Сечение кабеля выбирают по пусковым токам

Расчет сечения проводов по току

Одним из важнейших условий соответствия любой электропроводки требованиям надежности и безопасности является верный выбор проводов и кабелей по площади поперечного сечения их жил.

Величина этого параметра (в дальнейшем, упрощенно — сечения), как видно из формулы на фото жилы провода в поперечном разрезе имеет прямую зависимость от ее диаметра D. Таким образом, предельно упростив, можно сказать, что толще жила, тем большим будет и ее сечение.

Расчет сечения жил проводов должен осуществляться на этапе проектирования, исходя прежде всего, из величин предполагаемых максимальных токов, потребляемых нагрузкой, протяженности питающих линий, материалов из которого они изготовлены и рабочего напряжения.

Несоответствие сечений жил перечисленным выше условиям наиболее опасно в случае их занижения: результатом недопустимого нагрева проводов это может стать повреждение, пробой их изоляции, что чревато уже возникновением пожароопасной ситуации.

Несмотря на куда более меньшую опасность использования проводов и кабелей с необоснованно завышенными сечениями жил, такое несоответствие, также имеет свои недостатки: в первую очередь — это увеличение сметных затрат на материалы и возможные сложности при монтаже и подключениях к зажимам конечных электроприемников.

Мощность и рабочее напряжение нагрузки. В предложенной таблице указаны максимально допустимые токовые значения, соответствующие сечениям стандартного ряда медных и алюминиевых жил кабелей и проводов. Из таблицы видно, что медные жилы, обладая большей удельной проводимостью, способны выдерживать большие токовые нагрузки, чем алюминиевые того же сечения.

Кроме того, очень важной составляющей расчета является рабочее напряжение нагрузки; провода одинаковых сечений жил при напряжении 380 В. способны длительно “держать” токи больших значений, чем при 220 В.

При включении однофазной (несимметричной) нагрузки в трехфазную питающую сеть, сечение нулевого рабочего проводника должно быть не меньшим сечений жил фазных проводников.

Протяженность и температура среды эксплуатации питающих линий. Для питающих линий большой протяженности для снижения падения напряжения в проводах, выбирать сечение рекомендуется с некоторым “запасом” — в сторону увеличения, начиная от ближайших значений существующего стандартного ряда.

Для увеличения срока службы изоляции кабелей, в случае их эксплуатации при внешней температуре, превышающей 40°, сечение жил, также должно быть увеличено минимум на 20%.

Характер нагрузки. Не менее важно при расчетах учитывать и характер нагрузки. Так, при наличии преобладающей реактивной нагрузки (прежде всего, устройств с электроприводом), часть электроэнергии расходуется на образование электромагнитных полей, что увеличивает полную электрическую мощность устройства.

Например, полная мощность электродрели мощностью 600 Вт с cos φ равным 0,8 (указывается на шильдике прибора) составит уже 750 Вт (600/0,8), что, конечно тоже должно быть учтено при расчетах сечений питающих проводов.

Говоря о нагрузке, содержащей электропривод нельзя не упомянуть о высоких пусковых токах электродвигателей. Возникающие при запуске в питающей цепи “стартовые” токи могут превышать в несколько раз номинальные.

Поэтому, несмотря на их кратковременность, выбор сечения жил питающих электродвигательную нагрузку проводов следует сделать так-же, с некоторым запасом; определив соответствующее току нагрузки и, взяв большее ближайшее значение из стандартного ряда (см. табл).

Рассчитать ток в цепи, используя в качестве исходных данных характер нагрузки, потребляемую мощность, фактическое напряжение в сети можно, используя наш онлайн калькулятор расчета.

Как выбрать сечение кабеля — советы проектировщика

В статье рассмотрены основные критерии выбора сечения кабеля, даны примеры расчетов.

На рынках часто можно увидеть написанные от руки таблички, указывающие, какой кабель необходимо приобрести покупателю в зависимости от ожидаемого тока нагрузки. Не верьте этим табличкам, так как они вводят Вас в заблуждение. Сечение кабеля выбирается не только по рабочему току, но и еще по нескольким параметрам.

Прежде всего, необходимо учитывать, что при использовании кабеля на пределе его возможностей жилы кабеля нагреваются на несколько десятков градусов. Приведенные на рисунке 1 величины тока предполагают нагрев жил кабеля до 65 градусов при температуре окружающей среды 25 градусов.

Если в одной трубе или лотке проложено несколько кабелей, то вследствие их взаимного нагрева (каждый кабель нагревает все остальные кабели) максимально допустимый ток снижается на 10 – 30 процентов.

Также максимально возможный ток снижается при повышенной температуре окружающей среды. Поэтому в групповой сети (сеть от щитков до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников) как правило, используют кабели при токах, не превышающих значений 0,6 – 0,7 от величин, приведенных на рисунке 1.

Рис. 1. Допустимый длительный ток кабелей с медными жилами

Исходя из этого повсеместное использование автоматических выключателей с номинальным токов 25А для защиты розеточных сетей, проложенных кабелями с медными жилами сечением 2,5 мм2 представляет опасность. Таблицы снижающих коэффициентов в зависимости от температуры и количества кабелей в одном лотке можно посмотреть в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ).

Дополнительные ограничения возникают, когда кабель имеет большую длину. При этом потери напряжения в кабеле могут достичь недопустимых значений. Как правило, при расчете кабелей исходят из максимальных потерь в линии не более 5%.

Потери рассчитать не сложно, если знать величину сопротивления жил кабелей и расчетный ток нагрузки. Но обычно для расчета потерь пользуются таблицами зависимости потерь от момента нагрузки. Момент нагрузки вычисляют как произведение длины кабеля в метрах на мощность в киловаттах.

Данные для расчета потерь при однофазном напряжении 220 В показаны в таблице 1. Например для кабеля с медными жилами сечением 2,5 мм2 при длине кабеля 30 метров и мощности нагрузки 3 кВт момент нагрузки равен 30х3=90, и потери составят 3%. Если расчетное значение потерь превышает 5%, то необходимо выбрать кабель большего сечения.

Таблица 1. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 220 В при заданном сечении проводника

По таблице 2 можно определить потери в трехфазной линии. Сравнивая таблицы 1 и 2 можно заметить, что в трехфазной линии с медными проводниками сечением 2,5 мм2 потерям 3% соответствует в шесть раз больший момент нагрузки.

Тройное увеличение величины момента нагрузки происходит вследствие распределения мощности нагрузки по трем фазам, и двойное – за счет того, что в трехфазной сети при симметричной нагрузке (одинаковых токах в фазных проводниках) ток в нулевом проводнике равен нулю. При несимметричной нагрузке потери в кабеле возрастают, что необходимо учитывать при выборе сечения кабеля.

Таблица 2. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в трехфазной четырехпроводной линии с нулем на напряжение 380/220 В при заданном сечении проводника

Потери в кабеле сильно сказываются при использовании низковольтных, например галогенных ламп. Это и понятно: если на фазном и нулевом проводниках упадет по 3 Вольта, то при напряжении 220 В мы этого скорее всего не заметим, а при напряжении 12 В напряжение на лампе упадет вдвое до 6 В. Именно поэтому трансформаторы для питания галогенных ламп необходимо максимально приближать к лампам. Например при длине кабеля 4,5 метра сечением 2,5 мм2 и нагрузке 0,1 кВт (две лампы по 50 Вт) момент нагрузки равен 0,45, что соответствует потерям 5% (Таблица 3).

Таблица 3. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 12 В при заданном сечении проводника

Приведенные таблицы не учитывают увеличения сопротивления проводников от нагрева за счет протекания по ним тока. Поэтому если кабель используется при токах 0,5 и более от максимально допустимого тока кабеля данного сечения, то необходимо вводить поправку. В простейшем случае если Вы рассчитываете получить потери не более 5%, то рассчитывайте сечение исходя из потерь 4%. Также потери могут возрасти при наличии большого количества соединений жил кабелей.

