Как рассчитать сечение провода для домашней проводки

Виды проводов для электропроводки

Наиболее часто применяемые марки проводов для подачи электричества в жилые помещения:

  • ВВГ;
  • NYM;
  • ПУНП;
  • ВБбШв.

ВВГ

Чаще всего для внутренней проводки в жилом доме применяется кабель ВВГ. Он имеет медные жилы в ПВХ-оплетке и общей изоляции из того же материала.

ВВГ используют для прокладки электричества от ответвительной коробки к розеткам. Его преимуществом является большая устойчивость к перепадам температур и влажности. Кроме того, провод, имеющий маркировку ВВГнг, не распространяет горение. Обозначение ВВГнгLS указывает на пониженное дымообразование, а буквы ВВГнгFR-LS — на дополнительную изоляцию лентой из слюды.

NYM

Провод с маркировкой NYM имеет улучшенные эксплуатационные характеристики по сравнению с ВВГ: увеличенную температурную стойкость, гибкость, надежность. Кроме внутренней и внешней изоляции, между жилами и наружной оболочкой есть резиновый наполнитель.

ПУНП

ПУНП — более дешевый провод из 1-3 жил. Его характеристики намного хуже, чем у предыдущих аналогов. Он может применяться в узком диапазоне температур при сетевом напряжении до 250 В.

С 2007 г. кабель ПУНП запрещен к применению в домашней сети из-за пожароопасности и ненадежности.

ВБбШв

Для наружного подведения электричества используется силовой кабель ВБбШв, укрепленный специальной броней. Наличие металлизированной оболочки позволяет прокладывать его в земляной траншее, в гофрированной трубе на открытых участках придомовой территории или внешней стене дома. Необходимым условием служит укрытие провода от попадания солнечного света.

Расчет сечения кабеля по мощности и длине

От длины кабеля зависит такая величина, как потеря напряжения. Одна из потенциальных неприятных ситуаций: на конце выбранного провода напряжение уменьшилось до минимума, чего недостаточно для обеспечения функциональности оборудования. В бытовых электрических сетях потери будут невелики, поэтому ими можно пренебречь. Достаточно использовать кабель с запасом 100-150 мм, что необходимо для упрощения коммутации. Если края провода подключаются к электрощитку, то запас должен быть выше, поскольку требуется монтаж автоматов.

Размещая кабель на более протяженных участках, нужно учитывать падение напряжения, которое рассчитывается по формуле, указанной выше. Любой проводник имеет определенное электрическое сопротивление, которое зависит от ряда характеристик:

  1. Длина провода, м. Чем больше длина, тем выше потери.
  2. Площадь поперечного сечения, кв. мм. Чем выше параметр, тем ниже падение напряжения.
  3. Удельное сопротивление материала (ищите в справочниках).

Максимальная длина кабеля для различных токовых нагрузок

Для расчета падения напряжения в обычных случаях достаточно перемножить сопротивление и допустимый ток. Фактическая величина может быть больше, но не более чем на 5%. Если она не вписывается в заданные рамки, придется использовать кабель с большим сечением.

Для расчета сечения кабеля по мощности и длине нужно действовать следующим образом:

  1. Рассчитайте ток по формуле I=P/(U*cosф), где P — мощность, U — напряжение, cosф — коэффициент. В бытовых электросетях данный коэффициент равняется 1, поэтому формула упрощается до I=P/U. В промышленности cosф представляет собой соотношение активной и полной мощностей (активная и реактивная).
  2. В таблице ПУЭ найдите подходящий кабель по сечению в зависимости от тока.
  3. Подсчитайте сопротивление проводника, используя формулу: R=ρ*l/S, где ρ — удельное сопротивление материала, из которого изготовлены жилы, l — длина кабеля, S — площадь поперечного сечения. Помните, что электрический ток движется в обе стороны, поэтому суммарное сопротивление равняется удвоенному значению, полученному из формулы выше.
  4. Для падения напряжения воспользуйтесь формулой ΔU=I*R
  5. Чтобы получить падение напряжения в процентах, разделите ΔU/U.

