Площадь сечения провода советы электрика

Как рассчитать сечение кабеля: инструкция

В зависимости от параметров поперечного сечения токопроводящих жил, подбирается требуемое сечение кабеля. Сечение в форме круга значительно упрощает задачу, но сечения могут быть изготовлены в довольно замысловатой форме, а также иметь незаурядную линейную величину. Данные подгоняют под стандартный параметр, основываясь на площади сечения.

  • Стандартное сечение и силовое
  • Специфика подбора сечения кабеля

Что значит сечение кабеля

Выбор сечения, обусловлен целесообразностью применения и техникой безопасности, ведь правильно подобрав размер сечения, мы обеспечиваем себе надежную эксплуатацию. К примеру, когда кабель, проводящий электрический ток, не соответствует нормативам, и не приемлем в конкретном случае, его использование может привести к возгоранию. Дело в том, что на провода оказывается определенная степень нагрузки, они имеют свойство плавиться, даже не исключено и возникновение короткого замыкания.

Возникает закономерный вопрос, какого типа кабеля будет наилучшим вариантом, чтобы и деньги зря не выкинуть, и «угадать» размер под существующее напряжение. К сведению, наиболее распространенным и востребованным видом являются кабели медные или алюминиевые. В первом случае, кабель более предпочтителен, так как имеет высокую стоимость, обусловленную немалыми ценами на составляющий металл, алюминий, кстати. Секрет популярности медной проводки состоит в физических качествах. В свою очередь, свойством алюминия является высокий показатель сопротивления, а также этот металл окисляется быстрее меди, и это очень гибкий металл. Наиболее частое применение алюминиевые провода находят в процессе восстановительных работ, например, в постройках советских времен.

Выбор сечения кабеля зависит от следующих показателей. Медный кабель, с сечением 1мм. пропускает электроток до 10А. А если сечение его более 6 мм.- неизбежно возникает ошибка. Хотя кабеля такого типа успешно справится с задачей ввода фазы в стандартную квартиру из 3х комнат.

Стандартное сечение и силовое

При подборе кабеля, профессиональные электрики ориентируются на показатели функциональности, поэтому отдают предпочтение стандартным кабелям с разными сечениями. Например, для точечных источников освещения применяется кабель, у которого сечение 0,5 кв.мм; для розеток берется кабель на 2,5 кв.мм; для главного освещения нужен кабель — 1,5 кв.мм. Данные параметры имеют адекватное соотношение только в случае применения их для жилых, бытовых условий.

Более целесообразным решением будет воспользоваться практическим руководством с таблицами, помогающими правильно выбрать сечение кабеля. Важно запомнить, что для наружной проводки используется кабель одного сечения, для внутренней проводки – совершенно иного. А также, скрытая проводка предполагает применение кабеля на 30% больше, что обусловлено немалыми и ненормированными нагрузками домашним электрооборудованием. Для энергообеспечения группы людей, как говорилось выше, будут использованы уже другие показатели площади сечения, так как и электро-токовая нагрузка другая.

Как и во всех монтажно-строительных работах, нужно и здесь, даже в случае правильного расчета, учесть экстренные или форс-мажорные ситуации. Сюда относится, одновременное подключение к сети нескольких энергоемких электроприборов. Поэтому для рационального расчета подобных нагрузок, берутся единичные значения, но не 3/4 — е.

К примеру, во время самоличного проведения кабеля, при длине около 10 м, к однофазному бойлеру, с нагревательным устройством мощностью 2кВт, можно использовать кабель, сечение которого 1мм. Но опять же, пожалуйста, помните, что к приборам и устройствам, каждый уважающий себя производитель прилагает подробную инструкцию с рекомендациями по эксплуатации, а так же там указываются точные сведения о площади сечения подходящего кабеля.

