Выбор сечения по току

Таблицы по выбору сечения кабеля по мощности и току

Любое бытовое или силовое оборудование имеет свою мощность (2, 5, 20, 100кВт и т. д), для передачи которой требуются провода определенного диаметра. Используемая, чтобы определить сечение кабеля по мощности таблица, значительно ускоряет процесс его правильного подбора, но для общего понимания процесса этого мало. Далее в статье постараемся разобраться в том, как использовать эти инструменты на практике, и какие теоретические принципы заложены в основу их формирования и вообще выбора сечения.

  • Что такое электропровод?
  • Геометрическое определение сечения
  • Влияние материала проводника на его характеристики
  • Соотношения ключевых характеристик

Что такое электропровод?

Прежде чем приступить к практическому описанию процесса, нужно разобраться в том, что собой представляет электрический кабель на 10, 20 или 100кВт. Еще со школьного курса физики мы должны знать, что для обеспечения направленного движения заряженных частиц (электронов), которое и является током, нужен проводник с подходящими качествами. Исходя из того, что приходится организовывать передачу электричества на расстояние, лучшей формой для него является кабель – тонкий длинный провод из токопроводящего материала. Обычно с такими материалами ассоциируется металл, но и человеческое тело способно проводить ток. Чтобы не допустить поражения организма от случайного контакта с открытым проводом, его в обязательном порядке изолируют.

Выбор сечения по току

Наглядное строение провода

Исходя из этих соображений, любой кабель должен состоять, как минимум, из трех основных элементов:

  1. Токопроводящая жила. На практике их используется несколько в зависимости от организованной схемы электроснабжения. Например, в сети на 220В провод имеет 2 спаренных провода (фаза и ноль), а силовые сети 380В организованы 3 и более токопроводящих элементах. Следует учитывать, что даже каждая отдельная жила может быть монолитной или многопроволочной (общее сечение достигается за счет);
  2. Изоляция. Это слой материала, которым покрывается каждая из отдельных жил (скруток), чтобы не допустить контакта с другими проводниками и возникновения в этой точке критических значений величины тока, например, короткого замыкания. В этой роли обычно используются пленочные, полимерные, текстильные материалы или их комбинация;
  3. Оболочка. Внешний слой, который защищает от механического и химического повреждения его базовые компоненты.

В зависимости от предназначения кабеля, установленной мощности (1, 20 или 100кВт), этот перечень может быть дополнен выбором бронированных оберток, экранами, заполнителями и т. д.

Геометрическое определение сечения

С точки зрения геометрии, кабель представляет собой условно круглый провод определенной длины. Его сечение, то есть площадь круга определяется из следующего соотношения:

Выбор сечения по току

где S – площадь круга, мм 2 ; D – диаметр круга, мм.

Такая зависимость справедлива, когда жила однородная. Если она состоит из определенного количества проводков, то общая площадь определяется, как сумма площадей отдельных компонентов:

Выбор сечения по току

где n – количество проводков в скрутке.

Наглядную иллюстрацию этих случаев можно наблюдать на следующем рисунке:

Выбор сечения по току

Если учитывать зависимости, то можно получить следующие значения площадей проводов:

Выбор сечения по току

Влияние материала проводника на его характеристики

Основные критерии, которые влияют на выбор сечения кабеля с точки зрения электротехники, это нагрузка по току, напряжение и мощность, потребляемая приборами. Теоретические зависимости, которые увязывают три этих параметра для однофазной сети 220В и трехфазной на 380В, выглядят следующим образом:

Наши читатели рекомендуют!

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют "Экономитель энергии Electricity Saving Box". Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Выбор сечения по току

где P – суммарная мощность всех потребителей, Вт; KO – коэффициент одновременности; U – напряжение в сети, В; cos φ – коэффициент эффективности.

Тем не менее, эти уравнения не дают понятия о том, каким образом материал проводника влияет на максимальное потребление электроэнергии, ток, напряжение и в чем состоит проблема выбора. Для этого необходимо использовать еще один параметр, фигурирующий в законе Ома, а именно сопротивление. Его формула выглядит следующим образом:

Выбор сечения по току

где l – длина провода, м, S – площадь сечения, мм 2 ; ρ – удельное сопротивление, Ом·мм 2 /м.

Последний параметр как раз и является уникальным для каждого материала. Например, для меди он составляет 0,017, для алюминия – 0,028, для стали – 0,098. Если предыдущее выражение подставить в известную формулу, связывающую мощность и ток, то получится следующее:

Выбор сечения по току

Если для сравнения принять постоянные значения S=1мм 2. l=1м и Р=0,1кВт=100Вт, то для указанных выше материалов предельное значение тока будет достигать:

Выбор сечения по току

Полученные данные можно интерпретировать, как максимальную токовую нагрузку, которую способен выдержать проводник при одинаковом напряжении.

