70 кв. Мм неэкономично, поэтому необходимо использовать следующий кабель большего размера. ,

Выбор кабеля — Дело № 2

Давайте выберем 3.5-жильный кабель 95 кв. Мм для одиночного запуска, емкость короткого замыкания = 8,2 кА.

• Токовая емкость кабеля 95 кв. Мм составляет 200 Ампер , сопротивление
  = 0,41 Ом / км и реактивное сопротивление
  = 0,074 мО / км
• Общий ток понижения тока 70 кв. Мм. Кабель = 200 · 0,93 = 187 Ампер .
• Падение напряжения в кабеле =
  (1.732 · 139 · (0.41 · 0.8 + 0.074 · 0.6) · 200 · 100) / (415 · 1 · 1000) = 2.2%

Решить 95 кв.мм, необходимо выбрать условия выбора кабеля.

1. Амплитуда снижения напряжения на кабеле (187 Ампер) превышает ток нагрузки при полной нагрузке (139 Ампер) = O.K
2. Падение напряжения на кабеле (2,2%) меньше определенного падения напряжения (5%) = O.K
3. Количество кабельных трасс (1) ≥ (139A / 187A = 0,78) = OKK
4. Емкость короткого замыкания кабеля (8.2KA) выше, чем емкость короткого замыкания системы в этой точке (6.0KA) = О.К.

Кабель 95 кв. Мм удовлетворяет всем трем условиям, , поэтому рекомендуется использовать 3,5-жильный кабель 95 кв. Мм .

,

Как определить размер кабеля для кабеля | Центр Знаний

6 минут | 10 сентября 2019 г.

Заполнение кабелепровода, также известное как заполнение дорожки качения, представляет собой величину площади поперечного сечения кабелепровода, занятую или заполненную кабелем или несколькими кабелями. Заполнение зависит от наружного диаметра кабеля (наружного диаметра) и внутреннего диаметра трубопровода (внутреннего диаметра).

Определение заполнения кабелепровода имеет решающее значение для соответствия требованиям Национального электротехнического кодекса (NEC).Невыполнение этого требования может привести, как минимум, к дорогостоящим и трудоемким перемонтажам и, самое большее, к опасной электрической установке.

Нет доступа к книге NEC?

Вам понадобится книга NEC для расчета размера кабелепровода для кабеля. Если вы находитесь за пределами США и не имеете доступа к книге, вам может пригодиться эта схема заполнения кабелепровода.

Начало работы

Во-первых, полезно иметь представление о типе кабельных каналов, которые вы должны использовать, поэтому давайте начнем с этого.

1. Какой материал трубопровода?

Кабелепроводы представляют собой форму защиты кабеля, поэтому вам необходимо убедиться, что вы выбрали правильный материал для вашей области применения. Вы можете пойти с гибким пластиковым кабелем для проводов или с металлическим основанием. Вот три популярных варианта для рассмотрения.

Материал	Приложение	Почему
трубопровод HDPE	Обычно размещает и защищает электрические и телекоммуникационные кабели, e.грамм. уличный сервисный шкаф или уличный телекоммуникационный шкаф	Отличная коррозионная, химическая и УФ стойкость Гибкая защита кабеля Ударная прочность
Нейлоновый канал	Обычно используется в машиностроении и автомобилестроении.	Очень гибкий кабельный канал Высокая усталостная прочность Самозатухающий Устойчивость к истиранию Высокая стойкость к растворителям и маслам Хорошая атмосферостойкость
Металлический трубопровод с ПВХ-покрытием	Как правило, общая заводская проводка и подключения к машинам	Высокая механическая прочность Очень гибкая защита кабеля

2.Какой изолированный проводник?

Изолированные проводники — или изолированные провода — это заполнение кабельного канала. Убедитесь, что вы используете правильные провода для вашего приложения. Например, не используйте THHN во влажных условиях; он рассчитан только на сухие и влажные места. Вот наиболее распространенные типы.

Проводник	Характеристики	Типичные области применения
THHW	Номинальная 167 ° F для влажных мест и 90 ° C для сухих мест На его изоляции нет внешних покрытий	Сервисный вход, фидеры и ответвления для стационарных установок
THHN	Номинальный 194 ° F для сухих и влажных мест Нейлоновая оболочка поверх ее изоляции	Станки Цепи управления Бытовая техника
THWN	Номинальная 167 ° F для сухих и влажных мест Нейлоновая оболочка поверх ее изоляции	Conduit Станки Управляемые цепи Электропроводка общего назначения
XHHW	Номинальная 167 ° F для влажных мест и 194 ° F для сухих и влажных мест Отсутствует внешнее покрытие на его изоляции	Построение электропроводки Кабелепровод Фидер и электропроводка
THW	Номинальная 167 ° F для сухих и влажных мест	Электромонтаж зданий Фидерные и ответвительные цепи Внутренние вторичные промышленные распределения

Размер кабеля для кабеля

Одним словом, прежде чем мы начнем: вы должны учитывать три фактора при выполнении ваших расчетов:

1. Количество кабелей в вашем кабелепроводе
2. Площадь поперечного сечения ваших кабелей
3. Количество изгибов в вашем канале

Вам необходимо: NEC book

Вы будете использовать таблицы NEC для определения диаметров проволоки, количества наполнения и диаметров трубопровода.

Шаг 1. Откройте книгу NEC для главы 9

Вам необходимо выбрать таблицу заполнения. Это будет зависеть от типа проводника и провода, которые вы используете.

• Считайте первый столбец таблицы заполнения, чтобы найти калибр.
• Напротив проволочного калибра, вы найдете максимальное количество проводов, которое может быть размещено внутри вашего диаметра кабелепровода.
• Выберите число, равное или большее, чем количество проводов, которое вы положите в кабелепровод

Шаг 2: Рассчитать площадь поперечного сечения провода

Вы знаете количество необходимых вам проводов и тип изоляции.Книга NEC расскажет вам датчик. Теперь вам просто нужно определить площадь поперечного сечения каждого провода и сложить их.

Пример :

Допустим, у вас есть следующие типы и суммы проводов:

Количество проводов	Тип изоляции	Датчик
4	THHN	8 AWG
2	THW	4 AWG

• Провод 8AWG THHN имеет поперечное сечение 23.61 кв. Мм (0,03659 кв. Дюйм)
• THW 4 AWG имеет поперечное сечение 62,77 кв. Мм (0,09729 кв. Дюйм).

Следовательно, общая площадь поперечного сечения проводов составляет:

(23,61 кв. Мм) x 4 + (62,77 кв. Мм) x 2 = 219,98 кв. Мм

Шаг 3: Найдите минимальное доступное пространство кабелепровода

Технические характеристики NEC:

• Один провод: максимальное заполнение — 53% пространства внутри кабелепровода
• Два провода: максимальное заполнение составляет 31%
• Три провода или больше: максимальная заполненность составляет 40% от общего доступного пространства кабелепровода

Используя уже рассчитанные площади поперечного сечения провода, теперь вы можете определить минимальный необходимый размер кабелепровода.

Пример:

Возвращаясь к примеру на шаге 2, вы используете всего 6 проводов. Это означает, что ваш максимальный процент заполнения составляет 40%. У вас уже есть общая площадь проводов, поэтому вы можете рассчитать минимальную площадь проводов:

219,98 кв. Мм / 0,4 = 549,95 кв. Мм

Шаг 4: Найдите заполнение канала

Вернуться к вашей книге NEC. Найдите тип трубопровода, который вы хотите использовать в таблице 4.

Пример:

Если вы используете электрический металлический шланг (EMT), вы увидите, что ближайший необходимый вам размер — это 1 в трубопроводе, что дает вам заполнение на 39%.

Таблица заполнения кабелепровода

Эта таблица размеров кабелепроводов основана на NEC 2017 г. и использует общие типы кабелепроводов и проводов. Если у вас нет доступа к книге NEC, возможно, вам будет полезно определить, сколько проводов вы можете безопасно разместить в кабелепроводе.

• Строки, проходящие поперек, иллюстрируют размер канала и тип
• Колонка, идущая вниз, показывает размер провода, который вы используете

Результатом является количество проводов этого калибра, которые могут проходить через этот размер, такого рода кабелепровода.

Информация в этой таблице приведена в таблицах C1, C4 и C8 Национального электротехнического кодекса 2017 года. NEC обновляется каждые три года.

Скачайте бесплатные САПР и попробуйте, прежде чем купить

Бесплатные САПР доступны для большинства решений, которые вы можете скачать бесплатно. Вы также можете запросить бесплатные образцы, чтобы убедиться, что выбранные вами решения именно то, что вам нужно. Если вы не совсем уверены, какой продукт лучше всего подойдет для вашего приложения, наши специалисты всегда рады проконсультировать вас.

Запросите бесплатные образцы или загрузите бесплатные САПР прямо сейчас.

