В современном технологическом мире электричество практически стало на один уровень по значимости с водой и воздухом. Применяется оно в практически любой сфере человеческой деятельности. Появилось такое понятие, как электричество еще в далеком 1600 году, до этого мы знали об электричестве не больше древних греков. Но со временем оно начало более широко распространяться, и только в 1920 году оно начало вытеснять керосиновые лампы с освещения улиц. С тех пор электрический ток начал стремительно распространяться, и сейчас он есть даже в самой глухой деревушке как минимум освещая дом и для коммуникаций по телефону.
Само электричество представляет из себя поток направленных зарядов, движущихся по проводнику. Проводником является вещество способное пропускать через себя эти сами электрические заряды, но у каждого проводника есть сопротивление (кроме так называемых сверхпроводников, сопротивление у сверхпроводников равняется нулю, такое состояние достижимо за счет понижения температуры до -273,4 градуса по Цельсию).
Как разобраться в сечениях медных и алюминиевых кабелей, для прокладки проводки?
Данная статья предназначена научить вас как рассчитать сечение провода. Это как чем больше воды вы хотите подать, тем большего диаметра труба вам нужна. Так и здесь, чем больше потребление электрического тока, тем больше должно быть сечение кабелей и проводов. Вкратце опишу что это такое: если вы перекусите кабель или провод, и посмотреть на него с торца, то вы как раз и увидите его сечение, то есть толщину провода, которая определяет мощность которую данный провод способен пропустить, разогреваясь до допустимой температуры.
Для того чтобы правильно подобрать сечение силового провода нам нужно учитывать максимальную величину потребляемой нагрузки тока . Определить значения токов можно, зная паспортную мощность потребителя, определяется по такой формуле: I=P/220, где P - это мощность потребителя тока, а 220 - это количество вольт в вашей розетке. Соответственно если розетка на 110 или 380 вольт, то подставляем данное значение.
Важно знать, что расчет значения для однофазных, и трехфазных сетей различается. Для того чтобы узнать на сколько фаз сеть вам нужно, требуется подсчитать общую сумму потребления тока в вашем жилище. Приведем пример среднестатистического набора техники, которая может быть у вас дома.
Простой пример расчета сечения кабеля по потребляемому току, сейчас мы вычислим сумму мощностей подключаемых электроприборов . Основными потребителями в среднестатистической квартире являются такие приборы:
- Телевизор - 160 Вт
- Холодильник - 300 Вт
- Освещение - 500 Вт
- Персональный компьютер - 550 Вт
- Пылесос - 600 Вт
- СВЧ-печь - 700 Вт
- Электрочайник - 1150 Вт
- Утюг - 1750 Вт
- Бойлер (водонагреватель) - 1950 Вт
- Стиральная машина - 2650 Вт
- Всего 10310 Вт = 10,3 кВт.
Когда мы узнали общее потребление электричества, мы можем по формуле рассчитать сечение провода, для нормального функционирования проводки. Важно помнить что для однофазных и трехфазных сетей формулы будут разные .
Расчет сечения провода для сети с одной фазой (однофазной)
Расчет сечения провода осуществляется с помощью следующей формулы:
I = (P × K и) / (U × cos(φ))
- P - мощность всех потребителей энергии в сумме
- K и - коэффициент одновременности, как правило, для расчетов принимается общепринятое значение 0,75
- U - фазное напряжение, которое составляет 220V но может колебаться в пределах от 210V до 240V.
- cos(φ) - для бытовых однофазных приборов эта величина сталая, и равняется 1.
I - сила тока;
Когда мы нашли мощность потребления тока по формуле, можно начать выбирать кабель, который подходит нам по мощности
. Вернее, его площади сечения. Ниже приведена специальная таблица в которой предоставлены данные, где сопоставляется величина тока, сечение кабеля и потребляемая мощность.
Данные могут различаться для проводов изготовленных из разных металлов. Сегодня для применения в жилых помещениях, как правило, используется медный, жесткий кабель. Алюминиевый кабель практически не применяется. Но все же во многих старых домах, алюминиевый кабель все еще присутствует.
Таблица расчетной мощности кабеля по току. Выбор сечения медного кабеля, производится по следующим параметрам:
Также приведем таблицу для расчета потребляемого тока алюминиевого кабеля:
Если значение мощности получилось среднее между двумя показателями, то необходимо выбрать значение сечения провода в большую сторону. Так как запас мощности должен присутствовать.
Расчет сечения провода сети с тремя фазами (трехфазной)
А теперь разберем формулу подсчета сечения провода для трехфазных сетей.
Для рассчета сечения питающего кабеля воспользуемся следующей формулой:
I = P / (√3 × U × cos(φ))
- I - сила тока, по которой выбирается площадь сечения кабеля
- U - фазовое напряжение, 220V
- Cos φ - угол сдвига фаз
- P - показывает общее потребление всех электроприборов
Cos φ - в приведенной формуле крайне важен, так как самолично влияет на силу тока. Он различается для разного оборудования, с этим параметром чаще всего можно ознакомиться в технической документации, или соответствующей маркировкой на корпусе.
Общая мощность находится очень просто, мы суммируем значение всех показателей мощности, и используем получившееся число в расчетах.
Отличительной особенностью в трехфазной сети, является то, что более тонкий провод способен выдержать большую нагрузку. Подбирается необходимое нам сечение провода, по нижеприведенной таблице.
Расчет сечения провода по потребляемому току применяемый в трехфазной сети, используется с применением такой величины как √3 . Это значение нужно для упрощения внешнего вида самой формулы:
U линейное = √3 × U фазное
Данным образом при возникновении необходимости заменяется произведение корня и фазного напряжения на линейное напряжение. Эта величина равняется 380V (U линейное = 380V).
Понятие длительного тока
Также один не менее важный момент при выборе кабеля для трехфазной и однофазной сети состоит в том, что необходимо учитывать такое понятие, которое звучит как допустимый длительный ток. Этот параметр показывает нам силу тока в кабеле, которую может выдержать провод в течение неограниченного количества времени. Определить эго можно в специальной таблице. Также для алюминиевых и медных проводников они существенно различаются.
В случае когда данный параметр превышает допустимые значения, начинается перегрев проводника. Температура нагрева является обратно пропорциональной силе тока.
Температура на некоторых участках может увеличиваться не только из-за неверно подобранного сечения провода , а и при плохом контакте. К примеру, в месте скрутки проводов. Такое довольно часто происходит в месте контакта медных кабелей и алюминиевых. В связи с этим поверхность металлов подвергается окислению, покрываясь оксидной пленкой, что весьма сильно ухудшает контакт. В таком месте кабель будет нагреваться выше допустимой температуры.
Когда мы провели все расчеты, и сверились с данными из таблиц, можно смело идти в специализированный магазин и покупать необходимые Вам кабели для прокладки сети у себя дома или на даче. Главное ваше преимущество перед, например, вашим соседом будет в том что вы полностью разобрались в данном вопросе с помощью нашей статьи, и сэкономите кучу денег, не переплачивая за то, что вам хотел продать магазин. Да и знать о том, как рассчитать сечение тока для медных или алюминиевых проводов никогда не будет лишним, и мы уверены что знания полученные у нас, неоднократно пригодятся на вашем жизненном пути.
Содержание:В электрических сетях существует множество параметров, определяемых различными способами. Среди них имеется специальная таблица, диаметр и сечение провода с ее помощью определяются с высокой точностью. Такие точные данные требуются при добавлении электрической нагрузки, а старый провод не имеет буквенной маркировки. Однако даже условные обозначение не всегда соответствуют действительности. В основном это связано с недобросовестностью изготовителей продукции. Поэтому лучше всего сделать самостоятельные расчеты.
Применение измерительных приборов
Для определения диаметра жил проводов и кабелей широко применяются различные измерительные приборы, показывающие наиболее точные результаты. В основном для этих целей практикуется использование микрометров и штангенциркулей. Несмотря на высокую эффективность, существенным недостатком данных устройств является их высокая стоимость, имеющая большое значение, если инструмент планируется задействовать всего 1-2 раза.
Как правило, специальными приборами пользуются электрики-профессионалы, постоянно занимающиеся работами. При грамотном подходе становится возможным измерение диаметра жил проводов даже на рабочих линиях. После получения необходимых данных остается только воспользоваться специальной формулой: 
Результатом вычисления будет площадь круга, которая и есть сечение жилы провода или кабеля.
Определение сечения линейкой
Экономичным и точным методом считается определение сечение кабелей и проводов с помощью обыкновенной линейки. Кроме нее потребуется простой карандаш и сама проволока. Для этого жила провода зачищается от изоляции, а затем плотно накручивается на карандаш. После этого, с помощью линейки измеряется общая длина намотки.
Полученный результат измерений нужно разделить на количество витков. В итоге получается диаметр провода, который понадобится для последующих вычислений. Сечение кабеля определяется по предыдущей формуле. Для получение более точных результатов, намотанных витков должно быть как можно больше, но не менее 15-ти. Витки плотно прижимаются между собой, поскольку свободное пространство способствует значительному увеличению погрешности в расчетах. Снизить погрешность можно с помощью большого количества замеров, производимых в разных вариантах.
Существенным недостатком данного способа является возможность измерений только относительно тонких проводников. Это объясняется сложностями, возникающими при накручивании толстого кабеля. Кроме того, требуется заранее купить образец продукции для выполнения предварительных измерений.
Таблица соотношений диаметров и сечений
Определение сечений кабелей и проводов с помощью формул считается довольно трудоемким и сложным процессом, не гарантирующим точного результата. Для этих целей существует специальная готовая таблица, диаметр и сечение провода в которой наглядно представляет их соотношение. Например, при диаметре проводника 0,8 мм, его сечение будет составлять 0,5 мм. Диаметр в 1 мм соответствует сечению уже 0,75 мм и так далее. Достаточно только измерить диаметр провода, а затем заглянуть в таблицу и вычислить нужное сечение.
При выполнении вычислений нужно соблюдать определенные рекомендации. Для определения сечения необходимо использовать провод, полностью очищенный от изоляции. Это связано с возможными уменьшенными размерами жил и более высоким изоляционным слоем. В случае каких-либо сомнений в размерах кабеля, рекомендуется приобретать проводник с более высоким сечением и запасом мощности. В случае определения сечения многожильного кабеля, вначале вычисляются диаметры отдельных проводов, полученные значения суммируются и используются в формуле или в таблице.
Как определить сечение провода? И мастера-новички, и простые ребята рано или поздно к этому вопросу приходят. Определение сечения провода помогает произвести замену проводки: нагрузку рассчитали и стало ясно, что данным условиям и току требуются определенные параметры сечения провода.
Допустим, 2,5 мм2. Вы покупаете кабель или провод, устанавливаете электропроводку. Через какое-то время внезапно повреждается линия. Канал вскрывают и выясняется, что изоляция проводов расплавилась. Если сечение не соответствует нагрузке, такая ситуация просто неизбежна.
Поводом для случившегося может стать:
- неправильный расчет и подбор сечения провода;
- отсутствие технической информации на упаковке провода либо ее недостоверность.
Неправильное определение сечения может привести к негативным последствиям. Супер важно уметь грамотно производить калькуляцию параметров сечения. Так можно избежать неприятных ситуаций и сэкономить приличную сумму.
Сегодня редакторы рассказывают, как узнать сечение провода. Бонус - составили несколько вариантов вычисления, чтобы каждый смог выбрать для себя оптимальный.
Как определить сечение провода: 3 основных способа
Штангенциркуль
Карандаш + линейка
Таблица
Вариант №1: узнаем сечение провода при помощи штангенциркуля
Рисунок 1 - На проводе есть марка и сечение. Бывает, что кабель бракованный, то есть усеченный. Например, вам нужен ВВГ 3х2.5, но по факту 3х2.1, хотя на нем и указано 3х2.5Для определения поперечного или треугольного сечения жилы провода и кабеля применяют штангенциркуль. Ниже - пример расчетов с использованием прибора.
Для начала работы вспоминаем формулу определения площади круга:
Мы будем использовать упрощенный вариант формулы, адаптированный под наш случай:
d – диаметр окружности (жилы).
Для наглядности разделим число п на 4. В результате получается формула:
Определяем диаметр провода: так мы узнаем площадь поперечного сечения. Для этого необходимо очистить жилу провода. Потом измерить ее диаметр при помощи штангенциркуля.
Получилось 1,78 мм. Это число необходимо поставить в выражение. В итоге:
Округлим до сотых и получим значение сечения провода 2,79 мм2.
Вариант №2: определяем сечение провода при помощи карандаша и линейки
Если использовать розетку только для подключения стиральной машины, этих параметров будет достаточно. Для защиты кабеля понадобится автомат с номинальным током 10 А.
Однако редко ставят розетки из таких соображений. Например, понадобится подключить в эту же сеть другое устройство, а у каждого электрического прибора своя мощность. Более целесообразно для розеточных линий использовать медный кабель , сечение которого 2,5 мм2. Для защиты нужно установить автомат с номиналом 16 А.
Как узнать сечение провода трехфазного двигателя?
Предположим, есть трехфазный асинхронный двигатель типа АИР71А4У2. Его мощность составляет 550 Вт, а обмотки подключены звездой на напряжение 380 В. Чтобы узнать, какое сечение будет оптимальным, необходимо посмотреть номинальный ток двигателя, который указан на наклейке устройства. Допустим, он составляет 1,6 А.
ВАЖНО! Иногда бывают так, что наклейки нет. Тогда можно поискать данные в справочных таблицах. Мы будем использовать медный кабель, проложим его по воздуху. Для определения сечения обращаемся к таблице. У нас получается 1,5 мм2. Его можно узнать и по мощности потребителя.
В зависимости от ситуации, можно выбрать самый удобный способ . Говорят, опытные электрики способны определить сечение визуально на глаз. Но пока новичкам мы советуем воздержаться и все-таки воспользоваться нашими рекомендациями. Гуд лак!
Содержание:
В электрических сетях существует множество параметров, определяемых различными способами . Среди них имеется специальная таблица, диаметр и сечение провода с ее помощью определяются с высокой точностью . Такие точные данные требуются при добавлении электрической нагрузки, а старый провод не имеет буквенной маркировки. Однако даже условные обозначение не всегда соответствуют действительности. В основном это связано с недобросовестностью изготовителей продукции. Поэтому лучше всего сделать самостоятельные расчеты.
Применение измерительных приборов
Для определения диаметра жил проводов и кабелей широко применяются различные измерительные приборы, показывающие наиболее точные результаты. В основном для этих целей практикуется использование микрометров и штангенциркулей. Несмотря на высокую эффективность , существенным недостатком данных устройств является их высокая стоимость, имеющая большое значение, если инструмент планируется задействовать всего 1-2 раза.
Как правило, специальными приборами пользуются электрики-профессионалы, постоянно занимающиеся работами. При грамотном подходе становится возможным измерение диаметра жил проводов даже на рабочих линиях. После получения необходимых данных остается только воспользоваться специальной формулой: Результатом вычисления будет площадь круга, которая и есть сечение жилы провода или кабеля.
Определение сечения линейкой
Экономичным и точным методом считается определение сечение кабелей и проводов с помощью обыкновенной линейки. Кроме нее потребуется простой карандаш и сама проволока. Для этого жила провода зачищается от изоляции, а затем плотно накручивается на карандаш. После этого, с помощью линейки измеряется общая длина намотки.
Полученный результат измерений нужно разделить на количество витков. В итоге получается диаметр провода, который понадобится для последующих вычислений. Сечение кабеля определяется по предыдущей формуле. Для получение более точных результатов, намотанных витков должно быть как можно больше, но не менее 15-ти. Витки плотно прижимаются между собой, поскольку свободное пространство способствует значительному увеличению погрешности в расчетах. Снизить погрешность можно с помощью большого количества замеров, производимых в разных вариантах.
Существенным недостатком данного способа является возможность измерений только относительно тонких проводников. Это объясняется сложностями, возникающими при накручивании толстого кабеля. Кроме того, требуется заранее купить образец продукции для выполнения предварительных измерений.
Таблица соотношений диаметров и сечений
Определение сечений кабелей и проводов с помощью формул считается довольно трудоемким и сложным процессом, не гарантирующим точного результата. Для этих целей существует специальная готовая таблица, диаметр и сечение провода в которой наглядно представляет их соотношение. Например, при диаметре проводника 0,8 мм, его сечение будет составлять 0,5 мм. Диаметр в 1 мм соответствует сечению уже 0,75 мм и так далее. Достаточно только измерить диаметр провода, а затем заглянуть в таблицу и вычислить нужное сечение.
При выполнении вычислений нужно соблюдать определенные рекомендации. Для определения сечения необходимо использовать провод, полностью очищенный от изоляции. Это связано с возможными уменьшенными размерами жил и более высоким изоляционным слоем. В случае каких-либо сомнений в размерах кабеля, рекомендуется приобретать проводник с более высоким сечением и запасом мощности. В случае определения сечения многожильного кабеля , вначале вычисляются диаметры отдельных проводов, полученные значения суммируются и используются в формуле или в таблице.
Как определить сечение провода ? Данный вопрос возникает очень часто. Например, Вы планируете замену электропроводки. Посчитав планируемые нагрузки, определяете требуемое сечение провода, ну скажем 2,5 квадрата (квадратных миллиметров). Далее приобретаете соответствующий провод или кабель в магазине и производите монтаж электропроводки. В процессе эксплуатации, спустя некоторое время у вас отключается, питающий определенную линию электропроводки, что свидетельствует о повреждении данной линии.
Вскрыв канал, где проходит поврежденный провод, выясняется, что короткое замыкание произошло по причине расплавления изоляции проводов в результате их нагрева.
Тут отчаявшийся электрик начинает винить себя в том, что он неправильно выполнил расчеты и соответственно выбрал сечение провода ниже минимально допустимого для данной нагрузки. При повторном пересчете выясняется, что расчеты были выполнены правильно, то есть при фактической нагрузке выбранный провод не должен был греться, а в чем же тогда причина?
Причина заключается в несоответствии заявленного сечения провода фактическому. Определяем фактическое сечение поврежденного провода - оно составляет 2,1 квадрата, что на 0,4 меньше заявленного заводом изготовителем. Вот почему грелся провод.
Зачем занижают сечение? Занижая сечение провода, производитель может сэкономить достаточно приличную сумму. На изготовление тысячи метров провода сечением 2,5 необходимо примерно 22,3 кг меди, а сечением 2,1 квадрата - 18,8 кг, в данном случае экономится 3,5 кг меди. В условиях объемного производства это довольно ощутимая сумма, особенно если жила кабеля большего сечения, например 120 квадратов.
Для того чтобы избежать негативных последствий, следует уметь определять сечение провода. Ниже приведены способы определения сечения жил.
Определение сечения провода
Для определения площади поперечного сечения жилы провода или кабеля, используют штангенциркуль с обычной шкалой либо циферблатный или цифровой прибор . Как определить сечение провода штангенциркулем? Для опытных электриков данный вопрос может показаться смешным, а обычного домашнего мастера этот вопрос может загнать в тупик. Рассмотрим измерение провода на примере.
В первую очередь освежим память школьного курса геометрии, а именно вспомним формулу определения площади круга:
где п=3,14; r - радиус окружности.
Приведем данную формулу для нашего случая, а также немного упростим ее. Штангенциркулем измеряют не радиус, а диаметр круга. Исходя из того, что радиус это половина диаметра, получаем следующую формулу:
S кр =(пd 2)/4 ,
где d - диаметр окружности, в данном случае жилы.
Для удобства расчета упростим формулу, разделив пи на четыре, получаем:
S кр =0,785d 2
Из полученного выражения видно, что для определения площади поперечного сечения необходимо знать диаметр провода. Итак, берем провод, очищаем жилу, сечение которой хотим определить. Затем измеряем диаметр жилы штангенциркулем.
Получаем 1,78 мм. Подставляем полученное значение в формулу: 1,78 возводим в квадрат и умножаем на 0,785, округляем до сотых, получаем 2,49 - сечение провода.
Как правило, не у каждого домашнего электрика есть в хозяйстве штангенциркуль. Покупать его для измерения на несколько раз, в процессе замены электропроводки не целесообразно. Как определить сечение провода, не имея штангенциркуля? Оказывается очень просто: существует еще один способ измерения сечения жилы, который сможет выполнить любой человек, имея под рукой карандаш и линейку.
Берем провод, сечение которого нам необходимо узнать, и зачищаем его на длину около 30-50 сантиметров. Затем берем карандаш (ручку, фломастер и т.п.) и наматываем на него провод таким образом, чтобы витки наматываемого провода были вплотную друг другу.
Теперь подсчитываем количество намотанных на карандаш витков и измеряем их общую длину, в данном случае их 19, длинна - 32 миллиметров. Для определения диаметра одного витка необходимо общую их длину разделить на количество витков: 32 делим на 19 получаем 1,684 миллиметра. Подставляем диаметр в формулу, как и в предыдущем измерении, получаем 2,23 квадратных миллиметров. Провод для примера был взят из кабеля ВВГнг-2,5x7.
Если в хозяйстве есть провод и вы хотите его использовать для, то можно определить сечение таким простым способом , сэкономив деньги на приобретение специального измерительного прибора , который, насколько мне известно, стоит сравнительно большую сумму.
Насколько точный результат предложенного выше метода? Все зависит от количества витков, чем их больше, тем меньше погрешность в результате. Единственный минус данного метода - достаточно большое сечение жилы измерить не получится. Представьте можно ли намотать провод сечением в 6 квадратов на карандаш или что-то подобное? В этом случае без специального устройства не обойтись.
Для определения сечения провода для проводки квартиры вышеуказанного способа достаточно. Приобретение штангенциркуля будет необходимо в том случае, если вы занимаетесь монтажом электропроводки профессионально. Наматывать провод каждый раз на карандаш будет очень долгим занятием. А вообще, как говорится, все приходит с опытом: бывалый электрик, проложивший не один километр провода, вмиг определит сечение провода без помощи каких-либо методов.
Существуют также специальные таблицы, которые несколько упрощают расчеты. В них приведены номинальные сечения проводов и соответствующие им диаметры для различных типов проводов, как одножильных, так и многожильных (гибких).
Смотрите также ролик о том, как определить сечение провода на нашем канале YouTube ! В данном ролике более подробно описан и показан наглядно способ определения сечения при помощи карандаша и линейки:
При покупке кабельной продукции необходимо убедиться, не занижено ли сечение жил покупаемого кабеля. И сделать это крайне важно, так как если у кабеля заниженное сечение,то значит больше его сопротивление и больше тепла, выделяемого на токопроводящей жиле при прохождении тока, следовательно заниженное сечение может привести к возгоранию изоляции и к короткому замыканию.
Расчет сечения кабеля по диаметру. Вариант № 1
⊕ Рис.1Определить сечение кабеля возможно по диаметру жилы. На практике чаще всего замеряют диаметр жилы без изоляции штангенциркулем или микрометром. Чтобы вспомнить, как работать со штангенциркулем при измерении диаметра жилы посмотрите рис. 1
Зная диаметр жилы, достаточно легко определить сечение кабеля. Для этого нужно воспользоваться формулой сечения кабеля, которая совпадает с обычной школьной формулой расчета площадки круга (рис. 2)
Рис. 2 Формула расчета сечения кабеля
Пример расчета сечения:
На склад поступил 3-х жильный кабель ВВГнг без маркировки с диаметром жилы 5,6 мм. Определим сечение кабеля ВВГНг по диаметру:
S кр =3,14*5,6^2/4=24,6 мм2
Ближайшее стандартное сечение 25мм2. Таким образом, на склад поставлен кабель ВВГнг 3х25 .
Что делать, если фактическое сечение не совпадает с указанным в маркировке?
У производителей кабеля также существуют свои допуски относительно сечения жил кабеля. Эти допуски регламентируются ГОСТ 22483-77, в соответствии с которым сечение жилы должно соответствовать указанному в ГОСТ электрическому сопротивлению.
Расчет сечения кабеля по диаметру. Вариант № 2
Если под рукой нет штангенциркуля или микрометра, позволяющих достаточно точно замерить диаметр жил малых сечений, то можно воспользоваться этим способом.
Одна из жил очищается от изоляции и наматывается на карандаш или ручку (рис.3,4). Чем больше витков, тем точнее получится измерение. Ширина намотки измеряется обычной линейкой и делится на количество витков. Получившееся число и будет диаметром жилы. Зная диаметр, вычисляем сечение варианту № 1.
Рис.3 Рис.4
Расчет сечения гибкого кабеля по диаметру
Рис.5Принцип расчета сечения гибкого кабеля по диаметру остается тот же самый. Измерять диаметр всей жилы, состоящей из множества проволочек будет неправильно, так как между проволоками есть воздушный зазор.
Для расчета сечения по диаметру в гибком кабеле необходимо сначала высчитать сечение одной из проволочек в жиле. Диаметр проволочки вычисляется штангенциркулем (вариант №1) или витками для удобства по линейке (рис.5) (вариант 2). Далее по формуле (рис.2) в варианте №1 находим сечение одной проволочки и умножаем на количество проволочек, получаем сечение гибкого кабеля.
Если Вам трудно самостоятельно подобрать сечение жилы провода для электропроводки, то можно воспользоваться требованием ПУЭ (правил устройства электроустановок). Стандартная квартирная электропроводка рассчитывается на максимальный ток потребления при длительной нагрузке 25 ампер (на такой ток устанавливается и автомат защиты на вводе проводов в квартиру) выполняется медным проводом сечением 5мм 2 , что соответствует диаметру провода 2,5мм.
Согласно требований ПУЭ сечение жилы для квартирной электропроводки должно быть не менее 2,5мм 2 , что соответствует диаметру проводника 1,8мм.
Чем больше нужно подать воды, тем большего диаметра нужна труба, так и для тока. Чем больше потребляемая величина тока электроприборами, тем больше должно быть сечение жил проводов в кабеле.
Что же такое сечение жил провода и как его найти? Если вы перекусите провод и посмотрите на него с торца, то увидите жилу провода, вот площадь торца этой жилы, то есть площадь круга и есть сечение провода. Чем диаметр круга больше, тем больше сечение провода и, следовательно, провод способен разогреваясь до допустимой температуры передать больший ток.
Как видно из формулы, сечение жилы провода кабеля (площадь круга) легко определить по его диаметру. Достаточно величину диаметра жилы провода умножить саму на себя и на 0,785.
Пример расчета. Есть провод диаметром 2мм. Определим его сечение. 2мм×2мм×0,785=3,14мм 2 . Такая точность не нужна и округлим значение до целого числа, сечение жилы диаметром 2мм составляет 3мм 2 . Диаметр проводника можно определить с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1мм или микрометра. с точностью до 0,01мм. Если нет под рукой приборов, то в таком случае выручит обыкновенная линейка.
Как определить сечение многожильного провода
Многожильный провод представляет собой свитые вместе много одножильных проволочек, поэтому, что бы определить сечение многожильного провода нужно, сначала определить сечение одной проволочки многожильного провода и затем умножить на количество проволочек в одном проводе.
Рассмотрим пример. Есть многожильный провод , в котором 15 жил диаметром 0,5мм. Сечение одной жилы равно 0,5×0,5×0,785 = 0,19625, после округления получим 0,2мм 2 . Так как у нас в проводе 15 проволочек и каждая имеет сечение 0,2мм 2 , то умножив 0,2×15 определим сечение имеющегося многожильного провода, оно равно 3мм 2 . По таблице для выбора сечения медного провода определяем, что такой многожильный провод выдержит ток 16А.
Можно приблизительно определить сечение многожильного провода в кабеле без замера отдельных проводков, измеряв общий диаметр всех свитых проволочек. Но так как проволочки круглые, то между ними находятся воздушные зазоры, и это надо при определении сечения провода учесть. При замере диаметра надо проследить, что бы многожильный провод ни сплющился. Для исключения площади зазоров, нужно полученный результат вычислений сечение провода по формуле умножить на коэффициент 0,785.
Рассмотрим на примере. В результате измерений многожильный провод имеет диаметром 3,0мм. Рассчитаем его сечение 3,0×3,0×0,785 = 7,0мм 2 . Умножаем полученный результат на коэффициент 0,785. 7,0мм 2 × 0,785=5,5 2 . По таблице для выбора сечения медного провода определяем, что такой многожильный провод выдержит ток до 30А.
Самостоятельный выбор сечения провода для электропроводки
Для выбора сечения жил провода кабеля нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования. В таблице представлен перечень популярных бытовых электроприборов с указанием потребляемого тока в зависимости от мощности. Вы можете узнать потребляемую мощность своих моделей самостоятельно из этикеток на самих изделиях или паспортам, часто параметры указывают на упаковке.
| Таблица потребляемой мощности и тока бытовыми электроприборами при напряжении питания 220В | |||
|---|---|---|---|
| Бытовой электроприбор | Потребляемая мощность в зависимости от модели электроприбора, КВ (BA) | Потребляемый ток, А | Примечание |
| Лампочка накаливания | 0,06 – 0,25 | 0,3 – 1,2 | |
| Электрочайник | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | Время непрерывной работы до 5 минут |
| Электроплита | 1,0 – 6,0 | 5 – 60 | При мощности более 2 КВ требуется отдельная проводка |
| Микроволновая печь | 1,5 – 2,2 | 7 – 10 | |
| Электромясорубка | 1,5 – 2,2 | 7 – 10 | |
| Тостер | 0,5 – 1,5 | 2 – 7 | |
| Гриль | 1,2 – 2,0 | 7 – 9 | |
| Кофемолка | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | |
| Кофеварка | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | |
| Электродуховка | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | |
| Посудомоечная машина | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | |
| Стиральная машина | 1,2 – 2,0 | 6 – 9 | Максимальный ток потребляется с момента включения до нагрева воды |
| Утюг | 1,2 – 2,0 | 6 – 9 | Во время работы максимальный ток потребляется периодически |
| Пылесос | 0,8 – 2,0 | 4 – 9 | Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
| Обогреватель | 0,5 – 3,0 | 2 – 13 | |
| Фен для волос | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | |
| Кондиционер | 1,0 – 3,0 | 5 – 13 | Во время работы максимальный ток потребляется периодически |
| Стационарный компьютер | 0,3 – 0,8 | 1 – 3 | Во время работы максимальный ток потребляется периодически |
| Электроинструмент (дрель, лобзик и т.п.) | 0,5 – 2,5 | 2 – 13 | Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Ток потребляют еще холодильник, осветительные приборы , радиотелефон, зарядные устройства , телевизор в дежурном и рабочем состоянии. Но это не много и при расчетах можно не учитывать. Если Вы включите все перечисленные электроприборы одновременно, то необходимо будет выбрать сечение провода, способное пропустить ток 160А. Провод понадобиться толщиной в палец! Но такой случай маловероятен. Трудно представить, что кто-то способен одновременно молоть мясо, гладить утюгом, пылесосить и сушить волосы. Хотя когда семья большая, такое возможно.
Пример расчета. Вы встали утром, включили электрочайник, микроволновую печь, тостер и кофеварку.
Потребляемый ток соответственно составит 7А+8А+3А+4А=22А. С учетом включенного освещения, холодильника и в дополнение, например телевизора, потребляемый ток может достигнуть 25А.
Потребляемый ток электроприборами от сети 220В в зависимости от их мощности
Для того, что бы определить суммарный потребляемый ток всеми электроприборами, нужно составить перечень планируемых для подключения электроприборов, узнать какую мощность потребляет каждый из них по отдельности, по таблице зависимости величины потребляемого тока от мощности определить ток потребления каждого прибора. Сложить все величины потребляемых токов вместе, в результате получиться суммарный потребляемый ток. По таблице для выбора сечения провода электропроводки определить, какое должно быть сечение провода.
Вы можете самостоятельно определить потребляемый ток любого электроприбора по простой формуле. Нужно разделить мощность потребляемую электроприбором на напряжение в сети (220В). Например, мощность стиральной машины по паспорту составляет 2000 ватт. Делите 2000 на 220 и определяете, что максимальный ток, который будет потреблять стиральная машина во время работы, не превысит 9,09А.
Можно определить суммарный ток потребления всех электроприборов расчетным путем. Достаточно сложить вместе потребляемую мощность каждого из них и полученный результат разделить на 220.
