2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сечение электрического кабеля в зависимости от нагрузки

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:

  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

Токовая нагрузка по сечению кабеля

При протекании электрического тока через проводник длительный период времени происходит нагрев проводника. Это связано с его электрическим сопротивлением движению заряженных частиц. Величина тока, при которой температура проводника максимальна и остаётся стабильной, зависит от сечения токоведущей жилы. Эта токовая нагрузка по сечению кабеля. Она зависит также от температуры внешней среды, методов прокладки и режима эксплуатации проводов и кабелей.

Основные понятия

Электрический ток, продвигая электроны через кристаллическую решётку металла, совершает работу, которая превращает электричество в тепло. Это выгодно, когда тепло используется для нагрева или освещения. Совсем нежелательно, когда оно вызывает перегрев проводов или кабелей, разрушение изоляции и возгорание. Чтобы подобного избежать, необходимо производить подбор проводников на выдерживание длительных токовых нагрузок. При этом рассматривают два основных фактора:

Внимание! Нагрев проводника может быть связан с плохим контактом в местах присоединений или с окислением в точках, где скручены вместе алюминиевые и медные провода. Такое происходит даже при правильном подборе сечения.

Сечение провода

Выбор сечения токопроводящей жилы рассматривают по двум характеристикам:

  • нагрев в допустимых пределах;
  • потеря напряжения.
Читать еще:  Сделать электропроводку в деревянном доме своими руками

Нагревание проводников критично для подземных и помещённых в шланговые или трубчатые футляры кабельных линий. Для воздушных линий электропередач (ЛЭП) серьёзное значение имеет потеря напряжения. На комбинированных участках из двух рассчитанных сечений выбирается большее с округлением до стандартной величины.

Важно! При выборе сечения из таблицы или расчётах по формулам необходимо предварительно определиться с условиями эксплуатации.

Чтобы рассчитать допустимый нагрев, необходимо ориентироваться на длительную допустимую температуру. Её значение зависит от допустимой силы тока Iд. Полученный в результате вычислений расчётный ток Iр не должен соответствовать Iд и ни в коем случае не превышать его. Выбирая сечение, пользуются следующей формулой для расчётного тока:

где:

  • Pн – номинальная мощность оборудования, Вт;
  • Uн – номинальное напряжение, В.

Формула справедлива для токов, проходящих через проводник, когда температура уже установилась, и внешние температурные факторы на неё не оказывают влияния. Длительно допустимый ток зависит от: сечения, материала проводника, изоляции и способа прокладки кабеля.

Формула для проверки падения напряжения на линии выглядит так:

∆U = (U – Uном) *100/ Uном,

где:

  • U – напряжения источника;
  • Uном – напряжение в точке подключения приёмника.

Максимальное отклонение должно составлять не более 10%.

Плотность тока

Это физическая величина, имеющая векторный характер. Обозначается буквой J и имеет формулу для расчета в виде:

где:

  • I – ток, А;
  • S – площадь поперечного сечения, мм2.

Иными словами, плотность тока – это количество тока проходящего через сечение проводника за единицу времени. Единица измерения – ампер на мм квадратный (А/мм2).

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К выбору сечения нужно подходить со всей ответственностью. Чтобы знать, кабель 3х4 сколько выдерживает киловатт, надо уметь расшифровать цифры. Такая маркировка обозначает то, что в кабель имеет три жилы, с сечением по 4 мм2. Далее уже можно смотреть по таблице напряжения и мощности для выбора сечения.

Правильно подобранное сечение кабеля позволит смонтированным сетям не перегреваться, выдерживать даже кратковременные нагрузки, в 2-3 раза превышающие номинальную величину. Это создаёт определённый запас по току в случае увеличения количества и мощности включённых в сеть потребителей. Нагруженный по максимуму провод не будет нагреваться и создавать опасность самовозгорания, повлекшую за собой пожар на объекте.

В квартире при скрытой проводке обнаружить точное место повреждения сложно, требуется замена всего участка с выполнением штробы и последующего ремонта помещения.

Выбор по мощности

Нельзя просто так ответить на вопрос: «2 5 квадрата – сколько киловатт можно прицепить?». На сечение влияет диаметр жил кабеля, квт – это мощность потребителя.

Для каждого помещения нужно подсчитать общее количество приборов, которые будут присоединяться к точке подключения. Таким образом, определяются с суммарной нагрузкой.

К примеру, на кухне будут установлены электроприборы, имеющие мощность:

  • электроплита – 5 кВт;
  • холодильник – 0,8 кВт;
  • посудомоечная машина – 2 кВт;
  • микроволновая печь – 1,5 кВт;
  • вытяжка – 0,5 кВт;
  • электрочайник – 2 кВт.

Это подразумевает монтаж, как минимум, двух розеток и подвод общего провода, рассчитанного на суммарную мощность 11,8 кВт, плюс 30% запаса для непредвиденных включений. Это могут быть пылесос, светильник и т.д.

Зная суммарную мощность Pсумм = 11,8 кВт (11800 Вт) и напряжение в сети U = 220 В, пользуясь формулой мощности, находят предполагаемый потребляемый ток в амперах (А).

I = P/U = 11800/220 = 53,6 А.

При одновременном включении приборы будут потреблять такой ток. Выбирая сечение подводящего проводника, к этому значению нужно добавить 30%. На практике не используют ГОСТ, а применяют «метод 5 А», просто прибавляя 5 А, не вычисляя проценты. Одновременное включение бытовых приборов редкий случай, поэтому запас по току в 5 А – вполне достаточная прибавка.

После расчета тока необходимо определиться с материалом токоведущих жил.

Информация. Алюминий дешевле меди, но для работы с одним и тем же током площадь поперечного сечения алюминиевых жил должна быть больше. Плотность тока у алюминия – 8 А/мм2, у меди – 10 А/мм2.

Далее нужное сечение выбирают по таблице, определив значение тока и материал, из которого выполнены токопроводящие жилы.

Как рассчитать по току

Таблица токов, в которой можно найти тип бытового прибора, его приблизительные значения мощности, также указывает и интервал возможного потребляемого тока.

Потребляемые мощность и ток электроприборами

Сечение проводника по мощности и току для электропроводки в квартире

Электромонтажные работы – сложное и ответственное мероприятие. Если Вашей квалификации достаточно, чтобы сделать электропроводку в квартире своими руками, пригодятся полезные советы. Если — нет, то воспользуйтесь услугами специалистов по электромонтажным работам . Итак, поговорим о выборе сечения проводов по току и мощности в деталях.

Читать еще:  Сварочные электроды с основным покрытием

Расчет длины и максимальной нагрузки электропроводки

Правильный расчет сечения проводов по мощности и току – важное условие бесперебойной и безаварийной работы электросистемы. Сначала рассчитывают общую длину электропроводки. Первый способ — измерить расстояния между щитками, выключателями и розетками на электромонтажной схеме, умножая число на масштаб. Второй способ – определить длину по месту, где запроектирована электропроводка. Она включает в себя все провода, установочные и монтажные кабели вместе с креплениями, поддерживающими и защитными конструкциями. Каждый отрезок необходимо удлинить минимум на 1 см, с учетом соединений проводов.

Дальше рассчитывается общая нагрузка потребляемой электроэнергии. Это сумма номинальных мощностей всех электроприборов, которые будут работать в доме (*см. таблицу в конце статьи). Например, если на кухне в одно время включены электрочайник, электроплита, микроволновка, светильники, посудомоечная машина, суммируем мощности всех приборов и умножаем на 0,75 (коээфициент одновременности). Расчет нагрузки должен всегда иметь запас надежности и прочности. Запоминаем эту цифру для определения сечения жил проводов.

Самостоятельно определить потребляемый ток любого электроприбора поможет простая формула. Разделите потребляемую мощность (см. инструкцию к прибору) на напряжение в сети (220 В). К примеру, по паспорту мощность стиральной машины 2000 Вт; 2000/220 = максимальный ток во время работы не превысит 9,1А.

Другой вариант – воспользоваться рекомендациями ПУЭ (Правила устройства электроустановок), по которым стандартная квартирная электропроводка при длительной нагрузке 25А рассчитывается на максимальный ток потребления, выполняется медным проводом сечением 5мм 2 . По ПУЭ сечение жилы должно быть не менее 2,5мм 2 , что соответствует диаметру проводника 1,8 мм.

На такой ток устанавливается и защитный автомат на вводе проводов в квартиру для предотвращения аварий. В жилых зданиях используется однофазный ток напряжением 220 В. Подсчитанную общую нагрузку делим на величину напряжения (220 В) и получаем ток, который будет проходить через вводный кабель и автомат. Покупать автомат нужно с точными или близкими параметрами, с запасом по нагрузке тока.

Выбор кабеля для электропроводки в квартире

Для монтажа домашней электропроводки выбирают трехжильный кабель, один проводник идет на заземление. Жила – это токоведущая часть провода, может быть одно- или многопроволочной. Жилы имеют стандартные сечения, покрыты изолирующей полимерной или резиновой оболочкой, иногда с защитной х/б оплеткой сверху. Делают жилы провода из меди, алюминия или стали.

Наилучший вариант для новой электропроводки в квартире — медный провод. Это надежнее, долговечнее, электрические показатели меди лучше, чем у алюминия.

Что касается марки кабеля, чаще всего используется кабель ВВГ и ВВГнг – медные провода плоской формы, в двойной ПВХ изоляции («нг» говорит о негорючей изоляции провода). Предназначен для выполнения проводки внутри зданий, на открытом воздухе в земле при прокладке в тубах, работает при температуре окружающей среды от -50 до +50°С. Срок службы до 30 лет. Выпускается кабель 2-, 3- и 4-жильный с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм 2 . (Обратите внимание, что при обозначении АВВГ, жилы в проводе алюминиевые.)

Аналог российскому ВВГ — кабель NYM, круглой формы, с медными жилами и негорючей изоляцией, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и область применения практически те же. Выпускается кабель 2-, 3- и 4-жильный с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм 2 .

Круглый кабель удобнее прокладывать сквозь стены — отверстия сверлятся немного больше диаметра кабеля. Для внутренней проводки более удобен плоский кабель ВВГ.

Легкие и дешевые алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной электропроводки, при грамотном соединении имеют длительный срок службы, поскольку алюминий почти не окисляется. С алюминиевой электропроводкой можно столкнуться при ремонте в старых домах. Когда требуется подключить дополнительные энергоемкие приборы, определяют по сечению или диаметру жил проводов способность проводки из алюминия выдержать большую нагрузку (см. таблицу).

Длительно допустимые токовые нагрузки на алюминиевые провода в разы меньше, чем при использовании медных проводов и кабелей аналогичного сечения.

Таблица сечения проводов и нагрузки

Для правильного функционирования всей проводки нужно уметь рассчитывать площадь сечения кабеля. В этой статье описано, как сделать самостоятельно выбор сечения провода по мощности потребителя.

Определение сечения кабеля

Чтобы правильно определить сечение кабеля, необходимо просто его разрезать поперек и взглянуть на боковой срез. Это и будет называться площадью сечения провода. Чем толще этот срез, тем больше тока кабель способен передавать. Рассчитать сечение можно с помощью значения диаметра провода. Необходимо показатель диаметра жилы кабеля возвести в квадрат и умножить на 0,785. Для расчёта сечения многожильного кабеля необходимо найти сечение любой жилы и умножить на их число.

Читать еще:  Символы электрических схем

Диаметр провода можно найти при помощи штангенциркуля с минимальной погрешностью.

На заметку! В повседневной жизни можно воспользоваться стандартной линейкой.

Перед покупкой обязательно изучить продукцию и узнать обозначение маркировок. Благодаря этому можно определять свойства кабеля по внешнему виду.

Для чего необходимо правильное сечение провода

Расчёты позволяют понять, что кабельный провод соответствует всем правилам надежности и безопасен в использовании.

Если выбрать неправильное сечение, то он не сможет питать устройства в доме, в следствии чего провод будет работать на пределе и перегреваться.