Специфика подбора сечения кабеля

Правильно выбрать кабель помогают специально разработанные формулы, приведем пример одной из наиболее популярных в использовании –« I = P * K / U * cos φ». Где:

• Р — общая мощность потребляемой электроэнергии (Вт),

• U — напряжение (В),

• К — коэффициент для учета единовременного включения электроприборов (равен 0,75);

• cos φ — это также постоянная величина, равная единице, т.е. 1 (домашние условия) и 1,3 (более мощных электроприборы).

В ситуации, группового потребления коэффициент K не применяют в расчетах.

Так немаловажным фактором в выборе кабеля является его длина, что обуславливает величину сопротивления. В расчетах следует помнить о реальных показателях потребления и качестве конкретного эксплуатируемого материла, и о том, какая будет проводка – закрытая или открытая. В случае использования скрытой проводки, сечение кабеля в среднем должно на 1/3 превосходить площадь сечения для открытой. Так как происходит снижение тепловой отдачи в процессе эксплуатации скрытой проводки.

Как выбрать сечение кабеля – советы проектировщика

В статье рассмотрены основные критерии выбора сечения кабеля, даны примеры расчетов.

На рынках часто можно увидеть написанные от руки таблички, указывающие, какой кабель необходимо приобрести покупателю в зависимости от ожидаемого тока нагрузки. Не верьте этим табличкам, так как они вводят Вас в заблуждение. Сечение кабеля выбирается не только по рабочему току, но и еще по нескольким параметрам.

Прежде всего, необходимо учитывать, что при использовании кабеля на пределе его возможностей жилы кабеля нагреваются на несколько десятков градусов. Приведенные на рисунке 1 величины тока предполагают нагрев жил кабеля до 65 градусов при температуре окружающей среды 25 градусов. Если в одной трубе или лотке проложено несколько кабелей, то вследствие их взаимного нагрева (каждый кабель нагревает все остальные кабели) максимально допустимый ток снижается на 10 – 30 процентов.

Также максимально возможный ток снижается при повышенной температуре окружающей среды. Поэтому в групповой сети (сеть от щитков до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников) как правило, используют кабели при токах, не превышающих значений 0,6 – 0,7 от величин, приведенных на рисунке 1.

Рис. 1. Допустимый длительный ток кабелей с медными жилами

Исходя из этого повсеместное использование автоматических выключателей с номинальным токов 25А для защиты розеточных сетей, проложенных кабелями с медными жилами сечением 2,5 мм2 представляет опасность. Таблицы снижающих коэффициентов в зависимости от температуры и количества кабелей в одном лотке можно посмотреть в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ).

Дополнительные ограничения возникают, когда кабель имеет большую длину. При этом потери напряжения в кабеле могут достичь недопустимых значений. Как правило, при расчете кабелей исходят из максимальных потерь в линии не более 5%. Потери рассчитать не сложно, если знать величину сопротивления жил кабелей и расчетный ток нагрузки. Но обычно для расчета потерь пользуются таблицами зависимости потерь от момента нагрузки. Момент нагрузки вычисляют как произведение длины кабеля в метрах на мощность в киловаттах.

Данные для расчета потерь при однофазном напряжении 220 В показаны в таблице1. Например для кабеля с медными жилами сечением 2,5 мм2 при длине кабеля 30 метров и мощности нагрузки 3 кВт момент нагрузки равен 30х3=90, и потери составят 3%. Если расчетное значение потерь превышает 5%, то необходимо выбрать кабель большего сечения.

Таблица 1. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 220 В при заданном сечении проводника

По таблице 2 можно определить потери в трехфазной линии. Сравнивая таблицы 1 и 2 можно заметить, что в трехфазной линии с медными проводниками сечением 2,5 мм2 потерям 3% соответствует в шесть раз больший момент нагрузки.

