На основании чего выполняется расчет сечения провода?

Содержание

Пример расчета сечения кабеля.

Кабельная продукция сейчас представлена на рынке в широком ассортименте, поперечное сечение жил составляет от 0,35 мм.кв. и выше, в данной статье будет приведен пример расчета сечения кабеля.

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.

Неправильный выбор сечения кабеля для бытовой проводки, может привести к таким результатам:

1. Погонный метр чересчур толстой жилы будет стоить дороже, что нанесет значительный «удар» по бюджету.

2. Жилы вскоре начнут нагреваться и будут плавить изоляцию, если будет выбран неподходящий диаметр проводника (меньший, чем необходимо) и это вскоре может привести к короткому замыканию или самовозгоранию электропроводки.

Чтобы не потратить средства впустую, необходимо перед началом монтажа электропроводки в квартире или доме, выполнить правильный расчет сечения кабеля в зависимости от силы тока, мощности и длины линии.

Расчет сечения кабеля по мощности электроприборов.

Каждый кабель имеет номинальную мощность, которую при работе электроприборов он способен выдержать. Когда мощность всех электроприборов в квартире будет превышать расчетный показатель проводника, то аварии в скором времени не избежать.

Рассчитать мощность электроприборов в квартире или доме можно самостоятельно, для этого необходимо выписать на лист бумаги характеристики каждого прибора отдельно (телевизора, пылесоса, плиты, светильников). Затем все полученные значения суммируются, а готовое число используется для выбора оптимального диаметра.

Формула расчета мощности имеет такой вид:

Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8 , где: P1..Pn–мощность каждого электроприбора, кВт

Стоит обратить внимание на то, что число, которое получилось нужно умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Обозначает этот коэффициент то, что одновременно будет работать только 80% из всех электроприборов. Такой расчет будет более логичным, потому что, пылесос или фен, точно не будет находиться в использовании длительное время без перерыва.

Пример расчета сечения кабеля по мощности указан в таблицах:

Для проводника с алюминиевыми жилами.

Для проводника с медными жилами.

Как видно из таблиц, свои данные имеют значения для каждого определенного вида кабеля, потребуется лишь найти ближайшее из значений мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.

На примере расчет сечения кабеля по мощности выглядит так:

Допустим, что в квартире суммарная мощность всех приборов составляет 13 кВт. Необходимо полученное значение умножить на коэффициент 0,8, в результате это даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Затем подходящее значение нужно найти в колонке таблицы. Ближайшая цифра 10,1 при однофазной сети (220В напряжение) и при трехфазной сети цифра 10,5. Значит останавливаем выбор сечения при однофазной сети на 6-милимметровом проводнике или при трехфазной на 1,5-милимметровом.

Расчет сечения кабеля по токовой нагрузке.

Более точный расчет сечения кабеля по току, поэтому пользоваться им лучше всего. Суть расчета аналогична, но в данном случает необходимо только определить какая будет токовая нагрузка на электропроводку. Сначала нужно рассчитать по формулам силу тока для каждого из электроприборов.

Средняя мощность бытовых электроприборов

Пример отображения мощности электроприбора (в данном случае ЖК телевизор)

Для расчета необходимо воспользоваться такой формулой, если в квартире однофазная сеть:

I=P/(U×cosφ)

Когда же сеть трехфазная, то формула будет иметь такой вид:

I=P/(1,73×U×cosφ) , где P — электрическая мощность нагрузки, Вт;

  • U — фактическое напряжение в сети, В;
  • cosφ — коэффициент мощности.

Далее суммируются все токи и нужно выбрать сечение кабеля по току по табличным значениям.

Следует учесть, что значения табличных величин будут зависеть от условий прокладки проводника. Мощность и токовые нагрузки будут значительно большими при монтаже открытой электропроводки, чем если прокладка проводки будет в трубе.

Полученное суммарное значение токов для запаса рекомендуется умножить в 1,5 раза, ведь со временем в квартиру могут приобретаться более мощные электроприборы.

Расчет сечения кабеля по длине.

Также можно по длине рассчитать сечение кабеля. Суть таких вычислений заключается в том, каждый из проводников имеет свое сопротивление, которое способствует потерям тока с увеличением протяженности линии. Необходимо выбирать проводник с жилами покрупнее, если величина потерь превысит 5%.

Вычисления происходят следующим образом:

  • Рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов и сила тока.
  • Затем рассчитывается сопротивление электропроводки по формуле : удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах).
  • Необходимо разделить получившееся значение на выбранное поперечное сечение кабеля:

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

Следует обратить внимание на то, что должна длина прохождения тока умножаться в 2 раза, так как изначально ток идет по одной жиле, а назад возвращается по другой.

  • Производится расчет потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.
  • Далее определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
  • Анализируется итоговое число. Если полученное значение меньше 5%, то выбранное сечение жилы можно оставить, но если больше, то необходимо выбрать проводник более «толстый».

Таблица удельных сопротивлений.

Обязательно нужно производить расчет с учетом потерь по длине, если протягивается линия на довольно протяженное расстояние, иначе существует высокая вероятность выбрать сечение кабеля неправильно.

Как рассчитать нагрузку на кабель?

Для чего необходимо проводить расчет нагрузки на кабель?

Один из основных параметров, определяющих стоимость кабеля – его сечение. Чем оно больше, тем выше его цена. Но если купить недорогой провод, сечение которого не соответствует нагрузкам в контуре, повышается плотность тока. Из-за этого увеличивается сопротивление и выделение тепловой энергии при прохождении электричества. Потери же электроэнергии возрастают, а эффективность системы снижается. На протяжении всего срока эксплуатации потребитель оплачивает значительные потери электроэнергии.

Но это не единственный минус установки кабеля с неправильно выбранным сечением. Из-за повышенного выделения тепла чрезмерно нагревается изоляция проводов – это сокращает срок использования проводов и нередко становится причиной короткого замыкания.

Расчет нагрузки на кабель позволяет:

  • Уменьшить счета за электроэнергию;
  • Увеличить срок службы проводки;
  • Снизить риск возникновения короткого замыкания.

Какие потери возникают при прохождении электрического тока?

При выполнении расчета нагрузки на кабель нужно учитывать:

1. Потери электрического тока при прохождении по проводам

Перемещение электричества от генератора тока к приемникам (бытовой технике, электрооборудованию, осветительным приборам) сопровождается высвобождением тепловой энергии. Этот физический процесс не приносит пользы. Выделяющееся тепло нагревает изоляционные оболочки, что приводит к сокращению срока их службы. Они становятся более хрупкими и быстро разрушаются. Нарушение целостности изоляции может стать причиной короткого замыкания при соприкосновении проводов друг с другом, а при контакте с человеком – опасной травмы.

Превращение электрической энергии в тепловую происходит из-за сопротивления, которое увеличивается по мере роста плотности проходящего тока. Эта величина рассчитывается по формуле:

  • I – сила тока;
  • S – поперечное сечение провода.

При монтаже внутренней электропроводки плотность тока должна быть не выше 6 А/мм2. Для других работ расчет сечения кабеля по току производится на основании таблиц, содержащихся в Правилах устройства и технической эксплуатации электроустановок (ПУЭ и ПТЭЭП).

Если рассчитанное значение плотности больше рекомендованного необходимо купить кабель с большим сечением провода. Несмотря на увеличение стоимости проводки, такое решение оправдано с экономической точки зрения. Выбор кабеля для проводки с оптимальным размером сечения в несколько раз увеличит ее срок безопасной эксплуатации и сократит потери электричества при прохождении по проводам.

2. Потери, возникающие из-за электрического сопротивления материалов

Сопротивление материалов, возникающее в процессе передачи электрического тока, приводит не только к выделению тепловой энергии и нагреву проводов. Также происходят потеря напряжения, что негативно сказывается на работе электрооборудования, бытовой техники и осветительных приборов.

Читайте также:  Чтение принципиальных схем

При монтаже электропроводки необходимо рассчитать и величину сопротивления линии (Rл). Она рассчитывается по формуле:

  • ρ – удельное сопротивление материала, из которого изготовлен провод;
  • l – длина линии;
  • S – поперечное сечение провода.

Падение напряжения определяется как ΔUл = IRл, и его величина должна составлять не более 5% от исходного, а для осветительных нагрузок – не более 3%. Если же она больше, необходимо выбрать кабель с большим сечением или изготовленный из другого материала, с меньшим удельным сопротивлением. В большинстве случаев и с технической, и с экономической точки зрения целесообразно увеличить площадь сечения кабеля.

Выбор материала кабеля

Наш каталог кабельной продукции в Бресте включает большой выбор кабелей, изготовленных из различных материалов:

Медь имеет очень низкое удельное сопротивление (ниже только у золота), поэтому проводимость медных проводов значительно выше, чем у алюминиевых. Она не окисляется, что существенно увеличивает срок эффективной эксплуатации. Металл очень гибкий, кабель можно многократно складывать и сворачивать. Благодаря высокой пластичности возможно изготовление более тонких жил (изготавливаются медные жилы й от 0,3 мм2, минимальный размер алюминиевой жилы – 2,5 мм2).

Более низкое удельное сопротивление позволяет уменьшить выделение тепловой энергии при прохождении тока, поэтому при прокладке внутренней проводки в жилых помещениях разрешается использовать только медные провода.

Удельное сопротивление алюминия выше, чем у золота, меди и серебра, но ниже, чем у других металлов и сплавов.

Главное преимущество алюминиевого кабеля перед медным – его цена в несколько раз ниже. Также он значительно легче, что облегчает монтаж электросетей. При монтаже электросетей большой протяженностью эти характеристики имеют решающее значение.

Алюминий не подвержен коррозии, но при контакте с воздухом на его поверхности образовывается пленка. Она защищает металл от воздействия атмосферной влаги, но практически не проводит ток. Эта особенность осложняет соединение кабелей.

Основные виды расчета сечения

Расчет нагрузок на провод должен быть выполнен по всем значимым характеристикам:

По мощности

Определяется суммарная мощность всех приборов, потребляющих электроэнергию в доме, квартире, в производственном цеху. Потребляемая мощность бытовой техники и электрооборудования указывается производителем.

Также необходимо учесть электроэнергию, потребляемую осветительными приборами. Все электроприборы в домашних условиях редко работают одновременно, но расчет сечения кабеля по мощности выполняется с запасом, что позволяет сделать электропроводку более надежной и безопасной. Для промышленных объектов выполняется более сложный расчет с использованием коэффициентов спроса и одновременности.

По напряжению

Расчет сечения кабеля по напряжению производится исходя из вида электрической сети. Она может быть однофазной (в квартирах многоэтажных домов и большинстве индивидуальных коттеджей) и трехфазной (на предприятиях). Напряжение в однофазной сети составляет 220 В, в трехфазной – 380 В.

Если суммарная мощность электроприборов в квартире равна 15 кВт, то для однофазной проводки этот показатель и будет равен 15кВт, а для трехфазной он будет в 3 раза меньше – 5 кВт. Но при монтаже трехфазной проводки используется кабель с меньшим сечением, но содержащий не 3, а 5 жил.

По нагрузке

Расчет сечения кабеля по нагрузке также требует подсчета суммарной мощности электрооборудования. Желательно увеличить эту величину на 20-30%. Проводка выполняется на длительный срок, а количество бытовой техники в квартире или оборудования в цеху может увеличиться.

Затем следует определить, какое оборудование может быть включено одновременно. Этот показатель может существенно отличаться в разных домах. У одних большое количество бытовой техники или электрооборудования, которым пользуются несколько раз в месяц или в год. У других в доме – только необходимые, но часто используемые электроприборы.

В зависимости от величины коэффициента одновременности мощность может как незначительно, так и в несколько раз отличаться от нагрузки.

Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых открыто

Сечение жил, мм2Кабели с медными жиламиКабели с алюминиевыми жилами
Напряжение 220 ВНапряжение 380 ВНапряжение 220 ВНапряжение 380 В
0,52,4
0,753,3
13,76,4
1,558,7
25,79,84,67,9
2,56,6115,29,1
4915712
511198,514
1017301322
1622381628
2530532339
3537642849
Установленная мощность (кВт) для кабелей, прокладываемых в штробе или трубе
Сечение жил, мм2Кабели с медными жиламиКабели с алюминиевыми жилами
Напряжение 220 ВНапряжение 380 ВНапряжение 220 ВНапряжение 380 В
135,3
1,53,35,7
24,17,235,3
2,54,67,93,56
45,9104,67,9
57,4125,79,8
1011198,314
1617301220
2522381424
35295116

По току

Для расчета номинального тока используется величина суммарной мощности нагрузки. Зная ее, максимально разрешенную нагрузку по току рассчитывают по формуле:

  • I – номинальн. ток;
  • P – суммарн. мощность;
  • U – напряжение;
  • cosφ – коэфф-т мощности.

На основании полученной величины находим оптимальный размер сечение кабеля в таблицах.

Допустимые токовые нагрузки для кабеля с медными жилами прокладываемого скрыто

Сечение жил, ммМедные жилы, провода и кабели
Напряжение 220 ВНапряжение 380 В
1,51916
2,52725
43830
64640
107050
168575
2511590
35135115
50175145
70215180
95260220
120300260

Важные нюансы для правильного расчета нагрузки на кабель

При работе с таблицей, следует обращать внимание, для какого вида электропроводки она составлена (однофазной или трехфазной), для открытой или скрытой проводки, для медного или алюминиевого кабеля.

При выборе и заказе провода важно различать такие характеристики как сечение и диаметр. Если диаметр провода 8 мм2, его сечение равно S = (π/4) х D² = 50 мм2.

Для расчета сечения многожильного провода, применяется формула:

Чтобы заказать кабельную продукцию или задать вопросы относительно ее характеристик и особенностей выбора, звоните по телефонам: +375 (162) 44-66-60.

Видео: как правильно выбрать сечение провода?

По какому нормативному документу необходимо выбирать сечение кабеля?

В каждом проекте приходится выбирать сечение кабелей. Я считаю, неправильный выбор сечения кабеля – это грубейшая ошибка проектировщика, которая может привести к тяжелым последствиям. Как правильно выбрать сечение кабеля, какие ТНПА использовать?

Существует такой миф, что эксперт всегда прав. Сейчас докажу обратное

В основном все мои проекты проходят гомельскую экспертизу, но порой проекты попадают в могилевскую экспертизу.

По одному из последних моих проектов получил замечание от могилевской экспертизы, что мною неверно выбраны сечения кабелей. На самом деле сечения кабелей были выбраны заказчиком, а я лишь проверил на длительно-допустимые токи.

При выборе сечений кабелей я всегда руководствуюсь справочной информацией из каталога кабелей завода ОАО «ЭЛЕКТРОКАБЕЛЬ» Кольчугинский завод». Таблицы в старом каталоге составлены на основе ГОСТ 16442-80 и многие кабели соответствуют именно этому ГОСТу. Часть кабелей делается по различным ТУ и для них нужно смотреть свои таблицы. Кстати, в новом каталоге ХКА ссылки идут уже на новый ГОСТ 31996-2012 и ТУ.

У меня всегда под рукой находятся распечатки этих таблиц в отдельном файле. Советую и вам так сделать. К сожалению, в справочной информации нового каталога ХКА в таблицах не представлен допустимый ток для четырехжильных кабелей (с учетом к.ф 0,93), это не совсем удобно, но я попросил, чтобы в новой редакции сделали, как было раньше. По-моему, допустимые токи по ГОСТ 16442-80 и ГОСТ 31996-2012 ничем не отличаются.

Я задавал вопрос официальному представителю, соответствуют ли кабели выполненные по ТУ характеристикам изложенных в ГОСТ:

ГОСТ 16442-80 прекратил свое действие на территории РФ с 01.01.2011 г.

В настоящее время силовой кабель выпускается по ТУ 16-705.499-2010 (ГОСТ 31996-2012). ТУ 16-705.499-2010 соответствует ГОСТу 31996-2012 по всем характеристикам.

Я всегда считал и считаю, что при выборе кабелей нужно руководствоваться теми нормативными документами, по которым изготавливают кабели. В спецификации я всегда указываю ссылку на ГОСТ либо ТУ по которым изготавливается кабель.

Эксперта не устроил мой ответ, что кабели выбраны по ГОСТ и он настоял, чтобы кабели были выбраны по ПУЭ. Сослался он на статью из журнала «Энергия и менеджмент» №5 от 2007г, где товарищ Левин говорит, что кабели нужно выбирать по ПУЭ.

Читайте также:  Схема подключения прожектора к сенсору и фотореле

Мне нравится читать подобные статьи, но какую юридическую силу они имеют?

Могилевский эксперт руководствуются какой-то статьей из журнала, которая написана почти 10 лет назад. Это нормально? Сказал, что ГОСТ не нужно даже соблюдать. В чем-то он даже прав… А откуда тогда брать другие технические характеристики кабелей? В ПУЭ их точно нет

Мне не удалось найти данную статью, но если там действительно так написано, то Левин меня разочаровал. Хотя, возможно, у него сейчас уже другое мнение…

Кстати, могилевский эксперт удивился, когда я ему сказал, что гомельская экспертиза считает практически так же как и я.

Был последний день снятия замечаний и не было времени для выяснения отношений, поэтому мне проще было увеличить сечения кабелей. Проект был не большой, всего три кабеля (замена котла в существующей котельной).

Если вы сравните допустимые токовые нагрузки в ПУЭ и ГОСТ, то увидите, что в ПУЭ они значительно ниже. А если вы выберите кабель по ПУЭ и примените к нему понижающие коэффициенты, которые зависят от способа прокладки, то сечение придется увеличить еще больше.

Но, как вы понимаете, я не мог так просто закрыть данную тему и решил позвонить своим коллегам на свою предыдущую работу и узнать, как у них обстоят дела с выбором сечения кабелей. К счастью, у нас очень хорошие отношения и мы всегда стараемся делиться полезной информацией.

Как оказалось, уже имеется даже письмо-ответ с разъяснениями от Министерства энергетики Республики Беларусь, а это уже совсем не уровень публикации в журнале:

Министерство энергетики Республики Беларусь, рассмотрело Ваше обращение от 11.01.2016 и сообщает следующее.

Согласно части 1 статьи 20 Закона Республики Беларусь «О техническом нормировании и стандартизации» от 05.01.2004 (далее — Закон) государственные стандарты являются добровольными для применения.

В тоже время согласно части четвертой статьи 20 Закона если в техническом регламенте дана ссылка на государственный стандарт, то требования этого государственного стандарта становятся обязательными для соблюдения.

В системе межгосударственной стандартизации ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Общие технические условия» введен взамен ГОСТ 16442-80 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Технические условия». В свою очередь ГОСТ 16442-80 включен в перечень стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований технического регламента Таможенного союза «О безопасности низковольтного оборудования» (ТР ТС 004/2011).

Правила устройства электроустановок, 6-е изд., переработанные и дополненные введены в действие 01.06.1985, ГОСТ 31996-2012 введен в действие постановлением Госстандарта Республики Беларусь от 11.11.2014 № 50 в качестве государственного стандарта Республики Беларусь с 01.01.2016.

Согласно статьи 71 Закона Республики Беларусь «О нормативных правовых актах Республики Беларусь» от 10.01.2000 № 361-3, в случае коллизии между нормативными правовыми актами, обладающими равной юридической силой, и если ни один из них не противоречит акту с более высокой юридической силой, действуют положения акта, принятого (изданного) позднее.

Исходя из вышеизложенного ГОСТ 31996-2012 обязателен для применения, в том числе и при проектировании систем электроснабжения.

Обычно экспертиза старается экономить деньги, но в данном случае получилось все совсем наоборот. Требование выбора сечения кабелей по ПУЭ ведет к удорожанию строительства объектов.

Надеюсь теперь вы понимаете, по какому нормативному документу необходимо производить выбор сечения кабелей. При этом не следует также забывать о понижающих коэффициентах.

Также учтите, что практически всегда кабель должен быть защищен от перегрузки.

Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине

Как рассчитать кабель по току, напряжению и длине. Кабели, как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме. Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.

Основные правила

При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.

После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.

Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.

За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.

Важность правильного выбора сечения

Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.

Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:

P=U*I* cos φ=I²*R

R – активное сопротивление.

Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.

Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.

R=ρ*l/S

ρ – удельное сопротивление;

l – длина проводника;

S– площадь поперечного сечения.

Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.

Если покупаете провод и замеряете его диаметр, то не забудьте, что площадь рассчитывается по формуле:
S=π*d²/4

d – диаметр.

Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.

Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет сечения кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.

Расчет сечения провода по мощности и току

Расчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.

Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:
I=(P*K)/(U*cos φ)

P – мощность в ваттах

U=220 Вольт

K=0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:

I=P/(U*√3*cos φ)

U=380 Вольт

Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.

Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.

Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).

Влияние длины проводки на выбор кабеля

Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм². это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.

Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.

Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.

Читайте также:  Подключение электросчетчика однофазного

Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.

Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:
∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

– номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).

L — длинна линии, м.

Ну а если попроще для бытовых условий:

ΔU=I*R

R – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S;

I – сила тока, находят из закона Ома;

Допустим, у нас получилось, что I=4000 Вт/220 В=18,2 А.

Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R=0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.

Тогда ΔU=18,2*0,46=8,37 В

В процентном соотношении

На длинных линиях от перегрузок и коротких замыканий устанавливают автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями.

Выполняем расчет сечения провода по мощности

Итак, вы решились самостоятельно заменить проводку в своем доме или квартире, но прежде, чем приступать к монтажным работам, вам следует выполнить расчет сечения проводов по мощности. Ведь при неправильном выборе сечения проводов при серьезных нагрузках они будут греться.

Нагрев проводников ведет к снижению их проводимости, что ведет к еще большему нагреву. Следствием такого перегрева может стать не только разрушение проводов и их изоляции, но и пожар. Поэтому, дабы избежать этого, вопросу расчетов следует уделить самое пристальное внимание.

Факторы, влияющие на выбор сечения провода

Факторов для выбора сечения проводника достаточно много. Влияние каждого из них сведено в п.1.3 ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Но в данном пункте приведены принципы расчета для всех возможных проводников и электроустановок.

Наша же инструкция для расчета рассматривает только медные провода и кабели в поливинилхлоридной, пластмассовой и резиновой оболочке. Так как именно эти проводники наиболее часто применяются для монтажа электрической сети в квартире или собственном доме.

  • Самой главной составляющей любого расчета сечения провода является его нагрузка или ток. Номинальный ток мы получаем путем пересчета номинальной мощности электроустановок, подключенных к данному проводнику. Поэтому сечение провода и расчетная мощность неразрывно связаны.
  • Также во многом наш выбор зависит от материала провода. Ведь не для кого не секрет, что разные материалы обладают разной проводимостью. Поэтому пропускная способность провода в 1 мм 2 из меди значительно выше, чем у такого же проводника из алюминия.

  • Следующим важным параметром является количество токопроводящих жил кабеля или провода. Ведь чем больше жил в одном проводе, тем сильнее он греется.

Обратите внимание! Согласно п. 1.3.10 ПУЭ, при определении числа проводников многожильного провода нулевая и защитная жила не принимаются в расчет.

  • Еще одним важным критерием является способ прокладки провода. Ведь земля является лучшим теплопроводником в отличие от воздуха. Поэтому для проводов, проложенных непосредственно в земле, допускаются более высокие номинальные токи.
  • Также при расчетах следует учитывать способ прокладки проводов. Ведь если они уложены пучками в коробах или лотках, то они будут греться друг от друга. Поэтому при монтаже проводов пучками более четырех следует вводить поправочные коэффициенты.
  • Ну и, конечно, стоит обратить внимание на температуру окружающей среды в местах монтажа проводников. Практически любая таблица расчета сечения провода по мощности приведена к температуре окружающего воздуха +15⁰С. Если температура в вашем помещении будет отличаться, то следует ввести поправочный коэффициент из табл. 1.3.3 ПУЭ.

  • Для протяженных кабельных линий, если падение напряжения на них превышает 5%, это необходимо учитывать при расчетах. Но, если вы не прокладываете кабель на расстояние в пол километра и более, этот параметр можно не учитывать.

Последовательность расчета сечения проводников

Так как мы рассчитываем проводку для своего дома, то в нашей статье мы попытаемся привести и учесть и другие нормы ПУЭ, касающиеся частных домовладений и квартир.

Главным из них для нас является п.6.2.2 ПУЭ, который нормирует, что в квартирах и домах все групповые линии должны питаться от автоматических выключателей на ток не более 25А. Исходя из этого, и провода для питания таких групповых сетей не должны рассчитываться на больший ток. Исключение составляет только расчет проводов ввода питания на квартиру.

Расчет номинальной мощности

Исходя из всего вышесказанного, главным критерием для нас является мощность приборов, подключаемых к сети. Именно поэтому расчет стоит начать с суммарной нагрузки.

Прежде всего, считаем мощные потребители, такие как: кондиционеры, электрические печи, электронагреватели и бойлеры. Если мощность таковых приборов превышает 1,5 – 2кВт, то целесообразно рассмотреть их питание отдельной линией.

  • Если вы делаете расчет своими руками, то желательно отдельно посчитать суммарную мощность электроприборов и сети освещения.

  • Если у вас есть мощные бытовые приборы, то их не учитывайте при подсчете суммарной мощности. Для них мы выделим отдельную линию.
  • При расчёте принимайте подключение к каждой розетке самого мощного электроприбора. При этом маломощную видео и другую бытовую технику можно округлить. Главное, не посчитайте один и тот же прибор дважды.
  • В большинстве случаев суммарная нагрузка будет около 3-5кВт на каждую жилую комнату. Не пугайтесь таких цифр.
  • Если количество розеток в квартире превышает 10, то суммарную нагрузку, согласно п.4.4 ВСН 59-88, умножаем на поправочный коэффициент 0,9. Если розеток больше 20, — на 0,8.

Расчет номинального тока

Так как у нас имеется только формула расчета сечения провода по току, то переводим мощность в номинальный ток.

Для этого используем формулу: I=P/U×cosα, где I – наш номинальный ток; P – полученная у нас суммарная мощность, U – номинальное напряжение сети (для однофазной сети 220В, для трехфазной сети 380В); а cosα – коэффициент мощности.

Если вы найдете его на всех приборах, то можете получить путем умножения суммарный коэффициент мощности. А можно пренебречь им и принять его равным единице, это создаст определенный запас нашим расчетам.

  • Приведем пример. Допустим, суммарная мощность у нас получилась 10кВт. Приняв коэффициент мощности равный единице, для однофазной сети получаем номинальный ток равный 45,45А.

Обратите внимание! Расчет сечения провода по току 12В, 24В, 36В, 42В и 110В осуществляется по этой же формуле.

  • Исходя из этого, можно выбрать провод, который будет питать наш распределительный щит. Согласно табл. 1.3.4 ПУЭ, при отрытом способе прокладки нам потребуется медный провод сечением 5 мм 2 или, согласно табл.1.3.5 ПУЭ, алюминиевый провод сечением 8 мм 2 .

  • Но как мы уже отмечали, питание электроприборов в квартире должно осуществляться от автоматических выключателей на ток не более 25А. Поэтому в нашем случае мы разделяем нагрузки на две группы, питающихся от автоматов по 25А, либо на три группы, питающиеся от автоматов на 16А. Здесь уже определяющим становится цена материалов и удобство, поэтому перед нами открывается свобода выбора.

Влияние на расчет остальных параметров

Но расчет сечения проводов по току на этом не заканчивается. Теперь нам следует учесть все дополнительные параметры и возможные условия прокладки.

  • Если предполагается, что ваши провода будут улаживаться пучками, то к номинальным токам, указанным в таблицах, следует применить поправочные коэффициенты. Так, согласно п.1.3.10 ПУЭ, если количество проводов в пучке больше 4-х, то коэффициент будет 0,68. Если больше 6, то 0,63, если больше десяти, то 0,6.
  • Если предполагается, что провода будут проложены в помещениях или на улице, где средняя температура отличается от +15⁰С, то следует воспользоваться температурными поправочными коэффициентами из таблицы 1.3.3 ПУЭ.

Обратите внимание! Для кабелей в полиэтиленовой изоляции допускается кратковременная не более 6 часов за 5 дней перегрузка в 10% от номинального тока. Для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией такая перегрузка может достигать 15%.

Вывод

Умея производить расчет сечения проводника по току, вы с легкостью сможете решить вопрос безопасного монтажа вашей электрической сети. Ведь соблюдение всех норм и правил гарантирует вам безаварийную и длительную работу вашей проводки.

А соблюдая другие нормы ПУЭ, вы сделаете вашу электрическую сеть еще и безопасной, что, учитывая количество пожаров, вызванных короткими замыканиями, далеко немаловажно.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector