Как рассчитать необходимое сечение провода по мощности нагрузки?

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:

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:

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 ступень 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:

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:

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:

Открытая и закрытая прокладка проводов

В зависимости от размещения проводка делится на 2 вида:

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.

Определение площади сечения проводника по его диаметру

Способы вычисления потребления электроэнергии бытовыми приборами

Как выбрать автоматический выключатель по мощности и току нагрузки?

Как рассчитать падение напряжения по длине кабеля в электрических сетях

Какая проводка лучше — сравнение медной и алюминиевой электропроводки

Источник

Что такое номинальное сечение провода

Перед покупкой любого провода или кабеля вы сначала рассчитываете его сечение и только потом идете в магазин. Просите продавца, чтобы он дал вам хороший кабель, и чтобы его сечение соответствовало ГОСТу, а не какую-нибудь подделку. Правильно?

Почему кабели одного сечения имеют разный диаметр жил?

Давайте сначала определимся с некоторой терминологией.

Номинальное сечение жилы – это площадь поперечного сечения токопроводящей жилы, указываемая в маркировке кабельного изделия. То есть это те цифры, которые вы читаете на бирке кабеля или на его изоляции.

Фактическое сечение жилы – это площадь поперечного сечения токопроводящей жилы, определенная путем измерений. Это когда вы с помощью штангенциркуля измеряете диаметр жилы и потом высчитываете ее площадь.

С этим разобрались, идем дальше.

При производстве кабелей и проводов заводы должны придерживаться ГОСТа 22483-2012 «Жилы токопроводящие для кабелей, проводов и шнуров». Давайте верить, что производители придерживаются данных стандартов. Так спится лучше.

Вот номинальное сечение жил кабеля данный ГОСТ жестко не нормирует. Там написано:

«Для каждого конкретного размера жилы установлено требование по максимальному значению электрического сопротивления. Фактическое сечение жил может отличаться от номинального при соответствии электрического сопротивления требованиям настоящего стандарта.»

Однако есть таблица, в которой указан максимальный диаметр жил для каждого сечения. Как видите уменьшать диаметр, а значит и сечение можно.

Так вот поэтому получается, что фактическое сечение жил (измеренное вами) может отличаться от номинального (указанного на бирке). В этом по сути ничего страшного нет, если завод изготовитель не превысил нормированное значение электрического сопротивления постоянному току. К сожалению, этот параметр вы не сможете проверить в магазине. Конечно, если измеренное сечение будет намного меньше номинального, то лучше воздержитесь от покупки такого кабеля.

Почему тогда диаметр проводов разный при одном и том же электрическом сопротивлении токопроводящей жилы?

Это во многом зависит от материала и самого процесса изготовления. Это мы думаем, что медь она и в Африке медь. На самом деле не так. Медь бывает разных марок, и производство жил имеет разный технологический процесс.

Разные технологии позволяют выдерживать электрическое сопротивление, но при этом уменьшать затраты на изготовление кабеля, путем уменьшения фактического сечения и ухудшения очистки меди от разных примесей. Попробуйте дома в каком-нибудь дешёвом китайском устройстве магнитом проверить провода. Я не удивлюсь, если они будут притягиваться к магниту, так как видел такое. Медь и алюминий не магнитится, следовательно там присутствуют дешевые стальные сплавы.

Как видите уменьшение фактического сечения жил разрешено ГОСТом. Значит все сводится к совести завода изготовителя, т.е. делается это законно. А мы знаем, что совесть у них чиста и прозрачна, что ее не видать. Особенно у китайских производителей.

Не забываем улыбаться:

Во время операции гаснет свет.
— Доктор, мы его теряем! Теряем! Все, потеряли…
— Ничего, сейчас электрики свет починят и тогда найдем. Далеко не уползет. Он под наркозом. Тем более, я уже разрез сделал…

Источник

Стандартные сечения проводов и кабелей

Одна из характеристик выпускаемой кабельно-проводниковой продукции – сечение токопроводящих жил. Данный параметр учитывается при проектировании различных электропроводок во всех сферах деятельности человека. В данной статье рассмотрим стандартные сечения проводов, а также приведем примеры, где используются различные сечения.

Стандартный ряд сечений жил проводов и кабелей: 0,5; 0,75 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 625; 800; 1000; 1200; 1600 кв. мм. Данный диапазон актуален как для медных, так и для алюминиевых жил, за исключением минимального сечения – для алюминиевого кабеля минимальное сечение 2,5 кв. мм. Алюминиевый провод более низкого сечения не выпускается из-за его низкой прочности – алюминий легко ломается и «плывет» в месте контактного соединения.

Для проводок осветительных приборов в быту используется медный провод сечением 1-1,5 кв. мм или алюминиевый провод сечением 2,5 кв. мм, так как это минимальное сечение алюминия.

Для питания отдельных розеток используют медный или алюминиевый провод сечением 2,5кв. мм.

Кабель сечения 4-10 кв. мм в быту используется для питания мощных бытовых электроприборов, для которых требуется отдельная линия с большой нагрузочной способностью и для питания распределительных коробок, от которых питается несколько розеток в той или иной комнате.

Кабель большого сечения в быту может использоваться только для ввода электричества к домашнему распределительному щитку.

Провода сечением 0,5-2,5 кв. мм используются в качестве шнуров питания большинства домашних электроприборов.

Промышленные предприятия, предприятия энергетики

Провода небольших сечений 1-6 кв. мм используются для подключения цепей вторичной коммутации различных устройств защиты, автоматики и управления различным оборудованием на промышленных предприятиях, электростанциях, распределительных подстанциях.

Для управления мощным оборудованием, высоковольтными выключателями используется кабель большого сечения, вплоть до 120 кв. мм, который питает мощные соленоиды управления.

В силовых цепях класса напряжения до 1000 В, питающих различное оборудование, используется кабель сечением от 2,5 до 50 кв. мм. Кабель большего сечения используется в качестве вводного кабеля от трансформаторов до распределительных устройств или распределительных щитов различного назначения.

В высоковольтных сетях 6-750 кВ используется кабель, ошиновка, сборные шины сечением от 35 кв. мм до 1600 кв. мм.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник