Допустимый ток и напряжение
Сразу нужно оговориться и сказать о том, что нет такого понятия как «мощность кабеля». Для проводника основным критерием является ток, который он способен выдержать в течение определённого времени. Всё это есть в ПУЭ (правила устройства электроустановок, раздел 1, глава 1.3).
При этом многое зависит и от рабочего напряжения сети. Так, например, проводник, который способен выдержать ток в 16А, выдержит нагрузку в 3,5 кВт, но в однофазной сети 220 Вольт. В трехфазной сети 380 Вольт — это будет уже порядка 10 кВт.
Для того чтобы перевести киловатты в ватты необходимо разделить кВт на 1000.
Для того чтобы узнать амперы, нужно поделить ватты на рабочее напряжение или воспользоваться следующей формулой, где:
- V — напряжение;
- I — сила тока;
- P — мощность;
- R — сопротивление.
Всё то же самое вычисляется и для трехфазной сети, но только с разделением на 1.73 и на CosФ. Последнее значение это коэффициент мощности электроприборов.
Таблица сечения проводов и кабелей
Чтобы не запутаться в вычислениях и различных подсчётах можно воспользоваться уже готовой и очень удобной в работе таблицей. В ней указана мощность, которую выдержит тот или иной проводник в зависимости от проходящего тока.
Также можно воспользоваться и другой таблицей, в которой указана предельная нагрузка на кабель в зависимости от его сечения и материала изготовления жил.
При этом важно не забывать, что на мощность, которую способен выдержать кабель в течение определенного времени влияет и ряд других факторов, таких как:
- Длина провода (линии);
- Температура окружающей среды;
- Материалы изготовления жил.
Многое при расчете нагрузки на провод зависит от его длины. На длинных линиях, возможна потеря напряжения под нагрузкой до 5%. Допускать этого нельзя, поэтому на длинных линиях нужно увеличивать сечения проводников или хотя бы не использовать провода с малым сечением.
Что же касается температуры, то здесь по большей мере все зависит от того, каким именно способом уложен кабель. Это может быть штроба или грунт, открытый монтаж (по воздуху)
Здесь важно соблюдать определённые условия для нормального и естественного охлаждения проводников
Виды силовых медных кабелей
Существуют различные виды медных кабелей, применяемых для подведения электричества к дому. В последнее время наиболее часто применяется кабель ВВГ и его модификации. Далее представлены различные виды силовых кабелей и их краткие характеристики.
ВВГ — силовой кабель с медной жилой, изоляцией ТПЖ из ПВХ, оболочкой (кембриком) из ПВХ, не имеющий внешней защиты, не горюч. Используется для передачи и распределения электрического тока с рабочим напряжением 660 — 1000 В и частотой 50 Гц.
Внешняя оболочка, как правило, черного цвета, хотя иногда можно встретить и белого. Изоляция ТПЖ маркирована различными цветами — голубым, желто-зеленым, коричневым, белым с синей полоской, красным и черным. Упаковывается в бухты чаще всего по 100 и 200 м.
Количество жил варьируется от одной до пяти. Сечение жилы — от 1,5 до 240 мм2. В бытовых условиях применяют кабель с сечением жилы 1,5 — 6 мм2, при строительстве частного дома — до 16 мм2. Жилы могут быть как одно-, так и многопроволочными.
ВВГ используется при широком диапазоне температур: от — 50 до + 50 °C. Выдерживает влажность до 98 % при температуре до +40 °C. Стоек к агрессивным химическим веществам, достаточно прочен на разрыв и изгиб. При монтаже следует помнить, что каждый кабель или провод имеет определенный радиус изгиба, в случае с плоским кабелем или проводом в расчет берется ширина плоскости. Так, для поворота ВВГ на 90 °C, радиус его изгиба должен быть не меньше 10 диаметров сечения кабеля.
Разновидности ВВГ:
- АВВГ (вместо медной жилы используется алюминиевая);
- ВВГнг (кембрик с повышенной негорючестью);
- ВВГп (плоское сечение кабеля);
- ВВГз (пространство между изоляцией ТПЖ и кембриком заполнено жгутами из ПВХ или резиновой смесью).
NYM (буквенного обозначения на русском языке нет) — медный силовой кабель с изоляцией ТПЖ ПВХ и внешней оболочкой из негорючего ПВХ. Между слоями изоляции находится наполнитель в виде мелованной резины, который придает кабелю повышенную прочность и термостойкость. Жилы многопроволочные, всегда медные.
Количество жил — от двух до пяти, сечение жилы — от 1,5 до 16 мм2. Предназначен для проведения осветительных и силовых сетей с напряжением 660 В. Может применяться для прокладки на открытом воздухе. Обладает высокой влагостойкостью и термостойкостью. Диапазон рабочих температур — от —40 до +70 °C. При этом кабель плохо переносит воздействие солнечного света, поэтому его необходимо укрывать. Радиус изгиба — 4 диаметра сечения кабеля. По сравнению с ВВГ любого вида кабель NYM более стоек и удобен в работе. Однако он существенно дороже ВВГ и бывает только круглого сечения, поэтому его неудобно закладывать в штукатурку или бетон.
КГ — кабель гибкий. Данный проводник подходит для переменного напряжения до 660 В и частоты до 400 Гц или постоянного напряжения 1000В.
Жилы медные, гибкие или повышенной гибкости, количеством от одной до шести.
Изоляция ТПЖ и внешняя оболочка выполнены из резины. Диапазон рабочих температур — от —60 до +50 °C. Данный кабель применяется в основном для подсоединения различных переносных устройств, например сварочных аппаратов, генераторов, тепловых пушек и т. д. Есть разновидность КГнг с негорючей изоляцией.
ВББШв — бронированный силовой кабель с медными одно проволочными или многопроволочными жилами. Количество жил может быть от одной до пяти. Сечение жилы — от 1,5 до 240 мм2. В качестве материала для изоляции ТПЖ, внешней оболочки и заполнения пространства между изоляцией и кембриком используется ПВХ. Кабель бронируется двумя лентами, которые наматываются одна поверх другой таким образом, чтобы верхняя перекрывала зазоры между витками нижней. Поверх брони на кабель надевается защитный шланг из ПВХ, в модификации ВББШвнг используется ПВХ пониженной горючести.
ВББШв предназначен для переменного номинального напряжения 660 и 1000 В. Одножильные модификации применяются для проведения постоянного тока. Диапазон рабочих температур — от —50 до +50 °C. Влагоустойчив: при температуре +35 °С выдерживает влажность 98 %. Радиус изгиба составляет не менее 10 диаметров сечения кабеля. ВББШв прокладывается в трубах, земле и на открытом воздухе с защитой от солнца. Применяется при проведении электроэнергии для стационарных установок, а также для подземного подведения электричества к отдельно стоящим объектам.
Модификации кабеля ВББШв:
- АВББШв — кабель с алюминиевой жилой;
- ВББШвнг — негорючий кабель;
- ВББШвнг-LS — негорючий кабель с низким дымовыделением и газовыделением при повышенных температурах.
Расчет сечения медных проводов и кабелей
Подсчитав 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: силовую и осветительную.
В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).
Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.
Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.
Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.
Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.
При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.
Выбор сечения кабеля по мощности
Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.
Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.
Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять 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 внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.
Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.
Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.
Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.
Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:
С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)
Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных.
Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.
Токовые нагрузки в сетях с постоянным током
В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по-другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).
Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:
U = ((p l) / S) I
где:
- U — напряжение постоянного тока, В
- p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
- l — длина провода, м
- S — площадь поперечного сечения, мм2
- I — сила тока, А
Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подстановки, или с помощью простейших арифметических действий над данным уравнением.
Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице.
Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке.
Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – 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 для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.
Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго.
Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть.
Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:
Для однофазной сети напряжением 220 В:
Где:
- Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
- U — напряжение сети, В;
- COSφ — коэффициент мощности.
Для трёхфазной сети напряжением 380 В:
| Наименование прибора | Примерная мощность, Вт |
|---|---|
| LCD-телевизор | 140-300 |
| Холодильник | 300-800 |
| Пылесос | 800-2000 |
| Компьютер | 300-800 |
| Электрочайник | 1000-2000 |
| Кондиционер | 1000-3000 |
| Освещение | 300-1500 |
| Микроволновая печь | 1500-2200 |
Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля.
Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины 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 станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А.
| Сечение токо- проводящих жил, мм |
Медные жилы проводов и кабелей | |||
|---|---|---|---|---|
| Напряжение 220В | Напряжение 380В | |||
| 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 | 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 выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.
| Сечение токо- проводящих жил, мм |
Алюминиевые жилы проводов и кабелей | |||
|---|---|---|---|---|
| Напряжение 220В | Напряжение 380В | |||
| Ток, А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | |
| 2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132 |
Как правильно произвести расчет по другим показателям
При прокладке электрокоммуникаций стоит понимать зависимость сечения от силы тока, длины материала, напряжению и нагрузке. На этих критериях необходимо основывать выбор.
По току
Величина тока при прохождении через проводник в условиях комнатной температуры зависит от ширины, длины, удельного сопротивления и температурного режима. В квартирах и домах чаще всего используют медный провод, поэтому при подборе сечения ориентируются на данные ПУЭ.
| Сечение, мм2 | Ток, А по типу прокладки | |||||
| Открытый | Одна труба | |||||
| 2 одножильных | 3 одножильных | 4 одножильных | 1 двухжильный | 1 трехжильный | ||
| 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 | 21 |
| 2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 24 |
| 3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
| 4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 22 | 27 |
По длине
В случае высокого токопотребления стоит выбирать короткий материал. Излишняя длина приведет к потере качества электропередачи – напряжение на отдельных участках будет «прыгать». Зависимость сечения от расстояния до точки запитки прописана в нормативной таблице.
| Мощность, Вт | Ток, А | 1,5 мм2 | 2,5 мм2 | 4 мм2 | 6 мм2 |
| 500 | 2,5 | 100 м | 165 м | 265 м | 395 м |
| 1000 | 4,6 м | 30 м | 84 м | 135 м | 200 м |
| 1500 | 6,8 м | 33 м | 57 м | 90 м | 130 м |
| 2000 | 9 м | 25 с | 43 м | 68 м | 100 м |
| 2500 | 11,5 м | 20 м | 34 м | 54 м | 80 м |
| 3000 | 13,5 м | 17 м | 29 м | 45 м | 66 м |
| 3500 | 16 м | 14 м | 24 м | 39 м | 56 м |
| 4000 | 18 м | – | 21 м | 34 м | 49 м |
| 4500 | 20 м | – | 19 м | 30 м | 44 м |
По нагрузке
Для трехфазной сети свойственно тройное увеличение момента нагрузки. Двойной скачок нагрузки в режиме симметричного напряжения происходит, поскольку ток нулевого проводника равняется нулю. Точные данные можно узнать из таблицы.
| Разность напряжения, % | Момент нагрузки по сечению провода | |||
| 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | |
| 1 | 108 | 180 | 288 | 432 |
| 2 | 216 | 360 | 576 | 864 |
| 3 | 324 | 540 | 864 | 1296 |
| 4 | 432 | 720 | 1152 | 1728 |
| 5 | 540 | 900 | 1440 | 2160 |
Трёхфазная электрическая сеть
Расчет сечения провода по нагрузке предусматривает коэффициент одновременности 0,75 и может осуществляться математически:
- Составляется список домашних электроприборов.
- На основании документации или таблицы указывается номинальная мощность.
- Устанавливается возможность эксплуатации техники при единовременной нагрузке.
- Рассчитывается поправочный коэффициент по времени использования за сутки в процентном отношении к 24 ч для каждого из приборов.
- Номинальная мощность оборудования умножается на поправочный коэффициент.
- Все данные суммируются.
- Находится значение в таблице и к нему прибавляется еще 15 %.
По напряжению
Программа для расчета падения напряжения на кабеле
Если планируется укладка кабеля на большое расстояние, принимаются во внимание риски падения напряжения. Показатель находится под влиянием:
- длины провода – при увеличении напряжение падает;
- площадь поперечного сечения – при увеличении снижается падение напряжения;
- удельное сопротивление проводника – стандартный размер 1 мм2/1 м.
Падение напряжения равно ток, умноженный на сопротивление. Показатель рассчитывается следующим образом:
- Вычисляется ток по формуле I=P/(U*cosф). Величина cosф для бытовой электросети – 1.
- На основании таблиц ПУЭ устанавливается сечение провода по току.
- Рассчитывается общее сопротивление проводника. Используется формула Rо=ρ*l/S, где ρ – удельное сопротивление материала, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения. Общее значение сопротивления при прохождении тока к потребителю и обратно увеличивается на 2.
- Находится падение напряжения по формуле ΔU=I*R.
- Вычисляется процент падения напряжения ΔU/U.
Если результат больше 5 %, подбирается кабель с большим сечением.
По плотности тока
Медные материалы с жилой сечением 1 мм2 имеют среднюю плотность тока 6-10 А. Токи данной величины протекают без перегрева или обгорания изоляции. Согласно ПУЭ, дополнительно на защиту оболочек нужно прибавить 40 %.
Предел в 6 А обеспечивает эксплуатацию проводки без привязки к времени. Верхний предел в 10 А указывает допустимую кратковременную нагрузку. При увеличении силы тока до 12 А повышается и его плотность, что приводит к обгоранию изоляции.
По маркировке проводов
Кабель ВВГ-нг
Квартирная проводка монтируется при помощи кабелей ВВГ-нг и ВВГ. Первый не подвергается возгораниям, предназначен для внутренних, земельных и наружных работ. Материал выпускается с 2-4 жилами, с сечением каждой от 1,5 до 35 мм2.
Специалисты считают, что для точечного освещения хватит кабеля с сечением 0, 5 мм², для люстры – 1,5 мм², розеточных устройств – 2,5 мм².
Определение сечения провода розеточных линий
При определении диаметра провода для комнатной проводки считают максимальную нагрузку потребителей, которые могут быть включены одновременно. Ориентируясь на эту мощность, выбирают сечение основных линий, которые идут от счётчика и вводных автоматов к распределительным коробкам. Это те участки, которые будут нести суммарную нагрузку всех подключенных потребителей. Выбирают провод с медными жилами не менее 6 мм2.
Проводники ответвлений от распределительных коробок к розеткам выбираются индивидуально для каждой комнаты. Тут учитываются бытовые электроприборы, которые могут быть присоединены к розетке. Сечение жил подбирается с запасом на один порядок. Это на тот случай, если возникнет необходимость запитать от розетки какой-то строительный инструмент: перфоратор, сварочный инвертор.
Если суммарная мощность потребителей в комнате будет составлять 4 кВт, то проводник с медной жилой, питающий розетку, должен быть сечением 2,5 мм2.
Внимание! Сечение токопроводящей жилы должно позволять выдерживать нагрузку по току и во время работы бытовой техники не перегреваться. На практике определяют прибор самой большой мощности и выбирают подходящий диаметр провода относительно характеристик прибора. В итоге получается, что отводящий проводник с медными жилами на каждую розетку будет иметь сечение 2,5 мм2
Основной провод для разводки берут сечением 6 мм2. При этом следует учесть, что весь контур электропроводки выполняют проводами, имеющими жилы из одного материала. Скручивать между собой жилы из меди и алюминия нельзя
В итоге получается, что отводящий проводник с медными жилами на каждую розетку будет иметь сечение 2,5 мм2. Основной провод для разводки берут сечением 6 мм2. При этом следует учесть, что весь контур электропроводки выполняют проводами, имеющими жилы из одного материала. Скручивать между собой жилы из меди и алюминия нельзя.
Расчет кабеля по мощности
Перед тем, как перейти непосредственно к вычислениям, потребуется собрать данные об эксплуатируемых и планируемых к установке электроприборах. Потребляемую ими мощность можно найти в техническом паспорте, посмотреть на корпусе. Если производитель техники Россия, Беларусь, Украина, ее проставляют в кВт. На технике из Европы, Азии, Америки обозначают TOT (иногда TOT MAX), измеряют в W.
Если техника новая, то проблем с поиском нужной информации обычно не возникает. Узнать данные о приборах, которые еще не куплены или информация утеряна, можно, воспользовавшись среднестатистическими данными. Иногда возникает проблема с тем, что производитель дает несколько величин. Лучше опираться на большее значение. Возможно, это несколько завысит итоговый результат. Утешением может служить тот факт, что трасса большой толщины меньше греется, значит, прослужит дольше.
Толщина провода подбирается по-разному: при помощи онлайн-калькулятора, рассчитывается по формулам. Проще всего сделать это поможет таблица сечения. С ее помощью можно подобрать сечение медного провода по имеющимся показателям, затем сделать все аналогично для алюминиевых жил. При этом нужно учитывать напряжение, которое подается в сеть.
Пример расчета кабеля по мощности
Разберемся на примере. Пусть суммарная мощность электроприборов составит 3,7 кВт, предполагается подключение к однофазной сети (220 В). Порядок определения:
- Находим в таблице материал.
- В соответствующей колонке подбираем число, которое максимально соответствует искомому. Если нужно, округляем до ближайшего большего.
- Опираясь на полученный результат, выписываем сечение, диаметр проводника, соответствующий ему ток.
Результат для данных из примера: медный кабель толщиной 2 мм2, сила тока – 19 А. Если рассмотреть вариант с алюминиевой жилой, при тех же исходных данных получим поперечную площадь 4 мм2, силу тока – 21 А.
Расчет сечения по току и мощности
Аналогичный расчет можно провести, чтобы подобрать сечение провода по току и мощности. Для этого потребуются данные о потребляемом токе. Его можно отыскать в паспорте прибора, на его корпусе или рассчитать: I=P/220 (или 380). Рассчитывая вводный кабель, рекомендуется умножить результат на коэффициент запаса 1,5-2. Подобрать его материал поможет простой совет: передать нагрузку до 15 кВт помогут медные провода, больше – алюминиевые.
Собираясь за кабелем, нужно взять с собой штангенциркуль: указанные производителем параметры зачастую не соответствуют действительности.
Кроме расчета по мощности и току протяженные сети требуют учитывать потери, которые происходят по длине. Их появление характерно на участках, соединяющих дом с линией электропередач. Такие подсчеты обычно выполняют энергоснабжающие организации, для подстраховки можно сделать их самостоятельно. Потребуется узнать выделенную на дом мощность, измерить расстояние, затем подобрать сечение по соответствующей таблице.
Сечение жил однопроволочного и многопроволочного кабеля
Сразу стоит отметить, что сечение токопроводящих жил — это справочная величина, потому что главной характеристикой является сопротивление 1 км кабеля или провода.
Пункт 1.2 ГОСТ 22483 гласит: «Электрическое сопротивление постоянному току 1 км жилы кабелей, проводов и шнуров при температуре 20°С должно соответствовать указанному в табл. 1. 6». Для удобства использования, мы приводим не 6 таблиц, а две таблицы сопротивлений из справочника «Электрические кабели, провода и шнуры», куда сведены значения для всех шести классов.
А в пункте 1.4а ГОСТ 22483 есть оговорка: «Фактическое сечение жил может отличаться от номинального при соответствии электрического сопротивления требованиям настоящего стандарта».
Но так как измерить сопротивление жилы кабеля не всегда есть возможность, то будем отталкиваться всё-таки от фактического сечения токопроводящей жилы.
Для однопроволочного кабеля (со сплошной жилой), например ВВГ , определить площадь поперечного сечения достаточно просто. С помощью штангенциркуля или микрометра измеряем сечение жилы. А затем по формуле для площади круга считаем площадь поперечного сечения жил:
S=π*R 2 или S=π*D 2 /4 или S≈0,785*D 2 , где
S — площадь поперечного сечения жилы кабеля в мм 2 ,
π — это число «пи», равное 3,1415926535897932384626433832795…, но при расчетах обычно берут «3,14» или «3,141»,
R — радиус жилы в мм,
D — диаметр в мм.
Сравниваем с указанным на бирке бухты сечением полученное значение и, если оно значительно (более, чем на 15-20%) меньше заявленного, то рекомендуем отказаться от такой покупки. Наши «рекорды» измерений жил кабелей пока такие: у кабеля ВВГ-П 3х1,5 фактическое сечение 1,13 кв.мм (занижено на 25%) и у кабеля ВВГ-П 3х2,5 фактическое сечение 1,65 кв.мм (занижено в 1,5 раза. ).
Определять таким образом сечение гибких многопроволочных жил (таких как ПВ-3 ), естественно, нельзя. В данном случае придется обратиться к ГОСТ 22483 «Жилы токопроводящие медные и алюминиевые для кабелей, проводов и шнуров. Основные параметры. Технические требования». Согласно ГОСТ 22483:
- Медные и алюминиевые жилы, предназначенные для кабелей и проводов стационарной прокладки, подразделяются на классы 1 и 2, а для кабелей, проводов и шнуров нестационарной прокладки и стационарной прокладки, требующей повышенной гибкости при монтаже, на классы 3-6 (пункт 1.1).
- Диаметр круглых медных жил должен соответствовать значениям, приведенным в таблице 6а , круглых алюминиевых жил классов 1, 2 значениям, приведенным в таблице 6б (пункт 1.9).
Например, кабель ПВС по ГОСТ 22483 имеет многопроволочную жилу класса 5, следовательно жила сечением 1,5 мм 2 согласно таблице 1.2 должна иметь диаметр 1,88 мм.
Согласно тому же ГОСТ 22483, шнур ШВВП , кабель КГ имеют жилы класса 5, провод ПУГНП — 2 класс. Кабели и провода с однопроволочной жилой относятся к классу 1.
С проводом ПВ-3 немного сложнее, так как жила сечением от 0,5 до 1,5 мм 2 может быть 2, 3 или 4 класса, жилы сечением 2,5. 4,0 мм 2 имеют 4 класс, а жилы от 6,0 до 95 мм 2 относятся к классу 3. То есть покупая, например, ПВ-3 1,5 тяжело узнать какого класса в нем токопроводящая жила, поэтому можно посмотреть по самому худшему варианту: для жилы класса 2 диаметр должен быть 1,5 мм (класс 3 — 1,6 мм, класс 4 — 1,66 мм). Если же реальный диаметр даже меньше 1,5 мм, то от покупки такого провода в данном магазине рекомендуем воздержаться.
Цифровая маркировка 3×4
Не вдаваясь в глубинные тайны буквенной маркировки, а для начала заострив внимание лишь на двух цифрах 3 и 4 в маркировке кабеля, констатирую, что:
- Первая цифра 3 в цифровой маркировке кабеля означает количество в кабеле жил.
- Вторая цифра 4 означает, что сечение каждой жилы в кабеле 4 квадратных миллиметра. Что соответствует диаметру жил около 1,8 мм.
Напомню, что проверка сечения жил кабеля на соответствие маркировке осуществятся измерением диаметра жилы и вычислением площади сечения по формуле площади круга.
Сразу обратим внимание, что в данном виде кабеля сечение всех жил кабеля одинаковые. Посмотреть и приобрести все варианты кабеля 3 на 4 вы можете на сайте https://www.mir-elektriki.ru/catalog/kabel_i_provod/3/4/