Кабели с алюминиевыми жилами имеют сопротивление в 1,7 раза большее по сравнению с кабелями с медными жилами, соответственно и потери в них в 1,7 раза больше.

Вторым ограничивающим фактором при больших длинах кабеля является превышение допустимого значения сопротивления цепи фаза – ноль. Для защиты кабелей от перегрузок и коротких замыканий, как правило, используют автоматические выключатели с комбинированным расцепителем. Такие выключатели имеют тепловой и электромагнитный расцепители.

Электромагнитный расцепитель обеспечивает мгновенное (десятые и даже сотые доли секунды) отключение аварийного участка сети при коротком замыкании. Например автоматический выключатель, имеющий обозначение С25, имеет тепловой расцепитель на 25 А и электромагнитный на 250А. Автоматические выключатели группы «С» имеют кратность отключающего тока электромагнитного расцепителя к тепловому от 5 до 10. Но при расчете линии на ток короткого замыкания берется максимальное значение.

В общее сопротивление цепи фаза – ноль включаются: сопротивление понижающего трансформатора трансформаторной подстанции, сопротивление кабеля от подстанции до вводного распределительного устройства (ВРУ) здания, сопротивление кабеля, проложенного от ВРУ к распределительному устройству (РУ) и сопротивление кабеля собственно групповой линии, сечение которого необходимо определить.

Если линия имеет большое количество соединений жил кабеля, например групповая линия из большого количества светильников, соединенных шлейфом, то сопротивление контактных соединений также подлежит учету. При очень точных расчетах учитывают сопротивление дуги в месте замыкания.

Полное сопротивление цепи фаза-ноль для четырехжильных кабелей приведены в таблице 4. В таблице учтены сопротивления как фазного, так и нулевого проводника. Значения сопротивлений приведены при температуре жил кабелей 65 градусов. Таблица справедлива и для двухпроводных линий.

Таблица 4. Полное сопротивление цепи фаза — ноль для 4-жильных кабелей, Ом/км при температуре жил 65 о С

В городских трансформаторных подстанциях, как правило, установлены трансформаторы мощностью от 630 кВА и более, имеющие выходное сопротивление Rтп менее 0,1 Ома. В сельских районах могут быть использованы трансформаторы на 160 – 250 кВА, имеющие выходное сопротивление порядка 0,15 Ом, и даже трансформаторы на 40 – 100 кВА, имеющие выходное сопротивление 0,65 – 0,25 Ом.

Кабели питающей сети от городских трансформаторных подстанций к ВРУ домов, как правило используют с алюминиевыми жилами с сечением фазных жил не менее 70 – 120 мм2. При длине этих линий менее 200 метров сопротивление цепи фаза – ноль питающего кабеля (Rпк) можно принять равным 0,3 Ом. Для более точного расчета необходимо знать длину и сечение кабеля, либо измерить это сопротивление. Один из приборов для таких измерений (прибор Вектор) показан на рис. 2.

Рис. 2. Прибор для измерения сопротивления цепи фаза-ноль «Вектор»

Сопротивление линии должно быть таким, чтобы при коротком замыкании ток в цепи гарантированно превысил ток срабатывания электромагнитного расцепителя. Соответственно, для автоматического выключателя С25 ток короткого замыкания в линии должен превысить величину 1,15х10х25=287 А, здесь 1,15 – коэффициент запаса.

Следовательно, сопротивление цепи фаза – ноль для автоматического выключателя С25 должно быть не более 220В/287А=0,76 Ом. Соответственно для автоматического выключателя С16 сопротивление цепи не должно превышать 220В/1,15х160А=1,19 Ом и для автомата С10 – не более 220В/1,15х100=1,91 Ом.

Таким образом, для городского многоквартирного дома, принимая Rтп=0,1 Ом; Rпк=0,3 Ом при использовании в розеточной сети кабеля с медными жилами с сечением 2,5 мм2, защищенного автоматическим выключателем С16, сопротивление кабеля Rгр (фазного и нулевого проводников) не должно превышать Rгр=1,19 Ом – Rтп – Rпк = 1,19 – 0,1 – 0,3 = 0,79 Ом. По таблице 4 находим его длину – 0,79/17,46 = 0,045 км, или 45 метров. Для большинства квартир этой длины бывает достаточно.

При использовании автоматического выключателя С25 для защиты кабеля сечением 2,5 мм2 сопротивление цепи должно быть менее величины 0,76 – 0,4 = 0,36 Ом, что соответствует максимальной длине кабеля 0,36/17,46 = 0,02 км, или 20 метров.

При использовании автоматического выключателя С10 для защиты групповой линии освещения, выполненной кабелем с медными жилами сечением 1,5 мм2 получаем максимально допустимое сопротивление кабеля 1,91 – 0,4 = 1,51 Ом, что соответствует максимальной длине кабеля 1,51/29,1 = 0,052 км, или 52 метра. Если такую линию защищать автоматическим выключателем С16, то максимальная длина линии составит 0,79/29,1 = 0,027 км, или 27 метров.

Как выбрать сечение кабеля?

Поговорим сегодня, как правильно выбрать сечение кабеля. Разумеется, будем основываться на нормативные требования и здравый смысл. Не думаете, что это совсем простая тема, как показывает практика, не всем известны все тонкости и нюансы.

А начну я с небольшой предыстории.

Был недавно на своем новом объекте. Небольшое выделенное помещение в крупном торговом центре. Разумеется, монтаж уже почти закончен и заказчику требуется проект для сдачи энергонадзору. Для подключения всех электроприемников электрики поставили 3 однофазных автомата по 16А и все кабели развели сечением 3×1,5мм 2 .

Я возразил электрику, что не совсем безопасно для таких автоматов использовать такое сечение, на что мне ответили: они весь Минск так сделали и делают, да еще у него жена проектировщик =)

Начнем по порядку.

Не для кого не секрет, что длительно допустимый ток кабеля должен быть больше номинального тока автоматического выключателя. Именно так учили и меня. Но, здесь не все так просто.

Ниже представлена таблица допустимых токовых нагрузок для медных кабелей согласно ГОСТ16442-80:

Допустимые токовые нагрузки медных кабелей

Алюминиевые кабели я в расчет не беру, т.к. их используют в основном в наружных сетях.

Что из этой таблицы необходимо выделить?

Самое главное, что кабели для однофазных и трехфазных сетей имеют разные токи. Например, кабель ВВГнг-Ls-3×1,5 -21А, ВВГнг-Ls-5×1,5 -19А.

А сейчас вспомним, что такое автоматический выключатель и как он работает?

Автоматический выключатель – аппарат, который защищает он перегрузки и короткого замыкания. Большинство современных автоматов имеют тепловой и электромагнитный расцепители.

Многие очень сильно заблуждаются, когда думают, что автомат срабатывает при номинальном токе.

Чтобы понять, как работает автомат, приведу время-токовые рабочие характеристики из паспорта модульного автоматического выключателя:

Время-токовые рабочие характеристики автоматического выключателя

Для примера возьмем самый распространенный автомат в бытовых сетях – In=16А.

Данный автомат никогда не сработает в нормальных условиях при токе 16А. Скажу более, даже при токе 1,13*16=18,08А он будет работать не менее часа. Самое интересное заключается в том, что при токе 1,45*16=23,2А автомат может работать до часа.

Задумайтесь, установили автомат на 16А, а он длительное время может работать и не отключать ток равный 23А.

Если рассуждать логически, то все электрические сети, где может возникнуть перегрузка должны выбираться с учетом этого требования. К таким сетям я могу отнести лишь розеточные сети, куда могут подключить абсолютно любые приборы, которые имеет вилку.

А чтобы свой выбор сечения кабеля как-то обосновать требованиями нормативных документов обратимся к ГОСТ Р 50571.4.43-2012 «Электроустановки низковольтные. Часть 4-43. Требования по обеспечению безопасности. Защита от сверхтока»

433.1. Координация между проводниками и защитными устройствами от перегрузки.

Рабочие характеристики устройства, защищающего кабель от перегрузки, должны удовлетворять двум следующим условиям:

где IB – расчетный ток для цепи;

IZ – длительно допустимый ток кабеля (см. раздел 523);

In – номинальный ток защитного устройства.

I2 – ток надежного отключения защитного устройства за заданное стандартное время.

Теперь каждый вправе решать, как он будет защищать сети: надежно или как все =)

Вероятность возникновения перегрузки в сетях стационарных ЭП очень низкая, поэтому выбирать кабели с учетом 1,45*In в таких сетях считаю не рациональным. В данном случае автомат должен быть выбран максимально приближенным к расчетному току и не должен срабатывать при пусковых токах.

Очень часто задают вопросы по ремонту и замене электропроводки в квартире. По этому поводу могу сказать следующее:

Расчет проводов

Электрические провода и сети должны; 1) обеспечить безопасность в пожарном отношении и в отношении жизни людей; 2) быть надежными в отношении бесперебойного снабжения электроэнергией; 3) обеспечить высокое качество энергии, определяемое малым отклонением подводимого к приемникам напряжения от номинального напряжения приемника; 4) быть дешевыми. Выполнение первого условия обеспечивается правильным выбором сечения проводов по условию допустимого нагревания их, правильным выбором плавких предохранителей, а также выбором изоляции проводов, определяемой его маркой.

Рис. 19-31. Линия с тремя нагрузками.

Второе условие выполняется достаточной механической прочностью проводов неправильным выбором плавкого предохранителя.

Выполнение третьего условия обеспечивается выбором сечения проводов по условию допустимой потери напряжения.

Расчет проводов имеет цель правильного выбора проводов.

Определение сечения проводов по допустимому нагреву

Для определен и я сечения проводов необходимо знать длины участков проводов и нагрузки на этих участках.

Нагрузка определяется мощностью или при неизменном номинальном напряжении соответствующим током.

При расчете проводов пользуются понятиями: 1) номинальная мощность Р_н — указанная на приемнике 2) установленная мощность Р_у — сумма номинальных мощностей установленных приемников; 3) р а -счетная мощность Р_р — Мощность, по которой производится расчет.

Перечисленным мощностям соответствуют токи: I_н, I _у, I_р, которым присваиваются те же дополнительные названия.

Практически никогда не включаются одновременно все приемники энергии, а двигатели, кроме того, не все время загружены полностью, поэтому при расчете исходят не из установленной, мощности, а из той части ее Р_р которая может одновременно использоваться потребителем.

Отношение расчетной мощности к установленной принято называть коэффициентом спроса

При осветительной нагрузке: а) для сетей наружного освещения Ʀ_с = 1; б) для сетей бытового освещения Ʀ_с = 0,7 ÷ 0,8; в) для сетей промышленных предприятий Ʀ_с = 0,7 ÷ 0,9.

При осветительной нагрузке расчетный ток для цепей однофазного переменного тока и для постоянного тока, а для цепей трехфазного тока

При силовой нагрузке для цехов холодной обработки Металлов в зависимости от числа установленных электродвигателей коэффициент спроса имеет ориентировочные значения, указанные в табл. 19-2.

Коэффициент спроса в зависимости от числа двигателей

Номинальный ток двигателя постоянного тока

а двигателя трехфазного тока

где η — к. п.д. В электродвигателя.

Значения η и cosφ для двигателей берутся из справочников или каталогов. При ориентировочных расчетах для двигателей небольшой мощности до 10—12 квт величину произведения η cosφ можно считать равной 0,7—0,8. Расчетный ток двигателей

Определение сечения проводов по допустимому нагреву их производится обычно по таблице, в которой для стандартных сечений различных марок проводов даются предельные длительные допустимые токи (I_л).

Допустимый ток провода должен быть не меньше расчетного, т.е.

Таким образом, выбирается провод того сечения, допусти мый ток которого равен расчетному или несколько больше.

Выбранное сечение провода необходимо проверить по току плавкой вставки и по допустимой относительной потере напряжения.

Выбор плавких вставок предохранителей

Плавкие вставки предохранителей предназначены для защиты проводов от токов короткого замыкания и больших перегрузок.

