Gc-helper.ru

ГК Хелпер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Формула для выбора сечения кабеля по току

Выбор сечения кабеля по мощности и току

Однако современные требования ПУЭ требуют использовать только медные кабели.

Этому есть причины – алюминиевый провод не пропаять, а соединения со временем окисляются и расходятся. Также к алюминиевым проводам тяжело присоединить розетки, автоматы-переключатели, при одинаковом сечении с медью алюминиевый кабель выдерживает меньшую силу тока, легко ломается при нескольких изгибах. При коротком замыкании алюминий плавится и растекается.

Сечение медных проводов и кабелей

Свет и розетки используют провода разного сечения, потому что получают разную нагрузку. Если категорировать, то всю нагрузку можно поделить на основную и осветительную.

К основной нагрузке относятся все розетки, находящиеся в санузле, на кухне и в жилых помещениях.

Поскольку в них включается самая энергопотребляющая техника, вроде чайника, плиты, холодильника, бытового обогревателя, то и провод на них пойдет самый толстый. Также есть разница, подключена ли вся техника, к примеру, на кухне через одну розетку или блок, или несколько «запараллеленых» розеток. В первом примере сечения кабеля в 2,5 мм2 не хватит, нужно ставить минимум 5 мм2.

Это же касается ванной комнаты. Розетки в жилых помещениях, как правило, не требуют толстого кабеля, но если в них планируется включать обогреватель или тройник на несколько зарядных устройств, то лучше перестраховаться и ставить провод не тоньше 5 мм2. Наиболее крупным сечение кабеля будет на вводе в дом или квартиру, поскольку квартирная силовая нагрузка пойдет через этот участок. От него и до первой распределительной коробки сечение проводов лучше выбрать 5-7 мм2.

Однако принять решение можно сделать только после калькуляции потребляющих ток электроприборов с учетом температуры и места размещения проводки.

Сечение по мощности

Выбор сечения кабеля по мощности проводится после расчета суммарного значения для всей жилплощади. Для этого составляется список питающихся от сети электроприборов, какая их мощность (измеряется в Вт или кВт и нанесена производителем на корпус либо указана в паспорте устройства) и их расположение в комнатах.

Затем считается сумма потребляемой мощности всего электрооборудования – это будет значение для квартирного/домового ввода. О том, какие кабеля можно подобрать по мощности, как медные, так и алюминиевые, можно посмотреть в таблице ниже.

Сечение кабеля для сети с постоянным током

Диаметр кабеля по для электросети с постоянным током рассчитывается по другому принципу. Это связано с повышенным сопротивлением проводника постоянному напряжению. Для расчета падения есть специальная формула, которая рассчитывается с учетом длины кабеля, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:

U = ((p l) / S) I, где

  • U — напряжение постоянного тока, В;
  • p — удельное электрическое сопротивление, Ом*мм2/м;
  • l — длина проводника, м; S – сечение проводника, мм2;
  • I — сила тока, А.

Если падение постоянного напряжения на концах не так важно, то здесь применима таблица для переменного тока, если в ней уменьшить на 15% значения токовых величин. Это же правило действует для применяемых в таких сетях автоматов.

Расчет по нагрузке электросети

Главный показатель, на который стоит ориентироваться – это сколько тока кабель сможет пропускать без перегрева и расплавления. Чтобы вычислить предельную входную нагрузку нужно суммировать мощность всей домашней электротехники. Затем следует рассчитать сечение кабеля по нагрузке по формулам:

  • I=P/U*COSφ – однофазная сеть на 220 В;
  • I=P/√3*U*COSφ – трехфазная сеть на 380 В;
  • P – это общая мощность всех электрических приборов, Вт;
  • U — напряжение сети, В;
  • COSφ — коэффициент мощности.

Расчет для помещений

Для отдельных комнат составляется их собственная суммированная мощность, и с учетом этого выбирается запитывающий провод от распределительной коробки к одной или нескольким розеткам. При этом нагрузка на розетки в разных комнатах может отличаться. К примеру, электрочайник на кухне может потреблять на порядок больше энергии чем заряжающийся в спальне смартфон.

