На что влияет сечение провода

Влияние длины и сечения кабеля на потери по напряжению

Потери электроэнергии – неизбежная плата за ее транспортировку по проводам, вне зависимости от длины передающей линии. Существуют они и на воздушных линиях электропередач длиною в сотни километров и на отрезках электропроводки в несколько десятков метров домашней электрической сети. Происходят они, прежде всего потому, что любые провода имеют конечное сопротивление электрическому току. Закон Ома, с которым каждый из нас имел возможность познакомиться на школьных уроках физики, гласит, что напряжение (U) связано с током (I) и сопротивлением (R) следующим выражением:

из него следует что чем выше сопротивление проводника, тем больше на нем падение (потери) напряжения при постоянных значениях тока. Это напряжение приводит к нагреву проводников, который может грозить плавлением изоляции, коротким замыканием и возгоранием электропроводки.

При передаче электроэнергии на большие расстояния потерь удается избегать за счет снижения силы передаваемого тока, достигается это многократным повышением напряжения до сотен киловольт. В случае низковольтных сетей, напряжением 220 (380) В, потери можно минимизировать только выбором правильного сечения кабеля.

Почему падает напряжение и как это зависит от длины и сечения проводников

Для начала остановимся на простом житейском примере частного сектора в черте города или большого поселка, в центре которого находится трансформаторная подстанция. Жильцы домов, расположенных в непосредственной близости к ней жалуются на постоянную замену быстро перегорающих лампочек, что вполне закономерно, ведь напряжение в их сети достигает 250 В и выше. В то время как на окраине села при максимальных нагрузках на сеть оно может опускаться до 150 вольт. Вывод в таком случае напрашивается один, падение напряжение зависит от длины проводников, представленных линейными проводами.

Конкретизируем, от чего зависит величина сопротивления проводника на примере медных проводов, которым сегодня отдается предпочтение. Для этого опять вернемся к школьному курсу физики, из которого известно, что сопротивление проводника зависит от трех величин:

Все четыре параметра связывает следующее соотношение:

очевидно, что сопротивление растет по мере увеличения длины проводника и падает по мере увеличения сечения жилы.

Для медных проводников удельное сопротивление составляет 0.0175 Ом·мм²/м, это значит, что километр медного провода сечением 1 мм² будет иметь сопротивление 17.5 Ом, в реальной ситуации оно может отличаться, например, из-за чистоты металла (наличия в сплаве примесей).

Для алюминиевых проводников величина сопротивления еще выше, поскольку удельное сопротивление алюминиевых проводов составляет 0.028 Ом·мм²/м.

Теперь вернемся к нашему примеру. Пусть от подстанции до самого крайнего дома расстояние составляет 1 км и электропитание напряжения 220 вольт до него проложено алюминиевым проводом марки А, с минимальным сечением 10 мм². Расстояние, которое необходимо пройти электрическому току складывается из длины нулевых и фазных проводов, то есть в нашем примере необходимо применить коэффициент 2, таким образом максимальная длина составит 2000 м. Подставляя наши значения в последнюю формулу, получим величину сопротивления равную 5.6 Ом.

Много это или мало, понятно из упомянутого выше закона Ома, так для потребителя с номинальным током всего 10 ампер, в приведенном примере падение напряжения составит 56 В, которые уйдут на обогрев улицы.

Конечно же, если нельзя уменьшить расстояние, следует выбрать сечение проводов большей площади, это касается и внутренних проводок, однако это ведет к увеличению затрат на кабельно-проводниковую продукцию. Оптимальным решением будет правильно рассчитать сечения проводов, учитывая максимальную допустимую нагрузку.

Смотрите также другие статьи :

К помещениям первой категории относятся сухие помещения с нормальными климатическими условиями, в которых отсутствуют любые из приведенных выше факторов. Такая характеристика может соответствовать, например складскому помещению.

На практике синусоидальные напряжения электрических сетей подвержены искажениям и вместо идеальной синусоиды на экране осциллографа мы видим искаженный, испещренный провалами, зазубринами и всплесками сигнал. Эти искажения следствие влияния гармоник – паразитных колебаний кратных основной частоте сигнала, вызванных включением в сеть нелинейных нагрузок.

Источник

Как выбрать сечение провода

Если задаться вопросом: «Почему так важно правильно подобрать сечение электропровода?», то ответ приходит сразу. Ведь грамотный подбор провода крайне важен для нормального и безопасного функционирования любого электрического оборудования. В случае если его сечение будет слишком маленьким, а мощность оборудования значительной, провод перегреется, что приведет к КЗ (короткому замыканию) и, в результате, к пожару. И, чтобы с вами не случилось ничего подобного, мы детально расскажем, как выбрать сечение провода.

Содержание

Некоторые особенности выбора электропровода

Выбирая электропровод, необходимо знать, что медный провод, в сравнении с алюминиевым электропроводом, более устойчив к всевозможным загибам, значительно меньше подвержен коррозии и имеет более высокую электропроводность. То есть при равных нагрузках медный электропровод потребуется меньшего сечения, чем алюминиевый. Рекомендуется приобретать провод с небольшим запасом сечения, на случай покупки в будущем новой электротехники. Также необходимо удостовериться в том, что сечение электропроводов согласуется с максимальной нагрузкой и токами автоматических выключателей (или защитных предохранителей).

Сечение провода

Основным показателем, влияющим на площадь сечения электропровода, является величина тока, которую этот провод способен пропускать длительное время (длительно допустимая нагрузка).

Сечением электропровода называется общая площадь токопроводящей жилы на его срезе. Сечение круглой жилы электропровода можно легко рассчитать. Оно вычисляется точно так же, как и площадь круга – Sкр. = π × r2, где число π = 3,14, а r – радиус окружности. Если в жиле содержится несколько проволок, то ее сечение равно сумме сечений всех проволок. Радиус проволоки измеряется штангенциркулем или микрометром (для очень тонких проволок).

Во время прокладки силовых коммуникаций основным является вопрос выбора типа провода и его сечения. При этом число оболочек изоляции (пластик или др.), материал самого электропровода (алюминий или медь), тип (одно-, двух-, трех- или многожильный) проводника, подбираются в соответствии с условиями эксплуатации электропровода. А его сечение будет зависеть от величины max тока, который должен будет проходить по этому электропроводу длительное время. Величина сечения везде унифицирована, причем стандарты, принятые в РФ, СНГ и Европе полностью совпадают. У нас в стране эти вопросы регулируются в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).

Зависимость размеров сечения от токов нагрузки

Для того чтобы каждый раз не проводить сложные вычисления для определения нужного сечения провода, были составлены унифицированные таблицы. Они носят название «Допустимые токовые нагрузки на кабель». Иногда вполне достаточно знать, что для оборудования розеток лучше использовать медный кабель с сечением в 1,5-2,5 мм², а для монтажа освещения – 1,0-1,5 мм²; для ввода в стандартную квартиру (40-80 м²) однофазного провода достаточно, чтобы его сечение было равно 6,0 мм².

