Для чего нужен расчет сечения кабеля
К электрическим сетям предъявляются следующие требования:
- безопасность;
- надежность;
- экономичность.
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:
- Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
- Материал проводника.
- Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность — в киловаттах (кВт).
- 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 ступень 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.
Техническая информация
| Допустимый длительный ток для медных шин прямоугольного сечения (А) ПУЭ | |||
|---|---|---|---|
| Сечение, шины мм | Кол-во шин на фазу | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| 15х3 | 210 | ||
| 20х3 | 275 | ||
| 25х3 | 340 | ||
| 30х4 | 475 | ||
| 40х4 | 625 | ||
| 40х5 | 700 | ||
| 50х5 | 860 | ||
| 50х6 | 955 | ||
| 60х6 | 1125 | 1740 | 2240 |
| 80х6 | 1480 | 2110 | 2720 |
| 100х6 | 1810 | 2470 | 3170 |
| 60х8 | 1320 | 2160 | 2790 |
| 80х8 | 1690 | 2620 | 3370 |
| 100х8 | 2080 | 3060 | 3930 |
| 120х8 | 2400 | 3400 | 4340 |
| 60х10 | 1475 | 2560 | 3300 |
| 80х10 | 1900 | 3100 | 3990 |
| 100х10 | 2310 | 3610 | 4650 |
| 120х10 | 2650 | 4100 | 5200 |
| Допустимый длительный ток для медных шин прямоугольного сечения (А) Schneider Electric IP30 | |||
| Сечение, шины мм | Кол-во шин на фазу | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| 50х5 | 650 | 1150 | |
| 63х5 | 750 | 1350 | 1750 |
| 80х5 | 1000 | 1650 | 2150 |
| 100х5 | 1200 | 1900 | 2550 |
| 125х5 | 1350 | 2150 | 3200 |
| Допустимый длительный ток для медных шин прямоугольного сечения (А) Schneider Electric IP31 | |||
| Сечение, шины мм | Кол-во шин на фазу | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| 50х5 | 600 | 1000 | |
| 63х5 | 700 | 1150 | 1600 |
| 80х5 | 900 | 1450 | 1900 |
| 100х5 | 1050 | 1600 | 2200 |
| 125х5 | 1200 | 1950 | 2800 |
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
| Сечение токопроводящей жилы, мм² | Для кабеля с медными жилами | |||
| 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 |
Таблица 2. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами
| Сечение токопроводящей жилы, мм² | Для кабеля с алюминиевыми жилами | |||
| 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 | 11,0 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,2 |
Кроме того, надо знать напряжение сети: трехфазной соответствует 380 В, а однофазной — 220 В.
В ПУЭ дана информация и для алюминиевых, и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:
- высокая прочность;
- упругость;
- стойкость к окислению;
- электропроводность больше, чем у алюминия.
Недостаток медных проводников — высокая стоимость. В советских домах использовалась при постройке алюминиевая электропроводка. Поэтому если происходит частичная замена, то целесообразно поставить алюминиевые провода. Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до распределительного щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл применять медь. Недопустимо, чтобы медь с алюминием контактировали напрямую, т. к. это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используют третий металл.

Можно самостоятельно произвести расчет сечения провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого надо воспользоваться формулой: I=P/(U*1.73), где P — мощность, Вт; U — напряжение, В; I — ток, А. Затем из справочной таблицы выбирается сечение кабеля в зависимости от рассчитанного тока. Если же там не будет необходимого значение, тогда выбирается ближайшее, которое превышает расчетное.
Наружный диаметр кабеля
| Число жил, сечение кабеля | Наружный диаметр кабеля мм. | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ВВГ | ВВГнг | КВВГ | КВВГЭ | NYM | ПВ1 | ПВ3 | ||
| 1 | 1х0,75 | 2,7 | ||||||
| 2 | 1х1 | 2,8 | ||||||
| 3 | 1х1,5 | 5,4 | 5,4 | 3 | 3,2 | |||
| 4 | 1х2,5 | 5,4 | 5,7 | 3,5 | 3,6 | |||
| 5 | 1х4 | 6 | 6 | 4 | 4 | |||
| 6 | 1х6 | 6,5 | 6,5 | 5 | 5,5 | |||
| 7 | 1х10 | 7,8 | 7,8 | 5,5 | 6,2 | |||
| 8 | 1х16 | 9,9 | 9,9 | 7 | 8,2 | |||
| 9 | 1х25 | 11,5 | 11,5 | 9 | 10,5 | |||
| 10 | 1х35 | 12,6 | 12,6 | 10 | 11 | |||
| 11 | 1х50 | 14,4 | 14,4 | 12,5 | 13,2 | |||
| 12 | 1х70 | 16,4 | 16,4 | 14 | 14,8 | |||
| 13 | 1х95 | 18,8 | 18,7 | 16 | 17 | |||
| 14 | 1х120 | 20,4 | 20,4 | |||||
| 15 | 1х150 | 21,1 | 21,1 | |||||
| 16 | 1х185 | 24,7 | 24,7 | |||||
| 17 | 1х240 | 27,4 | 27,4 | |||||
| 18 | 3х1,5 | 9,6 | 9,2 | 9 | ||||
| 19 | 3х2,5 | 10,5 | 10,2 | 10,2 | ||||
| 20 | 3х4 | 11,2 | 11,2 | 11,9 | ||||
| 21 | 3х6 | 11,8 | 11,8 | 13 | ||||
| 22 | 3х10 | 14,6 | 14,6 | |||||
| 23 | 3х16 | 16,5 | 16,5 | |||||
| 24 | 3х25 | 20,5 | 20,5 | |||||
| 25 | 3х35 | 22,4 | 22,4 | |||||
| 26 | 4х1 | 8 | 9,5 | |||||
| 27 | 4х1,5 | 9,8 | 9,8 | 9,2 | 10,1 | |||
| 28 | 4х2,5 | 11,5 | 11,5 | 11,1 | 11,1 | |||
| 29 | 4х50 | 30 | 31,3 | |||||
| 30 | 4х70 | 31,6 | 36,4 | |||||
| 31 | 4х95 | 35,2 | 41,5 | |||||
| 32 | 4х120 | 38,8 | 45,6 | |||||
| 33 | 4х150 | 42,2 | 51,1 | |||||
| 34 | 4х185 | 46,4 | 54,7 | |||||
| 35 | 5х1 | 9,5 | 10,3 | |||||
| 36 | 5х1,5 | 10 | 10 | 10 | 10,9 | 10,3 | ||
| 37 | 5х2,5 | 11 | 11 | 11,1 | 11,5 | 12 | ||
| 38 | 5х4 | 12,8 | 12,8 | 14,9 | ||||
| 39 | 5х6 | 14,2 | 14,2 | 16,3 | ||||
| 40 | 5х10 | 17,5 | 17,5 | 19,6 | ||||
| 41 | 5х16 | 22 | 22 | 24,4 | ||||
| 42 | 5х25 | 26,8 | 26,8 | 29,4 | ||||
| 43 | 5х35 | 28,5 | 29,8 | |||||
| 44 | 5х50 | 32,6 | 35 | |||||
| 45 | 5х95 | 42,8 | ||||||
| 46 | 5х120 | 47,7 | ||||||
| 47 | 5х150 | 55,8 | ||||||
| 48 | 5х185 | 61,9 | ||||||
| 49 | 7х1 | 10 | 11 | |||||
| 50 | 7х1,5 | 11,3 | 11,8 | |||||
| 51 | 7х2,5 | 11,9 | 12,4 | |||||
| 52 | 10х1 | 12,9 | 13,6 | |||||
| 53 | 10х1,5 | 14,1 | 14,5 | |||||
| 54 | 10х2,5 | 15,6 | 17,1 | |||||
| 55 | 14х1 | 14,1 | 14,6 | |||||
| 56 | 14х1,5 | 15,2 | 15,7 | |||||
| 57 | 14х2,5 | 16,9 | 18,7 | |||||
| 58 | 19х1 | 15,2 | 16,9 | |||||
| 59 | 19х1,5 | 16,9 | 18,5 | |||||
| 60 | 19х2,5 | 19,2 | 20,5 | |||||
| 61 | 27х1 | 18 | 19,9 | |||||
| 62 | 27х1,5 | 19,3 | 21,5 | |||||
| 63 | 27х2,5 | 21,7 | 24,3 | |||||
| 64 | 37х1 | 19,7 | 21,9 | |||||
| 65 | 37х1,5 | 21,5 | 24,1 | |||||
| 66 | 37х2,5 | 24,7 | 28,5 |
Как рассчитать по току
Величина тока, проходящего через проводник, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагревании электрический ток уменьшается. Справочная информация указывается для комнатной температуры (18°С). Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ (ПУЭ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДОВ, ШНУРОВ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ).
Таблица 3. Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией
| Площадь сечение проводника, мм² | Ток, А, для проводов, проложенных | |||||
| открыто | в одной трубе | |||||
| двух одножильных | трех одножильных | четырех одножильных | одного двухжильного | одного трехжильного | ||
| 0,5 | 11 | — | — | — | — | — |
| 0,75 | 15 | — | — | — | — | — |
| 1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
| 1,2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14,5 |
| 1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
| 2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 19 |
| 2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
| 3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
| 4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
| 5 | 46 | 42 | 39 | 34 | 37 | 31 |
| 6 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
| 8 | 62 | 54 | 51 | 46 | 48 | 43 |
| 10 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
| 16 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
| 25 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
| 35 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
| 50 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
| 70 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
| 95 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
| 120 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
| 150 | 440 | 360 | 330 | — | — | — |
| 185 | 510 | — | — | — | — | — |
| 240 | 605 | — | — | — | — | — |
| 300 | 695 | — | — | — | — | — |
| 400 | 830 | — | — | — | — | — |
Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.
Таблица 4. Электрический ток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией
| Площадь сечения проводника, мм² | Ток, А, для проводов, проложенных | |||||
| открыто | в одной трубе | |||||
| двух одножильных | трех одножильных | четырех одножильных | одного двухжильного | одного трехжильного | ||
| 2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
| 2,5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
| 3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
| 4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
| 5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
| 6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
| 8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
| 10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
| 16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
| 25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
| 35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
| 50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
| 70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
| 95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
| 120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
| 150 | 340 | 275 | 255 | — | — | — |
| 185 | 390 | — | — | — | — | — |
| 240 | 465 | — | — | — | — | — |
| 300 | 535 | — | — | — | — | — |
| 400 | 645 | — | — | — | — | — |
Для примерного расчета сечения кабеля по току его надо разделить на 10. Если в таблице не будет полученного сечения, тогда необходимо взять ближайшую большую величину. Это правило подходит только для тех случаев, когда максимально допустимый ток для медных проводов не превышает 40 А. Для диапазона от 40 до 80 А ток надо делить на 8. Если устанавливают алюминиевые кабели, то надо делить на 6. Это объясняется тем, что для обеспечения одинаковых нагрузок толщина алюминиевого проводника больше, чем медного.
Выбор ПВХ ПНД Мет.рукава для кабеля
| Число жил, сечение кабеля | Диаметр трубы мм. | Допустимый длительный ток (А) для проводов и кабелей при прокладке: | |||
|---|---|---|---|---|---|
| ПВХ (ПНД) | Мет.тр. Ду | в воздухе | в земле | ||
| 1 | 1х0,75 | 16 | 20 | 15 | 15 |
| 2 | 1х1 | 16 | 20 | 17 | 17 |
| 3 | 1х1,5 | 16 | 20 | 23 | 33 |
| 4 | 1х2,5 | 16 | 20 | 30 | 44 |
| 5 | 1х4 | 16 | 20 | 41 | 55 |
| 6 | 1х6 | 16 | 20 | 50 | 70 |
| 7 | 1х10 | 20 | 20 | 80 | 105 |
| 8 | 1х16 | 20 | 20 | 100 | 135 |
| 9 | 1х25 | 32 | 32 | 140 | 175 |
| 10 | 1х35 | 32 | 32 | 170 | 210 |
| 11 | 1х50 | 32 | 32 | 215 | 265 |
| 12 | 1х70 | 40 | 40 | 270 | 320 |
| 13 | 1х95 | 40 | 40 | 325 | 385 |
| 14 | 1х120 | 50 | 50 | 385 | 445 |
| 15 | 1х150 | 50 | 50 | 440 | 505 |
| 16 | 1х185 | 50 | 50 | 510 | 570 |
| 17 | 1х240 | 63 | 65 | 605 | |
| 18 | 3х1,5 | 20 | 20 | 19 | 27 |
| 19 | 3х2,5 | 20 | 20 | 25 | 38 |
| 20 | 3х4 | 25 | 25 | 35 | 49 |
| 21 | 3х6 | 25 | 25 | 42 | 60 |
| 22 | 3х10 | 25 | 25 | 55 | 90 |
| 23 | 3х16 | 32 | 32 | 75 | 115 |
| 24 | 3х25 | 32 | 32 | 95 | 150 |
| 25 | 3х35 | 40 | 40 | 120 | 180 |
| 26 | 4х1 | 16 | 20 | 14 | 14 |
| 27 | 4х1,5 | 20 | 20 | 19 | 27 |
| 28 | 4х2,5 | 20 | 20 | 25 | 38 |
| 29 | 4х50 | 63 | 65 | 145 | 225 |
| 30 | 4х70 | 80 | 80 | 180 | 275 |
| 31 | 4х95 | 80 | 80 | 220 | 330 |
| 32 | 4х120 | 100 | 100 | 260 | 385 |
| 33 | 4х150 | 100 | 100 | 305 | 435 |
| 34 | 4х185 | 100 | 100 | 350 | 500 |
| 35 | 5х1 | 16 | 20 | 14 | 14 |
| 36 | 5х1,5 | 20 | 20 | 19 | 27 |
| 37 | 5х2,5 | 20 | 20 | 25 | 38 |
| 38 | 5х4 | 25 | 25 | 35 | 49 |
| 39 | 5х6 | 32 | 32 | 42 | 60 |
| 40 | 5х10 | 40 | 40 | 55 | 90 |
| 41 | 5х16 | 50 | 50 | 75 | 115 |
| 42 | 5х25 | 63 | 65 | 95 | 150 |
| 43 | 5х35 | 63 | 65 | 120 | 180 |
| 44 | 5х50 | 80 | 80 | 145 | 225 |
| 45 | 5х95 | 100 | 100 | 220 | 330 |
| 46 | 5х120 | 100 | 100 | 260 | 385 |
| 47 | 5х150 | 100 | 100 | 305 | 435 |
| 48 | 5х185 | 100 | 100 | 350 | 500 |
| 49 | 7х1 | 16 | 20 | 14 | 14 |
| 50 | 7х1,5 | 20 | 20 | 19 | 27 |
| 51 | 7х2,5 | 20 | 20 | 25 | 38 |
| 52 | 10х1 | 25 | 25 | 14 | 14 |
| 53 | 10х1,5 | 32 | 32 | 19 | 27 |
| 54 | 10х2,5 | 32 | 32 | 25 | 38 |
| 55 | 14х1 | 32 | 32 | 14 | 14 |
| 56 | 14х1,5 | 32 | 32 | 19 | 27 |
| 57 | 14х2,5 | 40 | 40 | 25 | 38 |
| 58 | 19х1 | 40 | 40 | 14 | 14 |
| 59 | 19х1,5 | 40 | 40 | 19 | 27 |
| 60 | 19х2,5 | 50 | 50 | 25 | 38 |
| 61 | 27х1 | 50 | 50 | 14 | 14 |
| 62 | 27х1,5 | 50 | 50 | 19 | 27 |
| 63 | 27х2,5 | 50 | 50 | 25 | 38 |
| 64 | 37х1 | 50 | 50 | 14 | 14 |
| 65 | 37х1,5 | 50 | 50 | 19 | 27 |
| 66 | 37х2,5 | 63 | 65 | 25 | 38 |
Как выбрать сечения кабеля?
Существует ещё несколько критериев, которым должно соответствовать сечение используемых проводов:
- Длина кабеля. Чем больше провод по длине, тем большие в нём наблюдаются потери тока. Это происходит опять-таки в результате увеличения сопротивления, нарастающего по мере увеличения длины проводника. Особенно это ощущается при использовании алюминиевой проводки. При применении медных проводов для организации электропроводки в квартире, длина, как правило, не учитывается — стандартного запаса в 20–30% (при скрытой проводке) с лихвой достаточно, чтобы компенсировать возможные увеличения сопротивления, связанные с длиной провода.
- Тип используемых проводов. В бытовом электроснабжении используются 2 типа проводников — на основе меди или алюминия. Медные провода качественнее и обладают меньшим сопротивлением, но зато алюминиевые дешевле. При полном соответствии нормам, алюминиевая проводка справляется со своими задачами не хуже медной, так что необходимо тщательно взвесить свой выбор перед покупкой провода.
- Конфигурация электрощита. Если все провода, питающие потребителей, подключены к одному автомату, то именно он и будет являться слабым местом в системе. Сильная нагрузка приведёт к нагреву клеммных колодок, а несоблюдение номинала к его постоянному срабатыванию. Рекомендуется разделять электропроводку на несколько «лучей» с установкой отдельного автомата.
Для того, чтобы определить точные данные для выбора сечения кабелей электрической проводки, необходимо учитывать любые, даже самые незначительные параметры, такие как:
- Вид и тип изоляции электрической проводки;
- Длина участков;
- Способы и варианты прокладки;
- Особенности температурного режима;
- Уровень и процент влажности;
- Максимально возможная величина перегрева;
- Разница в мощностях всех приемников тока, относящихся к одной и той же группе. Все эти и многие другие показатели позволяют значительно увеличить эффективность и пользу от использования энергии в любых масштабах. Кроме того, правильные расчеты помогут избежать случаев перегревания или быстрого истирания изоляционного слоя.
Для того, чтобы правильно определить оптимальное кабельное сечение для любых человеческих бытовых нужд, необходимо во всех общих случаях использовать стандартизированные следующие правила:
- для всех розеток, которые будут монтироваться в квартире, необходимо использовать провода с соответствующим сечением в 3,5 мм²;
- для всех элементов точечного освещения необходимо использовать кабеля электрической проводки с сечением в 1,5 мм²;
- что же касается приборов повышенной мощности, то для них следует использовать кабеля с сечением в 4-6 мм².
Если в процессе монтажа или расчетов возникают некоторые сомнения, лучше не действовать вслепую. Идеальным вариантом будет обратиться к соответствующей таблице расчетов и стандартов.
Таблица: Сечение кабеля для закрытой и открытой проводки
Видео: Как выбрать сечение провода?
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.
Рассчитать сечение провода на практике можно очень просто. Зная диаметр (например, измерив его штангенциркулем), можно легко вычислить площадь сечения по формуле
S = π (D/2)2, где
- S – площадь сечения провода, мм2
- 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.
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).
2
Площадь сечения проводов измеряется в квадратных миллиметрах. Самые распространенные на практике (в бытовой электрике) площади сечения: 0,75 (запрещён в стационарной проводке), 1,5, 2,5, 4 мм2
Есть и другая единица измерения площади сечения (толщины) провода, применяемая в основном в США, – система AWG. На Самэлектрике есть таблица сечений проводов по системе AWG и перевод из AWG в мм2.
При выборе площади сечения проводов следует руководствоваться тремя основными принципами.
- Площадь сечения провода (иначе говоря, его толщина) должна быть достаточной для прохождения через него электрического тока. Достаточной – это означает, что при прохождении максимально возможного в данном случае тока нагрев провода будет допустимым (как правило, не более 60 С)
- Сечение провода должно быть достаточным, чтобы падение напряжения на нём не превышало допустимое значение. Это особенно актуально для длинных кабельных линий (десятки и сотни метров) и больших токов.
- Толщина провода и его защитная изоляция должна обеспечивать его механическую прочность, а значит надежность.
Ниже дана общеизвестная таблица сечения проводов для подбора площади сечения медных проводов в зависимости от тока. Исходные данные – площадь сечения проводника.
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 мм2. Выбираем ближайший (естественно, в бОльшую сторону) – 4 мм2. Как видно, это правило вполне укладывается в табличные данные.
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”.
Расчет сечения кабеля по мощности и длине
Длина кабеля влияет на потерю напряжения. Таким образом, на конце проводника напряжение может уменьшиться и оказаться недостаточным для работы электроприбора. Для бытовых электросетей этими потерями можно пренебречь. Достаточно будет взять кабель на 10-15 см длиннее. Этот запас израсходуется на коммутацию и подключение. Если концы провода подсоединяются к щитку, то запасная длина должна быть еще больше, т. к. будут подключаться защитные автоматы.
При укладке кабеля на большие расстояния приходиться учитывать падение напряжения. Каждый проводник характеризуется электрическим сопротивлением. На данный параметр влияют:
- Длина провода, единица измерения — м. При её увеличении растут потери.
- Площадь поперечного сечения, измеряется в мм². При её увеличении падение напряжения уменьшается.
- Удельное сопротивление материала (справочное значение). Показывает сопротивление провода, размеры которого 1 квадратный миллиметр на 1 метр.
Падение напряжения численно равняется произведению сопротивления и тока. Допустимо, чтобы указанная величина не превышала 5%. В противном случае надо брать кабель большего сечения. Алгоритм расчета сечения провода по максимальной мощности и длине:
- В зависимости от мощности P, напряжения U и коэффициента cosф находим ток по формуле: I=P/(U*cosф). Для электросетей, которые используются в быту, cosф = 1. В промышленности cosф рассчитывают как отношение активной мощности к полной. Последняя состоит из активной и реактивной мощностей.
- С помощью таблиц ПУЭ определяют сечение провода по току.
- Рассчитываем сопротивление проводника по формуле: Rо=ρ*l/S, где ρ — удельное сопротивление материала, l — длина проводника, S — площадь поперечного сечения. Необходимо учесть ток факт, что ток идет по кабелю не только в одну сторону, но и обратно. Поэтому общее сопротивление: R = Rо*2.
- Находим падение напряжения из соотношения: ΔU=I*R.
- Определяем падение напряжения в процентах: ΔU/U. Если полученное значение превышает 5%, тогда выбираем из справочника ближайшее большее поперечное сечение проводника.
Максимальный ток для разной толщины медных проводов
Таблица 1
(Данные из таблицы 1.3.4 ПУЭ)
| Сечение токо-проводящей жилы, мм2 | Ток, А, для проводов, проложенных | ||
| открыто | в одной трубе | ||
| одного двух жильного | одного трех жильного | ||
| 0,5 | 11 | – | – |
| 0,75 | 15 | – | – |
| 1 | 17 | 15 | 14 |
| 1,2 | 20 | 16 | 14,5 |
| 1,5 | 23 | 18 | 15 |
| 2 | 26 | 23 | 19 |
| 2,5 | 30 | 25 | 21 |
| 3 | 34 | 28 | 24 |
| 4 | 41 | 32 | 27 |
| 5 | 46 | 37 | 31 |
| 6 | 50 | 40 | 34 |
| 8 | 62 | 48 | 43 |
| 10 | 80 | 55 | 50 |
| 16 | 100 | 80 | 70 |
| 25 | 140 | 100 | 85 |
| 35 | 170 | 125 | 100 |
| 50 | 215 | 160 | 135 |
| 70 | 270 | 195 | 175 |
| 95 | 330 | 245 | 215 |
| 120 | 385 | 295 | 250 |
Выделены номиналы проводов, используемых в бытовой электрике. “Один двужильный” – это кабель с двумя проводами, один из них – Фаза, другой – Ноль. То есть, это однофазное питание нагрузки. “Один Трехжильный” – это при трехфазном питании.
Эта таблица показывает, при каких токах и в каких условиях можно эксплуатировать провод данного сечения.
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.
Предлагаю вам вторую таблицу, в которой исходные параметры – потребляемый ток и мощность, а искомые величины – сечение провода и ток отключения защитного автоматического выключателя.





