Обратите внимание! Если провод горячий, нельзя временить. Необходимо отключить все приборы от сети, иначе это приведет к возгоранию.

Главным параметром, по которому высчитывают площадь сечения, будет разрешенная токовая нагрузка. Это объем тока, который кабель может пропускать через себя во время работы приборов.

Чтобы найти этот параметр, нужно посчитать все приборы в помещении и узнать их общую мощность. Ниже указано, как выполнить подсчет разными методами.

Какая разрешенная мощность по сечению провода

Таблица допустимой мощности провода:

Полный список параметров можно найти в интернете.

Соотношения сечения кабеля и мощности

Чтобы разобраться, как функционирует электропровод, нужно взять для примера водопроводную трубу. Чем она шире, тем больше воды из нее будет выходить. То же можно сказать о проводниках.

Чем больше будет площадь сечения, тем больше тока сможет пройти через электрический провод и прибор сможет потреблять достаточное количество энергии. При этом кабель не будет сильно нагреваться и не возникнет опасных ситуаций.

Соответствие сечения и проводимого тока — важные параметры для выбора кабелей при прокладке электропроводки.

Первым делом нужно решить, сколько бытовых приборов будет подключено в одну сеть. Для освещения рекомендуется подвести отдельную группу. Далее при помощи мультиметра будет измеряться сила тока в сети и записываться в виде ампеража (А).

Как нужно рассчитывать сечения провода

Подсчет сечения с помощью показателей тока. Расчеты нужного сечения по току и мощности проводов почти не дают погрешностей в результате. Эти вычисления помогут оценить нагрузку той или иной марки провода в сети.

Весь вычисления выполняются пошагово:

  1. Первым делом нужно выбрать мощность всех приборов;
  2. Далее рассчитать ток, проходящий внутри;
  3. В завершении подобрать необходимое сечение из таблицы.

Для расчетов можно использовать эту форму:

  • P — будет обозначаться мощность приборов, которые подключены в сеть;
  • P1, P2, Pобщ — будет определяться мощность каждого прибора.

После того, как получился результат, нужно выбрать сечение по стандартной таблице.

Как рассчитать нагрузку. Это один из точных расчётов, которые выполняются для нагрузки тока. Его можно выполнить, применив формулу:

  • I — это сила тока;
  • P — общая мощность приборов;
  • U — общее напряжение в electro сети;
  • cos φ — коэффициент мощности.

Обратите внимание! Показатели рекомендуется округлять в большую сторону.

Какая толщина кабеля должна быть

Например, чтобы найти толщину силового кабеля для розетки, необходимо вычислить, сколько приборов будет питаться в каждой комнате. От этого зависит площадь сечения проводника.

Если общая мощность приборов не будет превышать 3кВт, подойдет кабель с сечением до 2,5 мм. Кухня считается самой загруженной зоной (плита, микроволновка, холодильник, комбайны и так далее), необходимо будет пропустить дополнительную линию с площадью сечения проводов от 3 до 6 мм. Но это индивидуально и зависит от мощности приборов в кухне.

Для стандартной розетки в комнате необходим проводник с сечением 2,5 мм², для кухни или ванной желательно подбирать не меньше 4 мм²,. Для осветительных групп будет достаточно 1,5 мм². Нужно также помнить о том, что для кухни обязательно выполняется заземление, иначе может случиться КЗ.

Выбор кабеля по току

Еще несколько лет назад для проводки в доме использовали алюминий. Позже начали выпускать медные кабели, которые имеют больше преимуществ, а также безопасны для человека.

При постройке новых домов по ГОСТу прокладывается медный кабель. Опытные электрики рекомендуют не экономить на безопасности и подключать медную проводку.

Можно сделать подбор кабеля по току. В таком случае необходимо также посчитать количество приборов в доме и рассчитать максимальный ток. Далее эти показатели складываются и сечение ищется с помощью таблицы. Ниже представлены четыре таблицы для определения сечение по мощности.

Таблица сечения кабеля по мощности

Таблица сечения по току и мощности в алюминиевых проводах 220 Вольт. Мощность указана в киловаттах. Сила тока округлена:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector