Расчет сечения кабеля по мощности и току

Для этого используются тематические калькуляторы или справочники. Мастера также отталкиваются от мощности электрических приборов, которые планируют эксплуатировать в помещении. Однако изучить значения можно, если уже известны параметры нагрузки и способ монтажа.

В материале подробно разберем, как рассчитывается сечение кабеля по мощности, а также посмотрим в таблицы, которые помогут провести вычисления.

Зачем нужны расчеты

Электросети в современном доме должны соответствовать эксплуатационной безопасности, отличаться надежностью при эксплуатации и нагрузках, а также демонстрировать экономичное потребление. Чтобы все критерии были учтены, проводится расчет. Специалисты определяют, кабель какого сечения подходит с учетом характера потребления энергии, а также мощности установленного оборудования.

Если неправильно рассчитать площадь поперечного сечения кабеля или вовсе не проводить измерения, то можно столкнуться с чрезмерной нагрузкой, с которой не справится электропроводка. Из-за этого возможны перегрев, замыкание или возгорание. В случае аварии ущерб может быть нанесен, помимо электрооборудования, еще и жильцам дома.

Чтобы комфортно пользоваться электроприборами и устройствами, не переживать из-за высоких нагрузок, специалисты иногда завышают номинальное поперечное сечение кабеля. Правда, в этом случае происходит неоправданный расход денег на недешевые комплектующие при проведении коммуникаций. Только грамотный расчет сечения проводки позволит выдержать баланс: установить безопасную систему, но не переплачивать за чрезмерный запас мощности.

Как проводятся расчеты. Требование — выяснить, проводник с каким сечением подходит для эксплуатации сети пяти киловатт. Чтобы решить эту задачу, нужно взять таблицу ПУЭ (правила устройства электроустановок). Этот исчерпывающий справочник объясняет четыре ключевых критерия, которые определяют сечение кабеля:

• вид напряжения — бывает с одной или тремя фазами;

• материал, из которого состоит проводник;

• метод укладки электрокабеля;

• ток, измеряемый в амперах, или мощность в киловаттах.

Поскольку в этом документе и в табличке, по которой можно изучить должное сечение кабеля, нет значений для пяти киловатт, нужно отталкиваться от большей величины. В случае с нашим примером подойдут показания в виде 5,5 киловатт.

При обустройстве по воздуху современной проводки в жилых домах и производственных зданиях используется медь. Решением этой задачи станет выбор проводника с сечением два с половиной миллиметра. Чтобы сеть выдержала, регулярная нагрузка не должна быть больше 25 ампер.

Как подбирается сечение кабеля по мощности

При таком подборе сечения требуется вычислять его абсолютную величину. Чтобы это сделать, специалисты составляют список электрических приборов и оборудования, которые будут эксплуатироваться в доме. В техническом паспорте каждого устройства указаны параметры потребляемой мощности. Значения отмечаются в ваттах или киловаттах. Их нужно сложить, чтобы получить общую потребляемую мощность. Только таким способом можно предварительно рассчитать нагрузку на электропроводку.

В случае, если проводку решено прокладывать от конкретного электроприбора отдельно к щитку, данные берутся только о его мощности. Таким образом, можно подобрать проводник нужного сечения, не переплачивая за его избыточную производительность. Так, если взять обычный утюг с потреблением около одного киловатта, значения для кабеля достаточно изучить в предложенных таблицах. Значения отличаются для проводников с жилами из меди и алюминия.

При этом отталкиваться только от информации из таблиц недостаточно. Нужно также учитывать тип сети. Она может быть однофазной или трехфазной. Этот параметр влияет на требуемое напряжение, так как одна фаза — это 220 вольт, а три — 380.

Несмотря на то, что в таблицах приведены параметры и для медных, и для алюминиевых жил, при электроснабжении дома в качестве основного материала все-таки лучше выбирать медь. Она обеспечивает высокую электропроводность, надежна, упруга, устойчива к окислительным процессам. Единственный недостаток медных проводников — стоимость, но на безопасности экономить не стоит.

Если ремонт проводится в доме советской застройки или помещении, где используются провода из алюминия, добавлять новые электроточки и вести к ним медный кабель не рекомендуется. В случае прямого контакта между двумя разными проводниками может произойти окисление, нагрев или короткое замыкание. Избежать этого можно, если в качестве соединения применяется специальный проводник из третьего металла.

Подбираем сечение кабеля по току

Для подбора кабеля также потребуется высчитать сечение по току. На эти значения влияют длина, температура, удельное сопротивление и ширина. Если носитель нагревается при нагрузке, то сила тока снижается. В справочных документах все параметры указаны с учетом средней температуры в доме 18 градусов. Для подбора рабочего сечения кабеля по току изучим доступные таблицы из ПУЭ, составленные для проводников с жилами из разных металлов.

При приблизительном расчете сечения нужно разделить на десять силу тока. Если нужное значение в таблице отсутствует, то во время монтажа электропроводки достаточно взять ближайшую величину. Однако такое правило подходит только при использовании медного проводника с максимальным током, не превышающим 40 ампер.

Если диапазон в районе 40-80 ампер, то силу тока делить нужно на восемь. В случае работы с алюминием значение делится на шесть. Это важно учитывать, поскольку для поддержания одинаковой нагрузки кабель с алюминиевыми жилами должен быть толще медного аналога. Только в такой ситуации будет достигнута оптимальная производительность.

Как подобрать сечение провода по мощности и длине

Напряжение, поступающее к конечному электропотребителю, зависит от длины кабеля. И если подобрать провод неправильно, существует риск, что электроприбор не сможет работать в полную мощность. Это происходит из-за недостаточного напряжения в сети.

При организации бытовой электрокоммуникации эти потери не учитываются буквально. Чтобы исключить риски, специалисты используют проводник, который на 10-15 сантиметров больше нужного размера. Этот запас они пускают для подключения к выключателю или розетке. Если монтаж происходит около распределительного щита, запас кабеля нужно увеличить. В этом случае он используется для того, чтобы протянуть проводник в щиток, а также подключить его к защитному автомату.

Если прокладывается линия с увеличенной протяженностью, в проект следует закладывать точную потерю напряжения. Это связано с тем, что у него есть собственное сопротивление, которое меняется от следующих переменных:

• Длины в метрах. Если этот показатель повышается, то напряжение неизбежно падает.

• Поперечного сечения, которое измеряется в квадратных миллиметрах. При возрастании значения, напряжение увеличивается.

• Сопротивления материала кабеля (его значение нужно брать в справочной документации). Эти параметры демонстрируют сопротивление провода с сечением 1 миллиметр и длиной 1 метр.

Сопротивление и сила тока численно показывают, каким будет падение напряжения. Произведение двух параметров при этом не должно быть больше 5%. В случае превышения этого показателя, берется кабель, где жилы имеют большее сечение.

По какой формуле производится расчет сечения

При проработке алгоритмов:

Площадь кабеля считается по длине и допустимой мощности. Для этого используется формула I = P : U x (COSф), где P — мощность, U — напряжение, а COSф — коэффициент. Если работа производится с бытовой электросетью, то коэффициент обозначается единицей. В случае прокладки промышленной коммуникации, он рассчитывается в виде отношения активной мощности к полной.

• Сечение по току берется из данных ПУЭ.

• Сопротивление кабеля считается по формуле Ro = (P x I):S, где P — сопротивление, I — длина, S — поперечная площадь сечения. Однако нужно учитывать, что ток перемещается в обе стороны, поэтому сопротивление фактически будет равно R = Ro x 2.

• Падение напряжения учитывается в формуле △U = I x R.

• Падения напряжение в процентном отношении отображено в формуле △U ÷ U.

Если вы хотите посчитать все сами, на помощь придут справочный материал или онлайн-калькуляторы, которые доступны на интернет-ресурсах.

Как меняется сечение в зависимости от способа укладки

Монтаж линии — фактор, также влияющий на выбор сечения кабеля. Укладка может быть открытой и закрытой. В первом случае проводник монтируется в подготовленный короб или гофру, которые крепятся на поверхности стены или потолка. Второй метод предполагает, что кабель будет утоплен в стену с помощью штроб.

При выборе способа монтажа специалисты отталкиваются от теплопроводности места, куда будет укладываться изделие. Так, например, земля лучше отводит тепло, чем воздух. Поэтому при выборе закрытого способа монтажа используется меньшее сечение, чем при открытом.

В приведенной таблице отмечено, как метод монтажа влияет на выбор сечения:

Общая таблица

Предлагаем также изучить сводную таблицу, позволяющую вычислить рабочее сечение сразу по нескольким параметрам в виде тока, мощности, материала кабеля и других. Здесь отмечено сечение по току и мощности. Кроме того, учитывается способ монтажа.