Как выбрать сечение кабеля при проектировании электроснабжения

Как выбрать сечение кабеля при проектировании электроснабжения

При разработке систем электроснабжения домов, коттеджей, дач, квартир, иных строений важным этапом является правильный выбор типа электрических кабелей, расчет необходимого для обеспечения электробезопасности и стабильной работы площади сечения кабеля. Применяемые в этих целях кабели можно классифицировать на подвижные и неподвижные.

Неподвижные кабели используются для укладки электропроводки внутри специальных стационарных желобов, выполненных наружным (полиэтиленовые короба) или скрытым способом (штробы, технологические отверстия). Для этих способов применяются, как правило, кабели с проводом, изготовленным из алюминия, так как он обладает меньшим удельным сопротивлением и намного дешевле медного.

Вместе с тем, алюминий – хрупкий материал и в подвижной электропроводке применяется только в мощных многожильных кабелях, например, СИП (самонесущие изолированные провода), которые широко применяется при монтаже вводов электрической сети внутрь строения. Площадь его сечения выбирают 16 квадратных миллиметров. Собственно говоря, не выбирают, поскольку выбирать не из чего: по требованиям Энергосбыта площадь сечения вводного кабеля не должна быть ниже 16 кв.мм, а большей площади кабель прокладывать не имеет смысла, так как его мощности уже предостаточно для бытовых целей. Подвижные кабели выполняются из меди, как правило, многожильного сечения, которая имеет устойчивость к многократному изгибанию, достаточную эластичность.

Площадь сечения электрического кабеля определяется, исходя из допустимой плотности тока PI. В качестве расчетной величины выбирается значение в пределах от 2 Ампер/мм2 для скрытой электропроводки до 5 А/мм2 для открытой. Такое различие определяется тем, что открытая электропроводка охлаждается естественным образом, соответственно, по ней может протекать ток большей величины, не вызывая перегрева. В любом случае, для расчета лучше выбирать меньшее значение плотности тока, тем самым обеспечивая определенный запас по мощности.

Необходимую для монтажа электропроводки площадь сечения кабеля (без изоляции) можно определить по простой формуле:

S = I/PI

Таким образом, если необходимо обеспечить ток нагрузки 10 Ампер, по формуле получим площадь сечения провода S = 5 кв.мм. Обычно на электрической розетке наносят маркировку максимального тока (она находится в пределах от 4 до 16 Ампер в зависимости от конструктивного исполнения). Тогда именно это значение выбирается для расчета.

На практике часто в качестве исходного значения для расчета площади сечения имеют мощность потребителя, например, холодильника, осветительной лампы, электрочайника и т.д. Согласно формуле, мощность P равна:

P = U * I Cos fi,

где P – мощность подключаемой нагрузки, U=220 Вольт – напряжение бытовой электросети, fi – величина угла сдвига фаз между током и напряжением. В случае активной нагрузки (нагреватели, лампы накаливания) fi = 1, реактивной (холодильники, электродвигатели, стиральные машины, энергосберегающие лампы, телевизоры, другие приборы с внутренними преобразователями напряжения) — fi находится в пределах от 0,5 до 0,9. Лучше, с учетом некоторого запаса по мощности, взять значение Fi=1, тогда можно рассчитать значение тока по формуле:

I = P/U

Например, если необходимо подключить стиральную машину мощностью 1200 Вт, по формуле получаем ток I = 5,45 Ампер, площадь сечения проводника S = 2,73 кв.мм

На практике необходимый провод легче подобрать по диаметру токоведущей жилы. Для этого можно воспользоваться упрощенной формулой:

формула расчета

Для примера, приведенного выше, диаметр d = 1,85 мм.

Для оценки расчетной мощности в зависимости от площади выбранного проводника легче пользоваться приведенными ниже таблицами.

Для увеличения нажмите на таблицу

Открытая электропроводка

Скрытая электропроводка

При окончательном выборе кабеля необходимо убедиться, что его изоляция не повреждена, соответствует условиям эксплуатации, не растрескивается при значительных изгибах. Медный провод внутри кабеля должен иметь золотисто-блестящий цвет без признаков зеленоватого окисления, на алюминиевом проводе необходимо проверить отсутствие белых оксидных пятен. Монтажные работы следует проводить специальным инструментом, избегая механических повреждений токоведущих жил, которые могут привести к снижению нагрузочных характеристик кабеля.

Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации - нам интересно ваше мнение :)

Комментарии2 комментария

 

  1. Иван:

    А Вы не обратили внимание, почему у бытовых электроприборов, будь то электрочайник или стиралка, коротковаты сетевые шнуры? Потому, что если шнур использовать длиннее, придётся увеличивать сечение его жил, иначе он будет прилично нагреваться. Это касательно того, что в Ваших таблицах игнорируется ДЛИНА провода, то есть закон Ома. Именно поэтому в обычном стеклянном предохранителе, ампер эдак на 10, тонюсенькая проволочка, тогда как сетевой шнур в этой электроцепи имеет сечение проводов хотя бы 1 квадратный мм.

  2. Илья:

    Вы правы в плане того, что сетевые шнуры мощных бытовых приборов следует делать как можно короче, поскольку на них падает напряжение и выделяется тепло. Но статья написана в контексте сечения проводника, а не его сопротивления. Если говорить проще чем длиннее проводник, тем больше его поверхностная площадь — то есть рассеивающая способность кабеля прямо пропорциональна его длине.

Задайте вопрос или оставьте комментарий