Потребляемый ток электроприборами от бортовой сети автомобиля 12В в зависимости от их мощности
При ремонте бортовой электросети автомобиля или установки дополнительного электрооборудования тоже необходимо выбрать провод требуемого сечения в зависимости от потребляемой мощности электрооборудования. При замене вышедших из строй проводов, сначала следует определить их сечение и заменить проводами такого же типа и сечения. Если сечение нового провода будет больше, чем установленного раньше, то будет только лучше. При установке дополнительного электро оборудования нужно подобрать сечение провода в зависимости от потребляемого электроприбором тока, если известна потребляемая мощность, то ток можно определить по, ниже приведенной таблице.
Вы можете самостоятельно определить потребляемый ток любого электроприбора автомобиля по простой формуле. Нужно разделить мощность потребляемую электроприбором на напряжение бортовой сети (12В). Например, мощность лампочки фары включенной в режиме дальнего света по паспорту составляет 100 ватт. Делите 100 ватт на 12В и определяете, что максимальный ток, который будет потреблять одна фара, включенная в режиме работы дальнего света, не превысит 8,4А.
Таблица для выбора сечения медного провода электропроводки
Ниже приведена таблица для подбора требуемого сечения медного провода в зависимости от величины протекающего по электропроводке тока. Приведенные данные можно использовать для выбора сечения провода для всех случаев его применения. Например, при установке дополнительного оборудования в автомобиле – сабвуфера, световых приборов и других дополнительных опций . При выборе сечения провода по величине тока не имеет значение переменный это ток или постоянный. Не имеет значение также величина и частота изменения напряжения в электропроводке, это может быть бортовая сеть автомобиля на 12В или 24В, самолета на 27В частотой 400Гц, катера или электропроводка 220В или 380В частотой 50Гц, высоковольтная линия на 10000В.
Пример применения таблицы на практике. Допустим Вам нужно подключить Стиральную машину мощностью 4000 ватт, потребляющую ток 18A. В таблице нет столбика с величиной тока 18А, по этому данные берем из соседнего, большей величины, то есть 20А. Для такой нагрузки подойдет провод сечением 3,3мм 2 (диаметр 2,05мм). Из ниже расположенной Таблицы соответствия стандартных сечений жил проводов их диаметрам, выбираем для подключения стиральной машины провод стандартного сечения 4,0мм 2 . При выборе действует простое правило, чем больше сечение провода, тем лучше, и по этому округлять всегда нужно в большую сторону.
Если есть провод меньшего чем необходимо сечения, то можно проводку сделать из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, что бы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.
Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5мм 2 , а нужен по расчетам 10. Соединяете их все параллельно, и проводка будет выдерживать ток до 50 Ампер. Да Вы и сами многократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150А и для того, что бы сварщик мог управлять электродом, нужен гибкий провод. Его и делают из сотен параллельно соединенных тонких медных проволочек. В автомобиле аккумулятор к бортовой сети тоже подключают с помощью такого же гибкого многожильного провода, так как во время пуска двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100А. А при установке и снятии аккумулятора необходимо провода отводить в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.
Выбор сечения провода для подключения электроприборов к трехфазной сети 380В
При работе электроприборов, например, электродвигателя, подключенных к трехфазной сети, потребляемый ток протекает уже не по двум проводам, а по трем и, следовательно, величина протекающего тока в каждом отдельном проводе несколько меньше. Это позволяет использовать для подключения электроприборов к трехфазной сети провод меньшего сечения.
Для подключения электроприборов к трехфазной сети напряжением 380В, например электродвигателя, сечение провода для каждой фазы берется в 1,75 раза меньше, чем для подключения к сети 220В. Например, нужно подключить электродвигатель мощностью 20кВт. Суммарный ток потребления электродвигателем такой мощности по трем фазам составит 52А. По таблице получается, что нужен провод сечением 8,4мм 2 , с учетом выше изложенного 8,4/1,75=4,8мм 2 . Следовательно, для подключения электродвигателя мощностью 20кВт к трехфазной сети 380В понадобиться медный трехжильный кабель, с сечением каждой жилы 4,8мм 2 .
Таблица для определения нагрузочной способности электропроводки выполненной из алюминиевого провода
В давно построенных домах электропроводка, как правило, выполнена из алюминиевых проводов . И не смотря на прошедшее время, электропроводка из алюминия продолжает служить и еще проработает не один десяток лет. Если соединения в распределительных коробках выполнены правильно, срок службы алюминиевой проводки может составлять и сто лет. Ведь алюминий практически не окисляется, и срок службы электропроводки будет определяться только сроком службы пластмассовой изоляции и надежностью контактов в местах присоединения.
В случае подключения дополнительных энергоемких электроприборов в квартире с алюминиевой электропроводкой необходимо определить по сечению или диаметру жил проводов способность ее выдержать дополнительную мощность . По ниже приведенной таблице это легко сделать.
Если у Вас проводка в квартире выполнена из алюминиевых проводов и возникла необходимость подключить вновь установленную розетку в распределительной коробке медными проводами, то такое соединение выполняется в соответствии с рекомендациями статьи Соединение алюминиевых проводов.
О выборе марки кабеля для домашней электропроводки
Делать квартирную электропроводку из алюминиевых проводов на первый взгляд кажется дешевле, но эксплуатационные расходы из-за низкой надежности контактов со временем многократно превысят затраты на электропроводку из меди. Рекомендую делать проводку исключительно из медных проводов ! Алюминиевые провода незаменимы при прокладке воздушной электропроводки, так как они легкие и дешевые, и при правильном соединении служат надежно продолжительное время.
А какой провод лучше использовать при монтаже электропроводки, одножильный или многожильный? С точки зрения способности проводить ток на единицу сечения и монтажа, одножильный лучше. Так что для нужно использовать только одножильный провод. Многожильный допускает многократные изгибы и чем тоньше в нем проводники, тем он более гибкий и долговечнее. Поэтому многожильный провод применяют для подключения к электросети нестационарных электроприборов, таких как электрофен, электробритва, электроутюг и все остальных.
После принятия решения по сечению провода встает вопрос о марке кабеля для электропроводки. Тут выбор не велик и представлен всего несколькими марками кабелей: ПУНП, ВВГнг и NYM.
Кабель ПУРП – с 1990 года, в соответствии с решением Главгосэнергонадзора «О запрете применения проводов типа АПВН, ППБН, ПЕН, ПУНП и др., выпускаемых по ТУ 16-505. 610-74 вместо проводов АПВ, АППВ, ПВ и ППВ по ГОСТ 6323-79*» к применению запрещен.
Кабель ВВГ и ВВГнг – медные провода в двойной поливинилхлоридной изоляции, плоской формы. Предназначен, для работы при температуре окружающей среды от -50°С до +50°С, для выполнения проводки внутри зданий, открытом воздухе в земле при прокладке в тубах. Срок службы до 30 лет. Буквы «нг» в обозначении марки говорят о негорючести изоляции провода. Выпускаются двух, трех и четырех жильные с сечением жил от 1,5 до 35,0 мм 2 . Если в обозначении кабеля перед ВВГ стоит буква А (АВВГ), то жилы в проводе алюминиевые.
Кабель NYM, российский аналог кабель ВВГ, с медными жилами, круглой формы , с негорючей изоляцией, соответствует немецкому стандарту VDE 0250. Технические характеристики и область применения, практически одинаковые с кабелем ВВГ. Выпускаются двух, трех и четырех жильные с сечением жил от 1,5 до 4,0 мм 2 .
Как видите, выбор для прокладки электропроводки не велик и определяется в зависимости от того, какой формы кабель более подходит для монтажа, круглой или плоской. Кабель круглой формы удобнее прокладывается через стены, особенно если делается ввод с улицы в помещение. Понадобиться просверлить отверстие, чуть больше диаметра кабеля, а при большей толщине стены это становиться актуальным. Для внутренней проводки удобнее применять плоский кабель ВВГ.
Для того чтобы электропроводка функционировала безупречно, важно правильно подобрать сечение проводов и сделать грамотный расчет мощности, ведь от этих показателей зависят другие характеристики. Ток движется по проводам точно так же, как вода поступает по трубам.
От качества проведённых электромонтажных работ зависит безопасность всего помещения. Здесь особенно важно правильно выбрать такой параметр, как сечение кабеля. Для того чтобы провести расчёт сечения кабеля по мощности, необходимо знать технические характеристики всех потребителей электроэнергии, которые будут к нему подключены. Также следует учесть длину проводки и то, каким способом она будет установлена.
Выбор кабеля для электропроводки
Ток движется по проводам подобно тому, как вода течёт по трубе. Как в водопроводную трубу нельзя поместить жидкость большего объёма, так и по кабелю невозможно пропустить больше определённого количества тока. Кроме того, стоимость кабеля напрямую зависит от его сечения. Чем больше сечение, тем цена кабеля будет выше.
Водопроводная труба по сечению большая, чем нужно, стоит дороже, а слишком узкая не пропустит нужного количества воды. То же самое происходит и с током с той лишь разницей, что выбор кабеля, по сечению меньше заданного значения, намного опаснее. Такой провод все время перегревается, мощность тока в нем повышается. Из-за этого свет в помещении будет произвольно вырубаться, а в худшем случае произойдёт короткое замыкание, начнётся пожар.
В том, что выбранное сечение кабеля будет больше необходимого, ничего страшного нет. Наоборот, проводка, где мощность и сечение превышают нужное значение, прослужит намного дольше, но стоимость всех электромонтажных работ сразу вырастет как минимум в 2-3 раза, ведь основные затраты на электроснабжение заключаются именно в стоимости проводов.
Правильно выбранное сечение позволит:
- избежать перегрева проводов;
- не допустить короткого замыкания;
- сэкономить на стоимости ремонта.
Вычисление с помощью формул
Достаточная площадь сечения даст возможность проходить максимальному току по проводам без перегрева. Поэтому при проектировании электропроводки, прежде всего, находят оптимальное сечение провода в зависимости от потребляемой мощности. Для вычисления этого значения следует подсчитать общий ток. Его определяют, исходя из мощности всех приборов, подключённых к кабелю.
Чтобы выбрать оптимальное сечение провода, зная мощность, следует вспомнить закон Ома, а также правила электродинамики и другие электромеханические формулы. Так, силу тока (I) для участка сети с напряжением 220 Вольт, а именно такое напряжение используется для домашней сети, рассчитывают формулой:
I=(P1+P2+…+Pn)/220, где:
(P1+P2+…+Pn) – суммарная мощность каждого используемого электроприбора.
Для сетей с напряжением 380 Вольт:
I=(P1+P2+…+Pn)/ √3/380.
Показатели мощности некоторых бытовых электроприборов
| Электроприбор | Мощность, Вт | Электроприбор | Мощность, Вт |
|---|---|---|---|
| Блендер | до 500 | Полотенцесушитель | 900-1700 |
| Вентилятор | 750-1700 | Посудомоечная машина | 2000 |
| Видеомагнитофон | до 500 | Пылесос | 400-2000 |
| Водонагреватель накопительный | 1200-1500 | Соковыжималка | до 1000 |
| Водонагреватель проточный | 2000-5000 | Стиральная машина | 3000 |
| Вытяжка (вентиляция) | 500-1000 | Стиральная машина с сушилкой | 3500 |
| Гриль | 1200-2000 | Сушка для рук | 800 |
| Духовка | 1000-2000 | Телевизор | 100-400 |
| Компьютер | 400-750 | Тостер | 600-1500 |
| Кондиционер | 1000-3000 | Увлажнитель воздуха | 200 |
| Кофеварка | 800-1500 | Утюг | 500-2000 |
| Кухонный комбайн | до 100 | Фен для волос | 450-2000 |
| Микроволновая печь | 850 | Фритюрница | 1500 |
| Микроволновая печь комбинированная | 2650 | Холодильник | 200-600 |
| Миксер | до 500 | Электробритва | до 100 |
| Мясорубка | 500-1000 | Электролампы | 20-250 |
| Обогреватель | 1000-2400 | Электроплита | 8000-10000 |
| Пароварка | 500-1000 | Электрочайник | 1000-2000 |
Но это расплывчатые формулы и упрощённый расчет. В подробных вычислениях учитывается величина допустимых нагрузок, которая для медного кабеля составит 10А/мм², а для алюминиевого – 8 А/мм². Нагрузка определяет, какой по силе ток может проходить через единицу площади беспрепятственно.
Коррекция показателей мощности
Также при расчете добавляют поправку в виде коэффициента спроса (Kс). Этот коэффициент показывает, какие приборы используются в сети постоянно, а какие в течение определенного времени. Специальный калькулятор и таблицы, где показан расчет мощности, упрощают все эти вычисления.
Коэффициенты спроса приемников собственных нужд (Kс)
Но как поступить, если в характеристиках указаны 2 вида мощности: активная и реактивная? Причём первая из них измеряет в привычных всем кВ, а вторая – кВА. В наших сетях течёт переменный ток, величина которого меняется во времени. Поэтому для всех потребителей существует активная мощность, которая рассчитывается как среднее значение всех мгновенных переменных тока и мощности. К приборам с активной мощностью относятся лампы накаливания, электронагреватели. У таких потребителей энергии фазы тока и напряжения совпадают. Если же в электрической цепи задействованы агрегаты, накапливающие энергию, например, трансформаторы или электродвигатели, то у них возможны отклонения по амплитуде. За счёт этого явления и возникает реактивная мощность.
Для сетей, где существует реактивная и активная мощность, надо взять в расчет ещё одну поправку – коэффициент мощности (cosφ) или реактивную составляющую.
Таким образом, получается формула:
S= Kс*(P1+P2+…+Pn)/(220*cosφ*Рд), где:
- S – площадь сечения,
- Рд – допустимая величина нагрузки.
Помимо этого, рассматриваются возможные потери мощности по току, которые возникают во время прохождения по проводам. При использовании кабеля с несколькими жилами нужно умножить величину потерь на число этих жил.
Важно! Для всех этих вычислений потребуется не просто калькулятор, но и глубокие познания в области физики. Сделать точный расчет сразу без теоретических знаний не получится.
Поиск площади по диаметру
Иногда даже скрупулезный расчет не помогает, в цепи происходит короткое замыкание. Это связано с тем, что заявленные технические характеристики часто не соответствуют реальному значению. Поэтому, чтобы узнать, как сделать расчет мощности, важно быть уверенным в том, что в магазине предложат подходящий электропровод по сечению. Для этого воспользуемся простой формулой:
S=0,785d 2 , где:
- d – это диаметр жилы;
- S – площадь сечения.
Определить точный диаметр провода , сделать расчет сечения можно с помощью штангенциркуля или микрометра, что точнее.
Если кабель состоит из нескольких тонких проводов, то сначала смотрят диаметр одного из них, а потом полученные данные умножают на их количество:
Sобщ=n*0,785di 2 , где:
- di – это площадь отдельного провода;
- n – количество проводов;
- Sобщ – общая площадь сечения.
Таблицы для вычислений
Каждый раз прибегать к сложным вычислениям для расчета не совсем правильно. Промышленность выпускает провода определенного сечения. Если после точных подсчетов и вычислений получится сечение кабеля по мощности размером 3,2 квадратных миллиметра, то найти такой провод не удастся, потому что существуют провода по сечению 2,5 мм 2 , 3 или 4 мм 2 .
Внимание! Для того чтобы узнать сечения кабеля необходима таблица, где все данные регламентированы, а также составлены в соответствии с ПУЭ – правилами устройства электроустановок.
Для того чтобы определить сечение кабеля при известной нагрузке, надо:
- рассчитать силу тока;
- округлить до большего значения по данным в таблице;
- затем найти самую близкую стандартную величину сечения.
Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
| Сечение токо- прово- дящей жилы, мм 2 | Ток, А, для проводов, проложенных | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Откры- то | в одной трубе | |||||
| двух одно- жильных | трех одно- жильных | четырех одно- жильных | одного двух- жильного | одного трех- жильного |
||
| 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 | - | - | - | - | - |
Сделать такой расчет просто. Сначала надо определить суммарную мощность всех используемых в сети электроприборов. Для этого будет нужна таблица, а недостающие данные по каждому электроприбору можно будет взять из паспорта изделий. Полученную сумму нужно умножить на 0,8 – коэффициент спроса, если электроприборы не будут использоваться все сразу, или оставить без изменения при постоянной работе. Теперь полученное значение нужно разделить на величину напряжения в сети и добавить постоянную величину 5. Это и будет необходимый показатель по току. Допустим, ток имеет значение 20А.
Обратите внимание! В жилых помещениях используется трехжильный электропровод и закрытая проводка. Это надо помнить, когда расчет делается по таблице.
Далее понадобится таблица из ПУЭ. Берем колонку, где даны значения силы тока для трехжильной жилы, и выбираем самые близкие: 17 и 22. Лучше брать сечение с запасом, поэтому в рассматриваемом примере искомая величина будет равна 22. Как видно, этому значению соответствует трехжильный кабель по сечению 2 мм 2 .
Можно дополнительно рассмотреть, как производят этот расчет для алюминиевого кабеля по ПУЭ, хотя по технике безопасности такие провода нельзя применять в жилых сооружениях. В старых домах ещё сохранилась алюминиевая проводка, но во время капитального ремонта рекомендуется ее заменить. Кроме того, алюминиевый электропровод крошится на сгибах и имеет меньшую проводимость на стыках. Оголенные части алюминия быстро окисляются на воздухе, что приводит к значительным потерям электроэнергии в местах соединения.
Калькулятор
Сегодня специалистами для определения сечения применяется не только таблица, но и специальный калькулятор. Такой расчет значительно упрощает вычисления. Калькулятор легко найти в интернете. Для вычислений размера по сечению надо знать следующие параметры:
- переменный или постоянный ток используется;
- материал проводов;
- мощность всех используемых приборов;
- напряжение сети;
- систему электроснабжения (одна или трехфазная);
- тип проводки.
Эти показатели загружают в калькулятор и получают необходимое значение проводов по сечению.
Расчет по длине
Рассчитать сечение по длине важно при строительстве сетей промышленного масштаба, когда участки подвергаются постоянной большой нагрузке, а кабель надо тянуть на значительные расстояния. Ведь за время прохождения тока по проводам происходят потери мощности, связанные с электрическим сопротивлением в цепи. Потеря мощности (dU) подсчитывается следующим образом:
dU = I*p*L/S, где:
- I – сила тока;
- p – удельное сопротивление (медь – 0,0175, алюминий – 0,0281);
- L – длина кабеля;
- S – уже посчитанная нами площадь поперечного сечения.
Согласно техническим условиям, максимальная величина падения напряжения по длине провода не должна превышать 5 процентов. Иначе следует подобрать провод с сечением большего размера.
Особенности
Существуют определенные нормативы, согласно которым и проводят расчет кабеля по сечению. Если нет уверенности, какой электропровод необходим, то можно воспользоваться этими правилами: электроприборы в квартире делят на осветительную группу и остальные; для мощных электроприборов, например, стиральных машин или электрических печей используют подключение из отдельных проводов; стандартное сечение провода для осветительной группы в квартире – 1,5 мм 2 , а для остальных проводов – 2,5 мм 2 . Такие стандарты используются, потому что нормативная мощность входящего тока не может быть большей.
Трехфазный ток необходим, когда используются приборы производственного значения большой мощности. Поэтому для определения сечения кабеля на предприятиях необходимо точно рассчитывать все добавочные коэффициенты, а также обязательно учитывать потери мощности и колебания напряжения. Для электромонтажных работ в квартире или частном доме таких сложных вычислений не проводят.
Для монтажа акустического оборудования используют провода, обладающие минимальным сопротивлением. Это необходимо для того, чтобы максимально убрать искажения и повысить качество передаваемого сигнала. Поэтому для акустических систем лучше подходят кабели размером 2х2,5 или 2х1,5 при длине не менее 3 метров, а сабвуфер подсоединяется самым коротким кабелем 2,5-4 мм 2 .
Примеры
Рассмотрим общую схему для выбора сечения кабеля в квартире:
- Сначала необходимо определить места, где будут находиться розетки и осветительные приборы;
- Далее нужно определить, какие приборы будут задействованы на каждом выходе;
- Теперь можно составить общую схему подключения и подсчитать длину кабеля, прибавляя как минимум по 2 см на соединения проводов;
- Исходя из полученных данных, считаем размер сечения кабеля по формулам, приведенным выше.
I=2400Вт/220В=10,91А, округляем и получаем 11А.
Как мы уже знаем, для точного определения площади сечения используются разные коэффициенты, но практически все эти данные относятся к сети с напряжением в 380В. Чтобы увеличить запас прочности добавим к нашему значению силы тока ещё 5А:
Для квартир используют трехжильные кабели. Таблица покажет значение тока, близкое к нашим 16А, это будет 19А. Получаем, что для установки одной стиральной машинки необходим провод сечением как минимум 2 мм 2 .
Общая теория
Для определения оптимального сечения кабеля для бытовых нужд в общем случае используют следующие правила:
- для розеток необходимы провода с сечением 2,5 мм²;
- для освещения – 1,5 мм²;
- для приборов с повышенной мощностью – 4-6 мм².
Если возникают сомнения в расчёте сечения, то используется таблица ПУЭ. Для определения точных данных по сечению кабеля учитывают все факторы, влияющие на прохождение тока по цепи. К ним относятся:
- вид изоляции провода;
- длина каждого участка;
- способ прокладки;
- температурный режим;
- влажность;
- допустимая величина перегрева;
- разность мощности приемников тока в одной группе.
Все эти показатели позволяют повысить в промышленных масштабах эффективность использования электроэнергии, а также избежать перегрева.
Выбор сечения. Видео
В этом видео своим опытом по выбору сечения кабеля и номинала автомата делится мастер. Он указывает на возможные ошибки и дает дельные советы новичкам.
Если после прочтения статьи все еще остались какие-то сомнения, то таблица или калькулятор, описанные выше, помогут найти точное сечение провода по мощности.
Сечение электропроводки зависит от материала и нагрузки. Алюминий сейчас используется редко. Остаются только медь и композитный материал – алюмомедь, из которых производят электрическую проволоку. Величина сечения не всегда известна по следующим причинам: отсутствуют маркировки, не соответствует диаметр жилы указанному в сопроводительных документах.
Какие бывают виды кабелей и проводов
Провод и кабель
Для обозначения проводника часто применяют 2 понятия: провод и кабель. Их часто путают, хотя им присущи некоторые различия.
Провод представляет собой один проводник и делится на 2 группы: сплошной провод в изоляции или без нее, сплетенный из тонких проволочек гибкий провод.
Кабель состоит из группы жил, заключенных в отдельные и общую изоляции. Жилы могут быть сплошными (ВВГ, ВВГнг, NYM) или сплетенными (ПВС).
Материалы проводников
Количество передаваемой энергии зависит, прежде всего, от материала проводника. Им может быть один из следующих цветных металлов:
- Медь – малое электрическое сопротивление; высокая прочность и эластичность; легко сваривается и паяется; малое переходное сопротивление на контактах; высокая стоимость.
- Алюминий – легкий и дешевый материал; электропроводность в 1,7 раза ниже, чем у меди; легко деформируется; высокое переходное сопротивление окисленных поверхностей; сварка возможна в среде инертного газа, а для пайки требуются специальные припои и флюсы.
- Алюмомедь – композит с алюминиевой основой и медным покрытием; проводимость немного ниже, чем у меди; кабель и провод имеют меньший вес; недорогой материал.
Способы определения площади сечения проводов и жил мало чем отличаются. Прежде всего, нужно измерить диаметр проводников. Им обеспечивается надежная изоляция, которую необходимо удалить. Для этого есть 3 способа.
Приборы для измерений
В качестве приборов применяются микрометр и штангенциркуль. Обычно используют механические устройства, хотя есть и электронные с цифровым дисплеем. Один из этих приборов всегда найдется среди инструментов домашнего хозяина.
Чаще всего применяется штангенциркуль, подходящий для измерения провода в действующей сети, например, в щитке или розетке. Площадь сечения проводника находится так:
S Кр = 3.14D 2 /4,
где D – диаметр провода.
Замер диаметра делают не менее трех раз, при повороте кабеля на 120 0 . За результат принимается средняя величина.
Измерение диаметра провода штангенциркулем
При отсутствии приборов диаметр провода определяют с помощью линейки. Для этого у жилы очищают изоляцию и накручивают плотными витками вокруг карандаша (не менее 15 витков). Затем измеряют длину намотки и делят ее на количество витков. Витки должны быть ровно уложены и прилегать друг к другу без зазоров.
Измерение диаметра провода с помощью линейки
Делают несколько измерений с разных сторон. Тогда результат получится точней. Жилы большой толщины навить на карандаш не получится, а в магазине проверку можно произвести только после покупки продукции. Величину сечения можно определить по формуле или прибегнуть к таблице.
- Алюминий легко отличить от меди, которая имеет характерный насыщенный цвет. Вместо нее может быть сплав металлов, что легко определить по внешнему виду.
- При возникновении сомнений в материале и сроке давности проводника берется большее сечение. Правильность выбора после проверяется по нагреву провода при номинальной нагрузке. Если он не нагревается, значит, расчет верный.
- Кабель имеет в своем составе несколько жил. Для подбора необходимого сечения определяют диаметр индивидуально для каждой из них, а после объединяют между собой необходимое количество, чтобы получить нужную площадь:
S общ = S 1 + S 2 +…+S n ,
S общ – общее поперечное сечение,
S 1 , S 1 , S n – поперечные сечения отдельных проводников.
Многожильный провод
Кабель ПВС для подключения электроинструмента и электроприборов производится гибким, так как все жилы являются многопроволочными. Измерение диаметра жгута одновременно даст неправильный результат, поскольку внутри есть воздушные зазоры. Правильный принцип расчета тот же, что и для кабеля. Жилу следует распушить, пересчитать, сколько в ней проволочек, а затем измерить диаметр одной из них. Зная их общее количество в жиле, можно рассчитать общее сечение по предыдущей формуле. Только замеры лучше производить микрометром. Им удобней пользоваться, так как штангенциркуль легко продавливает тонкие проволочки.
Cегментный кабель
Кабель сечением до 10 мм 2 всегда выполняется круглым. Им всегда можно обеспечить бытовые нужды квартиры или частного дома. При большем сечении кабеля жилы ввода от наружной электросети делаются сегментными, которые сложно рассчитать. Удобно определять площадь сечения, когда есть готовая таблица расчета.
Для этого надо сначала измерить высоту и ширину сегмента.
Таблица расчета площади сегмента жилы кабеля
| Кабель | Площадь сечения сегмента, мм2 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | ||
| Трехжильные секторные однопроволочные, 6(10) кВ | в | 5.5 | 6.4 | 7.6 | 9 | 10.1 | 11.3 | 12.5 | 14.4 |
| ш | 9.2 | 10.5 | 12.5 | 15 | 16.6 | 18.4 | 20.7 | 23.8 | |
| Трехжильные секторные многопроволочные, 6(10) кВ | в | 6 | 7 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13.2 | 15.2 |
| ш | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 | |
| Четырехжильные секторные однопроволочные, до 1 кВ | в | - | 7 | 8.2 | 9.6 | 10.8 | 12 | 13.2 | - |
| ш | - | 10 | 12 | 14.1 | 16 | 18 | 18 | - | |
Расчет сечения жил
По мощности
Метод расчета является предпочтительным, так как в документации к приборам и на бирках к ним указывается количество средней и максимальной потребляемой мощности. Для проводки важно знать предельно допустимое значение. Стиральная машина может потреблять от десятков ватт при полоскании до 2,5 кВт в процессе нагрева. Кроме того, на одной жиле может быть несколько потребителей. Общую мощность определяют путем суммирования всех максимальных значений.
Средняя величина нагрузки в квартире не превышает 7,5 кВт для однофазной сети, где напряжение составляет 220 В. Сюда входят все электрические приборы и освещение. Им подбирается ближайший размер сечения кабеля в сторону увеличения мощности. Для медной жилы сечением 4 мм 2 соответствует 8,3 кВт. У алюминиевой жилы площадь составит 6 мм 2 на 7,9 кВт.
Выбирая сечение каждого проводника, следует учитывать возможное увеличение нагрузки в будущем. Поэтому обычно берут следующую по величине площадь в сторону увеличения.
В частных домах применяется трехфазное электроснабжение на 380 В, а большая часть электроприборов на это не рассчитана. Создать им напряжение 220 В можно подключением через нулевой провод с равномерным распределением нагрузки на все фазы. Трехфазная техника также учитывается. Это могут быть станки, насосы, котлы отопления.
Таблица соответствия сечения кабеля току и мощности
| Сечение токо- проводящих жил, мм | Медные жилы проводов и кабелей | |||
|---|---|---|---|---|
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |||
| Ток, А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 50 | 11 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
| 16 | 90 | 19,8 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 140 | 30,8 | 115 | 75,9 |
| 50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
| 70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
| 95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
| 120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
По току
Иногда мощность прибора не известна по следующим причинам: в характеристике нет значения мощности, а номинальный ток указан, отсутствует бирка и описание.
Поскольку ток с напряжением известны, мощность можно рассчитать следующим образом:
P = UI∙cos φ,
I – сила тока, А;
U – приложенное напряжение, В.
Если не известна величина тока, ее можно измерить, включив прибор в другом месте. Когда определена потребляемая мощность по формуле, таблица дает возможность сразу узнать требуемый размер кабеля. Приведенная таблица также показывает зависимость сечения проводника от величины тока.
По нагрузке
Расчет кабеля по токовой нагрузке необходим для защиты от перегрева. Если ток слишком большой для сечения кабеля, происходит перегрев, оплавление и разрушение изоляции.
Под предельно допустимой длительной нагрузкой подразумевается значение тока, который можно пропускать по кабелю в условиях прокладки достаточно долго без перегрева. При расчете суммируются все мощности приборов, подключенных на определенные жилы. Затем делается расчет по нагрузке для бытовых сетей:
I = P ∑ ∙K и /U – однофазная;
I = P ∑ ∙K и /(√3∙U) – трехфазная;
P ∑ – общая мощность потребителей;
По длине
Обычно требуется рассчитывать удлинители на большие расстояния. В условиях квартиры это не требуется, поскольку длина линий небольшая. Но везде необходимо оставлять запас, особенно для щитков, где подключается защита и нужна аккуратная укладка провода.
Кабель прокладывается следующим образом:
- Отмечаются места расположения подключений: розеток, автоматов, распределительных коробок, выключателей.
- Измеряются расстояния с помощью рулетки или специального ручного измерителя длины. Им удобней пользоваться, а результат получается более точный. После с запасом отрезается провод.
- Укладка и крепление провода производится с соблюдением требований ПУЭ .
Измеритель длины кабеля
Любой проводник имеет электрическое сопротивление, на которое влияют факторы:
- выбор материала;
- сечение;
- длина.
Если величина падения напряжения превышает 5 %, то принимают меры по его снижению. Если выбрать проводник большего сечения, можно уменьшить сопротивление участка, определяемое из формулы:
p – удельное сопротивление (Ом·мм 2 /м);
R – общее сопротивление участка провода (Ом);
S – площадь сечения (мм 2);
L – длина участка провода (м).
При расчете следует учитывать, что ток идет по одной жиле, а возврат происходит по другой. Поэтому длину L удваивают. Несмотря на то, что сопротивление провода получается небольшим, им создается существенное падение напряжения. Если R = 0,5 Ом, то при силе тока в 20 А падение составит:
∆U = I·R = 20·0,5 = 10 В.
В процентном отношении это будет 10/220·100 = 4,5 %. Значение потерь получается близким к предельно допустимому.
В помещении необходимо учитывать различие между силовой и осветительной нагрузками. Для ламп можно брать сечение провода из меди на 1,5 мм 2 , а с розетками нужно быть осторожнее. Они наиболее нагружены на кухне и в ванной комнате, где постоянно включают микроволновку, электрическую плиту, стиральную машину, посудомойку, электроприборы. Нагрузку стараются распределить равномерно по розеточным группам, а провод подбирается сечением 4 мм 2 и даже больше. Под величину тока устанавливают соответствующие розетки и выключатели.
Сечение провода. Видео
Представленное ниже видео расскажет, как подобрать сечение провода наиболее оптимальным для каждой конкретной ситуации.
Расчет кабеля по длине и в поперечном сечении – важный процесс, не допускающий просчетов. Учитывать необходимо наибольшее количество факторов, доверяя только собственным расчетам. Они должны совпадать с тем, что показывает таблица справочника. Особые требования нужно выставлять качеству материалов проводки и характеристики подключаемых потребителей.
