Проводка

Как рассчитать сечение проводки. Справочник по расчету сечения кабеля по длине

Как рассчитать сечение проводки. Справочник по расчету сечения кабеля по длине

Сегодня в магазинах довольно часто можно увидеть таблички, которые «подсказывают», какой кабель необходимо приобрести в зависимости от предполагаемой нагрузки. Однако безоговорочно доверять этой информации не стоит. Ведь при выборе проводника желательно учитывать и другие значимые величины. Основной в их числе является длина кабеля. Особенно актуален этот фактор для линий большой протяженности с высокой нагрузкой.

Немного теории

Как известно, любой проводник имеет определенное электрическое сопротивление. Эта величина напрямую зависит от сечения кабеля, материала, из которого изготовлены жилы, и длины провода. Чем больше протяженность линии, тем выше сопротивление и, соответственно, значительней потери электроэнергии.

Кроме того, в любом кабеле имеет место падение напряжения между входом и выходом. Эта величина рассчитывается путем умножения силы тока на сопротивление. Следовательно, при равной длине у тонкого провода (с меньшей площадью сечения) показатели потери напряжения будут выше, чем у толстого. При этом падение не должно превышать 5%-ный барьер от нормативных значений. В противном случае на выходе линии можно получить напряжение, которое окажется недостаточным для нормальной работы подключенных к ней устройств – начиная с того, что они просто не будут включаться, и заканчивая полным выходом из строя.

Расчеты

Наглядное действие этой теории показывает детальный расчет сечения кабеля по длине, который производится следующим образом.

Шаг 1. Определяем значение расчетного тока.

Расчет производится по формуле:

P – суммарная мощность подключаемой нагрузки (Вт);

U – напряжение в сети (В).

Например: при суммарной мощности нагрузки в 4000 Вт и напряжении в сети 220 В значение расчетного тока составит 4000/220 = 18,2 А.

Исходя из полученного значения расчетного тока в амперах и используя следующие таблицы правил устройства электроустановок (ПУЭ):

Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Сечение жилы, мм 2
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

Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Сечение жилы, мм 2 Ток, А, для проводов, проложенных
открыто в одной трубе
двух одножильных трех одножильных четырех одножильных одного двух ильного 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

Например: с учетом полученной нами величины расчетного тока рекомендованная площадь сечения при использовании медных проводов составит 1,5 мм2.

Шаг 3. Определяем общее сопротивление провода

Расчет сопротивления кабеля выполняется по формуле:

р удельное сопротивление проводника (Oм.мм2/м);

l – длина провода (м);

S – площадь поперечного сечения (мм2).

Удельное сопротивление проводника – постоянная величина, которую можно взять из справочных таблиц. Для кабеля с медными жилами она составляет 0,0175 Ом.мм2/м, а с алюминиевыми – 0,0281 Ом.мм2/м.

В нашем случае при длине кабеля 30 м общее сопротивление составит: 0,0175.30/1.5 = 0,35 Ом. Поскольку ток проходит по одной жиле, а возвращается по другой, то значение длины провода удваивается. Соответственно сопротивление будет равным 0,7 Ом.

Шаг 4. Определяем потери напряжения по формуле:

используя величины, полученные на первом и третьем этапе расчетов.

В нашем примере потери напряжения составляют: 18,2*0.7 = 12,74 В.

Шаг 5. Определяем объем потерь в процентном соотношении к номинальному рабочему напряжению сети по формуле:

В нашем случае мы получаем: 12,74/220 * 100% = 5,79%. Это значение выше установленной нормы.

Следует отметить, что возможные потери напряжения рассчитывать необязательно. Вместо этого можно воспользоваться таблицами зависимости потерь от момента нагрузки. Последний вычисляется путем умножения длины кабеля в метрах на мощность в кВт.

В нашем случае при длине кабеля 30 м момент нагрузки составит: 30м * 4кВт = 120 кВт*м. Приведенная ниже таблица и без сложных расчетов позволяет увидеть, что при использовании провода с сечением 1,5 мм2 потери составят более 5%, что недопустимо.

ΔU , % Момент нагрузки Квт*м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 220 В при сечении проводника, равном:
1,5 2,5 4 6 10 16 25
1 18 30 48 72 120 192 300
2 36 60 96 144 240 384 600
3 54 90 144 216 360 576 900
4 72 120 192 288 480 768 1200
5 90 150 240 360 600 960 1500

Если полученное значение не превышает допустимой отметки в 5 %, то выбранную на втором шаге по таблицам ПУЭ площадь сечения можно считать верной. Если же в ходе расчетов потери напряжения составили более 5 % (как в нашем примере), то сечение кабеля необходимо увеличить.

В завершении хотелось бы отметить, что определение необходимого сечения провода по длине – это лишь одна из составляющих грамотного выбора. Для промышленных объектов, как правило, используют более сложные комплексные системы расчета, в которых не только учитываются все основые величины, но и конкретные условия прокладки электропровода. И только при таком подходе можно гарантировать безопасность и надежность сети.

Сечение проводника по мощности и току для электропроводки в квартире

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

Расчет длины и максимальной нагрузки электропроводки

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

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

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

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

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

Выбор кабеля для электропроводки в квартире

* Таблица потребляемой мощности и тока
бытовыми электроприборами при напряжении питания 220В

Бытовой электроприбор

Потребляемая мощность в зависимости от модели электроприбора, кВт (BA)

Потребляемый ток, А

Примечание

Лампа накаливания

Электрочайник

Время непрерывной работы до 5 минут

Электроплита

При мощности более 2 КВ требуется отдельная проводка

Микроволновая печь

Электромясорубка

Кофемолка

Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

Кофеварка

Электродуховка

Во время работы максимальный ток потребляется периодически

Посудомоечная машина

Стиральная машина

Максимальный ток потребляется с момента включения до нагрева воды

Во время работы максимальный ток потребляется периодически

Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

Стационарный компьютер

Во время работы максимальный ток потребляется периодически

Электроинструмент (дрель, лобзик и т.п.)

Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

В зависимости от потребляемой мощности оборудования, рассчитывается сечение кабеля, которое зависит от силы тока, напряжения и длине самого кабеля. Производители кабельной продукции предлагают рынку богатый ассортимент, разобраться в котором и выбрать то, что нужно не просто.

От правильного выбора зависит не только его стоимость, но и электробезопасность при эксплуатации электрооборудования. Если сечение кабеля рассчитано неправильно и оно значительно ниже требуемого, то это может привести к перегреву изоляции, короткому замыканию и возможному возгоранию, что приведет к пожару.

Затраты на устранение последствий от такой ситуации несоизмеримы с теми, которые нужны чтобы выполнить грамотный расчет проводки, даже с привлечением специалиста.

В этой статье предлагается простая методика расчета сечения проводника, которая окажет методическую помощь, желающим самим правильно рассчитать и смонтировать кабельную проводку.

Расчет по мощности электроприборов

Любой кабель или провод, в зависимости от материала из которого он изготовлен, может выдержать определенную (номинальную) силу тока, а она имеет прямую зависимость от его сечения и длины. Определить общую потребляемую мощность всех установленных приборов не сложно. Для этого составляется перечень всего оборудования с указанием потребляемой мощности каждой единицы. Все указанные значения суммируются.

Этот расчет выполняется по следующей формуле:
Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)×0.8

  • Pобщ – общая сумма всех нагрузок.
  • (P1+P2+P3+…+Pn) – потребляемая мощность каждого оборудования.
  • 0,8 – это поправочный коэффициент, который характеризует степень загрузки всех приборов. Обычно приборы редко когда используются одновременно. Такие, как фен, пылесос или электрокамин, используются довольно редко

Полученная сумма будет использоваться для дальнейшего расчета.

Таблицы, по которым выбирается сечение кабеля

Расчет для алюминиевого провода

Расчет для медного провода

Выбрать нужное сечение по данным таблицы не так, сложно. По установленной мощности, величине напряжения и тока, выбирается размер сечения кабеля для закрытой и открытой проводки. Так же подбирается и материал, из которого изготовлен кабель.

На примере это будет выглядеть так: допустим общая потребляемая мощность электроэнергии в доме составила 13 кВт. Если это значение умножить на поправочный коэффициент 0.8, то номинальная потребляемая мощность составит 10.4 кВт. По таблице выбирается близкая по значению величина мощности. В данном случае для однофазной сети будет число 10.1 кВт, а для трехфазной 10.5 кВт. Для этих значений потребляемой мощности, выбирается сечение 6 мм2 и 1.5 мм2 соответственно.

Расчет сечения кабеля по силе тока

Если расчет по мощности не такой уж точный, то расчет по силе тока может дать самые оптимальные размеры сечения кабеля, что довольно важно, если используется медный кабель и в большом количестве.

Для начала необходимо определить токовую нагрузку на всю электропроводку. Она складывается из такой нагрузки для каждого из приборов и рассчитываются по таким формулам.

Для однофазной сети применяется следующая формула: I= P:(Uˑcos), а для трехфазной I=P÷√3×Uˑcos

  • I- сила тока
  • U – напряжение в сети
  • Cos – коэффициент мощности

Полученные таким способом расчета данные суммируются, и определяется токовая нагрузка на всю проводку. Из таблицы подбираются точные размеры сечения для всей сети. В таблице имеются значения для открытой и закрытой проводки. Они значительно отличаются друг от друга.

Таблица по выбору сечения кабеля в зависимости от силы тока.



Соотношения диаметра жил к токовым нагрузкам

Расчет по длине кабеля

В любом проводнике, сопротивление тока зависит от его длины. На этом свойстве и основан третий способ расчета сечения кабеля. Чем длиннее проводник, тем больше потери в сети. Если они превышают более 5%, то выбирают кабель с большим сечением.

Для определения сечения кабеля определяют суммарную мощность всех установленных приборов и силу тока, который будет протекать по проводнику. Для этого можно использовать, выше приведенную форму расчета. Далее выполняется расчет сопротивления проводки по следующей формуле:

  • R=(p×L)÷S, где p - удельное сопротивление проводника, которое приводится в специальных таблицах;
  • L – длина проводника в метрах, умножается на два, так как ток течет по фазному и нулевому проводу;
  • S- площадь поперечного сечения кабеля.

Если итоговое значение меньше 5%, то сечение кабеля выбрано правильно. В противном случае необходимо подобрать проводник большего сечения.

В любом случае при расчете сечения проводки, необходимо делать соответствующие поправки на перспективу. Возможно, появится желание приобрести более современные дополнительные бытовые приборы, которые будут потреблять больше электроэнергии. Поэтому желательно увеличить сечение проводки хотя бы на одну ступень. При этом вся проводка должна быть выполнена из медного провода.

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).

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.

Ниже я приведу таблицу сечения проводов, но рекомендую набраться терпения, прочитав до конца эту небольшую теоретическую часть. Это позволит Вам быть более осознанным в выборе проводов для монтажа электропроводки , кроме того, Вы сможете самостоятельно сделать расчет сечения провода , причем, даже "в уме".

Прохождение тока по проводнику всегда сопровождается выделением тепла (соответственно нагревом), которое прямо пропорционально мощности, рассеиваемой на участке электропроводки. Ее величина определяется формулой P=I 2 *R , где:

  • I - величина протекающего тока,
  • R - сопротивление провода.

Чрезмерный нагрев может привести к нарушению изоляции, как следствие - короткому замыканию и (или) возгоранию.

Ток протекающий по проводнику находится в зависимости от мощности нагрузки (P ), определяемой формулой

I=P/U

(U - это напряжение, которое для бытовой электрической сети составляет 220В).

Сопротивление провода R зависит от его длины, материала и сечения. Для электропроводки в квартире, даче или гараже длиной можно пренебречь, а вот материал и сечение при выборе проводов для электропроводки необходимо учитывать.

РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДА

Сечение провода S определяется его диаметром d следующим образом (здесь и далее я буду максимально упрощать формулы):
S=π*d 2 /4=3.14*d 2 /4=0.8*d 2 .

Это может Вам пригодится, если вы уже имеете провод, причем без маркировки, которая указывает сразу сечение, например, ВВГ 2х1.5, эдесь 1,5 - сечение в мм 2 , а 2 - количество жил.

Чем больше сечение, тем большую токовую нагрузку выдерживает провод. При одинаковых сечениях медного и алюминиевого проводов - медные могут выдержать больший ток, кроме того они менее ломкие, хуже окисляются, поэтому наиболее предпочтительны.

Очевидно, что при скрытой прокладке, а также провода, проложенные в гофрошланге, электромонтажном коробе из-за плохого теплообмена нагреваться будут сильнее, значит следует их сечение выбирать с определенным запасом, поэтому пришло время рассмотреть такую величину как плотность тока (обозначим ее Iρ ).

Характеризуется она величиной тока в Амперах, протекающего через единицу сечения проводника, которую мы примем за 1мм 2 . Поскольку эта величина относительная, то с ее использованием удобно производить расчет сечения по следующим формулам:

  1. d=√1.27*I/Iρ =1.1*√I/Iρ - получаем значение диаметра провода,
  2. S=0.8*d 2 - ранее полученная формула для расчета сечения,

Подставляем первую формулу во вторую, округляем все что можно, получаем очень простое соотношение:

S=I/Iρ

Остается определиться с величиной плотности тока Iρ ), поскольку рабочий ток I ) определяется мощностью нагрузки, формулу я приводил выше.

Допустимое значение плотности тока определяется множеством факторов, рассмотрение которых я опущу и приведу конечные результаты, причем с запасом:

Пример расчета:

Имеем: суммарная мощность нагрузки в линии - 2,2 кВт, проводка открытая, провод - медный. Для расчета используем следующие единицы измерения: ток - Ампер, мощность - Ватт (1кВт=1000Вт), напряжение - Вольт.

S=I/Iρ=(2200/220)/10=1мм 2

Если провести соответствующие расчеты для всего ряда сечений проводов, то можно получить соответствующую таблицу.

ТАБЛИЦА СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ

Сразу предупреждаю, данные из различных источников могут отличаться. Это различие определяется величиной запаса по мощности. Приводя расчеты я этот запас взял по максимуму, памятуя, что лучше купить более мощные, соответственно более дорогие провода, нежели потом переделывать сгоревшую электропроводку.

Предлагаю Вашему вниманию обещанную в начале статьи таблицу:


© 2012-2017 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов