Особенности применения таблицы сечений проводов по мощности

При ремонте и проектировании электрооборудования появляется необходимость правильно выбирать провода. Можно воспользоваться специальным калькулятором или справочником. Но для этого необходимо знать параметры нагрузки и особенности прокладки кабеля.

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

  • 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.

Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( “Правила устройства электроустановок“). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:

  1. Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
  2. Материал проводника.
  3. Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность – в киловаттах (кВт).
  4. Месторасположение кабеля.

В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину – 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.

В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно “Правилам устройства электроустановок“, при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на порядок больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением.

Например, для алюминиевого провода и напряжения 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение – 10 мм²; для 380 В мощность составит 12 кВт, а сечение – 4 мм².

Выбираем по мощности

Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 2019 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

Таблица 2. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами

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.

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.

Таблица 3. Электрический ток для медных проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Для расчета алюминиевых проводов применяют таблицу.

Таблица 4. Электрический ток для алюминиевых проводов и шнуров с резиновой и ПВХ-изоляцией

Кроме электрического тока, понадобится выбрать материал проводника и напряжение.

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.

Расчет сечения кабеля по мощности и длине

Длина кабеля влияет на потерю напряжения. Таким образом, на конце проводника напряжение может уменьшится 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:

  1. Длина провода, единица измерения – м. При её увеличении растут потери.
  2. Площадь поперечного сечения, измеряется в мм². При её увеличении падение напряжения уменьшается.
  3. 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:

  1. 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.
  2. С помощью таблиц ПУЭ определяют сечение провода по току.
  3. 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.
  4. Находим падение напряжения из соотношения: ΔU=I*R.
  5. Определяем падение напряжения в процентах: ΔU/U. Если полученное значение превышает 5%, тогда выбираем из справочника ближайшее большее поперечное сечение проводника.

Открытая и закрытая прокладка проводов

В зависимости от размещения проводка делится на 2 вида:

  • закрытая;
  • открытая.

Сегодня в квартирах монтируют скрытую проводку. В стенах и потолках создаются специальные углубления, предназначенные для размещения кабеля. После установки проводников углубления штукатурят. В качестве проводов используют медные. Заранее всё планируется, т. к. со временем для наращивания электропроводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Для скрытой отделки чаще используют провода и кабели, у которых плоская форма.

При открытой прокладке провода устанавливают вдоль поверхности помещения. Преимущества отдают гибким проводникам, у которых круглая форма. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить сквозь гофру. Когда рассчитывают нагрузку на кабель, то учитывают способ укладки проводки.

Определение сечения кабеля и провода считается неотъемлемым и чрезвычайно существенным этапом для электромонтажа и разработки проекта любого энергосилового оборудования.

Диаметр жил электрокабеля регламентирован во всех уголках земного шара. Не обошло ограничение и государства СНГ, и европейские державы. Регламентирует эту тематику в РФ положение «Правила устройства электроустановок», кратко ПУЭ. Существует специальный калькулятор для расчета сечения кабеля по мощности.

Естественно, почти все определяют требуемое качество проводников «на глазок», что не очень корректно. Для любого объекта данный расчет уникален. Важна зависимость от численности электропотребителей и совокупности их мощностей. Без компетентных выкладок может случиться большое количество малоприятных последствий, дорогой ремонт как электропроводки, так и оборудования.

Как выглядит кабель

Чтобы определить площадь плоскости жилы относительно мощности, нужно взять в толк его принципиальную конструкцию. Его очень вероятно сравнить, к примеру, с трубопроводом воды либо газа. Подобно им в проводах проходит электрический ток. Сила потока лимитируется площадью сечения кабеля.

Неправильно рассчитать площадь жилы посредством значения мощности можно в двух вариантах:

  • Токопроводящий канал чрезвычайно узок. Плотность тока растет, что означает нагрев и разрушение изоляционного слоя. Возникают слабые зоны в изоляции и вероятность утечки. Это способно спровоцировать возгорание.
  • Чрезвычайно просторный токопроводящий канал. Случай не из скверных. Свободное перемещение потока электроэнергии способствует функциональности и долговечности применения провода. Правда, с повышением сечения дорожает кабель.

Один вариант несет в себе угрозу для жизни, здоровья и собственности. Другой финансово нецелесообразен.

Чтобы определиться с выбором необходимого и достаточного силового кабеля, нужно будет предусматривать сколько энергии будет потреблять установленное оборудование. Монтаж кабельных систем в капитальных сооружениях допускается с применением исключительно кабеля с жилами из меди (ПУЭ п. 7.1.34). Электропитание потребителей в сети 0,4/0,22 кВ необходимо исполнять с заземляющей конструкцией TN-S либо TN-C-S (ПУЭ п. 7.1.13), вследствие чего кабель обязан состоять из 3-х жил:

  1. фаза;
  2. ноль;
  3. земля.

Трехфазные потребители работают от кабелей с пятью жилами:

  1. фаза (3 жилы);
  2. ноль;
  3. земля.

Исключением считается кабельная продукция, питающая 3-фазные агрегаты без нулевого рабочего вывода (к примеру, асинхронный электромотор с короткозамкнутым ротором). В похожих изделиях ноль-проводника может не быть.

При всем разнообразии кабельной продукции, имеющейся в продаже, твердым требованиям электрической и пожаробезопасности отвечают лишь 2 вида изделий: ВВГ и NYM.

Электросиловые сети, расположенные внутри помещений, обязаны исполняться негорючими кабелями, обозначенными буквами «НГ» (СП-110—2003 п. 14.5). Монтаж проводки в проемах над навесными потолками и в загородках выполняется материалом со сниженным выделением продуктов горения и маркировкой «LS».

Суммарная мощность линии является совокупностью токовой нагрузки всех потребителей этой группы. Значит, групповая мощность линии является сочетанием электрических сил розеточной части либо группы освещения.

Имея в виду токовую нагрузку каждого элемента цепи и пользуясь выражением I = Р/220, можно с легкостью высчитать общую мощность.

  1. При установлении диаметра силового кабеля на вводе нужно суммировать мощности комплекта запланированных к применению энергопотребителей и увеличить ее в полтора, а лучше в два раза. Избыточность необходима для создания резерва по параметрам.
  2. Нагревание провода происходит при протекании сквозь него электрического тока. Температура нагревания прямо пропорциональна этой мощности. Оптимальной рабочей температурой для самых используемых марок кабелей считается 55—75 градусов по Цельсию. Ориентируясь на таблицу сечений проводов по мощности, подбирают соответствующий кабель. Для примера возьмем обобщенную мощность в пределах 10—15 кВт. Достаточным сечением считается провод с жилами из меди 6 квадратных миллиметров, с алюминиевыми — 10 квадрат. Если нагрузка повышается в два раза, то сечение — втрое.
  3. Вышеуказанные примеры действуют для открытой однофазной проводки. Для скрытой приведенные цифры умножаются на 1.5. Когда проводка трехфазная, совокупность мощностей потребителей можно увеличить в два раза при проводке открытого типа и на 1,5 при скрытой проводке. Точные данные также можно посмотреть в таблице сечения провода по току и мощности.
  4. Для кабелепроводки розеток и осветительных элементов обыкновенно применяют провод сечения 2,5 квадратного миллиметра для розеток и 1,5 мм² для освещения. Так как почти все оборудование для кухонь, электрических инструментов и нагревательные приборов является чрезвычайно сильным потребителем электроэнергии, то подключается посредством обособленных линий с автоматическими приборами отключения. Согласно справочной таблице сечения кабеля по мощности и току имеющий сечение 1,5 квадрата кабель выдерживает нагрузку до 3 кВт, 2,5 квадрата — 4,5 кВт, для 4 мм² разрешенная мощность нагрузки составляет 6 кВт, а для 6 мм2 — 8 кВт.

Зная сумму токов всего потребительского комплекса с учетом имеющейся наивысшей для провода токовой нагрузки (открытая проводка) на сечение провода:

  • Для провода медного — 10 ампер на квадрат.
  • Для алюминиевого — 8 ампер на квадрат. Вполне возможно посмотреть, подходит ли наличествующий у вас провод или надо будет применять другой.

При исполнении скрытой силовой электропроводки (в трубке или в стене) приведенные цифры уменьшаются с помощью умножения на понижающий коэффициент 0,8.

Нужно выделить, что силовая электропроводка открытого исполнения традиционно прокладывается при помощи проводов с сечением как минимум в 4 мм² из предположений необходимой механической прочности.

Простой способ

Происходит вычисление сечения кабеля по мощности, опираясь на небезызвестный закон, созданный Омом. Он информирует, что сила протекающего тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Напряжение 1-фазной сети составляет 220 В. Потому для определения сечения кабеля по току и мощности остались лишь 2 переменные.

Дальше рассчитывают силу тока и допускаемую нагрузку. Кроме того, сечение кабеля определяется посредством таблицы определения сечения по току и мощности. Данный показатель рассчитывают для провода, подключенного к розеткам. Обычно для линий освещения прокладывают провод поперечным сечением в объеме 1,5 мм².

Площадь сечения и диаметр

Расчет сечения кабеля по мощности, диаметр и нагрузка не считаются равноценными понятиями. Первый показатель считается в квадратных миллиметрах, а второй — в стандартных. Определить мощность и потенциальную силу тока по справочной таблице сечения провода и мощности вполне возможно и по его диаметру.

S = 3,14D2/4 = 0,785D2,

где: S — сечение провода, а D — диаметр.

В случае когда провод не круглого сечения, а в виде прямоугольника, параметр вычисляется подобно площади прямоугольника — длину умножают на ширину.

Расчет на базе нагрузки

Вычисление и подбор величины сечения провода легче всего выполняется методом сложения показателей мощностей всех аппаратов, что планируются к подключению. Для этого понадобится разработать некий алгоритм операций.

Вначале ориентируются, какие электрические компоненты будут употребляться в доме, какие из них, возможно, будут функционировать в одно и то же время. Дальше нужно посмотреть в техпаспорта каждого из данных аппаратов. Требуется подсчитать необходимую сумму мощностей тех электропотребителей, что будут действовать одновременно.

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

Сечение жил электрических проводов и кабелей, используемых для подключения освещения и бытовых приборов, силовых установок и различного оборудования, зависит от величины электрической мощности этих потребителей и, соответственно, электрического тока, протекающего по ним. Величина максимально допустимого тока, протекающего по токоведущей жиле для разных марок проводов и кабелей, в соответствии с их сечением и способом прокладки, регламентирована «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) главой 1.3 «Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны». О том, как выбрать кабель для домашней электропроводки, а также таблица мощности кабеля по сечению, которая пригодится для многих работ, об этом расскажем в сегодняшней публикации HomeMyHome.ru

ПУЭ – основной документ, регламентирующий все сферы работ в электроустановках различного назначения

Как выбрать сечение кабеля по нагрузкам из таблицы

Для того чтобы определить допустимое сечение кабеля, необходимо знать мощность нагрузки, подключаемой с его использованием. Для этого можно воспользоваться двумя способами:

  • собрать информацию о подключаемых устройствах, используя паспорта этих изделий или технические характеристики, размещённые в сети Интернет;
  • воспользоваться усреднёнными значениями для каждой категории бытовых приборов.

Усреднённые значения различных бытовых приборов приведены в следующей таблице.

Наименование устройства Электрическая мощность, кВт
Посудомоечная машина 1,8
Электрический чайник 1,2
Духовой шкаф 2,3
Фен 1,3
Микроволновая печь 1,5
Утюг 1,1
Кондиционер 4
Стиральная машина 0,5
Телевизор 0,3
Холодильник 0,2
Спутниковое ТВ 0,15
Компьютер 0,12
Принтер 0,05
Монитор 0,15
Ручной электрический инструмент 1,2

В данной таблице приведены не все виды бытовых приборов и инструмента, т.к. номенклатура их достаточно велика, поэтому при необходимости найти требуемые значения следует обратиться к сети Интернет, где с помощью «поисковика» найти величину мощности искомого объекта нагрузки.

Сечение токоведущей жилы провода и кабеля определяет его диаметр

Зная значения мощности электрической нагрузки, можно рассчитать значение тока, который будет протекать по проводникам во время их использования. Для этого следует воспользоваться формулой:

I = P / U, где

  • P – мощность подключаемых бытовых приборов и электрического освещения;
  • U – напряжение электрической сети;
  • I – ток, протекающий по токоведущим жилам при включении приборов заданной мощности.

К сведению! При выполнении данного расчёта значение мощности берётся в киловаттах (кВт), а при суммировании этой величины − в Ваттах (Вт), полученное значение необходимо перевести в кВт, для чего следует его разделить на одну тысячу.

Вычислив силу тока, протекающего по проводнику при подключении максимально возможной нагрузки на заданном участке электрической цепи, можно определить его сечение.

Важно! Для медных и алюминиевых токоведущих жил значения максимально допустимого тока разнятся, поэтому это следует учитывать в обязательном порядке при выполнении подбора сечения кабеля (провода).

Диаметр токоведущей жилы можно измерить с помощью микрометра

Выбор сечения медного или алюминиевого провода по мощности и силе тока

Как видно из формулы (по которой определялся электрический ток), при подключении определённой мощности, значение тока напрямую зависит от напряжения электрической сети, на котором работают подключаемые устройства. В связи с этим значения максимально допустимого тока на разных классах напряжения приводятся в технической литературе раздельно также, как и для разных марок токоведущих жил, а именно:

  1. Для алюминиевых проводников.
  2. Для медных проводников.
  • Для проводников, используемых на низких классах напряжения (12/24 В).
  • К сведению! AWG — это американская система калибровки проводов (American Wire Gauge System), обусловленная технологией их изготовления и определяющая зависимость показателя AWG от толщины токоведущей жилы. Чем меньше калибр AWG, тем толще провод.

    Выбор сечения кабеля по ПУЭ

    Как уже было написано выше, в преамбуле к настоящей статье, соответствие сечения кабеля (провода) и прочих электрических величин (ток и мощность, длина и способ прокладки) регламентированы «Правилами устройства электроустановок». В соответствии с этим техническим документом, значения допустимых токов, кроме выше рассматриваемых показателей, классифицируются ещё и по способу их прокладки, а также типу изоляции, используемой при изготовлении проводов и кабелей, а именно:

    1. Для проводов и кабелей с резиновой и ПВХ изоляцией с медными жилами.
    2. Для проводов и кабелей с резиновой и ПВХ изоляцией с алюминиевыми жилами.
    3. Для проводов и кабелей с резиновой изоляцией с медными жилами и защитной оболочкой.
    4. Для проводов и кабелей с резиновой и ПВХ изоляцией с алюминиевыми жилами и защитной оболочкой.

    Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности

    Чем объясняется отличие в выборе сечения кабеля для скрытой и открытой проводки

    Во время протекания электрического тока по токоведущим жилам они нагреваются, вследствие чего происходит выделение тепла с их поверхности, и в итоге изменяются диэлектрические свойства изоляции, используемой при изготовлении проводов и кабелей. При открытой проводке охлаждение происходит более интенсивно, поэтому и значения максимально допустимых токов для данного способа прокладки выше, а при скрытой – охлаждение менее эффективно, и, соответственно, величина сечения жилы меньше.

    Марки проводов для разных видов электрической проводки

    Что делать, если нужно срочно проложить проводку, но нужного сечения кабеля нет

    В настоящее время в продаже можно найти электрические провода и кабели различных марок и в широком ассортименте сечений, тем не менее, при монтаже электропроводки могут возникнуть ситуации, когда кабель нужного сечения закончился, и нет возможности его оперативно приобрести. В этом случае подобную проблему можно решить двумя путями:

    • изменить схему электроснабжения, тем самым перераспределить нагрузки в магистральных и групповых электрических цепях;
    • использовать провода и кабели меньшего сечения, но включить их параллельно, прокладывая на участке монтируемой цепи в несколько линий (две, три и т.д.).

    Важно! При использовании кабеля меньшего сечения, чем требуется согласно расчётной схеме, суммарное значение сечений прокладываемых жил должно соответствовать сечению расчётной жилы.

    Электрические провода и кабели различаются по типу изоляции и токоведущей жилы, что определяет возможность их использования для разных типов электропроводок

    Как выбрать марку кабеля для домашней проводки

    При выборе марки кабеля для выполнения электромонтажных работ основным документом, на основании которого можно сделать правильный выбор, являются «Правила устройства электроустановок», раздел 2 «Канализация электроэнергии».

    Важно! В настоящее время для электрических проводок жилых зданий разрешены к монтажу только провода и кабели с медными жилами.

    Общими критериями выбора кабеля для домашней электропроводки будут такие показатели:

    1. Способ прокладки – скрытая или открытая.
    2. Материал строительных конструкций, по которым будет осуществляться прокладка,− горючий или не горючий.
    3. Класс помещения по агрессивности среды – влажные, пожароопасные, взрывоопасные.
    4. Способ крепления к строительным конструкциям – скобки и лоток, трос и кабель-канал, а также прочие варианты.
    5. Сечение токоведущей жилы.
    6. Надёжность производителя.
    7. Стоимость.

    Провода и кабели, рекомендованные для домашней электропроводки

    Способ прокладки по строительным конструкциям, их типам и марка кабеля (провода) регламентированы ПУЭ, как и требования к электропроводкам в помещениях различного типа, а вот о способе крепления проводов и кабелей нет жёстких требований. По этому показателю каждый пользователь решает для себя сам, какой провод ему лучше использовать, потому как жёсткие марки (однопроволочные) легче подключать к электроустановочным изделиям и выполнять соединение в распределительных коробках, а гибкие (многопроволочные) – легче монтировать. Надёжность кабельной продукции напрямую связана с брендом производителя и, соответственно, отражается на её стоимости – чем известнее компания, тем дороже стоит предлагаемое к реализации изделие.

    Кабельную продукцию можно купить у крупных компаний, специализирующихся на электротехнической продукции, или в хозяйственных магазинах шаговой доступности

    Пользуясь выше приведёнными критериями выбора, а также руководствуясь требованиями ПУЭ, каждый пользователь может самостоятельно выбрать марку кабеля или провода, допустимую к использованию для конкретного объекта – квартиры, дачи или загородного дома.

    Видео: как выбрать кабель для домашней электропроводки и не ошибиться

    Спасибо за Ваш вопрос!

    В ближайшее время мы опубликуем ответ на него.