Однако ситуации бывают разные, и если на кухне и в ванной будет достаточно двух небольших розеточных блоков с кабелем на 6 мм2 для самых «прожорливых» электроприборов, то в жилых комнатах не будет лишним сделать «про запас» розетку под обогреватель.

На питание осветительной сети хватит провода 1,5 мм2, поскольку на свет идет минимальная нагрузка, особенно с новыми энергосберегающими лампами.

Как рассчитать сечение кабеля по мощности и току: формулы и таблицы

Основным материалом при изготовлении современной кабельно-проводниковой продукции выступает медь и в меньшей степени алюминий. Такой выбор производителей не случайный, поскольку оба металла имеют доступную стоимость и обладают хорошей удельной проводимостью. Данная величина является обратной электрическому сопротивлению и определяет способность беспрепятственно проводить ток. Если плотность потока электронов становиться слишком интенсивной, возрастает и напряженность внутри электрополя.

Важность выбора сечения кабеля

Одинаково заряженные частички пытаются оттолкнуться друг от друга. Но площадь сечения кабеля ограничена. Места для всех электронов катастрофически не хватает, что провоцирует их масштабные метание «туда-сюда». В физике такие процессы описаны законом Джуля-Ленца и определяют количественный анализ термического проявления электрического тока (выделения избыточного тепла). Если сделать неправильный выбор сечения кабеля при расчете электропроводки слишком тонкий проводник будет разогреваться изнутри, постепенно плавить изоляцию, быстрей изнашиваться. Как результат:

  • утечка опасного для жизни тока;
  • короткое замыкание;
  • возникновение пожара;
  • сгоревшая техника и оборудование;
  • увеличение расходов на повторные демонтажные и монтажные работы.
Читать еще:  Марки кабеля провода электрического

Также экономически нецелесообразно использовать слишком толстую электропроводку с большим запасом удельной проводимости. Оптимальный выход из ситуации корректный подбор сечения кабеля по мощности и току с применением опробованных на практике и закрепленных в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) таблиц, формул, методик.

Способы расчета сечения

Следует понимать, что диаметр (толщина, обхват) и площадь поперечного сечения проводника – разные величины. Первая указывает на габаритные характеристики изделия и служит размерным маркером при монтажно-укладочных работах. Вторая демонстрирует пропускную способность и участвует в планировании электротехнического потенциала проводки. В качестве базового ориентира для расчетов используется мак­симальная потребляемая мощность и ток нагрузки. Также свое влияние оказывает тип сети (напряжение) – 1-фазная (220 В) или 3-фазная (380 В).

Сечение кабеля по мощности: как выбрать?

Наиболее простой способ – сложить вместе нагрузку каждого потребителя в киловаттах (1 кВт = 1000 Вт). Данный показатель номинального энергопотребления указан на информационном шильдике (наклейке), выбит на корпусе, прописан в технической документации. Получив искомую сумму, следует задействовать типовую таблицу сечений медного провода по мощности для сети 220В или 380В (см. ниже).

Сечение медного кабеля, мм²Мощность, кВт (220В)Мощность, кВт (380В)
1,5410
2,5616
4,0820
6,01025
10,01533
16,01950
25,02560
35,03076
50,04096
70,045120
95,055145
12065170

Таблица сечений алюминиевого кабеля по мощности при напряжении 220В или 380В поможет сделать правильный выбор, если запланировано использование более бюджетной электропроводки из алюминия.

Сечение алюминиевого кабеля, мм²Мощность, кВт (220В)Мощность, кВт (380В)
2,54,512
4,0615
6,0820
10,01026
16,01336
25,01846
35,02255
50,03073
70,03692
95,044112
12051133

Все приборы и устройства, работающие от сети, условно можно разделить на две большие группы – с активным или реактивным типом нагрузки. Первая полностью трансформируют электроэнергию в полезную работу, например лампочки, чайники, духовки, электроплиты, обогреватели.

Потребители с реактивной мощностью способны брать, накапливать, а затем и сбрасывать неиспользованные ватты в проводку за счет смещения графиков напряжения и тока (выражен через cosφ). По такому принципу работают электродвигатели, инструменты, пылесосы, холодильники, зарядки, все электронные устройства. Насколько неправильно забывать о таком значимом нюансе, показывают формула полной мощности.

Для активной нагрузки она имеет вид P = напряжение (U) × силу тока (I) или P = активная нагрузка (QА) ÷ 1. Здесь 1 это значение cosφ, поскольку синусоиды тока и напряжения совпадают и имеют нулевое отклонение. Как известно из школьного курса cos0° = 1.

Расчет кабеля по реактивной мощности несколько сложнее, несмотря на применение аналогичной формулы P = QР ÷ cosφ. Точное значение cosφ можно получить только прочитав паспортные данные устройства. А если дрель, насос или пылесос еще не приобретены? В такой ситуации используют среднестатистический показатель cosφ равный 0,7. И что же это дает?

Давайте, рассмотрим ситуацию на примере, когда к одной линии питания 220В одновременно могут подключаться три устройства с реактивной мощностью по 1,5 кВт. Алгоритм действий следующий:

  • суммируем нагрузку;
  • полученный результат в 4,5 кВт сравниванием с данными в таблицах:
  • выбираем для проводки медный кабель 2,5 мм2 или алюминиевых аналог 4 мм2, обеспечивая определенные запас электропрочности.

Теперь перепроверим результат, задействовав cosφ. Получаем (1,5 кВт + 1,5 кВт + 1,5 кВт) ÷ 0,7 = 6,4 кВт. Смотрим опять в таблицы и видим, что одобренные ранее вариант уже не подходит.

При расчете сечения провода по мощности любого типа желательно задействовать корректный коэффициент запаса (J), чтобы заранее предусмотреть добавление нового потребителя или замену используемых на более мощные. На практике значение «J» никогда не опускается ниже 1,5 единиц. Также редко оно поднимается выше 2 единиц (двойной запас).

Давайте повторно пересмотрим результаты наших расчетов используя завершенную формулу P = QР ÷ cosφ × J. Получаем P = (1,5 кВт + 1,5 кВт + 1,5 кВт) ÷ 0,7 × 1,5 = 9,6 кВт. Используем табличные значении и выбираем медный кабель 6,0 мм2 или алюминиевый сечением 10 мм2. Такая электропроводка не только выдержит любые перегрузы, но и безопасно прослужит многие десятилетия.

Для удобства выбора сечение провода по мощность объединим в таблице значения для алюминия и меди

Сечение кабеля, мм²Медь, мощность в кВт для 220В/380ВАлюминий, мощность в кВт для 220В/380В
1,54/10
2,56/164,5/12
4,08/206/15
6,010/258/20
10,015/3310/26
16,019/5013/36
25,025/6018/46
35,030/7622/55
50,040/9630/73
70,045/12036/92
95,055/14544/112
12065/17051/133
Читать еще:  Mp7751 уменьшить ток подсветки

Как рассчитать сечение кабеля по току

Методика выбора кабеля по току отличается точностью и вариативностью под конкретные условия монтажа и эксплуатации электросети. Не вызывает особых сложностей в применении благодаря понятным алгоритмам и зафиксированным в таблицах ПУЭ значениям.

Для 1-фазной сети 220В адаптирована формула I = (P × К) ÷ (U × cosφ), где I – сила тока в амперах, U – напряжение. Коэффициент одновременности К принимает значение «1» для одного прибора, «0,8» для 3-4, «0,75» для 5-7. Формула для 3-фазной сети 380В немного сложнее I=P ÷ (U × √3cosφ). Полученный результат лучше округлить в большую сторону при этом нужно помнить о соответствии единиц измерения. Если в формуле указано напряжение в вольтах – мощность должна быть в ваттах (Вт), а не в киловаттах (кВт).

Таблица токов и сечений кабелей представлена ниже (учтены форм-фактор проводников, материал жил, способ монтажа).

Сечение кабеля, мм²1-жильная медь/алюм. (по воздуху, в стене), А2-жильная медь/алюм. (воздух), А2-жильная медь/алюм. (в стене, земле), А3-жильная медь/алюм. (воздух), А3-жильная медь/алюм.(в стене, земле), А
1,523/-19/-33/-19/-27/-
2,530/2327/2144/3425/1938/29
4,041/3138/2955/4235/2749/38
6,050/7550/3870/5542/3250/46
10,080/6070/55105/8055/4290/70
16,0100/7590/70135/10575/60115/90
25,0140/105115/90175/13595/75180/115
35,0170/130140/105210/160120/90225/140
50,0215/165175/135265/205145/110275/175
70,0270/210215/165320/245180/140330/210
95,0325/250260/200385/295220/170385/255
120385/295300/230445/340260/200435/295

вВ итоговых расчетах лучше не забывать о коэффициенте запаса хотя бы на уровне 1,5. Это позволит избежать переделок в будущем и обеспечит максимальную безопасность эксплуатации электроустановок. Проверенные таблицы сечения кабеля по мощности и току с учетом навыком в применении расчетных формул обеспечат быстрый и корректный подбор надежной электропроводки для квартиры, дома, гаража, производственного объекта. При выборе проводников следует уделять особое внимание характеристикам изоляции, отдавая предпочтения термостойким и не поддерживающим горение вариациям, который обычно маркируются буквами «НГ». При закладке кабеля в тонкие стены или очень прочные стены, можно использовать плоские модификации кабеля, которые не требуют глубого штробления, например ВВГ-П.

Расчёт сопротивлений проводов. Онлайн калькулятор.
Зависимость сопротивления от материала проводника, длины, диаметра или сечения. Расчёт площади сечения проводов в зависимости от мощности нагрузки.

На первый взгляд может показаться, что эта статья из рублики «Электрику на заметку».
С одной стороны, а почему бы и нет, с другой — так ведь и нам, пытливым электронщикам, иногда нужно рассчитать сопротивление обмотки катушки индуктивности, или самодельного нихромового резистора, да и чего уж там греха таить — акустического кабеля для высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуры.

Формула тут совсем простая R = p*l/S, где l и S соответственно длина и площадь сечения проводника, а p — удельное сопротивление материала, поэтому расчёты эти можно провести самостоятельно, вооружившись калькулятором и Ля-минорной мыслью, что все собранные данные надо привести к системе СИ.

Ну а для нормальных пацанов, решивших сберечь своё время и не нервничать по пустякам, нарисуем незамысловатую таблицу.

ТАБЛИЦА ДЛЯ РАСЧЁТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА

Страница получилась сиротливой, поэтому помещу-ка я сюда таблицу для желающих связать своё время с прокладкой электропроводки, подключить мощный источник энергопотребления, либо просто посмотреть в глаза электрику Василию и, «похлёбывая из котелка» задать справедливый вопрос: «А почему, собственно? Может разорить меня решил? Зачем мне тут четыре квадрата из бескислородной меди для двух лампочек и холодильника? Из-за чего, собственно?»

И расчёты эти мы с вами сделаем не от вольного и, даже не в соответствии с народной мудростью, гласящей, что «необходимая площадь сечения провода равна максимальному току, делённому на 10», а в строгом соответствии нормативными документами Минэнерго России по правилам устройства электроустановок.
Правила эти игнорируют провода, сечением, меньшим 1,5 мм 2 . Проигнорирую их и я, а за компанию и алюминиевые, в силу их вопиющей архаичности.
Итак.

РАСЧЁТ ПЛОЩАДИ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОЩНОСТИ НАГРУЗКИ

Потери в проводниках возникают из-за ненулевого значения их сопротивления, зависящего от длины провода.
Значения мощности этих потерь, выделяемых в виде тепла в окружающее пространство, приведены в таблице.
В итоге к потребителю энергии на другом конце провода напряжение доходит в несколько урезанном виде — меньшим, чем оно было у источника. Из таблицы видно, что к примеру, при напряжении в сети 220 В и 100 метровой длине провода, сечением 1,5мм 2 , напряжение на нагрузке, потребляющей 4 кВт, окажется не 220, а 199 В.
Хорошо, это или плохо?
Для каких-то приборов — безразлично, какие-то работать будут, но при пониженной мощности, а какие-то взбрыкнут и пошлют Вас к едрене фене вместе с вашими длинными проводами и умными таблицами.
Поэтому Минэнерго — минэнергой, а собственная голова не повредит ни при каких обстоятельствах. Если ситуация складывается подобным примеру образом — прямая дорога к выбору проводов, большего сечения.

