Особенности применения таблицы сечений проводов по мощности

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 2019 году, до этого мы знали об электричестве не больше древних греков. Но со временем оно

начало

более широко распространяться, и только в 2019 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).

Но в быту сверхпроводников, конечно же, еще нету, да и появиться в промышленных масштабах еще нескоро. В повседневности, как правило, ток пропускается через провода, а в качестве жилы используется в основном

медные или алюминиевые провода

. Медь и алюминий популярны прежде всего, за счет своих свойств проводимости, которая обратно электрическому сопротивлению, а также из-за дешевизны, по сравнению, например, с золотом или серебром.

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 — 2019 Вт
  • Утюг — 2019 Вт
  • Бойлер (водонагреватель) — 2019 Вт
  • Стиральная машина — 2019 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) )

где:

  • I — сила тока;

  • 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.

Если есть необходимость рассчитать ток быстрее, то можно опустить значение cos(φ) и значение K и . Результат в таком случае отличается в меньшую сторону на 15%, если мы применим формулу:

I = P / U

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))

Где:

  • 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.

Определение сечения кабеля и провода считается неотъемлемым и чрезвычайно существенным этапом для электромонтажа и разработки проекта любого энергосилового оборудования.

Диаметр жил электрокабеля регламентирован во всех уголках земного шара. Не обошло ограничение и государства СНГ, и европейские державы. Регламентирует эту тематику в РФ положение «Правила устройства электроустановок», кратко ПУЭ. Существует специальный калькулятор для расчета сечения кабеля по мощности.

Естественно, почти все определяют требуемое качество проводников «на глазок», что не очень корректно. Для любого объекта данный расчет уникален. Важна зависимость от численности электропотребителей и совокупности их мощностей. Без компетентных выкладок может случиться большое количество малоприятных последствий, дорогой ремонт как электропроводки, так и оборудования.

Как выглядит кабель

Чтобы определить площадь плоскости жилы относительно мощности, нужно взять в толк его принципиальную конструкцию. Его очень вероятно сравнить, к примеру, с трубопроводом воды либо газа. Подобно им в проводах проходит электрический ток. Сила потока лимитируется площадью сечения кабеля.

Неправильно рассчитать площадь жилы посредством значения мощности можно в двух вариантах:

  • Токопроводящий канал чрезвычайно узок. Плотность тока растет, что означает нагрев и разрушение изоляционного слоя. Возникают слабые зоны в изоляции и вероятность утечки. Это способно спровоцировать возгорание.
  • Чрезвычайно просторный токопроводящий канал. Случай не из скверных. Свободное перемещение потока электроэнергии способствует функциональности и долговечности применения провода. Правда, с повышением сечения дорожает кабель.

Один вариант несет в себе угрозу для жизни, здоровья и собственности. Другой финансово нецелесообразен.

Чтобы определиться с выбором необходимого и достаточного силового кабеля, нужно будет предусматривать сколько энергии будет потреблять установленное оборудование. Монтаж кабельных систем в капитальных сооружениях допускается с применением исключительно кабеля с жилами из меди (ПУЭ п. 7.1.34). Электропитание потребителей в сети 0,4/0,22 кВ необходимо исполнять с заземляющей конструкцией TN-S либо TN-C-S (ПУЭ п. 7.1.13), вследствие чего кабель обязан состоять из 3-х жил:

  1. фаза;
  2. ноль;
  3. земля.

Трехфазные потребители работают от кабелей с пятью жилами:

  1. фаза (3 жилы);
  2. ноль;
  3. земля.

Исключением считается кабельная продукция, питающая 3-фазные агрегаты без нулевого рабочего вывода (к примеру, асинхронный электромотор с короткозамкнутым ротором). В похожих изделиях ноль-проводника может не быть.

При всем разнообразии кабельной продукции, имеющейся в продаже, твердым требованиям электрической и пожаробезопасности отвечают лишь 2 вида изделий: ВВГ и NYM.

Электросиловые сети, расположенные внутри помещений, обязаны исполняться негорючими кабелями, обозначенными буквами «НГ» (СП-110—2003 п. 14.5). Монтаж проводки в проемах над навесными потолками и в загородках выполняется материалом со сниженным выделением продуктов горения и маркировкой «LS».

Суммарная мощность линии является совокупностью токовой нагрузки всех потребителей этой группы. Значит, групповая мощность линии является сочетанием электрических сил розеточной части либо группы освещения.

Имея в виду токовую нагрузку каждого элемента цепи и пользуясь выражением I = Р/220, можно с легкостью высчитать общую мощность.

  1. При установлении диаметра силового кабеля на вводе нужно суммировать мощности комплекта запланированных к применению энергопотребителей и увеличить ее в полтора, а лучше в два раза. Избыточность необходима для создания резерва по параметрам.
  2. Нагревание провода происходит при протекании сквозь него электрического тока. Температура нагревания прямо пропорциональна этой мощности. Оптимальной рабочей температурой для самых используемых марок кабелей считается 55—75 градусов по Цельсию. Ориентируясь на таблицу сечений проводов по мощности, подбирают соответствующий кабель. Для примера возьмем обобщенную мощность в пределах 10—15 кВт. Достаточным сечением считается провод с жилами из меди 6 квадратных миллиметров, с алюминиевыми — 10 квадрат. Если нагрузка повышается в два раза, то сечение — втрое.
  3. Вышеуказанные примеры действуют для открытой однофазной проводки. Для скрытой приведенные цифры умножаются на 1.5. Когда проводка трехфазная, совокупность мощностей потребителей можно увеличить в два раза при проводке открытого типа и на 1,5 при скрытой проводке. Точные данные также можно посмотреть в таблице сечения провода по току и мощности.
  4. Для кабелепроводки розеток и осветительных элементов обыкновенно применяют провод сечения 2,5 квадратного миллиметра для розеток и 1,5 мм² для освещения. Так как почти все оборудование для кухонь, электрических инструментов и нагревательные приборов является чрезвычайно сильным потребителем электроэнергии, то подключается посредством обособленных линий с автоматическими приборами отключения. Согласно справочной таблице сечения кабеля по мощности и току имеющий сечение 1,5 квадрата кабель выдерживает нагрузку до 3 кВт, 2,5 квадрата — 4,5 кВт, для 4 мм² разрешенная мощность нагрузки составляет 6 кВт, а для 6 мм2 — 8 кВт.

Зная сумму токов всего потребительского комплекса с учетом имеющейся наивысшей для провода токовой нагрузки (открытая проводка) на сечение провода:

  • Для провода медного — 10 ампер на квадрат.
  • Для алюминиевого — 8 ампер на квадрат. Вполне возможно посмотреть, подходит ли наличествующий у вас провод или надо будет применять другой.

При исполнении скрытой силовой электропроводки (в трубке или в стене) приведенные цифры уменьшаются с помощью умножения на понижающий коэффициент 0,8.

Нужно выделить, что силовая электропроводка открытого исполнения традиционно прокладывается при помощи проводов с сечением как минимум в 4 мм² из предположений необходимой механической прочности.

Простой способ

Происходит вычисление сечения кабеля по мощности, опираясь на небезызвестный закон, созданный Омом. Он информирует, что сила протекающего тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Напряжение 1-фазной сети составляет 220 В. Потому для определения сечения кабеля по току и мощности остались лишь 2 переменные.

Дальше рассчитывают силу тока и допускаемую нагрузку. Кроме того, сечение кабеля определяется посредством таблицы определения сечения по току и мощности. Данный показатель рассчитывают для провода, подключенного к розеткам. Обычно для линий освещения прокладывают провод поперечным сечением в объеме 1,5 мм².

Площадь сечения и диаметр

Расчет сечения кабеля по мощности, диаметр и нагрузка не считаются равноценными понятиями. Первый показатель считается в квадратных миллиметрах, а второй — в стандартных. Определить мощность и потенциальную силу тока по справочной таблице сечения провода и мощности вполне возможно и по его диаметру.

S = 3,14D2/4 = 0,785D2,

где: S — сечение провода, а D — диаметр.

В случае когда провод не круглого сечения, а в виде прямоугольника, параметр вычисляется подобно площади прямоугольника — длину умножают на ширину.

Расчет на базе нагрузки

Вычисление и подбор величины сечения провода легче всего выполняется методом сложения показателей мощностей всех аппаратов, что планируются к подключению. Для этого понадобится разработать некий алгоритм операций.

Вначале ориентируются, какие электрические компоненты будут употребляться в доме, какие из них, возможно, будут функционировать в одно и то же время. Дальше нужно посмотреть в техпаспорта каждого из данных аппаратов. Требуется подсчитать необходимую сумму мощностей тех электропотребителей, что будут действовать одновременно.