Формула сечения кабеля

Как определить сечение кабеля (провода) по диаметру

По идее, диаметр проводников должен соответствовать заявленным параметрам. Например, если указано на маркировке, что кабель 3 x 2,5, значит сечение проводников должно быть именно 2,5 мм 2 . На деле получается, что отличаться реальный размер может на 20-30%, а иногда и больше. Чем это грозит? Перегревом или оплавлением изоляции со всеми вытекающими последствиями. Потому, перед покупкой, желательно узнать размер провода, чтобы определить его поперечное сечение. Как именно считать сечение провода по диаметру и будем выяснять дальше.

Основные правила

При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.

После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.

Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.

За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.

Что будет, если неправильно рассчитать сечение

Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:

• Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
• Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.

Расчет сечения кабеля по токовой нагрузке.

Более точный расчет сечения кабеля по току, поэтому пользоваться им лучше всего. Суть расчета аналогична, но в данном случает необходимо только определить какая будет токовая нагрузка на электропроводку. Сначала нужно рассчитать по формулам силу тока для каждого из электроприборов.

Средняя мощность бытовых электроприборов

Пример отображения мощности электроприбора (в данном случае ЖК телевизор)

Для расчета необходимо воспользоваться такой формулой, если в квартире однофазная сеть:

Диаметр поможет измерить специальный прибор. Практически у каждого мастера и практически у всех интересующихся техникой мужчин, есть в наличии штангенциркуль. Альтернативным измерительным прибором может стать и микрометр, который бывает механическим или электронным. Последний вариант намного эффективнее, ведь он не требует от человека специальных знаний. Электроника сама проводит измерения. Хотя такая модель будет стоить дороже и найдется в инвентаре не каждого домашнего мастера.

Измерению подвергается сама жила провода без изоляции. Поэтому перед выполнением замеров следует очистить небольшой кусок кабеля от обмотки и зачистить его до появления металла. В большинстве случаев такие манипуляции разрешают проводить даже торговцы. Альтернативным вариантом станет приобретение небольшого отрезка провода и проведение измерений на нем.

С помощью тех же измерительных приборов осуществляют замер диаметра. Подставив значение параметра в формулу или таблицу, получают настоящее значение сечения провода.

С точки зрения точности показаний, наиболее точным считается микрометр. Электронные модели обоих приборов дадут максимально точные результаты.

Альтернативным способом определения диаметра без измерительных приборов является использование стандартной линейки и отвертки. Этот вариант требует зачистки довольно обширного пространства, что не позволит сделать ни один продавец. Поэтому придется обязательно купить тестовый небольшой отрезок провода. Достаточно оголить жилу на 10 см. На цилиндрическую часть отвертки наматывают спиралью свободную от обмотки жилу. Каждый виток должен плотно прилегать к соседнему. Все они должны оказаться полными. Это значит, что обе стороны провода должны торчать в одном направлении.

Допускается создать около 10 витков. К началу первого прикладывают линейку в нулевой точке. Измеряется длина спирали, а затем это значение делят на количество витков. Результатом исчислений и становится диаметр провода.

Получение сечения по формуле

После того как диаметр провода будет найден, можно переходить непосредственно к проведению подсчетов сечения. Так как любой провод имеет круглое сечение, придется найти площадь круга. Для этого подходит формула S=πR 2 . Чтобы получить значение R или радиуса, необходимо имеющийся диаметр разделить на 2.

Таблица соответствия диаметров

Для определения сечения провода по диаметру, достаточно рассмотреть специальную таблицу. Она является официально признанным стандартом и включает в себя все значения. В ней представлены диаметры от 0,8 мм до 5,64 мм. Каждому из них соответствует определенное значение сечения. Оно колеблется в пределах от 0,5 мм 2 до 25,0 мм 2 соответственно.

Работать с таблицей гораздо проще, так не нужно использовать измерительные приборы. Каждый производитель кабельной продукции обязан указывать на проводах маркировку. Обязательной ее частью является указание диаметра. Хотя многие производители и искажают значение, в большинстве случае погрешность небольшая.

То же самое правило касается и измерительных приборов. Эталонных штангенциркулей очень мало, и купить их себе позволит лишь крупная компания или производство. Да и в быту от них нет видимой пользы. Соответственно, любой измерительный прибор имеет свою погрешность. Поэтому если результат вычислений примерно совпал с табличным значением, можно смело покупать провод.

Недобросовестные производители часто заявляют больший диаметр, чем фактический размер. Поэтому измерить его значение любым вышеописанным способом все же придется. Если же выявлена такая продукция, то стоит поискать другого производителя или же купить кабель с большим диаметром. В первом случае придется длительное время поискать честного производителя. Во втором – потратить большую сумму.

Как проверить сечение многожильного кабеля

Многожильный кабель или провод – это изделие, которое вместо одной цельной жилы состоит из множества проводков, переплетенных между собой. Для подсчета сечения придется изначально определить диаметр. Способ его получения абсолютно идентичен вышеописанным методам. Все дальнейшие расчеты проводят по аналогичной схеме.

При покупке провода нужно обратить внимание на его изоляцию. Она должна быть везде одинаковой, иметь единый параметр толщины по всей длине. Идеальным вариантом является поиск продукции, которую изготовили по ГОСТу, а не по ТУ.

Чем отличается сечение от диаметра

Поперечное сечение в форме круга обязательно должно иметь диаметр. Само по себе сечение — это разрез кабеля или любого другого предмета под прямым углом к продольной оси. Диаметр же представляет собой хорду, то есть отрезок, который соединяет две точки на окружности и проходит точно через ее центр. Диаметр есть не только у окружности или круга, но и у сферы, шара. Общего у этих величин мало, так как одна определяет расстояние, а другая — площадь.

Площадь такого кабеля рассчитать самостоятельно сложно

Обратите внимание! Сечение всегда используется на практике для объемных тел, а кабель или провод — объемные предметы, которые чаще всего изготавливают в виде длинного цилиндра (если разделить его на части), который обладает поперечным сечением. Диаметр его также можно определить, но сложилось так, что указывают именно площадь.

Формула расчета

Итак, существует формула расчета сечения электрического кабеля или провода по мощности. Вот она:

I=P*K/U*cos φ – эта формула применяется для однофазных сетей с напряжением в 220 В.

• «Р» – это суммарная мощность всех бытовых приборов и освещения.
• «К» – это тот самый коэффициент одновременности, то есть, он выравнивает показатель мощности по временному показателю. Ведь не все время же мы пользуемся освещением или приборами. Это величина постоянная и равна 0,75.
• «U» – напряжение 220 В.
• cos φ – это также постоянная величина, равная единице.

Практически в этой формуле все величины, кроме общей мощности, постоянные. Поэтому в основе расчета лежат именно нагрузки, которые создают бытовые приборы и светильники. То есть, величина тока зависит от потребляемой мощности. Эти показатели обычно указываются в технической документации, которая поступает в комплекте с электрическим прибором. Нередко производители указывают ее на бирках. Вот только некоторые показатели мощности основных бытовых приборов, используемых чаще других.

• Освещение от 300 Вт до 1500 Вт. Как было сказано выше, все зависит от количества и вида ламп.
• Телевизор от 140 до 300 Вт. Это мощность современных моделей.
• Холодильник от 300 до 800.
• Утюг от 1000 до 200. Это один из самых энергопотребляемых агрегатов.
• К этой же категории относится электрочайник: 1000-2500 Вт.
• Добавим сюда же стиральную и посудомоечную машину – 2500 Вт.
• Микроволновая печь в среднем в пределах 1000 Вт.
• Компьютер от 300 до 600 Вт.

Можно было бы сюда добавить и другие приборы, к примеру, фен, музыкальный центр, пылесос, бойлер и так далее. То есть, для подсчета сечения электрического кабеля по мощности необходимо сначала определить, сколько приборов есть в доме. Складывая их мощность, устанавливается суммарная общая потребляемая мощность, которая и будет действовать на электрическую проводку.

Итак, все величины вставляются в формулу, по которой определяется сила тока. Давайте подсчитаем мощность всех вышеперечисленных приборов по минимальной ставке. И определим, какой кабель будет необходим. Общая мощность составляет – 6540 Вт или 6,54 кВт. Вставляем ее в формулу:

Теперь для определения сечения кабеля потребуется таблица, в которой установлено соотношение двух величин.

Внимание! Величина электрического тока в таблицах обычно показана целыми цифрами. Поэтому стоит округлить наш полученный результат до большей величины. Это создаст определенный запас прочности. В нашем случае это будет 27 А по медным проводам, и 28 А по алюминиевым. Соответственно сечение кабеля будет 2,5 мм² по меди и 4 мм² по алюминию.

Теперь вы знаете, как рассчитать сечение кабеля.

Как определить соответствие параметров?

Как правило, избежать подобных казусов во время покупки позволяет предельная внимательность с вашей стороны:

• На нормальном проводе обязательно присутствует его маркировка, которая предоставляет покупателю всю информацию о модели, особенностях эксплуатации, параметрах. В случае столкновения с сомнительной продукцией, можно обнаружить, что данные об изделии представлены не в полном объеме или вовсе отсутствуют.
• Если проводник действительно хорош, на него обязательно должны предоставить сертификаты качества. Техническая документация свидетельствует о том, что такой он не только изготовлен в соответствии с НД, но и прошел соответствующие испытания.
• Хороший провод не может стоить копейки – так как цена материалов достаточно высока, дешевизна должна заставить задуматься о том, не кроется ли в этом какой-то подвох. При желании вы можете прийти в магазин с микрометром или штангенциркулем и выполнить проверку, чтобы развеять сомнения.