Таким образом, если итоговое значение не превышает 5%, можете оставить кабель с выбранным сечением. В противном случае его придется заменить на проводник с увеличенным сечением.

Длительно допустимые токи

Данная величина отличается в зависимости от выбранного кабеля и используемых токоведущих жил. Любой провод имеет определенную длительную температуру Tд, которая указывается в его паспорте. При такой температуре допустима продолжительная эксплуатация жил проводника, исключаются любые повреждения.

Для расчета длительно допустимого тока воспользуйтесь формулой:

Iд = √((Тд*S*Кт)/R),

где:

  • Ктп — коэффициент теплопередачи;
  • R — сопротивление;
  • S — сечение жилы.

На практике можно воспользоваться таблицами ПУЭ.

Длительно допустимые токи для медных проводов и кабелей

Выбор сечения проводника по мощности и длине

От длины проводника зависит напряжение, которое поступает в конечную точку. Может сложиться ситуация, когда в точке потребления напряжение окажется недостаточным для работы электроприборов.

В бытовых электро-коммуникациях этими потерями пренебрегают и берут кабель на десять-пятнадцать сантиметров длиннее необходимого. Этот излишек расходуется на выполнение коммутации. При подсоединении к распределительному щиту, запас увеличивают, учитывая необходимость подключения защитных автоматов.

Кабель, проложенный закрытым способомИсточник kadetbrand.ru

Прокладывая линии большой протяжённости следует брать во внимание неизбежное падение напряжения. У любого есть собственное сопротивление, на которое влияют три основных фактора:

  1. Длина, измеряемая в метрах. При увеличении этого показателя увеличиваются потери.
  2. Поперечное сечение, измеряемое в квадратных миллиметрах. Если этот параметр увеличивается, то снижается падение напряжения.
  3. Сопротивление материала проводника, значение которого берётся из справочных данных. Они показывают эталонное сопротивление провода сечением один миллиметр и длиной один метр.

Произведение сопротивления и силы тока численно отражает падение напряжения. Эта величина не должна превышать пяти процентов. Если она превышает данный показатель, то необходимо брать проводник с большим сечением.

Еще о том, как рассчитать сечение кабеля в видео:

Расчёт сечения по формулам

Алгоритм выбора следующий:

Рассчитывается площадь проводника по длине и максимальной мощности по формуле:

Источник infopedia.su

Где:

P – мощность;

U – напряжение;

cosф – коэффициент.

Для бытовых электросетей значение коэффициента равно единице. Для промышленных коммуникаций он рассчитывается как отношение активной мощности к полной.

  • В таблице ПУЭ находится сечение по току.
  • Рассчитывается сопротивление проводки:

Источник textarchive.ru

Где:

ρ – сопротивление;

l – длина;

S – поперечная площадь сечения.

При этом, не стоит забывать, что ток движется в обоих направлениях и по факту сопротивление равно:

Источник textarchive.ru

Падение напряжения соответствует соотношению:

Источник moypatent.ru

В процентном отношении падение напряжения выглядит следующим образом:

Источник tex.stackovernet.com

Если результат превышает пять процентов, то в справочнике ищется ближайшее поперечное сечение с большим значением.

Подобные расчёты редко выполняются родовыми потребителями электроэнергии. Для этого есть профильные специалисты и масса справочного материала. Более того, в интернете размещено множество онлайн-калькуляторов, при помощи которых все вычисления можно произвести за пару кликов.

Как правильно произвести расчет по другим показателям

При прокладке электрокоммуникаций стоит понимать зависимость сечения от силы тока, длины материала, напряжению и нагрузке. На этих критериях необходимо основывать выбор.

По току

Величина тока при прохождении через проводник в условиях комнатной температуры зависит от ширины, длины, удельного сопротивления и температурного режима. В квартирах и домах чаще всего используют медный провод, поэтому при подборе сечения ориентируются на данные ПУЭ.

Сечение, мм2 Ток, А по типу прокладки
Открытый Одна труба
2 одножильных 3 одножильных 4 одножильных 1 двухжильный 1 трехжильный
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 21
2,5 30 27 25 25 25 24
3 34 32 28 26 28 24
4 41 38 35 30 22 27

По длине

В случае высокого токопотребления стоит выбирать короткий материал. Излишняя длина приведет к потере качества электропередачи – напряжение на отдельных участках будет «прыгать». Зависимость сечения от расстояния до точки запитки прописана в нормативной таблице.

Мощность, Вт Ток, А 1,5 мм2 2,5 мм2 4 мм2 6 мм2
500 2,5 100 м 165 м 265 м 395 м
1000 4,6 м 30 м 84 м 135 м 200 м
1500 6,8 м 33 м 57 м 90 м 130 м
2000 9 м 25 с 43 м 68 м 100 м
2500 11,5 м 20 м 34 м 54 м 80 м
3000 13,5 м 17 м 29 м 45 м 66 м
3500 16 м 14 м 24 м 39 м 56 м
4000 18 м 21 м 34 м 49 м
4500 20 м 19 м 30 м 44 м

По нагрузке

Для трехфазной сети свойственно тройное увеличение момента нагрузки. Двойной скачок нагрузки в режиме симметричного напряжения происходит, поскольку ток нулевого проводника равняется нулю. Точные данные можно узнать из таблицы.

Разность напряжения, % Момент нагрузки по сечению провода
1,5 2,5 4 6
1 108 180 288 432
2 216 360 576 864
3 324 540 864 1296
4 432 720 1152 1728
5 540 900 1440 2160

Трёхфазная электрическая сеть

Расчет сечения провода по нагрузке предусматривает коэффициент одновременности 0,75 и может осуществляться математически:

  1. Составляется список домашних электроприборов.
  2. На основании документации или таблицы указывается номинальная мощность.
  3. Устанавливается возможность эксплуатации техники при единовременной нагрузке.
  4. Рассчитывается поправочный коэффициент по времени использования за сутки в процентном отношении к 24 ч для каждого из приборов.
  5. Номинальная мощность оборудования умножается на поправочный коэффициент.
  6. Все данные суммируются.
  7. Находится значение в таблице и к нему прибавляется еще 15 %.

По напряжению

Программа для расчета падения напряжения на кабеле

Если планируется укладка кабеля на большое расстояние, принимаются во внимание риски падения напряжения. Показатель находится под влиянием:

  • длины провода – при увеличении напряжение падает;
  • площадь поперечного сечения – при увеличении снижается падение напряжения;
  • удельное сопротивление проводника – стандартный размер 1 мм2/1 м.

Падение напряжения равно ток, умноженный на сопротивление. Показатель рассчитывается следующим образом:

  1. Вычисляется ток по формуле I=P/(U*cosф). Величина cosф для бытовой электросети – 1.
  2. На основании таблиц ПУЭ устанавливается сечение провода по току.
  3. Рассчитывается общее сопротивление проводника. Используется формула Rо=ρ*l/S, где ρ – удельное сопротивление материала, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения. Общее значение сопротивления при прохождении тока к потребителю и обратно увеличивается на 2.
  4. Находится падение напряжения по формуле ΔU=I*R.
  5. Вычисляется процент падения напряжения ΔU/U.

Если результат больше 5 %, подбирается кабель с большим сечением.

По плотности тока

Медные материалы с жилой сечением 1 мм2 имеют среднюю плотность тока 6-10 А. Токи данной величины протекают без перегрева или обгорания изоляции. Согласно ПУЭ, дополнительно на защиту оболочек нужно прибавить 40 %.

Предел в 6 А обеспечивает эксплуатацию проводки без привязки к времени. Верхний предел в 10 А указывает допустимую кратковременную нагрузку. При увеличении силы тока до 12 А повышается и его плотность, что приводит к обгоранию изоляции.

По маркировке проводов

Кабель ВВГ-нг

Квартирная проводка монтируется при помощи кабелей ВВГ-нг и ВВГ. Первый не подвергается возгораниям, предназначен для внутренних, земельных и наружных работ. Материал выпускается с 2-4 жилами, с сечением каждой от 1,5 до 35 мм2.

