Расчет сечения провода. Какой кабель лучше использовать для проводки в квартире: марки, сечения, выбор Расчет сечения вводного кабеля

Электроэнергия настолько прочно вошла в нашу жизнь, что при внезапном отключении электрического питания наша жизнь словно замирает, и мы с нетерпением ждем, пока ее восстановят. Нас окружает огромное число различных электроприборов, которые подключаются к домашней сети либо напрямую через розетки, либо через

удлинители или переноски.

Иногда бывает нужно провести либо в другую хозяйственную постройку, заменить провод или сделать самодельный удлинитель. Или же нужно посчитать, какое максимальное число приборов можно одновременно включить в один тройник, чтобы в нем не грелся провод и не произошел пожар из-за В подобных случаях следует предварительно сделать чтобы быть уверенном в безопасности установленной электропроводки.

Какой провод выбрать?

Не секрет, что медь обладает меньшим сопротивлением по сравнению с алюминием, и поэтому если сравнивать медную и у которых сечение провода одинаковое, то в первом случае допустимая нагрузка будет несколько больше. Медный провод прочнее, мягче и не ломается в местах перегиба. Кроме того, медь меньше подвержена окислению и коррозии. Единственное преимущество алюминиевого провода заключается в его стоимости, которая втрое или вчетверо меньше по сравнению с медным.

Расчет сечения провода по мощности

Любая электропроводка должна соответствовать подключаемой к ней нагрузке. Сечение провода рассчитывается исходя из максимально допустимого нагрева токоведущей жилы. Величина нагрева зависит от мощности подключаемых электроприборов. Таким образом, рассчитав максимально возможную суммарную мощность устройств в помещении, можно определить, какое должно быть сечение провода. На практике удобно пользоваться онлайн-калькулятором или особыми таблицами, которые содержат информацию о допустимой токовой нагрузке на кабель.

Сечение провода, кв.мм	Медный провод (кабель, жила)
	Напряжение в цепи, 220 В		Напряжение в цепи, 380 В
	мощность, кВт	сила тока, А	мощность, кВт	сила тока, А

Сечение провода, кв.мм	Алюминиевый провод (кабель, жила)
	Напряжение в цепи, 220 В		Напряжение в цепи, 380 В
	мощность. кВт	сила тока. А	мощность. кВт	сила тока. А

Как проверить сечение провода?

Поскольку провода чаще всего имеют круглую форму сечения, то площадь среза рассчитывается по формуле:

S = π х d²/4 либо S = 0,8 х d², где
S — площадь сечения жилы в мм.кв.;
π — 3,14;
d — диаметр жилы в мм.

Допустим, к примеру, что диаметр провода равен 1.3 мм., тогда S = 0,8 . 1,3² = 0,8 . 1,3 х 1,3 = 1,352 мм.кв.

Если провод состоит из нескольких жил, то считается сечение одной жилы и умножается на их общее количество в пучке. Диаметр обычно измеряют штангенциркулем, но если его нет, то подойдет обычная линейка. В этом случае плотно наматывают на карандаш примерно 10-15 витков, измеряют линейкой длину намотки и делят полученную величину на количество витков.

При любых элетромонтажных работах нужно помнить, что с электричество не терпит халатного обращения и не прощает ошибок. Электробезопасность и надежность - вот к чему нужно всегда стремиться при любых работах с электропроводкой в квартире, на даче или в доме.

Сечение провода важно подбирать тем, кто самостоятельно проводит электричество в дом.

От правильности сечения зависит бесперебойность подачи тока, отсутствие рисков возникновения сбоев, стабильность работы устройств, а также безопасность жильцов дома, что важно для человеческой жизни.

Если взять неподходящий провод, то есть неправильно подобрать сечение, могут возникнуть такие последствия:

• кабель будет перегреваться;
• высокая температура вызовет расплавление изоляции;
• есть риск возникновения ;
• возможен пожар;
• устройства, работающие от сети, могут сгореть в процессе эксплуатации.

Как выбрать провода?

Длительно допустимая токовая нагрузка - это главное, на что следует обращать внимание во время выбора провода в магазине.

Каждый вид провода должен поставляться в продажу с паспортом, где все эти данные указываются.

Что такое длительно допустимая нагрузка? Это максимальная совокупность мощностей устройств, которые потребляют ток.

Если предел превышен, эксплуатация проводки недопустима.

Итак, логично предположить, что для расчета необходимого сечения мы учитываем совокупную мощность приборов, устройств и других предметов, которые работает с потреблением энергии (даже самые обычные зарядные устройства для телефонов нужно учесть).

Если мы проводим , лучше монтировать проводку с запасом максимальной пропускной способности, поскольку ремонт делается, вероятно, не на один год, а со временем и приборы производятся более мощными, и докупить вы наверняка что-то захотите.

Говоря об эффективности меди или алюминия в производстве кабелей для электропроводки стоит уверенно сказать, что алюминий имеет больший набор преимуществ на фоне меди. В его пользу можно обозначить:

• стойкая к механическим повреждениям;
• при перегибах не ломается;
• прочная;
• гибкая;
• отсутствуют окисления;
• если сравнивать медь и алюминий в эксплуатации, то два разных провода с одинаковым сечением смогут пропустить разный объем энергии. Конечно, выигрывает в противостоянии за право более надежного компонента медь.

Если самые мощные устройства планируется подключать к разным розеткам, то сечение проводов может быть 2.5 мм при той нагрузке, которую мы вывели на примере.

Если при этом же показателе высокомощные приборы подключатся в одну розетку (или даже в одну комнату, то 4-6 мм - идеальное решение.

Однако для комнаты, где не будут работать слишком сильные приборы, достаточно сечения 1.5 мм на все помещение.

Также вам предстоит разобраться, . В этом поможет схема:

Как правило, основное, что есть в квартире с двумя комнатами, что питается электроэнергией, это:

• бойлер. Самый мощный прибор, но есть не у всех. Если у вас установлена газовая колонка, но в перспективе вы планируете перейти на бойлер, лучше сразу учтите, что он потребляет около 2000 Вт;
• утюг. Хоть и включаем мы его нечасто, но потребляет это устройство целых 1700 Вт, что значительно отразится на объеме потока энергии при его включении;
• электрический чайник. Потребляет 1200 Вт. Кухонный атрибут практически каждой квартиры;
• стиральная машина. Пожалуй, один из лидеров по забору энергии. Потребляет 2500 Вт;
• микроволновая печь - мощность варьируется, но в среднем составляет 700 Вт;
• пылесос. Примерно 650 Вт;
• компьютер. 500 Вт;
• свет. 500 Вт;
• холодильник. 300 Вт;
• современный телевизор. 140 Вт.

Важно: есть энергосберегающие устройства, а есть обычные. Радиаторы, которые выглядят одинаково, могут значительно разниться по уровню потребляемой энергии, но на коробке или в паспорте к прибору эти данные обязательно указываются из расчета, насколько много прибор берет на час времени.

Расчет сечения провода для фазы сети

Для однофазной

• суммируем мощность всех устройств, которые будут использоваться в квартире;
• умножаем полученную сумму на коэффициент одновременности (этот показатель просчитывается, основываясь на средних данных об одновременном включении ряда устройств, и составляет 0.75);
• полученное число делим на напряжение в сети (в нашем случае 220).

Расчет сечения провода для трехфазной сети 380 Вт

Рассчитываем в такой последовательности:

В целом, формула будет выглядеть так:

Таблица сечения проводов

Чтобы узнать допустимую нагрузку для определенного провода и провести расчет сечения провода, достаточно сравнить полученные данные с уже готовыми таблицами.

Правда, многое зависит от того, какой провод используется.

Для медных проводов:

Для алюминиевых:

Важно: если кабель состоит из 4 или 5 жил, полученный результат умножается на коэффициент 0.93.

На вы можете узнать все от настоящих профессионалов своего дела.

Итак, известная мощность каждого электроприбора в доме, известное количество осветительных приборов и точек освещения позволяют посчитать суммарную употребляемую мощность. Это не точная сумма, так как большинство значений для мощностей различных приборов являются усредненными. Поэтому к этой цифре стоит сразу добавить 5 % от ее значения.

Усредненные показания мощностей для распространенных электроприборов

Потребитель	Мощность, Вт
Телевизор	300
Принтер	500
Компьютер	500
Фен для волос	1200
Утюг	1700
Электрочайник	1200
Тостер	800
Обогреватель	1500
Микроволновая печь	1400
Духовка	2000
Холодильник	600
Стиральная машина	2500
Электроплита	2000
Освещение	2000
Проточный водонагреватель	5000
Бойлер	1500
Дрель	800
Перфоратор	1200
Сварочный аппарат	2300
Газонокосилка	1500
Насос водяной	1000

И многие считают, что этого достаточно для подбора почти стандартных вариантов медного кабеля:

• сечение 0,5 мм2 для проводов на освещения точечных светильников;
• сечение 1,5 мм2 для проводов освещения для люстр;
• сечение 2,5 мм2 для всех розеток.