I При прохождении токов выше расчетного плавкая вставка должна перегореть.

При выборе плавкой вставки исходят из трех условий: 1. Номинальный ток плавкой вставки I_вст должен быть равен или больше расчетного тока защищаемого участка линии, т. е.

Например, если I_р = 30 а, то по шкале номинальных токов плавких вставок (табл. 19-4) выбираем ближайший номинальный ток вставки I_вст = 35 а.

2. Номинальный ток плавкой вставки I_вст должен быть равен или больше величины пускового тока, уменьшенного в 2,5 раза для защищаемого участка линии, к которой присоединен один короткозамкнутый электродвигатель, т. е.

Например, если; I _пуск = 200а, то

I _вст ≥ 200/2,5 = 80 а.

Ближайший номинальный ток плавкой вставки

Номинальный ток плавкой вставки для линии, к которой присоединено несколько короткозамкнутых электродвигателей, производится, по формуле

где I_пуск — пусковой ток того двигателя, который имеет больший пусковой ток; I‘_р — расчетный ток линии без учета того двигателя, который имеет больший пусковой ток. Выбирают плавкую вставку с большим током I_вст, найденным из условий 1 и 2.

Плавкая вставка, найденная по пусковому току, защищает линию от недопустимо больших кратковременных пусковых токов; для того чтобы плавкая вставка защищала линию и от длительных перегрузок, должно быть выполнено условие .

3. При выборе плавких вставок предохранителей, последовательно установленных в сети, каждую следующую вставку, считая от приемника, следует выбирать на одну ступень выше по шкале стандартных токов плавких вставок . В этом случае обеспечивается селективная (избирательная) работа предохранителей, т. е. предохранитель будет отключать только тот участок на котором произойдет короткое. Предохранитель должен устанавливаться в начале участка (считая по направлению движения энергии), так как только в этом случае он может защищать свой участок.

Выбор сечения проводов по допустимой потере напряжения

Потерей напряжения называется арифметическая разность напряжений в начале и конце линии

Часто потерю напряжения выражают в процентах от напряжения в начале линии, называя ее относительной потерей напряжения

ε =∆U/U 100%.

Допустимая относительная потеря напряжения на участке от подстанции до потребителя для осветительной нагрузки составляет 2—3%, а для силовой 4—6%.

Формула для определения сечения проводов

S = 2Il/γ∆U

Заменив ∆U относительной потерей напряжения, получим

S = (2 • 100Il)/γεU

или, умножив и разделив на U, придадим формуле другой вид

S = (2 • 100Рl)/γεU 2

Из последнего выражения следует, что

ε = (2 • 100Рl)/γSU 2

По формулам определяют сечение проводов линии с нагрузкой на конце ее по заданной относительной потере напряжения или соответственно определяют относительную потерю напряжения в линиях по заданному сечению проводов.

Эти формулы можно применять для постоянного тока, для однофазного переменного и для трехфазного тока, в этом последнем случае напряжение U является линейным напряжением, т. е. = U_л, а мощность Р — активной мощностью трехфазной нагрузки.

Если линий, получающая энергию от питательного пункта А (рис. 19-31), имеет несколько нагрузок в разных точках ее, то при одинаковом сечении и материале всех участков линии определение сечения проводов производится по формуле

S = (2 • 100(P₁l₁ + P₂l₂ + P₃l₃ + …))/γεU 2 = (2 • 100ΣPl)/γεU 2

а относительная потеря напряжения

ε = (2 • 100(P₁l₁ + P₂l₂ + P₃l₃ + …))/γSU 2 = (2 • 100ΣPl)/γSU 2

Две последние формулы отличаются от предыдущих тем, что выражение Рl — произведения нагрузки Р и длины линии l, называемое моментом нагрузки, заменено суммой моментов нагрузок (рис. 19-31). Сечения проводов, найденные из условий допустимого нагрева удовлетворяющие требованиям в отношении допустимой потери напряжения, проверяются по условия механической прочности по табл. 19-5.

Шнуры и легкие шланговые провода для подвесных, настольных и других светильников

Провода в среднем и тяжелом шланге для

Статья на тему Расчет проводов

Принципы расчета сечения провода и допустимой нагрузки на него с помощью таблицы мощности

1. Как выглядит кабель
2. Простой способ
3. Площадь сечения и диаметр
4. Расчет на базе нагрузки

Определение сечения кабеля и провода считается неотъемлемым и чрезвычайно существенным этапом для электромонтажа и разработки проекта любого энергосилового оборудования.

Диаметр жил электрокабеля регламентирован во всех уголках земного шара. Не обошло ограничение и государства СНГ, и европейские державы. Регламентирует эту тематику в РФ положение «Правила устройства электроустановок», кратко ПУЭ. Существует специальный калькулятор для расчета сечения кабеля по мощности.

Естественно, почти все определяют требуемое качество проводников «на глазок», что не очень корректно. Для любого объекта данный расчет уникален. Важна зависимость от численности электропотребителей и совокупности их мощностей. Без компетентных выкладок может случиться большое количество малоприятных последствий, дорогой ремонт как электропроводки, так и оборудования.

Как выглядит кабель

Чтобы определить площадь плоскости жилы относительно мощности, нужно взять в толк его принципиальную конструкцию. Его очень вероятно сравнить, к примеру, с трубопроводом воды либо газа. Подобно им в проводах проходит электрический ток. Сила потока лимитируется площадью сечения кабеля.

Неправильно рассчитать площадь жилы посредством значения мощности можно в двух вариантах:

• Токопроводящий канал чрезвычайно узок. Плотность тока растет, что означает нагрев и разрушение изоляционного слоя. Возникают слабые зоны в изоляции и вероятность утечки. Это способно спровоцировать возгорание.
• Чрезвычайно просторный токопроводящий канал. Случай не из скверных. Свободное перемещение потока электроэнергии способствует функциональности и долговечности применения провода. Правда, с повышением сечения дорожает кабель.

Один вариант несет в себе угрозу для жизни, здоровья и собственности. Другой финансово нецелесообразен.

Чтобы определиться с выбором необходимого и достаточного силового кабеля, нужно будет предусматривать сколько энергии будет потреблять установленное оборудование. Монтаж кабельных систем в капитальных сооружениях допускается с применением исключительно кабеля с жилами из меди (ПУЭ п. 7.1.34). Электропитание потребителей в сети 0,4/0,22 кВ необходимо исполнять с заземляющей конструкцией TN-S либо TN-C-S (ПУЭ п. 7.1.13), вследствие чего кабель обязан состоять из 3-х жил:

1. фаза;
2. ноль;
3. земля.

Трехфазные потребители работают от кабелей с пятью жилами:

1. фаза (3 жилы);
2. ноль;
3. земля.

Исключением считается кабельная продукция, питающая 3-фазные агрегаты без нулевого рабочего вывода (к примеру, асинхронный электромотор с короткозамкнутым ротором). В похожих изделиях ноль-проводника может не быть.

При всем разнообразии кабельной продукции, имеющейся в продаже, твердым требованиям электрической и пожаробезопасности отвечают лишь 2 вида изделий: ВВГ и NYM.

Электросиловые сети, расположенные внутри помещений, обязаны исполняться негорючими кабелями, обозначенными буквами «НГ» (СП-110—2003 п. 14.5). Монтаж проводки в проемах над навесными потолками и в загородках выполняется материалом со сниженным выделением продуктов горения и маркировкой «LS».

Суммарная мощность линии является совокупностью токовой нагрузки всех потребителей этой группы. Значит, групповая мощность линии является сочетанием электрических сил розеточной части либо группы освещения.

Имея в виду токовую нагрузку каждого элемента цепи и пользуясь выражением I = Р/220, можно с легкостью высчитать общую мощность.

