Розрахунок перетину кабелю

1. Обчислення за допомогою формул
2. Корекція показників потужності
3. Пошук площі по діаметру
4. Таблиці для обчислень
5. калькулятор
6. Розрахунок по довжині
7. Особливості
8. приклади
9. Загальна теорія
10. Вибір перетину. Відео

Для того щоб електропроводка функціонувала бездоганно, важливо правильно підібрати переріз проводів і зробити грамотний розрахунок потужності, адже від цих показників залежать інші характеристики. Струм рухається по дротах точно так же, як вода надходить по трубах.

Кабель для електропроводки

Від якості проведених електромонтажних робіт залежить безпека всього приміщення. Тут особливо важливо правильно вибрати такий параметр, як перетин кабелю. Для того щоб провести розрахунок перетину кабелю по потужності, необхідно знати технічні характеристики всіх споживачів електроенергії, які будуть до нього підключені. Також слід врахувати довжину проводки і те, яким способом вона буде встановлена.

Струм рухається по дротах подібно до того, як вода тече по трубі. Як в водопровідну трубу не можна помістити рідину більшого обсягу, так і по кабелю неможливо пропустити більше певної кількості струму. Крім того, вартість кабелю безпосередньо залежить від його перетину. Чим більше перетин, тим ціна кабелю буде вище.

Водопровідна труба по перетину більша, ніж потрібно, коштує дорожче, а надто вузька не пропустить потрібної кількості води. Те ж саме відбувається і з током з тією лише різницею, що вибір кабелю, по перетину менше заданого значення, набагато небезпечніше. Такий провід весь час перегрівається, потужність струму в ньому підвищується. Через це світло в приміщенні буде довільно вирубувати, а в гіршому випадку відбудеться коротке замикання, почнеться пожежа.

Кабель в розрізі

У тому, що вибране перетин кабелю буде більше необхідного, нічого страшного немає. Навпаки, проводка, де потужність і перетин перевищують потрібне значення, прослужить набагато довше, але вартість всіх електромонтажних робіт відразу виросте як мінімум в 2-3 рази, адже основні витрати на електропостачання полягають саме в вартості проводів.
Правильно вибране перетин дозволить:

• уникнути перегріву проводів;
• не допустити короткого замикання;
• заощадити на вартості ремонту.

Обчислення за допомогою формул

Достатня площа перетину дасть можливість проходити максимальному току по дротах без перегріву. Тому при проектуванні електропроводки, перш за все, знаходять оптимальне перетин дроту в залежності від споживаної потужності. Для обчислення цього значення слід підрахувати загальний струм. Його визначають, виходячи з потужності всіх приладів, підключених до кабелю.

Щоб вибрати оптимальний перетин дроти, знаючи потужність, слід згадати закон Ома, а також правила електродинаміки і інші електромеханічні формули. Так, силу струму (I) для ділянки мережі з напругою 220 Вольт, а саме таку напругу використовується для домашньої мережі, розраховують формулою:

I = (P1 + P2 + ... + Pn) / 220, де:

(P1 + P2 + ... + Pn) - сумарна потужність кожного використовуваного електроприладу.

Для мереж з напругою 380 Вольт:

I = (P1 + P2 + ... + Pn) / √3 / 380.

Показники потужності деяких побутових електроприладів

Електроприлад Потужність, Вт Електроприлад Потужність, Вт Блендер до 500 Полотенцесушитель 900-1700 Вентилятор 750-1700 Посудомийна машина 2000 Відеомагнітофон до 500 Пилосос 400-2000 Водонагреватель накопичувальний 1200-1500 Соковижималка до 1000 Водонагрівач проточний 2000-5000 Пральна машина 3000 Витяжка (вентиляція) 500 -1000 Пральна машина з сушаркою 3500 Гриль 1200-2000 Сушка для рук 800 Духовка 1000-2000 Телевізор 100-400 Комп'ютер 400-750 Тостер 600-1500 Кондиціонер 1000-3000 Увлажнитель воздуха 200 Кофеварка 800-1500 Праска 500-2000 Кухонний комбайн до 100 фен для волосся 450-2000 Мікрохвильова піч 850 Фритюрниця 1500 Мікрохвильова піч комбінована 2650 Холодильник 200-600 Міксер до 500 Електробритва до 100 Мясорубка 500-1000 Електролампи 20-250 Обогреватель 1000-2400 Електроплита 8000-10000 Пароварка 500-1000 Електрочайник 1000-2000

Але це розпливчасті формули і спрощений розрахунок. У докладних обчисленнях враховується величина допустимих навантажень, яка для мідного кабелю складе 10А / мм, а для алюмінієвого - 8 А / мм. Навантаження визначає, який за силою ток може проходити через одиницю площі безперешкодно.

Корекція показників потужності

Також при розрахунку додають поправку у вигляді коефіцієнта попиту (Kс). Цей коефіцієнт показує, які прилади використовуються в мережі постійно, а які протягом певного часу. Спеціальний калькулятор і таблиці, де показано розрахунок потужності, спрощують всі ці обчислення.

Коефіцієнти попиту приймачів власних потреб (Kс)

Найменування приймача Коефіцієнт попиту Освітлення ОРУ: при одному 0,5 при декількох 0,35 Освітлення приміщень 0,6-0,7 Охолодження трансформаторів 0,8-0,85 Компресори 0,4 Зарядно-підзарядні пристрої 0,12 Електропідігрів вимикачів і електроопалення 1,0

Але що робити, якщо в характеристиках вказані 2 види потужності: активна і реактивна? Причому перша з них вимірює в звичних всім кВ, а друга - кВА. У наших мережах тече змінний струм, величина якого змінюється в часі. Тому для всіх споживачів існує активна потужність, яка розраховується як середнє значення всіх миттєвих змінних струму і потужності. До приладів з активною потужністю відносяться лампи розжарювання, електронагрівачі. У таких споживачів енергії фази струму і напруги співпадають. Якщо ж в електричному ланцюзі задіяні агрегати, що накопичують енергію, наприклад, трансформатори або електродвигуни, то у них можливі відхилення по амплітуді. За рахунок цього явища і виникає реактивна потужність.

Для мереж, де існує реактивна і активна потужність, треба взяти до уваги ще одну поправку - коефіцієнт потужності (cosφ) або реактивну складову.

Таким чином, виходить формула:

S = Kс * (P1 + P2 + ... + Pn) / (220 * cosφ * Рд), де:

• S - площа перетину,
• Рд - допустима величина навантаження.

Крім цього, розглядаються можливі втрати потужності по току, які виникають під час проходження по дротах. При використанні кабелю з кількома жилами потрібно помножити величину втрат на число цих жив.

Важливо! Для всіх цих обчислень буде потрібно не просто калькулятор, а й глибокі пізнання в області фізики. Зробити точний розрахунок відразу без теоретичних знань не вийде.

Пошук площі по діаметру

Іноді навіть скрупульозний розрахунок не допомагає, в ланцюзі відбувається коротке замикання. Це пов'язано з тим, що заявлені технічні характеристики часто не відповідають реальному значенню. Тому, щоб дізнатися, як зробити розрахунок потужності, важливо бути впевненим в тому, що в магазині запропонують відповідний електропровід по перетину. Для цього скористаємося простою формулою:

S = 0,785d2, де:

• d - це діаметр жили;
• S - площа перетину.

визначити точний діаметр проводу , Зробити розрахунок перетину можна за допомогою штангенциркуля або мікрометра, що точніше.

мікрометр

Якщо кабель складається з декількох тонких проводів, то спочатку дивляться діаметр одного з них, а потім отримані дані множать на їх кількість:

Sобщ = n * 0,785di2, де:

• di - це площа окремого проводу;
• n - кількість проводів;
• Sобщ - загальна площа перетину.

Таблиці для обчислень

Кожен раз вдаватися до складних обчислень для розрахунку не зовсім правильно. Промисловість випускає дроти певного перерізу. Якщо після точних підрахунків і обчислень вийде перетин кабелю по потужності розміром 3,2 квадратних міліметра, то знайти такий дріт не вдасться, тому що існують дроти по перетину 2,5 мм2, 3 або 4 мм 2.

Увага! Для того щоб дізнатися перетину кабелю необхідна таблиця, де всі дані регламентовані, а також складені відповідно до ПУЕ - правил улаштування електроустановок.

Для того щоб визначити перетин кабелю при відомій навантаженні, треба:

• розрахувати силу струму;
• округлити до більшого значення за даними в таблиці;
• потім знайти найближчу стандартну величину перетину.

Допустимий тривалий струм для проводів і шнурів з гумовою і полівінілхлоридною ізоляцією з мідними жилами

перетин токо-
прово
дящей жили, мм2 Струм, А, для проводів, прокладених від-
то в одній трубі двох одно-
жильних трьох одно-
жильних чотирьох одно-
жильних одного дво-
жильного одного трьох-
жильного 0,5 11 - - - - - 0,75 15 - - - - - 1 17 16 15 14 15 14 1,2 20 18 16 15 16 14,5 1,5 23 19 17 16 18 15 2 26 24 22 20 23 19 2,5 30 27 25 25 25 21 3 34 32 28 26 28 24 4 41 38 35 30 32 27 5 46 42 39 34 37 31 6 50 46 42 40 40 34 8 62 54 51 46 48 43 10 80 70 60 50 55 50 16 100 85 80 75 80 70 25 140 115 100 90 100 85 35 170 135 125
115 125 100 50 215 185 170 150 160 135 70 270 225 210 185 195 175 95 330 275 255 225 245 215 120 385 315 290 260 295 250 150 440 360 330 - - - 185 510 - - - - - 240 605 - - - - - 300 695 - - - - - 400 830 - - - - -

Зробити такий розрахунок просто. Спочатку треба визначити сумарну потужність всіх використовуваних в мережі електроприладів. Для цього буде потрібна таблиця, а відсутні дані по кожному електроприлади можна буде взяти з паспорта виробів. Отриману суму потрібно помножити на 0,8 - коефіцієнт попиту, якщо електроприлади не використовуватимуться всі відразу, або залишити без зміни при постійній роботі. Тепер отримане значення потрібно розділити на величину напруги в мережі і додати постійну величину 5. Це і буде необхідний показник по току. Припустимо, ток має значення 20А.

Зверніть увагу! У житлових приміщеннях використовується трижильний електропровід і закрита проводка. Це треба пам'ятати, коли розрахунок робиться по таблиці.

Далі знадобиться таблиця з ПУЕ. Беремо колонку, де дані значення сили струму для трижильні жили, і вибираємо найближчі: 17 і 22. Краще брати перетин з запасом, тому в розглянутому прикладі шукана величина буде дорівнює 22. Як видно, цього значення відповідає трижильний кабель по перетину 2 мм2.

Можна додатково розглянути, як виробляють цей розрахунок для алюмінієвого кабелю по ПУЕ, хоча по техніці безпеки такі дроти не можна застосовувати в житлових спорудах. У старих будинках ще збереглася алюмінієва проводка, але під час капітального ремонту рекомендується її замінити. Крім того, алюмінієвий електропровід кришиться на згинах і має меншу провідність на стиках. Оголені частини алюмінію швидко окислюються на повітрі, що призводить до значних втрат електроенергії в місцях з'єднання.

калькулятор

Сьогодні фахівцями для визначення перетину застосовується не тільки таблиця, але і спеціальний калькулятор. Такий розрахунок значно спрощує обчислення. Калькулятор легко знайти в інтернеті. Для обчислень розміру по перетину треба знати такі параметри:

• змінний або постійний струм використовується;
• матеріал проводів;
• потужність всіх використовуваних приладів;
• напруга мережі;
• систему електропостачання (одна або трифазна);
• тип проводки.

Ці показники завантажують в калькулятор і отримують необхідне значення проводів по перетину.

Розрахунок по довжині

Розрахувати переріз по довжині важливо при будівництві мереж промислового масштабу, коли ділянки піддаються постійної великому навантаженні, а кабель треба тягнути на значні відстані. Адже за час проходження струму по проводах відбуваються втрати потужності, пов'язані з електричним опором в ланцюзі. Втрата потужності (dU) підраховується наступним чином:

dU = I * p * L / S, де:

• I - сила струму;
• p - питомий опір (мідь - 0,0175, алюміній - 0,0281);
• L - довжина кабелю;
• S - вже порахована нами площа поперечного перерізу.

Відповідно до технічних умов, максимальна величина падіння напруги по довжині дроту не повинна перевищувати 5 відсотків. Інакше слід підібрати провід з перетином більшого розміру.

Особливості

Існують певні нормативи, згідно з якими і проводять розрахунок кабелю по перетину. Якщо немає впевненості, який електропровід необхідний, то можна скористатися цими правилами: електроприлади в квартирі ділять на освітлювальну групу і інші; для потужних електроприладів, наприклад, пральних машин або електричних печей використовують підключення з окремих проводів; стандартне перетин дроту для освітлювальної групи в квартирі - 1,5 мм 2, а для інших проводів - 2,5 мм 2. Такі стандарти використовуються, тому що нормативна потужність вхідного струму не може бути більшою.

Трифазний струм необхідний, коли використовуються прилади виробничого значення великої потужності. Тому для визначення перетину кабелю на підприємствах необхідно точно розраховувати всі додаткові коефіцієнти, а також обов'язково враховувати втрати потужності і коливання напруги. Для електромонтажних робіт в квартирі або приватному будинку таких складних обчислень не проводять.

трифазний кабель

Для монтажу акустичного обладнання використовують дроти, що володіють мінімальним опором. Це необхідно для того, щоб максимально прибрати спотворення і підвищити якість сигналу, що передається. Тому для акустичних систем краще підходять кабелі розміром 2х2,5 або 2х1,5 при довжині не менше 3 метрів, а сабвуфер приєднується найкоротшим кабелем 2,5-4 мм 2.

приклади

Розглянемо загальну схему для вибору перетину кабелю в квартирі:

• Спочатку необхідно визначити місця, де будуть знаходитися розетки і освітлювальні прилади;
• Далі потрібно визначити, які прилади будуть задіяні на кожному виході;
• Тепер можна скласти загальну схему підключення і підрахувати довжину кабелю, додаючи як мінімум по 2 см на з'єднання проводів;
• Виходячи з отриманих даних, вважаємо розмір перетину кабелю за формулами, наведеними вище.

Припустимо, треба підрахувати розмір кабелю для підключення пральної машинки потужністю Потужність 2400 Вт.

I = 2400Вт / 220В = 10,91А, округляємо і отримуємо 11А.

Як ми вже знаємо, для точного визначення площі перетину використовуються різні коефіцієнти, але практично всі ці дані відносяться до мережі з напругою в 380В. Щоб збільшити запас міцності додамо до нашого значенням сили струму ще 5А:

11А + 5А = 16А.

Для квартир використовують трижильні кабелі. Таблиця покаже значення струму, близьке до наших 16А, це буде 19А. Отримуємо, що для установки однієї пральної машинки необхідний провід перетином як мінімум 2 мм 2.

Загальна теорія

Для визначення оптимального перетину кабелю для побутових потреб в загальному випадку використовують такі правила:

• для розеток необхідні дроти з перетином 2,5 мм²;
• для освітлення - 1,5 мм²;
• для приладів з підвищеною потужністю - 4-6 мм ².

Якщо виникають сумніви в розрахунку перетину, то використовується таблиця ПУЕ. Для визначення точних даних по перетину кабелю враховують всі фактори, що впливають на проходження струму по ланцюгу. До них відносяться:

• вид ізоляції проводу;
• довжина кожної ділянки;
• спосіб прокладки;
• температурний режим;
• вологість;
• допустима величина перегріву;
• різницю потужності приймачів струму в одній групі.

Всі ці показники дозволяють підвищити в промислових масштабах ефективність використання електроенергії, а також уникнути перегріву.

Вибір перетину. Відео

У цьому відео своїм досвідом з вибору перетину кабелю і номіналу автомата ділиться майстер. Він вказує на можливі помилки і дає слушні поради новачкам.

Якщо після прочитання статті все ще залишилися якісь сумніви, то таблиця або калькулятор, описані вище, допоможуть знайти точне перетин проведення за потужності.