На уровне бытового использования электричества такая схема смотрится вполне приемлемой. Пока на кухне одновременно не решил включиться холодильник и электрический чайник, в то время как вы там же смотрели телевизор. Такой же неприятный сюрприз настигает вас, когда вы включаете в одну розетку кофеварку, стиральную машинку и микроволновку.

Тепловой расчет с использованием поправочных коэффициентов

Для нескольких линий в одном кабель-канале табличные значения максимального тока следует умножить на соответствующий коэффициент:

• 0.68 — для числа проводников от 2-х до 5 шт.
• 0.63 — для проводников от 7 до 9 шт.
• 0.6 — для проводников от 10 до 12 шт.

Коэффициент относится именно к проводам (жилам), а не к количеству проходящих линий. При расчете количества проложенных жил не берется во внимание нулевой рабочий провод или заземляющий провод. Согласно ПУЭ и ГОСТ 16442-80 они на нагрев проводов не влияют при прохождении нормальных токов.

Суммируя вышесказанное, получается, что для корректного и точного подбора сечения проводов необходимо знать:

1. Сумму всех максимальных мощностей электроприборов.
2. Характеристики сети: количество фаз и напряжение.
3. Характеристики материала для кабеля.
4. Табличные данные и коэффициенты.

При этом мощность не является основным показателем для отдельной линии кабеля или всей внутренней системы электроснабжения. При подборе сечения обязательно следует рассчитать максимальный ток нагрузки, а после сверить его с номинальным током автомата домашней сети.

Как рассчитать кабель по току, напряжению и длине. , как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме. Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.

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.

Важность правильного выбора сечения

Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.

Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:

P=U*I* cos φ=I²*R

R – активное сопротивление.

Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.

Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.

R=ρ*l/S

ρ – удельное сопротивление;

l – длина проводника;

S – площадь поперечного сечения.

Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.

Если покупаете провод и замеряете его диаметр, то не забудьте, что площадь рассчитывается по формуле:

S=π*d²/4

d – диаметр.

Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.

Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет сечения кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.

Расчет сечения провода по мощности и току

Расчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.

Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:

I=(P*K)/(U*cos φ)

P – мощность в ваттах

U =220 Вольт

K =0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:

I=P/(U*√3*cos φ)

U =380 Вольт

Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.

Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.

Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).

Влияние длины проводки на выбор кабеля

Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм². это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.

Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.

Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.

Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.

Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

Uн – номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).

L — длинна линии, м.

Ну а если попроще для бытовых условий:

ΔU=I*R

R – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S ;

I – сила тока, находят из закона Ома;

Допустим, у нас получилось, что I =4000 Вт/220 В =18,2 А.

Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R =0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.

Тогда ΔU =18,2*0,46=8,37 В

В процентном соотношении

8,37*100/220=3,8%

На длинных линиях от перегрузок и коротких замыканий устанавливают с тепловыми и электромагнитными расцепителями.

Расчет сечения провода является очень важной составляющей качественной и надежной электропроводки. Ведь в эти расчеты закладываются потребляемая мощность электро оборудования и длительно допустимые токи, которые способен выдержать провод в нормальном рабочем режиме. К тому же все мы хотим иметь гарантию и быть уверенными в электро и пожаробезопасности электропроводки, поэтому расчет сечения провода является таким важным.

Давайте посмотрим, к чему же может привести неправильный выбор сечения провода.

В большинстве случаев электрики работающие сейчас на рынке в данной сфере услуг не утруждают себя выполнением вообще каких либо расчетов, а просто завышают или занижают сечение провода. Связано это как правило с тем, что они по прошествии длительного времени после окончания учебных заведений не помнят как это делается, так как полученные знания вовремя не закреплялись на практике. В большинстве своем этими знаниями обладает некоторая часть энергетиков и главных инженеров и то в силу того, что их знания изо дня в день эксплуатируются в данном направлении.

Если сечение провода меньше требуемого

Рассмотрим пример, если сечение провода занижено, то есть выбрано меньше потребляемой мощности.

Данный случай является самым опасным из всех рассмотренных, так как может привести к порче электрооборудования, пожару, поражению людей электрическим током, а нередко и летальному исходу. Почему так происходит, все очень просто. Допустим мы имеем электрический водонагреватель мощностью 3 кВт, а провод заложенный специалистом способен выдержать только 1,5 кВт. При включении водонагревателя провод будет очень сильно нагреваться, что со временем приведет к повреждению изоляции, а в дальнейшем и полному ее разрушению, произойдет короткое замыкание.

Если сечение провода больше требуемого

Теперь, рассмотрим пример с завышенным сечением провода, выбранным больше чем требуется для оборудования. Про запас в народе даже поговорки всякие разные есть, не лишний мол он. В разумных приделах он действительно не лишний, но обойдется гораздо дороже требуемого. На приведённый в примере выше водонагреватель мощностью 3 кВт, по расчету, нам требуется сечение провода 2,5 мм 2 , смотрим по таблице 1.3.4 приведенной в ПУЭ (правила устройства электроустановок). А в нашем случае допустим был использован провод 6 мм 2 , стоимость этого провода буде в 2,5 раза выше чем 2,5 мм 2 , допустим 2,5 стоит 28 рублей, а 6 стоит 70 рублей за метр. Потребуется нам допустим 20 метров, в первом случае мы потратим 560 рублей, а во втором 1400 рублей, разница в деньгах очевидна. А представьте, если вы сделайте сделайте завышенными проводами всю квартиру, сколько денег в этом случае вы выкинете на ветер. Отсюда вопрос, а нужен ли вам такой запас?

Подводя промежуточные итоги, мы узнали что неправильный расчет сечения проводов имеет очень неприятные, а в некоторых случаях серьезные последствия, поэтому подходить к выбору сечения проводов просто необходимо правильно, грамотно и серьезно.

Формула расчета сечения провода

I расч =P/U ном

где I расч – расчетный ток,

P – мощность оборудования,

U ном – номинальное напряжение =220 вольт

Для примера рассчитаем электрический водонагреватель 3 кВт.

3 кВт = 3000 Вт, I расч =3000/220=13,636363..., округлим I расч =14 А

Существуют так же различные поправочные коэффициенты, по условиям среды и прокладки провода, а так же коэффициент повторно кратковременного включения. В большей степени эти коэффициенты имеют вес в трехфазных сетях 380 вольт на производстве, где присутствуют большие пусковые токи. А в нашем случае мы имеем бытовые электроприборы рассчитанные на напряжение 220 вольт, поэтому рассчитывать мы его не будем, но обязательно учтем и определим его средним значением равным 5 А и добавим к расчетному току.

В итоге I расч =14 +5=19 А,

используемый провод медный трехжильный (фаза, ноль, земля), смотрим по таблице.

Таблица сечения медных проводов по длительно допустимому току (ПУЭ таблица 1.3.4)

Если, значение находиться в интервале между двумя токами различных сечений, в нашем случае 15 А и 21 А, всегда берем большее. Расчетное сечение провода необходимое для подключения водонагревателя мощностью 3 кВт 2,5 мм 2 .

Итак, на приведенном в примере водонагревателе мощностью 3 кВт, мы произвели расчет сечения проводов, выяснили почему нельзя занижать и завышать сечение проводов. Научились определять длительно допустимые токи, а так же правильно выбирать сечение провода.

Аналогично по формуле также можно выполнить , благодаря чему вы достигните оптимальной освещенности не напрягающей зрение и качественное распределение светового потока.

Выполнив расчет сечения провода своими руками вы сэкономите:

• На закупке проводов, стоимость провода увеличивается с сечением. Например, 1 метр негорючего провода марки довольно неплохо зарекомендовавшего себя в монтаже внутренней электропроводки сечением 1,5 квадрата стоит 15 рублей, а такой же провод сечением 2,5 квадрата стоит 23 рубля, разница в 8 рублей с одного метра, со 100 метров это уже 800 рублей.
• На закупке устройств защиты автоматические выключатели, УЗО. Чем больше ток срабатывания устройства, тем больше цена. Например однополюсный автоматический выключатель на 16 Ампер стоит 120 рублей, а на 25 Ампер уже 160 рублей, разница в 40 рублей. Средний силовой щиток набирает порядка 12 автоматических выключателей с каждого по 40 рублей получится 480 рублей. Разница стоимости УЗО буде еще больше, порядка 200-300 рублей.