Расчет сечения кабеля по мощности: практические советы от профессионалов. Сечение кабеля.Как его правильно выбрать Как выбрать сечение провода по току
Сечение провода важно подбирать тем, кто самостоятельно проводит электричество в дом.
От правильности сечения зависит бесперебойность подачи тока, отсутствие рисков возникновения сбоев, стабильность работы устройств, а также безопасность жильцов дома, что важно для человеческой жизни.
Если взять неподходящий провод, то есть неправильно подобрать сечение, могут возникнуть такие последствия:
- кабель будет перегреваться;
- высокая температура вызовет расплавление изоляции;
- есть риск возникновения ;
- возможен пожар;
- устройства, работающие от сети, могут сгореть в процессе эксплуатации.
Как выбрать провода?
Длительно допустимая токовая нагрузка - это главное, на что следует обращать внимание во время выбора провода в магазине.
Каждый вид провода должен поставляться в продажу с паспортом, где все эти данные указываются.
Что такое длительно допустимая нагрузка? Это максимальная совокупность мощностей устройств, которые потребляют ток.
Если предел превышен, эксплуатация проводки недопустима.
Итак, логично предположить, что для расчета необходимого сечения мы учитываем совокупную мощность приборов, устройств и других предметов, которые работает с потреблением энергии (даже самые обычные зарядные устройства для телефонов нужно учесть).
Если мы проводим , лучше монтировать проводку с запасом максимальной пропускной способности, поскольку ремонт делается, вероятно, не на один год, а со временем и приборы производятся более мощными, и докупить вы наверняка что-то захотите.
Говоря об эффективности меди или алюминия в производстве кабелей для электропроводки стоит уверенно сказать, что алюминий имеет больший набор преимуществ на фоне меди. В его пользу можно обозначить:
- стойкая к механическим повреждениям;
- при перегибах не ломается;
- прочная;
- гибкая;
- отсутствуют окисления;
- если сравнивать медь и алюминий в эксплуатации, то два разных провода с одинаковым сечением смогут пропустить разный объем энергии. Конечно, выигрывает в противостоянии за право более надежного компонента медь.
Если самые мощные устройства планируется подключать к разным розеткам, то сечение проводов может быть 2.5 мм при той нагрузке, которую мы вывели на примере.
Если при этом же показателе высокомощные приборы подключатся в одну розетку (или даже в одну комнату, то 4-6 мм - идеальное решение.
Однако для комнаты, где не будут работать слишком сильные приборы, достаточно сечения 1.5 мм на все помещение.
Также вам предстоит разобраться, . В этом поможет схема:
Как правило, основное, что есть в квартире с двумя комнатами, что питается электроэнергией, это:
- бойлер. Самый мощный прибор, но есть не у всех. Если у вас установлена газовая колонка, но в перспективе вы планируете перейти на бойлер, лучше сразу учтите, что он потребляет около 2000 Вт;
- утюг. Хоть и включаем мы его нечасто, но потребляет это устройство целых 1700 Вт, что значительно отразится на объеме потока энергии при его включении;
- электрический чайник. Потребляет 1200 Вт. Кухонный атрибут практически каждой квартиры;
- стиральная машина. Пожалуй, один из лидеров по забору энергии. Потребляет 2500 Вт;
- микроволновая печь - мощность варьируется, но в среднем составляет 700 Вт;
- пылесос. Примерно 650 Вт;
- компьютер. 500 Вт;
- свет. 500 Вт;
- холодильник. 300 Вт;
- современный телевизор. 140 Вт.
Важно: есть энергосберегающие устройства, а есть обычные. Радиаторы, которые выглядят одинаково, могут значительно разниться по уровню потребляемой энергии, но на коробке или в паспорте к прибору эти данные обязательно указываются из расчета, насколько много прибор берет на час времени.
Расчет сечения провода для фазы сети
Для однофазной
- суммируем мощность всех устройств, которые будут использоваться в квартире;
- умножаем полученную сумму на коэффициент одновременности (этот показатель просчитывается, основываясь на средних данных об одновременном включении ряда устройств, и составляет 0.75);
- полученное число делим на напряжение в сети (в нашем случае 220).
Расчет сечения провода для трехфазной сети 380 Вт
Рассчитываем в такой последовательности:
В целом, формула будет выглядеть так:
Таблица сечения проводов
Чтобы узнать допустимую нагрузку для определенного провода и провести расчет сечения провода, достаточно сравнить полученные данные с уже готовыми таблицами.
Правда, многое зависит от того, какой провод используется.
Для медных проводов:
Для алюминиевых:
Важно: если кабель состоит из 4 или 5 жил, полученный результат умножается на коэффициент 0.93.
На вы можете узнать все от настоящих профессионалов своего дела.
Правильный выбор электрического кабеля для питания электрооборудования – залог длительной и стабильной работы установок. Использование неподходящего провода влечет за собой серьезные негативные последствия.
Физика процесса порчи электрической линии вследствие использования неподходящего провода такова: из-за недостатка места в кабельной жиле для свободного передвижения электронов повышается плотность тока; это приводит к избыточному выделению энергии и повышению температуры металла. Когда температура становится слишком высокой, оплавляется изоляционная оболочка линии, что может стать причиной пожара.
Чтобы избежать неприятностей, необходимо использовать кабель с жилами подходящей толщины. Один из способов определить площадь сечения кабеля – отталкиваться от диаметра его жил.
Калькулятор расчета сечения по диаметру
Для простоты вычислений разработан калькулятор расчета сечения кабеля по диаметру. В его основе лежат формулы, по которым можно найти площадь сечения одножильных и многожильных проводов.
Измерять сечение нужно измеряя жилу без изоляции иначе нечего не получится.
Когда речь идет о вычислении десятков и сотен значений, онлайн-калькулятор способен существенно упростить жизнь электрикам и проектировщикам электрических сетей за счет удобства и повышения скорости расчетов. Достаточно ввести значение диаметра жилы, а при необходимости указать количество проволок, если кабель многожильный, и сервис покажет искомое сечение провода.
Формула расчета
Вычислить площадь сечения электрического провода можно разными способами в зависимости от его типа. Для всех случаев применяется единая формула расчета сечения кабеля по диаметру. Она имеет следующий вид:
D – диаметр жилы.
Диаметр жилы обычно указывается на оплетке провода или на общем ярлыке с другими техническими характеристиками. При необходимости определить это значение можно двумя способами: с применением штангенциркуля и вручную.
Первым способом измерить диаметр жилы очень просто. Для этого ее необходимо очистить от изоляционной оболочки, после чего воспользоваться штангенциркулем. Значение, которое он покажет, и есть диаметр жилы.
Если провод многожильный, необходимо распустить пучок, пересчитать проволоки и измерить штангенциркулем только одну из них. Определять диаметр пучка целиком смысла нет – такой результат будет некорректным из-за наличия пустот. В этом случае формула расчета сечения будет иметь вид:
D – диаметр жилы;
а – количество проволок в жиле.
При отсутствии штангенциркуля диаметр жилы можно определить вручную. Для этого ее небольшой отрезок необходимо освободить от изоляционной оболочки и намотать на тонкий цилиндрический предмет, например, на карандаш. Витки должны плотно прилегать друг к другу. В этом случае формула вычисления диаметра жилы провода выглядит так:
L – длина намотки проволоки;
N – число полных витков.
Чем больше длина намотки жилы, тем точнее получится результат.
Выбор по таблице
Зная диаметр провода, можно определить его сечение по готовой таблице зависимости. Таблица расчета сечения кабеля по диаметру жилы выглядит таким образом:
| Диаметр проводника, мм | Сечение проводника, мм2 |
| 0.8 | 0.5 |
| 1 | 0.75 |
| 1.1 | 1 |
| 1.2 | 1.2 |
| 1.4 | 1.5 |
| 1.6 | 2 |
| 1.8 | 2.5 |
| 2 | 3 |
| 2.3 | 4 |
| 2.5 | 5 |
| 2.8 | 6 |
| 3.2 | 8 |
| 3.6 | 10 |
| 4.5 | 16 |
Когда сечение известно, можно определить значения допустимых мощности и тока для медного или алюминиевого провода. Таким образом удастся выяснить, на какие параметры нагрузки рассчитана токопроводящая жила. Для этого понадобится таблица зависимости сечения от максимального тока и мощности.
