Сечение кабеля. Расчет сечения кабеля

В наших квартирах растет число достаточно мощных электрических приборов, которые раньше в быту не использовались. К проводке выдвигались совсем не такие требования, как сейчас. Поэтому выбор правильных силовых коммуникаций требует расчета в каждом конкретном случае. Сечение кабеля можно рассчитать несколькими методами. Этот показатель должен иметь достаточный запас мощности, чтобы не возникло проблем при эксплуатации, а также затраты были оптимальными.

Необходимость расчета

В обустройстве электрической проводки выбор кабельного сечения играет важную роль. Оно не должно быть слишком малым, чтобы провод не перегрелся и не создал аварийную ситуацию. Но и слишком толстое сечение кабеля ударит по семейному бюджету. Чтобы провести разумную экономию, а также соблюсти требования совместной работы электротехники, просто необходимо проводить расчеты. Сечение силового питающего кабеля является одним из самых важных показателей.

Расчеты необходимо производить для каждого типа проводки. Алюминиевая жила должна быть толще, чем медная, для одной и той же нагрузки. Поэтому нормами регламентировано, что в жилых домах применяют именно медный кабель, сечение которого необходимо правильно определять. И делать это "на глаз" очень неправильно и опасно.

Расчет сечения кабеля выполняют по току, мощности, длине или напряжению.

Правильный расчет

Опираясь на общепринятое мнение электриков, которое было актуально лет 20 назад, люди при выборе сечения жилы кабеля применяют очень неправильную систему.

Однажды услышав от кого-то, что для освещения провод требуется 1,5 кв. мм в разрезе, а для проводки - 2,5 кв. мм, некоторые недобросовестные электрики применяют эту схему во всех домах без исключения. Однако на сегодняшний день она уже устарела. Случается, нагрузка на одну линию будет поступать больше, чем коммуникации способны выдержать. В лучшем случае выйдет из строя проводка. Но случается, что неправильный выбор сечения кабеля приводит к порче имущества, а порой и гибели людей. Поэтому приблизительное, безответственное решение при обустройстве силовых коммуникаций не только не приветствуется, но и категорически запрещается.

Технология расчетов

Разумный запас прочности является целью проведения расчетов сечения силового кабеля.

Первое, с чего следует начать, заключается в суммировании потребляемой бытовой техникой суммарной электроэнергии. Это просто сделать, заглянув в документацию, прилагающуюся при покупке. Также определяют, на какую линию будет приходиться определенная нагрузка. Лучше не сажать все электроприборы на одну розетку. Выбор сечения кабеля будет сделан для каждого узла отдельно.

Определив нагрузку, приходящуюся на каждый из них, сечение проводника определяют по таблицам. Их регламентируют ПУЭ 1.3.4 - 1.3.11. Осуществляя покупку проводников для сети, следует смотреть на их маркировку. Однако производить замеры перед подключением все же следует вручную. Существуют широко известные геометрические формулы площади круга и прямоугольника, которые позволят выполнить расчет сечения кабеля соответствующей формы. Существуют также специальные программы-калькуляторы. С их помощью правильный выбор будет сделать еще легче.

Методики расчета

Помимо таблиц и программ-калькуляторов определение требуемого оборудования и коммуникаций электрики производится несколькими способами.

Определение сечения, опираясь на показатель мощности, потребует суммировать отдельные величины каждого экземпляра техники.

Определяя сечение кабеля по току, выполняют такую же процедуру. Только полученное значение делят на величину напряжения сети. Показатель ампер также соотносится с таблицами.

Если же за основу расчетов берется напряжение, то в этом случае учитывают количество фаз.

Выбор сечения по длине актуален для коммуникаций большой протяженности. Самые основные правила электрики помогут определить сечение жилы кабеля.

Показатель нагрузки

Главный провод, который выходит из квартиры, принимает на себя всю нагрузку бытовой техники. Раньше в жилище подводили один силовой кабель. Но сейчас повышенные требования к электросети предполагают разбивать жилище на несколько зон. В каждой из них равномерно распределится нагрузка всей электротехники.

Для каждой линии суммарный показатель подсчитывается отдельно. Например, кухня, коридор, ванна и туалет входят в зону 1, а жилые комнаты и балкон - в зону 2. В первом случае на кабель будут подключены освещение (300 Вт), бойлер (2000 Вт), микроволновка (2000 Вт), духовка (3000 Вт), стиральная машина (1600 Вт), кофеварка (1000 Вт). Все вместе они составляют 10 кВт. Далее принимается в расчет коэффициент одновременности. Нагрузка будет составлять:

10*0,7 = 7 кВт.

В таблице для скрытого/открытого типа проводки согласно полученному значению выбирают сечение медного кабеля, которое в данном случае составляет 6 кв. мм. Даже для одной линии применяемое значение 2,5 кв. мм было бы крайне недостаточным. Вторую линию просчитывают аналогичным методом.

Расчет по длине

Для большого строительного объекта следует учитывать длину кабеля. Это просто сделать, воспользовавшись схемой проектного плана. Если его нет, можно промерять линии вручную. Следует оставлять запас для скруток и соединений по 10 см с каждой стороны.

Силовой кабель, сечение которого требуется рассчитать, при увеличении длины неизбежно теряет свое напряжение. Такое свойство обязательно учитывается при прокладывании электрических коммуникаций на большие расстояния.

Если расчеты выполняются для небольших квартир, дачных домов, такими погрешностями разрешается пренебречь. Они в этих условиях не имеют большого значения.

В этом случае следует прибегнуть к другим способам проведения выбора сечения проводников.

Расчет по силе тока

Еще одним способом выбора проводки является определение тока. Он будет проходить по коммуникациям с определенной силой. Сечение кабеля по току как основа расчета опирается на формулу закона Ома. Проводник можно легко представить в виде трубы, по которой перемещается поток (в данном случае электроны). Они двигаются с определенной скоростью. Если канал для них слишком узкий, они будут толкаться, им будет тесно. Электроны начнут оказывать давление на канал, который начнет перегреваться. Поэтому силу тока высчитывают, суммируя потребляемые мощности электроприборов линии. Допустим, она составляет 3,8 кВт. Сила тока будет равна:

I = P/U*cos φ= 3800/220*1 = 17,3 А.

Даже прибегают к помощи соответствующих таблиц. Для скрытой медной проводки в данном случае потребуется сечение кабеля с запасом прочности 2,5 кв. мм.

Количество фаз

Осуществляя расчеты по напряжению сети, следует учитывать, что существуют однофазная (220 В) и трехфазная (380 В) проводка.

Так, если нагрузка линии определена как 20 кВт, то в однофазной электросети по ней будет идти вся нагрузка. В трехфазной проводке на каждый кабель будет относиться только 6,6 кВт. Поэтому для сети 220 В потребуется большее сечение кабеля, чем для системы 380 В.

Следует также учесть, что для однофазного типа проводки применяют трехжильный кабель, а для трехфазной – пятижильный. Уменьшение сечения ведет к увеличению количества жил. Поэтому для расчета следует определить тип электросети.

Покупка провода

Чтобы не ошибиться при выборе в магазине правильно рассчитанного сечения проводника, никогда не следует экономить на качестве. Если на прилавке представлено три одинаковых по маркировке провода, но какой-то из них значительно дешевле, следует понимать, с чем это связано. Чтобы удешевить продукцию, производитель сэкономил на качестве изоляции, составе меди и толщине жил.

В результате этого запас прочности этого кабеля значительно меньше, чем у более дорогого, но качественного изделия. Не соответствующий ГОСТу провод будет работать на пределе, и не исключено, что с течением времени станет причиной серьезных проблем. Сэкономленные 100 рублей могут обернуться большими неприятностями.

Лучше измерять диаметр сечения самостоятельно и выбирать проверенных, ответственных производителей электрических коммуникаций.

Если они были изготовлены по ТУ, а не по ГОСТу, с большой долей вероятности можно сказать, что они не соответствуют требованиям той мощности электропроводки, которая требуется для условий жилища.

Ознакомившись с таким понятием, как сечение кабеля, можно правильно рассчитать этот показатель и обеспечить безопасное функционирование электрических коммуникаций. Один из представленных методов поможет осуществить правильные расчеты.