Как выбрать сечение кабеля

Как правильно выбрать сечение кабеля

В процессе проведения ремонта обычно всегда осуществляют замену старой электропроводки. Это связано с тем, что в последнее время появилось много полезных бытовых приборов, которые облегчают жизнь домохозяек. Причем, потребляют они немало энергии, чего старая проводка, просто может не выдержать. К таким электроприборам следует отнести стиральные машины, электрические духовки, электрочайники, микроволновые печи и т.д.

Прокладывая электропровода, следует знать, какого сечения провод нужно проложить, чтобы запитать тот или иной электроприбор или группу электроприборов. Как правило, выбор осуществляется как по потребляемой мощности, так и по силе тока, который потребляют электроприборы. При этом, нужно учитывать, как способ укладки, так и длину провода.

Как рассчитать сечение кабеля по току

Можно подобрать сечение кабеля по току. В этом случае проводим ту же работу — собираем данные о подключаемой нагрузке, но ищем в характеристиках максимальный потребляемый ток. Собрав все значения, суммируем их. Затем пользуемся все той же таблицей. Только ищем ближайшее большее значение в столбике, подписанном «Ток». В той же строке смотрим сечение провода.

Например, надо подключить варочную панель с пиковым потреблением тока 16 А. Будем прокладывать медный кабель, потому смотрим в соответствующей колонке — третья слева. Так как нет значения ровно 16 А, смотрим в строчке 19 А — это ближайшее большее. Подходящее сечение 2,0 мм 2 . Это и будет минимальное значение сечения кабеля для данного случая.

При подключении мощных бытовых электроприборов от щитка тянут отдельную линию электропитания. В этом случае выбор сечения кабеля несколько проще — требуется только одно значение мощности или тока

Обращать внимание не строчку с чуть меньшим значением нельзя. В этом случае при максимальной нагрузке проводник будет сильно греться, что может привести к тому, что расплавится изоляция. Что может быть дальше? Может сработать автомат защиты, если он установлен. Это самый благоприятный вариант. Может выйти из строя бытовая техника или начаться пожар. Потому выбор сечения кабеля всегда делайте по большему значению. В этом случае можно будет позже установить оборудование даже немного больше по мощности или потребляемому току без переделки проводки.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если линия электропередачи длинная — несколько десятков и даже сотен метров — помимо нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния ЛЭП при вводе электричества с опоры в дом. Хотя все данные должны быть указаны в проекте, можно подстраховаться и проверить. Для этого нужно знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно выбрать сечение провода с учетом потерь по длине.

Таблица определения сечения кабеля по мощности и длине

Вообще, при прокладке электропроводки, лучше всегда брать некоторый запас по сечению проводов. Во-первых, при большем сечении меньше будет греться проводник, а значит и изоляция. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше устройств, работающих от электричества. И никто не может дать гарантии, что через несколько лет вам не понадобиться поставить еще пару новых устройств в дополнение к старым. Если запас существует, их можно будет просто включить. Если его нет, придется мудрить — или менять проводку (снова) или следить за тем, чтобы не включались одновременно мощные электроприборы.

Выбор сечения провода по длине

Вы должны знать о том, что длина провода (кабеля) влияет на напряжение. Чем длиннее линия, тем больше потеря напряжения. Чтобы этого избежать нужно увеличивать сечение проводника. Как это все подсчитать?

У вас в быту есть некие потребители электроэнергии, в сумме они составляют 5000 Вт или 5 кВт. Длина до этих потребителей от автоматического выключателя равно 25 м. Так как электроэнергия поступает по одному проводу, а возвращается по другому проводу, то длина увеличивается вдвое и равна 50 м.

Дальше нам нужно найти силу тока (I). Как найти вы уже знаете. Нужно мощность разделить на напряжение:

I = 5000/220 = 22,72 А

С помощью силы тока (А) или мощности (Р) в таблице 2 определяем сечение провода. По таблице это 1,5 мм² медного провода.

Так как провод имеет свое сопротивление (R) мы производим расчет с учетом следующих данных по формуле:

R – сопротивление проводника, Ом;

p – удельное сопротивление, Ом · мм²/м;

L – длина провода, м;

S – площадь поперечного сечения, мм².

Из формулы: величина (р) это всегда постоянная величина. Для меди она равна 0,0175, а для алюминия – 0,0281.

R = 0,0175 × 50/1,5 = 0,583 Ом

Теперь нужно высчитать потери напряжения по формуле:

dU – потеря напряжения, В;

R– сопротивление проводника, ОМ.

dU = 22,72 × 0,583 = 13,24 В

После этого расчета нужно узнать процентное соотношение потерь напряжения. Если оно будет выше 5 %, то проводник следует выбрать на одну позицию выше ссылаясь на таблицу 2.

13,24 В / 220 В × 100% = 6,01%

Так как процентное соотношение потерь напряжения выше 5%, то сечение провода (кабеля) вместо 1.5 мм² выбираем 2.5 мм².

Вот и весь расчет.

Как видите не так трудно все это сделать. Один раз стоит посчитать и все. После такого расчета вы будите полностью уверены, что подобранные вами провода или кабели не подведут вас и прослужат многие годы.

Подобрать сечение провода можно по нескольким показателям:

• по току;
• по диаметру.

При подсчете учитывается тип проводника, предельное напряжение.

По току

Чтобы рассчитать сечение по силе тока, необходимо отдельно рассмотреть медные и алюминиевые контакты. На примере медных проводников важно руководствоваться справочными данными.

Отклонение по сечению допустимо лишь в большую сторону. Если максимальный ток не превышает нормы, можно гарантировать исправную работу оборудования, электропроводки. Специалисты должны обратить внимание на условия прокладки, эксплуатации сети. Вышеуказанные данные распространяются на цепь с разным типом тока:

• переменный;
• постоянный.

Постоянный и переменный ток

В случае с медными проводниками можно не обращать внимание на дополнительные факторы:

• частота;
• напряжение.

Используя справочную информацию о максимальном токе, стандартном сечении, диаметре, легко подобрать контакты для установки оборудования в автомобиль. Напряжение может составлять 12 или 24 вольт. Показатель частоты допустим от 10 до 400 Гц.

Благодаря онлайн-калькулятору расчёт сечения провода по силе тока не отнимет много времени. Сервис доступен после ввода информации:

• потребляемая мощность;
• уровень напряжения.

При просчете в онлайн-калькуляторе имеет значение частота. Если параметр превышает 100 герц, допустима небольшая перезагрузка. В сети наблюдаются помехи. Скин-эффект встречается в высокочастотных цепях.

Важно! В жилых домах электропроводка изготавливается из алюминия.

• долговечность;
• высокая проводимость;
• доступность;
• простота монтажа.

Алюминий не вступает в реакцию с химическими веществами, срок годности более 100 лет. Материал не окисляется, для него подходит обычная изоляция. Чаще всего применяется пластик, поэтому такой провод считается экономичным. Чтобы подвести проводку в жилом доме к электрооборудованию, необходимо учитывать данные справочника.

По толщине

Чтобы подобрать проводку по диаметру, необходимо ознакомиться с классификацией изделий. В магазине проводка продаётся с маркировкой и по названию можно узнать информацию о материале, проводимости, допустимой температуре. Как в случае с максимальным током, есть различия по материалу. Медь и алюминий обладают разными свойствами, у каждого есть достоинства.

Толщина кабеля

У кабелей ВВГ и ВВГнг минимальный диаметр составляет 1.5 мм. Выпускаются медные провода, по форме они плоские. Максимальный диаметр — 35 мм. Поскольку используется поливинилхлоридная изоляция, их можно применять при температуре −50 градусов. Предельная максимальная температура — + 50 градусов. Кабель серии ВВГ и ВВГнг подходит для прокладки проводки внутри жилых зданий.

Серия ВВГ и ВВГнг

Важно! Кабеля серии АВВГ делается из меди.

• Минимальное сечение — 1.5 мм2.
• Допустимая температура — + 50градусов.
• Средний срок службы — 30 лет.

Товар изготавливается с поливинилхлоридной изоляцией. По форме выпускается несколько вариантов:

• плоские;
• овальные;
• круглые.

Электрик может выбрать варианты с одной, двумя жилами.

Токовый кабель серии NYM сделан из меди, имеет негорючую изоляцию. Согласно стандарту VDE, минимальное сечение — 1.5 мм. Если выбирать провод NYM, предложено несколько вариантов:

• 2 жилы;
• 3 жилы;
• 4 жилы.

Максимальное сечение кабеля — 4 мм. Изделие подходит в качестве скрытой проводки рядом со зданием. За счет изоляции обеспечивается повышенная защита от влажности. Гибкость материала позволяет обеспечить надежное подключение к автоматическому выключателю, дифференциальному автомату, счётчику.

Советы профессионалов

1. Алюминиевую проводку лучше всего заменять алюмомедной – такого же диаметра (данное правило применимо и для Таблицы 2). Если же вы заменяете медный кабель алюмомедным, сечение нового кабеля должно соотносится с медным как 5 к 6.
2. При трехфазном питании приборы лучше всего разбить на группы таким образом, чтобы нагрузка на каждую из фаз была приблизительно одинаковой.
3. При покупке, необходимо обратить внимание на маркировку, поскольку продавцы могут мошенничать – выдавать алюмомедные кабеля за медные, тем самым нанося существенный урон вашему кошельку. Чтобы этого не случилось, необходимо:
   
   • Обратить внимание на маркировку (отечественные алюмомедные изделия маркированы буквосочетанием АМ).
   • Если маркировка отсутствует, либо кабель произведен за границей (не учитывая страны СНГ), достаточно соскоблить верхний слой – медная жила однородна, в отличии от алюмомеди.
4. В последнее время все более распространенным становится прокладывание кабелей при помощи гофрированных труб (гофр). Ниже приведены преимущества гофр, а также особенности эксплуатации:
   
   • Пониженная воспламеняемость гофр сводит к минимуму вероятность возникновения пожара при замыкании проводки.
   • Гофра защищает проводку от механических воздействий и повреждений.
   • Продеть провод в гофру тем сложнее, чем больше ее длина; поэтому его конец сначала прикрепляют к тонкой проволоке, которую намного проще продеть через гофру.
5. Для прокладывания бытовой электропроводки рекомендуется использовать многожильные провода, поскольку они являются более гибкими.

Правила расчета по длине

Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:

• L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
• ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм 2 ·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
• I – номинальная сила тока, А.

Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:

где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, К_с – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.

Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):

Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:

Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:

В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм 2 . Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (√S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.

При выборе кабеля для прокладки электропроводки в первую очередь необходимо определиться с его типом и размером сечения. При этом узнать необходимое сечение можно по мощности или по величине потребляемого тока. Кроме этого, в число главных критериев выбора также стоит отнести метод укладки и назначение проводника. Далее будет рассмотрено, как выбрать сечение кабеля по мощности и другим параметрам.

Определение суммарной мощности бытовых устройств

В первую очередь следует обратиться к паспорту бытовой техники, которая есть в вашем доме. Там необходимо посмотреть параметры потребляемой мощности. Увидеть мощность в числе прочих характеристик можно по ее единицах измерения – Вт или кВт (на импортном оборудовании обычно мощность отображается в W). Хотя нам нужно выписать именно потребляемую мощность, которая условно имеет сокращение «ТОТ МАХ» или «ТОТ».

Если вы нашли несколько значений, имеющих существенный разброс, то следует выписывать максимальный показатель потребляемой мощности. Когда мощность всей бытовой техники будет выписана, ее необходимо просуммировать. Обязательно проверьте, чтобы единицы измерения были одинаковыми, например, Вт или кВт. 1 кВт – это 1000 Вт. Приведите все выписанные значения к одинаковым единицам измерения. К примеру, 1,5 кВт можно превратить в 1500 Вт и наоборот.

Выбор сечения кабеля

Когда суммарная мощность всех бытовых приборов посчитана, можно приступать к выбору сечения кабеля. Для этого есть специальная таблица. При выборе сечения кабеля принимаем в учет тип сети (220В или 380В). Выбирать стоит то значение, которое будет соответствовать чуть большему показателю мощности, чем было подсчитано.
Пример расчета того, как выбрать сечение кабеля по мощности

К примеру, вы рассчитали суммарную мощность бытовых электроприборов и получили значение 9 кВт. В таком случае для сети 220 В подойдет медный кабель сечением 6 мм. Но если вы захотите использовать алюминиевый проводник, то его сечение должно быть 10 мм.

В свою очередь для сети 380 В при суммарной мощности, например, 49 кВт подойдет кабель с медными жилами диаметром 16 мм или алюминиевый кабель сечением 25 мм.
Для прокладки кабеля в земле значения будут немного отличаться.

Материал жил: медь или алюминий?

На данный момент алюминиевые проводники редко используются, хоть и стоят они дешевле медных. Они обладают своими преимуществами, но их выбор должен быть обоснован проектом. В то же время кабель с медными жилами характеризуется большей гибкостью, и является более простыми в монтаже. Кроме этого, при выборе медного кабеля потребуется изделие меньшего сечения, чем в случае с алюминиевым аналогом.
Но здесь стоит принять в учет один нюанс: если расчетная суммарная мощность устройств в доме довольно большая (более 10 кВт), то использование медного кабеля большого сечения обойдется недешево. Кроме этого, толстый медный кабель не обладает гибкостью, в отличие от тонкого, поэтому при больших мощностях можно сэкономить и использовать алюминиевый проводник.

Расчет кабеля по длине

Но помимо вопроса: как выбрать сечение кабеля по мощности, многих также волнует и то, как рассчитать кабель по длине. При выборе сечения кабеля стоит принимать в учет потери в нем. Особенно это касается сетей с очень длинной линией электропередачи (от десятков до сотен метров).

Рекомендуется при выборе проводки в дом всегда брать сечение «с запасом», так как кабель большого диаметра будет меньше нагреваться. Кроме этого, вы никогда наперед не сможете узнать, появятся ли в вашем доме дополнительные потребители сети. Ведь технологии постоянно развиваются и не исключено, что в будущем вы купите дополнительную бытовую технику. Тогда общая потребляемая мощность всех устройств будет больше, и тонкий кабель может просто не справиться с нагрузкой на сеть.

Важно: если вы сомневаетесь в надежности вашей электропроводки, рекомендуется не включать все электроприборы одновременно, чтобы избежать перегрузки.

Выбор сечения кабеля в зависимости от типа монтажа

Прокладка кабеля может осуществляться открытым или закрытым методом. Это также стоит учитывать, выбирая сечение проводника. Ведь известно, что ток, проходя по кабелю, нагревает проводник. Если монтаж будет открытым, то можно выбрать проводник меньшего сечения, так как он будет быстрее остывать благодаря воздуху.
Если же проводка является скрытой, то тепло от кабеля будет уходить значительно медленнее. И-за перегрева может испортиться изоляция проводника. Исходя из этого, при скрытом монтаже необходимо использовать кабель большего сечения, так как он будет меньше нагреваться.

Таким образом, было рассмотрено, как выбрать сечение кабеля по мощности, длине и типу проводки. При возникновении трудностей с выбором размера сечения и типа кабельной продукции лучше сразу обратиться за помощью к специалисту.