Сечение и мощность

Каждый мастер желает знать… как рассчитать сечение кабеля для той или иной нагрузки. С этим приходится сталкиваться при проведении проводки в доме или гараже, даже при подключении станков — нужно быть уверенным, что выбранный сетевой шнур не задымится при включении станка…

Я решил создать калькулятор расчета сечения кабеля по мощности, т.е. калькулятор считает потребляемый ток, а затем определяет требуемое сечение провода, а также рекомендует ближайший по значению автоматический выключатель.

Силовые кабели ГОСТ 31996—2012

Расчет сечения кабеля по мощности производится в соответствии с таблицами нормативного документа ГОСТ 31996—2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией». При этом сечение указывается с запасом по току во избежания нагрева и возгорания провода, работающего на максимальном токе. А также я ввел коэффициент 10%, т.е. к максимальному току добавляется еще 10% для спокойной работы кабеля 🙂

Например, берем мощность нагрузки 7000 Вт при напряжении 250 Вольт, получаем ток 30.8 Ампер (добавив про запас 10%), будем использовать медный одножильный провод с прокладкой по воздуху, в результате получим сечение: 4 кв.мм., т.е. кабель с максимальным током 39 Ампер. Кабель сечением 2.5 кв.мм. на ток 30 Ампер использовать не рекомендуется, т.к. провод будет эксплуатироваться на максимально допустимых значениях силы тока, что может привести к нагреву провода с последующим разрушением электро изоляции.

5.1. Общие принципы выбора проводов и кабелей

Проектирование электропроводок заключается в выборе типа используемого провода или кабеля и сечения токопроводящего проводника, а также способов их прокладки. В пределах жилых зданий используются, как правило, изолированные провода и кабели с медными жилами напряжением до 1000 В.

Типы проводов или кабелей определяют:

— вид изоляции токоведущих жил (резиновая, поливинилхлоридная, полиэтиленовая и пр.);

— наличие общих оболочки и оплетки;

— горючесть изоляционного материала провода или кабеля;

— материал токоведущих жил (медь, алюминий);

— гибкость материала токоведущей жилы;

— конструктивное выполнение (круглый, плоский, самонесущий и др.);

— специальное назначение (например: для водопогружных насосов; повышенной термической стойкости и др.);

— напряжение (250, 380, 660 и 1000 В);

— число токоведущих жил.

Выбор типа провода или кабеля зависит от следующих факторов:

— от предполагаемого места прокладки и способа монтажа (в земле, в воздухе, в трубах, в коробах, на лотках и кронштейнах, открыто без крепления, открыто на изоляторах, скрыто);

— от категории помещений (сухие, влажные, сырые, особо сырые, особо сырые с химически активной средой);

— от влияния внешних воздействий (температура окружающей среды; наличие воды, пыли, коррозионно-активных и загрязняющих веществ; механические внешние воздействия; наличие флоры и фауны; солнечное излучение; конструкция здания);

— от уровня напряжения питающей сети.

Электроснабжение коттеджей в большинстве случаев выполняется голыми (неизолированными) алюминиевыми или медными проводами. Эти провода при помощи фарфоровых, стеклянных или пластиковых изоляторов подвешиваются на деревянные или железобетонные опоры. Электрический ввод непосредственно в коттедж осуществляется от ближайшей опоры изолированным проводом.

Выбранные проводники и защищающие их устройства должны удовлетворять следующим условиям:

— проводить, не перегреваясь, расчетный ток нагрузки, а также выдерживать кратковременные перегрузки;

— падение напряжения в проводнике не должно превышать нормированных значений;

— защитные устройства (автоматические выключатели, предохранители) должны защищать проводники от перегрузки и коротких замыканий.

Кроме вышеперечисленного проводники выбираются и по механической прочности.

Выбор провода — не такое уж простое дело, как может показаться. Главное, чем нужно руководствоваться — это приобретение товара только от популярного производителя. Второе, не менее важное — это металл, из которого произведён провод. Конечно, дешевле будет алюминиевый, но при контакте с окружающей средой этот металл быстро окисляется. К тому же, его ограниченная гибкость и относительно небольшая проводимость, если сравнивать с проводом из качественной меди, также свидетельствуют не в его пользу. Лучший выбор провода всё же медь. Он стоит дороже, но служить будет исправней и дольше.

Ещё важнейшая деталь — это сечение провода. Его рассчитывают, опираясь на нагрузку сети. Проводимость алюминиевого провода обычно составляет примерно 60% от проводимости меди, поэтому алюминий нужно выбирать сечением на одну ступень выше. Измеряется сечение квадратными миллиметрами (мм2), основные виды сечений таковы: 0.75; 1; 1.5; 2.5; 4; 6; 10.

В жилых помещениях выбор провода падает на определённые виды, в которых используется особо эластичный пластикат в качестве изоляции, вследствие чего повышается безопасность эксплуатации. Популярны для жилых помещений такие виды: ППС бытовой провод, провод ВВГ или ВВГнг, или NYM. Мело-резиновая изоляция как дополнительный слой в последнем виде NYM помогает избежать трещин в проводе при работе в непростых условиях.

5.4. Проверка кабелей по термической устойчивости при коротких замыканиях

Как правило, такую проверку выполняют только для кабелей, подключаемых к главному (или вводному) распределительному щиту.

При коротких замыканиях температура нагрева проводника не должна превышать предельно допустимой для изоляции проводника температуры.

Сечение проводника, соответствующее этому условию, определяется по формуле

Величина коэффициентов К2, рассчитанных в соответствии с температурами mах и нач, указанными в ПУЭ3, приведены в табл. 5.14.

Выбранное сечение должно удовлетворять условию Sд.н. >= Sкд,

где Sд.н.- сечение проводника, соответствующее длительно допустимому току.

Таблица 5.14 Коэффициент К2 для проводников из меди и алюминия

Коэффициент К2 для проводников из меди и алюминия

Изоляция проводника	Температура, С		К2 для проводника		Примечание
	Тначальная	Т конечная при КЗ	медь	алюминий
Резина				1,98	По данным ПУЭ
			1,85	1,83	По данным иностранных фирм
ПВХ				1,98
			1,97	1,95
Полиэтилен			2,44	2,23
			2,56	2,54
Вулканизированный сшитый полиэтилен			1,8	1,57
Бумажная изоляция			1,76	1,74
			2,1	2,08

Таблица сечения кабеля по току и мощности для медного провода

Ознакомьтесь также с этими статьями

• Преимущества сплит-систем
• Пластиковые окна – верное решение для частного дома
• Особенности кабеля с медными жилами
• Кофемашина SIEMENS TI353201RW

Важно! Данные в таблицах приведены для ОТКРЫТОЙ проводки!!!

Прочитав эту статью, вы узнаете о таких вопросах:

1. Преимущества алюминиевых проводов.
2. Их недостатки.
3. Правила использования.
4. Почему медная проводка лучше?
5. Что будет, если скрутить медный и алюминиевый кабеля.
6. Как правильно их соединить?
7. Видео об использовании алюминиевых проводов

В любой сфере нашей жизни мы активно используем электричество. Конечно, наличие электричества в доме является одним из главных требований нашего существования. Это электричество подается по проводам. Причем они подходят как к самому дому или квартире, так и проходят по всем комнатам нашего дома. Для передачи электрического тока используются различные типы проводки. Наиболее популярной является проводка алюминиевая. Собственно на такой проводке мы и остановимся в этой статье. Сначала хочется отметить, что проводка из алюминия не может похвастаться отличными эксплуатационными характеристиками. Другими словами ее нельзя назвать самой подходящей или же самой идеальной. Однако она встречается практически в каждом доме. И этот факт обусловлен особенностями самого алюминия.

Преимущества

Этот металл обладает малым весом. Это преимущество сильно сказывается в тех ситуациях, когда нужно использовать большое количество алюминиевого кабеля. Так, легкость этого металла делает алюминиевый кабель фаворитом при прокладке ЛЭП. Стоит отметить, что алюминий — это очень распространенный металл, и он стоит меньше меди. Собственно эти два фактора и стали причиной использования алюминиевой проводки при строительстве жилья в СССР.

Еще одной чертой, которую можно отнести к преимуществам, является стойкость к коррозии. Хотя здесь есть свои нюансы. Дело в том, что поверхность алюминия при контакте с воздухом сразу (практически мгновенно) окисляется. Сверху образуется пленка, которая в дальнейшем защищает всю остальную часть проволоки от окисления. Минус заключается в плохой способности пленки проводить ток. В результате в местах соединения кабелей возникают проблемы в прохождении тока.

Недостатки

Алюминиевая проводка характеризуется высоким удельным электрическим сопротивлением. Это сопротивление равняется 0,0271 Ом х кв.мм/м. Учитывая данный факт, в новейших редакциях ПУЭ отмечается, что в квартире или доме можно использовать только ту алюминиевую проводку, поперечное сечение которой превышает 16 кв. миллиметров.

В конечном итоге получается так, что для обеспечения необходимого уровня пропускной способности нужно использовать кабель с большим сечением. Другими словами нужно монтировать проводку, которая имеет большую толщину. Если сравнивать проводку из меди, то она обладает таким удельным электрическим сопротивлением, которое равняется 0,0175 Ом х кв.мм/м.

Такая проводка более эффективная и для использования в доме можно брать медный кабель с меньшим поперечным сечением. Как уже было отмечено выше, алюминий способен окисляться и пленка, образующаяся во время этого процесса, имеет плохую токопроводимость. Здесь есть еще один нюанс: эта пленка образуется из верхней части провода. В результате происходит небольшое уменьшение его поперечного сечения, а в результате растет сопротивление.

Так как пленка на алюминиевой проводке обладает высоким сопротивлением, то в местах соединения отдельных частей проволоки растет переходное сопротивление. Вследствие этого проявляется в нагревании проводки в таких местах. В тех ситуациях, когда возрастает нагрузка на алюминиевую проводку, она начинает нагреваться. Если провод обладает достаточным поперечным сечением, то ничего страшного нет. Однако если проводка не рассчитана на такую нагрузку или используется больше своего нормированного срока эксплуатации, то это обязательно приводит к ее нагреву.

Последний факт можно назвать очень плохим для мест соединения. Дело в том, что при нагревании алюминия происходит изменение его формы и пластичности. Конечно, проволока расширяется. После того, как нагрузка исчезла и кабель остыл, он набирает привычной формы. Однако после неоднократного повторения таких процессов происходит ослабление контакта концов электропроводов.

Алюминий также обладает высокой хрупкостью. Она сильно возрастает после того, как он перегревается. Что касается срока службы, то для алюминиевой проводки он составляет 25 лет. После этого нужно устанавливать другой тип проводки.

Правила использования алюминиевой проводки

Как видно, проводку, сделанную из алюминия, не можно назвать наиболее оптимальным вариантом для использования в доме. Однако ее можно использовать, если соблюдать определенные требования:

1. Поперечное сечение должно быть не менее 16-ти кв. миллиметров.
2. Для соединения отдельных частей нужно использовать зажимные контакты. При этом следует использовать специальную смазку, благодаря которой не будет осуществляться окисление контактов, и будет сохраняться низкий уровень переходного сопротивления.

Полезный совет: также соединение можно выполнить другим способом. Он заключается в сварке алюминиевых электропроводов в распределительных коробках. Этот способ требуют больших затрат и больше времени. Поэтому многие электрики пытаются избежать его. Учитывая это, каждый, кто монтирует алюминиевую проводку в своем доме, должен наблюдать за работой электриков.

Таблица сечения алюминиевого провода по потребляемой мощности и силе тока

Сечение 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	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22	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	132,0

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают). Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую строону допустимы). Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:
U = ((p l) / S) I, где
U — напряжение постоянного тока, В
p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
l — длина провода, м
S — площадь поперечного сечения, мм2
I — сила тока, А
Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подставновки, или с помощью простйеших арифметических действий над данным уравнением.

Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице. Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

Удельное электрическое сопротивление некоторых металлов, применяемых в электротехнике

Внимание: это авторская статья, поэтому при использовании материала просьба делать ссылку на первоисточник.

Калькулятор расчета сечения кабеля

Советуем к прочтению другие наши статьи

• Особенности канализационного септика для дачи
• Аппарат для сварки скруток
• Преимущества металлических блок-контейнеров для проживания
• Рекомендации по выбору отопительных котлов

Онлайн калькулятор предназначен для расчета сечения кабеля по мощности.

Вы можете выбрать требуемые электроприборы, отметив их галочкой, для автоматического определения их мощности, либо ввести мощность в ватах (не в киловатах!) в поле ниже, затем выбрать остальные данные: напряжение сети, металл проводника, тип кабеля, где прокладывается и калькулятор произведет расчет сечения провода по мощности и подскажет какой автоматический выключатель поставить.

Надеюсь, мой калькулятор поможет многим мастерам.

Расчет сечения кабеля по мощности:

Требуемая мощность (выберите потребителей из таблицы):

Расчет сечения кабеля по нагрузке

От того, насколько правильно подобрано сечение жил прокладываемых кабелей электропроводки зависит как бесперебойная работа электроприборов, так и безопасность имущества и жизни людей. Ни для кого не секрет, что в последнее время участились случаи пожаров из-за некачественной проводки. Чтобы этого избежать, необходим верный расчет сечения кабеля(провода) по нагрузке.

Как театр начинается с вешалки, так и проводка на даче, в квартире или в гараже начинается с вводного кабеля. На него выпадает самая большая нагрузка, и если по какой либо причине он не выдерживает, то велика вероятность пожара. Чтобы выяснить оптимальное сечение кабеля(провода) необходимо и достаточно прикинуть общую мощность потребления всех электроприборов на данном участке. Мощность электроприборов можно почерпнуть из паспортов приборов, из ярлыков, расположенных непосредственно на них или оценить примерно.

Так, телевизор в среднем потребляет 300 Вт, кофеварка – 1000 Вт, микроволновка 1500 Вт, электроплита 3000 Вт, стиральная машина 2200 Вт, компьютер 500 Вт, пылесос 1600 Вт, утюг – 1700 Вт и так далее. Но пользоваться приведенными здесь в достаточной мере усредненными данными следует лишь при условии отсутствия паспорта на электроприбор или ярлыка на нем. Расчет сечения кабеля(провода) по нагрузке желательно выполнять по известным конкретным данным потребляемых мощностей электроприемников.

Сложив все мощности электроприборов и освещения, у нас получится суммарная мощность потребления, даже, несмотря на то, что все приборы у нас, скорее всего, работать одновременно не будут, по крайней мере, сравнительно продолжительное время. Согласно таблицам в зависимости от способа прокладки проводки (скрыто или открыто) выбираем ближайшее по возрастанию значение сечения кабеля.

Для отходящих линий (розеточной и освещения) производим такие же вычисления. Однако желательно на розеточную группу выбирать кабель сечением минимум 2.5 мм2, а на сеть освещения — 1.5 мм2. Вот и весь расчет сечения кабеля по нагрузке.

Пример.

Суммарная мощность всех потребителей у вас получилась равной 10 кВт. Учитывая коэффициент одновременности, получим 10 000 * 0.7 = 7 кВт. Смотрим в таблицу, и видим, что 7 кВт соответствует сечение 6 мм2. Разделив мощность на напряжение, получим значение силы тока.

7 000 / 220 = 31,8 (А), то есть на вводе в квартиру, гараж или дачу необходимо поставить вводной автомат на 32 А.