Многие профессиональные электрики для примерного расчета требуемого сечения полагают, что медный электропровод сечением 1мм² пропускает электрический ток силой 10 А, следовательно, провод с сечением 2,5 мм² пропускает 25 А, а с сечением 4,0 мм² – 40 А и так далее. Данная методика вполне подходит для приблизительного расчета, но только для проводов с сечением не более 6,0 мм².

Ниже можно ознакомиться с краткой таблицей зависимости сечения электропровода до 35 мм² от токовых нагрузок. Здесь же приведена и суммарная мощность электрического оборудования при однофазном (220 В) и трехфазном (380 В) потреблении. Следует отметить, что при прокладке электропровода в трубе (и в других закрытых пространствах) вероятные токовые нагрузки на него должны быть ниже, чем при прокладке такого же электропровода открыто (на воздухе). Это происходит потому, что электропровод при работе разогревается, а теплоотдача как в земле, так и в стене происходит значительно хуже, чем на открытом воздухе.

Таблица 1. Выбор сечения электропровода при прокладке в трубе и открытым способом

Примечание. Параметры, указанные в таблице 1, даны для жилы при одиночной прокладке электропроводов. Температура жилы +65ºС, земли +15°С, воздуха +25°С.

Расчет сечения электропровода по мощности электрического оборудования

Любой монтаж электрооборудования начинается с расчета. Необходимо узнать, какова полная мощность оборудования, которое будет потреблять электроэнергию. Если оборудования много, то мощности всех приборов складываются. Мощность прибора обычно указана на задней крышке его корпуса и выражается в ваттах или киловаттах.

Стандартные квартиры обычно оборудованы однофазной системой электроснабжения с напряжением в 220 вольт. Существует так называемый коэффициент «одновременности», который равен 0,7. Он указывает на то, что одновременно можно включать до 70% от всего имеющегося оборудования. Умножаем данный коэффициент на суммарную мощность приборов. Полученный результат и будет искомым. Если предположить, что у нас закрытая проводка, а кабель медный, ищем в правой части таблицы в столбце «мощность 220 В» величину, примерно соответствующую нашему результату (с небольшим запасом). И смотрим, какое сечение кабеля ему соответствует. Вот и все. Расчет сечения провода завершен.

Снижающие коэффициенты

Если внимательно изучить вышеприведенную таблицу, то можно самостоятельно определить любое необходимое сечение провода. Однако следует знать, что данная таблица относится к электропроводам и кабелям в пластиковой и резиновой изоляции. К этой категории относятся такие популярные марки, как ВПП, ВВП, ПВС, АВВГ, ВВГ, ППВ, АППВ и др. Для проводов в бумажной изоляции существует отдельная таблица, также как и для неизолированных проводов и для шин. При расчетах сечения электропровода важную роль играет метод его прокладки – пучками, в лотках и др. Также табличные параметры допустимых токов нагрузки должны быть откорректированы в соответствии со снижающими или поправочными коэффициентами:

Таблица 2. Снижающие коэффициенты для допустимых длительных токов в зависимости от способа прокладки

Таблица 3. Поправочные коэффициенты на токи при расчетной температуре внешней среды

Таблица 4. Поправочные коэффициенты для электропроводов, проложенных в земле

Длина прокладываемого электропровода

Длина электропровода влияет на два показателя: на ток КЗ (ток короткого замыкания) и на падение напряжения. Падение напряжения – показатель, на который понизится напряжение, пока пройдет расстояние от источника питания до розетки. Расчет этого падения можно выполнить по формуле:

где Iнагр – max ток нагрузки,

R – сопротивление электропровода.

где ρ – удельное сопротивление меди равное 0.0175,

l – длина проводника,

Если нагрузка отсутствует, то и падения напряжения, конечно же, не будет, так как нет электротока. Но как только появляется электрический ток, сразу же появляются и потери напряжения. Если они превышают 5% общей величины напряжения, это значит, что сечение электропровода выбрано неправильно и его следует увеличить.

Например, имеется провод сечением 2,5 мм², общей протяженностью в 15 м и расчетной нагрузкой в 20 А. Данное расстояние следует умножить на два, так как необходимо учесть сопротивление фазы (прямого проводника) и нуля (обратного проводника). Для трехфазной электросети сопротивление нулевого проводника в расчет не принимается.

Итак, в результате получаем для нашего 15-метрового электропровода: R = 0,21 Ом. И тогда падение напряжения в нем при электротоке в 20 А составит ΔU = 4,2 В, что равно примерно 2%. Значит, сечение электропровода подобрано верно. Для того чтобы не заниматься расчетами и быстро определить нужный электропровод, можно воспользоваться нижеследующей таблицей.

Таблица 5. Выбор сечения электропровода в зависимости от его длины

И напоследок… Выбирая сечение провода и сам электропровод, помните, что приведенные в таблицах данные соответствуют показателям при длительных токовых нагрузках. А кратковременные нагрузки на электропровод могут быть гораздо выше. Иными словами, запас по сечению должен быть всегда. А поэтому следует приобретать электропровод у проверенных продавцов: он наверняка будет соответствовать ГОСТам.

Источник

Ток и сечение провода – советы электрика

Таблица сечения кабеля по мощности и току

Для каждого случая проводки электротехнические параметры могут существенно отличаться. Связано это, прежде всего, с различной мощностью потребителей в каждом конкретном случае, а так же с особенностями эксплуатации. Неправильный расчет сечения кабеля приводит к увеличению температуры токопроводящих жил, оплавлению изоляционных материалов и, в конечном счете, к возникновению пожара.

Таблица сечения кабеля по мощности и току создана специально для правильного определения параметровпри проектировании и монтаже электрических систем. На выбор кабеля помимо условий эксплуатации существенно влияют и его конструктивные особенности.

Устройство кабеля

По определению, кабель представляет собой группу проводников, имеющих собственное изоляционное покрытие. Для удобства использования при монтаже их объединяют в единую систему и обеспечивают общую изоляцию, а так же предусматривают защиту от механических повреждений.

По своей сути, электрический кабель является обычным трубопроводом, только вместо потока жидкости или газа по нему протекают заряженные частицы, а в роли проходного диаметра трубы выступает сечение кабеля. Если площадьне достаточна, плотность тока заметно возрастает, что приводит к перегреву и выхода из строя изоляционного покрытия токопроводящих жил.

При увеличенном сечении технических проблем не возникает, появляется возможность подключения дополнительных электроприборов, однако это приводит к значительному и необоснованному увеличению стоимости проекта.

Площадь сечения и диаметр кабеля

Измерив диаметр составляющих проводников, можно определить сечение. Поскольку при устройстве электропроводки каждая жила используется отдельно, сечение кабеля по мощности определяют для одного проводника. Для этого используют формулу:

S=3.14D2/4, или S=0,785 D2

S – искомая площадь;

D – измеренный диаметр;

Определение основных параметров линий электропередач можно провести несколькими методами.

Расчет на основе нагрузки

Наиболее простым и эффективным способом вычисления сечения кабеля является определение параметров на основе суммарной потребляемой мощности. Алгоритм такого расчета выглядит следующим образом:

Рассмотрим более подробно существующие таблицы ПУЭ.

Таблица мощности, тока и сечения медных проводов

Согласно действующим стандартам для монтажа бытовой электропроводки допускается применение исключительно медных проводов. В некоторых случаях возможно использование алюминиевых, сечение которых превышает 2,5мм2.

Таблица, устанавливающая взаимосвязь между мощностью и током для меди выглядит следующим образом:

Таблица мощности, тока и сечения алюминиевых проводов

Аналогичным образом определяют мощностные характеристики для алюминия.

Таблица сечения кабеля по мощности и току позволяет определить требуемые параметры как для медных, так и для алюминиевых жил.

Помимо этого, при расчетах, необходимо принять во внимание поправочные коэффициенты, учитывающие тип расположения, температуру окружающей среды и другие эксплуатационные факторы.

Кроме вышеперечисленных факторов на работоспособность проводки оказывает существенное влияние длина используемых кабелей.

Длина и сечение

Для правильного определения длины необходимо проведение мощностных и нагрузочных расчетов, особое значение такие расчеты имеют для проводников имеющих значительную длину. Для обеспечения возможности коммутации проводов посредством пайки, сваривания или другими способами, к расчетной длине кабеля следует прибавлять 15 – 20см.

Расчеты сечения по мощности, а так же определение длины проводят на этапе проектирования электросетей. Особое значение такие расчеты имеют для электропроводки, которая может в дальнейшем подвергаться значительным дополнительным нагрузкам вследствие подключения новых потребителей.

Бытовой расчет длины сводится к формуле

Р – потребляемая мощность (Вт);

cos φ-коэффициент, который характеризует фазовый сдвиг; для однофазной цепи cosφ=1.

Плотность тока

Опытным путем было определено, что сила тока в бытовой электропроводке колеблется от 6 до 10 А. Это означает, что прохождение тока силой 10 А по медному проводнику 1мм2 не вызывает перегрева изоляции.

Протекание тока с такими показателями может продолжаться сколь угодно долго не вызывая необратимых изменений в конструкции кабеля.

Превышение этого показателя неизбежно приведет к увеличению плотности тока и перегреву и оплавлению изоляции и преждевременному выходу из строя.

Таблица расчета сечения кабеля по току и мощности позволяет, не прибегая к сложным вычислениям, с достаточной степенью точности определить основные параметры будущей электропроводки. Однако для обеспечения абсолютной безопасности и надежности на этапе проектирования лучше воспользоваться услугами инженера – электрика, а вот монтаж можно провести самостоятельно.

Выбор сечения провода для домашней проводки – критерии

Сечение провода для домашней проводки должно быть оптимальным.

Выбор этого параметра можно доверить специалистам или выполнить самостоятельно, зная основные технические данные используемых энергозависимых бытовых приборов.

Таблица приблизительных мощностей электроприборов

Мощность потребляемой электрической энергии является одним из наиболее важных параметров бытового прибора.

Для самостоятельного расчета потребляемой мощности важна величина напряжения и сила источника.

Показатели мощности (Р) в этом случае высчитываются в процессе перемножения силы тока с показателем напряжения электросети.

Средняя мощность самых распространенных энергозависимых бытовых приборов

Приблизительные показатели мощности энергозависимого прибора представлены произведением силы тока и напряжения, поэтому для расчетов используется стандартная простая формула Р = I × V.

Выбор сечения кабеля по силе тока и мощности

Токонесущую часть кабельного изделия представляет металл в виде меди или алюминия. Часть плоскости, проходящая под углом в 90о к проводу с металлическим ограничением, носит название — сечение провода, измеряемое в квадратных миллиметрах.

Выбор сечения кабельного изделия по мощности осуществляется в соответствии с табличными данными, посредством суммирования показателей потребляемого всеми энергозависимыми приборами электричества.

Суммарные показатели мощности умножаются на коэффициент одновременности, равный 0.8, после чего выбирается сечение кабельного изделия по таблице.

Более точным принято считать выбор кабельного сечения в соответствии с силой тока. Например, расчеты для однофазной электрической сети осуществляются по стандартной формуле I = Р / 220, где показатель Р является суммарной мощностью электрических приборов (Вт).

Для трёхфазной сети расчет выполняется по формуле I = Р / √3 × 380. Расчет сечения кабельного изделия по силе тока для трехфазной сети с наличием электрического двигателя определяется в соответствии с формулой I = Р / √3 × 380 × СОS f, где последний показатель является коэффициентом мощности.

Для квартиры

Правилами выбора квартирной проводки предполагается обязательный учет общей длины прокладываемой электрической сети и сопротивления, уровнем максимальной нагрузки и материалов, которые использованы в изготовлении кабельного изделия. Благодаря различиям в основных технических характеристиках, сечение медных проводов меньше, чем площадь жилы алюминиевых кабелей.

Выбор сечения проводов – схема

В жилых помещениях используется проводка из мягких и гибких или жестких кабелей. В первом варианте жилы представлены большим количеством тонких проводников, благодаря чему такие провода оптимально подходят для квартир со сложной планировкой.

Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение трехжильным вариантам с заземляющим желтым проводом. В этом случае красно-коричневый провод соответствует фазе, а синий — нулю. Закрытая проводка чаще всего выполняется кабельными изделиями ВВГ, АВВГ, NYM, ПВС и ШВВП.

При монтаже гибкий кабель нуждается в обязательном надежном обжиме и напрессовывании специального наконечника, а жила в жестком кабельном изделии представлена единственным проводником.

Для дома

В частных деревянных домовладениях оптимальным вариантом является монтаж электрической проводки открытого типа.

В этом случае предпочтение рекомендуется отдавать отечественному кабельному изделию ВВГнг-LS или ВВГнг, а также немецкому высококачественному проводнику NYM.

В каменных частных домах допускается монтаж черного проводника ВВГ, кабеля NYМ серого цвета, белого или оранжевого провода ПВС, а также ШВВП стандартного белого цвета.

Для наружной проводки по земле целесообразно использовать кабельные изделия АВББШВ или ВББШВ, а электроснабжение бани потребует применения российских марок РКГМ и ПВКВ, надежно защищенных посредством кремнийсодержащей оболочки органического типа.

Сечение кабеля для розеток и выключателей

Сечение и тип кабельного изделия при установке электрической розетки или выключателя подбирается в каждом конкретном случае индивидуально:

Важно помнить, что если домашняя электрическая проводка в частном домовладении или квартире монтировалась достаточно давно, то, скорее всего, она не была рассчитана на мощные современные энергозависимые приборы.

Именно поэтому при выборе сечения кабеля с целью замены электрической сети нужно предельно внимательно отнестись к площади металлической жилы.

Как по потребляемой мощности сделать расчёт сечения провода

Провод – электротехническое изделие с одной или более изолированной металлической жилой. Если жил более одной, они имеют общую оболочку. Провод, в отличие от кабеля, обычно не прокладывается в земле (под водой) вне специальной канализации. Терминология кабельных изделий установлена ГОСТ 15845-80.

До изобретения провода экспериментаторы в своих схемах использовали металлические цепочки, шнурки, пропитанные электролитом. Жизнь подсказала, что самым удобным проводником является проволока, на которую нанесена изоляция. Для изоляции использовались шёлковая нить, хлопчатобумажная пряжа, пропитанная парафином, бумага, гуттаперча, эмаль.

Сейчас наиболее распространена ПВХ изоляция. Первый российский кабель изготовил П. Л. Шиллинг (1786 – 1837). Он придумал пропитывать проводную изоляцию влагонепроницаемым составом. Важнейшим параметром в классификации кабелей и проводов является площадь его поперечного сечения.

Данная статья подскажет, как рассчитать сечение провода.

Для чего это нужно

Выбор проводников для создания электрических сетей регламентируют «Правила устройства электроустановок» (в настоящее время действуют ПУЭ в редакции 7). В главе 1.3 этого документа прописаны требования по выбору проводников. Нужная информация здесь изложена очень подробно. Но разобраться в ней сможет далеко не каждый. Попробуем разобраться в сути вопроса.

Правильно подобранный провод позволяет :

Сечение провода определяет силу тока, который провод способен пропустить без перегрева (величину нагрузки).

Расчёт сечения провода

Как и любая стройка, монтажу прокладки электропроводки всегда должны предшествовать проектные работы. Они включают:

Пример: в квартире имеются электроприборы: телевизор – 2 шт. по 250 Вт, DVD-проигрыватель – 150 Вт, ноутбук – 100 Вт, компьютер – 500 Вт, пылесос – 600 Вт, чайник – 1000 Вт, утюг – 1500 Вт, тостер – 800 Вт, микроволновая печь – 1500 Вт. Складывая все цифры, получаем суммарную максимальную нагрузку Вт.

Важные замечания.

Потребляемую мощность принято определять в ваттах (Вт) или в вольт-амперах (VA). Для многих электроприборов эти характеристики не равны. На практике применяется коэффициент k =0,6 — 0,8 (в основном 0,6).

В примере не учтены стиральная машина и электроплита, т.к. эти устройства подключаются отдельными проводами.

Если в электроприборе есть электродвигатель, нагрузку нужно увеличить на 25%. Это объясняется тем, что пусковой ток больше, чем ток, обеспечивающий работу на холостом ходу.

2. Расчёт силы тока для однофазной сети. Расчёт производится по формуле:

I = (P·K s ) / (U·cos (ϕ)) (2),

P – суммарная потребляемая мощность;

K s – коэффициент одновременности;

U – напряжение, которое обычно равно 220 вольт;

cos ( ϕ ) – коэффициент мощности, для бытовых приборов близок к 1.

Коэффициент одновременности учитывает тот факт, что не все приборы будут работать одновременно (см. таблицу 2).

В нашем примере K s = 0,63. Подставляя ранее определённые величины в формулу (2), можно рассчитать силу тока.

I = (6550·0,63) / (220·1) = 18,76 (А)

3. Определение сечения

Для этого удобно пользоваться таблицами 3, 4.

Зависимость сечения медного кабеля от силы тока и мощности при U = 220 В

Зависимость сечения алюминиевого кабеля от силы тока и мощности при U = 220 В

ПУЭ не разрешает использование в квартирной электропроводке алюминий. Из-за того, что со времён СССР во многих квартирах она выполнена именно им, в статье приведена таблица 4.

Для обеспечения запаса по мощности значение силы тока округляется до большего значения.

Альтернативные способы определения сечения провода

Способ 1.

Необходимо запомнить простые правила:

Способ 2. Использование онлайн-калькуляторов.

Эти удобные сервисы позволяют не только достаточно легко и быстро получить желаемый результат, но и «поиграть» исходными данными. Наряду с совсем простыми калькуляторами в интернете можно воспользоваться и более продвинутыми программами.

Входной информацией для этого сервиса также является потребляемая мощность (нагрузка), материал изделия, номинальное напряжение, система электроснабжения и способ прокладки.

Расчёт сечения провода в трёхфазной сети

Для этого случая алгоритм расчёта практически не меняется. Однако, есть некоторые отличия.

I = P / √ 3 · ( U · cos (ϕ)). (5)

Параметр cos (ϕ) для трёхфазной сети более изменчив, чем для однофазной. Его значение можно найти в специальной технической литературе или на корпусе электроприбора.

Для выбора сечения изделия используется таблица 5.

Заключение

Учитывая текущие реалии, совсем не лишним будет после того, как подобрано изделие нужного сечения, проверить соответствие его заявленных характеристик фактическим. Для этого необходимо:

— найти на изоляции надпись, содержащую информацию о его сечении;

— штангенциркулем или микрометром измерить диаметр жилы;

— по формуле (3) рассчитать площадь сечения:

S – площадь сечения;

z – количество жил (для одножильного провода z = 1);

Выбор провода для электропроводки

Приветствую Вас на сайте электрика. Тема сегодняшней статьи: выбор провода для электропроводки.

Для того, чтобы начать делать электропроводку, для начала необходимо правильно выбрать все её комплектующие. Особое внимание нужно обратить на выбор проводников. Так как если у Вас дома будет скрытая электропроводка, то возможности заменить кабель может и не быть.

Поэтому следует тщательно подбирать сечение, марку и даже производителя кабелей. От этого будет зависеть долговечность и безопасность ваших домашних электрических сетей.

В некоторых своих статьях, я уже писал, что для электропроводки необходимо использовать именно кабеля, а не провода типа «лапши».

Для начала давайте рассмотрим некоторые причины, по которым не рекомендуется прокладывать электропроводку проводами:

— Электрическими проводами можно прокладывать только скрытую электропроводку. То есть эти провода должны быть спрятаны в стены, в пол или в потолок. И при этом их ещё следует помещать в ПВХ или гофрированную трубу.

— Имея только одну изоляцию, у них в разы уменьшается защитные свойства. И если в каком-то месте появится нагрев, то провод быстрей чем кабель выйдет со строя.

— У проводов обычно маленький срок службы.

Как видите, причины очень существенные, поэтому дальше буду писать о том, как выбрать кабель для прокладки электричества в доме и в квартире.

Как правильно выбрать кабель

Для правильного выбора кабеля необходимо придерживаться нескольких рекомендаций:

— Электропроводку в доме или в квартире следует прокладывать в три жилы: фаза, ноль, заземление. Даже если у Вас нет контура заземления, всё равно к точкам электропитания нужно проложить третью жилу. Вдруг в будущем появится возможность, подключится к контуру заземления.

Хотя в многоэтажных домах проблем с контуром не должно быть, так как там можно провод заземления посадить на корпус электрических шкафов на лестничной площадке.

В частном же доме, всё намного сложней, придётся делать отдельный контур, предварительно согласовав эти работы с РЭСом. Поэтому кабель в любом случае покупаем трёхжильный. В крайнем случае, пока нет заземления, тритий жёлто-зелёный провод можно просто заизолировать.

— Желательно, чтобы кабель был медным, а не алюминиевым. Медь имеет меньшее сопротивление, и соответственно выдерживает большие нагрузки.

Кстати, напоминаю о том, что медь нельзя соединять с алюминием путём обычной скрутки. Для этого нужны специальные средства.

Может возникнуть такая ситуация, что вы решили заменить небольшой участок проводки, и она у вас алюминиевая. Тогда проще всего произвести замену таким же самым алюминиевым проводником.

— Необходимо правильно выбрать сечение кабеля. Чтобы это сделать нужно, подсчитать суммарную мощность всех электрических потребителей, которые могут быть включены одновременно. Это для вводного кабеля.

И если на каждую розетку будете прокладывать отдельный кабель, то исходя из того какой прибор туда будет включаться так же подбирайте сечение. Смотрите таблицу.

Расчёт потребляемой нагрузки на одну точку питания (розетку)

Зная мощность электрического прибора можно легко узнать ток, который он потребляет. Для этого будем использовать формулу: I= P/V

Где P – это мощность, заявленная в техническом паспорте прибора.

V – это у нас напряжение сети 220В.

I – как вы поняли, это сила тока.

Но это далеко не всё, что нужно знать для расчёта. Дело в том, что некоторые приборы кроме активной энергии, которая указывается в паспорте, ещё потребляют и реактивную энергию. О которой, изготовители умалчивают, но она так же указывается в паспорте под значением косинус фи – cosφ.

Больше всего потребляют реактивную энергию те приборы, на которых есть электродвигателя: холодильник, вентилятор, ручные электроинструменты и прочее. Остальные приборы реактивную энергию практически не потребляют.

Чтобы узнать полную мощность нужно её активную составляющую поделить на cos φ. Давайте сделаем несколько реальных расчётов.

Допустим, нам нужно подключить розетку, в которую будет подключаться болгарка. Её заявленная мощность 2 кВт или 2000 Вт. Cos φ у неё – 08.

Pполная = 2000/0.8 = 2500 Вт

I = 2500/220 = 11.36 Ампер; округляем до 11.4 А

Прибавляем ещё 20% запаса, итого у нас получается 13.7 А. Смотрим в таблицу и выбираем необходимое сечение кабеля.

Ответ: для подключения точки питания болгарки нам необходимо использовать кабель сечением 1.5 мм2.

На практики 1кВт принимают за 5 Ампер. То есть, если прибор потребляет 3 кВт, то ток будет составлять 15 А.

Надеюсь вам всё понятно. Если есть вопросы, пишите их в комментариях. Идём дальше.

— При выборе кабеля так же необходимо обратить внимание на его марку. На рынке сейчас появилось очень много всяких изделий с различными характеристиками и условиями эксплуатации. Многие люди начинают теряться, когда начинают выбирать нужный им кабель.

Я советую для домашней проводки использовать кабель ВВГ, ВВГнг или NYM. Последние два варианта не распространяют горение, поэтому их можно использовать при монтаже электропроводки в деревянных домах и в деревянных постройках.

В хозяйственных постройках можно использовать кабель ВВГ.

— Последнее на что следует обратить внимание – это завод-изготовитель. Можно легко попасть на какую-то подделку, так как мелкие заводы для того, чтобы получить больше прибыли могут сэкономить на сечении токопроводящих жил и толщине изоляции.

А это, в свою очередь, может отразится на работоспособности вашей проводки, и привести к неблагоприятным последствиям, вплоть до короткого замыкания.

Для закрепления материала советую посмотреть видео урок.

На этом у меня всё. Свои пожелания, дополнения и вопросы пишите в комментариях. Жмите на кнопки социальных сетей, вступайте в группу и подписывайтесь на обновления. Пока.

С уважением Семак Александр!

Как рассчитать сечение провода по потребляемой мощности

В случае замены или прокладки электропроводки необходимо точно рассчитать параметры кабеля, который будет использоваться. Одним из ключевых параметров является сечение провода, которое определяет какую к проводу можно подключить нагрузку по мощности.

Слишком слабый провод может не выдержать нагрузки, а с чрезмерно большим сечением обойдется в несколько раз дороже.

Также надо учитывать, что чем меньше сечение жил, тем больше их электрическое сопротивление, так что еще обязательно надо учитывать длину провода и способ его укладки.

Что нужно знать

Если перерезать любой кабель, то под слоями изоляционного материала станет видна жила провода, которая и является проводником электрического тока.

Когда провод перерезан (рассечен), то в месте среза жила видна как круг, площадь которого называется сечением жилы провода и замеряется в мм² (квадратных миллиметрах).

Поэтому, выбирая оптимальное сечение провода, по сути, подбирается диаметр его токоведущих жил.

Так как токопроводящая часть кабеля металлическая, а изоляция из ПВХ, резины или подобных им материалов, то по уровню сопротивления нештатным ситуациям провода можно условно разделить на три уровня:

Знать, как рассчитать сечение как раз и нужно, чтобы исключить второй и третий варианты, ведь кроме самого кабеля, для проводки подбираются защитные устройства, которые отключают линию при повышении силы тока.

Совет! При покупке недорогого провода, лучше проверить соответствие фактического и заявленного сечений токоведущих жил. Это можно сделать штангенциркулем или микрометром. Дело в том, что некоторые ТУ допускают погрешность не много ни мало – в 20-30% от номинала – если сечение провода по мощности будет рассчитано «впритирку», это грозит возгоранием.

Основы сортировки

Единственный способ качественно подобрать в квартиру или дом провод по сечению токоведущей жилы – знать какой мощности к нему будут подключаться приборы. Еще такой метод называют «по нагрузке», так как в электрических схемах все подключенные приборы рассматриваются как нагрузка или сопротивление.

Сначала необходимо определить мощность приборов. Это можно сделать несколькими способами:

Если прибор сделан в России, Украине или Беларуси мощность на нем всегда указывается как Вт (ватт) или кВт (киловатт). Если изделие европейского, азиатского или американского производства, буквой – W. Используемая нагрузка на таких устройствах обозначают как “ТОТ” или “ТОТ МАХ”.

Если не удалось точно установить мощность прибора, можно взять для расчета среднестатистические данные.

При этом следует помнить, что параметры в них указаны в большом диапазоне, а это значит, что выбранный по меньшему значению кабель может не соответствовать требованиям.

Это значит, что в таком случае надо учитывать максимально возможную мощность приборов и подобрать для них соответствующие сечения кабелей по потребляемой мощности.

В противном случае кабель может перегреваться в процессе эксплуатации, вплоть до возгорания изоляции.

Как вычислить

Делая расчет сечения провода, нужно помнить простую закономерность – чем больше подключенные к нему устройства потребляют тока, тем больше должен быть диаметр жилы и массивнее сам провод. Легче всего сечение определить в однопроволочной жиле по следующей формуле:

Здесь d – означает диаметр жилы (мм), а S – искомая площадь сечения (мм²).

Чуть сложнее вычислять диаметр многопроволочной жилы – здесь надо измерить диаметр каждой отдельной проволочки и найти их среднее значение, тогда формула приобретает следующий вид:

Где n – обозначает число жил, d – средний диаметр, S – искомая площадь сечения. Также допускается измерить диаметр одной проволочки и умножить результат на их количество. Формула остается такой же, только d теперь будет не средний диаметр, а измеренный по одной проволочке.

Если подсчетов предвидится много, то рассчитать сечение провода можно при помощи специального калькулятора сечений кабелей онлайн, в который просто нужно внести все данные про число и диаметр токонесущей жилы и он выдаст результат.

Особенности сечения электропроводки из разных материалов

Проводка из алюминия, использовавшаяся еще в советское время, сейчас запрещена для монтажа внутренней электропроводки, но все еще применяется как самый бюджетный вариант, несмотря на сравнительно низкий срок эксплуатации и общую надежность. При перегревах она начинает крошиться, быстрее окисляется на воздухе и имеет меньшую электропроводность – это значит, что при одинаковом сечении проводов, медный способен пропустить через себя большее количество тока, чем алюминиевый.

Медный кабель обладает значительной прочностью и стойкостью к коррозии, поэтому если приходится менять всю проводку, то настоятельно рекомендуется использовать медную, тем более, что это прямое требование ПУЭ. Так как медный провод дороже алюминиевого, то знать подходящие значения сечения провода по мощности при его использовании будет существенной экономией для сметы.

При прокладывании скрытой проводки в домашних условиях лучше выбрать однопроволочный кабель, так как он проще в монтаже и не требует дополнительных действий.

Изначально рассчитанный на множественные изгибы многопроволочный имеет больший срок эксплуатации, но при подключении к нему розеток концы жил нужно будет залудить, так как со временем проволочки в жиле «утрясутся» и контакт ухудшится.

Для стандартной проводки квартир, домов, коттеджей существует общий расчет. Согласно ему при продолжительной нагрузке в 25А применяют сечения провода по току (медный) 4,0 мм² и диаметром – 2,26 мм. В соответствии с этими расчетами, на линию устанавливается автоматический выключатель (автомат) который обычно монтируется во вводном щитке в месте ввода проводов в квартиру или дом.

Сечение кабелей при открытой или закрытой проводке

При движении токовых импульсов по проводнику он греется. Чем тока больше, тем сильнее тепло. Один и тот же ток, проходящий по проволоке разного диаметра, неоднозначно действует на выделение тепла. Чем меньше сечение, тем сильнее происходит нагревание от нагрузки.

Поэтому, если линия делается открытой, можно уменьшить сечение – взять менее сильные провода. В таком случае он быстрее остывает и изоляция не портится. При закрытом способе монтажа ситуация хуже – тепло уходит медленнее, и здесь уже нужен более сильный материал – провода большего сечения.

Конструкция проводки и покупка нужного количества расходных материалов, требует навыков проектирования. Надо будет выполнить следующие действия:

Помимо этого, принимают во внимание, согласуется ли сечение провода по потребляемой мощности с его максимальной нагрузкой в данном проекте и с током защитных выключателей.

Общепринятая расцветка изоляции жил никак не зависит от их сечения и применяется только для удобства монтажа:

Выключателей лучше устанавливать несколько и сразу их подписать: например «кухня», «спальня» и т. д. Линия освещения всегда проводится от вводного автомата отдельно и не зависит от розеток.

Даже если в какой-то из них произойдет короткое замыкание, то без света дом не останется, да и в случае необходимости ремонт можно будет сделать с нормальным освещением, не пользуясь фонариком или свечами.

Как подсчитать параметры нужного кабеля

Если линия электропередачи внушительной длины (100 и больше метров), то все расчеты надо делать учитывая потери тока, что будут происходить непосредственно на кабель.

В обязательном порядке это делается при проектировании электроснабжения домов.

Все начальные данные заносят в проект заранее, для контроля и перестраховки их перепроверяют, используя норму мощности, выделенную на весь дом и протяженность от него до столба. Высчитать нужные параметры помогает следующая таблица:

Выбор подходящего сечения провода при монтаже электропроводки лучше делать с запасом. Если он будет, все новые приборы, появившиеся в квартире можно спокойно включать, не опасаясь перегрузки.

Если сечения не хватает, то выхода только два: замена проводки или отказ от одновременного использования мощной домашней техники.

Если срочно требуется удлинить розетку, а нужного провода рядом нет, можно воспользоваться различными кабелями, сцепив их параллельно друг другу.

Такой метод не применяют постоянно, а прибегают к нему в моменты крайней необходимости, но если уж он и используется, а тем более для подключения мощного устройства, то нужно использовать провода одинакового сечения.

Если и это требование не получается выполнить, то подсчитывая, выдержит ли провод, надо принимать во внимание только кабель меньшего сечения.

Перевод ватт в киловатты

При указании мощности для больших электроприборов используются такие единицы измерения как ватты и киловатты. Приставка «кило» обозначает, что число надо умножить на 1000, поэтому 1кВт = 1000 Вт, 5 кВт = 5000ВТ, 3 кВт = 3000Вт, а 1Вт = 0,001 кВт и т.д.

К приборам, которые потребляют настолько низкое количество тока, что даже его подбирать не нужно относятся:

Но если в эту же розетку будет подключаться, к примеру, обогреватель, то делать расчеты надо обязательно.

Выбор, какое сечение кабеля будет использовано, это самый важный компонент проекта любого электрической цепи, от помещения, до городских или производственных сетей. Правильный подбор обеспечивает электрическую, пожарную безопасность и экономичность бюджета проекта.

Полезные видео

Сечение проводов в городской квартире

Сечения проводов и кабелей, которые используется в электропроводке городской квартиры, выбираются согласно нескольким простым правилам, следуя которым, вы сможете сделать правильную, надежную проводку, которая без сбоев прослужит вам долгие годы.

В первую очередь вам необходимо знать, что сечение кабеля выбирается по мощности электроприборов или оборудования, которые будут запитаны им. Здесь, я думаю, должно быть всё понятно, чем более энергоёмкий прибор (или группа приборов), чем он мощнее, тем больший ток должны выдерживать проводники, а это достигается увеличением сечения жил.

Все сечения кабелей стандартизированы и каждое из них рассчитано на какой-то определенный максимальный ток, соответственно суммарная мощность электроприборов, которые подключены этими проводниками, не может превышать конкретное значение – это нужно учитывать при проектировании электрики в квартире. Если по вашим расчетам и прикидкам к двум, пусть даже рядомстоящим, розеткам будут подключены потребители, общая мощность которых превысит максимальное для розеточного кабеля значение, необходимо разбить электропроводку этих розеток на две группы и тянуть их двумя отдельными кабелями.

В электропроводке квартир, чаще всего, используются кабели четырех видов, четырех разных сечений:

2. Электроплита или варочная панель

3. Розеточные группы

Сечение вводного кабеля в квартиру

Общая потребляемая мощность квартиры всегда ограниченна величиной выделенной мощности, которая регулируется установкой вводного автоматического выключателя. Вводной автомат рассчитан на определенный ток, при превышении которого, он отключит подачу электричества.

Проще говоря, вам энергосбыт разрешил использовать электричество, максимальной потребляемой мощностью, допустим, 5,5 кВт, это величина пиковой нагрузки,, вы сможете одновременно включить электроприборы общая потребляемая мощность которых будет не более этой величины. Для того чтобы эти показатели не были превышены, на вводе установлен автоматический выключатель на 25А, который разорвет электрическую цепь при обнаржении болшего тока.

Чаще всего, в многоквартирном доме, вводной автомат установлен в электрощите в общем коридоре на лестничной площадке, от него уже вам в квартиру проброшен питающий кабель – это и есть для вводной кабель.

Вся электрическая нагрузка вашей квартиры ложится на вводной кабель, поэтому у него самое большое сечение. К его выбору необходимо относиться максимально серьезно и лучше сразу предусмотреть запас по мощности.

Чаще всего, согласно СП31-110-2003, выделенная мощность современных квартир с электроплитами составляет 10 кВт и даже если у вас дом старой постройки, рано или поздно в нём будет выполнена модернизация электросети и при прокладке вводного кабеля в квартиру, лучше быть готовым к этому и заложить соответствующее сечение.

В квартирах используются вводные кабели следующих сечений:

Для однофазной сети: Медный кабель (например, ВВГнг-lS) 3 х 10 мм.кв. [три жилы (фаза, ноль, заземление) с сечением десять миллиметров квадратных каждая], защитный автомат 50А

Для трехфазной сети: Медный кабель (например, ВВГнг-lS) 5 х 4 мм.кв. [пять жиль (три фазы, ноль, заземление) с сечением два с половиной миллиметра квадратных каждая], защитный автомат 25А

Номинальная мощность, которую выдерживают эти кабели, превышает 10 кВт, это необходимый запас, учитывая логику работы, заложенную в защитной автоматике.

На практике, большинство квартир имеет выделенную электрическую мощность от 3 кВт до 15 кВт, всё зависит от года постройки дома, наличия газовой или электрической плиты и некоторых других показателей. В старых домах, с газовой плитой, выделенная мощность редко превышает 3 – 5 кВт, в современных же квартирах с электрической, варьируется от 8-15 кВт.

Косвенно, о выделенной мощности может рассказать номинал вводного автомата в квартиру, установленного в этажном щите. Но в любом случае, если вы выберете провода рекомендованные выше, вы не прогадаете.

Сечение кабеля для электроплиты

Электрическая плита или варочная панель в квартире, чаще всего самый энергоёмкий потребитель, соответственно, сечение кабеля для её подключения, отличается от других и, чаще всего, составляет:

Для однофазного подключения – 3 х 6 мм.кв

Для трехфазного подключения – 5 х 2.5 мм.кв

Не стоит подключать электроплиту, при трехфазном вводе в квартиру, только на одну фазу трехжильным кабелем, пусть даже взяв при этом сечение с запасом, т.к.

возможно произойдёт «перекос фаз» – неравномерно распределенная нагрузка на разные фазы.

Обязательно читайте нашу статью, о выборе сечения кабеля для варочной панели или электрической плиты, в ней достаточно подробно описаны правила выбора кабеля, его сечения и всего с этим связанного.

Сечение кабеля для розеток

При выборе сечения кабеля для бытовых розеток в квартире, в первую очередь обращаемся к ПУЭ (правила устройства электроустановок) Таблица 7.1.1., в которой указано минимальное сечение для линий групповых сетей 1,5 мм.кв.

Но медный кабель, таким сечением, выдерживает ток всего в 18А, что соответствует примерной мощности 4,1 кВт. Если учесть то, что мы редко прокладываем отдельные кабели от распределительного щита на каждую розетку, а на одной линии, зачастую, подключены сразу несколько розеток, то такого сечения явно будет недостаточно.

Оптимальным же сечением кабеля для розеточных групп в квартире является 2,5 мм.кв., такой кабель выдерживает ток в 27 А, соответственно нагрузку общей мощностью около 6 кВт.

Использовать жилы большего сечения, например, 4мм.кв, уже нет смысла, т.к.

они физически не поместятся в клеммах механизмов розеток, а кроме того, такие кабели, тяжелее прокладывать и экономически, это будет более затратно.

Стоит отметить, что все выпускаемые бытовые электроприборы, которые включаются в розетку, редко бывают мощнее, чем 3,5 кВт. Поэтому, используя в электропроводке розеточных групп кабель сечением 2,5 мм.кв. вы можете быть уверенными, что они выдержат любой бытовой электроприбор, даже при длительной работе.

Сечение проводов для освещения

По традиции, самая ненагруженная часть электропроводки в квартире – это освещение.

Раньше это было обусловлено малым количеством устанавливаемых ламп, да и сейчас довольно часто можно встретить ситуацию, когда в каждой комнате смонтировано всего по одному источнику света.

Также, в связи с активным применением энергосберегающих технологий, в частности светодиодных ламп, даже большое количество светильников не даёт высокую нагрузку на электросеть.

Поэтому, на группы освещения в стандартной городской квартире, достаточно использовать провода и кабели, сечением 1,5мм.

кв – это, как вы помните, минимально допустимое сечение для групповых линий жилых квартир. Важно, чтобы общая нагрузка на каждую такую группу освещения, не превышала 3,5 кВт.

Зачастую, всё освещение квартир сделано одной группой, кабелем сечением 1,5мм.кв., чего, по мощности, вполне достаточно.

Подведем итоги по выбору сечения кабелей, используемых в электропроводке городских квартир, чаще всего вам понадобятся:

Вводной кабель: 3х10мм.кв при однофазной сети, 5х2,5мм при трехфазном вводе

Электроплита или варочная: 3х6мм.кв в однофазной сети, 5х2,5 мм.кв. в трехвазной

Розеточные группы: 3х2,5 мм.кв

Освещение: 3х1,5 мм.кв.

Сечения всех проводников одной группы должны быть одинаковыми, в том числе и защитного нуля – заземления.

Кроме того, вы должны знать, что в городской квартире разрешено применять не любой провод или кабель – обязательно читайте нашу статью, в которой подробно рассказывается, какой кабель можно использовать для проводки, а какой нет, кроме того, вам полезно будет знать о разрешенных способах их соединения в распределительных коробках.

Любые ваши вопросы, по электропроводке квартир или домов, по выбору кабеля для каких-то нестандартных ситуаций – оставляйте в комментариях к статье, я обязательно всем отвечу и постараюсь помочь.

Как правильно рассчитать сечение проводов под нагрузку

Чтобы правильно рассчитать необходимое сечение проводов для той или иной полезной электрической нагрузки, для начала полезно разобраться – а зачем это нужно вообще делать?

Зачем нужен расчёт сечения проводов?

Начнём с того, что для начала определим наши требования к проводнику электрического тока.

Какие же потери возникают при прохождении электрического тока по проводам?

Это, во-первых, потери на нагрев проводов, как известно, ток, при прохождении по некоторому участку электрической цепи, нагревает проводники. Причём количество выделяемой теплоты зависит от электрического сопротивления этого участка в прямо пропорциональной зависимости, а также от квадрата силы тока в цепи.

Во-вторых, на этом участке цепи наблюдается так называемое падение напряжения – уменьшение электрического потенциала от начала к концу цепи, то есть уменьшение потенциальной энергии – способности совершать работу. Это падение напряжения по закону Ома, прямо пропорционально сопротивлению и силе тока. (U = IR)

Как видим, все потери сводятся к электрическому сопротивлению, которое должно быть минимально. Если довести сопротивление участка цепи протеканию тока до нуля, то всякие потери исчезнут.

Величину, обратно пропорциональную сопротивлению, в электротехнике принято называть проводимостью. Чем меньше сопротивление – тем выше проводимость.

При сопротивлении равном нулю, проводимость становится сверхпроводимостью – стремится к бесконечности.

Если предположить, что такие проводники с нулевым сопротивлением существуют – то перед человечеством возникают поистине фантастические перспективы – можно, к примеру, создать кольцо из сверхпроводника, возбудить в этом кольце ток в миллионы ампер, который будет протекать без потерь и получить идеальный аккумулятор неограниченного количества энергии.

Электрическое сопротивление материалов

Итак, мы выяснили, что для проводников тока в проводах нужно применять материалы с минимальным сопротивлением. Из всех существующих на сегодня материалов минимальным удельным электрическим сопротивлением обладает золото. На втором месте – медь.

На третьем – серебро, и на четвёртом – алюминий. Исключая драгоценные металлы, получим наиболее подходящие медь и алюминий. Удельное сопротивление меди ниже, чем у алюминия, однако алюминий в разы легче меди, то есть его расход меньше и по стоимости он дешевле.

Поэтому сегодня применяются и алюминиевые, и медные провода. Правда у алюминия больше химических и механических недостатков, он быстро окисляется (его труднее паять) и от нагрева становится хрупким и ломким.

Вследствие этого правила устройства электроустановок (ПУЭ) предписывают внутри квартир и домов применять медные провода.

Но только ли от материала проводника зависит его электрическое сопротивление? Нет, его сопротивление зависит не только от материала, но и от размеров поперечного сечения, чем толще проводник – тем его сопротивление меньше. По аналогии, чем больше канал для воды – тем больше воды в единицу времени через него проходит.

Казалось бы, вот и решение вопроса – взять потолще провод и таким методом уменьшить потери. Но тут вступает в силу второе наше требование к проводам, чтобы их установка была экономически оправдана стоимостью. Цветные металлы нынче дорогие и их избыточное применение – дорогое «удовольствие».

Именно поэтому и требуется расчёт сечения проводов для любой электропроводки, начиная от линии электропередач, и кончая выбором удлинителя для электроаппаратуры.

Нужно найти оптимальный вариант по безопасности и по стоимости.

Стоит заметить, что нагрев проводов свыше нормы, кроме потерь, может вызывать и такие явления, как оплавление изоляции, подгорание контактов, что в итоге неизбежно приведёт к короткому замыканию или пожару.

Как практически выбрать нужное сечение проводов

Расчёт этот производится по двум параметрам:

Для определения падения напряжения на участке цепи необходимо знать длину этого участка в метрах. То есть иметь точный план линии электропередачи в масштабе.

Затем, вычислив предполагаемую нагрузку на данный участок линии электропередачи в Вт (ваттах) или кВт (киловаттах), определить предполагаемый ток, который будет протекать по участку, разделив нагрузку в Вт (1кВт=1000Вт) на напряжение сети (127,220 или 380 вольт), результат деления и будет означать предполагаемый ток в А (амперах).

Заметим, что при расчёте нагрузки необходимо суммировать мощности всех потребителей электроэнергии (осветительные приборы, нагреватели, электродвигатели, электронную аппаратуру, стиральные машины, холодильники и т.д.).

Затем сумму мощностей потребителей умножить на некий коэффициент, учитывающий возможность одновременного включения потребителей. Другими словами, если все потребители не могут быть включены одновременно – то это нужно учесть.

И второе, электродвигатели потребляют ток в зависимости от нагрузки. Как правило, их реальные токи меньше указанных в паспорте номинальных. Это точно так же как расход топлива автомобилями, на сотню километров он будет разным при езде по городу, зимой в пробках или летом по автомагистрали.

По правильному расчёту нагрузки существуют методики, которые можно найти в Интернете.

Определив нагрузку и предполагаемый ток, зная допустимое значение падения напряжения, можно по закону Ома определить требуемое сопротивление участка цепи – разделив допускаемое падение напряжения в вольтах на ток в амперах. Получим допускаемое сопротивление участка цепи в омах.

Далее, зная длину участка в метрах, мы можем определить требуемое удельное сопротивление проводов, разделив найденное общее сопротивление в Омах на долину участка в метрах. Зная удельное сопротивление Ом/м, по таблицам подбираем необходимое сечение проводов, учитывая выбранный материал, для меди будет одно сечение, для алюминия – другое.

Мы остановились вкратце на данном расчёте потому, что в обычной бытовой практике для неспециалистов, а обычных людей этот расчёт, как правило, не нужен. Потому что нам приходится подбирать провода к внутренней проводке дома или квартиры, а при небольших расстояниях падение напряжения на проводах будет столь малым, что его можно не учитывать.

Поэтому остановимся на прикидочном расчёте сечения, который приходится делать в бытовой практике – расчёте по допустимому нагреву проводов. Для начала определим нагрузку на данный провод.

Для этого точно так же определяем, что у нас будет подключено из потребителей, причём суммируем мощности только тех потребителей, которые могут быть подключены одновременно! Из всех вариантов подключения выбираем вариант с максимальной мощностью. Например, мы получили суммарную максимальную мощность одновременно включённых потребителей – 1100 ватт (1,1 кВт). Разделив мощность в ваттах на напряжение в вольтах (1100/220=5 А) получим ток в 5 ампер.

Далее большинство статей на эту тему предлагает обратиться к таблицам, из которых по току можно выбрать необходимое сечение провода. (Такая таблица есть в ПУЭ). И это правильно. Но в жизни часто под рукой нет ни таблиц, ни интернета, а определить сечение нужно. Поэтому, не повторяя другие статьи и не приводя таблицы, мы предложим другой способ определения сечения, прикидочный.

Кстати точно по таблицам и формулам определять сечение нет необходимости, поскольку провода выпускаются с определённым рядом сечений и нам всё равно нужно будет принять ближайшее большее значение.

В практике прикидочного расчёта оказывается достаточно в большинстве случаев, ведь мы же не будем заниматься проектирование ЛЭП с миллионной стоимостью, где каждый лишний грамм на метре провода даст огромные расходы на всей длине.

Расчет сечения провода

Для прикидки достаточно запомнить одну цифру для меди – 7 ампер/кв.мм сечения. Это допустимая плотность тока. Зная эту цифру, легко определить в нашем примере потребное сечение медных проводов: 5(А)/7 (А/кв.

мм) получим требуемое сечение чуть больше 0.7 кв.мм. Примем с небольшим запасом цифру 0.7 кв.мм (или 0.8) и отправимся в магазин покупать кабель для проводки.

Кстати в маркировке проводов указывается сечение и максимальный ток для данного вида провода или кабеля, нужно свериться и маркировкой.

Нужно так же запомнить, что для алюминия по сравнению с медью допустимый ток на кв.мм сечения в 2,5 раза меньше, то есть вместо 3 для меди нужно брать примерно 7 (А/кв.мм) для алюминия. (Округления делаем для лёгкого запоминания и расчётов «в уме»).

Не путаем сечение провода и его диаметр

В заключение обратим ваше внимание на частую ошибку, которую совершают не очень опытные «электрики», а именно: – путают диаметр с сечением. И вместо провода с сечением 8 кв.

мм приобретают пруток меди диаметром 8 мм, сечение которого по известной из школы формуле равняется:
S = (π/4) х D² или S = D²/1.27 = 8²/1.27 = 50 кв.мм.

Если нужно рассчитать сечение многожильного кабеля, используем формулу:

S = N *(D²/1.27), где N – количество проводов.

Источник