Специалисты считают, что для точечного освещения хватит кабеля с сечением 0, 5 мм², для люстры – 1,5 мм², розеточных устройств – 2,5 мм².

Выбор сечения кабеля по мощности

Рассматривать далее буду квартиру, так как на предприятиях люди грамотные и всё знают. Чтобы прикинуть мощность необходимо знать мощность каждого электроприемника, сложить их вместе. Единственным минусом при выборе кабеля большего сечения, чем необходимо, является экономическая нецелесообразность. Так как больший кабель больше стоит, но меньше греется. А если выбрать правильно то выйдет и дешевле и греться не будет сильно. В меньшую же сторону округлять нельзя, так как кабель будет больше греться от протекания в нем тока и быстрее придет в неисправное состояние, которое может повлечь за собой неисправность электроприбора и всей проводки.

Первым шагом при выборе сечения кабеля будет определение мощности подключенных к нему нагрузок, а также характер нагрузки — однофазная, трехфазная. Трехфазная это может быть плита в квартире или станок в гараже в частном доме.

Если все приборы уже приобретены, то можно узнать мощность каждого по паспорту, который идет в комплекте, или, зная тип, можно найти в интернете паспорт и посмотреть мощность там.

Если приборы не куплены, но покупать их входит в ваши планы, то можно воспользоваться таблицей, где занесены наиболее популярные приборы. Выписываем значения мощностей и складываем те величины, которые одновременно могут включаться в одну розетку. Приведенные ниже значения носят справочный характер, при расчете следует брать большее значение (если указан диапазон мощности). И всегда лучше посмотреть в паспорт, чем брать средние показатели из таблиц.

Электроприбор Вероятная мощность, Вт
Стиральная машина 4000
Микроволновка 1500-2000
Телевизор 100-400
Экран Э
Холодильник 150-2000
Чайник электрический 1000-3000
Обогреватель 1000-2500
Плита электрическая 1100-6000
Компьютер (тут всякое возможно) 400-800
Фен для волос 450-2000
Кондиционер 1000-3000
Дрель 400-800
Шлифовальная машина 650-2200
Перфоратор 600-1400

Выключатели, которые идут после вводного удобно разделять на группы. Отдельные выключатели для питания плиты, стиралки, бойлера и других мощных приборов. Отдельные для питания освещения отдельных комнат, отдельные для групп розеток комнат. Но это в идеале, в реальности бывает просто вводной и три автомата. Но что-то я отвлекся…

Зная значение мощности, которая будет подключаться к данной розетке мы выбираем по таблице сечение с округлением в большую сторону.

За основу возьму таблицы 1.3.4-1.3.5 из 7-го издания ПУЭ. Эти таблицы даны для проводов, шнуров алюминиевых или медных с резиновой и (или) ПВХ изоляцией. То есть то что мы используем в домашней проводке — к данному типу подходит и любимые электриками медные NYM и ВВГ, и алюминиевый АВВГ.

Кроме таблиц нам понадобятся две формулы активной мощности: для однофазной (P=U*I*cosf) и трехфазной сети (та же формула, только еще умножить на корень из трех, который равен 1,732). Косинус принимаем единице, будет у нас для запаса.

Хотя существуют таблицы, где для каждого типа розетки (розетка для станка, розетка для того, для сего) описан свой косинус. Но больше единицы он быть не может, поэтому не страшно, если примем его 1.

Еще перед взглядом в таблицу стоит определиться как и в каком количестве у нас будут проложены наши провода. Варианты есть следующие — открыто или в трубе. А в трубе можно двух- или трех- или четырех одножильных, одного трехжильного или одного двухжильного. Для квартиры нам на выбор либо два одножильных в трубе — это на 220В, либо четыре одножильных в трубе — на 380В. При прокладке в трубе, необходимо, чтобы процентов 40 оставалось свободного пространства в этой самой трубе, это для отсутствия перегрева. Если прокладывать необходимо провода в другом количестве или другим способом то смело открывайте ПУЭ и пересчитывайте для себя, или же выбирайте не по мощности, а по току, о чем пойдет речь чуть позже в этой статье.

Выбирать можно как медный, так и алюминиевый кабель. Хотя, в последнее время большее применение получает медный, так как для одной и той же мощности потребуется меньшее сечение. К тому же медь имеет лучшие электропроводящие свойства, механическую прочность, меньше подвержена окислению, и плюс ко всему срок службы медного провода выше по сравнению с алюминием.

Определились с тем, медь или алюминий, 220 или 380В? Что же, смотрим в таблицу и выбираем сечение. Но учитываем, что в таблице у нас приведены значения для двух или четырех одножильных проводов в трубе.

Посчитали мы нагрузку например в 6кВт для розетки на 220В и смотрим 5,9 мало, хоть и близко, выбираем 8,3кВт — 4мм2 для меди. А если решили алюминий, то 6,1кВт — тоже 4мм2. Хотя выбрать стоит медь, так как ток при таком же сечении будет допустимый на 10А больше.

Выбор провода: советы по подбору сечения, материала и расшифровка маркировки (80 фото)

Токовая нагрузка на проводник, его материал, диаметр сечения и даже цветовое оформление — все это необходимо спроектировать еще на стадии планировки новой или замены, частичного ремонта старой электросети. Сложность подобных расчетов рождает закономерный вопрос, как грамотно выбрать провода для проводки, обезопасить свой дом и заодно не потратить лишних денег?

Самое главное в этом деле — не торопиться, а соблюдать четкую последовательность действий. Ниже представлены основные этапы при выборе провода, которыми не следует пренебрегать.

Этап 1 — Ознакомиться с типами и видами

Токопроводящая часть проводника — это металл, основным параметром которого является его сечение, измеряемое в квадратных миллиметрах. Именно диаметр определяет предел токовой нагрузки, электрическое сопротивление, массу, стоимость и силу нагрева проводов.

Так, распространены следующие виды электрических проводов:

  • По материалу: алюминий, медь, сплавы;
  • По количеству жил: одножильные и многожильные;
  • По наличию изоляции: с изоляционной оболочкой, с двойным слоем изоляции, без нее;
  • По назначению: фаза, заземление и ноль.

Также важным показателем является тип проводки. Так, для открытой, то есть прокладываемой по воздуху, вдоль стен, характерно большее охлаждение провода, а для закрытой, размещенной внутри стен, под землей, в трубах, коробках, щитках — плохая теплоотдача.

Этап 2 — Рассчитать нагрузку

Выбор проводов осуществляется по выдерживаемому ими току и нагрузке

Поэтому при планировании новой линии важно рассчитать эти параметры и руководствоваться ими в магазине. Самый легкий способ — изобразить каждую электрическую ветку на бумаге со всеми предполагаемыми розетками и выключателями и заранее продумать, какие приборы будут к ним подключаться

Далее высчитываем мощность каждого аппарата, суммируем те, которые будут работать одновременно, и записываем получившееся число на бумаге.

Этап 3 — Определить минимальное сечение

По определенной мощности подбирается минимальный размер сечения двумя методами:

  • Через специальные таблицы;
  • По формуле.

Выбор по таблице сечения считается более точным, ведь на специализированных ресурсах в интернете, нормативной документации легко найти соответствующие данные, учитывающие материал провода, тип проводки, потребляемую мощность, силу тока и напряжение.

Выбор провода по мощности потребителя может осуществляться и путем самостоятельного расчета. Лучше воспользоваться онлайн калькулятором, где необходимо только ввести параметры и получить рекомендуемый диаметр сечения.

Этап 4 — Учесть рекомендации

При выборе провода недостаточно иметь только отличные электротехнические знания, ведь здесь также пригодятся и навыки проектирования и прогнозирования.

В целом, опирайтесь на логику и здравый смысл, не забыв и про общепринятые стандарты и некоторые советы:

  • Каждую линию сети лучше защитить отдельным автоматом с соответствующей надписью;
  • Целесообразно выделить освещение отдельной веткой;
  • Не пренебрегайте установкой заземления и устройств защитного отключения, чтобы подстраховаться;
  • В помещениях с высокой влажностью и на улице проводам необходима двойная изоляционная защита;
  • Не соединяйте медные и алюминиевые провода напрямую, используя в этих целях специальные проводники;
  • Не натягивайте провода в проводных каналах, не перетягивайте и не скручивайте;
  • В розетках и выключателях сделайте запас жил в несколько сантиметров;
  • Надежно затягивайте клеммы, плотно устанавливайте зажимы;
  • Не проверяйте работоспособность проложенной сети, не убедившись в полном остывании штукатурки или гипсового раствора;

Соблюдайте общепринятую расцветку проводов.

Этап 5 — Найти подходящий провод

Второй шаг — это непосредственный поиск подходящего кабеля. Какой провод выбрать подскажет нанесенная маркировка и цветовое оформление. Так, общепринятыми считаются зеленые, желтые оттенки для заземления, синие или голубые для «нуля», а коричневые, розовые для фазы.

Важно при выборе провода и заранее просчитать необходимую длину с запасом в полметра. Перед покупкой проверьте целостность кабеля, отсутствие пятен, вмятин, трещин

Серьезный подход к выбору сечения, материала и токовой нагрузки провода — это Ваша безопасность и комфортное существование. Если приведенная инструкция оказалась слишком сложной и непонятной, обязательно обратитесь за помощью к консультанту в специализированном магазине, а лучше и вовсе полностью доверьте закладку или ремонт проводки квалифицированному электрику.

Кабель ПУНП

Изделие типа ПУНП — это электротехнический провод силовой категории, изначально используемый для подсоединения осветительных групп и других «бытовых» потребителей электроэнергии. В последние годы его используют все реже и не рекомендуют для прокладки в проводке. Зачастую его применяют из-за низкой цены и высокой гибкости. Но он уступает более новым моделям.

Расшифровка ПУНП, следующая:

  • П — провод;
  • УН — универсальный;
  • П — плоской формы.

Область применения такого изделия достаточно узкая. Проблема в том, что изделие ПУНП производится по ГОСТам от 1995 года, и не подходит под современные аспекты жизни.

Расчет автоматов и устройств защиты

Итак, мы рассчитали сечение необходимого кабеля, заодно рассчитав максимальную силу тока в цепи. По значению силы тока мы можем подобрать автомат защиты этой цепи.

Автомат защиты это электротехническое устройство, обеспечивающее автоматическое отключение электропитания цепи за безопасно короткое время при возникновении аварийных ситуаций короткого замыкания и перегрузки.

При подборе номинала автомата защиты нам понадобится округлённое в большую сторону значение силы тока нашей цепи и знание шага номиналов имеющихся в продаже. В продаже вы найдете автоматы защиты с номиналов по току 6, 10, 16, 25, 32, 64 Ампера.

Чтобы выбрать устройство защиты, нужно вспомнить, что это такое.

Устройство защиты или УЗО, это электротехническое устройство, обеспечивающее автоматическое отключение электропитания цепи при возникновении потенциальных угроз человеку быть пораженным электротоком.

Например, в ванной идет утечка тока от питающего кабеля на металлический корпус машины. Сила этого тока недостаточна, чтобы сработал автомат защиты. Вместе с тем во влажной среде этот ток может быть опасен для человека. УЗО определяет такие токи, которые называются дифференциальными, и отключает электропитание цепи.

При выборе УЗО нужно учесть, что:

  • УЗО ставится в цепь со стороны подачи электропитания вместе с автоматом защиты.
  • Устройство ставится в цепь после автомата защиты этой электрической группы.
  • Номинал УЗО по току должен быть на шаг меньше номинала автомата защиты, установленного вместе с УЗО.

Данные правила относятся к УЗО отдельной группы, но не относятся к выбору УЗО используемого для защиты нескольких групп электропроводки.

Чтобы упростить задачу расчёта номиналов автоматов защиты квартирной электропроводки, есть рекомендуемый вариант, который сработает для любой средней квартиры.

В этой визуальной таблице вы видите, как нужно разбить электропроводку квартиры на группы и какой подобрать номинал автомата защиты для каждой группы.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Наш Бастион
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector