Выбрать сечение жилы кабеля по току нагрузки
Прежде всего, осуществление таких математических действий требуется для обеспечения безопасности помещения. Любой кабель или провод являются основными средствами для передачи и распределения тока, подводящего к электрическим приборам.
Практически каждый день, электрику необходимо подключить где-то электрическую кухонную плиту, починить розетку, установить новый светильник. Одним словом, необходимость произвести расчет сечения провода обусловлено обеспечением постоянного притока электроэнергии и избежание различных неприятных ситуаций, которые включают в себя некоторые повреждения в самой электрической проводке.
Если осуществить подключение прибора по кабелю и сечение выбранных проводов будет небольшим, неспособным в нужных объемах обеспечивать нормальное функционирование прибора, в таком случае сам кабель будет перегреваться, что, в свою очередь, приводит к медленному разрушению изоляции. Как следствие возможного возникновения короткого замыкания. В результате снижения надежности и срока службы эксплуатации электропроводки в помещении резко упадет или, более того, исчезнет, то есть сгорит.
Следует отметить, что правильный выбор сечения провода обеспечивает пожаробезопасность и электробезопасность в помещении.
Наиболее распространенной бытовой ситуацией, на сегодняшний день, является попытка сэкономить на стоимости провода, что неизбежно приводит к возникновению коротких замыканий или пожаров.
Именно по этой причине, перед тем как осуществлять электрическую проводку кабеля, выбрать сечение используемых проводов по всей квартире необходимо определить:
- количество бытовых приборов, которые будут находиться в квартире;
- суммарную мощность и потребляемую нагрузку приборов с учетом небольшого запаса;
- осуществить математические расчеты;
- определить тип и сечение необходимых проводов.
Нюансы
Начнем с того, что в предложенных таблицах все показатели действительны лишь в том случае, если кабель нагревается до +65С при температуре окружающей среды +25С. Как вы сами понимаете, это не всегда возможно, особенно когда дело касается температурного режима окружающей среды. К примеру, летом температура может поднимать и выше +30С, так и это необходимо учитывать. Есть и другие ситуации, касающиеся температуры эксплуатации.
- Провод уложен в штробы на кухне, где температура всегда повышена. Тем более в штробе кабель как бы расположен в термосе. Через толстый слой штукатурки теплоотвод затруднителен, так что вероятность, что внутри штробы всегда будет повышенный температурный режим, очень высока.
- Несколько проводов уложены в один лоток или гофрированный шланг. Здесь ситуация немного другая. В данном случае провода будут нагревать друг друга. А суммарная температура наверняка будет превосходить предел в +25С.
То есть, получается так, что выбирая сечение провода, необходимо учитывать, в каких условиях он будет эксплуатироваться. Специалисты уверяют, что при этом снижения токовой нагрузки может произойти до 30%. Поэтому в правилах устройства электроустановок (ПУЭ) есть таблицы, в которых указаны снижающие коэффициенты, зависящие именно от температуры окружающей среды. Их обязательно надо учитывать и использовать в расчетах сечения провода по току.
Материал для кабеля
Нюанс номер два – это материал, из которого производят электрические провода. Они могут быть медными или алюминиевыми. Суть дела в том, что алюминий имеет более высокое удельное электрическое сопротивление, чем медь. Вот его показатель: 0,0271 Ом мм²/м, у медного кабеля он почти в два раза меньше – 0,0175. То есть, получается так, что через медный провод электрический ток может проходить более свободно, поэтому одну и ту же нагрузку может выдержать медный кабель меньшего диаметра.
Длина электроразводки
Нюанс номер три – длина проводки. Вы правильно поняли, чем длиннее провод, тем меньше токовой нагрузки он может выдержать. Конечно, когда разговор заходит о внутренней электрической разводке, то этот фактор можно и не учитывать, слишком малы расстояния. Хотя больших частных загородных домов сегодня большое количество. Да и здания производственного, офисного, торгового и увеселительного назначения – это огромные объекты, в которых длина одного контура может исчисляться километрами.
Опять-таки, все можно найти в таблицах ПУЭ, где основным показателем является момент нагрузки, но давайте разберемся в данном вопросе. Почему снижается нагрузка от токов при увеличении длины шлейфа?
Все дело в потерях напряжения, максимальный уровень которых составляет 5%. То есть, если потери напряжения не превысили данный показатель, то сечение провода выбирается по номиналу. Если превышает, то и сечение придется увеличивать. Давайте рассмотрим простой пример, расчета потерь напряжения.
- суммарная нагрузка в питающей сети 3 кВт;
- сеть однофазная с напряжением 220 вольт;
- длина электрического шлейфа – 30 м;
- сечение провода 2,5 мм².
Проводим расчет момента нагрузки, который равен произведению нагрузки на длину кабеля. То есть, 3*30=90. Теперь эту величину ищем в таблице ниже и определяем потери напряжения в кабеле. Они составляют 3%, то есть, ниже нормы. Значит, такой провод спокойно будет выдерживать мощность потребителей при соответствующей длине контура.
Внимание! Необходимо понимать тот момент, что в предложенных таблицах и расчетах не учитывается первый нюанс. То есть, зависимость сечения кабеля от температуры окружающей сети. Поэтому специалисты рекомендуют предельный уровень потерь напряжения брать не 5%, а 4%.
И еще один момент, связанный с сопоставлением длины кабеля и его сечения. Это количество соединений. То есть, чем больше на промежутке от начала участка до потребителя распределительных коробок, автоматов, УЗО, трансформаторов и так далее, тем больше становится сопротивление всего контура. И это необходимо обязательно учитывать при подборе сечения в зависимости от силы тока.
Изоляция
И последний нюанс – это изоляция электрических проводов. Нагрев металлического провода под действием тока может расплавить изоляцию, и чем больше противодействия нагреву она сможет предложить, тем дольше она выдержит высокие нагрузки. К примеру:
- резиновая изоляция может выдержать температуру до +65С;
- поливинилхлоридная (ПВХ) до +75С;
- полиэтиленовая до +90С.
Изоляция проводов и кабелей
Так что делайте выводы.
По мощности и длине
Выбор сечения кабеля по мощности и длине делается немного по-другому. Бывает, когда проводник имеет длину в несколько десятков, а то и сотен метров. Потери в самих кабелях придётся учитывать, иначе энергии может быть недостаточно для аппаратуры. Есть ещё одна таблица, которая подскажет дальнейшие действия, с учётом всех потерь.
Нужно знать мощность, которая выделяется на дом или здание. Выделенная мощность – это мощность всей аппаратуры, которая работает в доме. И расстояние от столба до здания, откуда идёт кабель. Это расстояние легко измерить самому.
Обязательно берите небольшой запас сечения провода перед тем, как проложить проводку.
При большем сечении провод меньше греется и изоляция, вместе с ним. Значит, вероятность возникновения пожара или замыкания снижается. Ещё, очень часто бывает, что в доме количество приборов может прибавиться. Допустим, вы поставили холодильник, кондиционер и электрическую плиту. А через год решили купить компьютер, тостер, два телевизора и ещё чего-нибудь работающего на электричестве. Проводке просто не хватит мощности выдержать такое количество техники. Вам придётся следить, чтобы мощная аппаратура не была включена одновременно, либо полностью менять проводку. А можно просто заранее прокладывать проводку с запасом сечения. Так рациональнее: мучиться потом не придётся.
Соотношения сечения кабеля и мощности
Чтобы разобраться, как функционирует электропровод, нужно взять для примера водопроводную трубу. Чем она шире, тем больше воды из нее будет выходить. То же можно сказать о проводниках.
Чем больше будет площадь сечения, тем больше тока сможет пройти через электрический провод и прибор сможет потреблять достаточное количество энергии. При этом кабель не будет сильно нагреваться и не возникнет опасных ситуаций.
Таблица токов
Соответствие сечения и проводимого тока — важные параметры для выбора кабелей при прокладке электропроводки.
Первым делом нужно решить, сколько бытовых приборов будет подключено в одну сеть. Для освещения рекомендуется подвести отдельную группу. Далее при помощи мультиметра будет измеряться сила тока в сети и записываться в виде ампеража (А).
Какие особенности расчета скрытой проводки?
Для использования провода в скрытой проводке необходимо остановить свой выбор на кабеле, в котором сечение будущих проводов необходимо рассчитать на 20–30% больше от полученного значения. В скрытой проводке опасность возгорания может увеличиться в результате быстрого нагрева. В случае, если по каналу проходит более одной токоведущей линии, то следует увеличить сечение используемых проводов на 35-40%.
Следует отметить, что значения потребляемой нагрузки тока является более важным показателем, и настоящие профессионалы именно по нему могут корректно осуществить сечение кабеля.
Рекомендации по устройству
Устройство проводки, кроме всего прочего, требует навыков проектирования, что есть не у каждого, кто хочет ее сделать. Недостаточно иметь только хорошие навыки в электромонтаже. Некоторые путают проектирование с оформлением документации по каким-то правилам. Это совершенно разные вещи. Хороший проект может быть изложен на листках из тетрадки.
Прежде всего, нарисуйте план ваших помещений и отметьте будущие розетки и светильники. Узнайте мощности всех ваших потребителей: утюгов, ламп, нагревательных приборов и т. п. Затем впишите мощности нагрузок, наиболее часто потребляемых в разных помещениях. Это позволит вам выбрать наиболее оптимальные варианты выбора кабелей.
Вы удивитесь, сколько тут возможностей и какой резерв для экономии денег. Выбрав провода, подсчитайте длину каждой линии, которую вы ведете. Сложите все вместе, и тогда вы приобретете ровно то, что нужно, и столько, сколько нужно.
Каждая линия должна быть защищена своим автоматом (автоматическим выключателем), рассчитанным на ток, соответствующий допустимой мощности линии (сумма мощностей потребителей). Подпишите автоматы, расположенные в щитке, например: «кухня», «гостиная» и т. д.
[attention type=green]Целесообразно иметь отдельную линию на все освещение, тогда вы сможете спокойно чинить розетку в вечернее время, не пользуясь спичками. Именно розетки чаще всего и бывают перегруженными. Обеспечивайте розетки достаточной мощностью – вы не знаете заранее, что вам придется туда включать.[/attention]
В сырых помещениях используйте кабели только с двойной изоляцией! Используйте современные розетки («евро») и кабели с заземляющими проводниками и правильно подключайте заземление. Одножильные провода, особенно медные, изгибайте плавно, оставляя радиус в несколько сантиметров. Это предотвратит их излом. В кабельных лотках и каналах провода должны лежать прямо, но свободно, ни в коем случае нельзя натягивать их, как струну.
В розетках и выключателях должен быть запас в несколько лишних сантиметров. При прокладке нужно убедиться, что нигде нет острых углов, которые могут надрезать изоляцию. Затягивать клеммы при подключении необходимо плотно, а для многожильных проводов эту процедуру следует сделать повторно, у них есть особенность усадки жил, в результате чего соединение может ослабнуть.
[attention type=red]Медные провода и алюминиевые «не дружат» между собой по электрохимическим причинам, непосредственно соединять их нельзя. Для этого можно использовать специальные клеммники или оцинкованные шайбы. Места соединений всегда должны быть сухими.
[/attention]
Фазные проводники должны быть белого (или коричневого) цвета, а нейтрали – всегда синего. Заземление имеет желто-зеленый цвет. Это общепринятые правила расцветки и продажные кабели, как правило, имеют внутреннюю изоляцию именно таких цветов. Соблюдение расцветки повышает безопасность эксплуатации и ремонта.
Предлагаем вашему вниманию интересное и познавательное видео, как правильно рассчитать сечение кабеля по мощности и длине:
Выбор проводов по сечению является главным элементом проекта электроснабжения любого масштаба, от комнаты, до больших сетей. От этого будет зависеть ток, который можно отбирать в нагрузку и мощность. Правильный выбор проводов также обеспечивает электро- и пожарную безопасность, и обеспечивает экономичный бюджет вашего проекта.