Тройное увеличение величины момента нагрузки происходит вследствие распределения мощности нагрузки по трем фазам, и двойное – за счет того, что в трехфазной сети при симметричной нагрузке (одинаковых токах в фазных проводниках) ток в нулевом проводнике равен нулю. При несимметричной нагрузке потери в кабеле возрастают, что необходимо учитывать при выборе сечения кабеля.

Таблица 2. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в трехфазной четырехпроводной линии с нулем на напряжение 380/220 В при заданном сечении проводника (чтобы увеличить таблицу, нажмите на рисунок)

Потери в кабеле сильно сказываются при использовании низковольтных, например галогенных ламп. Это и понятно: если на фазном и нулевом проводниках упадет по 3 Вольта, то при напряжении 220 В мы этого скорее всего не заметим, а при напряжении 12 В напряжение на лампе упадет вдвое до 6 В. Именно поэтому трансформаторы для питания галогенных ламп необходимо максимально приближать к лампам. Например при длине кабеля 4,5 метра сечением 2,5 мм2 и нагрузке 0,1 кВт (две лампы по 50 Вт) момент нагрузки равен 0,45, что соответствует потерям 5% (Таблица 3).

Таблица 3. Момент нагрузки, кВт х м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 12 В при заданном сечении проводника

Приведенные таблицы не учитывают увеличения сопротивления проводников от нагрева за счет протекания по ним тока. Поэтому если кабель используется при токах 0,5 и более от максимально допустимого тока кабеля данного сечения, то необходимо вводить поправку. В простейшем случае если Вы рассчитываете получить потери не более 5%, то рассчитывайте сечение исходя из потерь 4%. Также потери могут возрасти при наличии большого количества соединений жил кабелей.

Кабели с алюминиевыми жилами имеют сопротивление в 1,7 раза большее по сравнению с кабелями с медными жилами, соответственно и потери в них в 1,7 раза больше.

Вторым ограничивающим фактором при больших длинах кабеля является превышение допустимого значения сопротивления цепи фаза – ноль. Для защиты кабелей от перегрузок и коротких замыканий, как правило, используют автоматические выключатели с комбинированным расцепителем. Такие выключатели имеют тепловой и электромагнитный расцепители.

Электромагнитный расцепитель обеспечивает мгновенное (десятые и даже сотые доли секунды) отключение аварийного участка сети при коротком замыкании. Например автоматический выключатель, имеющий обозначение С25, имеет тепловой расцепитель на 25 А и электромагнитный на 250А. Автоматические выключатели группы «С» имеют кратность отключающего тока электромагнитного расцепителя к тепловому от 5 до 10. Но при расчете линии на ток короткого замыкания берется максимальное значение.

В общее сопротивление цепи фаза – ноль включаются: сопротивление понижающего трансформатора трансформаторной подстанции, сопротивление кабеля от подстанции до вводного распределительного устройства (ВРУ) здания, сопротивление кабеля, проложенного от ВРУ к распределительному устройству (РУ) и сопротивление кабеля собственно групповой линии, сечение которого необходимо определить.

Если линия имеет большое количество соединений жил кабеля, например групповая линия из большого количества светильников, соединенных шлейфом, то сопротивление контактных соединений также подлежит учету. При очень точных расчетах учитывают сопротивление дуги в месте замыкания.

Полное сопротивление цепи фаза- ноль для четырехжильных кабелей приведены в таблице 4. В таблице учтены сопротивления как фазного, так и нулевого проводника. Значения сопротивлений приведены при температуре жил кабелей 65 градусов. Таблица справедлива и для двухпроводных линий.

Таблица 4. Полное сопротивление цепи фаза – ноль для 4-жильных кабелей, Ом/км при температуре жил 65 о С

В городских трансформаторных подстанциях, как правило, установлены трансформаторы мощностью от 630 кВ . А и более, имеющие выходное сопротивление Rтп менее 0,1 Ома. В сельских районах могут быть использованы трансформаторы на 160 – 250 кВ . А, имеющие выходное сопротивление порядка 0,15 Ом, и даже трансформаторы на 40 – 100 кВ . А, имеющие выходное сопротивление 0,65 – 0,25 Ом.