1. При установлении диаметра силового кабеля на вводе нужно суммировать мощности комплекта запланированных к применению энергопотребителей и увеличить ее в полтора, а лучше в два раза. Избыточность необходима для создания резерва по параметрам.
2. Нагревание провода происходит при протекании сквозь него электрического тока. Температура нагревания прямо пропорциональна этой мощности. Оптимальной рабочей температурой для самых используемых марок кабелей считается 55—75 градусов по Цельсию. Ориентируясь на таблицу сечений проводов по мощности, подбирают соответствующий кабель. Для примера возьмем обобщенную мощность в пределах 10—15 кВт. Достаточным сечением считается провод с жилами из меди 6 квадратных миллиметров, с алюминиевыми — 10 квадрат. Если нагрузка повышается в два раза, то сечение — втрое.
3. Вышеуказанные примеры действуют для открытой однофазной проводки. Для скрытой приведенные цифры умножаются на 1.5. Когда проводка трехфазная, совокупность мощностей потребителей можно увеличить в два раза при проводке открытого типа и на 1,5 при скрытой проводке. Точные данные также можно посмотреть в таблице сечения провода по току и мощности.
4. Для кабелепроводки розеток и осветительных элементов обыкновенно применяют провод сечения 2,5 квадратного миллиметра для розеток и 1,5 мм² для освещения. Так как почти все оборудование для кухонь, электрических инструментов и нагревательные приборов является чрезвычайно сильным потребителем электроэнергии, то подключается посредством обособленных линий с автоматическими приборами отключения. Согласно справочной таблице сечения кабеля по мощности и току имеющий сечение 1,5 квадрата кабель выдерживает нагрузку до 3 кВт, 2,5 квадрата — 4,5 кВт, для 4 мм² разрешенная мощность нагрузки составляет 6 кВт, а для 6 мм2 — 8 кВт.

Зная сумму токов всего потребительского комплекса с учетом имеющейся наивысшей для провода токовой нагрузки (открытая проводка) на сечение провода:

• Для провода медного — 10 ампер на квадрат.
• Для алюминиевого — 8 ампер на квадрат. Вполне возможно посмотреть, подходит ли наличествующий у вас провод или надо будет применять другой.

При исполнении скрытой силовой электропроводки (в трубке или в стене) приведенные цифры уменьшаются с помощью умножения на понижающий коэффициент 0,8.

Нужно выделить, что силовая электропроводка открытого исполнения традиционно прокладывается при помощи проводов с сечением как минимум в 4 мм² из предположений необходимой механической прочности.

Простой способ

Происходит вычисление сечения кабеля по мощности, опираясь на небезызвестный закон, созданный Омом. Он информирует, что сила протекающего тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Напряжение 1-фазной сети составляет 220 В. Потому для определения сечения кабеля по току и мощности остались лишь 2 переменные.

Дальше рассчитывают силу тока и допускаемую нагрузку. Кроме того, сечение кабеля определяется посредством таблицы определения сечения по току и мощности. Данный показатель рассчитывают для провода, подключенного к розеткам. Обычно для линий освещения прокладывают провод поперечным сечением в объеме 1,5 мм².

Площадь сечения и диаметр

Расчет сечения кабеля по мощности, диаметр и нагрузка не считаются равноценными понятиями. Первый показатель считается в квадратных миллиметрах, а второй — в стандартных. Определить мощность и потенциальную силу тока по справочной таблице сечения провода и мощности вполне возможно и по его диаметру.

S = 3,14D2/4 = 0,785D2,

где: S — сечение провода, а D — диаметр.

В случае когда провод не круглого сечения, а в виде прямоугольника, параметр вычисляется подобно площади прямоугольника — длину умножают на ширину.

Расчет на базе нагрузки

Вычисление и подбор величины сечения провода легче всего выполняется методом сложения показателей мощностей всех аппаратов, что планируются к подключению. Для этого понадобится разработать некий алгоритм операций.

Вначале ориентируются, какие электрические компоненты будут употребляться в доме, какие из них, возможно, будут функционировать в одно и то же время. Дальше нужно посмотреть в техпаспорта каждого из данных аппаратов. Требуется подсчитать необходимую сумму мощностей тех электропотребителей, что будут действовать одновременно.