| В воздухе (лотки, короба,пустоты,каналы) | Сечение,кв.мм | В земле | |||||||||
| Медные жилы | Алюминиевые жилы | Медные жилы | Алюминиевые жилы | ||||||||
| Ток. А | Мощность, кВт | Тон. А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | Ток. А | Мощность,кВт | ||||
| 220 (В) | 380 (В) | 220(В) | 380 (В) | 220(В) | 380 (В) | 220(В) | |||||
| 19 | 4.1 | 17.5 | 1,5 | 77 | 5.9 | 17.7 | |||||
| 35 | 5.5 | 16.4 | 19 | 4.1 | 17.5 | 7,5 | 38 | 8.3 | 75 | 79 | 6.3 |
| 35 | 7.7 | 73 | 77 | 5.9 | 17.7 | 4 | 49 | 10.7 | 33.S | 38 | 8.4 |
| *2 | 9.7 | 77.6 | 37 | 7 | 71 | 6 | 60 | 13.3 | 39.5 | 46 | 10.1 |
| 55 | 17.1 | 36.7 | 47 | 9.7 | 77.6 | 10 | 90 | 19.8 | S9.7 | 70 | 15.4 |
| 75 | 16.5 | 49.3 | 60 | 13.7 | 39.5 | 16 | 115 | 753 | 75.7 | 90 | 19,8 |
| 95 | 70,9 | 67.5 | 75 | 16.5 | 49.3 | 75 | 150 | 33 | 98.7 | 115 | 75.3 |
| 170 | 76.4 | 78.9 | 90 | 19.8 | 59.7 | 35 | 180 | 39.6 | 118.5 | 140 | 30.8 |
| 145 | 31.9 | 95.4 | 110 | 74.7 | 77.4 | 50 | 775 | 493 | 148 | 175 | 38.5 |
| ISO | 39.6 | 118.4 | 140 | 30.8 | 97.1 | 70 | 775 | 60.5 | 181 | 710 | 46.7 |
| 770 | 48.4 | 144.8 | 170 | 37.4 | 111.9 | 95 | 310 | 77.6 | 717.7 | 755 | 56.1 |
| 760 | 57,7 | 171.1 | 700 | 44 | 131,6 | 170 | 385 | 84.7 | 753.4 | 795 | 6S |
| 305 | 67.1 | 700.7 | 735 | 51.7 | 154.6 | 150 | 435 | 95.7 | 786.3 | 335 | 73.7 |
| 350 | 77 | 730.3 | 770 | 59.4 | 177.7 | 185 | 500 | 110 | 379 | 385 | 84.7 |
Перевод ватт в киловатты
Чтобы правильно воспользоваться таблицей зависимости сечения провода от мощности, важно правильно перевести ватты в киловатты.
1 киловатт = 1000 ватт. Соответственно, чтобы получить значение в киловаттах, мощность в ваттах необходимо разделить на 1000. Например, 4300 Вт = 4,3 кВт.
Примеры
Пример 1. Необходимо определить значения допустимых тока и мощности для медного провода с диаметром жилы 2,3 мм. Напряжение питания – 220 В.
В первую очередь следует определить площадь сечения жилы. Сделать это можно по таблице или по формуле. В первом случае получается значение 4 мм 2 , во втором – 4,15 мм 2 .
Расчетное значение всегда более точное, чем табличное.
С помощью таблицы зависимости сечения кабеля от мощности и тока, можно выяснить, что для сечения медной жилы площадью 4,15 мм 2 допустима мощность 7,7 кВт и ток 35 А.
Пример 2. Необходимо вычислить значения тока и мощности для алюминиевого многожильного провода. Диаметр жилы – 0,2 мм, число проволок – 36, напряжение – 220 В.
В случае с многожильным проводом пользоваться табличными значениями нецелесообразно, лучше применить формулу расчета площади сечения:
Теперь можно определить значения мощности и тока для многожильного алюминиевого провода сечением 2,26 мм 2 . Мощность – 4,1 кВт, ток – 19 А.
Большая часть стоимости материалов при замене электропроводки приходится на кабельную продукцию. При этом есть соблазн на ней сэкономить. Но необоснованное занижение сечения кабелей приводит к фатальным результатам, если по ним пойдет ток нагрузки, превышающий их пропускную способность. При прохождении электрического тока любой проводник нагревается. При достижении определенной температуры нагрева расплавляется изоляция, фазные и нулевые проводники соединяются между собой, происходит короткое замыкание и пожар.
Чтобы избежать этих неприятностей, перед началом монтажных работ производится расчет сечения кабеля. Он позволяет вычислить величину, которой будет достаточно для обеспечения безопасного функционирования вашего электрооборудования.
Исходные данные для расчета
Нам понадобится подсчитать суммарную электрическую мощность всех электроприборов в доме или квартире. Конечно, зарядными устройствами для мобильных телефонов можно пренебречь. При подсчете делается предположение, что вся нагрузка будет включена одновременно. Не думайте, что никогда не включите вместе микроволновую печь и чайник, если для их питания используется одна и та же розетка. Придет время – их включат через тройник.
Это относится и освещению. Нет гарантии, что всегда будете эксплуатировать только . Используйте в качестве эквивалента нагрузки для каждого светильника лампу накаливания в 60 – 75 Вт. Умножив эту мощность на общее количество светильников в доме, вы получите расчетную величину. Для загородного дома не забудьте о наружном освещении, перспективах его развития.
Обязательно предусмотрите бытовые приборы, которых у вас нет сейчас, но их приобретение планируется в будущем, например, посудомоечной машины или еще одного электронагревателя.
Если в доме установлен бойлер на 1,5 кВт, подумайте, не захотите ли вы в дальнейшем увеличить его мощность до 3 кВт.
Мощности имеющихся у вас электроприборов можно узнать из инструкций по эксплуатации. Если ее нет – прочитать на табличке, расположенной на корпусе прибора. Для ориентировочных расчетов используется таблица среднестатистических нагрузок.
Такая таблица, составленная вами самостоятельно для своего дома, поможет в дальнейших расчетах.
Расчет вводного кабеля
После подсчета суммарной мощности однофазных потребителей рассчитывается соответствующий ей ток по формуле:
где P – подсчитанная вами суммарная мощность, Вт;
U – напряжение сети, равное 220 В;
cos (φ) – коэффициент мощности, для бытовых приборов принимается равным единице;
Ки– коэффициент одновременности включения нагрузки, учитывающий, что ваши электроприборы вряд ли будут работать одновременно. Его точное значение трудно предугадать, поэтому для расчетов можно принять Ки = 0,75.
Для трехфазной нагрузки в сети напряжением 380 В ток подсчитывается по формуле:
Теперь можно узнать сечение вводного кабеля, по которому будет осуществляться питание квартиры или загородного дома. Для его выбора необходимо воспользоваться таблицей расчета сечений кабелей с поливинилхлоридной и полимерной изоляцией. Такую изоляцию имеют большинство изделий, использующихся для прокладки бытовых электропроводок. Для резиновой изоляции и сшитого полиэтилена нужна другая таблица, ее можно найти в ГОСТ 31996-2012.
| Кабели с медными жилами | ||||
| Сечение жилы, мм 2 | Допустимые токовые нагрузки | |||
| Одножильных | Многожильных | |||
| На воздухе | В земле | На воздухе | В земле | |
| 1,5 | 22 | 30 | 21 | 27 |
| 2,5 | 30 | 39 | 27 | 36 |
| 4 | 39 | 50 | 36 | 47 |
| 6 | 50 | 62 | 46 | 59 |
| 10 | 68 | 83 | 63 | 79 |
| 16 | 89 | 107 | 84 | 102 |
| 25 | 121 | 137 | 112 | 133 |
| 35 | 147 | 163 | 137 | 158 |
| 50 | 179 | 194 | 167 | 187 |
| 70 | 226 | 237 | 211 | 231 |
Кабели с алюминиевыми жилами |
||||
| Сечение жилы, мм 2 | Допустимые токовые нагрузки | |||
| Одножильных | Многожильных | |||
| На воздухе | В земле | На воздухе | В земле | |
| 2,5 | 22 | 30 | 21 | 28 |
| 4 | 30 | 39 | 29 | 37 |
| 6 | 37 | 48 | 37 | 44 |
| 10 | 50 | 63 | 50 | 59 |
| 16 | 68 | 82 | 67 | 77 |
| 25 | 92 | 106 | 87 | 102 |
| 35 | 113 | 127 | 106 | 123 |
| 50 | 139 | 150 | 126 | 143 |
| 70 | 176 | 184 | 161 | 178 |
| 95 | 217 | 221 | 197 | 214 |
Для того, чтобы определить допустимую нагрузку на четырехжильные и пятижильные кабели, данные из таблицы нужно умножить на коэффициент 0,93.
Применение алюминиевых проводов для монтажа электропроводок зданий запрещено с 2001 года. Но ввод питания в дом алюминиевым кабелем выполнить можно, если его сечение не менее 16 мм 2 .
Есть и ограничения для минимального сечения кабельных линий.
Расчет нагрузки и сечения кабелей групповой сети
Для дальнейших расчетов необходимо распланировать распределительную сеть в доме. Обычно вводной кабель идет до щитка, в котором устанавливается вводной автомат, электросчетчик и автоматические выключатели, питающие отдельные группы электроприемников. На эти группы нужно поделить все ваши розетки и светильники.
При этом стиральная машина, бойлер и электроплита должны питаться по отдельной кабельной линии и защищаться отдельным автоматом. Для подключения кухонных розеток обычно выделяют персональную линию. Остальную нагрузку можно разделить произвольным образом. Сети освещения лучше запитать отдельно исходя из того, что обычно для их питания не требуется сечения более, чем 1,5 мм 2 . Да и менять розетку при работающем освещении удобнее.
Теперь выбираем сечение кабелей персонально для каждой линии, подсчитав ее суммарный ток нагрузки по уже известным формулам. Попутно по этому току можно выбрать номинальные данные автоматических выключателей и УЗО для защиты линий от коротких замыканий и перегрузок.
Обязательно проверьте, сможете ли вы проложить кабели распределительной сети так, чтобы подключить к ним электроприемники отдельных групп. Так вы распланируете трассы прокладки и расположение соединительных коробок.
Как видите, расчет сечения кабелей выполняется комплексно одновременно с проектированием всей электропроводки. Теперь осталось подсчитать их суммарную длину, количество розеток, выключателей и соединительных коробок, купить все это и начинать монтаж.
Расчет сечения провода для распределительного щитка
Остается один элемент электросети, который нужно собрать самостоятельно. Это – распределительный щиток. Для соединения между собой элементов внутри него понадобятся провода.
Некоторые проводники должны иметь определенную окраску. Нулевые рабочие проводники (N) окрашиваются в голубой цвет, нулевые защитные (РЕ) – в желто-зеленый. Жилы соответствующего назначения в кабелях окрашены в такие же цвета. Применение их для других целей не допускается.
Применение алюминиевых проводников сечением ниже 16 мм 2 для сборки щитков запрещено.
Для определения номинального тока проводников необходимо пользоваться теми же формулами расчета, что и для кабелей, а сечение проводов можно выбрать из таблицы. Данные в ней применимы для проводов с поливинилхлоридной и резиновой изоляции, как для одножильных, так и многожильных.
Наконец-то Вы приняли решение сделать ремонт в своём жилье и, конечно же, Вам придется поменять старую алюминиевую проводку медной, новой, которая будет более надежная. Первым делом Вас должен волновать нюанс относительно сечения кабеля для розеток. Ведь провода должны быть такими прочными, чтобы могли выдержать электротехнику в Вашем доме. А ведь на сегодняшний день электрооборудования в домах достаточно много практически у всех людей, к тому же, каждый из таких приборов потребляет немало электричества. Определитесь, сколько розеток Вам понадобится, чтобы все приборы было комфортно подключать.
Если выбирать материал, из которого изготовлен кабель, то можно выбрать и алюминиевый. Но из меди гораздо прочнее и надежнее, да и стоит он намного дороже.
После того, как Вы разберетесь в вопросах, о которых сказано выше, можете говорить и думать о проводах, их сечениях. Провод из меди, в котором цельный многожильный сердечник, подойдет лучше всего в таком случае, главное, чтобы у него была хорошая виниловая изоляция, что-то вроде ВВГ. Одно точно хорошо, что сегодня на рынке предлагается большое разнообразие таких товаров, поэтому Вам не придется даже тратить много времени ни их поиски. В большинстве случаев, чтобы подключить внутренние розетки, подойдет провод с диаметром сечения 2,5 мм. Если розетки в Вашем доме устанавливаются с заземлением, провода должны быть трехжильными, с точно таким сечением. Для замены проводов, освещающих комнату, диаметр их может быть 1,5 мм кв. Этого Вам вполне хватит.
Какой кабель для квартиры выбрать? Как и где его проложить
Розетки потребляют большее количество электроэнергии (ведь к ним мы подключаем достаточно мощные электроприборы), из-за чего они нагреваются. В связи с этим провода к ним и к комнатному освещению – от разделительной электрокоробки должны прокладываться отдельно.
Если говорить о стационарных электроприборах, у которых достаточно большая мощность, необходимо выбирать сечение кабеля как можно больше и отдельно. Что это за приборы? Речь идет о стиральной машинке, электроплите, микроволновке и т. п. Сечение провода под такие приборы должно быть 4- мм кв. Когда Вы определились с сечением и типом кабеля, перед приобретением внимательно замерьте необходимый метраж для Вашей квартиры. Да, провода в случае небольшой нехватки можно стыковать, но это крайне не желательно. Поэтому лучше пусть будет немного больше, чем не будет хватать.
Дальше можно перейти к вопросу отсечных автоматов и распределительных коробок (они необходимы по одной на каждое помещение жилья, при этом правильно проводить провода от автомата отсчёта – к каждой распределительной коробке).
Для подсчета общей мощности, которую нужно подключить к распределительной коробке, нужно сосчитать все электроприборы, из каждой комнаты Вашего дома, планируемые подключаться к электросети. Тогда Вам будет ясно также и то, какое сечение провода требуется покупать. Такой провод Вам необходимо будет проложить в распределительную коробку от распределительного щитка. Если в сумме, мощность электроприборов составляет максимум 3 кВт, Вам с головой хватит провода с сечением 2.5 мм кв. А вот если говорить о кухне, где, как правило, мы используем достаточно мощные электроприборы, провод, прокладываемый от щитка к розетке должен быть с сечением 6 кв. мм.
На самом деле, чтобы производить подобные виды работ, необходим хотя бы минимальный опыт, ведь далеко не каждому под силу подобное занятие! Поэтому, если Вам даже сложно понять какой кабель для квартиры выбрать, не говоря уже о проведении всех работ, наймите профессионального специалиста. Вы, таким образом, предостережете себя от лишних и ненужных хлопот и забот, а еще чего хуже, от серьезных неприятностей.
Таблицы расчета сечения кабеля (по мощности)
| Медные жилы, проводов и кабелей | ||||
| Напряжение, 220 В | Напряжение, 380 В | |||
| 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 |
| Сечение токопро водящей жилы, кв.мм | Алюминивые жилы, проводов и кабелей | |||
| Напряжение, 220 В | Напряжение, 380 В | |||
| 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 |
Выбору площади поперечного сечения проводов (иначе говоря, толщины) уделяется большое внимание на практике и в теории.
В этой статье попробуем разобраться с понятием “площадь сечения” и проанализируем справочные данные.
Расчет сечения провода
Строго говоря, понятие “толщина” для провода используется в разговорной речи, а более научные термины – диаметр и площадь сечения. На практике толщину провода всегда характеризуют площадью сечения.
S = π (D/2) 2 , где
- S – площадь сечения провода, мм 2
- π – 3,14
- D – диаметр токопроводящей жилы провода, мм. Его можно измерить, например, штангенциркулем.
Формулу площади сечения провода можно записать в более удобном виде: S = 0,8 D² .
Поправка. Откровенно говоря, 0,8 – округленный коэффициент. Более точная формула: π (1 /2) 2 = π / 4 = 0,785. Спасибо внимательным читателям;)
Рассмотрим только медный провод , поскольку в 90% в электропроводке и электромонтаже применяется именно он. Преимущества медных проводов перед алюминиевыми – удобство в монтаже, долговечность, меньшая толщина (при том же токе).
Подписывайтесь! Будет интересно.
Но с ростом диаметра (площади сечения) высокая цена медного провода съедает все его преимущества, поэтому алюминий в основном применяют там, где ток превышает значение 50 Ампер. В данном случае используют кабель с алюминиевой жилой 10 мм 2 и толще.
Площадь сечения проводов измеряется в квадратных миллиметрах. Самые распространенные на практике (в бытовой электрике) площади сечения: 0,75, 1,5, 2,5, 4 мм 2
Есть и другая единица измерения площади сечения (толщины) провода, применяемая в основном в США, – система AWG . На Самэлектрике есть и перевод из AWG в мм 2 .
По поводу подбора проводов – я обычно пользуюсь каталогами интернет-магазинов, вот пример медного . Там самый большой выбор, какой я встречал. Ещё хорошо, что всё подробно описывается – состав, применения, и т.д.
Рекомендую почитать также мою статью там много теоретических выкладок и рассуждений о падении напряжения, сопротивлении проводов для разных сечений, и какое сечение выбрать оптимальнее для разных допустимых падений напряжения.
В таблице одножильный провод – означает, что рядом (на расстоянии менее 5 диаметров провода) не проходит больше никаких проводов. Двужильный провод – два провода рядом, как правило, в одной общей изоляции. Это более тяжелый тепловой режим, поэтому максимальный ток меньше. И чем больше проводов в кабеле или пучке, тем меньше должен быть максимальный ток для каждого проводника из-за возможного взаимного нагрева.
Эту таблицу я считаю не совсем удобной для практики. Ведь чаще всего исходный параметр – это мощность потребителя электроэнергии, а не ток, и исходя из этого нужно выбирать провод.
Как найти ток, зная мощность? Нужно мощность Р (Вт) поделить на напряжение (В), и получим ток (А):
Как найти мощность, зная ток? Нужно ток (А) умножить на напряжение (В), получим мощность (Вт):
Эти формулы – для случая активной нагрузки (потребители в жилах помещениях, типа лампочек и утюгов). Для реактивной нагрузки обычно используется коэффициент от 0,7 до 0,9 (в промышленности, где работают мощные трансформаторы и электродвигатели).
Предлагаю вам вторую таблицу, в которой исходные параметры – потребляемый ток и мощность , а искомые величины – сечение провода и ток отключения защитного автоматического выключателя.
Выбор толщины провода и автоматического выключателя, исходя из потребляемой мощности и тока
Ниже – таблица выбора сечения провода, исходя из известной мощности или тока. А в правом столбце – выбор автоматического выключателя, который ставится в этот провод.
Таблица 2
| Макс. мощность,
кВт |
Макс. ток нагрузки,
А |
Сечение
провода, мм 2 |
Ток автомата,
А |
| 1 | 4.5 | 1 | 4-6 |
| 2 | 9.1 | 1.5 | 10 |
| 3 | 13.6 | 2.5 | 16 |
| 4 | 18.2 | 2.5 | 20 |
| 5 | 22.7 | 4 | 25 |
| 6 | 27.3 | 4 | 32 |
| 7 | 31.8 | 4 | 32 |
| 8 | 36.4 | 6 | 40 |
| 9 | 40.9 | 6 | 50 |
| 10 | 45.5 | 10 | 50 |
| 11 | 50.0 | 10 | 50 |
| 12 | 54.5 | 16 | 63 |
| 13 | 59.1 | 16 | 63 |
| 14 | 63.6 | 16 | 80 |
| 15 | 68.2 | 25 | 80 |
| 16 | 72.7 | 25 | 80 |
| 17 | 77.3 | 25 | 80 |
Красным цветом выделены критические случаи, в которых лучше перестраховаться и не экономить на проводе, выбрав провод потолще, чем указано в таблице. А ток автомата – поменьше.
Глядя в табличку, можно легко выбрать сечение провода по току , либо сечение провода по мощности .
А также – выбрать автоматический выключатель под данную нагрузку.
В этой таблице данные приведены для следующего случая.
- Одна фаза, напряжение 220 В
- Температура окружающей среды +30 0 С
- Прокладка в воздухе или коробе (в закрытом пространстве)
- Провод трехжильный, в общей изоляции (кабель)
- Используется наиболее распространенная система TN-S с отдельным проводом заземления
- Достижение потребителем максимальной мощности – крайний, но возможный случай. При этом максимальный ток может действовать длительное время без отрицательных последствий.
Если температура окружающей среды будет на 20 0 С выше, или в жгуте будет несколько кабелей, то рекомендуется выбрать большее сечение (следующее из ряда). Особенно это касается тех случаев, когда значение рабочего тока близко к максимальному.
Вообще, при любых спорных и сомнительных моментах, например
- возможное в будущем увеличение нагрузки
- большие пусковые токи
- большие перепады температур (электрический провод на солнце)
- пожароопасные помещения
нужно либо увеличивать толщину проводов, либо более детально подойти к выбору – обратиться к формулам, справочникам. Но, как правило, табличные справочные данные вполне пригодны для практики.
Толщину провода можно узнать не только из справочных данных. Существует эмпирическое (полученное опытным путем) правило:
Правило выбора площади сечения провода для максимального тока
Подобрать нужную площадь сечения медного провода исходя из максимального тока можно, используя такое простое правило:
Необходимая площадь сечения провода равна максимальному току, деленному на 10.
Это правило дается без запаса, впритык, поэтому полученный результат необходимо округлять в большую сторону до ближайшего типоразмера. Например, ток 32 Ампер. Нужен провод сечением 32/10 = 3,2 мм 2 . Выбираем ближайший (естественно, в бОльшую сторону) – 4 мм 2 . Как видно, это правило вполне укладывается в табличные данные.
Важное замечание. Это правило работает хорошо для токов до 40 Ампер . Если токи больше (это уже за пределами обычной квартиры или дома, такие токи на вводе) – надо выбирать провод с ещё большим запасом – делить не на 10, а на 8 (до 80 А)
То же правило можно озвучить для поиска максимального тока через медный провод при известной его площади:
Максимальный ток равен площади сечения умножить на 10.
И в заключение – опять про старый добрый алюминиевый провод.
Алюминий пропускает ток хуже, чем медь. Этого знать достаточно, но вот немного цифр. Для алюминия (того же сечения, что и медный провод) при токах до 32 А максимальный ток будет меньше, чем для меди всего на 20%. При токах до 80 А алюминий пропускает ток хуже на 30%.
Для алюминия эмпирическое правило будет таким:
Максимальный ток алюминиевого провода равен площади сечения умножить на 6.
Считаю, что знаний, приведенных в данной статье, вполне достаточно, чтобы выбрать провод по соотношениям “цена/толщина”, “толщина/рабочая температура” и “толщина/максимальный ток и мощность”.
Вот в принципе и всё что хотел рассказать про площадь сечения проводов . Если что-то не понятно или есть что добавить – спрашивайте и пишите в комментариях. Если интересно, что я буду публиковать на блоге СамЭлектрик дальше – подписывайтесь на получение новых статей .
Таблица выбора защитного автомата для разного сечения проводов
Как видно, немцы перестраховываются, и предусматривают больший запас по сравнению с нами.
Хотя, возможно, это от того, что таблица взята из инструкции из “стратегического” промышленного оборудования.
По поводу подбора проводов - я обычно пользуюсь каталогами интернет-магазинов, вот пример медного . Там самый большой выбор какой я встречал. Ещё хорошо, что все подробно описывается - состав, применения, и т.д.
Хорошая советская книга на тему статьи:
/ Брошюра из Библиотеки электромонтера. Приведены указания и расчеты, необходимые для выбора сечений проводов и кабелей до 1000 В. Полезно для тех, кто интересуется первоисточниками., zip, 1.57 MB, скачан: 385 раз./
