Розрахунок перетину кабелю по потужності

1. Навіщо проводити розрахунки кабелю по струму навантаження?
2. Що впливає на розрахунок перетину дроту або кабелю
3. Розрахунок перетину дроту по споживаної потужності
4. Розрахунок перетину кабелю по струму
5. Який провід краще використовувати мідний або алюмінієвий?
6. Приклад розрахунку перетину кабелю для квартири
7. 1. Водної кабель
8. 2. Кімната №1
9. 3. Кімната №2
10. 4. Кухня
11. 5. Ванна
12. 6. Передпокій
13. 7. Освітлення

Коли в будинку або квартирі планується ремонт, то заміна проводки - це одна з найбільш відповідальних робіт. Саме від правильності вибору перетину дроту залежить не тільки довговічність електропроводки, але і її функціональність. Правильний розрахунок перетину кабелю по потужності, може провести кваліфікований електрик, який зможе не тільки підібрати відповідний кабель, але і провести монтаж. Якщо дроти підібрати неправильно, то вони будуть нагріватися, а при високих навантаженнях можуть привести до негативних наслідків.

Як відомо, при перегріванні дроти, у нього знижується провідність, що в результаті призводить до ще більшого перегріву. Коли провід перегрівається, то його ізоляція може пошкодитися, і привести до пожежі. Щоб після монтажу нової електропроводки не турбуватися про своє житло, спочатку слід виконати правильний розрахунок потужності кабелю і приділити цьому питанню особливу значення, а також увагу.

Навіщо проводити розрахунки кабелю по струму навантаження?

Провід й кабелі, через які протікає електричний струм, є найважливішою частиною електропроводки. Розрахунок перетину дроту необхідно проводити для того, щоб переконається, що обраний провід відповідає всім вимогам надійності і безпечної експлуатації електропроводки.

Неправильно підібране перетин кабелю призведе до перегріву дроту і в результаті вже через короткий час доведеться викликати майстра по усуненню неполадок з електропроводкою. Виклик фахівця сьогодні стоїть чимало, тому з метою економії потрібно спочатку все робити правильно, в такому випадку можна буде не тільки заощадити, але й уберегти свій будинок.

Важливо пам'ятати, що від правильності вибору перетину кабелю залежить електро- та пожежобезпечність приміщення і тих, хто в ньому знаходиться або живе.

Безпечна експлуатація полягає в тому, що якщо ви виберете перетин не відповідає його струмовим навантаженням, то це призведе до надмірного перегріву проводу, плавлення ізоляції, короткого замикання та пожежі.

Тому до питання про вибір перерізу проводу необхідно поставитися дуже серйозно.

Що впливає на розрахунок перетину дроту або кабелю

Існує багато факторів, що впливають на вибір перетину кабелю, які повністю описані в пункті 1.3 ПУЕ. Цей пункт передбачає розрахунок перетину для всіх видів провідників.

У даній статті дорогі читачі сайту «Електрик в будинку» буде розглянуто розрахунок перетину дроту по споживаної потужності для мідних провідників у ПВХ і гумовій ізоляції. Сьогодні в основному такі дроти використовуються в будинках і квартирах для монтажу електропроводки.

Основним фактором для розрахунку перетину кабелю вважається навантаження, використовувана в мережі або струм. Знаючи потужність електрообладнання, номінальний струм ми отримаємо в результаті нескладного розрахунку, використовуючи наведені нижче формули. Виходячи з цього, виходить, що перетин проводів безпосередньо пов'язано з розрахунковою потужністю електроустановки.

Важливим при розрахунку перетину кабелю є і вибір матеріалу провідника. Мабуть, кожна людина знає з уроків фізики в школі, що у міді провідність набагато вище, ніж у такого ж дроту зробленого з алюмінію. Якщо порівнювати мідний і алюмінієвий дріт однакового перетину, то перший буде мати більш високі показники.

Також важливим при розрахунку перетину кабелю є і кількість жил в дроті. Велика кількість жилок нагрівається набагато вище, ніж одножильний провід.

Велике значення при виборі перетину є і спосіб укладання проводів. Як відомо земля вважається хорошим теплопровідником, на відміну від повітря. Виходячи з цього виходить, що кабель прокладений під поверхнею землі може витримати велику електричну навантаження, на відміну від тих, які знаходяться в повітрі.

Не варто забувати при розрахунку перетину також той момент, що коли дроти знаходяться в пучку та покладені в спеціальні лотки, то вони можуть нагріватися одна об одну. Тому досить важливо враховувати цей момент при здійсненні розрахунків, і при необхідності вносити відповідні корективи. Якщо в коробі або лотку знаходиться більше чотирьох кабелів, то коли проводиться розрахунок перетину дроту, важливо внести поправочний коефіцієнт.

Як правило, на правильний вибір перерізу проводу впливає і те, при якій температурі повітря він буде експлуатуватися. У більшості випадків розрахунок проводиться від середньої температури середовища + 25 градусів Цельсія. Якщо температурний режим не відповідає вашим вимогам, то в таблиці 1.3.3 ПУЕ є поправочні коефіцієнти, які необхідно врахувати.

На розрахунок перетину кабелю також впливає і падіння напруги. Якщо в протяжної кабельної лінії передбачається падіння напруги понад 5%, то ці показники обов'язково повинні бути враховані при розрахунках.

Розрахунок перетину дроту по споживаної потужності

Кожен кабель має свою номінальну потужність, яку він здатний витримувати, коли підключений електроприлад.

У тому випадку, коли потужність приладів в будинку перевищують навантажувальну здатність дроти, то в цьому випадку аварійної ситуації не уникнути і рано чи пізно проблема проводки дасть про себе знати.

Щоб провести самостійний розрахунок споживаної потужності приладів, необхідно на аркуші паперу вписати потужність всіх наявних електроприладів, які можуть бути підключені одночасно (електрочайник, телевізор, пилосос, панель, комп'ютер і т.д.).

Після того як потужність кожного приладу буде відома все значення необхідно підсумувати щоб зрозуміти загальне споживання.

- де Ko - коефіцієнт одночасності.

Розглянемо приклад розрахунку перетину дроту для звичайної двокімнатної квартири. Перелік необхідних приладів і їх приблизна потужність вказана в таблиці.

Електроприлад Потужність, Вт LCD телевізор 140 Холодильник 300 Бойлер 2000 Пилосос 650 Праска 1 700 Електрочайник 1200 Мікрохвильова піч 1000 Пральна машина 2500 Комп'ютер 500 Фен для сушки волосся 1200 Електродуховка 1200 Електроплита 2500 Освітлення (сумарне) 500 Всього 15390

Виходячи з отриманого значення, можна продовжувати розрахунки з вибором перетин дроту.

Якщо в будинку є потужні електроприлади, навантаження яких становить 1.5 кВт і більше для їх підключення доцільно використовувати окрему лінію. При самостійному розрахунку важливо не забути врахувати і потужність освітлювального обладнання, яке підключено до мережі.

Коли правильно зроблений розрахунок перетину кабелю по потужності, то на кожну кімнату буде приблизно виходити близько 3 кВт, однак не варто боятися цих цифр, так як всі прилади одночасно не використовуватимуться, а, отже, таке значення має певний запас.

Зверніть увагу! Якщо говорити в цифрах, то отриманий результат необхідно помножити на 0.8 - це коефіцієнт одночасності. Дана цифра означає що ОДНОЧАСНО працюватимуть лише 80% всіх електроприладів. Такий коефіцієнт вважається логічним, адже одночасно пилососити будинок і користуватися, наприклад, феном навряд чи хтось буде, тим більше, що така техніка не використовується тривалий час. Згідно ВСН 59-88 (відомчих будівельних норм) п.4.4 в залежності від кількості розеток поправочний коефіцієнт може мати різні значення. У будинку або квартирі, де більше 20 розеток поправочний коефіцієнт становитиме 0.8. Якщо розеток від 10 до 20 коефіцієнт складе 0.9.

При підрахунку сумарної потужності споживаної в квартирі вийшов результат 15.39 кВт, тепер цей показник слід помножити на 0.8, що в результаті дасть 12.31 кВт фактичного навантаження. Виходячи з отриманого показника потужності, можна за простою формулою розрахувати силу струму.

Розрахунок перетину кабелю по струму

Основним показником, за яким розраховують провід, є його тривало допустима струмова навантаження. Простіше кажучи, це така величина струму, яку він здатний пропускати на протязі тривалого часу.

Знаючи струмовий навантаження можна отримати більш точні розрахунки перетину кабелю. До того ж всі таблиці вибору перетину в ГОСТах і нормативних документах побудовані на струмових величинах.

Сенс підрахунку має аналогічне схожість з потужносним, але тільки в цьому випадку необхідно розрахувати струмовий навантаження. Для проведення розрахунку перетину кабелю по струму необхідно провести наступні етапи:

• - вибрати потужність всіх приладів;
• - розрахувати струм, який проходить по провіднику;
• - по таблиці підібрати найбільш підходяще перетин кабелю.

Щоб знайти величину номінального струму, необхідно підрахувати потужність всіх підключаються електроприладів в будинку. Що ми з Вами друзі вже зробили в попередньому розділі.

Після того як потужність буде відома розрахунок перетину дроту або кабелю зводиться до визначення сили струму на підставі цієї потужності. Знайти силу струму можна за формулою:

1) Формула розрахунку сили струму для однофазної мережі 220 В:

• - P - сумарна потужність всіх електроприладів, Вт;
• - U - напруга мережі, В;
• - для побутових електроприладів cos (φ) = 1.

2) Формула для розрахунку сили струму в трифазній мережі 380 В:

Знаючи величину струму, переріз проводу знаходять по таблиці. Якщо виявиться що розрахункове і табличне значення струмів не збігаються, то в цьому випадку вибирають найближче більше значення. Наприклад розрахункове значення струму становить 23 А, вибираємо по таблиці найближче більше 27 А - з перетином 2.5 мм2 (для мідного багатожильного проводу прокладається по повітрю).

Пропоную Вашій увазі таблиці допустимих струмових навантажень кабелів з мідними і алюмінієвими жилами з ізоляцією з полівінілхлоридного пластику.

Всі дані взяті не з голови, а з нормативного документа ГОСТ 31996-2012 «Кабелі силові із пластмасовою ізоляцією».

УВАГА! Для чотирижильного і пятіжільних кабелів, у яких все жили рівного перетину при використанні їх в чотири-провідних мережах значення з таблиці потрібно помножити на коефіцієнт 0,93.

Наприклад у Вас трифазна навантаження потужністю Р = 15 кВ. Необхідно вибрати мідний кабель (прокладка по повітрю). Як розрахувати перетин? Спершу необхідно розрахувати струмовий навантаження виходячи з даної потужності, для цього застосовуємо формулу для трифазної мережі: I = P / √3 · 380 = 22.8 ≈ 23 А.

По таблиці струмових навантажень вибираємо перетин 2.5 мм2 (для нього допустимий струм 27А). Але так як кабель у Вас чотирьохжильний (або п'яти- тут вже особливої ​​різниці немає) згідно вказівок ГОСТ 31996-2012 вибране значення струму потрібно помножити на коефіцієнт 0.93. I = 0.93 * 27 = 25 А. Що допустимо для нашої навантаження (розрахункового струму).

Хоча з огляду на те що багато виробників випускають кабелі із заниженим перетином в даному випадку я б радив взяти кабель з запасом, з перетином на порядок вище - 4 мм2.

Який провід краще використовувати мідний або алюмінієвий?

На сьогоднішній день для монтажу як відкритої електропроводки так і прихованої, звичайно ж великою популярністю користуються мідні дроти. Мідь, в порівнянні з алюмінієм, більш ефективна:

1) вона міцніша, більш м'яка і в місцях перегину не ламається в порівнянні з алюмінієм;

2) менше схильна до корозії і окисленню. Поєднуючи алюміній в розподільній коробці , Місця скручування з часом окислюються, це призводить до втрати контакту;

3) провідність міді вище ніж алюмінію, при однаковому перетині мідний дріт здатний витримати велику струмовий навантаження ніж алюмінієвий.

Що стосується матеріалу провідника, то в даній статті розгляду підлягає тільки мідний дріт, так як в більшості випадків використовують саме його в якості електропроводки в будинках і квартирах. Серед переваг цього матеріалу слід виділити довговічність, простоту монтажу і можливість використовувати менший перетин у порівнянні з алюмінієвим, при однаковому струмі. Якщо перетин дроту досить велике, то його вартість перевищує всі переваги і оптимальним варіантом буде використання алюмінієвого кабелю, а не мідного.

Так наприклад якщо навантаження складає більше 50 А то в цілях економії доцільно використовувати кабелі з алюмінієвою жилою. Зазвичай це ділянки на введенні електрики в будинок, де відстань перевищує кілька десятків метрів.

Приклад розрахунку перетину кабелю для квартири

Підрахувавши навантаження і визначившись з матеріалом (мідь), розглянемо приклад розрахунку перерізу проводів для окремих груп споживачів, на прикладі двокімнатної квартири.

Як відомо, все навантаження ділиться на дві групи: силову і освітлювальну.

У нашому випадку основний силовий навантаженням буде розеткова група, встановлена ​​на кухні, в житлових кімнатах і у ванній. Так як там встановлюється найбільш потужна техніка (електрочайник, мікрохвильовка, холодильник, бойлер, пральна машина і т.п.).

1. Водної кабель

Перетин ввідного кабелю (ділянка від щита на майданчику до розподільного щита квартири) вибирається виходячи з сумарної потужності всієї квартири, яку ми отримали в таблиці.

Спершу знаходимо номінальний струм на цій ділянці щодо даної навантаження:

Струм становить 56 Ампера. По таблиці знаходимо перетин відповідне даної струмового навантаження. Вибираємо найближче більше значення - 63 А, що відповідає перетину 10 мм 2.

2. Кімната №1

Тут основним навантаженням на розеткову групу буде така техніка як телевізор, комп'ютер, праска, пилосос. Навантаження на ділянку проводки від квартирного щитка до распредкоробкі в даній кімнаті 2990 Вт (округлимо до 3000 Вт). Знаходимо за формулою номінальний струм:

По таблиці знаходимо перетин, яке відповідає 1.5 мм2 і припустимим струмом - 21 Ампер. Звичайно можна взяти даний кабель але розеткову групу рекомендується прокладати кабель перетином НЕ МЕНШ 2.5 мм2. Це також пов'язано з номіналом автоматичного вимикача, який буде захищати цей кабель. Навряд чи ви живити цю ділянку від автомата 10 А? І швидше за все встановіть автомат на 16 А. Тому краще взяти з запасом.

Друзі як я вже сказав розеткову групу заживлюємо кабелем перетином 2.5 мм2, тому для розведення безпосередньо від коробки до розеток вибираємо його.

3. Кімната №2

Тут до розеток буде підключатися така техніка як комп'ютер, пилосос, праска, можливо фен для волосся.

Навантаження при цьому становить 4050 Вт. За формулою знаходимо струм:

Для даної струмового навантаження нам підходить провід перетином 1.5 мм2, але тут аналогічно з попереднім випадком беремо з запасом і приймаємо 2.5 мм2. Підключення розеток виконуємо їм же.

4. Кухня

На кухні розеткова група живить електрочайник, холодильник, мікрохвильову піч, електродуховку, електроплиту та іншу техніку. Можливо, тут будуть підключати пилосос.

Сумарна потужність споживачів кухні становить 6850 Вт, струм при цьому становить:

Для такого навантаження по таблиці вибираємо найближче більше перетин кабелю - 4 мм2, з допустимим струмом 36 А.

Друзі вище я застерігав, що потужних споживачів доцільно підключати окремої незалежної лінією (своєї). Електроплита якраз такий і є, для неї розрахунок перетину кабелю виконується окремо. При монтажі електропроводки для таких споживачів прокладається незалежна лінія від щита до місця підключення. Але наше стаття про те, як правильно розрахувати перетин і на фото я спеціально цього не робив для кращого засвоєння матеріалу.

5. Ванна

Основними споживачами електроенергії в даному приміщенні є ст. машина, водонагрівач, фен для волосся, пилосос. Потужність цих приладів складає 6350 Вт.

За формулою знаходимо струм:

По таблиці вибираємо найближче більше значення струму - 36 А що відповідає перетину кабелю 4 мм2. Тут знову ж друзі по-хорошому доцільно потужних споживачів живити окремою лінією.

6. Передпокій

В даному приміщенні зазвичай користуються переносний технікою, наприклад, феном для волосся, пилососом і т.п. Особливо потужних споживачів тут не передбачається тому але розеткову групу також приймаємо провід перетином 2.5 мм2.

7. Освітлення

За підрахунками в таблиці нам відомо, що потужність всього освітлення в квартирі становить 500 Вт. Номінальний струм для такого навантаження становить 2.3 А.

У цьому випадку харчування всієї освітлювальної навантаження можна виконати проводом перетином 1.5 мм2.

Необхідно розуміти що потужність на різних ділянках електропроводки буде різною, відповідно і перетин живлять проводів теж різним. Найбільше його значення буде на вступному ділянці квартири, так як через нього проходить все навантаження. Перетин вступного живильного проводу вибирають 6 - 10 мм 2.

В даний час для монтажу електропроводки переважно використовувати кабелі марок: ВВГнг, ВВГ, NYM. Показник «нг», говорить про те, що ізоляція не піддається горінню - «негорючий». Використовувати такі марки проводів можна як всередині, так і зовні приміщення. Діапазон робочої температури у цих проводів варіює від «+/-» 50 градусів Цельсія. Гарантійний період експлуатації становить 30 років, проте термін використання може бути і більше.

Если вміті правильно розраховуваті перетин провідника по току, то можна без Зайве проблем провести монтаж електропроводки в будинку. При дотриманні всіх вимог гарантія безпеки і збереження вашого будинку буде максимально високою. Правильно підібравши перетин провідника, ви вбережете свій будинок від короткого замикання і пожежі.