Читать еще:  Блок наличия тока в кабеле

Сечение проводов

Время на чтение:

Качество и надежность электропроводки зависит от правильно выбранного сечения кабеля на заданную мощность и силу тока. Существуют правила соотношения сечения и мощности, зная которые, даже начинающий мастер сможет проложить безопасную линию передачи тока под эксплуатацию бытовых приборов.

Как узнать, какое сечение нужно для разного напряжение (3, 10, 6, 5, 2, 100, 1, и 8 кВт)

Прежде всего следует разобраться, чем провод отличается от кабеля. В оплетке кабеля присутствует несколько жил проводника, а провод — это единичная жила в кожухе. В свою очередь проводник встречается одно- и многопроволочный.

Одножильные модели

На определение сечения провода влияют несколько факторов:

  • материал изготовления токопроводящей части;
  • вид изолирующего слоя;
  • суммарная мощность приборов на магистрали;
  • вид прокладки (скрытая, открытая проводка).

К токопроводящим материалам относят медь и алюминий. Достоинства алюминия — более низкая стоимость, но он хрупкий, температура плавления — 657 °С и на поверхности образуется оксидная пленка, сопротивляющаяся передаче тока. После нескольких сгибаний проволока ломается, поэтому срок эксплуатации электросети с алюминиевым сердечником ниже, чем с медным.

Проводы из меди имеют высокую температуру плавления — 1083 °С, более вязкую структуру, не переламываются при изгибе. Несмотря на высокую цену, медные провода чаще используют для монтажа электрических сетей, имеющие высокую надежность и длительный срок эксплуатации.

Одно- и многопроволочные жилы

Изоляцией служит полихлорвиниловое покрытие, которое имеет высокую сопротивляемость нагреву и нейтрально ко многим химическим соединениям. Существует изоляционная оплетка, но ее чаще применяют на жилах высокой мощности.

Важно! Перед выбором сечения провода нужно подсчитать нагрузку на сеть в киловаттах. Эта величина равняется суммарной мощности всей техники, которая будет подключена к сети.

Как правильно подобрать

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

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

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

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

Заземляющий контур

Формула для расчета

Тут подойдет следующая формула — Iрасч = P / Uном где:

  • Iрасч — расчетный ток;
  • P — суммарная мощность приборов;
  • Uном — стандартное напряжение 220 В.

Пример (сечение провода на 3 кВт мощности):

  • 3 кВт = 3000 Вт;
  • 3000 / 220 = 13,6363;
  • если округлить — 14 А.

Стандартный поправочный коэффициент для бытового оборудования равен 5 А. Его прибавляют к результату: 14 +5 = 19 А.

Полученную цифру подставляют в таблицу, из которой видно, что медный провод для данной силы тока следует выбрать с сечением 2 мм², алюминиевый — 4 мм².

Тогда какое сечение провода нужно для 6 кВт? Для линии с такой мощностью необходимо сечение алюминиевого провода 6 мм², а медного — 4 мм².

Таблица сечения проводов

Подбирая параметры по мощности электрооборудования, рекомендуется брать максимальный показатель из технической документации. Подбирая значение из таблицы, также берут большее значение.

Характеристики проводов

Например, нужна одна медная жила на 3,8 киловатт. В таблице есть 1,5 мм² для 3,3 кВт и 2 мм² для 4,1 кВт. Выбирают 4,1, чтобы нагрузка мощности была с запасом, поэтому лучше взять жилы для 3 кВт.

Провода с широкой жилой

Исходя из вышеуказанной таблицы, параметр для линии в 3 кВт алюминиевой проводки будет равняться 2 мм², а медной — 1 мм².

Обратите внимание! Если планируют в дальнейшем увеличивать нагрузку на магистраль (подключить дополнительные приборы или водонагреватель), лучше сделать запас прочности, увеличив заранее сечение, чтобы избежать возгорания от перегрева металла электропроводки.

Соблюдая правила, можно обеспечить бесперебойную и безопасную работу, не прибегая к частым ремонтам. Главное — сразу выбрать подходящие характеристики электропроводки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector