Допустимі струмові навантаження для кабелів з мідними жилами

Розрахувати переріз проводу практично досить просто. Знаючи діаметр провідника, наприклад, вимірявши його штангенциркулем, можна швидко обчислити площу перерізу за формулою S = 3,14х(D/2)². Якщо жила кругла – то площа перерізу визначається за формулою площі кола (3,14 х радіус у квадраті).

Звичайно, це не зовсім коректна формула, але для простих розрахунків “нашвидкуруч” цілком підійде. Тільки будьте уважні, цей розрахунок більш-менш підходить для кабелів та проводів перетином не більше 6 мм². А ось для великих перерізів необхідні таблиці та спеціальні знання.

Токове навантаження кабелів

Розрахунок та вибір перетину проводу

Для прокладання електричних мереж у будинках різного призначення важливо правильно підібрати провід та кабель. При їх виборі потрібно насамперед звертати увагу на переріз проводки. Він має бути достатнім для безпечного проходження струму потрібної сили, щоб електричної потужності вистачало на забезпечення енергією всього електрообладнання, яке передбачається експлуатувати у будівлі. Від вибору проводів достатнього перерізу залежить надійна та безаварійна робота електричних приладів та пристроїв, а також безпека людей.

Занадто тонкі дроти будуть перегріватися, що призведе до плавлення ізоляції жил, замикання або займання електропроводки, а надто товсті – зайва витрата грошей, оскільки коштують вони дорожче. Про те, як правильно розрахувати переріз проводів, ми розповімо докладно в цій статті.

Що таке перетин дроту та як його визначити

Під перетином дроту розуміють площу поперечного розрізу струмопровідної жили. Для розрахунків вона приймається мм 2 . Щоб побачити перетин, потрібно просто перерізати провід під кутом 90° і подивитися на нього з торця.

Для розрахунку площі перерізу дроту потрібно виміряти його діаметр і визначити площу за формулою, добре знайомою зі шкільного курсу геометрії:

S=3,14 D 2 /4 = 0,785 D 2 ,

де S – площа перетину, 3,14 – число «пі», а D – діаметр жили.

Спрощено можна прийняти, що площа дорівнює квадрату діаметра, помноженого на 0,8. Виміряти діаметр можна штангенциркулем або мікрометром, попередньо видаливши ізоляцію з провідника. Для точності визначення діаметра в багатожильних дротах необхідно заміряти діаметр однієї з жил і помножити його на їх кількість.
Якщо під рукою немає штангенциркуля чи мікрометра, визначити діаметр можна за допомогою лінійки та олівця. Для цього:

• очистіть провідник від ізоляції на довжину щонайменше 10 см;
• у багатожильному провіднику від’єднайте одну з жил, які зазвичай скручені разом;
• намотайте жилу на олівець, укладаючи витки впритул, один до одного;
• заміряйте довжину намотування лінійкою і порахуйте кількість витків у ній.

Розрахунок діаметра жили визначають за такою формулою:

де D – діаметр жили в мм, L – довжина намотки в мм й n – кількість витків.

Для багатожильного провідника діаметр, визначений за цією формулою, потрібно помножити на кількість жил.

Що слід враховувати при виборі перерізу проводки

Щоб правильно вибрати кабель та провід відповідного перерізу для електропроводки, необхідно враховувати такі важливі параметри та характеристики, як:

• номінальне струмове навантаження на кабель чи сукупну потужність споживачів. Ці показники взаємопов’язані, і, знаючи одну з них, неважко розрахувати другу;
• матеріал виготовлення струмопровідної жили, оскільки від нього залежить електричний опір провідника. Найчастіше для електропроводки використовують кабелі та дроти з мідними або алюмінієвими жилами. При цьому слід враховувати, що провід з алюмінію витримує менше вигинів (10-12 замість 50 у міді) і має більший питомий опір;
• вид ізоляції – кожен ізоляційний матеріал має свою максимально допустиму температуру нагріву, перевищення якої веде до розплавлення ізоляції та виникнення аварійних ситуацій;
• спосіб прокладання кабелів – він впливає їх охолодження;
• довжину кабелю – що довше провідник, то більше втрат електроенергії, що слід враховувати, задля забезпечення електрообладнання струмом з потрібними характеристиками.

Способи розрахунку перерізу кабелів проводки

Кабелі, що підводять електрику до будинку або квартири, а також розподіляють її по кімнатах, повинні забезпечувати всі прилади та пристрої достатньою кількістю електроенергії, не нагріваючись до критичної температури. Розрахунок площі проводиться по формулах, а результати для зручності зводяться у спеціальні таблиці.

Визначення перерізу проводів за потужністю

Щоб визначити площу перерізу проводів, потрібно розрахувати сукупну потужність усіх споживачів електроенергії у квартирі чи кімнаті, у яку підводиться електрика. Це можна зробити за такою формулою:

де Р – сукупна потужність споживання, Р ₁ , Р ₂ , Р ₃ … Р _n – потужності кожного окремого пристрою, в Вт, К _с – коефіцієнт попиту, що враховує можливість включення одночасно всіх пристроїв, К_з – коефіцієнт запасу.

Коефіцієнт попиту приймається за 0,85, оскільки всі прилади та пристрої бувають рідко включені одночасно. Ви можете визначити його з більшою точністю у частках від загального числа споживачів або прийняти рівним 1, передбачивши запас потужності.

Коефіцієнт запасу враховує можливість встановлення у кімнаті чи квартирі нових приладів та пристроїв на перспективу. Його зазвичай приймають у межах 1,15-1,2.

Потужність кожного з приладів можна дізнатися в паспорті або технічному описі. Середню споживану потужність побутових пристроїв, що працюють від електрики, можна прийняти рівною наступній величині, Вт:

• електролампи – 100 (застосування люмінесцентних та світлодіодних ламп знизить навантаження на проводку, але для розрахунку краще взяти потужність лампи розжарювання);
• телевізора – 200;
• холодильника – 400;
• комп’ютера – 550;
• кухонного комбайна – 700;
• праски, пилососа, електром’ясорубки – 1000;
• електричного чайника та електродуховки – 1200;
• електрообігрівача – 1500;
• мікрохвильової печі – 1800;
• кондиціонера – 2000;
• електроплити – 4000.

Як приклад розглянемо варіант розрахунку сумарної потужності обладнання для кухні, в якій необхідно забезпечити електроживлення для двох ламп, холодильника, мікрохвильової печі, чайника, духової шафи та електром’ясорубки. Приймемо коефіцієнт попиту К_с = 0,85 , а коефіцієнт запасу К_з = 1,15 . Отримуємо:

Р = (2*100 + 400 + 1800 + 1200 + 1200 + 1000)*0,85*1,15 = 5670 Вт = 5,67 кВт.

Знаючи сумарну потужність приладів та пристроїв у квартирі, будинку чи кімнаті, визначити, якою площею має бути переріз струмопровідних жил у проводах та кабелях, можна за допомогою таблиць, наведених у ПУЕ-2017 («Правилах улаштування електроустановок»). Глава 1.3 цих правил містить таблиці залежності площі перерізу від струму та потужності для провідників, виготовлених з різних матеріалів, при різному вигляді ізоляції та різних умовах прокладки.

Для потужності, розрахованої в прикладі, застосовуємо наступну таблицю залежності перерізу проводки від потужності.

Розрахунок перетину кабелю по потужності: таблиці і формули

Електричної мережі є потенційним джерелом пожежної небезпеки. Щоб звести до мінімуму можливість аварії, монтаж внутрішньобудинкової проводки виконується в суворій відповідності до встановлених технічних норм. Розглянемо правила оптимального вибору матеріалу який буде потрібно, таблицю перетину кабелів по потужності, маленькі деталі розрахунку навантаження на електромережі.

Навіщо потрібен розрахунок перетину кабелю

Застосування проводів дуже великого перерізу убезпечить будинок від загоряння, але призведе до невиправданого великої витрати фінансових коштів. Найбільш раціональний варіант під час укладання кабелів — вибрати кабелю з ідеальним перетином жили. Точні поради щодо правильного вибору проводки дані в гл. №1.3 «Правил установки електричного обладнання».

Вибір площі поперечного перерізу провідника проводиться відповідно до такими параметрами:

• Сила струму (А).
• Потужність струму (кВт).
• Матеріал виготовлення проводки (мідь або алюміній).
• Кількість фаз (1 або 3).

Вибираємо перетин по потужності

Для пристрою внутрішньобудинкової електричної проводки найкраще застосовувати мідні кабелі. Вони, хоча і ціна набагато вище алюмінієвих, але мають високу гнучкість, довговічністю і кращої електропровідністю. Нижче представлені таблиці вибору перетину кабелю по потужності і силі струму для мідної проводки.

Таблиця перетину проводки в залежності від сили і потужності струму для проводів зроблених з алюмінію виглядає інакше. У наведених вище таблицях наведені показники співвідношення перетин — струм, в залежності від його потужності і сили.
Сила струму, який проходить по провіднику, не рахується постійною величиною, і може змінюватися в залежності від наступних показників:

• довжина проводу.
• розміру перетину.
• Показник питомої опору матеріалу, з якого він виконаний.
• Температура провідника. З нагріванням проводки сила струму падає.

Нижче показані співвідношення «сила струму — перетин дроту» для самих різних варіантів прокладки. Ключові цифри окремо вказані для мідних і проводів зроблених з алюмінію.

Як проссчітать по току

У наведених вище таблицях наведені показники співвідношення перетин — струм, в залежності від його потужності і сили. Сила струму, який проходить по провіднику, не рахується постійною величиною, і може змінюватися в залежності від наступних показників:

• довжина проводу.
• розміру перетину.
• Показник питомої опору матеріалу, з якого він виконаний.
• Температура провідника. З нагріванням проводки сила струму падає.

У таблицях нижче наведені співвідношення «сила струму — перетин дроту» для самих різних варіантів прокладки. Ключові цифри окремо вказані для мідних і проводів зроблених з алюмінію.

Розрахунок перетину кабелю по потужності і довжині

Через опір матеріалу відбувається деяка втрата напруги при проходженні струму крізь провідник. Чим довше проводка, тим більша величина таких втрат. Втім, відчутних втрат можуть з’явитися на лініях електропередач протяжністю, вимірюваної кілометрами. Для побутової проводки вони такі неістотні, що ними можна цілком знехтувати.
Розраховуються головні показники електроструму за такими формулами:

• Сила струму: I = Р / (U cos ф) , де:
  I — необхідна сила струму.
  Р — потужність.
  U — напруга.
  cos ф — показник, який використовується для побутової проводки. У більшості випадків приймається за одиницю.
• Опір проводу: Rо = р L / S , де:
  Rо — питомий опір провідника.
  р — питомий опір матеріалу, з якого він зроблений (мідь або алюміній).
  L — довжина проводки.
  S — площа перетину дроту.

Відкрита і закрита укладання проводів

При розрахунку навантаження на провід потрібно взяти до уваги і особливості прокладки електричної лінії. Є два способи її розміщення — закритий і відкритий. У стінках, зроблених з негорючих будівельних матеріалів — бетону, цегли, — використовують закриту прокладку, в спеціально зроблених канавках-штробах.
У будівлях побудованих з дерева проводка лягає відкритим способом, в захисних кабель-каналах або в гофротруби. Для закритого варіанта монтажу застосовують плоскі дроти, а для відкритої-округлі.
Вам була корисна ця публікація? Ставте палець вгору! Підпишіться на мій канал і давайте спілкуватися в коментарях!

Як проссчітать потрібне перетин проведення за потужності навантаження?

При проведенні ремонту та плануванні електричного обладнання виникає необхідність правильно підбирати дроти. Можна скористатися спеціальним калькулятором або довідником. Але щоб це зробити потрібно знати параметри навантаження і особливості прокладання кабелю.

Навіщо потрібен розрахунок перетину кабелю

До електромереж пред’являють такі вимоги:

Якщо підібрана площа поперечного перерізу проводу виявиться маленькою, то струмові навантаження на кабелі та проводи будуть великими, що призводить до перегріву. В результаті може з’явитися небезпечна ситуація, яка завдасть шкоди всьому електричного обладнання та стане небезпечною для життя і здоров’я людей.

Якщо ж встановлювати дроти зі збільшеною площею поперечного перерізу, то безпечне використання забезпечено. Але з фінансової точки зору буде велика витрата коштів. Хороший вибір перерізу проводу — це запорука довгого безпечною експлуатації і правильного застосування грошових коштів.
Правильному вибору провідника присвячений окремий розділ в ПУЕ: «Глава 1.3. Вибір провідників по нагріванню, економічною щільності струму і за умовами корони ».
Виконується розрахунок перетину кабелю по потужності і струму. Розглянемо на прикладах. Щоб дізнатися, яке перетин дроту необхідно для 5 кВт, потрібно застосовувати таблиці ПУЕ ( «Правила будови електричних установок«). Даний довідник вважається регламентує документом. У ньому вказується, що Вибір перетину кабелю проводиться по 4 параметрам:

1. Напруга живлення (однофазне або трифазне).
2. матеріал провідника.
3. Струм навантаження, вимірюваний в амперах (А), або потужність — в кіловатах (кВт).
4. Розташування кабелю.

У ПУЕ немає значення 5 кВт, з цієї причини доведеться підібрати таку велику величину — 5,5 кВт. Для монтажу в квартирі сьогодні потрібно застосовувати кабель з міді. У багатьох випадках установка виконується по повітрю, з цієї причини з довідкових таблиць підійде перетин 2,5 мм ?. При цьому найбільшою допустимого струмового навантаженням буде 25 А.
У вищевказаному довіднику регламентується ще й струм, на який розраховується вступний автомат (ВА). згідно «Правилами будови електричних установок«, При навантаженні 5,5 кВт ток ВА повинна дорівнювати 25 А. У документі зазначено, що мінімальний струм дроти, який підходить до будинку або житлової площі, повинен бути на щабель вище, ніж у ВА. У цьому випадку після 25 А знаходиться 35 А. Останню величину і потрібно брати за розрахункову. Току 35 А відповідають перетин 4 мм2 і потужність 7,7 кВт. Отже, Вибір перетину мідного дроту по потужності закінчений: 4 мм2.
Щоб дізнатися, яке перетин дроту необхідно для 10 кВт, знову скористаємося довідником. Якщо розглядати випадок для проводки відкритим способом, то варто визначитися з матеріалом кабелю і з годує напругою.
Наприклад, для алюмінієвого проводу і напруги 220 В найближча висока потужність буде 13 кВт, відповідне перетин — 10 мм ?; для 380 В потужність складе 12 кВт, а перетин — 4 мм2.

Вибираємо по потужності

Перед вибором перетину кабелю по потужності потрібно проссчітать її сумарне значення, скласти список електропобутових приладів, присутніх на території, до якої кладуть провід. На кожному з пристроїв повинна бути вказана потужність, поруч з нею будуть написані відповідні одиниці виміру: Вт або кВт (1 кВт = 1000 Вт). Після потрібно скласти потужності всього обладнання і вдасться Спілкувався.
Якщо ж підбирається провід для підключення одного приладу, то досить інформації виключно про його споживанні енергії. Можна вибрати перетину дроту по потужності в таблицях ПУЕ.
Таблиця 1. Вибір перетину дроту по потужності для кабелю з жилами з міді

Таблиця 2. Вибір перетину дроту по потужності для кабелю з жилами з алюмінію

Крім того, потрібно знати напруга мережі: трифазної відповідає 380 В, а однофазної — 220 В.
У ПУЕ дана інформація і для алюмінієвих, і для проводів з міді. У двох є власні позитивні і негативні якості. Хороші якості проводів з міді:

Выбор сечения кабеля или провода. Ошибки

• велика міцність;
• пружність;
• стійкість до окислення;
• провідність електрики більше, ніж у алюмінію.

Недолік провідників з міді — велика ціна. У радянських будинках застосовувалася при будівництві алюмінієва електрична проводка. З цієї причини якщо відбувається неповна заміна, то краще поставити дроти з алюмінію. Як виняток можуть бути тільки ті ситуації, коли замість всієї старої проводки (до распредщіта) ставиться нова. Тоді має сенс використовувати мідь. Недозволено, щоб мідь з алюмінієм контактували безпосередньо, т. К. Це призводить до окислення. З цієї причини для їх з’єднання застосовують 3-ий метал.

Можна особисто розрахуватися перетину дроту по потужності для трифазного ланцюга. Для цього необхідно скористатися формулою: I = P / (U * 1.73), де P — потужність, Вт; U — Напруга, В; I — струм, А. Після з довідкової таблиці підбирається перетин кабелю в залежності від розрахованого струму. Якщо ж там не буде необхідного значення, тоді підбирається найближчим, яке перевершує розрахункове.

Як проссчітать по току

Величина струму, який проходить через провідник, залежить від довжини, ширини, питомого опору останнього і від температури. При нагріванні змінний струм зменшується. Довідкова інформація вказується для домашньої температури (18 ° С). Для вибору перетину кабелю по струму застосовують таблиці ПУЕ (ПУЕ-7 п.1.3.10-1.3.11 ДОПУСТИМІ Тривалі ТОКИ ДЛЯ ПРОВОДІВ, ШНУРІВ І кабелів З гумовою або пластмасовою ізоляцією).
Таблиця 3. Змінний струм для проводів з міді і шнурів з гумовою і ПВХ-ізоляцією

Для розрахунку проводів зроблених з алюмінію використовують таблицю.
Таблиця 4. Змінний струм для проводів зроблених з алюмінію і шнурів з гумовою і ПВХ-ізоляцією

Подбор автоматов и сечения кабеля по мощности

Для приблизного розрахунку перетину кабелю по струму його необхідно розділити на 10. Якщо в таблиці не буде отриманого перерізу, тоді потрібно взяти найближчу велику величину. Дане правило підходить лише для тих випадків, коли максимально допустимий струм для проводів з міді буде більше 40 А. Для діапазону від 40 до 80 А струм потрібно розділяти на 8. Якщо встановлюють алюмінієві кабелі, то потрібно розділяти на 6. Це можна пояснити тим , що для забезпечення схожих навантажень товщина алюмінієвого провідника більше, ніж мідного.

Розрахунок перетину кабелю по потужності і довжині

Довжина кабелю впливає на втрату напруги. Подібним чином, на кінці провідника напруга може скоротитися і виявитися недостатнім для роботи електричного приладу. Для домашніх електричних мереж цими втратами можна знехтувати. Досить буде взяти провід на 10-15 см довший. Цей запас витратиться на комутацію та підключення. Якщо кінці дроту приєднуються до щитка, то допоміжна довжина повинна бути набагато більше, т. К. Будуть підключатися захисні автомати.
При укладанні кабелю на довгі відстані доводитися передбачати падіння напруги. Кожен провідник відрізняється електричним опором. На цей показник впливають:

1. Довжина проводу, мірна одиниця — м. При її збільшенні ростуть втрати.
2. Площа поперечного перерізу, вимірюється в мм ?. При її збільшенні падіння напруги зменшується.
3. Питомий опір матеріалу (довідкове значення). Показує опір проводу, розміри якого 1 квадратний міліметр на 1 метр.

Падіння напруги чисельно дорівнює добутку опору і струму. Допускається, щоб зазначена величина не була більше 5%. В іншому випадку потрібно брати провід більшого перерізу. Метод розрахунку перетину дроту по найбільшій потужності і довжині:

1. Залежно від потужності P, напруги U і коефіцієнта cosф знаходимо ток за формулою: I = P / (U * cosф). Для електричних мереж, які застосовуються в побуті, cosф = 1. У промисловості cosф розраховують як відношення активної потужності до повної. Остання складається з активної і реактивної потужностей.
2. За допомогою таблиць ПУЕ визначають перетин проведення за току.
3. Розраховуємо опір провідника за формулою: Rо =? * L / S, де? — питомий опір матеріалу, l — довжина провідника, S — площа поперечного перерізу. Слід передбачити ток факт, що струм йде по кабелю не тільки в одну сторону, а й назад. З цієї причини загальний опір: R = Rо * 2.
4. Знаходимо падіння напруги зі співвідношення: ?U = I * R.
5. Визначаємо падіння напруги в процентах: ?U / U. Якщо отримане значення перевищує 5%, тоді вибираємо з довідника найближче більше поперечний переріз провідника.

Відкрита і закрита укладання проводів

Залежно від розміщення проводка поділяється на 2 види:

На сьогоднішній день квартирах встановлюють приховану проводку. У стінках і стелях створюються спеціалізовані поглиблення, що призначаються для розміщення кабелю. Після того як сталася установка провідників поглиблення штукатурять. Як проводів застосовують мідні. Заздалегідь все передбачається, т. К. По закінченню певного часу для нарощування електричної проводки або заміни елементів потрібно буде демонтувати обробку. Для прихованої обробки дуже часто застосовують проводи та кабелі, у яких плоска форма.

При відкритій прокладці дроту встановлюють уздовж поверхні приміщення. Плюси віддають гнучким провідникам, у яких кругла форма. Їх просто поставити в електротехнічні короби і пропустити крізь гофру. Коли розраховують навантаження на провід, то беруть до уваги спосіб укладання проводки.