Соотношения ключевых характеристик

Очевидно, что в практических расчетах при проектировании систем электроснабжения приходится каждый раз обращаться к установленным зависимостям. Для таких случаев специально разработана сводная таблица, в которой стандартные значения сечений можно выбрать исходя из максимального тока (А), напряжения сети (В) и суммарной потребляемой мощности (кВт). Пара А-кВт представлена для обоих номинальных напряжений: бытового однофазного (220В) и силового трехфазного (380В). Поскольку наиболее часто в современной практике используются кабеля с медными и алюминиевыми жилами, то таблица для их выбора будет иметь следующий вид:

Выбор сечения по току

Выбор сечения по току

Представленные в них соотношения выбраны не зря, а с учетом безопасности и долговечности. Если, к примеру, провода на 16мм 2 использовать в однофазной сети, которая потребляет свыше 20кВт, то они начнут перегреваться, теряя свои технические характеристики. В конечном счете это приводит также тепловому разрушению изоляции и жил.

Пользоваться таблицей довольно просто. Для этого сначала необходимо определить суммарную мощность приборов. Допустим, она составляет 20кВт. Ознакомившись с формулами. то получим ориентировочные значения тока нагрузки:

Выбор сечения по току

Сопоставив максимальную мощность и полученные значения тока с материалом проводника, можно подобрать следующие допустимые значения сечений жилы:

*****

Выбор сечения кабеля. Расчет сечения проводов и кабелей по току, мощности.

Задача: запитать ТЭН мощностью W=4,75 кВт медным проводом в кабель-канале.
Расчет тока: J = W/U. Напряжение нам известно: 220 вольт. Согласно формуле протекающий ток J = 4750/220 = 21,6 ампера.

Ориентируемся на медный провод, потому берем значение диаметра медной жилы из таблицы. В колонке 220В - медные жилы находим значение тока, превышающего 21,6 ампера, это строка со значением 27 ампера. Из этой же строки берем Сечение токопро водящей жилы, равное 2,5 квадрата.

Расчет необходимого сечения кабеля

Число жил,
сечение мм.
Кабеля (провода)

Наружный диаметр мм.

Диаметр трубы мм.

Допустимый длительный
ток (А) для проводов и кабелей при прокладке:

Допустимый длительный ток
для медных шин прямоугольного
сечения (А) ПУЭ

*****

Расчёт сечения кабеля по мощности и току: как правильно рассчитать проводку

Течение тока по проводнику можно сравнить с потоком реки по трубе. Неправильный расчёт сечения кабеля приводит к перегреву и короткому замыканию или к неоправданным расходам. Очень важно провести вычисления на стадии проектирования, так как выход из строя скрытой проводки и последующая замена сопряжена со значительными издержками.

Расчет сечения по мощности потребителей

Основное назначение проводников – доставка электрической энергии к потребителям в необходимом количестве. Поскольку в обычных условиях эксплуатации сверхпроводники не доступны, приходится принимать в расчет сопротивление материала проводника.

Расчет необходимого сечения проводников и кабелей в зависимости от общей мощности потребителей основан на продолжительном опыте эксплуатации. Общий ход вычислений:

  • P = (P1+P2+..PN)*K*J;
  • выбор необходимого сечения по таблице 1.

P – мощность всех потребителей, подключенных к рассчитываемой ветке в Ваттах.

P1,P2,PN – мощность первого потребителя, второго, n-го соответственно, в Ваттах.

Выбор сечения по току

Таблица 1. Сечение жил проводов всегда необходимо выбирать в ближайшую большую сторону (+)

Реактивная и активная мощность электроприбора

Мощности потребителей указаны в документах на оборудование. Обычно в паспортах оборудования указана активная мощность вместе с реактивной мощностью.

Устройства с активным видом нагрузки превращают всю полученную электрическую энергию, с учетом КПД, в полезную работу: механическую, тепловую или в другой ее вид. К устройствам с активной нагрузкой относятся лампы накаливания, обогреватели, электроплиты. Для таких устройств расчет мощности по току и напряжению имеет вид:

P – мощность в Вт

U – напряжение в В

I – сила тока в А

Выбор сечения по току

При нулевом смещении фаз мощность P=U*I всегда имеет положительное значение. Такой график фаз силы тока I и напряжения U имеют устройства с активным видом нагрузки

Устройства с реактивным видом нагрузки способны накапливать энергию поступающую от источника, а затем возвращать. Происходит такой обмен за счет смещения синусоиды силы тока и синусоиды напряжения.

Выбор сечения по току

Когда есть смещение фаз между синусоидой силы тока и синусоидой напряжения, мощность P=U*I может быть отрицательной. Устройство с реактивной мощностью возвращает накопленную энергию обратно источнику

К устройствам с реактивной мощностью относятся электродвигатели, электронные приборы всех масштабов и назначений, трансформаторы.

Электрические сети построены таким образом, что могут производить передачу электрической энергии в одну сторону от источника к нагрузке. Поэтому возвращенная энергия потребителя с реактивной нагрузкой является паразитной и тратится на нагрев проводников и других компонентов.

Реактивная мощность имеет зависимость от угла смещения фаз между синусоидами напряжения и тока. Угол смещения фаз выражают через cosφ. Для нахождения полной мощности применяют формулу:

Pр – реактивная мощность в Вт

Обычно в паспортных данных на устройство указана реактивная мощность и cosφ.

Пример: в паспорте на перфоратор указана реактивная мощность 1200Вт и cosφ = 0,7. Следовательно, общая потребляемая мощность будет равна:

P = 1200 / 0,7 = 1714Вт

Если cosφ найти не удалось, для подавляющего большинства электроприборов бытового назначения cosφ можно принять равным 0,7.

Коэффициенты одновременности и запаса

K – безразмерный коэффициент одновременности, показывает сколько потребителей одновременно может быть включено в сеть. Редко случается, чтобы все устройства одновременно потребляли электроэнергию. Маловероятна одновременная работа телевизора и музыкального центра. Из устоявшейся практики K можно принять равным 0,8. Если Вы планируете использовать все потребители одновременно, K следует принять равным 1.

J – безразмерный коэффициент запаса. Характеризует создание запаса по мощности для будущих потребителей. Прогресс не стоит на месте, с каждым годом изобретаются все новые удивительные и полезные электрические приборы. Ожидается, что к 2050 году рост потребления электроэнергии составит 84%. Обычно J принимается равным от 1,5 до 2,0.

Расчет сечения проводов геометрическим методом

Во всех электротехнических расчетах принимается площадь поперечного сечения проводника – сечение жилы. Измеряется в мм 2 .

Часто бывает необходимо узнать, как грамотно рассчитать сечение провода по диаметру проволоки проводника. В этом случае есть простая геометрическая формула для монолитного провода круглого сечения:

S = π*R 2 = π*D 2 /4. или наоборот

Для проводников прямоугольного сечения:

S – площадь жилы в мм 2

R – радиус жилы в мм

D – диаметр жилы в мм

h, m – ширина и высота соответственно в мм

π — число пи, равное 3,14

Если Вы приобретаете многожильный провод, у которого один проводник состоит из множества свитых проволочек круглого сечения, то расчет ведут по формуле:

N – число проволочек в жиле

Провода, имеющие свитые из нескольких проволочек жилы. в общем случае имеют лучшую проводимость, чем монолитные. Это обусловлено особенностями протекания тока по проводнику круглого сечения.

Электрический ток представляет собой движение одноименных зарядов по проводнику. Одноименные заряды отталкиваются, поэтому плотность распределения зарядов смещена к поверхности проводника.

Другим достоинством многожильных проводов является их гибкость и механическая стойкость. Монолитные провода дешевле и применяют их в основном для стационарного монтажа.

Пример расчета сечения по мощности

Задача: общая мощность потребителей на кухне составляет 5000Вт (имеется ввиду, что мощность всех реактивных потребителей пересчитана). Все потребители подключаются к однофазной сети 220В и имеют запитку от одной ветки.

Выбор сечения по току

Таблица 2. Если вы планируете в будущем подключение дополнительных потребителей, в таблице представлены необходимые мощности распространенных бытовых приборов (+)

Коэффициент одновременности K примем равным 0,8. Кухня место постоянных инноваций, мало ли что, коэффициент запаса J=2,0. Общая расчетная мощность составит:

P = 5000 * 0,8 * 2 = 8000Вт = 8кВт

Используя значение расчетной мощности, ищем ближайшее значение в таблице 1.

Ближайшим подходящим значением сечения жилы для однофазной сети является медный проводник с сечением 4 мм 2. Аналогичный размер провода с алюминиевой жилой 6мм 2. Для одножильной проводки минимальный диаметр составит 2,3мм и 2,8мм соответственно. В случае применения многожильного варианта сечение отдельных жил суммируется.

Расчет сечения по току

Расчеты необходимого сечения по току и мощности кабелей и проводов представят более точные результаты. Такие вычисления позволяют оценить общее влияние различных факторов на проводники, в числе которых тепловая нагрузка, марка проводов, тип прокладки, условия эксплуатации т.д.

Весь расчет проводится в ходе следующих этапов:

  • выбор мощности всех потребителей;
  • расчет токов, проходящих по проводнику;
  • выбор подходящего поперечного сечения по таблицам.

Для этого варианта расчёта мощность потребителей по току с напряжением берется без учета поправочных коэффициентов. Они будут учтены при суммировании силы тока.

Формулы для расчета силы тока

Тем, кто подзабыл школьный курс физики, предлагаем основные формулы в форме графической схемы в качестве наглядной шпаргалки:

Выбор сечения по току

«Классическое колесо» наглядно демонстрирует взаимосвязь формул и взаимозависимость характеристик электрического тока

Выпишем зависимость силы тока I от мощности P и линейного напряжения U:

I — cила тока принимается в амперах

P — мощность в ваттах

Uл — линейное напряжение в вольтах.

Линейное напряжение в общем случае зависит от источника электроснабжения, бывает одно- и трехфазным. Взаимосвязь линейного и фазного напряжения:

Uл = U * cosφ в случае однофазного напряжения

Uл = U * √3 *cosφ в случае трехфазного напряжения

Для бытовых электрических потребителей принимают cosφ=1, поэтому линейное напряжение можно переписать:

Uл = 220В для однофазного напряжения

Uл = 380В для трехфазного напряжения

Далее суммируем все потребляемые токи по формуле:

I – суммарная сила тока в амперах

I1..IN – сила тока каждого потребителя в амперах

K – коэффициент одновременности.

J – коэффициент запаса.

Коэффициенты K и J имеют те же значения, что были применены при расчете полной мощности.

Может быть случай, когда в трехфазной сети через разные фазные проводники течет ток неравнозначной силы. Такое происходит, когда к трехфазному кабелю подключены одновременно однофазные потребители и трехфазные. Например, запитан трехфазный станок и однофазное освещение.

Возникает естественный вопрос: как в таких случаях рассчитывают сечение многожильного провода? Ответ прост — вычисления производят по наиболее нагруженной жиле.

Выбор подходящего сечения по таблицам

В правилах эксплуатации электроустановок (ПЭУ) приведен ряд таблиц для выбора требуемого сечения жилы кабеля.

Проводимость проводника зависит от температуры. Для металлических проводников с повышением температуры повышается сопротивление. При превышении определенного порога процесс становится автоподдерживающимся: чем выше сопротивление, тем выше температура, тем выше сопротивление и т.д. пока проводник не перегорает или вызывает короткое замыкание.

Следующие две таблицы показывают сечение проводников в зависимости от токов и способа укладки.

Кабель отличается от провода тем, что у кабеля все жилы, оснащенные собственной изоляцией, скручены в пучок и заключены в общую изоляционную оболочку.

Выбор сечения по току

Таблица 3. Первое, необходимо выбрать способ укладки проводов, от этого зависит, на сколько эффективно происходит охлаждение (+)

Выбор сечения по току

Таблица 4. Открытый способ указан для всех значений сечения проводников, однако на практике сечения ниже 3мм2 открыто не прокладывают по соображениям механической прочности (+)

При использовании таблиц к допустимому длительному току применяются коэффициенты:

  • 0,68 если 5-6 жил;
  • 0,63 если 7-9 жил;
  • 0,6 если 10-12 жил.

Понижающие коэффициенты применяются к значениям токов из столбца «открыто».

Нулевая и заземляющая жилы в количество жил не входят.

По нормативам ПЭУ выбор сечения нулевой жилы по допустимому длительному току, производится как не менее 50% от фазной жилы.

Следующие две таблицы показывают зависимость допустимого длительного тока при прокладке его в земле.

Выбор сечения по току

Таблица 5. Зависимости допустимого длительного тока для медных кабелей при прокладке в воздухе или земле

Токовая нагрузка при прокладке открыто и при углублении в землю различаются. Их принимают равными, если прокладка в земле проводится с применением лотков.

Выбор сечения по току

Таблица 6. Зависимости допустимого длительного тока для алюминиевых кабелей при прокладке в воздухе или земле

Для устройства временных линий снабжения электроэнергией (переноски, если для частного пользования) применяется следующая таблица.

Выбор сечения по току

Таблица 7. Допустимый длительный ток при использовании переносных шланговых шнуров, переносных шланговых и шахтных кабелей, прожекторных кабелей, гибких переносных проводов. Применяется только медных проводников

Когда прокладка кабелей производится в грунте помимо теплоотводных свойств необходимо учитывать удельное сопротивление, что отражено в следующей таблице

Выбор сечения по току

Таблица 8. Поправочный коэффициент в зависимости от типа и удельного сопротивления грунта на допустимый длительный ток, при расчете сечения кабелей (+)

Расчет и выбор медных жил до 6мм 2 или алюминиевых до 10мм 2 ведется как для длительного тока. В случае больших сечений возможно применить понижающий коэффициент:

Tпв — отношение продолжительности включения к продолжительности цикла. Продолжительность включения берется из расчета не более 4 минут. При этом цикл не должен превышать 10 минут.

Пример расчета сечения проводника по току

Задача: рассчитать необходимое сечение медного кабеля для подключения:

  • трехфазного деревообрабатывающего станка мощностью 4000Вт;
  • трехфазного сварочного аппарата мощностью 6000Вт;
  • бытовой техники в доме общей мощностью 25000Вт;

Подключение будет произведено пятижильным кабелем (три жилы фазные, одна нулевая и одна заземление), проложенным в земле.

Выбор сечения по току

Изоляция кабельно-проводниковой продукции рассчитывается на конкретное значение рабочего напряжения. Следует учитывать, что указанное производителем рабочее напряжение его изделия должно быть выше напряжения в сети

Шаг # 1. Рассчитываем линейное напряжение трехфазного подключения:

Uл = 220 * √3 = 380В

Шаг # 2. Бытовая техника, станок и сварочный аппарат имеют реактивную мощность, поэтому мощность техники и оборудования составит:

Pтех = 25000 / 0,7 = 35700Вт

Pобор = 10000 / 0,7 = 14300Вт

Шаг # 3. Ток, необходимый для подключения бытовой техники:

Iтех = 35700 / 220 = 162А

Шаг # 4. Ток, необходимый для подключения оборудования:

Iобор = 14300 / 380 = 38А

Шаг # 5. Необходимый ток для подключения бытовой техники посчитан из расчета одной фазы. По условию задачи имеется три фазы. Следовательно, ток можно распределить по фазам. Для простоты предположим равномерное распределение:

Iтех = 162 / 3 = 54А

Шаг # 6. Ток приходящийся на каждую фазу:

Iф = 38 + 54 = 92А

Шаг # 7. Оборудование и бытовая техника работать одновременно не будут, кроме этого заложим запас равный 1,5. После применения поправочных коэффициентов:

Iф = 92 * 1,5 * 0,8 = 110А

Шаг # 8. Хотя в составе кабеля имеется 5 жил, в расчет берется только три фазные жилы. По таблице 8 в столбце трехжильный кабель в земле находим, что току в 115А соответствует сечение жилы 16мм 2 .

Шаг # 9. По таблице 8 применяем поправочный коэффициент в зависимости от характеристики земли. Для нормального типа земли коэффициент равен 1.

Шаг # 10. Не обязательный, рассчитываем диаметр жилы:

D = √(4*16 / 3,14) = 4,5мм

Если бы расчет производился только по мощности, без учета особенностей прокладки кабеля, то сечение жилы составит 25 мм 2. Расчет по силе тока сложнее, но иногда позволяет экономить значительные денежные средства, особенно когда речь идет о многожильных силовых кабелях.

Расчет падения напряжения

Любой проводник, кроме сверхпроводников, имеет сопротивление. Поэтому при достаточной длине кабеля или провода происходит падение напряжения. Нормы ПЭУ требуют, чтобы сечение жилы кабеля было таким при котором падение напряжения составляло не более 5%.

В первую очередь это касается низковольтных кабелей малого сечения. Расчет падения напряжения выглядит следующим образом:

2 – коэффициент, обусловленный тем, что ток течет обязательно по двум жилам

R – сопротивление проводника, Ом

ρ — удельное сопротивление проводника, Ом*мм 2 /м

S – сечение проводника, мм 2

Uпад – напряжение падения, В

U% — падение напряжения по отношению к Uлин ,%

Выбор сечения по току

Таблица 9. Удельное сопротивление распространенных металлических проводников (+)

Пример расчета переноски

Задача: рассчитать падение напряжения для медного провода с поперечным сечением одной жилы 1,5мм 2. Провод необходим для подключения однофазного электросварочного аппарата полной мощностью 7кВт. Длина провода 20м.

Выбор сечения по току

Желающим подключить бытовой сварочный аппарат к ветке электросети следует учесть ситу тока, на которую рассчитан применяемый кабель. Вполне возможно, что общая мощность работающих приборов может быть выше. Оптимальный вариант — подключение потребителей к отдельным веткам

Шаг # 1. Рассчитываем сопротивление медного провода, используя таблицу 9:

R = 2*(0,0175 * 20) / 1,5 = 0,47Ом

Шаг # 2. Сила тока, протекающая по проводнику:

I = 7000 / 220 = 31.8А

Шаг # 3. Падение напряжения на проводе:

Uпад = 31,8 * 0,47 = 14,95В

Шаг # 4. Вычисляем процент падения напряжения:

U% = (14,95 / 220) * 100 = 6,8%

Вывод: для подключения сварочного аппарата необходим проводник с большим сечением.

Видео материалы выбора проводников

Расчет сечения проводника по формулам:

Рекомендации специалистов по подбору кабельно-проводниковой продукции:

Приведенные расчёты справедливы для медных и алюминиевых проводников промышленного назначения. Для других типов проводников предварительно рассчитывается полная теплоотдача. На основе этих данных производится расчет максимального тока способного протекать по проводнику, не вызывая чрезмерного нагрева.

Понравилась статья? Поделитесь ей

*****

Главная » Проводка » Провода и кабели » Расчет сечения » Выбор сечения проводов и кабелей для электропроводки по току и мощности с помощью таблиц

Выбор сечения проводов и кабелей для электропроводки по току и мощности с помощью таблиц

При устройстве электропроводки необходимо заранее определить мощности потребителей. Это поможет в оптимальном выборе кабелей. Такой выбор позволит долго и безопасно эксплуатировать проводку без ремонта.

Кабельная и проводниковая продукция весьма разнообразна по своим свойствам и целевому назначению, а также имеет большой разброс в ценах. Статья рассказывает о важнейшем параметре проводки – сечении провода или кабеля по току и мощности, и как определить диаметр – рассчитать по формуле или выбрать с помощью таблицы.

Общая информация для потребителя

Токонесущая часть кабеля выполняется из металла. Часть плоскости, проходящей под прямым углом к проводу, ограниченная металлом, называется сечением провода. В качестве единицы измерения используют квадратные миллиметры.

Выбор сечения по токуСечение определяет допустимые токи. проходящие в проводе и кабеле. Этот ток, по закону Джоуля-Ленца, приводит к выделению тепла (пропорционально сопротивлению и квадрату тока), которое и ограничивает ток.

Условно можно выделить три области температур:

  • изоляция остается целой;
  • изоляция обгорает, но металл остается целым;
  • металл плавится от высокой температуры.

Из них только первая является допустимой температурой эксплуатации. Кроме того, с уменьшением сечения возрастает его электрическое сопротивление. что приводит к увеличению падения напряжения в проводах.

Однако, увеличение сечения приводит к увеличению массы и особенно стоимости или кабеля.

Из материалов для промышленного изготовления кабельной продукции используют чистую медь или алюминий. Эти металлы имеют различные физические свойства, в частности, удельное сопротивление, поэтому и сечения, выбираемые под заданный ток, могут оказаться различными.

Узнайте из этого видео, как правильно подобрать сечение провода или кабеля по мощности для домашней проводки:

Определение и расчет жил по формуле

Теперь разберемся, как правильно рассчитать сечение провода по мощности зная формулу. Здесь мы решим задачу определения сечения. Именно сечение является стандартным параметром, по причине того, что номенклатура включает как одножильный вариант, так и многожильные. Преимущество многожильных кабелей в их большей гибкости и стойкости к изломам при монтаже. Как правило, многожильные изготавливают из меди.

Проще всего определяется сечение круглого одножильного провода, d – диаметр, мм; S – площадь в квадратных миллиметрах:

Выбор сечения по току

Многожильные рассчитываются более общей формулой: n – число жил, d – диаметр жилы, S – площадь:

Выбор сечения по току

Диаметр жилы можно определить, сняв изоляцию и замерив диаметр по голому металлу штангенциркулем или микрометром.

Допустимая плотность электротока

Плотность тока определяется очень просто, это число ампер на сечение. Существует два варианта проводки: открытая и закрытая. Открытая допускает большую плотность тока, за счет лучшей теплоотдачи в окружающую среду. Закрытая требует поправки в меньшую сторону, чтобы баланс тепла не привел к перегреву в лотке, кабельном канале или шахте, что может вызвать короткое замыкание или даже пожар.

Точные тепловые расчеты очень сложны, на практике исходят из допустимой температуры эксплуатации наиболее критичного элемента в конструкции, по которой и выбирают плотность тока.

Таким образом, допустимая плотность тока, это величина, при которой нагрев изоляции всех проводов в пучке (кабельном канале) остается безопасным, с учетом максимальной температуры окружающей среды.

Таблица сечения медного и алюминиевого провода или кабеля по току:

Выбор сечения по току

В таблице 1 приводится допустимая плотность токов для температур, не выше комнатной. Большинство современных проводов имеют ПВХ или полиэтиленовую изоляцию, допускающую нагрев при эксплуатации не более 70-90°C. Для «горячих» помещений плотность токов необходимо снижать с коэффициентом 0.9 на каждые 10°C до температур предельной эксплуатации проводов или кабеля.

Теперь о том, что считать открытой и что закрытой проводкой. Открытой является проводка, если она выполнена хомутами (шинкой) по стенам, потолку, вдоль несущего троса или по воздуху. Закрытая проложена в кабельных лотках, каналах. замурована в стены под штукатурку, выполнена в трубах, оболочке или проложена в грунте. Также следует считать проводку закрытой, если она находится в распределительных коробках или щитках. Закрытая охлаждается хуже.

Например, пусть в помещении сушилки градусник показывает 50°С. До какого значения следует уменьшить плотность тока медного кабеля, проложенного в этом помещении по потолку, если изоляция кабеля выдерживает нагрев до 90°C? Разница составляет 50-20 = 30 градусов, значит, нужно трижды использовать коэффициент. Ответ:

Выбор сечения по току

Пример подсчета участка проводки и нагрузки

Пусть подвесной потолок освещается шестью светильниками мощностью по 80 Вт каждый и они уже соединены между собой. Нам требуется подвести к ним питание, используя алюминиевый кабель. Будем считать проводку закрытой, помещение сухим, а температуру комнатной. Теперь узнаем, как посчитать силу тока сечения провода по мощности медного и алюминиевого кабелей, для этого используем уравнение, определяющее мощность (сетевое напряжение по новым стандартам считаем равным 230 В):

Выбор сечения по току

Используя соответствующую плотность тока для алюминия из таблицы 1, найдем сечение, необходимое для работы линии без перегрева:

Выбор сечения по току

Если нам нужно найти диаметр провода, используем формулу:

Выбор сечения по току

Подходящим будет кабель АППВ2х1.5 (сечение 1.5 мм.кв). Это, пожалуй, самый тонкий кабель, какой можно найти на рынке (и один из наиболее дешевых). В приведенном случае он обеспечивает двухкратный запас по мощности, т. е. на данной линии может быть установлен потребитель с допустимой мощностью нагрузки до 500 Вт, например, вентилятор, сушилка или дополнительные светильники.

Розетки на эту линию устанавливать недопустимо, так как в них может быть включен (а, скорее всего, и будет) мощный потребитель и это приведет к перегрузке участка линии.

Быстрый подбор: полезные стандарты и соотношение

Для экономии времени, расчеты обычно сводят в таблицы. тем более, что номенклатура кабельных изделий довольно ограничена. В следующей таблице приводится расчет сечения медного и алюминиевого проводов по потребляемой мощности и силе тока в зависимости от предназначения — для открытой и закрытой проводки. Диаметр получается как функция от мощности нагрузки, металла и типа проводки. Напряжение сети считается равным 230 В.

Выбор сечения по току

Таблица дает возможность быстро выбрать сечение или диаметр. если известна мощность нагрузки. Найденное значение округляется в большую сторону до ближайшего значения из номенклатурного ряда.

В следующей таблице сведены данные допустимых токов по сечениям и мощности материалов кабелей и проводов для расчета и быстрого выбора наиболее подходящих:

Выбор сечения по току

Рекомендации по устройству

Устройство проводки, кроме всего прочего, требует навыков проектирования. что есть не у каждого, кто хочет ее сделать. Недостаточно иметь только хорошие навыки в электромонтаже. Некоторые путают проектирование с оформлением документации по каким-то правилам. Это совершенно разные вещи. Хороший проект может быть изложен на листках из тетрадки.

Прежде всего, нарисуйте план ваших помещений и отметьте будущие розетки и светильники. Узнайте мощности всех ваших потребителей: утюгов, ламп, нагревательных приборов и т. п. Затем впишите мощности нагрузок, наиболее часто потребляемых в разных помещениях. Это позволит вам выбрать наиболее оптимальные варианты выбора кабелей.

Вы удивитесь, сколько тут возможностей и какой резерв для экономии денег. Выбрав провода. подсчитайте длину каждой линии, которую вы ведете. Сложите все вместе, и тогда вы приобретете ровно то, что нужно, и столько, сколько нужно.

Каждая линия должна быть защищена своим автоматом (автоматическим выключателем ), рассчитанным на ток, соответствующий допустимой мощности линии (сумма мощностей потребителей). Подпишите автоматы. расположенные в щитке. например: «кухня», «гостиная» и т. д.

Целесообразно иметь отдельную линию на все освещение, тогда вы сможете спокойно чинить розетку в вечернее время, не пользуясь спичками. Именно розетки чаще всего и бывают перегруженными. Обеспечивайте розетки достаточной мощностью – вы не знаете заранее, что вам придется туда включать.

В сырых помещениях используйте кабели только с двойной изоляцией! Используйте современные розетки («евро») и кабели с заземляющими проводниками и правильно подключайте заземление. Одножильные провода, особенно медные, изгибайте плавно, оставляя радиус в несколько сантиметров. Это предотвратит их излом. В кабельных лотках и каналах провода должны лежать прямо. но свободно, ни в коем случае нельзя натягивать их, как струну.

В розетках и выключателях должен быть запас в несколько лишних сантиметров. При прокладке нужно убедиться, что нигде нет острых углов, которые могут надрезать изоляцию. Затягивать клеммы при подключении необходимо плотно. а для многожильных проводов эту процедуру следует сделать повторно, у них есть особенность усадки жил, в результате чего соединение может ослабнуть.

Медные провода и алюминиевые «не дружат» между собой по электрохимическим причинам, непосредственно соединять их нельзя. Для этого можно использовать специальные клеммники или оцинкованные шайбы. Места соединений всегда должны быть сухими.

Фазные проводники должны быть белого (или коричневого) цвета, а нейтрали – всегда синего. Заземление имеет желто-зеленый цвет. Это общепринятые правила расцветки и продажные кабели, как правило, имеют внутреннюю изоляцию именно таких цветов. Соблюдение расцветки повышает безопасность эксплуатации и ремонта.

Предлагаем вашему вниманию интересное и познавательное видео, как правильно рассчитать сечение кабеля по мощности и длине:

Выбор проводов по сечению является главным элементом проекта электроснабжения любого масштаба, от комнаты, до больших сетей. От этого будет зависеть ток, который можно отбирать в нагрузку и мощность. Правильный выбор проводов также обеспечивает электро- и пожарную безопасность. и обеспечивает экономичный бюджет вашего проекта.

09.03.2017 в 12:36

Поясните, пожалуйста, почему приведённые таблички не очень согласуются друг с другом. Например, для 1.5 кв.мм медной проводки по 1-й таблице получаем допустимый ток 6 А для закрытой проводки (7.5 А для открытой), по 2-й табличке где-то 5 А (6.5 А для открытой), по 3-й — 19 А (по ПУЭ соответствует двум одножильным проводам, проложенным в трубе). Наверно, практически правильнее ориентироваться на последнюю табличку, т.е. ПУЭ ?

12.10.2016 в 12:09

А статьи вашего сайта я все прочитал и почерпнул для себя много полезного! В очередной раз огромное спасибо. С уважением к Админу. Ребята вы делаете свою работу хорошо! И учите нас…

*****

Таблицы выбора сечения кабеля по току и мощности

Подробности Категория: Электрика Опубликовано 06.09.2016 09:02 Автор: Admin Просмотров: 1206

Правильный расчет сечения проводов и кабеля - это необходимый и важный этап при проектировании и дальнейшем монтаже какой либо электрической установки. Для правильного выбора сечения необходимо знать максимально возможную потребляемую мощность установки или схемы.

Ниже представлены таблицы выбора сечения медных и алюминиевый кабелей по току и мощности. Таблицы были взяты из ПУЭ. расчет производился по формулам активной однофазной и трехфазной цепи с симметричной нагрузкой.

Таблица выбора сечения медного кабеля по току и мощности

Сечение токопро водящей жилы, мм 2

Медные жилы проводов и кабелей

Пример выбора сечения кабеля

Допустим у нас нагрузка в P=5 кВт и нам нужно определить требуемое сечения медного кабеля. Напряжение сети U=220 В. Для активной нагрузки по закону Ома находим ток протекающий по кабелю: I=P/U=5000/220=22.72 А

По таблицы для медного кабеля, напряжения 220 В и току более 22.72 А находим что сечение провода должно быть 2.5 мм 2

Таблица допустимых длительных длительных токов для проводов и кабелей при прокладке в воздухе и в земле для прямоугольного и квадратного сечения представлена ниже.

Число жил,
сечение мм.
Кабеля (провода)

Наружный диаметр мм.

Диаметр трубы мм.

Допустимый длительный
ток (А) для проводов и кабелей при прокладке:

Допустимый длительный ток
для медных шин прямоугольного
сечения (А) ПУЭ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *