Таблица зависимости сечения кабеля от тока (мощности)

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

• безопасность;
• надежный;
• экономика.

Если выбранная площадь сечения провода мала, токовая нагрузка на кабели и провода будет большой, что приведет к перегреву. В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая выведет из строя все электрооборудование и станет опасной для жизни и здоровья человека.

 

 

При установке кабелей с большой площадью поперечного сечения обеспечивается безопасное использование. Но с экономической точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения резьбы – залог долговременной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.

Правильному выбору проводника посвящена отдельная глава в ПУЭ: «Глава 1.3. Выбор проводников для нагрева, экономичной плотности тока и условий коронирования».

Сечение кабеля рассчитывается по мощности и току. Давайте посмотрим на примеры. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, необходимо воспользоваться таблицами ПУЭ («Правила устройства электроустановок»). Настоящее руководство является нормативным документом. Это свидетельствует о том, что выбор сечения кабеля производился по 4 критериям:

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

В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому нужно выбрать следующее большее значение – 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать медный провод. В большинстве случаев установка производится над воздухом, поэтому из справочных таблиц подходит сечение 2,5 мм². При этом максимально допустимая токовая нагрузка составит 25 А.

В справочнике выше также регламентирован ток, для чего и предназначена вводная машина (ВА). Согласно «Правилам устройства электроустановок» ток ВА при нагрузке 5,5 кВт должен быть 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, подходящего для дома или квартиры, должен быть на одну ступень выше тока ВА.

В этом случае после 25 А это 35 А. Последнее значение нужно принять за расчетное. Ток 35 А соответствует сечению 4 мм² и мощности 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно на 10 кВт, снова воспользуемся справочником. Если мы рассматриваем случай открытых проводов, нам необходимо определить материал кабеля и напряжение питания.

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

Почему возникает несоответствие?

Несмотря на то, что производители делают все возможное, чтобы не потерять клиентов в условиях современной конкуренции, некоторые из них идут на хитрость. Для этого экономят металл за счет уменьшения диаметра. Достаточно убрать всего пару квадратных миллиметров, и на сотнях километров кабеля это окупится значительным снижением затрат.

И тогда цена для покупателя будет снижена, и они сами останутся довольны. Но тут потребитель в конечном счете подвергает себя риску, ведь сопротивление проводника намного ниже заявленного. А в месте прокладки такого провода есть вероятность возгорания.

Выбираем по мощности

Прежде чем выбрать сечение кабеля по мощности, необходимо рассчитать его общую стоимость, подготовить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой добавляется кабель.

На каждой из единиц должна быть указана мощность, рядом будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем сложите мощность всего оборудования и получите общую сумму.

Если кабель выбран для подключения одного устройства, достаточно информации только о потребляемой мощности. Выбрать сечение провода по току можно в таблицах ПУЭ.

Таблица 1. Выбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами

Сечение проводника, мм²	Для кабеля с медными жилами
Напряжение 220 В	Напряжение 380 В
Настоящее время, А	Мощность, кВт	Настоящее время, 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	46	10.1	40	26,4
10	70	15,4	50	33
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	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

Таблица 2. Выбор сечения провода по току для кабеля с алюминиевыми жилами

Сечение проводника, мм²	Для кабеля с алюминиевыми жилами
Напряжение 220 В	Напряжение 380 В
Настоящее время, А	Мощность, кВт	Настоящее время, А	Мощность, кВт
2,5	двадцать	4.4	19	12,5
4	28	6.1	23	15.1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13.2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	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	132,2

Кроме того, нужно знать напряжение сети: трехфазное соответствует 380 В, а однофазное – 220 В.

ПУЭ предоставляет информацию как для алюминиевых, так и для медных проводов. Оба имеют свои преимущества и недостатки. Преимущества медных проводов:

• высокая прочность;
• эластичность;
• устойчивость к окислению;
• электропроводность выше, чем у алюминия.

Недостатком медных жил является высокая стоимость. В советских домах при строительстве применялась алюминиевая проводка. Поэтому, если происходит частичная замена, целесообразно установить алюминиевую проводку. Исключение составляют лишь те случаи, когда вместо всех старых проводов (вплоть до распределительного щита) устанавливается новый.

Тогда имеет смысл использовать медь. Недопустим прямой контакт меди и алюминия, так как это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используется третий металл.

Вы можете самостоятельно рассчитать сечение провода по току для трехфазной цепи. Для этого используют формулу: I=P/(U*1,73), где P — мощность, Вт; U — напряжение, В; I — сила тока, А. Затем по справочной таблице выбирают сечение кабеля в зависимости от расчетного тока. Если требуемого значения нет, выбирается ближайшее, превышающее расчетное.

Как рассчитать по току

Величина тока, проходящего по проводнику, зависит от длины, ширины, удельного сопротивления последнего и от температуры. При нагреве электрический ток уменьшается. Справочная информация дана для комнатной температуры (18°C).

Для выбора сечения кабеля по току используют таблицы ПУЭ (ПУЭ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМЫЙ НЕПРЕРЫВНЫЙ ТОК ДЛЯ ПРОВОДОВ, КАБЕЛЕЙ И КАБЕЛЕЙ С РЕЗИНОВОЙ ИЛИ ПЛАСТИКОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ).

Таблица 3. Электрический ток для медных проводов и кабелей с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией

Сечение проводника, мм²	Сила тока, А, для проложенных проводов
открытым	в одной трубке
два одноядерных	три одноядерных	четыре одноядерных	двухъядерный	деревянная сердцевина
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	—	—	—	—	—

Для расчета алюминиевых проводов используется таблица.

Таблица 4. Электрический ток для алюминиевых проводов и проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией

Площадь сечения проводника, мм²	Сила тока, А, для проложенных проводов
открытым	в одной трубке
два одноядерных	три одноядерных	четыре одноядерных	двухъядерный	деревянная сердцевина
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	—	—	—
185	390	—	—	—	—	—
240	465	—	—	—	—	—
300	535	—	—	—	—	—
400	645	—	—	—	—	—

В дополнение к электрическому току, вы должны выбрать материал проводника и напряжение.

Для приблизительного расчета сечения кабеля по току его необходимо разделить на 10. Если в таблице нет полученного сечения, необходимо взять ближайшее большее значение. Это правило подходит только для тех случаев, когда максимально допустимый ток для медных проводов не превышает 40 А.

Для диапазона от 40 до 80 А ток нужно делить на 8. Если проложены алюминиевые кабели, его нужно делить на 6. Это связано с тем, что для обеспечения одинаковых нагрузок толщина алюминиевого проводника больше, чем медного.

Сечение кабеля

Сечение кабеля – это площадь среза токоведущей жилы. Если сечение жилы круглое (как в большинстве случаев) и состоит из проволоки, площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в цепочке много проводов, то сечение будет суммой сечений всех проводов в этой цепочке.

Значения сечения во всех странах стандартизированы, и стандарты бывшего СНГ и Европы в этом сечении полностью совпадают. В нашей стране документом, регулирующим этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или сокращенно – ПУЭ.

Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц под названием «Допустимые токовые нагрузки на кабель». Если нет желания разбираться в этих таблицах, вам достаточно знать, что желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм² для розеток и 1,0-1,5 мм² для освещения².

Для ввода фазы в обычную 2-3 комнатную квартиру достаточно 6,0 мм². Однако ваша техника площадью 40–80 м² не поместится даже с электрической плитой.

Многие электрики, чтобы «прикинуть» нужное сечение, считают, что 1 мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно, 2,5 мм² меди может пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т д. Если вы проанализировав таблицу выбора сечения какого-либо кабеля, вы увидите, что этот метод годится только для оценки и только для кабелей сечением не более 6,0 мм².

Ниже приведена сокращенная таблица для выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовой нагрузки. Там для простоты суммарная мощность электрооборудования дана для 1-фазного (220В) и 3-фазного (380В) потребления.

При прокладке кабеля в трубе (т.е в любых закрытых помещениях) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке на открытом воздухе. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

Когда нагрузка называется в кВт, речь идет об общей нагрузке. Те для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного потребителя, объединенная по всем трем. Когда значение нагрузки называют в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на жилу (или фазу).

Таблица нагрузок по сечениям кабеля:

	медь	алюминий	медь	алюминий
	настоящее время, А	мощность, кВт	настоящее время, А	мощность, кВт	настоящее время, А	мощность, кВт	настоящее время, А	мощность, кВт
		220В	380В		220В	380В		220В	380В		220В	380В
0,5	11	2,4
0,75	15	3.3
1	17	3,7	6.4				14	3	5.3
1,5	23	5	8,7				15	3.3	5.7
2,5	30	6,6	11	24	5.2	9.1	21	4.6	7,9	16	3,5	6
4	41	9	15	32	7	12	27	5,9	10	21	4.6	7,9
6	50	11	19	39	8,5	14	34	7.4	12	26	5.7	9,8
10	80	17	30	60	1. 3	22	50	11	19	38	8.3	14
16	100	22	38	75	16	28	80	17	тридцать	55	12	двадцать
25	140	30	53	105	23	39	100	22	38	65	14	24
35	170	37	64	130	28	49	135	29	51	75	16	28

Для самостоятельного расчета необходимого сечения кабеля, например для ввода в дом, можно воспользоваться калькулятором кабеля или выбрать нужное сечение из таблицы.

Эта таблица относится к кабелям и проводам с резиновой и пластмассовой изоляцией. Это такие широко распространенные марки, как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. Кабели в бумажной изоляции имеют свою таблицу, неизолированные кабели и настилы – свою.

При расчете сечения кабеля специалист также должен учитывать способы прокладки кабеля: в лотках, пучках и т.п.
Кроме того, значения из текущих таблиц несущей способности необходимо скорректировать с помощью следующих понижающих коэффициентов:

• поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и его расположению в блоке;
• поправочный коэффициент для температуры окружающей среды;
• поправочный коэффициент для кабелей, проложенных в земле;
• поправочный коэффициент на разное количество рабочих кабелей, проложенных рядом.

Расчет сечения кабеля

Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть каждый человек, у которого нет под рукой интернета, где в свободном доступе есть ПУЭ с таблицами, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

Если рассматривать сечение кабеля, то это круг определенного диаметра.
Есть формула площади круга: S = 3,14*D²/4, где 3,14 — число Архимеда, «D» — диаметр измеряемой жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

Если провод состоит из нескольких жил, измеряется диаметр каждой, рассчитывается площадь, затем все показатели суммируются. А как рассчитать сечение кабеля, если каждая из жил состоит из нескольких тонких проводов?

Процесс немного сложнее, но ненамного. Для этого нужно посчитать количество проводов в жиле, измерить диаметр одного провода, рассчитать площадь по описанной формуле и умножить этот показатель на количество проводов. Это будет сечение сердечника. Теперь нужно умножить это значение на количество ядер.

Если нет желания считать провода и измерять их размеры, нужно только измерить диаметр жилы, которая состоит из нескольких проводов. Делайте замеры аккуратно, чтобы не раздавить сердцевину. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, поскольку между проводами есть пространство.

Соотношение тока и сечения

Чтобы понять, как работает электрический кабель, вспомните обычную водопроводную трубу. Чем больше диаметр, тем больше воды пройдет через него. То же самое и с проводами.

Чем больше у них площадь, тем больший ток проходит через них, тем большую нагрузку может выдержать такой провод. При этом кабель не будет перегреваться, что является важнейшим требованием правил пожарной безопасности.

Поэтому сечение токоприсоединения является основным критерием, используемым при выборе электрических проводов в линию. Поэтому предварительно необходимо выяснить, сколько бытовых приборов и какой общей мощности следует подключить к каждому шлейфу.

	Настоящее время, А	Мощность, Вт	Настоящее время, А	Мощность, Вт
0,5	6	1300
0,75	10	2200
1	14	3100
1,5	15	3300	10	2200
2	19	4200	14	3100
2,5	21	4600	16	3500
4	27	5900	21	4600
6	34	7500	26	5700
10	50	11000	38	8400
16	80	17600	55	12100
25	100	22000	65	14300

Например, на кухне обязательно должен быть установлен холодильник, микроволновая печь, кофемолка и кофеварка, чайник и иногда посудомоечная машина. То есть все эти устройства могут быть включены одновременно в одно и то же время. Поэтому в расчетах используется общая вместимость помещения.

Рассмотрим некоторые из них в качестве примера:

1. Чайник — 1-2 кВт.
2. Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
3. Кофемолка и кофеварка — 0,5-1,5 кВт.
4. Холодильник 0,8 кВт.

Узнав силу, которая будет действовать на провода, можно подобрать сечение по таблице. Мы не будем рассматривать все показатели в этой таблице, укажем те, которые преобладают в повседневной жизни.

Чем отличается кабель от провода

Перед тем, как перейти к основному содержанию, нам нужно понять, что мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем отличия одного от другого!? Несмотря на то, что обыватель использует эти два слова как синонимы, означая что-то свое, но будьте осторожны, разница все же есть.

Итак, провод — это проводящая жила, будь то одножила или набор проводников, изолированных на диэлектрик, на оболочку. Но кабель – это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитно-изолирующей оболочке. Чтобы лучше понять, что к чему, взгляните на картинку.

Итак, теперь мы осознаем, что нам нужно рассчитать точное сечение провода, то есть токопроводящего элемента, а другой уже будет уходить от нагрузки, обратно к питанию.

Но иногда мы забываемся не лучше ваших, так что если вы нас ловите на том, что где-то еще встречаете слово кабель, то не считайте это невежеством, стереотипы делают свое дело.

Выбор кабеля

Внутреннюю проводку лучше всего делать из медных проводов. Хотя алюминий им не уступит. Но есть нюанс, связанный с правильным соединением секций в распределительной коробке. Как показывает практика, соединения часто выходят из строя из-за окисления алюминиевой проволоки.

Другой вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет наилучшую проводимость тока, поэтому рекомендуется для использования в бытовой электропроводке. Многожильный обладает высокой гибкостью, а это значит, что его можно сгибать в одном месте несколько раз без ущерба для качества.

Одножильный или многожильный

При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марок ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этот список входят как гибкие кабели, так и твердотельные.

Здесь мы хотели бы рассказать вам об одном правиле. Если у вас провода стационарные, то есть не удлинитель, не изгиб, который постоянно меняет положение, то используйте одножильный.

Вы спросите, почему? Все просто! Как бы хорошо не были уложены жилы в защитной изолирующей оплетке, под нее все равно будет попадать воздух, содержащий кислород. Медная поверхность окисляется.

В результате, если проводников много, площадь окисления намного больше, а значит, сечение проводника «плавится» намного сильнее. Да, это длительный процесс, но мы не думаем, что вы будете часто менять провода. Чем больше она работает, тем лучше.

В частности, этот эффект окисления будет сильно проявляться на краях среза кабеля, в помещениях с перепадом температур и при повышенной влажности. Поэтому мы настоятельно рекомендуем вам использовать монокор! Сечение одножильного кабеля или провода со временем немного изменится, а это так важно в наших дальнейших расчетах.

Медь или алюминий

В СССР большинство жилых домов было оборудовано алюминиевой проводкой; это было своего рода нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это вовсе не значит, что страна была бедна и не имела достаточно меди. Даже в некоторых случаях бывает наоборот.

Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что можно сильно сэкономить в финансовом плане, если вместо меди использовать алюминий. На самом деле темпы строительства были колоссальными, достаточно вспомнить хрущевки, где до сих пор живет полстраны, а значит, эффект от такой экономии был значительным. В этом не может быть никаких сомнений.

Но сегодня реалии другие, и в новых домах не используются алюминиевые кабели, только медные. Это основано на нормах п. 7.1.34 ПУЭ «Кабели и провода с медными жилами следует применять в зданиях…».

Поэтому мы настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Его недостатки очевидны. Алюминиевые провода нельзя паять, сваривать тоже очень сложно, в результате со временем могут сломаться контакты в распределительных коробках. Алюминий очень хрупкий, два-три перегиба и провод отвалился.

Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателю. Опять же, если говорить о проводимой мощности, то медный провод с одинаковым сечением по алюминию 2,5 мм2 допускает непрерывный ток 19А, а по меди 25А. Здесь разница более 1 кВт.

Так что еще раз повторимся — только медь! При этом мы уже будем исходить из того, что рассчитываем сечение для медного провода, а в таблицах приведем значения для алюминия. Никогда не знаешь.

Читайте также: Установка распредкоробки

Зачем производится расчет

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.

Расчет сечения провода необходимо производить для того, чтобы выбранный провод соответствовал всем требованиям по надежности и безопасной эксплуатации электрических проводов.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если выбрать участок, не соответствующий его нагрузкам по току, то это приведет к перегреву провода, оплавлению изоляции, короткому замыканию и возгоранию.

Поэтому к вопросу выбора сечения провода нужно отнестись очень серьезно.

Что нужно знать

Основным показателем, по которому рассчитывается линия, является ее длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это величина тока, которую он способен пропускать в течение длительного времени.

Чтобы найти значение номинального тока, необходимо рассчитать мощность всех подключенных электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.

Стиральная машина	2000 — 2500	9,0 — 11,4
Джакузи	2000 — 2500	9,0 — 11,4
Электрический теплый пол	800 — 1400	3,6 — 6,4
Стационарная электрическая плита	4500 — 8500	20,5 — 38,6
Микроволновая печь	900 — 1300	4,1 — 5,9
Посудомоечная машина	2000 — 2500	9,0 — 11,4
Морозильники, холодильники	140 — 300	0,6 — 1,4
Мясорубка с электроприводом	1100 — 1200	5,0 — 5,5
Чайник	1850 — 2000	8,4 — 9,0
Электрическая кофеварка	630 — 1200	3,0 — 5,5
Соковыжималка	240 — 360	1,1 — 1,6
Тостер	640 — 1100	2,9 — 5,0
Смеситель	250 — 400	1,1 — 1,8
Фен	400 — 1600	1,8 — 7,3
Утюг	900 — 1700	4,1 — 7,7
Пылесос	680 — 1400	3,1 — 6,4
Поклонник	250 — 400	1,0 — 1,8
Телевидение	125 — 180	0,6 — 0,8
Радиооборудование	70 — 100	0,3 — 0,5
Осветительные приборы	20 — 100	0,1 — 0,4

После того, как мощность известна, расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока исходя из этой мощности. Силу тока можно найти по формуле:

1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

расчет силы тока для однофазной сети

где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В;
KI= 0,75 — коэффициент одновременности;
cos для бытовой техники — для бытовой техники.
2) Формула расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

расчет силы тока для трехфазной сети

Когда известна величина тока, сечение провода можно найти по таблице. Если окажется, что расчетные и табличные значения токов не совпадают, в этом случае выбирается ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока 23 А, по таблице выбираем ближайшее большее 27 А — сечением 2,5 мм2.

Какой провод лучше использовать

Сегодня для монтажа как открытой проводки, так и скрытой, конечно же, очень популярна медная проводка.

Медь более эффективна, чем алюминий

• он прочнее, мягче и не ломается при изгибах по сравнению с алюминием;
• менее подвержен коррозии и окислению. При соединении алюминия в распределительной коробке места поворота со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
• проводимость меди выше, чем у алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку, чем алюминий.

Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Их стоимость в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода дороже, они более распространены и популярны, чем алюминиевые провода.

Способы определения сечения провода пошагово

Существует несколько способов измерения сечения по диаметру жилы. Если провод одножильный, измерения будут производиться сразу на нем, но один провод должен быть отсоединен от катушки кабеля. После этого его очищают от изоляции, чтобы остался только металл.

Рис. 1. Снимите изоляцию с провода

Для вычисления площади круга через значение радиуса используется расчет по формуле: S = π × R2, где:

• π – константа, равная 3,14;
• R — радиус окружности.

Но в связи с тем, что с практической точки зрения гораздо проще вычислить диаметр, равный двум радиусам, формула расчета будет иметь следующий вид: S = π × (D/2)2.

Рис. 2. Диаметр проволоки

В зависимости от способов измерения диаметра различают несколько способов расчета сечения жил проводов и кабелей. Давайте рассмотрим их.

По диаметру с помощью штангенциркуля или микрометра

Наиболее актуальным вариантом измерения диаметра являются такие инструменты, как штангенциркуль и микрометр. Эти приспособления позволяют максимально точно измерить диаметр. Для этого вам понадобится проволока и микрометр

Рис. 3: Проволока и микрометр

Рассмотрим пример определения сечения одножильного провода (рисунок 4).

Рис. 4. Микрометрическое измерение

Для этого замок Б переводят в открытое положение. Ручку микрометра отвинчивают на такое расстояние, чтобы проволока легко помещалась в пространство между щупами А. Затем с помощью ручки Д прибор поворачивают до срабатывания храповика. Затем в точке В фиксируют показания по всем трем шкалам.

В этом примере диаметр равен 1,4 мм, поэтому для расчета поперечного сечения необходимо S = 3,14 × 1,4 × 1,4/4 = 1,53 мм2. Такую же процедуру определения сечения можно проделать с помощью штангенциркуля.

Преимуществом этого метода является возможность измерения любого круглого проводника, даже если он уже установлен и запитан для питания электрического устройства. Главный недостаток метода – высокая стоимость приборов, естественно, что покупать их на пару измерений совершенно нецелесообразно.

По диаметру с помощью карандаша или ручки

Этот способ определения сечения основан на том, что провод имеет одинаковый диаметр по всей своей длине. Возьмите обычный карандаш, ручку или маркер, на который намотайте проволоку по спирали. Чтобы исключить толщину утеплителя, его необходимо разрезать по всей длине. Кольца должны быть максимально сближены, чем больше расстояние между кольцами, тем ниже точность.

Рис. 5: Определите сечение карандашом

Так как все провода имеют одинаковую толщину, для определения диаметра медных проводов измерьте длину всей обмотки и разделите на количество витков. В данном примере соответственно D = 15 мм/15 витков = 1 мм, по той же формуле расчета получаем сечение S = 3,14×1×1/4 = 0,78 мм2. Учтите, что чем больше витков вы сделаете, тем точнее вы определите сечение.

Стоит отметить, что преимущество этого метода в том, что для определения сечения можно использовать только подручные средства. Недостатком является низкая точность и возможность наматывания только тонких проводников.

В примере использован относительно тонкий провод, но уже видно расстояние между витками. Из-за того точность оставляет желать лучшего, конечно, что алюминиевую проволоку так гнуть нельзя.

По диаметру с помощью линейки

Сразу оговоримся, что для измерения линейкой можно брать только относительно толстую проволоку, чем меньше толщина, тем ниже точность. При этом диаметр жилы можно определить по проволоке или бумаге, второй вариант наиболее предпочтителен, так как обеспечивает большую точность.

Рис. 6: Подготовьте бумагу для измерения

Оторвите небольшую полоску и загните ее с одной стороны. Более тонкая бумага предпочтительнее, поэтому складывать лист в несколько раз не обязательно.

Рисунок 7: Бумага, обертывающая провод

Затем бумагу прикладывают к проволоке и оборачивают по окружности до соприкосновения полосок. В месте касания его еще раз складывают и прикладывают к линейке для измерения.

Рисунок 8: измерение линейкой

По полученной окружности L находят диаметр жилы D = L/2 π и производят расчет сечения, как показано ранее. Этот способ определения сечения хорошо подходит для больших алюминиевых проводников. Но точность этого метода самая низкая.

По диаметру с помощью готовых таблиц

Этот метод подходит для проводов стандартного сечения. Например, вы уже определили диаметр одним из вышеперечисленных способов. После этого воспользуйтесь таблицей для определения сечения.

Таблица 1: Определение сечения по диаметру проволоки

Диаметр проводника Сечение проводника 0,8 мм 0,5 мм2 0,98 мм 0,75 мм2 1,13 мм 1 мм2 1,38 мм 1,5 мм2 1,6 мм 2,0 мм2 1,78 мм 2,5 мм2 2,26 мм 4,0 мм2 2,76 мм 6,0 мм2 3,57 мм 10,0 мм2 4,51 мм 16,0 мм2 5,64 мм 25,0 мм2

Например, если у вас диаметр 1,8 мм, это значит, что сечение по таблице будет 2,5 мм2.

Расчет сечения медных проводов и кабелей

Рассчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей на примере двухкомнатной квартиры.

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовая и осветительная.

В нашем случае основной токовой нагрузкой будет группа розеток, установленных на кухне и в ванной. Так как там установлена ​​самая мощная бытовая техника (чайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.д.).

Для данной группы розеток выбираем провод сечением 2,5 мм2. Предполагая, что текущая нагрузка будет распределена по разным сокетам. Что это обозначает? Например, на кухне для подключения всех бытовых приборов необходимо 3-4 розетки, соединенные медным проводом сечением 2,5 мм2 каждая.

Если все оборудование подключено к одной розетке, сечения 2,5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых помещениях для силовых розеток можно использовать провод 1,5 мм2, но окончательный выбор нужно делать после соответствующих расчетов.

Вся осветительная нагрузка питается проводом сечением 1,5 мм2.

Нужно понимать, что мощность на разных участках проводов будет разная, и сечение питающих проводов тоже разное. Наибольшее его значение будет на начальной части квартиры, так как через нее проходит вся нагрузка. Сечение входной силовой линии выбрано 4 — 6 мм2.

При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марок ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

Сечение кабеля по мощности (таблица)

Вот мы и подошли к сути нашей статьи. Однако все, что было выше, не должно быть пропущено, а значит, мы не могли молчать.

Если попытаться выразить мысль логично и просто, то через каждую условную часть проводника может проходить ток определенной силы. Этот вывод вполне логичен, и теперь осталось только выяснить эти соотношения и соотнести их для разных диаметров проволоки, исходя из типового порядка.

Нельзя также игнорировать тот факт, что здесь при расчете соответствующего сечения также играет роль температура. Да, это новый компонент — температура. Именно она может влиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.

Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов в материале. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.

Так направленное движение частиц будет сталкиваться с ионами в кристаллической решетке, что приведет к увеличению сопротивления току.

Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию сечение провода для определенного тока берется при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наша.

Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем как провода для электропроводки, по крайней мере, в квартире, они все же во многих местах используются. Скажем, для проводов на улице. Поэтому приведем также значения зависимостей сечения и силы тока для алюминиевых проводов.

Так для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от силы тока (мощности). См таблицу.

Таблица проводников с допустимым максимальным током для использования в электропроводке:

С 2001 года алюминиевые кабели не используются для электропроводки в квартирах. (ПЭС)

Да, здесь, как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчет, а лишь привели справочные данные, сведенные в таблицу на основе этих расчетов. Но смеем вас померить, что для расчетов нужно перелопатить много формул и показателей. На основе температуры, удельного сопротивления, плотности тока и т.п.

Поэтому такие расчеты оставим специалистам. При этом следует отметить, что они не являются окончательными, так как могут незначительно различаться, в зависимости от стандарта материала и запаса хода используемой проволоки в разных странах.

А вот о чем еще мы хотим поговорить, так это о переводе сечения резьбы в диаметр. Это необходимо, когда провод есть, но на нем почему-то нет маркировки. В этом случае сечение можно рассчитать по диаметру провода и наоборот по диаметру сечения.

Общепринятые сечения для проводки в квартире

Мы много говорили об именах, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упускали из виду обстоятельства жизни.

Так что если вы нанимаете электрика для подключения вас к комнатам вашей квартиры или дома, обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечение провода принимают до 1,5 мм 2 , а для розеток до 2,5 мм 2.

Если провода предназначены для подключения котлов, обогревателей, печей, сечение провода (кабеля) здесь рассчитывается уже индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества потребителей

Что еще скажу, так это то, что лучше использовать несколько независимых линий электропередач для каждой из комнат в комнате или квартире. Таким образом, вы не будете использовать на всю квартиру провод сечением 10 мм 2 , брошенный во все комнаты, от которых есть отводы.

Такой провод будет поступать на вводной автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки, будут разводиться выбранные сечения проводов для каждой из комнат.

Типовая схема электропроводки квартиры или дома с электроплитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

В сетях с постоянным током расчет сечения несколько иной. Сопротивление проводника постоянному напряжению значительно выше, чем переменному току (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).

Кроме того, для потребителей постоянного тока обычно очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно, допустимы колебания напряжения в пределах 10% во все стороны).

Существует 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 = ((pl)/S) I

куда:

• U — напряжение постоянного тока, В
• p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
• l — длина шнура, м
• S — площадь поперечного сечения, мм2
• I — сила тока, А

Зная значения этих показателей, достаточно легко рассчитать нужное вам сечение: подстановкой или применением простых арифметических действий к этому уравнению.

Если прямое падение напряжения на концах роли не играет, можно воспользоваться таблицей для переменного тока для выбора сечения, но при этом корректировать значения тока на 15% в меньшую сторону, т.е при постоянном токе, расчетное сечение кабеля может пропускать ток на 15 % меньше указанного в таблице.

Аналогичное правило работает и для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой 25А нужно брать автомат на 15% меньше номинала, в нашем случае прежний размер автомата 20А.

Кабель, передающий электрический ток, является одним из важнейших элементов электрической сети. При выходе из строя кабеля работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения выхода из строя, а также опасности возгорания от перегрева следует производить точный расчет сечения кабеля по нагрузке.

Такой расчет обеспечивает уверенность в безопасной и надежной работе сети и устройств, но что более важно, в безопасности людей.

Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это в свою очередь к короткому замыканию и даже пожару. Так что есть много причин, чтобы произвести расчеты и тщательно выбрать правильный кабель.

Основным показателем, помогающим рассчитать сечение и марку кабеля, является максимально допустимая длительная нагрузка (по току). Проще говоря, это величина тока, которую способен пропускать кабель в условиях прокладки без перегрева в течение длительного времени.

Для этого требуется простое арифметическое суммирование мощности всех электроприборов, включаемых в сеть.

Следующим важным этапом достижения безопасности является расчет сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо рассчитать силу тока по формуле:

Для однофазной сети напряжением 220 В:

Где:

• Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
• U — напряжение сети, В;
• COSφ – коэффициент мощности.

Для трехфазной сети напряжением 380 В:

ЖК-телевизор	140-300
Холодильник	300-800
Пылесос	800-2000
Компьютер	300-800
Чайник	1000-2000
Кондиционер	1000-3000
Освещение	300-1500
Микроволновая печь	1500-2200

Получив точное значение силы тока, вы должны ознакомиться с таблицами, позволяющими подобрать кабель или провод нужного сечения и материала. Но если полученное значение тока не совсем соответствует табличному значению, следует не «экономить», а выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля.

Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором будет именно такой кабель, а не сечением 1,5 мм2, имеющий значение постоянного тока 19 А.

	Напряжение 220В	Напряжение 380В
	Настоящее время, А	Мощность, кВт	Настоящее время, А	Мощность, кВт
1,5	19	4.1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8.3	тридцать	19,8
6	46	10.1	40	26,4
10	70	15,4	50	33
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	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

Если выбран кабель с алюминиевыми жилами, сечение жилы лучше брать не 2,5, а 4 мм кв.

	Напряжение 220В	Напряжение 380В
	Настоящее время, А	Мощность, кВт	Настоящее время, 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	170	112,2
120	230	50,6	200	132

Расчёт для помещений

Предыдущий расчет позволил точно рассчитать материал и сечение вводного кабеля, через который пройдет суммарная максимальная нагрузка. Теперь вы должны сделать аналогичные расчеты для каждой комнаты и ее групп. И вот почему: Нагрузка на группы сокетов может существенно различаться.

Так что розетки с подключенной стиральной машиной и феном нагружаются гораздо больше, чем розетка для смесителя и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий прокладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого будет просто недостаточно.

Следует помнить, что общая нагрузка в помещении состоит из 1) электричества и 2) освещения. И если с осветительной нагрузкой все готово – она осуществляется медным проводом сечением 1,5 мм2, то с розетками все не так просто.

Следует помнить, что обычно кухня и ванная являются наиболее «загруженными» линиями, поскольку именно там располагаются холодильник, чайник, бойлер, микроволновая печь, а иногда и стиральная машина. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по разным группам розеток, а не использовать блок с 5-6 розетками.

Иногда можно услышать от «специалистов», что для розеток в других комнатах достаточно «кабеля-полтора», но не хотите ли вы подчеркнуть виднеющиеся под обоями черные полосы, которые оставляет перегоревший кабель после включения масляной печи или вентилятора обогреватель!

Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:

1. ППВ — медные плоские двух- или трехжильные с простой изоляцией для прокладки скрытых или стационарно открытых проводов;
2. АППВ — алюминиевые плоские двух- или трехжильные с простой изоляцией для прокладки скрытых или стационарно открытых проводов;
3. ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для открытой и скрытой прокладки проводов;
4. ШВВП — медные круглые с витыми жилами с двойной изоляцией, гибкие, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
5. ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
6. БНП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлоридной) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы размещены в одной плоскости).