Статьи вам также могут понравиться:

,

4 примера расчетов компенсации реактивной мощности

Реактивная мощность

Во-первых, скажем несколько слов об основах реактивной мощности в системе. Реактивный ток возникает в каждой электрической системе. Не только большие нагрузки, но и меньшие нагрузки требуют реактивной мощности. Генераторы и двигатели вырабатывают реактивную мощность, что вызывает ненужные нагрузки и потери мощности в линиях.

4 примера расчетов компенсации реактивной мощности (фоторепортаж: мавинэлектрик.files.wordpress.com)

На рисунке 1 показана блок-схема загрузки сети.

Рисунок 1 — Эквивалентная принципиальная схема сети с различной нагрузкой: а) Эквивалентная принципиальная схема; б) векторная диаграмма

Реактивная мощность необходима для генерации магнитных полей, например, в двигателях, трансформаторах и генераторах. Эта мощность колеблется между источником и нагрузкой и представляет дополнительную нагрузку.

Энергоснабжающие компании и потребители этой электрической энергии заинтересованы в том, чтобы как можно скорее уменьшить эти недостатки.С другой стороны, нелинейные нагрузки и инверторы с фазовым управлением вызывают гармоники , которые приводят к изменениям напряжения и уменьшению коэффициента мощности. Для уменьшения этих гармоник используются последовательные резонансные (фильтрующие) цепи.

Теперь давайте рассмотрим несколько примеров, чтобы вычислить следующее:

1. Определение емкостной мощности
Емкостная мощность
2. с коэффициентом k
3. Определение поперечного сечения кабеля
4. Расчет ц / к Значение

Пример 1 — Определение емкостной мощности

Нагрузка имеет эффективную мощность P = 50 кВт при 400 В , и коэффициент мощности должен быть компенсирован из cosφ = 0.От 75 до cosφ = 0,95 . Определите необходимую емкостную мощность. Мощность и ток до компенсации:

Мощность и ток после компенсации:

Требуемая емкостная мощность:

Вернуться к расчетам №

Пример 2 — Емкостная мощность с коэффициентом k

Емкостная мощность может быть определена с помощью актера f k для данной эффективной мощности .Коэффициент k считывается из таблицы 1 — «Множители» для определения киловольт конденсатора, необходимых для коррекции коэффициента мощности (см. Ниже), и умножается на эффективную мощность. Результатом является требуемая емкостная мощность.

Для увеличения коэффициента мощности с cosφ = 0,75 до cosφ = 0,95 из таблицы 1 находим коэффициент k = 0,55 :

Вернуться к расчетам №

Пример 3 — Определение поперечного сечения кабеля

Трехфазная мощность 250 кВт при Un = 400 В при 50 Гц должна передаваться по кабелю длиной 80 м .Падение напряжения не должно превышать 4% = 16 В . Коэффициент мощности должен быть увеличен на с cos φ = 0,7 до cos φ = 0,95 . Какое требуется поперечное сечение кабеля?

Ток потребления до компенсации:

Ток потребления после компенсации:

Эффективное сопротивление на единицу длины для 516 A :

В соответствии с таблицей 2 (см. Ниже) мы должны выбрать кабель с сечением 4 × 95 мм ² .Эффективное сопротивление на единицу длины для 380 A составляет:

Здесь сечение кабеля 4 × 70 мм ² . Как показывает этот пример, улучшенный коэффициент мощности приводит к снижению затрат из-за уменьшенного сечения.

Вернуться к расчетам №

Пример 4 — Расчет значения c / k

Учитывая 150 конденсаторную батарею , т. Е. 5 ступеней по 30 каждый , напряжение питания 400 В и измерительный трансформатор с АК 500 А / 5 А , насколько велико значение c / k ? Отношение c / k определяется как.

Вернуться к расчетам №

Столы

Таблица 1 — Множители для определения киловаров конденсаторов, необходимые для коррекции коэффициента мощности

Таблица 1 — Множители для определения киловаров конденсатора, необходимые для коррекции коэффициента мощности

Таблица 2 — Сопротивление на единицу длины для (Cu) кабеля с пластмассовой изоляцией

Таблица 2 — Сопротивление на единицу длины для (Cu) кабеля с пластмассовой изоляцией

Вернуться к расчетам №

Список литературы

1. Анализ и проектирование низковольтных энергетических систем от Ismail Kasikci (Покупка в твердом переплете от Amazon)
2. Коррекция коэффициента мощности — Руководство для инженера завода по EATON

,