S=0,8D.
Небольшая поправка. – является округленным коэффициентом. Точная расчетная формула:
В электропроводке и электромонтаже в 90 % случаях применяется медный провод. Медный провод по сравнению с алюминиевым проводом, имеет ряд преимуществ. Он более удобен в монтаже, при такой же силе токе имеет меньшую толщину, более долговечен. Но чем больше диаметр (площадь сечения), тем выше цена медного провода. Поэтому, несмотря на все преимущества, если сила тока превышает значение 50 Ампер, чаще всего используют алюминиевый провод. В конкретном случае используется кабель, имеющий алюминиевую жилу 10 мм и более.
В квадратных миллиметрах измеряют площадь сечения проводов. Наиболее чаще всего на практике (в бытовой электрике), встречаются такие площади сечения: 0,75; 1,5; 2,5; 4 мм .
Существует иная система измерения площади сечения (толщины провода) – система AWG, которая используется, в основном в США. Ниже приведена таблица сечений проводов по системе AWG, а так же перевод из AWG в мм .
Выделяют, три основные принципа, при выборе сечения провода.
1. Для прохождения электрического тока, площадь сечения провода (толщина провода), должна быть достаточной. Понятие достаточно означает, что когда проходит максимально возможный, в данном случае, электрический ток, нагрев провода будет допустимый (не более 600С).
2. Достаточное сечение провода, что бы падение напряжения не превышало допустимого значения. В основном это относится к длинным кабельным линиям (десятки, сотни метров) и токам большой величины.
3. Поперечное сечение провода, а также его защитная изоляция, должна обеспечивать механическую прочность и надежность.
Для питания, например люстры, используют в основном лампочки с суммарной потребляемой мощностью 100 Вт (ток чуть более 0,5 А).
Выбирая толщину провода, необходимо ориентироваться на максимальную рабочую температуру. Если температура будет превышена, провод и изоляция на нем будут плавиться и соответственно это приведет к разрушению самого провода. Максимальный рабочий ток для провода с определенным сечением ограничивается только максимально его рабочей температурой. И временем, которое сможет проработать провод в таких условиях.
Далее приведена таблица сечения проводов, при помощи которой в зависимости от силы тока, можно подобрать площадь сечения медных проводов. Исходные данные – площадь сечения проводника.
Максимальный ток для разной толщины медных проводов. Таблица 1.
Сечение токо-проводящей жилы, мм2 |
Ток, А, для проводов, проложенных |
||
открыто |
в одной трубе |
||
одного двух жильного |
одного трех жильного |
||
0,5 |
11 |
– |
– |
0,75 |
15 |
– |
– |
1 |
17 |
15 |
14 |
1,2 |
20 |
16 |
14,5 |
1,5 |
23 |
18 |
15 |
2 |
26 |
23 |
19 |
2,5 |
30 |
25 |
21 |
3 |
34 |
28 |
24 |
4 |
41 |
32 |
27 |
5 |
46 |
37 |
31 |
6 |
50 |
40 |
34 |
8 |
62 |
48 |
43 |
10 |
80 |
55 |
50 |
16 |
100 |
80 |
70 |
25 |
140 |
100 |
85 |
35 |
170 |
125 |
100 |
50 |
215 |
160 |
135 |
70 |
270 |
195 |
175 |
95 |
330 |
245 |
215 |
120 |
385 |
295 |
250 |
Выделены номиналы проводов, которые используются в электрике. «Один двужильный» – кабель, имеющий два провода. Один Фаза, второй – Ноль – это считается однофазное питание нагрузки. «Один трехжильный» – используется при трехфазном питании нагрузки.
Таблица помогает определиться, при каких токах, а также в каких условиях эксплуатируется провод данного сечения.
Например, если на розетке написано «Мах 16А», то к одной розетке можно проложить провод сечением 1,5мм . Необходимо защитить розетку выключателем на ток не более чем 16А, лучше даже 13А, или 10 А. Эту тему раскрывает статья «Про замену и выбор защитного автомата».
Из данных таблицы видно, что одножильный провод – означает, что вблизи (на расстоянии менее 5 диаметров провода), не проходит более никаких проводов. Когда два провода рядом, как правило, в одной общей изоляции – провод двужильный. Здесь более тяжелый тепловой режим, поэтому меньше максимальный ток. Чем больше собрано в кабеле или пучке проводов, тем меньше должен быть максимальный ток отдельно для каждого проводника, из-за возможности перегрева.
Однако, эта таблица не совсем удобна с практической стороны. Зачастую исходный параметр – это мощность потребителя электроэнергии, а не электрический ток. Следовательно, нужно выбирать провод.
Определяем ток, имея значение мощности. Для этого, мощность Р (Вт) делим на напряжение (В) – получаем ток (А):
Расчет сечения медных проводов и проводов.
После подсчёта нагрузки и определения материала (в данном случае – медь), проведём расчёт сечения провода по мощности. В качестве примера расчёт будет проводиться для двухкомнатной квартиры.