Кабели питающей сети от городских трансформаторных подстанций к ВРУ домов, как правило используют с алюминиевыми жилами с сечением фазных жил не менее 70 – 120 мм2. При длине этих линий менее 200 метров сопротивление цепи фаза – ноль питающего кабеля (Rпк) можно принять равным 0,3 Ом. Для более точного расчета необходимо знать длину и сечение кабеля, либо измерить это сопротивление. Один из приборов для таких измерений (прибор Вектор) показан на рис. 2.

Рис. 2. Прибор для измерения сопротивления цепи фаза-ноль “Вектор”

Сопротивление линии должно быть таким, чтобы при коротком замыкании ток в цепи гарантированно превысил ток срабатывания электромагнитного расцепителя. Соответственно, для автоматического выключателя С25 ток короткого замыкания в линии должен превысить величину 1,15х10х25=287 А, здесь 1,15 – коэффициент запаса. Следовательно, сопротивление цепи фаза – ноль для автоматического выключателя С25 должно быть не более 220В/287А=0,76 Ом. Соответственно для автоматического выключателя С16 сопротивление цепи не должно превышать 220В/1,15х160А=1,19 Ом и для автомата С10 – не более 220В/1,15х100=1,91 Ом.

Таким образом, для городского многоквартирного дома, принимая Rтп=0,1 Ом; Rпк=0,3 Ом при использовании в розеточной сети кабеля с медными жилами с сечением 2,5 мм2, защищенного автоматическим выключателем С16, сопротивление кабеля Rгр (фазного и нулевого проводников) не должно превышать Rгр=1,19 Ом – Rтп – Rпк = 1,19 – 0,1 – 0,3 = 0,79 Ом. По таблице 4 находим его длину – 0,79/17,46 = 0,045 км, или 45 метров. Для большинства квартир этой длины бывает достаточно.

При использовании автоматического выключателя С25 для защиты кабеля сечением 2,5 мм2 сопротивление цепи должно быть менее величины 0,76 – 0,4 = 0,36 Ом, что соответствует максимальной длине кабеля 0,36/17,46 = 0,02 км, или 20 метров.

При использовании автоматического выключателя С10 для защиты групповой линии освещения, выполненной кабелем с медными жилами сечением 1,5 мм2 получаем максимально допустимое сопротивление кабеля 1,91 – 0,4 = 1,51 Ом, что соответствует максимальной длине кабеля 1,51/29,1 = 0,052 км, или 52 метра. Если такую линию защищать автоматическим выключателем С16, то максимальная длина линии составит 0,79/29,1 = 0,027 км, или 27 метров.

Необходимое сечение проводов для розеток в квартире: какое выбрать, и на что оно повлияет?

Расчет диаметра проводов – важная составляющая прокладки электропроводки. Если неправильно выбрать сечение, может произойти поломка приборов или возгорание.

Размер сечения провода для квартиры

Основная нагрузка в домашней электросети приходится на розетки, к которым подключаются электроприборы. Важно уметь правильно рассчитать диаметр кабеля.

Он должен выдерживать токовую нагрузку, не перегреваться в ходе работы, быть прочным и гибким. Сечение провода определяется по различным параметрам, от которых зависит стабильность, надежность и безопасность домашнего оборудования.

Что такое сечение электропровода

Электропровод – это основа электросети. Поэтому знать его характеристики нужно не только профессиональным электрикам, но и людям, решившим самостоятельно заняться заменой или восстановлением проводки.

Чтобы увидеть сечение, электропровод перерезают поперек и смотрят на срез с торца. Площадь срезанной части и называется сечением. Величина прямо пропорциональна силе тока, которую провод может пропустить. Диаметр подбирается такой, чтобы выдерживал нагрузку. Тонкий провод перегорит, а взятый с запасом будет использоваться не на сто процентов и означает лишние затраты.

В электротехнических справочниках приводятся значения, связанные с площадью. Для этого необходимо производить пересчет по формуле: S=(3,14*d*d)/4. S – площадь в кв.мм, d – диаметр в мм.

Диаметр напрямую зависит от суммарной потребляемой мощности устройств.

Информация используется при выборе кабеля.

Какое сечение провода нужно для розеток в квартире

Сечение провода напрямую зависит от мощности аппаратов, которые к нему будут подключены. Для маломощных приборов, таких как фен или телефон потребуется провод меньшего диаметра, чем для стиральной машины или водонагревателя. По этой причине в спальне устанавливают розетки с проводом меньшего диаметра, чем для кухни. Минимально допустимое значение площади кабеля согласно требованиям ПУЭ – 1,5 кв.мм. Такие провода используются для организации освещения.

Все электричество приходится на вводный кабель, от которого идет нагрузка в квартиру. Так как жилые помещения имеют мощность от 3 кВт до 15 кВт, провода выбирают 3х10 кв. мм. (для однофазной сети) и 5х4 кв.мм. (для трехфазной сети).

Нормы кабеля для спальни и зала

Выбирая диаметр электропровода, ориентируются на характеристики самого мощного прибора, который будет к ним подключаться. В спальне и гостиной устанавливаются устройства с мощностью до 3000 Вт.

При классических 220 В в розетке для спальни и зала покупают провод в 2,5 кв.мм. Такие кабели рассчитаны на суммарную мощность в 4,6 кВ и силу тока в 21 Ампер для медных проводов. Если электропроводка алюминиевая, максимальная сила тока будет равняться 16 Ампер, мощность – 3,5 кВт для сети 220Вольт.

Для обеспечения безопасности проводников также устанавливается автомат, максимальный ток срабатывания которого не более 25 А.

Какой использовать провод для кухни и ванной

Кухня — это место, в котором сосредоточены самые мощные приборы. Электроплита, нагреватель воды, стиральная машина – это лишь часть устройств, которые устанавливаются на кухне. Являются самыми мощными потребителями энергии, поэтому подбирается для однофазного подключения 3х6 кв.мм, а для трехфазного – 5х2,5 кв.мм.

В ванной установлены мощные приборы? Тогда выбирают провода с площадью разреза, как на кухне. При отсутствии – допустимо прокладывать кабели 2,5 кв.мм.

Толщина кабеля электропроводки для коридора

Традиционно в коридоре сосредоточены осветительные приборы. Это самая ненагруженная комната в квартире.

Из-за активного применения энергосберегающих источников света в коридоре прокладываются более тонкие электропровода 1,5 кв.мм. Важно следить за тем, чтобы суммарная нагрузка приборов не превышала 3,5 кВ для медной электропроводки и 2,2 кВ для алюминиевой.

Сечение проводников одной группы должно быть одинаковым. Также важно отметить, что в квартире допустимо использовать не любой кабель для прокладки электропроводки.

Если сечение ниже нормы

Существуют нормы отклонения сечения, которые прописаны в ГОСТ 22483-77 «Жилы токопроводящие медные и алюминиевые для кабелей, проводов и шнуров». Сами значения не указаны, там записано электрическое сопротивление. Проверять соответствие нужно по таблицам с диапазоном сечений классов жил.

Когда сечение меньше допустимых норм, кабель использовать нельзя, так как не рассчитан на указанную нагрузку. Следовательно, будет перегреваться, и возникает риск пожара в помещении.

При расчете площади сечения учитывают материал, из которого собрана электропроводка. Медные проводники более гибкие, просты в работе и требуется меньшая площадь, чем для алюминиевых электропроводов.

Розетка — устройство, на котором сосредоточена нагрузка сети. Для корректной и безопасной работы электроприборов важно уметь правильно определять площадь сечения кабелей. Выбор кабелей зависит от суммарной мощности подключаемых приборов. Недостаточный диаметр электропровода грозит перегревом, разрывом изоляции и риском возгорания.

Полезное видео

Сечение провода для домашней проводки: как правильно произвести расчет

Монтаж бытовой электросети необходимо проводить так, чтобы пользователи без проблем могли одновременно включать несколько мощных электроприборов. Поэтому подбирать сечение провода для домашней проводки нужно на основании грамотного расчет параметров квартирной и домовой электросети.

Существует несколько методик расчета. Мы предлагаем ознакомиться с разными подходами и выбрать оптимальный вариант. Помимо технологии расчета сечения провода, в статье описаны основные параметры выбора электропроводки и указаны нормативные ограничения на максимальную мощность электроприборов.

Зачем знать параметры провода

Стандартные электророзетки рассчитаны на длительный ток в 16 А, что соответствует максимальной мощности включенного прибора 3,52 кВт. Обычно к ним подводиться медный кабель с сечением 2,5 мм 2 , что может ввести в заблуждение при выборе типа провода для всей остальной электроразводки.

При движении электронов по металлу часть энергии рассеивается в виде тепла. При большом токе и небольшом сечении кабеля тепловой компонент может привести к перегреву металла и оплавлению его оболочки.

В бытовых условиях это может инициировать как внутристенное короткое замыкание, так и возгорание открытых проводов, особенно в местах перегибов.

В результате могут возникнуть следующие ситуации:

  1. Масштабный пожар, если рядом с кабелем находится легковоспламеняющийся материал.
  2. Утечка тока при неполном оплавлении оболочки жилы. Это ведет к бессмысленному расходу электроэнергии и вероятности поражения жильцов электрическим током.
  3. Незаметный разрыв провода в стене. В результате обесточивается часть квартиры или все помещение. После этого требуется поиск места разрыва и последующая замена проводки с локальным ремонтом стены.

Выбор толстого электропровода для квартиры, с запасом, также имеет один минус – перерасход финансовых средств, который не имеет смысла. Поэтому выбор сечения проводки лучше производить с помощью расчетных методов, чтобы избежать всех вышеуказанных проблем.

Факторы выбора сечения проводки

Не только мощность прибора определяет характер необходимой электропроводки. Существуют и другие факторы, влияние которых обязательно учитывается при расчете необходимого сечения кабеля. Они могут оказать влияние на теплообразование в проводнике, его пожароопасность и эксплуатационные характеристики.

  1. Материал жилы: медь, алюминий.
  2. Вид изоляции: ПТФЭ, ПВХ, ПЭ и другие пластики.
  3. Длина провода от источника тока до прибора.
  4. Способ прокладки провода: открытый монтаж, скрытый в стене или с помощью кабель-каналов.
  5. Температурный режим в помещении.
  6. Количество фаз и напряжение сети.
  7. Схема монтажа проводки.

Медь имеет меньшее сопротивление, чем алюминий, поэтому и расчеты по этим материалам производятся отдельно. Сечение медной жилы может быть примерно в 1,5 раза меньше, чем алюминиевой.

Материал изоляции также влияет на выбор электропровода. Существуют специальные оболочки, которые выдерживают высокие температуры без оплавления и изменения сопротивления, поэтому такие кабеля могут подвергаться повышенным нагрузкам и использоваться при повышенных температурах.

Источники:

http://electrik.info/main/sekrety/626-kak-vybrat-secheniya-kabelya-sovety-proektirovschika.html

http://elektrika.expert/rozetki/kakoe-sechenie-provoda-nuzhno-dlja-rozetok-v-kvartire.html

http://sovet-ingenera.com/elektrika/provodka/sechenie-provoda-dlya-domashnej-provodki.html

http://www.asutpp.ru/pochemu-greetsya-nulevoy-provod.html

Ссылка на основную публикацию