Вся нагрузка делится на силовую и осветительную группы. Пусть основной силовой нагрузкой будут обладать розеточные группы, установленные в ванной и на кухне. Там всегда устанавливается самая мощная техника (электрочайник, холодильник, стиральная машина, микроволновка и т. д.).
При условии, что силовая нагрузка будет распределена по разным розеткам, используем провод с сечением 2.5 мм2. Что это означает? К примеру, на кухне, чтобы подключить всю бытовую технику одновременно, нужно будет 3-4 розетки. Если же там будет присутствовать только 1 розетка, то будет необходимо использовать медный провод, имеющий сечение 5-6 мм2.
В жилых помещениях для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2. Однако, окончательный выбор нужно делать после проведения необходимых расчётов.
Для питания осветительной нагрузки можно использовать провод сечением 1.5 мм2.
Нужно понимать, что мощность тока на разных участках электропроводки будет отличаться. Наибольшая нагрузка приходится на вводный в квартиру участок. Это происходит из-за того, что через него проходит вся нагрузка. Рекомендуемое сечение вводного питающего провода составляет 4-6 мм2.
При монтаже домашней электропроводки чаще всего применяются провода и провода марки ПВС, ВВГ, ППВ, АППВ.
Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:
• ППВ – плоский медный провод с одинарной изоляцией, для которого используются провода с двумя или тремя жилами. Данный провод используется для прокладки скрытой или неподвижной электропроводки;
• АППВ – плоский алюминиевый провод с одинарной изоляцией, для которого используются провода с двумя или тремя жилами. Данный провод используется для прокладки скрытой или неподвижной электропроводки;
• ПВС – круглый медный провод с двойной изоляцией, имеющий от трёх до пяти жил в проводе. Используется для прокладки открытой или скрытой проводки;
• ШВВП – круглый медный и гибкий провод, имеющий скрученные жилы и двойную изоляцию. Используется для подключения бытовых приборов к источникам питания;
• ВВГ – круглый медный провод, имеющий до четырёх жил. Используется для прокладки в земле;
Таблица потребляемой мощности электроприборов
Распространенным способом определения необходимого сечения провода является методика расчета по пиковой мощности. Для того чтобы узнать нагрузку, можно воспользоваться стандартной таблицей, в которой сведены параметры мощности и пикового значения потребляемого тока для бытовых приборов.
Тип устройства | Мощность, кВт | Пиковый ток, А | Режим потребления |
Стандартная лампа накаливания | 0,25 | 1,2 | Постоянный |
Чайник с электрическим нагревателем | 2,0 | 9,0 | Кратковременный до 5 минут |
Электрическая плита с 2-4 конфорками | 6,0 | 60,0 | Зависит от интенсивности эксплуатации |
СВЧ-печь | 2,2 | 10,0 | Периодический |
Мясорубка с электрическим приводом | Аналогично | Аналогично | Зависит от интенсивности эксплуатации |
Тостер | 1,5 | 7,0 | Постоянный |
Электрическая кофемолка | 1,5 | 8,0 | Зависит от интенсивности эксплуатации |
Гриль | 2,0 | 9,0 | Постоянный |
Кофеварка | 1,5 | 8,0 | Постоянный |
Отдельная электрическая духовка | 2,0 | 9,0 | Зависит от интенсивности эксплуатации |
Машина для мытья посуды | 2,0 | 9,0 | Периодический (на период работы нагревателя) |
Стиральная машина | 2,0 | 9,0 | Аналогично |
Сушильная машина | 3,0 | 13,0 | Постоянный |
Утюг | 2,0 | 9,0 | Периодический (на период работы спирали нагрева) |
Пылесос | Аналогично | Аналогично | Зависит от интенсивности эксплуатации |
Обогреватель масляный | 3,0 | 13,0 | Аналогично |
Фен | 1,5 | 8,0 | Аналогично |
Кондиционер воздуха | 3,0 | 13,0 | Аналогично |
Системный блок компьютера | 0,8 | 3,0 | Аналогично |
Инструменты с приводом от электрического двигателя | 2,5 | 13,0 | Аналогично |
Ток будут потреблять холодильник, электроприборы в дежурном состоянии (телевизоры, радиотелефоны), зарядные устройства. Суммарное значение потребления мощности устройствами считается в пределах 0,1 кВт.
При подключении всех имеющихся бытовых приборов ток может достигать 100-120 А. Такой вариант подсоединения маловероятен, поэтому при расчетах нагрузки учитывают распространенные комбинации подключения.
Например, в утреннее время могут использоваться:
- электрический чайник — 9,0 А;
- печь СВЧ — 10,0 А;
- тостер — 7 А;
- кофемолка или кофеварка — 8 А;
- прочая бытовая техника и освещение — 3 А.
Итоговое потребление приборов может достигать: 9+10+7+8+3=37 А. Также имеются калькуляторы, которые позволяют рассчитывать ток по потребляемой мощности и напряжению.
Многожильные проводники
С многожильными проводниками все не так просто. Хотя многие источники приводят для многожильных кабелей точно такую же формулу, что и для одножильных, на самом деле это неправильно, так как в многожильном проводнике приходится рассчитывать суммарную площадь сечения через площади сечения маленьких жилок, а эквивалентный диаметр – через диаметр отдельных жилок, уложенных по принципу плотной упаковки. Например, для 7-жильного кабеля диаметр проводника геометрически равен трем диаметрам жил, для 19-жильного – 5 диаметрам, а для промежуточных отношений диаметр рассчитывается через промежуточный коэффициент.
Понятно, что целое значение коэффициента (причем всегда нечетное) будет только при строго определенном количестве жил в проводнике. Для 7-жильного это коэффициент 3, для 19-жильного – 5, для 37 – 7, для 61 – 9. Рассчитать такие «правильные» конфигурации несложно:
1 + 6 = 7
1 + 6 + 12 = 19
1 + 6 + 12 + 18 = 37
1 + 6 + 12 + 18 + 24 = 61
1 + 6 + 12 + 18 + 24 + 30 = 91
и т.д.
Но в реальной жизни для очень_много_жильных проводников используются и «неправильные» количества жил, и тогда приходится определять фактический диаметр жилы эмпирическим путем.
В таблице, приводимой далее, диаметр отдельной жилы рассчитан по той же формуле, что и для одножильных проводников, затем рассчитано сечение жилы, затем суммарное сечение всех жил в проводнике, а затем для “правильных” конфигураций дан расчетный диаметр. Самый правый столбец – фактический диаметр, его еще в некоторых источниках называют «приведенным». Как видите, разница между теоретическим и фактическим диаметрами не так уж велика.
AWG | Кол-во жил | AWG жилы | Диаметр жилы, мм | Сечение жилы, кв. мм | Суммарное сечение жил, кв. мм | Расчетный диаметр, мм | Фактический диаметр, мм |
---|---|---|---|---|---|---|---|
4/0 | 259 | 21 | 0.723 | 0.410 | 106.314 | — | 13.259 |
4/0 | 427 | 23 | 0.573 | 0.258 | 110.231 | — | 13.259 |
3/0 | 259 | 22 | 0.644 | 0.326 | 84.311 | — | 11.786 |
3/0 | 427 | 24 | 0.511 | 0.205 | 87.417 | — | 11.786 |
2/0 | 133 | 20 | 0.812 | 0.518 | 68.841 | — | 10.516 |
2/0 | 259 | 23 | 0.573 | 0.258 | 66.862 | — | 10.516 |
1/0 | 133 | 21 | 0.723 | 0.410 | 54.594 | — | 9.347 |
1/0 | 259 | 24 | 0.511 | 0.205 | 53.024 | — | 9.347 |
1 | 817 | 30 | 0.255 | 0.051 | 41.605 | — | 8.331 |
1 | 2109 | 34 | 0.160 | 0.020 | 42.479 | — | 8.331 |
2 | 259 | 26 | 0.405 | 0.129 | 33.347 | — | 7.417 |
2 | 665 | 30 | 0.255 | 0.051 | 33.865 | — | 7.417 |
2 | 1333 | 33 | 0.180 | 0.025 | 33.856 | — | 7.417 |
2 | 2646 | 36 | 0.127 | 0.013 | 33.518 | — | 7.417 |
4 | 133 | 25 | 0.455 | 0.162 | 21.593 | — | 5.898 |
4 | 259 | 26 | 0.405 | 0.129 | 33.347 | — | 5.898 |
4 | 1666 | 36 | 0.127 | 0.013 | 21.104 | — | 5.898 |
6 | 133 | 27 | 0.361 | 0.102 | 13.580 | — | 4.674 |
6 | 259 | 30 | 0.255 | 0.051 | 13.189 | — | 4.764 |
6 | 1050 | 36 | 0.127 | 0.013 | 13.301 | — | 4.674 |
8 | 49 | 25 | 0.455 | 0.162 | 7.955 | — | 3.734 |
8 | 133 | 29 | 0.286 | 0.064 | 8.541 | — | 3.734 |
8 | 655 | 36 | 0.127 | 0.013 | 8.297 | — | 3.734 |
10 | 37 | 26 | 0.405 | 0.129 | 4.764 | 2.834 | 2.920 |
10 | 65 | 28 | 0.321 | 0.081 | 5.263 | — | 2.950 |
10 | 105 | 30 | 0.255 | 0.051 | 5.347 | — | 2.950 |
12 | 7 | 20 | 0.812 | 0.518 | 3.623 | 2.435 | 2.440 |
12 | 19 | 25 | 0.455 | 0.162 | 3.085 | 2.273 | 2.360 |
12 | 65 | 30 | 0.255 | 0.051 | 3.310 | — | 2.410 |
12 | 165 | 34 | 0.160 | 0.020 | 3.323 | — | 2.410 |
14 | 7 | 22 | 0.644 | 0.326 | 2.279 | 1.931 | 1.850 |
14 | 19 | 26 | 0.405 | 0.129 | 2.446 | 2.024 | 1.850 |
14 | 42 | 30 | 0.255 | 0.051 | 2.139 | — | 1.850 |
14 | 105 | 34 | 0.160 | 0.020 | 2.115 | — | 1.850 |
16 | 7 | 24 | 0.511 | 0.205 | 1.433 | 1.532 | 1.520 |
16 | 19 | 29 | 0.286 | 0.064 | 1.220 | 1.430 | 1.470 |
16 | 26 | 30 | 0.255 | 0.051 | 1.324 | — | 1.500 |
16 | 65 | 34 | 0.160 | 0.020 | 1.309 | — | 1.500 |
16 | 105 | 36 | 0.127 | 0.013 | 1.330 | — | 1.500 |
18 | 7 | 26 | 0.405 | 0.129 | 0.901 | 1.215 | 1.220 |
18 | 16 | 30 | 0.255 | 0.051 | 0.815 | 1.273 | 1.200 |
18 | 19 | 30 | 0.255 | 0.051 | 0.968 | 1.273 | 1.240 |
18 | 42 | 34 | 0.160 | 0.020 | 0.846 | — | 1.200 |
18 | 65 | 36 | 0.127 | 0.013 | 0.823 | — | 1.200 |
20 | 7 | 28 | 0.321 | 0.081 | 0.567 | 0.963 | 0.890 |
20 | 10 | 30 | 0.255 | 0.051 | 0.509 | 1.137 | 0.890 |
20 | 19 | 32 | 0.202 | 0.032 | 0.609 | 1.010 | 0.940 |
20 | 26 | 34 | 0.160 | 0.020 | 0.524 | — | 0.914 |
20 | 42 | 36 | 0.127 | 0.013 | 0.532 | — | 0.914 |
22 | 72 | 40 | 0.080 | 0.005 | 0.361 | — | 0.762 |
22 | 19 | 34 | 0.160 | 0.020 | 0.383 | 0.801 | 0.787 |
22 | 26 | 36 | 0.127 | 0.013 | 0.329 | — | 0.762 |
24 | 7 | 32 | 0.202 | 0.032 | 0.224 | 0.606 | 0.610 |
24 | 10 | 34 | 0.160 | 0.020 | 0.201 | 0.715 | 0.584 |
24 | 19 | 36 | 0.127 | 0.013 | 0.241 | 0.635 | 0.610 |
24 | 42 | 40 | 0.080 | 0.005 | 0.210 | — | 0.584 |
26 | 7 | 34 | 0.160 | 0.020 | 0.141 | 0.480 | 0.483 |
26 | 10 | 36 | 0.127 | 0.013 | 0.127 | 0.567 | 0.553 |
26 | 19 | 38 | 0.101 | 0.008 | 0.151 | 0.504 | 0.508 |
27 | 7 | 35 | 0.143 | 0.016 | 0.112 | 0.428 | 0.457 |
28 | 7 | 36 | 0.127 | 0.013 | 0.089 | 0.381 | 0.381 |
28 | 19 | 40 | 0.080 | 0.005 | 0.095 | 0.399 | 0.406 |
30 | 7 | 38 | 0.101 | 0.008 | 0.056 | 0.302 | 0.305 |
30 | 19 | 42 | 0.063 | 0.003 | 0.060 | 0.317 | 0.305 |
32 | 7 | 40 | 0.080 | 0.005 | 0.035 | 0.240 | 0.203 |
32 | 19 | 44 | 0.050 | 0.002 | 0.038 | 0.251 | 0.229 |
34 | 7 | 42 | 0.063 | 0.003 | 0.022 | 0.190 | 0.191 |
36 | 7 | 44 | 0.050 | 0.002 | 0.014 | 0.151 | 0.153 |
Надеемся, что эти таблицы содержат все необходимые вам значения :).
Как определить сечение для многожильного провода?
Многожильного типа медные провода — это проводники, сечение которых представлено несколькими жилами, которые в некоторых марках кабельного изделия переплетаются между собой. Сечение любого многожильного провода вычисляется по стандартной формуле S = π × d²/4.
Оценка нагрузочной способности многожильного провода может быть выполнена без замеров диаметра каждого отдельного проводника.
В этом случае нужно измерить общий диаметр кабельного многожильного изделия, а затем использовать в формуле стандартный повышающий коэффициент 0,91.
Диаметр медных жил можно измерить посредством штангенциркуля или микрометром.
Максимальная гибкость и высокий уровень эластичности отмечается в медных проводниках, жилы которого сплетены в плотную нить.
В результате применения специальных клемм, соединение многожильных проводников приобретает высокую надежность и меньшее токовое сопротивление, но в высокочастотных электрических цепях использование таких кабельных изделий ограничено.
Критерий для выбора сечения – нагрузка
На что ориентироваться, выбирая кабель для электропроводки? Официальный документ, который полезно изучить – ПУЭ. В нём указаны стандарты, которые поддерживает государство. Следуя этим правилам можно создать безопасную проводку. Возможности не ограниченны.
Доступно несколько вариантов.
Выбрать надёжный кабель, не переплатив при этом ни копейки, легко, если при его оценке отталкиваться от такого критерия, как потребляемая мощность. Сколько приборов будет работать в квартире или доме, много ли они электроэнергии потребляют – вот в чём вопрос.
В наше время всё больше техники используется. Вошло в привычку жить так. Электроприборы самые разные дарят невероятный комфорт.
Возможности у техники постоянно возрастают. Стала сложней стиральная машина, миксер, фен. Увеличивается и мощность.
Каждый современный электроприбор устроен таким образом, чтобы энергопотребление было сведено к минимуму, но всё равно они создают большую нагрузку и нужен такой кабель, который её будет выдерживать.
Подсчитать приблизительную нагрузку на электросеть легко: следует изучить техпаспорт, коробки или надписи на корпусе всех электроприборов, которые есть в квартире, доме. Нужно суммировать их.
Подбор сечения кабеля – задача простая на самом деле, но требует внимательности. Если неправильно рассчитать, какой нужен запас по мощности, можно в последствие столкнуться с рядом неприятностей при покупке и использовании новых, интересных, практичных электроприборов. Если же купить кабель с большим запасом, можно переплатить, что тоже нежелательно.
Полезно знать
Для частных домов и квартир, где применяется линейное напряжение 0,4 кВ и соответственно фазное 220 В чаще всего применяется провод сечением от самого минимального значения: 2,5 — алюминий и 1,5 мм.кв. медь. В основном такие стандартные токоведущие жилы подходят для цепей освещения.
Все остальные сечения и соответственно их диаметры зависят от мощности и, естественно, тока в цепях бытового электрооборудования. Для определения сечения, необходимого для монтажа электропроводки ниже приведена таблица. По ней, зная суммарную мощность электрических приборов, подключаемых к данной сети, с легкостью можно найти нужный размер жил.
При этом рекомендуется все же выбирать сечение немного с запасом, то есть ближайшее большее стандартное значение. Например, напряжение в сети однофазное 220 Вольт и у владельца помещения есть необходимость запитать приборы мощностью, допустим, 7 кВт. Согласно таблице нет такой мощности, а есть 5,9 и 8,3 кВт. Для медной проводки понадобится кабель с сечением жилы 4 мм2. Если бюджет ограничен и стоит задача выполнить проводку из алюминия, то ближайший больший указный в таблице параметр будет 7,9 кВт, что соответствует жиле 6 мм2.
Также можно комбинировать провода разного сечения, например от вводного автомата до распределительной коробки больше, а потом когда происходит разводка по группам электропотребителей или же по светильникам, то можно проложить провод меньшего размера. Главное, нужно помнить о правилах соединения алюминиевой и медной проводки, в случае появившейся такой необходимости.
На производстве мощности электрооборудования значительно выше чем в быту, да и напряжение в высоковольтных сетях это 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ и т.д. Именно поэтому здесь стандартные сечения проводов и кабелей разнообразнее. Эта величина высчитывается с большим запасом, так как основные самые мощные приёмники электроэнергии — это электродвигатели, а они во время запуска могут усиливать ток в питающих их силовых цепях в 5–7 раз выше номинального.
Однако, для питания осветительной аппаратуры и цепей вторичной коммутации, осуществляемых контрольными кабелями, широко применяются всё те же провода 1,5–2,5 мм2 и их вполне хватает.
Для силовых цепей 6 кВ часто применяется алюминиевая кабельная продукция от 120 мм2. Если такого сечения кабеля не хватает, то пускают две линии, подключенные параллельно друг другу, тем самым разделяя нагрузку на каждый из них. В быту такие приёмы нецелесообразны. Встречается для особо мощного оборудования монтаж цепей с четырьмя или даже шестью, параллельно подключенными проводниками.
Бывают случаи, когда и для низковольтных цепей необходимы кабели с довольно большим сечением жил, как, например, в случае организации сварочных работ.
Выбор сечения провода очень важен и индивидуален, поэтому на производстве этим занимаются целые проектировочные бюро или же отдельные компании, в состав которых входят опытные инженеры проектировщики.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
Надеемся, предоставленные стандартные сечения кабелей и проводов, а также таблицы, с помощью которых можно выбрать подходящий размер жил, помогли вам полностью разобраться с данным вопросом!
Будет полезно прочитать:
- Как перевести ватты в киловатты
- Отличие кабеля ГОСТ от ТУ
- Как составить схему электропроводки
- Как выбрать автоматический выключатель
Опубликовано:
15.11.2017
Обновлено: 15.11.2017
Расчет сечения кабеля по мощности
Основные показатели, определяющие сечение провода для электропроводки в квартире:
- Металл, из которого изготовлены токопроводящие жилы
- Потребляемая мощность (кВт), токовая нагрузка (А)
- Рабочее напряжение (В)
Прохождение тока по проводнику всегда сопровождается выделением тепла (нагревом), которое прямо пропорционально мощности, рассеиваемой на участке электропроводки. Неправильно подобранные провода по сечению и силе тока, без соответствия нагрузке, могут нагреваться, перегорать и приводить к коротким замыканиям, что напрямую ставит под угрозу пожаробезопасность помещений. Нельзя выбирать меньшее сечение, даже с целью экономии. А применение проводов большего сечения, чем это необходимо, приведет к дополнительным трудностям при монтаже и ненужным затратам на материалы.
В электропроводке квартиры оптимально использование: для розеточной разводки – силовых групп медного провода с сечением жил 2,5 мм2; для осветительных групп – 1,5 мм2; для электроприборов повышенной мощности (электроплиты, электродуховки, варочные панели) – 4-6 мм2.
Медные провода сечением 1,5 мм2 держат нагрузку 4,1 кВт (по току 19А), 2,5 мм2 – 5,9 кВт (27А), 4 и 6 мм2 – свыше 8 и 10 кВт. К тому же это обеспечивает некоторый резерв на случай увеличения мощности токовой нагрузки.
На расчет сечения жил проводов и кабелей влияет и рабочее напряжение. Так, при одинаковой мощности потребления, токовая нагрузка на жилы питающих кабелей или проводов электроприборов, рассчитанных на однофазное напряжение 220 В будет выше, чем для приборов, работающих от 380 В.
Для расчета сечения проводов по допустимой длительной токовой нагрузке необходимо знать номинальный ток, который должен проходить по проектируемой электрической проводке. Зная номинальный ток, сечение провода находят по таблице. К примеру: при номинальном токе 50 А, сечение медной жилы провода должно быть 6 мм2.
Принцип простой – чем больше потребляемая величина тока электроприборами, тем больше должно быть сечение жил проводов в кабеле (округляют значение при расчетах в большую сторону).
Площадь поперечного сечения (S) кабеля вычисляется по формуле S = (Pi * D2)/4, где Pi = 3,14, D – диаметр.
В многожильном проводе вместе свиты множество одножильных проволочек, и чтобы определить сечение, сначала определяют сечение одной проволочки и умножают на количество. Можно приблизительно определить сечение многожильного провода в кабеле измерением общего диаметра всех свитых проволочек, с учетом, что между круглыми проволочками есть воздушные зазоры. Для исключения площади зазоров, полученный результат умножают на коэффициент 0,7854.
Таблица соответствия стандартных сечений жил проводов их диаметрам
Стандартный ряд сечений жил провода, мм2
0,35
0,5
0,75
1,0
1,2
1,5
2,0
2,5
3,0
4,0
5,0
6,0
8,0
10,0
16,0
25,0
30,0
Диаметр, соответствующий сечению жилы, мм
0,67
0,80
0,98
1,1
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,3
2,5
2,7
3,2
3,6
4,5
5,6
6,2
Если есть провод меньшего чем необходимо сечения, то проводку можно сделать из двух и более проводов, соединяя их параллельно. Сумма сечений каждого из них должна быть не меньше расчетной.
Заниженное сечение провода – в чем опасность?
Итак, рассмотрим опасности, которые поджидают нас при использовании в быту проводов низкого качества. Понятно, что токовые характеристики токоведущих жил снижаются прямо пропорционально уменьшению их сечения. Нагрузочная способность провода из-за заниженного сечения падает. Согласно стандартам рассчитан ток, который может пропустить через себя провод. Он не разрушится, если по нему пройдет меньший ток.
Сопротивление между жилами уменьшается, если слой изоляции более тонкий, чем требуется. Тогда в аварийной ситуации при повышении питающего напряжения в изоляции может возникнуть пробой. Если наряду с этим сама жила имеет заниженное сечение, то есть не может пропустить тот ток, который по стандартам она должна пропускать, тонкая изоляция начинает постепенно расплавляться. Все эти факторы неизбежно приведут к короткому замыканию, а потом и к пожару. Пожар возникает от искр, появляющихся в момент короткого замыкания.
Приведу пример: трехжильный медный провод (например, сечением 2,5 кв. мм.) согласно нормативной документации может длительно пропускать через себя 27А, обычно, считают 25А.
Но попадающиеся мне в руки провода, выпущенные согласно ТУ, на самом деле имеют сечение от 1,8 кв. мм. до 2 кв. мм. (это при заявленном 2.5 кв.мм.). Исходя из нормативной документации провод сечением 2 кв. мм. может длительно пропускать ток 19А.
Поэтому случись такая ситуация, что по выбранному вами проводу, который якобы имеет сечение 2,5 кв. мм., потечет рассчитанный на такое сечение ток, провод перегреется. А при длительном воздействии произойдет оплавление изоляции, затем и короткое замыкание. Контактные соединения (например, в розетке) очень быстро разрушаться, если такие перегрузки будут происходить регулярно. Поэтому сама розетка, а также вилки бытовых приборов также могут подвергнуться оплавлению.
А теперь представьте последствия всего этого! Особенно обидно, когда сделан красивый ремонт, установлена новая техника, например, кондиционер, электрический духовой шкаф, варочная панель, стиральная машинка, электрический чайник, микроволновка. И вот вы поставили печься булочки в духовку, запустили стиральную машину, включили чайник, да еще и кондиционер, так как стало жарко. Этих включенных приборов достаточно, чтобы пошел дым из распределительных коробок и розеток.
Потом вы услышите хлопок, который сопровождается вспышкой. А после этого пропадет электричество. Все еще хорошо закончится, если у вас имеются защитные автоматы. А если они низкого качества? Тогда хлопком и вспышкой вы не отделаетесь. Начнется пожар, который сопровождается искрами от проводки, горящей в стене. Проводка будет гореть в любом случае, даже если она замурована наглухо под плиткой.
Описанная мной картина дает ясно понять, насколько ответственно нужно выбирать провода. Ведь вы будете использовать их в своем жилище. Вот что значит, следовать не ГОСТам, а ТУ.
Три основных способа определения диаметра провода.
Способов есть несколько, но в основе каждого из них лежит определение диаметры жилы с последующими вычислениями окончательных результатов.
Способ первый. С помощью приборов. На сегодня есть ряд приборов, которые помогают измерить диаметр провода или жилы провода. Это микрометр и штангенциркуль, которые бывают как механическими, так и электронными (смотрите ниже).
Этот вариант в первую очередь подойдет для профессиональных электриков, которые постоянно занимаются монтажом электропроводки. Наиболее точные результаты можно получить с помощью штангенциркуля. Эта методика имеет преимущества в том, что возможно проводить измерения диаметра провода даже на участке работающей линии, например, в розетке.
После того, как вы измерили диаметр провода, необходимо провести подсчеты по следующей формуле:
Необходимо помнить, что число «Пи» составляет 3,14, соответственно, если мы разделим число «Пи» на 4, то сможем упростить формулу и свести вычисления к умножению 0,785 на диаметр в квадрате.
Способ второй. Используем линейку. Если вы решили не тратить деньги на прибор, что логично в данной ситуации, то можете использовать простой проверенный способ для измерения сечения провода или провода?. Вам понадобится простой карандаш, линейка и проволока. Зачищаете жилу от изоляции, плотно накручиваете ее на карандаш, и после этого линейкой измеряете общую длину намотки (как показано на рисунке).
Затем длину намотанной проволоки делите на количество жил. Полученное значение и будет диаметром сечения провода.
Но при этом необходимо учитывать следующее:
- чем больше жил вы намотаете на карандаш, тем более точный будет результат, количество витков должно быть не меньше 15;
- витки прижимайте плотно к друг другу, чтобы между ними не оставалось свободного пространства, это значительно уменьшит погрешность;
- проведите замеры несколько раз (меняйте при этом сторону замера, направление линейки и др.). Несколько полученных результатов поможет вам опять же избежать большой погрешности.
Обратите внимание и на минусы данного способа измерения:
1. Измерить можно только сечение тонких проводов, так как толстый провод вам с трудом удастся намотать на карандаш.
2. Для начала вам нужно будет приобрести маленький кусочек изделия, прежде чем делать основную покупку.
Формула, о которой говорили выше, подходит для всех измерений.
Способ третий. Пользуемся таблицей. Чтобы не проводить расчеты по формуле, вы можете использовать специальную таблицу, в которой указан диаметр провода? (в миллиметрах) и сечение проводника (в миллиметрах квадратных). Готовые таблицы дадут вам более точные результаты и значительно сэкономят ваше время, которое вам не придется тратить на вычисления.
Материал проводника
В настоящее время изготавливается порядка трёх сотен марок и несколько тысяч разновидностей проводника, различающихся по типу материала и другим техническим характеристикам.
Алюминий
Алюминий является мягким и легким, серебристо-белого цвета металлом, широко применяемым в производстве кабельных изделий. К наиболее значимым достоинствам алюминиевой проводки относятся:
- небольшой вес материала, что особенно актуально при необходимости выполнить монтаж линий электрической передачи на протяжении нескольких километров;
- доступная широкому кругу потребителей стоимость качественного кабельного изделия;
- устойчивость к окислению под негативным воздействием открытого воздуха и атмосферных явлений;
- наличие защитного слоя, возникающего на алюминии в процессе эксплуатации.
Алюминий не лишен и некоторых недостатков, ограничивающих сферы использования проводов такого типа. К минусам материала относится высокий уровень удельного сопротивления и предрасположенность к нагреву с ослаблением контакта. Пленка, образуемая на поверхности алюминия, снижает токовую проводимость, а сам металл в результате частого перегрева приобретает излишнюю хрупкость.
Как показывает практика использования алюминиевой электрической проводки, стандартный эксплуатационный ресурс составляет около четверти века, после чего требуется в обязательном порядке выполнить замену такой сети.
Медь
Электропроводка в жилых помещениях или промышленных зданиях чаще всего предполагает установку многожильных медных проводов.
Очень хорошо зарекомендовали себя кабельные изделия ВВГ, имеющие двойную ПВХ-изоляцию.
Также специалисты рекомендуют обратить внимание на медные проводники в резиновой КГ-изоляции. Такой вариант отличается хорошей гибкостью и удобством эксплуатации
Такой вариант отличается хорошей гибкостью и удобством эксплуатации.
Медные провода на порядок дороже алюминиевого кабеля, но такая электропроводка надежнее и значительно долговечнее. Кроме того, к преимуществам медных проводов относятся высокий уровень прочности и мягкость, что минимизирует риск поломки на сгибах и контактных соединениях, устойчивость к вредным коррозийным изменениям, а также отличную токовую проводимость.
Медные бронированные кабельные изделия ВБбШв характеризуются сдвоенной ПВХ-изоляцией и устойчивостью к возгоранию, благодаря чему такая проводка очень востребована в наружных работах.
Важность правильного выбора
Почему столь важно иметь точную информацию о сечении провода. Вот главные причины:
- Оно подбирается согласно потребляемой мощности, и указано в электропроекте.
- Несоблюдение этого требования может привести к пожару, или выходу электропроводки из строя.
Важность правильного подбора можно ярко проиллюстрировать на одном примере. Предположим, что вы купили брюки, по словам продавца, хорошего качества, сшитые крепкими нитками
Прогуливаясь в этих брюках, вы присели, и почувствовали, как они расходятся по швам. Какое у вас мнение по поводу ниток, которыми сшиты брюки?
А теперь представьте, что брюки – это ваша электросистема, а нитки – провод. Возникла дополнительная нагрузка (включили стиральную машину, электродуховку, утюг), и «нитки» оплавились. Что делать? Еще раз покупать, штробить стены и менять всю электропроводку (по крайней мере, ее силовую часть). Независимо от того, будете менять старый провод или только недавно уложенный плохого качества, новый должен соответствовать указанному сечению.
Расчет по мощности электроприборов
Для каждого кабеля есть определенная величина тока (мощности), которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если ток (мощность), потребляемый всеми приборами, будет превышать допустимую величину для токопроводящей жилы, то в скором времени аварии не избежать.
Чтобы самостоятельно рассчитать мощность электроприборов в доме, необходимо на лист бумаги выписать характеристики каждого прибора отдельно (плиты, телевизора, светильников, пылесоса и т.д.). После этого все значения суммируются, и готовое число используется для выбора кабеля с жилами с оптимальной площадью поперечного сечения.
Формула расчета имеет вид:
Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8,
Где: P1..Pn–мощность каждого прибора, кВт
Обращаем Ваше внимание на то, что получившееся число необходимо умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Этот коэффициент обозначает, что из всех электроприборов одновременно работать будет только 80%
Такой расчет более логичный, потому что, к примеру, пылесосом либо феном Вы точно не будете пользоваться в течение длительного времени без перерыва.
Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:
Это приведенные и упрощенные таблицы, более точные значения вы можете найти в ПУЭ п.1.3.10-1.3.11.
Как вы видите, для каждого определенного вида кабеля табличные значения имеют свои данные. Все что Вам нужно, это найти ближайшее значение мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.
Чтобы Вы наглядно поняли, как правильно рассчитать кабель по мощности, приведем простой пример:
Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов в квартире составляет 13 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Нас устраивает цифра «10,1» при однофазной сети (напряжение 220В) и «10,5», если сеть трехфазная.
Это значит, что нужно выбрать такое сечение жил кабеля, который будет питать все расчётные приборы – в квартире, комнате или каком-либо другом помещении. То есть такой расчёт нужно проводить для каждой розеточной группы, запитанной от одного кабеля, или для каждого прибора, если он запитан напрямую от щитка. В примере выше, мы привели расчет площади поперечного сечения жил вводного кабеля на весь дом или квартиру.
Итого, выбор сечения останавливаем на 6-миллиметровом проводнике при однофазной сети либо 1,5-миллиметровом при трехфазной сети. Как вы видите, все довольно просто и даже электрик-новичок справится с таким заданием самостоятельно!
Список источников
- www.calc.ru
- samelectrik.ru
- www.icsgroup.ru
- www.stroikaural.ru
- www.stroitelstvosovety.ru
- strojka-gid.ru
- razvodka.net
- proprovoda.ru
- electricvdome.ru